字号:    

[阿阳原创] 国内汽车导航产业现状与趋势

 着经济水平的不断提高,家用轿车的保有量不断增加,以适应现代化、高效率、快节奏的生活需要。伴随着小康社会的建设,人们对轿车的档次和性能的需求也不断提高,特别是近年来,自驾车出游已经成为时尚,作为适应和满足人们对现代化生活的追求和丰富精神生活的需要的汽车导航系统,具有诱人的市场发展空间。

在国际上,仅日本汽车导航系统的普及率已经超过40%,欧美同样有较高的普及率。我国汽车导航信息产业正处在发展期,主要以车辆安全防范、物流跟踪以及调度管理等行业应用为主,个人应用仍然举步维艰。汽车产业、汽车电子产业以及通信行业的迅速发展,为我国车载导航信息产业的发展奠定了良好的基础。依据国际已有市场发展趋势估计,中国在迅速融入全球经济体系的同时,汽车智能导航系统市场的发展必将迅速赶上国际市场水平。国内目前众多轿车已经有导航配置,预计到2008年前的需求增长率会维持在30%左右,年产值将达到120亿元以上,形成可观的市场空间。而国内具有研发、生产汽车导航系统能力,并为车厂配套的厂家,可以抓住机会,对此类产品的研发、生产进行加大投入,抢占市场先机。

汽车导航目前在中国是一个新兴行业,目前没有统一的平台支持,国家关于电子地图政策的不明朗、标准缺失、核心技术的缺乏、基础支撑措施的不健全以及信息服务体系的不完善等客观环境制约产业的发展。

汽车导航包括三大块核心技术,一是硬件;二是导航软件,包括底层到应用层面的软件;三是导航地图。汽车导航产业的发展很大程度上取决于电子地图的绘制情况,电子地图绘制得越精确,定位也就越准确,用户使用起来就越方便。

从层次化的观点看,汽车导航由三个层次组成:物理层、处理层和智能层。物理层提供当前车辆的相关信息,包括定位、定向、定时信息以及与当前位置相关的地理信息数据和附加信息数据。处理层则在提取信息的基础之上,进行一系列的数据处理,实现地图匹配。智能层则集中体现车辆自主导航的功能,包括最佳行程设计系统、辅助决策系统,用以实现不同条件下的路径搜索,包含以下方面:

车辆定位技术

车辆定位技术是综合GPS 全球定位技术、动态定位导航(车速传感器+陀螺仪)、智能道路匹配定位等三项先进技术而形成的,能够准确的车辆的坐标位置,误差在12米以内。

1、GPS全球定位技术

GPS是英文Global Positioning System(全球定位系统)的缩写,它是由空间卫星、地面监控和用户接收等三大部分组成。空间卫星由24颗卫星组成一个分布网络,分别分布在6条离地面2万公里、倾斜角为55°的地球准同步轨道上,每条轨道上有4颗卫星。GPS卫星每隔12小时绕地球一周,使地球上任一地点能够同时接收7~9颗卫星的信号。地面共有1个主控站和5个监控站负责对卫星的监视、遥测、跟踪和控制。它们负责对每颗卫星进行观测,并向主控站提供观测数据。主控站收到数据后,计算出每颗卫星在每一时刻的精确位置,并通过3个注入站将它传送到卫星上去,卫星再将这些数据通过无线电波向地面发射。

车辆导航利用GPS接收单元,接收GPS卫星发出的信息,采用单点动态定位的方法,实现定位导航的目的。车辆上的GPS接收机在某一时刻同时接收三颗以上的GPS卫星信号,测量出测站点P(接收机天线中心)至三颗以上GPS卫星的距离并结算出该时刻GPS卫星的空间坐标,据此利用距离交会法解算出测站点的位置。

2、动态定位导航(车速传感器+陀螺仪)和智能道路匹配定位

由于车载的GPS接收机接收卫星信号容易受高层建筑、隧道和树木等障碍物的影响,可能使GPS接收机接收不到足够的卫星数以满足定位的需要。车辆导航系统通过汽车装载的车速传感器和陀螺仪,测定行进的距离和转弯的方向,进行精确的动态定位,来实现不能实施GPS定位情况下的连续定位工作。

同时,还具有利用电子地图功能的智能道路匹配定位技术,以帮助司机安全、快速地到达目的地。

3、电子地图技术

导航用电子地图在整个车辆导航应用体系中起到核心的作用。通常电子地图由记录实际地物的地理数据和与实际地物相关的标识、整饰信息以及各类附加信息组成。

电子地图主要由道路形状数据、背景数据、拓扑数据和属性数据构成,它们之间紧密衔接,共同为车辆导航应用提供服务。

道路形状数据 主要记录与道路相关的精确地理位置、路面形状、道路隔离带、相应的附属设施等。它必须准确如实地反映真实世界的具体情况,为其他类型的数据提供空间基础,是电子地图与客观世界和各种导航应用功能相联系的纽带。

背景数据 既包括了植被、水系、行政区划、面状公共场所等现实意义上的背景信息,也包括各类与智能导航相关的实时交通信息。背景信息的提供优化了地图的显示,满足了实时网络路径分析的需要。

拓扑数据 定义了电子地图中各种地物间的相互关系,包括拓扑联接、拓扑相邻、拓扑包含等。拓扑数据的定义使电子地图中的各类数据在内涵上有了关联,使地图数据在语义和概念上更加完整,也更符合客观现实,为电子地图数据自身完备性检查、网络路径分析和实现交通信息处理提供了便利。

属性数据 记录各类地物除位置信息以外的数据。根据针对的地物不同,属性数据的组织结构也不尽相同。例如,信息点的属性中常包括名称、地址、电话、网址等,而针对道路的属性数据则要记录道路名称、车道数据等。

4、汽车自主导航技术

汽车自主导航技术位于整个导航系统的处理层,它包含专家系统、辅助决策系统等,具有最佳线路计算功能、利用图形显示和语音提示方式提供到达目的地的实时动态有序的路线引导功能和行车生活资讯功能。

1)、路径选择

车辆导航系统可通过出发地、目的地、回避地和必经地自动生成三种以上最佳的行车路线,并以高亮度显示。

目的地可以是查寻到的兴趣点,也可以是遥控器点击的某个地址;起点可以是当前位置,也可以选择其它兴趣点为起点。

当通过GPS服务中心网络设定行驶路径时,系统将根据道路的交通情况,自动避开交通阻塞的路段,可根据路面交通状态等情况,设定优先级。

优先级分三级:最高优先级为到达目的地所需时间最短的路径;其次为车辆流量最少的路径;再次是距离最短的路径。

2)、自主导航功能

当路径选定,自动导航功能启动以后,指南针显示汽车所行驶的方向,当汽车偏离一定的范围后,会出现语音提示;当速度超过预先设定的值时,会语音提示“带好安全带,注意安全”,体现了系统的人性化特点。

当行驶至离高速公路进口或出口一定距离时,会语音提示需多长时间进入或驶出高速公路。当行驶至离某个十字路口一定距离时,会语音提示需多长时间到达十字路口,根据选定的路径提示应该左转、右转或直行,然后还会提示没有选中的方向是开往哪个地方;同时用另一个窗口显示扩大了的十字路口或进出口及其周围的主要建筑物和交通标志,当经过十字路口以后,此窗口自动隐藏。

当行驶至离经由地或目的地一定距离时,语音将提示还需多长时间到达及到达的准确时间。

当到达目的地后,再次打开导航系统时,优先显示来时的路径以供参考。

5、触摸感应技术(触摸式TFT液晶显示屏)

传统的车载视听系统产品,往往是单纯地以视和听为目的,简单地通过电控来实现。N0902则完美地将多媒体技术移植到车载视听产品中,将文字、图像、动画、视频、音乐、音效等数字资源,通过合理地编程方法,整合在一个交互地整体中,将显示内容以图文并茂、生动活泼的动态形式表现出来,给人以很强的视觉冲击力。

同时,充分利用触摸感应技术。将强大的功能菜单内置于TFT液晶屏内,并把各种功能模式进行逐一分类。每一类功能菜单再进行分层处理,采用触摸屏的方式对各项功能进行控制,创造了友好的人机对话界面。

6、ESP电子抗震技术

主要在播放影音节目时,激光检拾头以一定的速率检拾信号,同时将信号直接转送给RAM ,而RAM则以较低速率,对D/A变换器提供数据, RAM充当了缓冲器作用,随时都有约40S的额外的数据信息待用。如果汽车在播放影碟时受到震动,激光检拾头将出现错位,导致数码信息不能顺畅输出,然而ESP的RAM却能将其储备的数据输送给D/A转换器,确保播放顺利进行。

7、倒车后视及胎压检测等相关功能

通过后置红外测距与摄像综合及轮胎压力传感器等实现倒车提示及胎压监控报警等功能。

产品实现的基本导航功能

1、路径选择

可通过设置出发地、目的地自动生成三种以上最佳的行车路线,并以高亮度显示。

目的地可以是查询到的兴趣点,也可以是遥控器点击的某个地址;起点可以是当前位置,也可以选择其它兴趣点为起点。

优先级具有:一级道路优先、高速优先、最短路径优先。

2、自主导航

当路径选定,自动导航功能启动后,指南针显示司机所行驶的方向,当车辆偏离一定的范围后(可预先设定),语音会给司机提示。

当行驶至高速公路进口或出口一定距离时(可预先设定),语音将会提示司机需多长时间进入或驶出高速公路。

当行驶至某个十字路口一定距离时(可预先设定),语音将会提示司机需多长时间到达十字路口,根据选定的路径提示司机应该左转、右转或直行,然后还会提示没有选中的方向是开往哪个地方;同时用另一个窗口显示扩大了的十字路口或进出口及其周围的主要建筑物和交通标志,当经过十字路口以后,此窗口会自动隐藏。

当行驶至离经由地或目的地一定距离时(可预先设定),语音将提示司机还需多长时间到达和到达的准确时间。

当到达目的地后,再次打开导航系统时,优先显示来时的路径供司机参考。

前在中国,电子城市地图资源一直还没有一个完全开放的标准平台。在GPS应用发达的日本,电子地图资源是由政府完全提供,企业只需要做应用层开发即可。目前国内许多GPS的开发商和营运商为了尽快占领市场,也绘制了各式各样精确程度不同的电子地图,但更新速度跟不上城市建设的脚步,地图的覆盖范围也有限。电子地图标准迟迟不出台,已成为汽车导航产业发展的瓶颈之一。要解决这些问题,需要各方面统一认识,加快出台导航用电子地图标准,审核、公布符合标准的电子地图制作单位。国家应对车载电子地图的使用进行必要的规范和限制,使国内导航厂商做到可以合法使用地图、销售地图,使国外厂商不能随意获取中国的高精度地图数据(从国家安全角度考虑,限制国外导航厂商获取中国高精度电子地图是必须要做的事情)。目前,国家测绘局正着手制定电子地图制作、维护等方面的相关标准和法规,进一步规范市场行为。此外,产业链上企业管理落后、市场运作能力差以及产品缺乏竞争力等内部因素也成为制约该产业发展的另一重要原因。

了扶持汽车导航产业的发展,近几年国家发改委、信产部等部门都推出了汽车电子专项支持国内企业研发及成果转化,提高汽车导航产品竞争力,并且在标准、行业规范等方面做了有益的引导,在未来几年,随着各种客观环境的进一步完善,国家前期各种支持政策成果的凸现,我国汽车导航产业将步入快速发展期。

 

分类:产业关注
?次阅读
 2007-09-02 14:53