第十二章信息及通信系统(1)

1、 汽车车身电子技术汽车车身电子技术主编：李春明主编：李春明主讲：赵建勇主讲：赵建勇北京理工大学北京理工大学出版社出版社高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教规划教材材汽车类汽车类先做人先做人 后做事后做事赵建勇赵建勇 第一节汽车导航系统 第二节汽车网络技术 第三节车载电话第十二章 信息与通信系统赵建勇赵建勇 一一、汽车导航系统的功能 1.导航功能 使用者在车载GPS导航定位系统上任意标注两点后，导航系统便会自动根据当前的位置，为车主设计最佳路线。有些系统还有修改功能，假如用户因为不小心错过路口，没有走车载GPS导航系统推荐的最佳线路，车辆位置偏离最佳线路轨迹200 in以上时，车载GP

2、S导航系统会根据车辆所处的新位置，重新为用户设计一条回到主航线路线，或为用户设计一条从新位置到终点的最佳线路。第一节 汽车导航系统赵建勇赵建勇 2.电子地图 车载GPS导航定位系统都配备了电子地图，一般覆盖全国各大省会城市。功能强大的地图系统还包含了中小城市，城市数目达到近400个，可以随时查看目的城市的交通、建筑等情况。赵建勇赵建勇第一节 汽车导航系统 3.转向语音提示功能 如果前方遇到路口需转弯，系统具有转向语音提示功能，这样可以避免车主走弯路。此外，可以查阅街道及其周围建筑物，甚至可能具有一些城市交通中的单行线、禁左、禁右等路况信息供查阅。赵建勇赵建勇第一节 汽车导航系统 4.定位功能

3、GPS通过接收卫星信号，准确地定出车辆所在的位置。如果装置内带地图的话，就可以在地图上相应的位置用一个记号标记出来。同时，GPS还可以显示方向，显示海拔高度等信息。赵建勇赵建勇第一节 汽车导航系统 5.测速功能 通过GPS对卫星信号的接收计算，可以测算出车辆行驶的具体速度。赵建勇赵建勇第一节 汽车导航系统 6.显示航迹 如果去一个陌生的地方，GPS带有航迹记录功能，可以记录下用户车辆行驶经过的路线，误差小于10 m，甚至能显示2个车道的区别。回来时，用户可以启动它的返程功能，可以顺着来时的路线返回。赵建勇赵建勇第一节 汽车导航系统 7.信息检索功能 根据情况使用不同的检索功能快速将待查地点显示

4、在画面上。 8.娱乐功能 可以接收电视节目、播放娱乐光盘等。赵建勇赵建勇第一节 汽车导航系统二、汽车卫星导航系统结构与工作原理 汽车卫星导航系统的定位原理如图12一1所示。内置的GPS天线接收到来自环绕地球的24颗GPS卫星中至少3颗所传递的数据信息，由此测定汽车当前所处的位置。车载导航仪内部装有储存大量电子地图信息的CD-ROM，通过GPS卫星信号确定的位置坐标与此相匹配，便可确定汽车在电子地图中的准确位置。 汽车卫星导航系统主要由一台电子计算机、方位检测设备、电子道路数据及显示器组成，如图12 -2所示。赵建勇赵建勇第一节 汽车导航系统图12一1卫星导航系统的定位原理赵建勇赵建勇第一节 汽

5、车导航系统图12一2汽车导航系统的组成和布置赵建勇赵建勇第一节 汽车导航系统 1. GPS接收 一台GPS接收机被安装在车上，接收高达11颗的卫星信号。这些信号用来精确确定车辆的位置，但它可能遭受偶然的干扰，如坏天气影响、隧道和建筑物遮挡、超宽带无线电通信干扰等，为此通常采用航位推算导航(如惯性传感器)或辅助定位技术作为GPS信号丢失时的补偿，以使导航系统功能连续。赵建勇赵建勇第一节 汽车导航系统 2.车载传感器 车载传感器通常包括测量转弯速率的陀螺仪、输出电子速度脉冲的测速计以及测量方向的罗盘。这些数据被用来进行航位推算，以便确定车辆相对道路的运动。赵建勇赵建勇第一节 汽车导航系统 (1)地

6、磁传感器 地磁传感器感应元件是在高导磁性材料制成的磁环上绕励磁绕组，绕组在x和Y两个正交方向上，每个方向各绕两个检测线圈(共4个)。无地磁场作用时，检测线圈不产生电位差，有地磁场作用则产生电动势。地磁方向与检测线圈方向夹角不同，检测线圈产生的电动势也不同，这样就可以确定汽车的行驶方向。图12一3所示为地磁传感器导向原理和导向系统电路简图。赵建勇赵建勇第一节 汽车导航系统图12 -3地磁传感器导向原理和导向系统电路简图赵建勇赵建勇第一节 汽车导航系统 (2)陀螺仪。陀螺仪根据其测定元件的不同分为惯性陀螺和喷气陀螺。 惯性陀螺。高速旋转体不受外力作用时，其轴线方向固定。陀螺由轴承悬浮成球形支撑在汽

7、车车身上。 气流陀螺仪。气流陀螺仪是利用气泵喷嘴喷出稳定的氮气流对两根热线的冷却作用的差异来测量汽车行驶方向的改变。其结构原理如图12一4所示。 光纤维陀螺。图12一5所示为光纤维陀螺的检测原理图。赵建勇赵建勇第一节 汽车导航系统图12一4气流陀螺仪结构原理赵建勇赵建勇第一节 汽车导航系统图12一5光纤维陀螺检测原理赵建勇赵建勇第一节 汽车导航系统 3.导航地图数据库 通过GPS和车载传感器所采集到的数据，利用地图匹配进行处理，与存储在数字地图(GIS数据库中的地形数据进行比较。最后，对来自这些信息源中的所有信息都要进行运算，以便实现定位。采用这些技术的组合可使系统定位精度达到米级。赵建勇赵建勇第一节 汽车导航系统 地图的微调导航法是对由于位置确定、导航传感器和地图与实际道路之间重合存在的积累误差的及时补偿。它根据导航到达的轨迹与显示器上道