汽车电子信息系统设计

２０Ｏ６年第３期　文章编号：１００６－２４７５（２００６）０３　００５５．０３　计算机与现代化　ＪＩｓＵ　ＪＩ　ＹＵⅪＡＮＤ＾Ｊｌ删＿Ａ　总第１２７期　汽车电子信息系统设计　朱昱琼　（河海大学计算机覆信息工程学院。江苏南京２１００９８）　摘要：针对电子行业和汽车行业在远程通信和信息处理技术中表现出逐渐融合的趋势，提出汽车电子信息系统的设计理　念。从硬件组成和软件构架方面给出汽车电子信息系统的解决方案。最后分析了电子导航的一个具体过程。　关键词：汽车电子信息系统；电子导航；统一建模语言　中图分类号：ＴＰ３１１．５２　文献标识码：Ａ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　ＺＨＵ　Ｍｉｎ－ｑｉｏｎｇ　（ｃ。１】ｅｇｅ　ｄ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ＆Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　咖。Ｈｏｈａｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊ￣２１００９８，Ｃｈｉｎａ）　ｂｓＩ呻ｄ：Ｗｉｔｈ唰ｔｏ　ｔｈｅ　ｔｅｎ＆ｎｃｙ　ｄｔｈｅ　ｓＴａｄｕ￣ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｅｒｍｏｔｅ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ．　Ｉ１ｌｅｐａｐｅｒ　ｅｎｄｓｗｉｈ　ａｎ－　ｔｅｌｃｔｅｒｏｎｉｃｓ　ａｎｄ　ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ。ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｓｔｈｅｃｏｎｃｅｐｔ　ｏｆａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ　ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ－ａｓｗｅｌｌ　ａｓ　ａ　ｓｏｌｕｔｉｏｎｔｏ　ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍｉｓ　ｇｉｖｅｎ　ｃｏｎｆｉｎｉｎｇｔｈｅ　ｈａｒｄｗａｒｅ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ａｎｄ　８ａ　ａｌｙｚｉｎｇ　ｔｈｅ　ｓｐｅｃｉｉｆｃ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ　ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍｌ　ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｎａｖｉ￣ｔｉｏｎ；ＵＭＬ　Ｏ　引　言　汽车电子技术是用来改善和提高汽车性能最有　效的技术手段，未来的汽车将不再仅仅是一个代步的　交通工具，而将逐步向电子化、信息化、网络化和智能　化的方向发展，具备娱乐、办公和通讯等多种功能。　２００３年世界汽车产量增长不到３％，其中８ｏ％的　增量来自中国…１。市场研究表明在２００３—２００６年　间，中国轿车产量合计应在１２００—１６００万辆左右，中　国汽车市场的高速增长促成了中国汽车电子信息系　统市场规模的成倍增长。采用车载计算机作为平台，　的灵活性、伸缩性和扩展性，使其开发更加规范化、高　效化，本文从整体构架上给出了一个汽车电子信息系　统的解决方案。　１汽车电子信息系统概述　汽车电子信息系统是汽车电子产品的一部分，和　汽车的性能没有直接关系，由用户按需选择安装，属　于汽车的附加值部分，是电子行业和计算机行业的产　品在汽车环境下的应用。　每个人对汽车电子信息系统的需求都是不一样　的，但是可以肯定的是需求是与使用者的职业、兴趣　爱好等有关。汽车的驾驶者在行驶中将有系统使用　限制，但在停车时，汽车就可以变为一个专用的办公　室。用来准备下一个商业会晤，也可以对上一次的会　晤作一个快速的报告。而对于长途旅行的乘客来说，　该系统就可以使漫长旅途变得丰富有趣，他们可以点　将车载通信、导航、视听娱乐、网络控制等集成为一体　化多媒体信息系统是该领域的市场发展趋势。　国家发改委于２０Ｏ４年６月１日正式发布并实施　《汽车产业发展政策》。其中提出了专门条款，要求　“支持汽车电子产品的研发和生产，积极发展汽车电　子产业”。但是中国目前汽车电子系统的产业化水平　和研发能力与国外的差距还很大。汽车电子信息系　统产品的开发方面尚处于混沌状态。为实现该系统　收稿日期：２００５．０５　２３　播音乐电影，玩游戏，还可以在线预定旅馆，查看旅游　指南等等。当然，紧急呼叫，远程监视汽车状况，导航　帮助，这些都是汽车电子信息系统关注的核心问题。　作者简介：朱曼琼（１９Ｓ１．），女，江苏南京人，河海大学计算机及信息工程学院硕士研究生，研究方向：语义网，数据工程。　维普资讯 http://www.cqvip.com

计算机与现代化　２００６年第３期　总结起来，这些个性化的功能包括：配备有电影　和游戏的娱乐汽车；配备有因特网、移动通信和导航　工具的工作汽车；配备有紧急呼叫和位置跟踪的安全　汽车。　图１汽车电子信息系统结构　２汽车电子信息系统的结构　电子信息系统的结构依赖于使用者选择的服务。　每个人的选择不尽相同，那么系统的结构就将是每个　服务需要的元素的集成。在这个构想下，这个系统可　以分为四个相互独立的元素，如图１所示。　２．１通讯系统　存在于汽车和外部系统之间的通讯系统的性能　对所有汽车服务的实现非常重要。　根据不同无线通讯方式的特点及当前的发展趋　势，采用ＧＰＲＳ无线数据传输的新方式是目前的最佳　懈决方案。构架在传统ＧＳＭ网络之上的ＧＰＲＳ技术　（Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｐａｃｋｅｔ　Ｒａｄｉｏ　Ｓｅｒｖｉｃｅ）支持ＩＰ和Ｘ．２５协议，按　照标准的ＵＤＰ、ＴＣＰ网络协议传输数据，在无线通讯　中越来越受到重视，目前全球已有近百家运营商开通　了ＧＰＲＳ商用系统、试商用系统或试验系统，国内的　各大通讯公司也已经开通了相关服务，为ＧＰＲＳ的广　泛应用提供了可靠的保证。并且它传输速率高，接入　时间短，费用低廉，完全符合信息传输的需要。　２．２车载嵌入式系统　嵌入式系统和传感器变得越来越智能化和先进。　它们为汽车提供中枢神经系统，从而探测到任何故障　和异常并及时地向客户及外部系统发出警告信号。　接着。维护人员可在线诊断并监控问题，给出建议：停　在路边等待援助或者将车开到附近的维修点。　该嵌入式系统由主处理器，ＧＰ￥接收机，ＧＰＲＳ模　块，人机接口等部分组成，通信能力、数据处理能力以　及界面友善程度应达到相当高的水平，能同步应用无　线通讯技术、蓝牙技术、视频技术等比较先进的网络　通讯技术，具备系统扩展性好、标准化和模块化程度　高等特点。车载嵌入式系统主要完成功能包括车辆　定位，为外部系统提供原始信息，动态导航等。　２．３移动设备　用户的移动设备，如电话、ＰＤＡ、笔记本电脑等，　可通过蓝牙无线通讯技术接入汽车嵌入式系统，进行　数据交换等操作。　２．４外部系统　为此，一种新的商业模型被开发。外部系统将包　含一个门户网站。它为每位用户提供一个私人的，已　预选好的一系列服务的访问通道。这个门户网站将　根据以下情况动态更新：　（１）汽车地理位置（由ＧＰＳ提供），或用户预定的　道路地图；　（２）顾客基本情况；　（３）与汽车服务供应商的服务协议；　（４）在驾驶过程中发生的特殊状况。　３汽车电子信息系统的软件设计　由于汽车电子信息系统将由不同的实体实现，每　个实体都有自己需要实现的一部分。所以需要开发　一个符合标准的、完全开放的体系结构，可以使用　Ｗ３Ｃ的ＸＭＬ。以及ＯＭＧ的ＣＯＲＢＡ或者Ｊａｖａ。　图２软件架构Ｃｏｍｐｏｎｅａａｔ框图　３．１软件系统的架构　汽车电子信息系统的软件架构可用ＵＭＬ的　Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ框图描述（图２）。　用户将通过Ｉｎｔｅｍｅｔ连接到门户网站及扩展的网　络服务。ｆ－ｊｐ网站为用户提供个性化服务，它会根据　用户地理位置、在特殊情况下的用户所需动态更新。　Ｗｅｂ搜索服务可以根据用户爱好提供相应信息，同时　也可提供电子商务服务，如旅店，停车等预定和在线　购买。　用户个性化管理根据用户基本情况为门户网站　维普资讯 http://www.cqvip.com

２ＯＯ６年第３期　朱曼琼：汽车电子信息系统设计　５７　的动态更新提供信息。Ｔｒａｎｓａｃｉｔｏｎ（事务）管理用于监　系进行分析，从而确定哪些部分使用硬件完成，哪些　控数据交易，处理访问数据时可能产生的冲突，恢复　故障数据库等。确保实现共享数据的安全访问。　地理信息数据库用于定位用户感兴趣的地点，同　样也是导航系统的重要部分。所以它的真实性，时效　性非常重要。用户信息数据库用于记录和更新用户　个人信息及其权限等。　导航系统在用户驾驶过程中提供帮助，它可以根　据用户输入的目的地，给出最合适的行驶路径。此操　作可以在出发前进行，也可在行驶过程中进行。　Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅｓ通过局域网与Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ管理连接。　它封装其它程序所需的各种方法，同时也是身份验证　服务器，文档数据库等。其作用就是为其它程序提供　服务。　３．２电子导航实现　电子导航的实现是汽车电子信息系统运行的基　础和关键。它由外部系统的控制中心，ＧＰＲＳ通讯网　络和车载设备三部分共同作用完成。由于ＧＰＲＳ网　络和ＩＩ＇网络互联互通，并且可以永远在线，完全可以　支持电子定位、监控及导航的要求。　它的工作过程主要有以下几个步骤：　（１）用户输入目的地。用户可以在出发前通过　键盘或触摸屏输入。如需在行驶过程中输入。考虑到　安全性能要求，可通过语音输入。导航系统自动计算　出最适合的行驶路线，并传输给用户。　（２）行驶中，汽车从ＧＰｓ接收机得到数据，通过　计算确定汽车所在地．点，并显示在电子地图上。同　时，导航系统自动接收当前汽车位置数据，如果行驶　发生偏移，可对用户发出提醒。输出设备包括屏幕和　语音输出设备。　首先要规范电子导航功能的主要流程，ＵＭＬ的　Ａｃｔｉｖｉｔｙ框图可对其作出描述（图３）。它定义了工作　流从何时开始、哪里开始、按什么顺序发生、最终在哪　结束。　规格说明完成后，需要对系统的各模块之间的关　部分使用软件实现。这些在上文中已给出解决方案。　对一个特定对象进行特定操作时所遇到的流程　作描述，可用ＵＭＬ的Ｓｅｑｕｅｎｃｅ框图。图４就显示了　用户使用电子导航系统的过程。　旦出　鲢　业　皿　ｔ　曩　ｔ　１ｍｎＩｌ　ｌ　齄　－ｆ／／　．粘　甩　访蛔帆ｌ＝　｛　路地　Ｉｌ　ｒ＇　Ｉ』　］　．　硌垃　．　崩　当艏雠置　：　【蚺氍盎砖Ｉ生上ｒｌ　ｌｌ　０　Ｉ　　用户　柠位置．　』口曩不在晡２重ｔｒ　Ｉ　牲新　路ｆｌ，　Ｉ　日售，＊皿席　一．　图４电子导航过程ｓｅｑＩ珊ｃｅ框图　４结束语　本文从硬件组成和软件构架方面对汽车电子信　息系统的设计给出了解决方案。文中的统一建模语　言ＵＭＬ采用一种简单而直观的图形化方式描述了系　统设计中的各个问题和细节。在进行具体模块设计　时，不同技术背景的设计师就可以轻易地与对方交　流、共同设计。　汽车电子信息系统不仅可带来可观的社会经济　效益，同时也为汽车用户们提供了娱乐、舒适、安全、　有效率的驾车环境。随着消费、通信和计算技术的不　断发展与融合，汽车电子信息系统必将得到日益广泛　的运用。　参考文献：　［１］周智勇．中国汽车电子市场和发展机会分析［ＤＢ／ＯＬ］．　ｈｎｐ：／／ＷＷＷ．ｅｅｔｃｈｉｎａ．ｃｏｍ。２００４－１１－０１．　［２］黄承安，张跃．ＵＭＬ在嵌人式系统设计中的应用［Ｊ］．　计算机应用，２００Ｂ（１１）：９一ｌ１．　［３］李相银，曾连荪。潘扣林．基于Ｃ．ＰＲＳ的车辆导航定位系统　关镑　研究［Ｊ］．中国数据强信。２００４。６（１）：８６—８９．　［４］李云。杨玉峰，梅顺良．ＩＴＳ系统中ＧＰＲＳ智能移动终端　的设计［Ｊ】．电讯技术，２００４（４）：９５—９８．　［５］周宇弘，李锋．面向汽车导航的嵌人式软件平台［Ｊ］．全　球定位系统，２００４（３）：４２　４４．　［６］Ｊｅａｎ　ｄｅ￣ａ／ｎｂｕｒｅ，Ｇｗｅｒｍ　Ｂ６ｚａｒｄ．Ｌａ　Ｖｏｌｔｕｒｅ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｎｔｅ　［ＤＢ／ＯＬ】．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｔｅｌｉｅｒ．ｆｒ。２０００－０６－３０．　［７］　Ｓｔ￣ｐｈａｎｅ　Ｍａｙｎａｒｄ．Ｌｅｓ　ｓｙＢｔ　蛸ｄ’Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｐｏｕｒ　ｈ　Ｍｏｂｉｌｌｔ￣Ｕｒｂａｉｎｅ【ＤＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ．／／ＷＷＷ－ＳＯｐ．ｉｎｒｉａ．ｆｒ。２ＯＯ４－　（）６－２８．