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基于CAN总线的车载GPS导航系统研究
摘要
随着车辆的智能化和网络化的不断发展，车载导航系统作为一种重要的智能驾驶辅助装备，逐渐成为现代车辆必备的配件。CAN总线技术作为一种先进的车载通信技术，已广泛应用于车载电子控制系统中。本文针对基于CAN总线的车载GPS导航系统进行了研究，从CAN总线技术的基本原理、车载GPS导航系统的功能设计、硬件及软件选型、CAN总线协议的应用等方面进行了详细探讨，为车载GPS导航系统的研发提供了一定的参考价值。
关键词：CAN总线；车载GPS导航系统；功能设计；硬件及软件选型；CAN总线协议
Abstract
Withthecontinuousdevelopmentofvehicleintelligenceandnetworking,vehiclenavigationsystems,asimportantintelligentdrivingauxiliaryequipment,havegraduallybecomeessentialaccessoriesformodernvehicles.CANbustechnology,asanadvancedvehiclecommunicationtechnology,hasbeenwidelyusedinvehicleelectroniccontrolsystems.ThispaperfocusesontheresearchofthevehicleGPSnavigationsystembasedonCANbus.FromthebasicprinciplesofCANbustechnology,thefunctionaldesignofvehicleGPSnavigationsystem,hardwareandsoftwareselection,theapplicationofCANbusprotocol,etc.werediscussedindetail,providingcertainreferencevaluefortheresearchanddevelopmentofvehicleGPSnavigationsystem.
Keywords:CANbus;vehicleGPSnavigationsystem;functionaldesign;hardwareandsoftwareselection;CANbusprotocol
1.引言
车载GPS导航系统是一种基于全球定位系统技术（GPS）的应用，可实现精确定位、路径规划、路线导航、语音提示等多种功能，提供给驾驶员精确的导航信息，提高行车安全和驾驶舒适性，近年来越来越受到车主的欢迎。而CAN总线技术，则是一种先进的车载通信技术，因其高速率、可靠性、实时性等优势而被广泛应用于车载电子控制系统中。本文将探讨基于CAN总线的车载GPS导航系统研究，包括CAN总线技术的基本原理、车载GPS导航系统的功能设计、硬件及软件选型、CAN总线协议的应用等方面的内容。
2.CAN总线技术
ControllerAreaNetwork（CAN）总线技术是Volkswagen公司在20世纪80年代开发的一种基于串行通信的传输协议，用于车辆内部的各种设备和传感器间的通信。CAN总线技术采用分布式控制的方式，所有节点在总线上进行数据传输和接收，其传输速率可达1Mbps，同时具有抗干扰、实时性强、可靠性高等特点。CAN总线通常分为两种模式，即标准CAN和扩展CAN。标准CAN总线支持11位的标识符，而扩展CAN总线支持29位标识符，两者之间的差异在于标识符位数的不同（KunZhang,2018）。
在车载电子控制系统中，CAN总线技术可以用于多种设备和传感器之间的通信，如发动机控制单元、刹车系统、电子稳定控制系统、自动变速器控制系统等，通过CAN总线的快速传输，可以实现这些设备或传感器之间的快速响应和协同工作，提高整个车辆的性能和安全性。
3.基于CAN总线的车载GPS导航系统功能设计
在车载GPS导航系统的功能设计方面，主要包括地图显示、路径规划、路线导航、语音提示等几个方面，具体如下：
3.1地图显示
车载GPS导航系统应该具有清晰的地图显示功能，显示内容包括道路、交叉口、地标建筑物等信息，可以让驾驶员更准确地了解自己的位置和周边环境。地图的显示方式可以采用平面地图或卫星地图，取决于车主的选择。
3.2路径规划
车载GPS导航系统应该具有路径规划功能，选择最优的路径，视驾驶员选项性地提供多种通往目的地的线路。路径规划应该考虑驾驶员的出发点和目的地，并考虑道路状况、交通拥堵、限制范围等因素，确定最佳路线。
3.3路线导航
车载GPS导航系统应该具有路线导航功能，提供准确的路线指引，让驾驶员准确地抵达目的地。路线导航应该在车辆行驶