车载导航毕业设计论文.doc

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1、Denso车载导航系统-道路限制和收费站导航子系统的设计与实现Denso Navigation System-Design and Implementation of Road Restrictions and Toll Station Navigation Subsystems毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）题目：Denso车载导航系统道路限制和收费站子系统的设计与实现基本内容： 本课题将要完成的内容是在Denso车载导航系统已有的导航机制基础上，完成道路限制和收费站导航子系统的设计与实现，需要完成的功能是对某些时间段禁止通行的道路和行驶道路上的收费站进行提示（包括文字、图示和声音）。

2、为此，需要学习Denso车载导航系统实现的基本原理和总体框架。在此基础上学习取得地图数据（包括读取和解析），对道路属性信息进行处理和判断等内容。在完成本课题期间还需要掌握ITRON系统在windows系统下模拟实现，cygwin编译环境和.net编译器等工具的使用。毕业设计（论文）专题部分：题目：基本内容：学生接受毕业设计（论文）题目日期第1周指导教师签字：2011年 2 月 28 日Denso车载导航道路限制和收费站导航子系统的设计与实现摘 要随着社会的发展，车辆不断增多，道路状况日渐复杂，拥有一个好的车载导航系统对于驾驶员来说变得十分重要。同时，导航系统与车内的空调、视听娱乐、电话等功能的

3、结合也将给驾驶员带来极大方便与享受。这就对车载导航技术产生了巨大的市场需求。因此车载导航软件的开发是非常具有现实意义的工作。本文主要论述了Denso车载导航系统导航功能中的两个功能，对具有时间限制的道路和收费站进行导航。所谓的时间限制就是在特定的一段时间内某条道路不允许车辆通行。完成本系统首先需要研究Denso车载导航系统的整体框架，了解系统的运行环境，通信机制以及掌握开发过程中需要用到的技术。在此基础上深入研究导航模块的实现，然后实现上述的两个功能。通过对已有导航系统的研究，确定了需要在系统Task中进行修改以实现的两个模块的功能。全文按照软件的开发流程进行描述，首先对本导航系统所用的ITR

4、ON系统和KIWI地图数据格式两项关键技术进行简要介绍，然后针对导航模块进行系统分析，接下来是深入到所需实现的功能模块中进行系统Task级的设计。依据系统分析和系统设计完成系统实现。最后在模拟导航机PCNavi上进行了系统测试工作，确保正确性。经过系统测试，完成了道路限制和收费站导航子系统设计与实现的工作，正确的实现了导航功能，即汽车行驶时，当前方道路上路上存在收费站或者时间限制的道路时，对用户进行文字、图片和语音提示以达到导航目的。关键词：车载导航系统，ITRON，时间限制，TaskDenso Navigation System-Design and Implentation of Road

5、 Restrictions and Toll Station Navigation SubsystemsAbstractWith the development of society, increasing traffic and road conditions more and more complex, to have a good car navigation system become very important to drivers. Meanwhile, car navigation systems combine with air-conditioning, entertain

6、ment, telephone and other functions will also bring great convenience and enjoyment to the driver.This has created an enormous market demand for navigation technology. Therefore, to develop car navigation software is of great significance.This paper mainly discusses two functions of Denso car naviga

7、tion system, they are toll station navigation and time restricted road navigation. Time restricted means vehicles are not allowed on this road within a specific period of time. Research on the framework of Denso navigation system, system environment, communication mechanism and other technology, whi

8、ch is the basis of the paper, are necessary. The two modules should be implemeted by means of modifing system task.The paper is base on software development process.It begins with introduction of ITRON system and KIWI map data. Then, the paper will give system analysis of navigatioin module.The syst

9、em design, which concentrates on system task, comes after. System implementation is based on system analysis and system design. Finally, system testing is excuted on the simulated navigation system PCNavi to ensure the accuracy.Design and implementation of time restricted navigation and toll station

10、 navigation subsystems are completed after system testing, the navigation is correct.When the car meet with time restricted road or toll station on its way, the text, pictures and voice prompts should be provided in order to achieve the purpose of navigation.Key Words: car navigation, ITRON, time re

11、stricted, Task目 录摘 要IAbstractII第1章 绪 论11.1. 车载导航发展简介11.2. 国内外发展现状11.3. 车载导航的发展趋势2第2章 关键技术介绍32.1. ITRON系统32.1.1. 系统综述32.1.2. 任务及通信32.2. KIWI格式地图数据6第3章 系统分析73.1. 系统功能73.1.1. 道路限制导航模块73.1.2. 收费站导航模块83.1. 系统结构93.1.1. 系统功能框架93.1.2. DG模块概要103.2. 信息流程113.2.1. 信息输入113.2.2. 信息处理及输出123.3. 开发环境12第4章 系统设计134.1.

12、 架构概述134.2. 系统Task级设计134.3. 道路限制导航模块144.3.1. 功能点及对应Task分析设计144.3.2. 重要函数设计194.4. 收费站导航模块204.4.1. 功能点及对应Task分析设计204.4.2. 重要函数设计24第5章 系统实现265.1. 系统Task级实现265.2. 道路限制导航模块275.2.1. 系统实现概要275.2.2. 重要函数实现285.3. 收费站导航模块325.3.1. 系统实现概要325.3.2. 重要函数实现32第6章 系统测试396.1. 道路限制导航模块396.1.1. 测试方案396.1.2. 测试结果406.2. 收

13、费站导航模块426.2.1. 测试方案426.2.2. 测试结果43第7章 结 论45参考文献46致 谢47第1章 绪 论近年来，随着我国的汽车销售总量和私人购车数量逐年上升、人们出行频率的增加，以及人们对生活质量和信息服务质量要求的不断提高，车载导航系统正逐渐显示出其强大的生命力、广阔的应用前景和巨大市场潜力1。因此研究探索车载导航技术，使之更好的为人们服务是一项长远、具有重要意义，而且很有前景的工作。本文是在已有导航机制的基础上进行部分功能的更新，旨在于了解熟悉车载导航系统的相关知识，并希望对车载导航功能的发展有所作用。1.1. 车载导航发展简介最初的汽车导航系统是在单画面CRT（阴极射线

14、管）的前面贴上印刷了地图的透明封条，在CRT画面上显示自车位置的系统。1989年汽车导航第一次采用了地图匹配技术。就是把通过推测导航法计算出来的车辆的行驶轨迹和存放在CD-ROM里的道路形状相比较，找出自车的行驶道路，确定自车位置。到1990年第一次采用了GPS定位技术。1994年出现了具有真正意义上导航能力的导航系统2。到了1996年，VICS设备被引入到导航系统，有了有交通信息支持的数据库实现了动态导航3。至此，汽车导航系统的导航功能已基本成熟。现今的导航系统除了具有动态导航的功能外，还有检索功能、网络功能、电话功能、检索周边环境、目的地经由地信息、计算最优路径、自动检索硬件环境等功能4。

15、1.2. 国内外发展现状在发达国家，车载GPS导航系统技术已经非常成熟，从全球来看，日本和美国GPS导航产品是领先的。日本的车载GPS导航系统技术和使用覆盖率均处于全球霸主地位，日本导航软件和地图数据还在不断发展和更新版本5。近几年日本的车载导航软件很多是基于ITRON系统的6，本文第二章会具体介绍此系统。现在主流的导航电子地图数据也是由日本KIWI协会(KIWI-W Consortium)制定的标准KIWI地图数据格式。它是专门针对汽车导航的电子数据格式，旨在提供一种通用的电子地图数据的存储格式，以满足嵌入式应用快速精确和高效的要求。该格式是公开的，任何人都可使用7。我国GPS车载市场还处在

16、发展初期,从系统的技术水平与产品的质量和成熟程度来说，都是比较落后的。实时交通信息发布和完善的导航电子地图的提供与更新机制，均缺乏实际的解决方案和途径8。国内从事导航软件开发的公司也比较少，大部分也是在做外包的工作。1.3. 车载导航的发展趋势导航技术发展的动态和趋势主要体现在以下几个方面9：（1） 硬件平台多样化目前的导航产品已经形成了包括 CAR-PC、车载CD-ROM/DVD、掌上电脑和其他多种多样的平台。（2） 导航电子地图的标准化 日本的导航电子地图标准KIWI、欧盟等国家和地区的GDF地理数据文件等都制定了相应的导航用电子地图的规范与标准，为导航系统及智能交通系统的建设提供了基础。

17、（3） 无线通信技术的加入通过无线通讯可以实现行进中的信息查询及导航电子地图下载，使得导航系统向LBS服务（基于位置的服务）方向转化。（4） 导航语音识别与合成技术如果采用语音接口，对计算机的访问时间就可以缩短，而像触摸按钮和键盘等都可以取消了，这很大程度上提高了导航的效率。（5） 地图表现形式多样化 传统的二维平面式地图正在被新的更具表现力的三维地图所取代。第2章 关键技术介绍 本导航系统采用的是ITRON嵌入式系统，所用的地图数据是KIWI格式的10。因此有必要对这两项技术作简要介绍。2.1. ITRON系统2.1.1. 系统综述ITRON（Industrial the Real-Time

18、 Operation System Nucleus）工业实时操作系统中心提出的实时多任务系统规范。它具有标准的实时内核，适用于任何小规模的嵌入式系统。ITRON系统具有以下特点11：（1） 多任务支持（2） 事件驱动基于优先级的调度（3） 任务间的通信与同步（4） 实时时钟控制（5） 完全可抢占内核硬实时响应ITRON规范中定义了一系列C语言接口库，应用系统可以利用这些接口库实现应用与操作系统的相连。2.1.2. 任务及通信（1） Task任务是一个具有独立功能的无限循环的程序段的一次运行活动。任务具有动态性、并行性、异步独立性的特点。动态性任务的状态是不断变化的，一般分为休眠态(dorman

19、t), 就绪态(ready)，运行态(running)，挂起态(suspended），睡眠态(sleep)等12。并行性是指系统中同时存在多个任务，它们宏观上是同时运行的。异步独立性任务是系统中独立运行的基本单元也是内核分配和调度的基本单元每个任务各自按相互独立的不可预知的速度运行，走走停停。每个任务都要安排一个决定其重要性的优先级，都有一个无限循环的程序段规定其功能，并相应有一个数据段、堆栈段及一个任务控制块(保存CPU 的现场、状态等)。（2） Event Flag在多任务处理系统中，需要等到一个任务终了后，其他任务再开始启动的等候功能，这个时候，需要拥有对其他任务是否终了进行判断的能力，

20、ITRON系统中提供了Event Flag来实现这个机能。ITRON系统中，一个Event Flag是ITRON工作区中的一个32 位的变量。32位中的每一位都是表示一个事件标志，事件标志有两种状态，设置（1）和清除（0）。当一个标志处于设置状态时，表示相关的事件已经发生了，任务可以使用事件标志来向其他任务发送信号，表示事件已发生13。一般来说，Event Flag为任务之间的等待操作提供了场所，下面是其操作方法。图2.1表示了两个Task通过32Bit Event Flag传递信息的。图2.1 32Bit Event Flag使用方法示意图任务间的等候需要能够传达Event的任务和等待Eve

21、nt发生的任务，传达Event任务通过发行set_flag调用来传递信息，另一方面等待Event任务对事件发行等待调用，并且参照等候模式。因为Event Flag是一个32Bit的位群，所以在进行Event Flag的设定的时候可以按照条件的逻辑进行设定，主要的逻辑有And和Or两种，需要根据实际情况进行有选择的使用。And：多个条件同时存在的时候，才满足任务的运行条件。Or：当设定的多个条件有一个满足的时候，运行条件成立。（3） MailBox为了实现任务之间的通信功能，ITRON提供了邮箱。邮箱包含有多任务应用的等待队列和邮箱专用的信息等待队列，除了任务之间的通信功能使用，也作为任务之间的

22、协作功能使用。当一个任务执行发送原语时，有两种可能性，一种可能是接收者已经处于等待状态；另外一种可能是消息发送时，接收者没有处于等待收信状态。消息等待方式的实现方法是为Message提供等待队列作为缓冲，并且对于从队列中取得信息的方式提供了两种方式作为支持：基于FIFS的等待机制和基于优先级的等待机制。ITRON系统提供的方法是为任务提供等待队列，并且系统分配消息的方式是基于FIFS方法的，不区分任务的优先级别。图2.2表明了Task之间通过MailBox传递信息的使用示例。图2.2 Task利用MailBox进行通信示意图在任务之间的信息通信里，需要给邮箱分配送信的任务（发报任务）和接受这个

23、信息的任务（接受任务）。这时如果邮箱里已经有任务被排列在队列里，信息就会被传递给等待队列里的任务中。任务专用队列的先头任务将会从Wait状态迁移到Ready状态。但是如果邮箱中还没有任务被排列在队列中，信息就会被排列到信息专用的队列中。发行snd_msg调用的任务不进行状态迁移13。2.2. KIWI格式地图数据本文描述的导航系统是用KIWI数据格式来存储地图信息的，KIWI数据的分类主要由以下几部分构成14：Parcel数据：主要用于描画，也被称作描画数据，数据的存储主要的一些坐标的记录，和相关的属性。根据所存的点、线、面的信息，进行显示其中包括背景、道路、文字。这些数据是构成地图的基本元素

24、。Region数据：主要用于径路探索，这些数据的组织形式也是为了方便最优路径的探索。region数据中主要强调了道路的接续，交通限制，通行方向等属性，因此能够应用于径路探索中。导航数据：主要用于道路提示导航，就是在车行驶过程中提供一些信息，比如交叉点名称，道路名称，前方交叉的道路的目的地，等等。画像数据：提供高速道路上主要交叉点的一些情况，表示各个方向上的目的地。声音数据：保存在道路导航过程中所能提供的所有的声音信息。检索数据：保存了地图数据中主要的点的信息，能够提供这个点上具有的地图要素的详细信息。描画参数数据：保存地图描画时各种要素描画的参数信息，比如某某道路需要描画多宽，某个背景需要使用

25、什么颜色来描画，某种文字需要描画成什么颜色等等。在KIWI数据的存储方面，地图采用了分层和分块处理。为了满足对于不同比例尺条件下数据处理或检索的需要，把地图分层（Level）存储。一般在最底层存储最详细的数据，而上层逐渐进行数据的抽取，在进行数据处理或检索时，按从上向下的顺序处理，以最快的速度对数据进行处理。在分层数据的基础上对数据进行分块存储，便于数据的取得和管理，从而达到了快速读取数据的目的15。第3章 系统分析3.1. 系统功能车载导航系统的功能有很多，包括定位，地图显示，导航，查询和娱乐等功能。本文只是针对导航部分的功能。本文将在汽车导航系统的导航模块中添加两个扩展功能，功能名称分别是

26、“收费站导航”和“道路时间限制导航”：在驾驶者行驶过程中，当自车前面有收费站或有时间限制的道路等情况时，给以文字、图示和声音的提示，起到预警的作用。3.1.1. 道路限制导航模块在道路时间限制功能的需求文档中规定的新增功能为：当自车处于on route状态，进入时间限制区间时，进行导航。（1） 概要导航提示：如果行车路线含有时间限制的道路，在概要导航提示的时候提示：在导航屏幕上弹出文字（以下简称为ONS，on screen的缩写）“Time restricted roads on this route.”。（2） 时间限制Mark表示：时间限制道路进入点的导航点Mark表示为。（3） 时间限制

27、ONS警告：当汽车进入时间限制的道路时，进行警告。弹出ONS：“You will reach time restricted roads. Please respect the local traffic regulations.”；并且进行语音提示：“Traffic restrictions may apply. Please respect the local traffic regulations.”。（4） 时间限制扩大图Mark表示：车辆进入具有时间限制的道路上时正常为其导航，但是在导航屏幕左侧的扩大图中岔路点的Mark更改为。（5） TurnList表示：行车线路含有时间限制道路，

28、在导航屏幕左侧提示岔路场合如何转向的列表（以下称为TurnList）中将含有时间限制道路的岔路场合Mark显示为灰色的箭头。3.1.2. 收费站导航模块根据项目需求说明书，收费站导航的新增功能为：（1） Turnlist中收费站导航提示：把行车路线上存在的收费站作为TurnlistPoint进行List化。即在Turnlist中添加收费站信息，进行导航提示。导航提示内容： 收费站名称,当该收费站没有名称时，显示文本TOLL BOOTH 车辆到收费站的距离/收费站到TurnlistPoint的距离 收费站图标 （2） 收费站扩大图提示：行车线路上存在的收费站以扩大图的形式进行提示。导航提示内容：

29、收费站设计图片如图3.1所示。图3.1 收费站mark图片（3） 辅助导航中收费站提示：在辅助导航中添加收费站的导航提示。 文本TOLL BOOTH 车辆到收费站的距离 收费站图标 （4） 收费站声音提示 当车辆到收费站的距离为L时，发声。L满足声音提示条件如表3.1所示。表3.1 声音输出时间进入道路种别输出时机一般道ResidentialL=400mNon-residentialL=400m高速进出道(SA.PA道)L=800m都市间高速L=2000m其中SA代表Service Area；PA代表Parking Area。3.1. 系统结构3.1.1. 系统功能框架导航系统功能结构如图3.

30、2所示。本文所论述的内容在其中的DG模块。图3.2 系统功能结构图（1） HMI (Human & Machine Interface)HMI实现的是用户的操作界面，是用户与导航系统交互的纽带。用户通过HMI告诉导航系统想要进行的操作，导航系统再通过HMI显示出来。达到人机交互的目的。（2） DG (Driver Guidance)DG在司机需要的时候，提示正确的行进方向，能够准确到达目的地的动态和静态信息等。其主要功能是：交叉点扩大图和声音提示。（3） MAPMAP即地图描画，导航系统中的地图描画是指、根据应显示的地点位置从地图Data base读入地点信息，并根据描画算法进行描画及显示。（

31、4） NOTENOTE组件为用户提供信息的检索和管理功能。包括导航信息和用户自定义信息两部分。导航信息是导航系统提供的数据，例如Disc数据、Vics数据等，而用户自定义信息是用户自己设定的信息，例如Mark等。用户检索时可以检索所有两种信息，提供信息列表，详细情报等功能。而管理只是针对用户自定义信息，主要是提供了登录，删除，修改等功能（5） RP (Route Production/Route Planning)RP就是在给定自车位置和目的地的情况下，按照用户设定的不同条件，计算出一条或多条从自车位置到目的地的花费(根据用户的设定，可能是指时间，费用等)最少的最优路以供用户使用。（6） VP

32、 (Vehicle Position)VP即车辆定位，即：车行过程中，实时计算出车辆位置。车辆定位方法有自行定位法、GPS全球卫星定位法、复式定位法、地图匹配法等。3.1.2. DG模块概要DG(Driver Guidance)即对驾驶员的引导。对用户来说，是整个导航系统中最重要，最基本的功能。本文研究论述的内容就是这个模块中的一部分，在此进一步的分析导航模块和其它模块的联系，如图3.3所示。图3.3 导航模块与其它模块的关系图导航模块主要是从径路、现在地、检索、DS四个模块中取得信息，做成相应功能所需要的数据，然后发送给描画，声音，和API模块。最终直接体现给用户信息的是HMI和声音这两个模

33、块。3.2. 信息流程现在的导航系统主要是通过处理接收到的位置、道路、自身信息等，计算并表示出用户要求的道路，从而起到引导用户的作用。并能够根据用户的选择来完成一些其他的动作。下面将分以下几部分来介绍导航系统的数据。3.2.1. 信息输入信息的输入主要有以下几部分来组成：GPS信息、KIWI数据、VICS情报、用户操作要求。（1） GPS信息GPS卫星定期地发送时刻情报和卫星轨道情报。导航系统实时接收GPS的信息，来确定自车位置、速度等信息，通过这些信息的进一步处理，做成为下一步的计算提供的有效数据。（2） KIWI数据包括导航数据、画像数据、声音数据、检索数据。（3） VICS情报VICS是

34、Vehicle Information and Communication System的简称。在VICS Center收集并编辑交通信息，将阻塞和交通限制等的道路交通信息实时发送出去，由车载导航系统以文字和图形表示。VICS信息24小时365日提供。它的目的很明确：保证行车的快速，安全。（4） 用户操作要求用户对导航系统的设置，功能使用等信息。在HMI中通过API和导航系统交互，将信息发送过去。3.2.2. 信息处理及输出通过导航系统的处理，会得到驾驶者要求的功能。输出是处理的结果表示，这里把处理和输出合在一起来阐述。汽车导航系统功能庞大，本文选取几个相关的功能点来阐述。1) 车辆定位获得自

35、车位置情报，包括On Road / Off Road情报、经纬度、方向、行进/停止、速度、道路上的位置、GPS等。如果由于种种原因产生汽车偏离的现象，导航仪还会进行补正，包括距离补正、感度补正、安装角度补正。同时还会进行修正，主要有位置修正、方位修正。最终取得车辆位置的结果。2) 径路计算为了提高速度，向用户提供良好的交互界面，探索径路分别从自车位置和目的地位置双方向进行道路的扩展。一直到两侧的扩展道路有一定数量的重合后，方可确定一条最优的道路。3) 导航计算及显示功能导航提供了交差点、目的地、经由地、收费站、交通限制等具体地点的导航。比如当前方有交叉点时，会显示交叉点扩大图、Real 3D交

36、叉点扩大图、车线情报、方面看板等信息，同时也会有声音提示，从而完成导航功能。3.3. 开发环境汽车导航系统是基于Itron系统开发的，本系统同样是基于Itron系统，但要求在windows系统下模拟实现，到的编译器主要有两个：cygwin编译环境和.net编译器。由于整个工程的文件很多，利用.net编译器的make命令能很方便的编译多个工程文件。本设计利用cygwin编译环境来产生库文件，用.net来整合编译整个工程。另外需要在PCNavi上进行测试。第4章 系统设计4.1. 架构概述从系统层次的角度看，本系统分为四层，从下到上依次为PF(Platform)、Server、Applicatio

37、n和UI。HMI层负责显示，Application层为功能层，本文论述的内容处于Application层中的DG模块。系统的框架图如图4.1所示。图4.1 系统框架图本导航系统是基于Itron操作系统开发的，和一般的嵌入式操作系统类似，Itron操作系统是支持多任务、事件驱动、基于优先级调度、完全可抢占内核硬实时响应的操作系统。基于Itron的机制，整个导航系统划分为多个Task，形成多进程的系统，所以我们才可以在系统完成导航的同时可以听音乐、看电影。从系统的具体实现方式看，导航系统中的每一个大功能，例如导航，径路，检索等都是有许多Task协作实现的。整个导航系统中不同的Task之间的通信采取

38、的是message和Event等机制进行通信的。由于本文是在已有导航系统基础上进行部分功能模块的更改，因此以下将着重于系统Task级的设计。4.2. 系统Task级设计本文论述的主要内容位于系统的导航模块，该模块在导航系统框架中的位置在图3.2中有过介绍。下面具体介绍本文对该模块的Task级设计内容。图4.2是导航模块系统的Task级设计图。图4.2 系统Task级设计其中RP、VP、VI、API和HMI是已有导航系统系统已经实现了的，不需要改变。本文涉及到的需要改变的地方为矩形线框内的部分。比较重要的数据整合，导航控制，数据提取这三个任务。数字代表Task之间发送的信息。具体说明参照表4.1

39、。表 4.1 Message说明表序号Message说明序号Message说明1径路计算结果通知6Turnlist送信通知2现在地信息7导航输出信息通知3导航信息取得要求8声音再生要求4导航信息取得应答9event通知5导航Point通知10API函数调用径路计算结果通知是径路模块（RP）发送给数据整合任务的信息，这个信息是在用户设定了目的地后，径路模块接收GPS、VICS、KIWI等信息，然后通过相应的算法计算出来的从现在车辆所在位置到目的地的一条最佳路线。经过3、4过程数据提取任务会把从数据整合任务接收到的信息经过处理再进行返回。6、7、8则关系到导航屏幕上的输出和声音上的输出。4.3.

40、道路限制导航模块本文论述的道路限制导航模块遵循的上述设计方式。在具体细节方面有一些不同。在道路限制导航模块中，导航控制任务需要向API层发送ONS警告的表示通知，另外在描画任务中，还需要有一个地图数据取得的过程。其余部分都与4.1中论述的一样。完成此模块的关键点是在取得地图数据整合必要的导航数据的处理中，要添加对取得的数据中的道路属性信息进行判断和处理。在导航控制中，增加相应的对时间限制导航的控制，以达到对新增内容的要求。4.3.1. 功能点及对应Task分析设计在对Task间的关系设计完成后,需要设计出道路限制模块实现的功能点与系统Task的对应关系。具体如表4.2所示。表4.2 道路限制模

41、块功能点与系统Task对应关系功能点序号功能任务对应Task时间限制道路mark的表示1区分时间限制道路和普通道路数据整合2根据导航交叉点mark的表示种别来分别表示普通道路mark和时间限制道路mark描画时间限制道路声音提示3区分时间限制道路和普通道路数据整合4在进入时间限制道路时，发出提示声音。导航控制5根据导航控制发送过来的声音ID列，进行发声VI时间限制制道路扩大图的表示6区分时间限制道路和普通道路数据整合7在进入时间限制道路时和进入后，扩大图表示导航控制8进行扩大图表示和扩大图上限制mark的表示变更地图描画续表4.2 道路限制模块功能点与系统Task对应关系功能点序号功能任务对应

42、Task开始导航时限制道路警告ons表示9向HMI提供函数接口，用来判断当前径路上是否有时间限制道路API10根据API返回的信息，表示警告onsHMI初期导航时限制道路警告ons表示11区分时间限制道路和普通道路数据整合12进入时间限制道路时，向API发送限制警告ons的表示通知导航控制13向HMI提供函数接口，用来判断当前径路上是否有时间限制道路API14根据API返回的信息，表示时间限制道路警告onsHMI限制道路turnlist表示15区分时间限制道路和普通道路数据整合16根据导航类型设定turnlist的node种别，向API发送turnlist信息通知数据整合17将时间限制道路tu

43、rnlist的分歧箭头置灰HMI由上表可见数据整合Task的任务就是区分时间限制道路和普通道路，这也是该模块的核心任务所在，导航控制Task的任务是向HMI、VI、API和描画任务发送通知让他们进行语音或文字的提示。HMI和VI的任务就是最终体现给用户文字或声音提示。具体实现时，VI模块需要根据导航控制发送过来的声音ID到存储模块中提取声音进行发声，描画模块在进行扩大图标是的时候需要从地图Database中提取更细化的地图数据进行局部地图的放大表示。Turnlist表示与本模块的关系不是很大，此项功能的完成是改变TURN_INF全局变量，HMI会具体做处理。根据功能点的对应任务，在Task之间

44、的Msg时序中进行设计。（1） 时间限制道路Mark表示，如图4.3所示。 图4.3 时间限制道路Mark表示时序图需要注意的是导航控制需要对描画时机进行判定，决定何时输出导航信息。最后交由描画任务进行处理。时间限制道路Mark表示就是严格按照上述的时序实现的。（2） 时间限制道路声音提示，如图4.4所示。图4.4时间限制道路声音提示时序图时间道路限制声音提示在数据提取、数据整合两个任务的实现方式上和Mark表示是一样的。只是在导航控制和提示方式上有一些区别。导航控制任务接收到数据整合发送来的信息，需要进行声音phrase做成和进行时机判定在正确的时候将声音发声要求发送给声音控制处理。（3）

45、时间限制道路turnlist表示时序图如图4.5所示。图4.5 时间限制道路turnlist表示时序图时间限制道路turnlist表示同样需要数据整合和数据提取任务协作得出必要的导航数据，不同的是，数据提取任务向API发送Turnlist送信通知，在TURNL_INF的nd_kind中增加时间限制道路的nodekind。对于相应的nd_kind，在hmi层会分别做相应的处理。（4） 时间限制道路扩大图表示。扩大图表示功能点在数据整合和数据处理任务上的设计与Turnlist表示相同，因此下面不再赘述，图4.6表示的内容是扩大图表示在时序图设计上与Turnlist表示上的不同之处。主要体现在导航控

46、制、地图描画和API三个部分。导航控制模块需要先将导航输出信息通知发送给API，由API将导航图的表示要求发送给地图描画模块。图4.6时间限制道路扩大图表示时序图（5） 时间限制道路初期导航警告ons表示，如图4.7所示。图4.7 时间限制道路初期导航警告ons表示时序图ONS警告比较复杂，如上图所示。ONS的文字显示需要导航控制给API发送导航输出信息通知。由API进行ONS处理。ONS的声音提示需要导航控制给声音控制发送发声要求，声音控制进行发声处理。在道路限制导航模块前期的工作都是有数据整合和数据提取这两个任务完成的，导航控制起到了一个桥梁作用，同样也是一个时机决策的关键任务。然后根据具体功能由API、描画、HMI和声音控制实现。4.3.2. 重要函数设计接口函数分为模块间接口函数和模块内接口函数。模块间接口函数主要来完成不同模块之间的信息接收和发送的功能，而模块内接口函数是实现同一模块中的