Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Навигация с помощью Gosmore, программного обеспечения для маршрутизации с открытым исходным кодом , на персональном помощнике по навигации с бесплатными картографическими данными из OpenStreetMap .

Автомобильная навигационная система является частью управления автомобильным или третья сторона надстройки используется , чтобы найти направление в автомобиле. Обычно он использует спутниковое навигационное устройство для получения данных о местоположении, которые затем сопоставляются с положением на дороге. Когда необходимы направления, можно рассчитать маршрут. Информация о дорожной обстановке «на лету» может использоваться для корректировки маршрута.

Точный расчет с использованием данных о расстоянии от датчиков, прикрепленных к трансмиссии , гироскопа и акселерометра, может использоваться для большей надежности, поскольку потеря сигнала GPS и / или многолучевость могут возникать из-за городских каньонов или туннелей .

Математически автомобильная навигация основана на задаче поиска кратчайшего пути в рамках теории графов , которая исследует, как определить путь, который лучше всего соответствует некоторым критериям (самый короткий, самый дешевый, самый быстрый и т. Д.) Между двумя точками в большой сети.

Автомобильные навигационные системы имеют решающее значение для развития беспилотных автомобилей . [1]

История [ править ]

Автомобильные навигационные системы представляют собой конвергенцию ряда различных технологий, многие из которых были доступны в течение многих лет, но были слишком дорогими или недоступными. Чтобы продукт стал коммерчески жизнеспособным, необходимо было преодолеть такие ограничения, как батареи, дисплей и вычислительная мощность. [2]

  • 1961: Хидэцугу Яги разработал беспроводную навигационную систему. Эта конструкция все еще была примитивной и предназначалась для использования в военных целях.
  • 1966: General Motors Research (GMR) работает над системой несателлитной навигации и помощи под названием DAIR (Driver Aid, Information & Routing). После первоначальных тестов GM обнаружила, что это не масштабируемый или практичный способ оказания помощи в навигации. Однако спустя десятилетия эта концепция возродилась как OnStar (основана в 1996 году). [3]
  • 1973: Министерство международной торговли и промышленности Японии (MITI) и Fuji Heavy Industries спонсировали CATC (Комплексное управление автомобильным движением), японский исследовательский проект по автомобильным навигационным системам. [4]
  • 1979: MITI основал JSK (Ассоциацию электронных технологий для автомобильного движения и вождения) в Японии. [4]
  • 1980: Электронный автокомпас с новым механизмом на Toyota Crown .
  • 1981: Предыдущие исследования CATC привели к созданию первого поколения автомобильных навигационных систем японских компаний Honda , Nissan и Toyota . Они использовали технологию исчисления мертвых . [4]
  • 1981: Honda Electro Gyrocator была первой коммерчески доступной автомобильной навигационной системой. Он использовал инерциальные навигационные системы, которые отслеживали пройденное расстояние, начальную точку и направление движения. [5] Кроме того, это было первое устройство с отображением карты. [4]
  • 1981: Навигационный компьютер на Toyota Celica (NAVICOM). [6]
  • 1983: Основание Etak . Это была ранняя система, которая использовала сопоставление карт для улучшения инструментов счисления. Информация о цифровых картах хранилась на стандартных кассетах. [7]
  • 1987: Toyota представила первую в мире навигационную систему на основе CD-ROM на Toyota Crown. [8]
  • 1989: Грегг Хоу из Design Works USA применил навигационный компьютер Hunter Systems за 40 000 долларов в концептуальном автомобиле Magna Torrero. Первоначально разработанная для определения местоположения гидрантов для пожарных частей, эта система использовала как спутниковые сигналы, так и систему счисления, повышая общую точность системы из-за ограничений гражданского GPS. Эта система также может похвастаться цветным растровым монитором, а не монохроматическими дисплеями с векторной графикой, которые использовались предшественниками. [9] [10] [11]
  • 1990: Mazda Eunos Cosmo стала первым серийным автомобилем со встроенной системой GPS- навигации [12]
  • 1991: Toyota представила автомобильную GPS-навигацию на Toyota Soarer .
  • 1991: Mitsubishi представила автомобильную GPS-навигацию на Mitsubishi Debonair (MMCS: Mitsubishi Multi Communication System). [13]
  • 1992: Система GPS-навигации с голосовым управлением на Toyota Celsior .
  • 1993: Австрийский телеканал ORF транслирует презентацию компании-разработчика программного обеспечения bitMAP и изобретения ее главы Вернера Либиха - электронной карты города с названиями улиц и номерами домов с использованием спутниковой системы навигации. BitMAP посещает Comdex в Лас-Вегасе в том же году, но не может должным образом продвигать себя. [14] [15] [16]
  • 1994: BMW 7 серии E38 первая европейская модель с GPS-навигацией. Система навигации была разработана в сотрудничестве с Philips (Philips CARIN). [17]
  • 1995: Oldsmobile представила первую систему GPS-навигации, доступную для серийного автомобиля в США, под названием GuideStar. [18]
  • 1995: Устройство под названием «Mobile Assistant» или сокращенно MASS, произведенное мюнхенской компанией ComRoad AG, получило титул «Лучший продукт в области мобильных вычислений» на выставке CeBit по версии журнала Byte. Он предлагал пошаговую навигацию через беспроводное подключение к Интернету с помощью GPS и датчика скорости в автомобиле.
  • 1995: Acura представила первую навигационную систему на основе жесткого диска в 1996 RL . [19]
  • 1997: Система навигации, использующая дифференциальный GPS, разработана как заводская опция на Toyota Prius [20]
  • 1998: На Toyota Progres представлена первая навигационная система на основе DVD .
  • 2000: Соединенные Штаты сделали более точный сигнал GPS доступным для использования в гражданских целях. [21]
  • 2003: Toyota представила первую навигационную систему на основе жесткого диска и первую в отрасли навигационную систему на основе DVD со встроенным электронным управлением дроссельной заслонкой.
  • 2007: Toyota представила Map on Demand, технологию распространения обновлений карт в автомобильные навигационные системы, разработанную как первую в мире технологию такого рода.
  • 2008: первая в мире функция экстренного торможения, связанная с навигационной системой, и навигационная система, связанная с системой адаптивной регулируемой подвески (NAVI / AI-AVS) на Toyota Crown

Технология [ править ]

Система GPS разработана Philips в 1995 Opel Omega автомобиля

База данных дорог - это векторная карта . Названия улиц или номера и номера домов, а также достопримечательности ( путевые точки ) кодируются как географические координаты . Это позволяет пользователям найти желаемый пункт назначения по почтовому адресу или в виде географических координат. (См. Управление базой данных карт .)

Форматы баз данных карт почти всегда являются собственностью, без отраслевых стандартов для карт спутниковой навигации, хотя некоторые компании пытаются решить эту проблему с помощью SDAL и стандарта навигационных данных (NDS). Поставщики картографических данных, такие как Tele Atlas и Navteq, создают базовую карту в формате GDF ( файлы географических данных ), но каждый производитель электроники компилирует ее оптимизированным, обычно собственным способом. GDF не является стандартом компакт-дисков для автомобильных навигационных систем. GDF используется и конвертируется на CD-ROM во внутренний формат навигационной системы. CDF (формат базы данных CARiN) - это собственный формат навигационной карты, созданный Philips .

SDAL - это проприетарный формат карт, разработанный Navteq , который был выпущен без лицензионных отчислений в надежде, что он станет отраслевым стандартом для цифровых навигационных карт, но не получил широкого распространения в отрасли. Поставщики, которые использовали этот формат, включают:

  • Microsoft
  • Магеллан
  • Пионер
  • Panasonic
  • Clarion
  • InfoGation

Стандарт навигационных данных (NDS) [ править ]

Navigation Data Standard инициатива (NDS), является промышленность группировка производителей автомобилей, поставщиков навигационных систем и поставщиков картографических данных, целью которой является стандартизация формата данных , используемых в автомобильных навигационных системах, а также позволяют возможности обновления по карте. Работа над NDS началась в 2004 году, а в 2009 году она стала зарегистрированной ассоциацией. [22] Стандартизация улучшит функциональную совместимость, в частности, за счет того, что одни и те же навигационные карты будут использоваться в навигационных системах от 20 производителей. [23] В число вовлеченных компаний входят BMW , Volkswagen , Daimler , Renault , ADIT, Aisin AW , Alpine Electronics ,Navigon , Navis-AMS, Bosch , DENSO , Mitsubishi , Harman International Industries , Panasonic , Preh Car Connect, ранее TechniSat , PTV, Continental AG , Clarion , Navteq , Navinfo , TomTom и Zenrin .

СМИ [ править ]

База данных дорог может храниться в твердотельной постоянной памяти (ROM) , оптическом носителе ( CD или DVD ), твердотельной флэш-памяти , магнитном носителе ( жестком диске ) или их комбинации. Общая схема состоит в том, чтобы иметь базовую карту, постоянно хранящуюся в ПЗУ, которая может быть дополнена подробной информацией для региона, который интересует пользователя. ПЗУ всегда программируется на заводе; другой носитель может быть предварительно запрограммирован, загружен с CD или DVD через компьютер или беспроводное соединение ( Bluetooth , Wi-Fi) или напрямую с помощью устройства чтения карт .

Некоторые производители навигационных устройств предоставляют своим клиентам бесплатные обновления карт. Эти обновления часто можно получить с веб-сайта поставщика, доступ к которому можно получить, подключив навигатор к ПК.

Данные в реальном времени [ править ]

Основная статья: Интеграция данных трафика с навигационными системами

Некоторые системы могут получать и отображать информацию о загруженности трафика с помощью TMC , RDS или передачи данных GPRS / 3G через мобильные телефоны.

На практике Google обновил Карты Google для Android и iOS, чтобы предупредить пользователей, когда в 2014 году станет доступен более быстрый маршрут. Это изменение помогает интегрировать данные в реальном времени с информацией о более удаленных частях маршрута. [24]

Интеграция и другие функции [ править ]

  • Цветные ЖК- экраны некоторых автомобильных навигационных систем также можно использовать для отображения телевизионных передач или фильмов на DVD .
  • Некоторые системы интегрируются (или взаимодействуют) с мобильными телефонами для разговоров в режиме громкой связи и обмена SMS-сообщениями (например, с использованием Bluetooth или Wi-Fi ).
  • Автомобильные навигационные системы могут включать управление персональной информацией для встреч , которое можно комбинировать с информационной системой дорожного движения и общественного транспорта.

Оригинальное заводское оборудование [ править ]

Многие производители автомобилей предлагают в качестве опции в своих автомобилях навигационное устройство GPS . Таким образом, покупатели, чьи автомобили не поставлялись с GPS, могут приобрести и дооснастить заводское устройство GPS. В некоторых случаях это может быть простая установка «подключи и работай», если необходимый жгут проводов уже присутствует в автомобиле. Однако некоторым производителям требуется новая проводка, что усложняет установку.

Основным преимуществом такого подхода является интегрированная и стандартная заводская установка. Многие оригинальные системы также содержат гирокомпас и / или акселерометр и могут принимать входные данные от датчиков скорости транспортного средства и выходной сигнал включения задней передачи, тем самым позволяя им осуществлять навигацию с помощью точного счисления, когда сигнал GPS временно недоступен. [25] Однако затраты могут быть значительно выше, чем при других вариантах.

SMS [ редактировать ]

Установление точек интереса в режиме реального времени и их передача через сотовые телефонные сети GSM с использованием службы коротких сообщений ( SMS ) называется Gps2sms. Некоторые транспортные средства и суда оснащены оборудованием, которое может автоматически отправлять текстовые SMS- сообщения при возникновении определенного события, такого как кража, смещение якоря или поломка. Принимающая сторона (например, эвакуатор ) может сохранить путевую точку в компьютерной системе, нарисовать карту с указанием местоположения или увидеть ее в автомобильной навигационной системе.

См. Также [ править ]

  • Дополненная реальность
  • Автоматическое определение местоположения автомобиля
  • Автономный автомобиль
  • Электронная система навигации по маршруту
  • Формат обмена данными GPS
  • GPS-навигатор
  • Глобальная система позиционирования (GPS)
  • Управление базой данных карт
  • Mapscape BV
  • Мобильный терминал данных
  • Стандарт навигационных данных (NDS)
  • NavPix
  • Navteq
  • Персональный помощник по навигации (PNA)
  • TomTom
  • Канал дорожных сообщений (TMC)
  • Гибридная навигация

Ссылки [ править ]

  1. ^ Чжао, Цзяньфэн; Лян, Бодонг; Чен, Цюся (2018-01-02). «Ключевая технология создания беспилотного автомобиля» . Международный журнал интеллектуальных беспилотных систем . 6 (1): 2–20. DOI : 10.1108 / IJIUS-08-2017-0008 . ISSN  2049-6427 .
  2. ^ Картографии путешествий и мореходства , Джеймс Р. Акерман , с.277
  3. ^ http://www.gpspower.net/gps-news/330038-evolution-car-navigation-technology-pictures.html
  4. ^ a b c d Картографии путешествий и навигации , Джеймс Р. Акерман, стр.279
  5. ^ http://edition.cnn.com/2017/06/13/world/gallery/japanese-inventions-changed-how-we-live/index.html
  6. ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 2016-04-11 . Проверено 1 апреля 2016 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  7. ^ "Позиционирование и навигация
  8. ^ "Toyota Crown Royal 1987" . favcars.com/ . Проверено 19 января 2015 .
  9. ^ {{cite web | url = https://testdrivejunkie.com/1990-magna-torrero-concept-car/
  10. ↑ Motor Trend - июнь 1989 г.
  11. ↑ 4x4 и Offroad - июнь 1989 г.
  12. ^ «1993 Eunos / Mazda Cosmo Classic Drive Uncosmopolitan: встречайте самую редкую Mazda в Америке» . Motor Trend . TEN: Сеть энтузиастов . Проверено 18 января 2015 .
  13. ^ https://www.youtube.com/watch?v=RXd32z5vN18
  14. ^ https://www.bod.de/buchshop/mit-falschen-karten-werner-liebig-9783746075310
  15. ^ https://www.youtube.com/watch?v=l7TAivxqKUQ
  16. ^ https://www.geschichtewiki.wien.gv.at/Bitmap_Digital_City_Map
  17. ^ "20 ДЖАРЕ НАВИГАЦИЯ Was ist aus ihnen geworden?" . auto-motor-und-sport.de/ . Дата обращения 4 мая 2017 .
  18. ^ "Как в приборной панели работала навигация в 1992 - Olds был первым" . jesda.com/ . Проверено 19 января 2015 .
  19. ^ "1996 Acura 3.5 RL Интерьер" . Honda Newsroom . Проверено 16 июня 2018 .
  20. ^ "Авторадио GPS Android от руки, камера с радаром - Player Top" . player-top.fr . Проверено 18 июля 2016 .
  21. ^ «Решение Соединенных Штатов Америки прекратить снижение точности глобальной системы позиционирования» . Clinton4.nara.gov. 2000-05-01. Архивировано из оригинала на 2016-12-23 . Проверено 18 октября 2009 .
  22. ^ "Краткая история NDS" (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 04 марта 2016 года . Проверено 5 ноября 2012 .
  23. ^ «Партнеры NDS, Ассоциация NDS» . Ассоциация NDS. Архивировано из оригинала на 2015-02-13 . Проверено 13 февраля 2015 .
  24. ^ Палмер, Брайан (2014-02-17). «Как картографическое программное обеспечение собирает и использует информацию о дорожном движении. Ключевой элемент - это вы» . Вашингтон Пост . ISSN 0190-8286 . Проверено 8 октября 2019 . 
  25. ↑ Автомобильные технологии позиционирования и навигации - обзор , И. Ског и П. Гендель, [1]