Sistema de navegació per a automòvils

Un sistema de navegació automotriz, també conegut com a navegador o navegador GPS, és part del controls de l'automòvil o un complement de tercers que s'utilisa per a trobar la direcció en un automòvil. Per lo general, utilisa un dispositiu navegació per satèlit per a obtindre les seues senyes de posició que després es correlacionan en una posició en una carretera. Quan es necessiten indicacions, es pot calcular la ruta. L'informació de tràfic sobre la marcha es pot utilisar per a ajustar la ruta.

Sistema de navegació per a automòvils
Navegació en Gosmore, un software de enrutamiento de còdic obert, en un assistent de navegació personal en senyes de mapes gratuïts d'OpenStreetMap.

Es poden usar giroscopis i accelerómetros per a una major fiabilitat, ya que la pèrdua de senyal GPS o els trayectes múltiples pot ocórrer per canons urbans o túnels.

Matemàticament, la navegació automotriz es basa en el problema de la ruta més curta, dins de teoria de grafos, que examina cóm identificar la ruta que millor complix en alguns criteris (més curt, més barat, més ràpit, etc.) entre dos punts en una gran ret.

Els sistemes de navegació automotriz són crucials per al desenroll de vehículs sense conductor.[1]

Història

Els sistemes de navegació automotriz representen una convergència de vàries tecnologies diverses, moltes de les quals han estat disponibles durant molts anys, pero eren massa costoses o inaccessibles. Les llimitacions com les bateries, la pantalla i la potència de processament varen tindre que superar-se ans que el producte fora comercialment viable.[2]

  • 1961: Hidetsugu Yagi va dissenyar un sistema de navegació inalàmbric. Este disseny seguia sent primitiu i destinat a l'us militar.
  • 1966: General Motors Research (GMR) estava treballant en un sistema de navegació i assistència no basat en satèlits cridat DAIR (Driver Aid, Information & Routing). Despuix de les proves inicials, GM va descobrir que no era una forma escalable o pràctica de proporcionar assistència de navegació. Décades més vesprada, no obstant, el concepte renaixeria com OnStar (fundat en 1996).[3]
  • 1973: el Ministeri de Comerç i Indústria Internacional (MITI) de Japó i Fuji Heavy Industries va patrocinar CATC (Control Integral del Tràfic Automòvil), un proyecte d'investigació japonés sobre sistemes de navegació per a automòvils.[4]
  • 1979: MITI va establir JSK (Associació de Tecnologia Electrònica per al Tràfic i la Conducció d'Automòvils) en Japó.[4]
  • 1980: Electronic Auto Compass en nou mecanisme en Toyota Crown.
  • 1981: L'investigació anterior de CATC conduïx a la primera generació de sistemes de navegació per a automòvils de companyies japoneses Fonda, Nissan i Toyota. Varen utilisar la tecnologia dead reconte.[4]
  •  
    Mazda Eunos Cosmo va ser el primer automòvil en navegació GPS
    1981: l'Electro Gyro-Cator de Fonda va ser el primer sistema de navegació per a automòvils disponible comercialment. Va utilisar sistemes de navegació inercial, que varen rastrejar la distància recorreguda, el punt d'inici i la direcció en la que es dirigia.[5] També va ser el primer en mostrar un mapa.[4][6][7][8]
  • 1981: Computadora de navegació en Toyota Celica (NAVICOM).[9]
  • 1983: es va fundar Etak. Va crear un sistema primerenc que utilisava la correspondència de mapes per a millorar l'instrumentació de càlcul mort. L'informació del mapa digital es va almagasenar en cintes de casset estàndar.[10][11]
  • 1987: Toyota va presentar el primer sistema de navegació basat en CD-ROM del món en el Toyota Crown.[12][13][14]
  • 1989: Gregg Howe de Design Works USA va aplicar la computadora de navegació de $ 40,000 de Hunter Systems al concept car Magna Torrero. Desenrollat originalment per a ubicar hidrantes per a departaments de bombers, este sistema utilisava senyals satelitales i càlculs morts millorant la precisió general del sistema per les llimitacions civils de el GPS. Este sistema també conta en un monitor d'exploració de trama de color, en lloc de les pantalles de mapage de vectores monocromàtiques utilisades pels predecessors.[15][16][17]
  • 1990: Mazda Eunos Cosmo es va convertir en el primer automòvil de producció en GPS - sistema de navegació incorporat[18][19][20][21]
  • 1991: Toyota va introduir la navegació GPS per a automòvils en Toyota Soarer.
  • 1991: Mitsubishi va introduir la navegació GPS per a automòvils en Mitsubishi Debonair (MMCS: Mitsubishi Multi Communication System).[22]
  • 1992: sistema de navegació GPS assistit per veu en Toyota Celsior.
  • 1993: El canal austríac ORF transmet una presentació de la companyia de software bitMAP i l'invenció del seu cap Werner Liebig, un mapa electrònic de la ciutat que inclou noms de carrers i números de cases, utilisant un sistema de navegació per satèlit. bitMAP vares agarrar a Comdex en Las Vegas el mateix any, pero no conseguix comercialisar-se adequadament.[23][24][25]
  • 1994: BMW Série 7 E38 primer model europeu en navegació GPS. El sistema de navegació es va desenrollar en cooperació en Philips (Philips CARIN).[26]
  • 1995: Oldsmobile va introduir el primer sistema de navegació GPS disponible en un automòvil de producció dels Estats Units, cridat GuideStar.[27]
  • 1995: Dispositiu cridat "Assistent mòvil" o curt, MASS, produït per l'empresa ComRoad AG, en sèu en Munich, va guanyar el títul de "Millor producte en informàtica mòvil" en CeBit per la revista Byte. Oferia navegació pas a pas a través d'una conexió inalàmbrica a Internet, en GPS i sensor de velocitat en l'automòvil.
  • 1995: Acura va introduir el primer sistema de navegació basat en unitat de disc dur en 1996 RL.[28]
  • 1997: sistema de navegació que utilisa GPS diferencial desenrollat com una opció instalada de fàbrica en Toyota Prius[29]
  • 1998: primer sistema de navegació basat en DVD introduït en Toyota Progres.
  • 2000: Estats Units va posar a disposició una senyal GPS més precisa per a us civil.[30]
  • 2003: Toyota va presentar el primer sistema de navegació basat en Unitat de disc dur i el primer sistema de navegació basat en DVD de l'indústria en un Control electrònic de l'accelerador
  • 2007: Toyota va presentar Map on Demand, una tecnologia per a distribuir actualisacions de mapes als sistemes de navegació per a automòvils, desenrollada com la primera del seu tipo en el món
  • 2008: primera funció del món vinculada al sistema de navegació ajuda de frenat i sistema de navegació vinculat al sistema Suspensió variable adaptable (NAVI/AI-AVS) en Toyota Crown
  • 2016: La companyia tecnològica WayRay va crear el primer sistema de navegació holográfica per a coches, cridat Navion. Dit sistema de navegació va ser presentat en EL CES, la fira electrònica de consum de Las Vegas, els anys 2017, 2018 i 2019, en les seues respectives innovacions en el sistema. Este dispositiu superpon hologrames proyectats sobre el parabrises del coche, la posició del vehícul sobre el mapa, lletrers, senyals de tràfic i obstàculs dels carrers (vehículs, persones, etc.) a temps real i en sincronisació en la ruta. L'objectiu d'este sistema és fer que la conducció siga més segura.[31] Per mig d'un sistema AR (realitat aumentada), el navegador proyecta holográficament tota l'informació sobre un film transparent adherit en el cristal del parabrises, de manera que el conductor no aparta la vista de la carretera en cap moment. El sistema de navegació també és capaç de proyectar texts i de permetre l'interacció a través de veu i gests, gràcies a l'opció de conexió a través del mòvil per mig de Bluetooth.[32] L'equip conseguix integrar lo que ocorre davant del vehícul en el mapa cartogràfic en temps real per mig d'una cambra Full HD. Este procés es denomina SLAM.[31]

Tecnologia

 
Un sistema GPS dissenyat per Philips en un vehícul Opel Omega 1995

La base de senyes de carreteres és un mapa vectorial. Els noms de carrers o números i números de cases, aixina com punts d'interés (waypoints), estan codificats com coordenades geogràfiques. Açò permet als usuaris trobar el destí desijat per la direcció del carrer o com a coordenades geogràfiques. (Vore gestió de la base de senyes del mapa.)

Els formats de bases de senyes de mapes són casi uniformement propietaris, sense estàndarts industrials per als mapes de navegació per satèlit, encara que algunes companyies estan tractant d'abordar açò en SDAL i Estàndar de senyes de navegació (NDS). Els proveïdors de senyes de mapes com Tele Atles i Navteq creen el mapa base en un format GDF (Archius de senyes geogràfiques), pero cada fabricant de productes electrònics ho compila d'una manera optimisada, generalment patentada. GDF no és un estàndart de CD per a sistemes de navegació per a automòvils. GDF s'utilisa i es convertix en el CD-ROM en el format intern del sistema de navegació. CDF (Format de base de senyes CARiN) és un format de mapa de navegació patentat creat per Philips.

SDAL és un format de mapa patentat desenrollat per Navteq, que va ser llançat lliure de regalías en l'esperança de que es convertixca en un estàndart de l'indústria per als mapes de navegació digital, no ha segut àmpliament adoptat per l'indústria. Els proveïdors que varen usar este format inclouen:

Estàndar de senyes de navegació (NDS)

L'iniciativa Estàndar de senyes de navegació (NDS) és una agrupació industrial de fabricants d'automòvils, proveïdors de sistemes de navegació i proveïdors de senyes de mapes l'objectiu dels quals és l'estandardisació del format de senyes utilisat en els sistemes de navegació d'automòvils, aixina com permetre una actualisació de mapes capacitat. L'esforç de NDS va començar en 2004 i es va convertir en una associació registrada en 2009.[33] L'estandardisació milloraria l'interoperabilidad, específicament en permetre que els mateixos mapes de navegació s'utilisen en sistemes de navegació des de 20 fabricants.[34] Empreses involucrades incloure BMW, Volkswagen, Daimler, Renault, ADIT, Aisin AW, Alpine Electronics, Navigon, Navis-AMS, Bosch, DENSO, Mitsubishi, Harman International Industries, Panasonic, Preh Car Connect anteriorment TechniSat, PTV, Continental AG, Clarion, Navteq, Navinfo [3] archivat en Wayback Machine., TomTom i Zenrin.

Mijos

La base de senyes de carreteres es pot almagasenar en memòria de solament llectura d'estat sòlit (ROM), mijos òptics (CD o DVD), estat sòlit memòria flash , mijos magnètics (disc dur), o una combinació. Un esquema comú és tindre un mapa base permanentment almagasenat en la ROM que es pot aumentar en informació detallada per a una regió que li interesse a l'usuari. Una ROM sempre es programa en la fàbrica; els atres mijos poden ser preprogramados, descarregar editats des d'un CD o DVD a través d'una conexió computadora o inalàmbrica (bluetooth, Wi-Fi), o directament utilisat utilisant un llector de targetes.

Alguns fabricants de dispositius de navegació proporcionen actualisacions de mapes gratuïtes per als seus clients. Estes actualisacions són a sovint s'obté del sitie web del proveïdor, al que s'accedix conectant el dispositiu de navegació a una PC.

Senyes en temps real

Artícul principal → Integració de senyes de tràfic en sistemes de navegació.

Alguns sistemes poden rebre i mostrar informació en congestió de tràfic utilisant TMC, RDS o per mig de transmissió de senyes GPRS / 3G a través de teléfons mòvils.

En la pràctica, Google ha actualisat Google Maps para Android i iOS per a alertar als usuaris quan una ruta més ràpida estiga disponible en 2014. Este canvi ajuda a integrar senyes en temps real en informació sobre les parts més distants d'una ruta.[35]

Integració i atres funcions

  • Les pantalles a color LCD en alguns sistemes de navegació automotriz també es poden usar per a mostrar transmissions televisió o DVD películas.

Equip original de fàbrica

Molts fabricants de vehículs oferixen un dispositiu de navegació GPS com a opció en els seus vehículs. Per lo tant, els clients els vehículs dels quals no es varen enviar en GPS poden comprar i actualisar l'unitat GPS original suministrada de fàbrica. En alguns casos, esta pot ser una instalació senzilla "plug-and-play" si el arnés de cablejat requerit ya està present en el vehícul. No obstant, en alguns fabricants, es requerix un nou cablejat, lo que fa que l'instalació siga més complexa.

El principal benefici d'este enfocament és una instalació integrada i estàndart de fàbrica. Molts sistemes originals també contenen un gyrocompass i / o un accelerómetro i poden acceptar l'entrada del sensors de velocitat del vehícul i l'eixida de senyal d'activació de marcha arrere, lo que els permet navegar a través de càlcul mort quan una senyal GPS no està disponible temporalment.[36] No obstant, els costs poden ser considerablement més alts que atres opcions.

SMS

Establir punts d'interés en temps real i transmetre'ls a través de rets de telefonia celular GSM utilisant el Servici de mensages curts (SMS) es coneix com Gps2sms. Alguns vehículs i embarcacions estan equipats en hardware que pot enviar automàticament un mensage de text SMS quan ocorre un event en particular, com a robo, ancora deriva o averia. La partix receptora (per eixemple, una grua) pot almagasenar el punt de referència en un sistema informàtic, dibuixar un mapa que indique l'ubicació o vore-ho en un sistema de navegació automotriz.

Vore també

Referències

  1. ↑ «La tecnologia clau per a l'auto sense conductor».International Journal of Intelligent Unmanned Systems.6(1)
    2–20.ISSN 2049-6427.doi:10.1108/IJIUS-08-2017-0008.
  2. ↑ "Cartografia de viages i navegació", James R. Akerman, [https:// llibres. google.com/books?aneu=4S-UaFxGVL8C&pg=PA280&dq=fonda+electro+navigation&sig=J6xeR0c5DYK0cRatgdExKClGTjwPPA278,M1 p.277]
  3. ↑ http://www.gpspower.net/gps-news/330038-evolution-car-navigation-technology-pictures. html
  4. ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 Cartografia de viages i navegació , James R. Akerman, p.279
  5. ↑ «Japanese inventions that changed the way we live». CNN. Consultat el 2021-10-14.
  6. ↑ «El Fonda Electro Gyrocator, el tatarabuelo dels GPS – HondaDreams». web.archive.org. Consultat el 2025-03-05.
  7. ↑ «Fonda praised for its Electro Gyrocator, first map-based nav system». web.archive.org. Consultat el 2025-03-05.
  8. ↑ «History of development of map-based automotive navigation system ‘fonda electro gyrocator’ | IEEE Conference Publication | IEEE Xplore». web.archive.org. Consultat el 2025-03-05.
  9. ↑ «另一款類導航先鋒-Toyota Navicom 地磁導航系統». Archivat des d'el original, el 11 d'abril de 2016. Consultat el 24 de giner de 2020.
  10. ↑ «IVHS: Positioning and Navigation». www.wirelesscommunication.nl. Consultat el 2021-10-14.
  11. ↑ «History of in-car navigation». web.archive.org. Consultat el 2025-03-05.
  12. ↑ «Toyota Crown Royal 1987». Favcars.com. Consultat el 19 de giner de 2015.
  13. ↑ «A brief History of GPS In-Car Navigation». web.archive.org. Consultat el 2025-03-05.
  14. ↑ «The first GPS integrated in cars». web.archive.org. Consultat el 2025-03-05.
  15. ↑ «1990 Magna Torrero Concept Car» (en en-us). Consultat el 2021-10-14.
  16. ↑ Tendència del motor - juny de 1989
  17. ↑ 4x4 i Offroad - juny de 1989
  18. ↑ «1993 Eunos / Mazda Cosmo Classic Drive Uncosmopolitan: Coneix al Mazda més rar d'Amèrica». Motor Trend. TEN: The Enthusiast Network. Archivat des d'el original, el 5 de febrer de 2013. Consultat el 18 de giner de 2015.
  19. ↑ «MAZDA 100TH ANNIVERSARY|MAZDA VIRTUAL MUSEUM|100 Years Through Episodes - Episode 8|MAZDA». web.archive.org. Consultat el 2025-03-05.
  20. ↑ «Mitsubishi Electric, which put the world’s first in-car GPS in the 1990 Mazda Cosmo, is leaving the nav business | Japanese Nostalgic Car». web.archive.org. Consultat el 2025-03-05.
  21. ↑ «You Have This Mazda To Thank For A Feature Found In Almost Every New Car Today» (en en). CarBuzz. Consultat el 2025-03-05.
  22. ↑ «Mitsubishi DEBONAIR Commercial 1991 Japan». YouTube.
  23. ↑ «Mit falschen Karten» (en de).
  24. ↑ Erro en la seqüencia d'órdens: no existix el mòdul «Citas».
  25. ↑ «Bitmap Digital City Map» (en de-formal). www.geschichtewiki.wien.gv.at. Consultat el 2021-10-14.
  26. ↑ «20 JAHRE NAVIGATION Was ist aus ihnen geworden?» (en de). Auto-motor-und-sport.de. Consultat el 4 de maig de 2017.
  27. ↑ «Cóm funcionava la navegació en el tauler en 1992 - Olds was First». jesda.com /. Consultat el 2015-01 -19.
  28. ↑ «[1]». Consultat el 2018-06-16.
  29. ↑ «Autoradio GPS Android pas cher, Caméra radar de recul - Player Top». Consultat el 18 de juliol de 2016.
  30. ↑ «La decisió dels Estats Units de deixar de degradar la precisió del sistema de posicionament global». Clinton4.nara.gov. Archivat des d'el original, el 23 de decembre de 2016. Consultat el 18 d'octubre de 2009.
  31. ↑ 31,0 31,1 «WayRay» (en en). wayray.com. Consultat el 31 de decembre de 2019.
  32. ↑ «a-coches-275597 El primer sistema de navegació holográfica per a coches» (en és). Autobild.és. Consultat el 31 de decembre de 2019.
  33. ↑ «Història breu de NDS». Archivat des d'el original, el 4 de març de 2016. Consultat el 24 de giner de 2020.
  34. ↑ «NDS Partners, NDS Association». NDS Association. Archivat des d'el original, el 13 de febrer de 2015. Consultat el 13 de febrer de 2015.
  35. ↑ «[2]», Washington Post (en és-ES).
  36. ↑ "Tecnologies de posicionament i navegació en l'automòvil: una enquesta", I. Skog i P. Händel, org / 10.1109 / TITS.2008.2011712