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Sistema de navegación automotriz

Navegación con Gosmore, un software de rutas de código abierto , en un asistente de navegación personal con datos de mapas gratuitos de OpenStreetMap

Un sistema de navegación automotriz es parte de los controles del automóvil o un complemento de terceros que se utiliza para encontrar la dirección en un automóvil. Generalmente, utiliza un dispositivo de navegación por satélite para obtener datos de posición que luego se correlacionan con una posición en una carretera. Cuando se necesitan indicaciones, se puede calcular la ruta. Se puede utilizar información de tráfico sobre la marcha (cierres de carreteras, congestión) para ajustar la ruta.

Se puede utilizar la estimación de distancia mediante datos de sensores conectados a la transmisión , un acelerómetro , un giroscopio y un magnetómetro para lograr una mayor confiabilidad, ya que pueden producirse pérdidas de señal GNSS y/o trayectos múltiples debido a cañones o túneles urbanos .

Matemáticamente, la navegación automotriz se basa en el problema del camino más corto , dentro de la teoría de grafos , que examina cómo identificar el camino que mejor cumple algunos criterios (más corto, más barato, más rápido, etc.) entre dos puntos de una red grande.

Los sistemas de navegación para automóviles son cruciales para el desarrollo de vehículos autónomos . [1]

Historia

Los sistemas de navegación para automóviles representan la convergencia de una serie de tecnologías diversas, muchas de las cuales han estado disponibles durante muchos años, pero eran demasiado costosas o inaccesibles. Se tuvieron que superar limitaciones como las baterías, la pantalla y la potencia de procesamiento antes de que el producto se volviera comercialmente viable. [2]

Tecnología

Un sistema GPS diseñado por Philips en un vehículo Opel Omega de 1995

La base de datos de carreteras es un mapa vectorial . Los nombres o números de calles y los números de casas, así como los puntos de interés ( waypoints ), se codifican como coordenadas geográficas . Esto permite a los usuarios encontrar un destino deseado por dirección de calle o como coordenadas geográficas. (Véase gestión de bases de datos de mapas ).

Los formatos de bases de datos de mapas son casi uniformemente propietarios, sin estándares de la industria para mapas de navegación por satélite, aunque algunas empresas están tratando de abordar esto con SDAL (Shared Data Access Library) y Navigation Data Standard (NDS). Los proveedores de datos de mapas como Tele Atlas y Navteq crean el mapa base en un formato GDF ( Geographic Data Files ), pero cada fabricante de productos electrónicos lo compila de una manera optimizada, generalmente propietaria. GDF no es un estándar de CD para sistemas de navegación de automóviles. GDF se utiliza y se convierte en el CD-ROM en el formato interno del sistema de navegación. CDF (CARiN Database Format) es un formato de mapa de navegación propietario creado por Philips .

SDAL es un formato de mapa patentado desarrollado por Navteq , que se lanzó sin regalías con la esperanza de que se convirtiera en un estándar de la industria para mapas de navegación digitales, pero no ha sido ampliamente adoptado por la industria. Entre los proveedores que utilizaron este formato se incluyen:

Estándar de datos de navegación (NDS)

La iniciativa Navigation Data Standard (NDS) es una agrupación industrial de fabricantes de automóviles, proveedores de sistemas de navegación y proveedores de datos cartográficos cuyo objetivo es la estandarización del formato de datos utilizado en los sistemas de navegación de los automóviles, así como permitir una capacidad de actualización de mapas. El esfuerzo de NDS comenzó en 2004 y se convirtió en una asociación registrada en 2009. [24] La estandarización mejoraría la interoperabilidad, específicamente al permitir que se utilicen los mismos mapas de navegación en sistemas de navegación de 20 fabricantes. [25] Las empresas involucradas incluyen BMW , Volkswagen , Daimler , Renault , ADIT, Aisin AW , Alpine Electronics , Navigon , Navis-AMS, Bosch , DENSO , Mitsubishi , Harman International Industries , Panasonic , Preh Car Connect anteriormente TechniSat , PTV, Continental AG , Clarion , Navteq , Navinfo Archivado el 1 de agosto de 2020 en Wayback Machine , TomTom y Zenrin .

Medios de comunicación

La base de datos de carreteras puede almacenarse en una memoria de solo lectura de estado sólido (ROM) , en un medio óptico ( CD o DVD ), en una memoria flash de estado sólido , en un medio magnético ( disco duro ) o en una combinación de ambos. Un esquema habitual es tener un mapa base almacenado permanentemente en la ROM que se puede ampliar con información detallada de una región que le interese al usuario. Una ROM siempre se programa en la fábrica; los demás medios pueden estar preprogramados, descargados desde un CD o DVD a través de una computadora o una conexión de red, o directamente utilizando un lector de tarjetas .

Algunos fabricantes de dispositivos de navegación ofrecen actualizaciones de mapas gratuitas a sus clientes. Estas actualizaciones suelen obtenerse desde el sitio web del proveedor, al que se accede conectando el dispositivo de navegación a una PC.

Datos en tiempo real

Algunos sistemas pueden recibir y mostrar información sobre la congestión del tráfico utilizando TMC , RDS o mediante transmisión de datos GPRS/3G a través de teléfonos móviles.

En la práctica, Google ha actualizado Google Maps para Android e iOS para alertar a los usuarios cuando una ruta más rápida esté disponible en 2014. Este cambio ayuda a integrar datos en tiempo real con información sobre las partes más distantes de una ruta. [26]

Integración y otras funciones

Equipamiento original de fábrica

Muchos fabricantes de vehículos ofrecen un dispositivo de navegación por satélite como opción en sus vehículos. Por lo tanto, los clientes cuyos vehículos no se entregaron con GNSS pueden comprar y actualizar la unidad GNSS original suministrada de fábrica. En algunos casos, esta puede ser una instalación sencilla "plug-and-play" si el arnés de cableado necesario ya está presente en el vehículo. Sin embargo, con algunos fabricantes, se requiere un cableado nuevo, lo que hace que la instalación sea más compleja.

La principal ventaja de este enfoque es que se trata de una instalación integrada y estándar de fábrica. Muchos sistemas originales también contienen un girocompás o un acelerómetro y pueden aceptar la entrada de los sensores de velocidad del vehículo y la salida de la señal de activación de la marcha atrás, lo que les permite navegar por estima cuando no hay señal GPS disponible temporalmente. [27] Sin embargo, los costos pueden ser considerablemente más altos que otras opciones.

Mensaje de texto

El establecimiento de puntos de interés en tiempo real y su transmisión a través de redes de telefonía celular GSM mediante el Servicio de Mensajes Cortos ( SMS ) se conoce como Gps2sms. Algunos vehículos y embarcaciones están equipados con hardware que puede enviar automáticamente un mensaje de texto SMS cuando ocurre un evento en particular, como un robo, una deriva del ancla o una avería. La parte receptora (por ejemplo, una grúa ) puede almacenar el punto de referencia en un sistema informático, dibujar un mapa que indique la ubicación o verlo en un sistema de navegación para automóviles.

Véase también

Referencias

  1. ^ Zhao, Jianfeng; Liang, Bodong; Chen, Qiuxia (2018-01-02). "La tecnología clave hacia el coche autónomo". Revista internacional de sistemas no tripulados inteligentes . 6 (1): 2–20. doi : 10.1108/IJIUS-08-2017-0008 . ISSN  2049-6427.
  2. ^ Cartografías de viajes y navegación , James R. Akerman , p.277
  3. ^ "Esta es la evolución de la tecnología de navegación en el automóvil (imágenes)". www.gpspower.net .
  4. ^ "¿Navegación por satélite sin satélite en 1971?". BBC Archive Youtube. 21 de diciembre de 2021. Consultado el 31 de diciembre de 2023 .
  5. ^ abcd Cartografías de viajes y navegación , James R. Akerman, p.279
  6. ^ "Inventos japoneses que cambiaron nuestra forma de vida". Edition.cnn.com. 13 de junio de 2017. Consultado el 12 de abril de 2022 .
  7. ^ "Copia archivada". Archivado desde el original el 11 de abril de 2016. Consultado el 1 de abril de 2016 .{{cite web}}: CS1 maint: copia archivada como título ( enlace )
  8. ^ "IVHS: Posicionamiento y navegación". www.wirelesscommunication.nl .
  9. ^ "Toyota Crown Royal 1987". favcars.com/ . Consultado el 19 de enero de 2015 .
  10. ^ "Coche conceptual Magna Torrero 1990". testdrivejunkie.com . 2012-04-04.
  11. ^ Motor Trend - Junio ​​de 1989
  12. ^ 4x4 y todoterreno - Junio ​​1989
  13. ^ "1993 Eunos/Mazda Cosmo Classic Drive Uncosmopolitan: Meet the Rarest Mazda in America". Motor Trend . TEN: The Enthusiast Network. 31 de enero de 2013 . Consultado el 18 de enero de 2015 .
  14. ^ "GM RIDES THE SMART HIGHWAY - Chicago Tribune". www.chicagotribune.com . 31 de agosto de 1997 . Consultado el 28 de abril de 2021 .
  15. ^ Archivado en Ghostarchive y Wayback Machine: "Comercial de Mitsubishi DEBONAIR 1991 Japón". YouTube . 16 de enero de 2015.
  16. ^ "Con tarjetas falsas". Bod.de. ​Consultado el 12 de abril de 2022 .
  17. ^ "BitMAP on TV (ORF) ZIB1 - YouTube". YouTube . Archivado desde el original el 2020-02-27 . Consultado el 2018-09-12 .
  18. ^ "Mapa digital de la ciudad en formato de mapa de bits". www.geschichtewiki.wien.gv.at .
  19. ^ "20 NAVEGACIÓN JAHRE Was ist aus ihnen geworden?". auto-motor-und-sport.de/ . 15 de julio de 2014 . Consultado el 4 de mayo de 2017 .
  20. ^ "Cómo funcionaba la navegación en el tablero en 1992: Olds fue el primero". jesda.com/ . Consultado el 19 de enero de 2015 .
  21. ^ "Interior del Acura 3.5 RL 1996". Honda Newsroom . Archivado desde el original el 2018-06-16 . Consultado el 2018-06-16 .
  22. ^ "Autoradio GPS Android pas cher, cámara radar de retorno - Jugador superior". player-top.fr . Consultado el 18 de julio de 2016 .
  23. ^ "La decisión de Estados Unidos de dejar de degradar la precisión del sistema de posicionamiento global". Clinton4.nara.gov. 1 de mayo de 2000. Archivado desde el original el 23 de diciembre de 2016. Consultado el 18 de octubre de 2009 .
  24. ^ "Breve historia de NDS" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 4 de marzo de 2016. Consultado el 5 de noviembre de 2012 .
  25. ^ "Socios de NDS, Asociación NDS". Asociación NDS. Archivado desde el original el 13 de febrero de 2015. Consultado el 13 de febrero de 2015 .
  26. ^ Palmer, Brian (17 de febrero de 2014). "Cómo el software de mapeo recopila y utiliza información de tráfico. El elemento clave eres tú" . Washington Post . ISSN  0190-8286 . Consultado el 8 de octubre de 2019 .
  27. ^ Tecnologías de posicionamiento y navegación en el automóvil: un estudio , I. Skog y P. Händel, [1]