Найти тему
ОколоТехники

Автомобильные навигационные системы до появления GPS

Оглавление

Задолго до того, как в 2000 году Global Positioning System была открыта для практического использования гражданскими лицами во всем мире, автопроизводители приложили невероятные усилия в поиске аналоговых решений сложной проблемы навигации в реальном времени.

The Jones Live Map | 1909

The Jones Live Map
The Jones Live Map

То, что вы видите здесь, - это первая пошаговая навигационная система, которая восходит к 1909 году. Довоенная автомобильная промышленность в Америке, о которой часто забывают, уже заработала к тому времени и выпускала более 75 000 автомобилей в год. А с учетом того, что новые бумажные карты не в состоянии поспевать за быстрорастущей сетью автомобильных дорог страны, возникла немедленная потребность в какой-то активной навигационной помощи для водителей.

Дж. В. Джонсом создал бумажный диск с указаниями для поездок, напечатанными на круговых сегментах, как колесо фортуны. Диск был помещен в механизм, связанный с одометром автомобиля, который вращался, указывая стрелкой предстоящий маневр, когда автомобиль двигался по заранее запланированному маршруту.

И точно так же, как навигационные системы десятилетней давности, его нужно было обновить с помощью большего количества дисков.

Все диски могут вести вас из определенного места в определенное место. Навигация к начальной точке должна быть выполнена водителем вручную. А в 1909 году это обычно означало останавливать пешеходов каждые несколько миль между отчаянными поисками заправочных станций и ремонтом спущенных шин, потому что все дороги были ужасными.

«Живая карта Джонса» была рудиментарной системой, но она была чрезвычайно полезна на заре автомобилестроения. На дорогах, помимо очень плохого качества покрытия, в то время часто не было надлежащих знаков, поэтому использование подсказок, таких как «Поверните налево на железнодорожном мосту» в зависимости от пробега, было большим подспорьем для водителей.

По мере того, как дорожная сеть страны резко расширялась в течение следующих двух десятилетий, а стандартные указатели стали широко использоваться, карта Jones Live Map не успевала за быстрыми изменениями ориентиров на своих дисках (не говоря уже об открытии новых маршрутов) и потеряла актуальность. Фирма прекратила производства в начале 1920-х годов.

Iter-Auto Scrolling Map | 1930

Iter-Auto Scrolling Map
Iter-Auto Scrolling Map

Следующий популярный продукт, который пытались улучшить на основе статической карты, был изготовлен в Италии примерно в 1930 году и назывался Iter-Auto. По сути, это была длинная карта, напечатанная на свитке с заранее определенными маршрутами. Устройство, установленное на приборной панели, будет автоматически прокручивать карту и следить за вашим местоположением на маршруте. Это происходило благодаря подключению прибора к спидометру автомобиля, что позволило использовать рудиментарную форму управления с учетом скорости.

Проблема с этой картой, которую они не решили, заключалась в том, что если вы свернули не туда или поехали задним ходом, бумажный свиток, конечно же, не учитывал это. Ваше вождение должно быть безупречным, чтобы Итер-Авто направил вас в любой прекрасный итальянский город, в который вы пытались добраться.

GM's DAIR System | 1966

-4

Представленный в 1966 году, DAIR был аббревиатурой от Driver Aid, Information and Routing. По сути, это был предшественник системы GM OnStar.

DAIR работал бы (если бы он когда-либо покидал испытательный центр GM) - точно так же, как сегодня работает OnStar. Если у вас возникнут проблемы на дороге, такие как спущенная шина, авария или у вас закончится бензин, система будет знать, где вы находитесь, и сможет послать кого-нибудь на помощь. Но так как это были 60-е, они не могли использовать мобильные сети передачи данных или GPS. Вместо этого DAIR использовала серию магнитов, встроенных в дорогу , которые могли бы обнаруживать, когда по ней проезжает автомобиль. GM планировала разместить эти магниты на расстоянии 3-5 миль вдоль шоссе и на популярных перекрестках по всей стране.

С магнитами, расположенными на таком расстоянии, машина поддержки может с достаточной точностью определить местонахождение автомобиля, попавшего в беду. Водителю также можно было дать точные навигационные инструкции, если он хотел куда-то поехать. DAIR использовала перфокарты, и кто-то должен был проехать и записать маршрут, прежде чем его можно было использовать для навигации. Однако, когда у вас была эта карта маршрута, все, что вам нужно было сделать, это вставить ее в приборную панель. Затем ряд огней на приборной панели укажет вам ваше местоположение.

GM's DAIR System
GM's DAIR System

Эти магниты могут также передавать другую информацию, такую ​​как качество дороги, трафик или предстоящие аварии, подобно многим современным системам GPS. А поскольку в 1966 году не было сотовых телефонов, радиостанции CB использовались для обмена информацией между водителем и ближайшими центрами связи.

Если все это звучит так, как будто это было бы очень дорого и трудоемко, то это потому, что так оно и было. Видение GM включало в себя общенациональные усилия по бурению отверстий в дорогах, чтобы закопать магниты, и построению соответствующей сети связи, чтобы система функционировала. Инвестиции были бы огромными, поэтому этого так и не произошло.

в

The Honda Electro Gyrocator | 1981

The Honda Electro Gyrocator
The Honda Electro Gyrocator

Настоящий прорыв в навигационных системах, не основанных на GPS, произошел в 1981 году с появлением Honda Electro Gyrocator.

Electro Gyocator был опцией за 2746 долларов (эквивалент сегодня - 7745 долларов), доступной в моделях Accords и Vigors конца 1981 года, которые являются японской версией Acura TL.

Принцип работы электрогироскопа на первый взгляд прост. За одним из нескольких полупрозрачных карт находится шестидюймовый ЭЛТ-экран. Когда автомобиль движется, он определяет свое положение по сравнению с исходной точкой, используя серию входных данных от автомобиля и инструментов внутри самой системы. Используя эту информацию, он продвигает на экране мигающую точку⁠, которая представляет ваш автомобиль⁠. Когда эта точка сочетается с наложением карты, она сообщает вам, где вы находитесь. Стоит отметить, что эта система была доступна только в Японии, а Япония была единственной страной, для которой выпускались совместимые карты.

Но вся эта система была не так проста. Чтобы определить местоположение автомобиля по его POI, Electro Gyrocator использовал как датчик скорости, собирающий данные с трансмиссии, так и особый тип гироскопа. В этом гироскопе использовался циркулирующий гелий, чтобы определять изменения направления.

«Honda разработала ряд устройств, чтобы электрогироскоп работал, в том числе гироскоп с двумя электродами в потоке циркулирующего гелия. Транспортное средство повернулось, поток гелия отклонился, создалась разница температур между двумя электродами. Бортовой компьютер мог обнаружить эту разницу и преобразовать ее в информацию о направлении».

-7

Все эти технологии дали вес устройства около 20 фунтов вместе с его вышеупомянутой высокой ценой, что удвоило рекомендованную производителем розничную цену Accord. И хотя эта система была впечатляющей, нет никаких записей о том, сколько людей действительно использовало ее.

The Etak Navigator | 1985

Etak Navigator
Etak Navigator

Etak Navigator был, по сути, немного более усовершенствованной и оцифрованной версией Electro Gyrocator. Он использовал компас и информацию, полученную от датчиков скорости вращения колес автомобиля, чтобы выяснить, в каком направлении движется автомобиль. Эти данные будут объединены с цифровыми картами, хранящимися на кассетах, что позволит осуществлять пошаговую навигацию в режиме реального времени, чего не могут предложить статические карты Honda.

Etak был выпущен в 1985 году, и он выглядит точно так же, как перспективная технология 80-х.

Как и Gyrocator, Etak стоил 3324 доллара в сегодняшних деньгах. Его также нужно было профессионально установить у местного специалиста по автомагнитолам или автомобильным телефонам.

Кассеты с картами, которые обычно состояли из городской агломерации, также стоили 35 долларов каждая. Сегодня это около 83 долларов.

Несмотря на высокую стоимость, крупные автотранспортные компании увидели в системах Etak простой способ улучшить логистику и в итоге стали обычными клиентами. Это позволило Etak быстро расти, и компания несколько раз переходила из рук в руки с постоянно растущими продажными ценами в течение многих лет. Похоронным звоном для Etak, конечно же, стало то, что правительство США в 2000 году разблокировало сигналы GPS для общественного пользования, породив целую индустрию.

Но поскольку до Google Maps оставалось еще много лет, ценной частью Etak оказались картографические данные, которые компания собрала для работы своих автономных систем. Его последний покупатель, TomTom, в конечном итоге будет использовать картографические данные Etak в своих собственных устройствах GPS.

Системы на основе гироскопа, возможно, не были достаточно хороши, чтобы их можно было уменьшить до устройства размером с ваш мобильный телефон, но они, безусловно, были лучше — и намного дороже — чем использование карты, разложенной в багажнике вашего автомобиля.