자동차 내비게이션 시스템

Automotive navigation system
OpenStreetMap의 무료 지도 데이터를 사용하여 개인 내비게이션 어시스턴트로 오픈 소스 아웃팅 소프트웨어인 Gosmore를 통한 내비게이션.

자동차용 내비게이션 시스템은 자동차 제어장치 또는 자동차의 방향을 찾기 위해 사용되는 제3자 애드온의 일부입니다.일반적으로 위성 내비게이션 장치를 사용하여 도로의 위치와 관련된 위치 데이터를 가져옵니다.방향이 필요한 경우 루팅을 계산할 수 있습니다.즉석 교통 정보(도로 폐쇄, 정체)를 사용하여 경로를 조정할 수 있습니다.

도시 협곡이나 터널로 인해 GNSS 신호 손실 및/또는 멀티패스가 발생할 수 있으므로 드라이브트레인, 자이로스코프 및 가속도계에 부착된 센서로부터의 거리 데이터를 이용한 데드 어카운팅이 보다 높은 신뢰성을 위해 사용될 수 있습니다.

수학적으로 자동차 내비게이션은 그래프 이론 내에서 최단 경로 문제를 기반으로 합니다.그래프 이론에서는 대규모 네트워크 내의 두 지점 사이에서 어떤 기준(최단, 저비용, 고속 등)을 가장 잘 충족하는 경로를 식별하는 방법을 조사합니다.

자동차 내비게이션은 자가운전 자동차 [1]개발에 매우 중요하다.

역사

자동차 내비게이션 시스템은 여러 가지 다양한 기술의 융합을 나타내며, 그 중 상당수는 수년 동안 사용할 수 있었지만 비용이 너무 많이 들거나 접근할 수 없었습니다.제품이 상용화되기 전에 배터리,[2] 디스플레이, 처리 능력 등의 한계를 극복해야 했다.

  • 1961년: 야기 히데츠구는 무선 내비게이션 시스템을 설계했다.이 디자인은 여전히 원시적이고 군사용으로 만들어졌다.
  • 1966년: GMR(General Motors Research)는 비위성 기반 내비게이션 및 지원 시스템인 DAIR(Driver Aid, Information & Routing)을 개발하고 있었습니다.초기 테스트 결과, GM은 이것이 항법 지원을 제공하는 확장 가능하고 실용적인 방법이 아님을 알게 되었습니다.그러나 수십 년 후 이 개념은 OnStar([3]1996년 설립)로 재탄생될 것이다.
  • 1973년 : 일본 통상산업성(MITI)과 후지중공업은 일본의 자동차 내비게이션 시스템 [4]연구 프로젝트인 CATC(종합 자동차 교통 관제)를 후원.
  • 1979년: MITI는 일본에 [4]JSK(자동차교통운전을 위한 전자기술협회)를 설립.
  • 1980년: 도요타 크라운의 새로운 메커니즘을 갖춘 전자 자동차 나침반.
  • 1981년: CATC의 초기 연구는 일본 혼다, 닛산, 토요타의 1세대 자동차 내비게이션으로 이어졌다.그들은 데드 [4]어카운팅 기술을 사용했다.
  • 1981년: 혼다의 Electro Gyrocator는 상용화된 최초의 자동차 내비게이션 시스템이었다.그것은 이동 거리, 시작 지점,[5] 그리고 방향을 추적하는 관성 항법 시스템을 사용했다.그것은 또한 지도 [4]표시가 있는 최초의 것이었다.
  • 1981년: 도요타 셀리카(NAVICOM)[6]의 내비게이션 컴퓨터.
  • 1983년: 에탁이 설립되었습니다.그것은 초기 시스템을 만들어 지도 매칭을 이용하여 사산 계측기를 개선했다.디지털 지도 정보는 표준 카세트 [7]테이프에 저장되었습니다.
  • 1987년: 도요타는 세계 최초의 CD-ROM 기반 내비게이션 시스템을 도요타 [8]크라운에 도입했다.
  • 1989년: 미국 Design Works의 Gregg Howe는 Magna Torrero Concept Car에 4만달러의 내비게이션 컴퓨터를 적용했습니다.원래 소방서를 위해 소화전을 찾기 위해 개발된 이 시스템은 위성 신호와 데드 어카운팅을 모두 사용하여 일반 GPS 제한으로 인해 전체적인 시스템 정확도를 향상시켰습니다.이 시스템은 또한 [9][10][11]이전 시스템에서 사용하던 단색 벡터 매핑 디스플레이가 아닌 컬러 래스터 스캔 모니터를 자랑합니다.
  • 1990년 : 마츠다 에노스 코스모, GPS 내비게이션[12] 내장 최초의 생산차
  • 1991년: General Motors는 미국 자동차 협회, 플로리다 교통부 및 올란도 시와 협력하여 컴퓨터화된 차내 내비게이션 시스템인 TravTek(Travel Technology의 줄임말)를 개발했습니다.100대의 Oldsmobile Toronados는 Avis의 Orlando 국제공항 사무소를 통해 75대를 대여할 수 있는 시스템으로 출시되었고, 나머지 25대는 지역 운전자들에 의해 시험 운행되었다.차량 트렁크에 특수 안테나가 장착된 컴퓨터 시스템을 장착하고 Oldsmobile Toronado(표준 Toronado의 옵션)의 비디오 화면에 연결하여 내비게이션을 표시합니다.TravTek는 올란도와 그 도시 지역의 12,000평방마일 지역을 포함하며, 식당, AAA가 승인한 호텔, [13]관광명소 목록도 포함하고 있다.
  • 1991년: 도요타는 도요타 쏘어러에 GPS 자동차 내비게이션을 도입했다.
  • 1991년: 미쓰비시는 미쓰비시 데보네어(MMCS: 미쓰비시 멀티커뮤니케이션 시스템)[14]에 GPS 카 내비게이션을 도입.
  • 1992년: 도요타 셀시오르의 음성 보조 GPS 내비게이션 시스템.
  • 1993년: 오스트리아 채널 ORF는 소프트웨어 회사인 bitMAP과 그 수장인 Werner Liebig의 발명에 대한 프레젠테이션을 위성 기반 내비게이션 시스템을 사용하여 방송합니다.bitMAP은 같은 해 라스베이거스에서 열리는 Comdex에 참가하지만, 제대로 [15][16][17]마케팅을 하지 못하고 있다.
  • 1994년: BMW 7 시리즈 E38 최초로 GPS 내비게이션이 탑재된 유럽 모델.내비게이션 시스템은 필립스(Philips CARIN)[18]와 협력하여 개발되었습니다.
  • 1995년: Oldsmobile은 GuideStar라고 [19]불리는 미국 생산차에서 사용할 수 있는 최초의 GPS 내비게이션 시스템을 도입했다.
  • 1995년: 뮌헨에 본사를 둔 기업 ComRoad AG가 제작한 "Mobile Assistant" 또는 짧게는 MASS라고 불리는 디바이스가 잡지 Byte가 CeBit에서 "모바일 컴퓨팅에서 최고의 제품"이라는 타이틀을 획득했습니다.무선 인터넷 연결을 통한 턴 바이 턴 내비게이션 기능을 제공했으며, 차량 내에는 GPS와 속도 센서가 모두 탑재되어 있습니다.
  • 1995년: Acura는 1996년 [20]RL에서 최초의 하드 디스크 드라이브 기반 내비게이션 시스템을 도입했습니다.
  • 1997년: Toyota Prius의[21] 출고 시 옵션으로 개발된 Differential GPS를 이용한 내비게이션 시스템
  • 1998년: 도요타 프로그레스 최초의 DVD 기반 내비게이션 시스템 도입.
  • 2000: 미국은 민간인이 사용할 [22]수 있는 보다 정확한 GPS 신호를 만들었다.
  • 2003년: 토요타는 최초의 하드 디스크 드라이브 기반 내비게이션 시스템과 업계 최초로 전자 스로틀 제어 기능이 내장된 DVD 기반 내비게이션 시스템을 도입했습니다.
  • 2007년 : 도요타가 세계 최초로 개발한 자동차 내비게이션 지도 업데이트 전송 기술인 Map on Demand를 도입.
  • 2008년: Toyota Crown의 어댑티브 가변 서스펜션 시스템(NAVI/AI-AVS)에 연결된 세계 최초의 내비게이션 시스템 연동 브레이크 어시스트 기능 및 내비게이션 시스템
  • 2009년: iOS용 모바일 내비게이션 앱이 Sygic에서 출시되면서 모바일 기기 내비게이션 시스템의 새로운 시대가 열리기 시작했다.

테크놀로지

필립스가 1995년형 오펠 오메가 차량에 탑재한 GPS 시스템

도로 데이터베이스는 벡터 맵입니다.거리 이름 또는 번호, 주택 번호 및 관심 지점( 경유지)은 지리적 좌표로 인코딩됩니다.이를 통해 사용자는 주소 또는 지리적 좌표로 원하는 목적지를 찾을 수 있습니다.(「맵 데이터베이스 관리」를 참조해 주세요).

지도 데이터베이스 형식은 거의 균일하게 독자 사양으로 위성 내비게이션 지도에 대한 업계 표준이 없습니다.단, 일부 기업은 SDAL(Shared Data Access Library) 및 NDS(Navigation Data Standard)를 사용하여 이 문제를 해결하려고 합니다.Tele Atlas 및 Navteq와 같은 지도 데이터 공급업체는 GDF(Geographic Data Files) 형식으로 기본 지도를 작성하지만, 각 전자 제품 제조업체는 최적화되고 일반적으로 독점적인 방식으로 이를 컴파일합니다.GDF는 자동차 내비게이션 시스템의 CD 표준이 아닙니다.GDF는 항법 시스템의 내부 형식으로 CD-ROM으로 사용되고 변환됩니다.CDF(CARiN Database Format)는 Philips가 작성한 독자적인 내비게이션 맵 형식입니다.

SDAL은 Navteq가 개발한 독자적인 맵 포맷으로 디지털 내비게이션 맵의 업계 표준이 되기를 바라며 로열티 없이 출시되었지만 업계에서 널리 채택되지는 않았습니다.이 형식을 사용한 벤더는 다음과 같습니다.

내비게이션 데이터 표준(NDS)

NDS(Navigation Data Standard) 이니셔티브는 자동차 제조업체, 내비게이션 시스템 공급업체 및 지도 데이터 공급업체의 업계 그룹으로, 자동차 내비게이션 시스템에 사용되는 데이터 형식을 표준화하고 지도 업데이트 기능을 허용하는 것을 목적으로 합니다.NDS의 노력은 2004년에 시작되어 [23]2009년에 등록 협회가 되었다.표준화는 특히 20개 [24]제조사의 내비게이션 시스템에 동일한 내비게이션 맵을 사용할 수 있게 함으로써 상호운용성을 향상시킬 것이다.관련된 기업에는 BMW, 폭스바겐, 다임러, 르노, ADIT, Aisin AW, Alpine Electronics, Navis-AMS, Bosch, DENSO, 미쓰비시, 하만 인터내셔널 인더스트리, 파나소닉, Preh Car Connects 구 테크닉Sat, PTVion Clarental, CLARal 등이 있습니다.

미디어

로드 데이터베이스는 솔리드 스테이트 읽기 전용 메모리(ROM), 광학 미디어(CD 또는 DVD), 솔리드 스테이트 플래시 메모리, 자기 미디어(하드 디스크) 또는 그 조합에 저장할 수 있습니다.일반적인 방법은 사용자가 관심 있는 영역에 대한 상세 정보로 증강할 수 있는 ROM에 영구적으로 저장된 베이스 맵을 갖는 것입니다.ROM은 항상 공장에서 프로그래밍되어 있습니다.다른 미디어는 CD 또는 DVD에서 컴퓨터 또는 무선 연결(블루투스, Wi-Fi)을 통해 다운로드하거나 카드 리더를 사용하여 직접 사용할 수 있습니다.

일부 내비게이션 장치 제조업체는 고객에게 무료 지도 업데이트를 제공합니다.이러한 업데이트는 대부분의 경우 공급업체 웹 사이트에서 얻을 수 있습니다. 공급업체 웹 사이트는 내비게이션 장치를 PC에 연결하여 액세스합니다.

실시간 데이터

주요 기사:내비게이션 시스템과의 교통 데이터 통합

일부 시스템에서는 TMC, RDS 또는 휴대전화를 통한 GPRS/3G 데이터 전송을 사용하여 트래픽 폭주에 대한 정보를 수신 및 표시할 수 있습니다.

실제로 구글은 안드로이드와 iOS용 구글 지도를 업데이트하여 2014년에 더 빠른 경로를 이용할 수 있게 되면 사용자에게 경고하고 있다.이 변경에 의해 실시간데이터와 [25]루트의 보다 먼 부분에 대한 정보를 통합할 수 있습니다.

통합 및 기타 기능

  • 일부 자동차 내비게이션 시스템의 컬러 LCD 화면은 텔레비전 방송이나 DVD 영화를 표시하는 데도 사용할 수 있습니다.
  • 일부 시스템은 핸즈프리 통화 및 SMS 메시지(블루투스 또는 Wi-Fi 사용)를 위해 휴대전화와 통합(또는 통신)하고 있습니다.
  • 자동차 내비게이션 시스템은 회의를 위한 개인 정보 관리를 포함할 수 있으며, 이는 교통 및 대중교통 정보 시스템과 결합될 수 있습니다.

공장 설비

많은 차량 제조업체는 차량에 위성 내비게이션 장치를 옵션으로 제공합니다.따라서 GNSS와 함께 출고되지 않은 차량을 보유한 고객은 공장에서 공급된 원래 GNSS 장치를 구입하여 개조할 수 있습니다.경우에 따라 필요한 와이어링 하니스가 차량에 이미 있는 경우 "플러그 앤 플레이" 방식으로 간단하게 설치할 수 있습니다.그러나 일부 제조업체에서는 새로운 배선이 필요하기 때문에 설치가 더 복잡해집니다.

이 접근방식의 주된 장점은 공장 출하 시 표준으로 통합된 설치입니다.또한 대부분의 기존 시스템에는 자이로 나침반 및/또는 가속도계가 포함되어 있으며, 차량의 속도 센서 및 후진 기어 결합 신호 출력을 수신할 수 있으므로 GPS 신호를 일시적으로 사용할 [26]수 없을 때 데드 카운팅을 통해 탐색할 수 있습니다.그러나 그 비용은 다른 옵션보다 상당히 높을 수 있다.

SMS

실시간으로 관심 지점을 설정하고 단문 메시지 서비스(SMS)를 사용하여 GSM 휴대 전화 네트워크를 통해 전송하는 것을 Gps2sms라고 합니다.일부 차량과 선박은 도난, 앵커 드리프트, 고장 등 특정 사건이 발생했을 때 자동으로 문자메시지를 보낼 수 있는 하드웨어를 갖추고 있다.수신측(예: 견인차)은 경유지를 컴퓨터 시스템에 저장하거나 위치를 나타내는 지도를 그리거나 자동차 내비게이션 시스템에서 볼 수 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Zhao, Jianfeng; Liang, Bodong; Chen, Qiuxia (2018-01-02). "The key technology toward the self-driving car". International Journal of Intelligent Unmanned Systems. 6 (1): 2–20. doi:10.1108/IJIUS-08-2017-0008. ISSN 2049-6427.
  2. ^ 여행과 항해 지도, 제임스 R. 애커맨, 페이지 277
  3. ^ "This is the evolution of in-car navigation technology (pictures)". www.gpspower.net.
  4. ^ a b c d 여행과 항해 지도, 제임스 R.애커맨, 279페이지
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  10. ^ 모터 트렌드 - 1989년 6월
  11. ^ 4x4 및 오프로드 - 1989년 6월
  12. ^ "1993 Eunos/Mazda Cosmo Classic Drive Uncosmopolitan: Meet the Rarest Mazda in America". Motor Trend. TEN: The Enthusiast Network. Retrieved 2015-01-18.
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  17. ^ "Bitmap Digital City Map". www.geschichtewiki.wien.gv.at.
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  26. ^ 차내 위치 설정 및 내비게이션 기술—조사, I.Skog, 그리고 P.헨델, [1]