Sistema de navegación automotriz

Un sistema de navegación automotriz forma parte de los controles del automóvil o es un complemento de terceros que se utiliza para orientarse dentro del vehículo. Generalmente, utiliza un dispositivo de navegación por satélite para obtener sus datos de posición, que luego se correlacionan con la posición en la carretera. Cuando se necesitan indicaciones, se puede calcular la ruta. La información de tráfico en tiempo real (cierres de carreteras, congestión) se puede utilizar para ajustar la ruta.

Para una mayor fiabilidad, se puede utilizar la navegación a estima mediante datos de distancia procedentes de sensores conectados al sistema de transmisión , un acelerómetro , un giroscopio y un magnetómetro , ya que pueden producirse pérdidas de señal GNSS o trayectos múltiples debido a cañones urbanos o túneles .

Desde el punto de vista matemático, 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 con ciertos criterios (el más corto, el más barato, el más rápido, etc.) entre dos puntos en una red extensa.

Los sistemas de navegación automotriz son cruciales para el desarrollo de los automóviles autónomos . ^{[ 1 ]}

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

• 1961: Hidetsugu Yagi diseñó un sistema de navegación inalámbrico. Este diseño era aún primitivo y estaba destinado al uso militar.
• 1966: General Motors Research (GMR) trabajaba en un sistema de navegación y asistencia no basado en satélites llamado DAIR (Driver Aid, Information & Routing). Tras las pruebas iniciales, GM descubrió que no era una forma escalable ni práctica de proporcionar asistencia a la navegación. Sin embargo, décadas después, el concepto renacería como OnStar (fundada en 1996). ^{[ 3 ]}
• 1971: Navegación basada en casete compacto siguiendo rutas predeterminadas, se leían instrucciones seguidas de un tono que indicaba al controlador que continuara la reproducción del casete una vez alcanzada la distancia (indicada por el tono). ^{[ 4 ]}
• 1973: El Ministerio de Comercio Internacional e Industria de Japón (MITI) y Fuji Heavy Industries patrocinaron CATC (Control Integral del Tráfico Automovilístico), un proyecto de investigación japonés sobre sistemas de navegación para automóviles. ^{[ 5 ]}
• 1979: MITI estableció JSK (Asociación de Tecnología Electrónica para el Tráfico y la Conducción de Automóviles) en Japón. ^{[ 5 ]}
• 1980: Brújula electrónica para automóviles con nuevo mecanismo en el Toyota Crown .
• 1981: La investigación previa de CATC dio lugar a la primera generación de sistemas de navegación para automóviles de las compañías japonesas Honda , Nissan y Toyota . Estos sistemas utilizaban tecnología de navegación por estima . ^{[ 5 ]}
• 1981: El Electro Gyrocator de Honda fue el primer sistema de navegación para automóviles disponible comercialmente. Utilizaba sistemas de navegación inercial que registraban la distancia recorrida, el punto de partida y la dirección. ^{[ 6 ]} También fue el primero con pantalla de mapa. ^{[ 5 ]}
• 1981: Ordenador de navegación en el Toyota Celica (NAVICOM). ^{[ 7 ]}
• 1983: Se fundó Etak . Creó un sistema pionero que utilizaba la comparación de mapas para mejorar la instrumentación de navegación a estima. La información cartográfica digital se almacenaba en cintas de casete estándar. ^{[ 8 ]}
• 1987: Toyota introdujo el primer sistema de navegación basado en CD-ROM del mundo en el Toyota Crown . ^{[ 9 ]}
• 1989: Gregg Howe de Design Works USA aplicó el ordenador de navegación Hunter Systems de 40 000 dólares al prototipo Magna Torrero. Desarrollado originalmente para localizar hidrantes para los bomberos, este sistema utilizaba señales satelitales y navegación inercial , mejorando la precisión general del sistema debido a las limitaciones del GPS civil. Este sistema también cuenta con un monitor de escaneo raster a color, en lugar de las pantallas de mapeo vectorial monocromáticas utilizadas por sus predecesores. ^{[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]}
• 1990: Mazda Eunos Cosmo se convirtió en el primer automóvil de producción con sistema de navegación GPS incorporado ^{[ 13 ].}
• 1991: General Motors se asoció con la Asociación Automotriz Estadounidense, el Departamento de Transporte de Florida y la ciudad de Orlando para crear TravTek (abreviatura de Travel Technology), un sistema de navegación computarizado para automóviles. Se lanzó una flota de 100 Oldsmobile Toronado con el sistema, 75 disponibles para alquiler a través de la oficina de Avis en el Aeropuerto Internacional de Orlando, y los otros 25 fueron probados por conductores locales. Se instaló un sistema informático en el maletero del vehículo con una antena especial montada en la parte trasera, conectado a la pantalla de video del Oldsmobile Toronado (una opción en el Toronado estándar) para mostrar la navegación. TravTek cubría un área de 12,000 millas cuadradas en Orlando y su área metropolitana, e incluía listados de restaurantes, hoteles aprobados por la AAA y atracciones. ^{[ 14 ]}
• 1991: Toyota introdujo el sistema de navegación GPS para automóviles en el Toyota Soarer .
• 1991: Mitsubishi introdujo la navegación GPS para automóviles en el Mitsubishi Debonair (MMCS: Mitsubishi Multi Communication System). ^{[ 15 ]}
• 1992: Sistema de navegación GPS con control por voz en el Toyota Celsior .
• 1993: El canal austriaco ORF emite una presentación de la empresa de software bitMAP y la invención de su director, Werner Liebig: un mapa electrónico de la ciudad que incluye nombres de calles y números de casas, utilizando un sistema de navegación por satélite. bitMAP participa en Comdex en Las Vegas ese mismo año, pero no logra promocionarse adecuadamente. ^{[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]}
• 1994: El BMW Serie 7 E38 es el primer modelo europeo en incorporar navegación GPS. El sistema de navegación se desarrolló en colaboración con Philips (Philips CARIN). ^{[ 19 ]}
• 1995: Oldsmobile presentó el primer sistema de navegación GPS disponible en un automóvil de producción en Estados Unidos, llamado GuideStar. ^{[ 20 ]} El sistema de navegación se desarrolló en colaboración con Zexel . Zexel se asoció con Avis Car Rental para que el sistema estuviera ampliamente disponible en los autos de alquiler. Esto brindó a muchos estadounidenses su primera oportunidad de usar la navegación en el automóvil.
• 1995: Un dispositivo llamado "Mobile Assistant" o, simplemente, MASS, fabricado por la empresa muniquesa ComRoad AG, ganó el premio al "Mejor Producto en Informática Móvil" en la feria CeBIT, otorgado por la revista Byte. Ofrecía navegación paso a paso mediante conexión inalámbrica a internet, con GPS y sensor de velocidad integrados en el vehículo.
• 1995: Acura introdujo el primer sistema de navegación basado en disco duro en el RL de 1996. ^{[ 21 ]}
• 1997: Sistema de navegación que utiliza GPS diferencial desarrollado como una opción instalada de fábrica en el Toyota Prius ^{[ 22 ].}
• 1998: Se introduce el primer sistema de navegación basado en DVD en el Toyota Progress .
• 2000: Estados Unidos puso a disposición una señal GPS más precisa para uso civil. ^{[ 23 ]}
• 2003: Toyota presentó el primer sistema de navegación basado en disco duro y el primer sistema de navegación basado en DVD de la industria con control electrónico del acelerador incorporado.
• 2007: Toyota presentó Map on Demand, una tecnología para distribuir actualizaciones de mapas a los sistemas de navegación de los automóviles, desarrollada como la primera de su tipo en el mundo.
• 2008: Primera función de asistencia de frenado vinculada a un sistema de navegación y sistema de navegación vinculado al sistema de suspensión variable adaptativa (NAVI/AI-AVS) del mundo en el Toyota Crown.
• 2009: Con el lanzamiento de la aplicación de navegación móvil de Sygic para iOS, una nueva era de sistemas de navegación para dispositivos móviles comenzó a ganar popularidad desde

La base de datos de carreteras es un mapa vectorial . Los nombres o números de las calles y los números de las casas, así como los puntos de interés ( puntos de referencia ), están codificados como coordenadas geográficas . Esto permite a los usuarios encontrar un destino deseado mediante la dirección postal o las coordenadas geográficas. (Véase la sección de 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 electrónica lo compila de una manera optimizada, generalmente propietaria. GDF no es un estándar de CD para sistemas de navegación de automóviles. GDF se usa 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 propietario 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 digital, pero no ha sido ampliamente adoptado por la industria. Entre los proveedores que utilizaron este formato se incluyen:

• Microsoft
• Magallanes
• Pionero
• Panasonic
• Clarín
• InfoGation

• Realidad aumentada
• Localización automática de vehículos
• coche autónomo
• Sistema electrónico de guía de rutas
• Formato de intercambio GPS
• dispositivo de navegación GPS
• Sistema de Posicionamiento Global (GPS)
• Guía, navegación y control
• Lista de autopartes
• Gestión de bases de datos de mapas
• Mapscape BV
• terminal de datos móvil
• Estándar de datos de navegación (NDS)
• NavPix
• Navteq
• Asistente de navegación personal (PNA)
• TomTom
• Canal de mensajes de tráfico (TMC)
• Navegación híbrida (Híbrido)
• Garmin