Erfahren Sie mehr über den Routenplaner und seine Geschichte


Die Automotive Navigation

Ein Automobil-Navigations-System ist ein satellitengestütztes Navigationssystem für den Einsatz in Automobilen entwickelt. Es verwendet in der Regel ein GPS-Navigationsgerät mit der Fähigkeit Positionsdaten zu erwerben, um den Benutzer auf einer Straße in der Einheit Karten-Datenbank zu finden. Mit der entsprechenden Datenbank, kann das Gerät entlang der Straßen auch in seiner Datenbank Richtungen und Signale an andere Standorte geben. Dazu gehören die sogenannte Koppelnavigation mit Daten, die von Sensoren an den Antriebsstrang weitergeleitet werden, ein Gyroskop und ein Beschleunigungsmesser. Diese können für mehr Sicherheit eingesetzt werden, da beim GPS-Signal ein Verlust auftreten kann. Dieser Verlust kann zum Beispiel auch bei Häuserschluchten oder bei Durchfahrten durch einen Tunnel auftreten.

Diverse Navigationstypen können aus dem Auto entnommen werden und selbst beim Gehen benutzt in der Hand gehalten werden. Diese Navigationsgeräte sind portabel und können so überall mitgenommen werden.

Automotive Navigationssysteme waren Gegenstand umfangreicher Tests, einschließlich der Anstrengungen, um Massenmärkte zu erreichen, bevor es zur kommerziellen Verfügbarkeit von GPS kam.

Die wichtigsten Technologien, die für die moderne Kfz-Navigation benötigt wurden, sind bereits hergestellt worden, als der Mikroprozessor in den 1970er Jahren entstand, um die Integration und Weiterentwicklung von Computer-Software zu unterstützen. Diese Technologien unterzogen sich anschließend einer umfassenden Verfeinerung und eine Vielzahl von System-Architekturen. In den späten 1980er Jahren hatte man zu diesem Zeitpunkt die erforschten praktischen Systemen den Markt erreicht. Zu den weiteren Verbesserungen der 1980er Jahre gehörte die Entwicklung von Farb-Displays für digitale Karten und CD-ROMs für die digitale Kartenlagerung.

Es gibt jedoch ene wichtige Frage: wer hat das erste kommerziell erhältliche Kfz-Navigationssystem erfunden? Es gibt wenig Raum für Zweifel, dass die Firma "Etak" die erste war, die ein digitales System zur Verfügung stellte. Es nutzte das System des sogenannten Map-Matching auf Ebene der Koppelnavigation. Die Etak Systeme, die auf die digitale Karteninformationen über die gespeicherten Standard-Kassetten zugegriffen, machten die Auto-Navigationssysteme zum ersten Mal für einen Nutzer praktisch verwendbar. Allerdings gehen japanischen Bemühungen bezüglich beider Systeme, digital wie analog, der Etak Gründung voraus.

Steven Lobbezoo entwickelte das erste kommerziell erhältliche Satelliten-Navigationssystem für PKW. Es wurde von Anfang 1984 bis Januar 1986 in Berlin produziert. Öffentlich wurde es erstmals auf der Hannover Messe im Jahr 1985 in Deutschland vorgestellt und wurde in den Abendnachrichten (Artikel in der Hannover-Messedes ersten deutschen Fernsehens in diesem Jahr gezeigt und damit in Betrieb genommen. Es verwendete einen modifizierten IBM PC, eine große Scheibe für Kartendaten und einen Flachbildschirm, welches in das Handschuhfach eingebaut wurde. Der Name lautete "Homer" (entsprechend dem Gerät aus einem James-Bond-Film).

Alpine behauptet, dass es das erste Automobil-Navigations-System im Jahr 1981 hergestellt habe. Entsprechend der unternehmenseigenen historischen Zeitleiste hat Alpine ein analoges Automobil-Navigations-Produkt mit dem Namen Electro Gyrocator in Zusammenarbeit mit Honda mitentwickelt. Dieser technische Aufwand wurde allerdings im Jahr 1985 aufgegeben. Zwar gibt es Berichte über den Electro Gyrocator, der als Händler Option beim Honda Accord in 1981 angeboten wurde, aber es ist nicht klar, ob ein tatsächliches Produkt veröffentlicht wurde, ob irgendein Kunden einen mit einem Electro Gyrocator ausgestatteten Accord geliefert bekam, oder sogar, ob das Gerät in allen Händlerausstellungsräumen erschien. Hondas eigene offizielle Geschichte scheint den Electro Gyrocator als nicht praktikabel zu bezeichnen.

Honda behauptet das erste Navigationssystem ab 1983 erstellt und den Höhepunkt mit der allgemeinen Verfügbarkeit in den 1990 Acura Legend gehabt zu haben. Die ursprünglichen analogen Electro Gyrocator System verwendeten einen Beschleunigungssensor zum Navigieren mit Inertial Navigation, das GPS-System war noch nicht allgemein verfügbar. Es scheint jedoch so zu sein, aus Hondas Zugeständnisse abgeleitet, dass Etak Honda tatsächlich übertrumpft hat beim Versuch mit einem wirklich praktischen digitalen System, wenn auch eines, dessen effektive Betriebsreichweite durch die Verfügbarkeit von entsprechend digitalisierten Daten auf einer Straßenkarte beschränkt war.

Beide Mitsubishi Electric und Pioneer erheben den Anspruch die ersten mit einem GPS-basierten Auto-Navigationssystem zu sein, und zwar im Jahr 1990. Auch in 1990 wurde ein Entwurf Patentanmeldung innerhalb von Digital Equipment Co. Ltd für ein Multi-Funktions-Gerät namens Pagelink eingebracht, welches Echtzeit-Karten für den Einsatz im Auto verarbeitet.
Magellan, ein GPS-Navigationssystem-Hersteller behauptet ebenfalls das erste GPS-basierte Kfz-Navigationssystem in den USA erstellt zu haben, und zwar im Jahr 1995.

In 1995 führte Oldsmobile das erste GPS-Navigationssystem in einem Serienauto ein, genannt GuideStar. Es war auch ein Oldsmobile Navigationssystem als Option bereits 1994 eingebaut worden, genannt Oldsmobile Navigation / Information System. Dies war eine Option auf den Oldsmobile Eighty Eight.

Doch es war erst im Jahr 2000, als die Vereinigten Staaten ein genaueres GPS-Signal für die zivile Nutzung zur freien Verfügung gestellt haben.

Navigationssysteme weisen diverse Fähigkeiten auf, verschiedenen aus den folgenden Kombinationen:

- Direktsicht auf die Karte
- Direktsicht auf die Karte mit der Kartenrotation auf dem Auto (so dass "oben" auf der Karte immer "vorwärts" im Fahrzeug entspricht)
- die Vogelperspektive auf die Karte oder die nächste Kurve
- lineare Messgeräte für die Ferne, die überflüssig, wenn eine rotierende Karte verwendet wird
- Zahlen für die Entfernung
- schematische Piktogramme
- Sprachansagen
- Straßen-Datenbank

Die Straßen-Datenbank ist eine Vektor-Karte von bestimmten Bereichen, welche von Interesse sind. Straßennamen oder Zahlen und Hausnummern sind als geographische Koordinaten kodiert, so dass der Benutzer bestimmte gewünschte Ziele von Straßennamen eingeben und so finden kann.

Points of Interest werden auch mit ihren geografischen Koordinaten gespeichert. Dazu gehören Radarfallen, Tankstellen, öffentliche Parkplätze, und sogenannte oder "Sie parkten hier"-Punkte, an denen der Nutzer sich schon einmal befunden hat.
Die Inhalte können vom Nutzer zum Teil selber erstellt werden, wenn ihre Autos entlang bestehender Straßen im sogenannten Wi-Fi-Laufwerk entlangfahren und die Kommunikation über das Internet nutzen, wodurch eine freie up-to-date Karte übetragen und eingesehen kann.

Kartenformate
Navigation ist z.B mit Gosmore möglich, einer Open-Source-Routing-Software, inklusive einem Personal Navigation Assistent mit kostenlosem Kartenmaterial von OpenStreetMap. Die Formate besitzen eine nahezu gleichmäßige Proprietät, es gibt keinen Industrie-Standard für Satelliten-Navigationssystem Karten, obwohl NAVTEQ derzeit dieses mit S-Dal-Adresse versucht.

Die Kartendaten-Anbieter wie Tele Atlas und NAVTEQ erstellen die Basiskarten in einem Standardformat GDF, aber jeder Elektronik-Hersteller stellt es in einem optimierten, meist individuelleren Format dem Nutzer zur Verfügung. GDF ist kein CD-Standard für Auto-Navigationssysteme, es verwendet und konvertiert in dem CD-ROM Fach in das interne Format des Navigationssystems.

CARiNCARiN Database Format (CDF) ist ein privates Format von für Navigationskarten von Philips Car Systems (dieser Zweig wurde an Mannesmann VDO, VDO / Dayton im Jahr 1998 verkauft, an Siemens VDO im Jahr 2002 und an Continental im Jahr 2007.) Erstellt und verwendet wird in einer Reihe von Fahrzeugen, die bereits mit Navigation ausgestattet sind. Das Kunstwort "CARIN" leitet sich aus "Car", "Information" and "Navigation" ab.

Dies ist ein eigenes Kartenformat von NAVTEQ, die es lizenzfrei veröffentlicht haben, in der Hoffnung, dass es ein Industrie-Standard für digitale Navigationskarten werden könnte. Anbieter mit diesem Format sind derzeit:

Microsoft
Magellan
Pionier
Panasonic
Clarion
InfoGation

Das Format wurde kaum von der Industrie angenommen.

Die sogenannte Physical Storage Format (PSF) Initiative ist ein Industrieverband der Automobilhersteller, Navigationssystem-Lieferanten und Kartendaten-Lieferanten, deren Ziel die Standardisierung des Datenformats in Auto-Navigationssystemen ist, sowie die Möglichkeit und Fähigkeit eine Karte auch zu aktualisieren. Eine Standardisierung würde die Kooperationsfähigkeit untereinander verbessern, insbesondere indem die gleichen Navigationskarten in Navigationssystemen von 19 Herstellern verwendet werden. Zu den beteiligten Firmen gehören BMW, Volkswagen, Daimler, Renault, ADIT, Aisin AW, Alpine Electronics, Navigon, Bosch, Denso, Mitsubishi, Harman Becker, Panasonic, PTV, Continental AG, Clarion, NAVTEQ, Tele Atlas und Zenrin.

Die Datenbank des Straßenverzeichnisses kann in festem Zustand gelagert werden, nämlich entweder als read-only memory (ROM), per optische Medien (CD oder DVD), Solid-State-Flash-Speicher, magnetische Medien (Festplatte) oder eine Kombination aus einigen oder allen. Eine gemeinsame Regelung gibt es, nämlich dass die Kartenbasis fest innerhalb von ROM gespeichert wird, welches den Nutzer mit detaillierten Informationen für eine Region interessiert. Diese Speicherform der ROM wird immer in der Herstellerfirmen entwickelt und programmiert, aber stets so, dass diese imemr auch ergänzt werden können; die anderen Medien können vorprogrammiert und von einer CD oder DVD heruntergeladen werden, entweder über einen Computer oder eine drahtlose Verbindung (Bluetooth, Wi-Fi), oder sie können direkt innerhalb eines Kartenlesers verwendet werden.

Einige Navigationsgeräte bieten kostenlose Karten-Updates für ihre Kunden an. Diese Updates sind oft von der Website des Anbieters, die durch den Anschluss des Navigationsgerätes an einen PC aufgespielt werden können, zu erhalten.

 

Integration von Verkehrsdaten mit Navigationssystemen
Einige neuere Systeme können nicht nur genaue Wegbeschreibungen anzeigen, sie auch können auch Informationen über Staus empfangen, anzeigen und auch alternative Routen vorschlagen. Diese können entweder über TMC empfangen werden, die codierten Verkehrsinformationen, die per Funk über RDS geliefert werden, oder durch GPRS/3G Datenübertragung über Mobiltelefone.

Eine wichtige Art von Echtzeit-Daten an Verkehrsinformationen umfasst das Folgende:

- Echtzeit-Daten über freie / volle Parkplätze;
- Die nächste ÖPNV-Linien und Preise, um zu einem Ziel zu gelangen, wenn es einen unüberwindlichen Stau gibt.
- andere Daten in Echtzeit, welche zum Beispiel das lokale und sehr punktuelle Wetter im Rundfunk umfasst und einiges mehr.

Die Integration anderer Funktionen, wie Farb-LCD-Bildschirme auf einige Automobil-Navigations-Systeme, können auch anders verwendet werden, nämlich um Fernsehsendungen oder DVD-Filme anzuzeigen. Es besteht auch die Möglichkeit andere Systeme zu integrieren (oder zu kommunizieren), wie ein Mobiltelefon für das Freisprechen und das Senden und Empfangen von SMS-Mitteilungen (das bedeutet mittels Bluetooth oder Wi-Fi).
Automotive Navigationssysteme können auch zu Personal Information Management-Systemen, die mit einem Verkehrs- und ÖPNV-Informationssystem kombiniert werden können, gehören.

Besondere Sicherheitsfeatures für PKW werden derzeit von Subaru und Lexus sowie der Lexus 'Muttergesellschaft, Toyota, produziert. Viele der Funktionen sind nicht verfügbar, wenn das Fahrzeug in Bewegung ist. Die Hersteller behaupten, dies ist eine Sicherheitsvorkehrung, um zu vermeiden, dass der Fahrer abgelenkt wird.

Eine wachsende Zahl der Verkehrsunfälle in Großbritannien werden den Fehlleitungen durch Satelliten-Navigationssystemen zugeschrieben. Am 11. Mai 2007, folgte eine Nutzerin den Anweisungen der Satellitennavigation in der Dunkelheit und ihr Auto wurde schließlich von einem Zug auf einem Bahnübergang getroffen, der nicht auf dem Karten-System angezeigt werden konnte. In Exton, Hampshire, wurde durch das County Council ein Warnzeichen für alle Fahrer aufgestellt: alle Fahrer mögen ihr "Navi"-System ignorieren und einen anderen Weg nehmen, weil die Straße zu schmal für Autoverkehr sei und dadurch mögliche Schäden an den Fahrzeugen entstehen könnten, da diese in dieser Gegend stecken zu bleiben drohten.

Am 25. März 2009, fuhr ein Mann einen steilen Bergpfad entlang und fuhr dann fast von einer Klippe, nachdem er angeblich von seinem tragbaren GPS-System geleitet wurde. Er wurde schließlich von einem Drahtzaun gestoppt.

Irreführungen können auch auftreten, wenn eine Straße entweder dauerhaft oder vorübergehend, z. B. bei Straßenumbauten oder dadurch bedingten Umleitungen verändert wird.

Weitere Funktionen
Golf Carts können GPS-Entfernungsmesser auf spezifische Golfplätze integriert haben, bieten interaktive Karten und natürlich Live-Lesungen von Distanzmessungen auf dem Grün.

Viele Systeme geben Informationen zu nahe gelegenen Points of Interest (POIs) nan, wie Restaurants, Geldautomaten und Tankstellen und anderes mehr. Einige Navigationsgeräte verwenden diese Funktion, um die Lage der bekannten Radarfallen oder Speed-Kameras zu speichern, und dadurch funktioniert das Navigationssystem in der gleichen Weise wie ein Radar-Detektor Alarm. GPS kann auch in tatsächliche Radarerkennungsgeräte integriert werden, um die Genauigkeit zu erhöhen, und in einigen Fällen, implementiert man ein Logik-System, wo das System nur Warnungen ausgibt, wenn der Fahrer über dem Tempolimit oder in der Richtung des Radars unterwegs ist. Im Gegensatz zu Radar-Detektoren sind GPS-basierte Radarfallen-Warner derzeit in vielen Ländern (noch) legal.
Einige Systeme verfügen über Internet-Konnektivität, entweder via Bluetooth an ein Handy (in diesem Fall kann das Gerät in der Regel auch für die Freisprechfunktion genutzt werden), oder mit einer integrierten GSM-SIM-Karte. Diese Verbindung kann für up-to-date Verkehrsinformationen verwendet werden, um Treibstoffpreise zu finden, sowie für lokale Strecken suchen. Solche Geräte sind zum Beispiel die TomTom LIVE-Serie und das Garmin nüvi 1690.

Taxis werden in etlichen Ländern nicht mehr per Funk, sondern mit der GPS-Technologie sowie einer besonderen Form der mobilen Vernetzung mit Bordcomputern zum Kunden rausgeschickt. Der zentrale Computerversand merkt sich alle Fahrzeuge in seiner Flotte, und wählt automatisch das nächste Taxi, um auf eine Passagieranfrage zu reagieren.
Das erweiterte Fahrzeugsicherheits-Trackingsystem kann dem Relais den Standort eines Fahrzeugs via Handy-Dienste im Fall eines Verlustes oder Diebstahls melden. Die Technologie kann auch dazu verwendet werden, um einen Fuhrpark zu verwalten, in welchem Fall es beispielsweise automatische eine Fahrzeugortung vornimmt.
In Taipeh haben GPS-Empfänger mehrere Anwendungen auf Stadtbusse installiert. Sie ermöglichen die automatische Haltestellen-Ankündigung, bieten Informationen für die Fahrgäste die an Haltestellen warten oder mit mobilen Geräten ausgestattet sind. Schließlich sind die GPS-Daten zusammen mit einer Videoüberwachung besonders dann hilfreich, wenn es zu einer Untersuchung von Verkehrsstörungen kommt, da der gesamte Verkehr mit entsprechendem Filmmaterial per GPS erfasst wird.