Számítógép, navigáció az autóban

2010 Szántó ÁdámSZARADI.ELTE

Történelem I.

• 1958: Philips Auto Mignon Ez a lemezjátszó a mai slot-in rendszerű eszközök előfutára – a 30-as évekbeli első rádiók még nagy és nehéz elektroncsöves alkatrészeket használtak.

• 1961: Tranzisztoros rádió A Philips által bemutatott rádió az első, csak tranzisztorokat használó ilyen eszköz.

• 1968: Elektronikus befecskendezés A VW 1600E-be épített elektronikus befecskendező-rendszer modern volt, de csak kevés szervízben tudták javítani vagy beállítani.

• 1977: Számítógép az autóban Az 1977-es hetes BMW-ben jelent meg a fogyasztásról, megtehető útról és más információkról tudósító miniszámítógép.

Történelem II.

• 1978: ABS A közlekedés biztonságáért sokat tett blokkolásgátló rendszer, ami biztosítja, hogy fékezés közben is irányítható maradjon a gépkocsi.

• 1980: Légzsák Az elektronika vezérelte légzsákokat apró robbanótöltetek fújják fel ütközés esetén – először a Mercedes S-osztályában jelentek meg Európában.

• 1989: TDI A teherautókból származik a turbós feltöltést használó dízelmotor, amit kissé átalakított formában személyautókba is beépítettek.

• 1990: GPS-navigáció Az első navigációs rendszerek, mint a Pioneer AVC-1, még nagyméretű antennát használtak, a mobil változatok csak 2002-től jelentek meg.

Történelem III.

• 1994: Gyári navigáció A beépített navigációs rendszer drága extra még ma is – a hetes BMW GPS vevőt és inerciális érzékelőket is használt.

• 1994: Parkolást segítő radar ismét a Mercedes S-osztályában jelent meg a parkolást segítő, ultrahangot használó érzékelőrendszer, ami a denevérek által „feltalált” módszert használja.

• 1997: ESP A Mercedes az ESP szériafelszereléssé tételével oldotta meg az A osztály stabilitási problémáját. Az elektronika itt a jármű megcsúszását és felborulását gátolja meg.

Történelem IV.

• 1999: Forgalomfigyelés Sebességtartó automatika használatakor radarok figyelik a többiek helyzetét, és meggátolják a ráfutásos baleseteket.

• 2001: Közvetlen befecskendés A VW által készített Lupo FSI kisautó az új rendszernek köszönhetően nagyon gazdaságos.

• 2001: HUD A 344 lóerős Corvette vezetőjének le sem kell vennie a tekintetét az útról: a vadászgépekből származó rendszer egyenesen a szélvédőre vetíti a fontosabb információkat.

• 2005: Éjjellátó A Bosch által kifejlesztett Night Vision infravörös fényszórók segítségével növeli meg az éjjel belátható útszakasz hosszát.

Történelem V.

• 2008: Kommunikáló autók Egy új szabvány lehetővé teszi, hogy a gépjárművek WLAN hálózaton keresztül kommunikáljanak, ez pedig csökkentheti a balesetek és torlódások számát.

• A jövő: Az online információ segítségével a navigációs eszközök mindig a legrövidebb és leggazdaságosabb útvonalat tudják megtervezni, miközben a számítógépek gondoskodnak a z utasok szórakoztatásáról is. Az autók közötti kommunikáció csökkenti a balesetek számát, és a szerviz is előre tudja majd, hogy mi hibásodott meg.

ADAC 2006

2001 2002 2003 2004 2005 20060

10

20

30

40

50

60

70

ADAC 2006-os hibastatisztika

Audi A4

Mercedes C

BMW 3er

VW Passat

Mazda 6

Skoda Octavia

Toyota Avensis

Peugeot 407

Ford Mondeo

Nissan Primera

Opel Vectra

Volvo S40/V40/V50

Renault Laguna

1000

au

tóra

szá

mo

lt m

egh

ibás

od

ás

A GPS

• Global Positioning System• Az Amerikai Egyesült Államok Védelmi

Minisztériuma (Department of Defense) által (elsődlegesen katonai célokra) kifejlesztett és üzemeltetett – a Föld bármely pontján, a nap 24 órájában működő  műholdas helymeghatározó rendszer

• Először katonai célok, ma már széles körű felhasználás

• Szolgáltatások sorát élvezhetjük egy kis méretű eszköz által

• Megnövelt kényelem és biztonság

A rendszer felépítése

• A rendszer alapjait 1973-ban fektették le, 24 Navstar műhold segítségével

• Földfelszín feletti 20200 km-es magasság• Minden pillanatban a Föld minden pontjáról legalább

4 látszódik• A helymeghatározáshoz 3, a tengerszint feletti

magasság meghatározásához pedig további egy hold szükséges

• A rendszer kialakítása igen nagy összegeket emésztett fel (indításkor kb. 12 milliárd USD)

• A GPS műholdak két frekvencián sugároznak, ezeket L1-nek (1575,42 MHz) és L2-nek (1227,6 MHz) nevezik. Minden műhold szórt spektrumú jelet sugároz, amit „pszeudo-véletlen zaj”-nak lehet nevezni (PRN). Ez a PRN minden műholdnál különböző.

PRN kódfajták

• C/A ,(„Coarse / Acquisition code”, a.m. „durva/elérés”), ami ezredmásodpercenként 1023 jelet tartalmaz, egy kódelem időtartama 1 μs.

• P(Y)-kód („Precision code”, a.m. „pontosság”), ami 10230-at. Egy kódelem időtartama csak 0,1 μs. A C/A kódot az L1 frekvencián adják, a P-kódot mindkét frekvencián. A P-kódot kizárólag titkos katonai GPS-vevővel lehet dekódolni, ez szabadon nem hozzáférhető. Értelemszerűen a pontossága nagyobb, mint az általános, polgári használatra szánt C/A kódnak.

Helymeghatározási módszer

• A helymeghatározás elmélete analitikus geometriai módszereken nyugszik

• A háromdimenziós térben három ismert helyzetű ponttól mért távolság pontos ismeretében már meg tudjuk határozni a pozíciót. Az eljárás lépései:

1. A GPS-vevő folyamatosan rendelkezzen a műholdakon lévő atomórák pontos idejével

2. Legalább 4 műhold láthatósága esetén „háromszögeléssel” meghatározható a földfelszíni pozíció

3. Ehhez ismerni kell a vevő és a műholdak pontos távolságát, amihez a műholdak aktuális pályájának és a kisugárzott jel megérkezési idejének ismerete szükséges

4. Hibák és korrekciók

Előnyök/Hátrányok

• Előnyök– napszaktól független– földfelszín feletti magasságtól független– mozgási sebességtől független (a műszerrel akár

repülőgépen is mérhetünk, egy bizonyos sebességhatárig)

• Hátrányok– a szükséges adatok vétele viszonylag hosszú időbe

telik (bekapcsolás után több perc is lehet)– csak nyílt, fedetlen területeken alkalmazható

(pl.: alagútban nem)– az épületekről visszaverődő jelek zavart okoznak a

mérésben– a ritkán előforduló erős napkitörések alatt

használhatatlanná válnak.

Köszönöm a figyelmet!