Számítógép, navigáció az autóban

1. Számítógép, navigáció az autóban 2010Szántó Ádám SZARADI.ELTE

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. 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 NightVision infravörös fényszórók segítségével növeli meg az éjjel belátható útszakasz hosszát.

6. 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.

7. ADAC 2006

8. 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

9. 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.

10. PRN kódfajták • C/A ,(„Coarse / Acquisitioncode”, a.m. „durva/elérés”), ami ezredmásodpercenként 1023 jelet tartalmaz, egy kódelem időtartama 1 μs. • P(Y)-kód („Precisioncode”, 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.

11. 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: • A GPS-vevő folyamatosan rendelkezzen a műholdakon lévő atomórák pontos idejével • Legalább 4 műhold láthatósága esetén „háromszögeléssel” meghatározható a földfelszíni pozíció • Ehhez ismerni kell a vevő és a műholdak pontos távolságát, amihez a műholdak aktuális pályájának és a kisugárzott jel megérkezési idejének ismerete szükséges • Hibák és korrekciók

12. 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.

13. Köszönöm a figyelmet!