Из точки А в точку Б по карте

Хотя человек унаследовал от своих первобытных предков способность ориентироваться на местности, она все же очень индивидуальна и, к сожалению, деградирует с ростом технического прогресса. Наверное, любой автолюбитель может вспомнить не один случай, когда он заблудился в незнакомой местности. Сколько времени и нервов пришлось потратить, чтобы выбраться из этой довольно неприятной ситуации! Таким образом, первой причиной, вызвавшей появление автомобильных навигационных систем, следует признать стремление компенсировать недостаточную способность человека к ориентации. Но навигационный помощник также способен повысить безопасность вождения в плохих погодных условиях или в незнакомом районе ночью, когда невозможно разглядеть названия улиц, а для просмотра карты необходимо остановиться и включить свет в салоне.
Первые навигационные системы появились в начале восьмидесятых, но интенсивное их применение началось только с середины девяностых, когда были решены проблемы хранения электронных карт в памяти и освоены методы распознавания и синтеза речи, благодаря которым система приобрела способность выдавать речевые сообщения. Это новшество дало возможность водителю не отрывать взгляд от дороги и полностью сосредоточиться на вождении автомобиля.
Современные автомобильные навигационные системы используют преимущества глобальной спутниковой системы определения координат (GPS) и новые методы альтернативного счисления координат местоположения с помощью электронных гироскопов. Уместен вопрос: зачем же используется расчет и счисление своего места, если координаты места с помощью спутниковой системы GPS обновляются каждую секунду? Дело в том, что для измерения координат с помощью GPS необходимо принять одновременно сигналы не менее чем от трех навигационных спутников. Это легко достигается на открытых территориях или проспектах шириной в 50-80 метров с двух- и трехэтажными зданиями. В условиях же плотной и высотной городской застройки и в туннелях прием сигналов от спутников прерывается. Вот в этих случаях и работает счисление координат, постоянно обеспечивая водителя точной и достоверной информацией о его местоположении.
В настоящее время навигационными системами оснащены уже миллионы автомобилей, причем темпы роста их числа составляют сотни тысяч в год. Главными производителями навигационных систем являются фирмы, традиционно занимающиеся автомобильной аудиотехникой: Bosсh, Philips, Blaupunkt, Alpine и Pioneer. На рынке появились и российские системы: "Ариадна" от фирмы Navstream и TrackMaster Car фирмы Geo-Spectrum.

Пользователь, ау...
Данные большого рынка автомобильной навигации на Западе показывают, что пользователь АНС почти в ста процентах случаев имеет автомобиль ценой от $30 тысяч и выше. 36% автомобилей с навигацией относятся к классу внедорожников, а 25% – к автомобилям категории "люкс". Профессиональными пользователями АНС являются перевозчики грузов, торговые представители, менеджеры по продаже недвижимости и даже курьеры. Для этой категории главным качеством системы является возможность автоматического составления маршрута и помощь в следовании по нему. Установлено, что благодаря АНС экономится около 50% времени при поездке из пункта А в пункт Б, особенно если "А" и "Б" находятся в разных странах.
Пользователи-непрофессионалы обращаются к АНС с целью получения информации о местах развлечений и отдыха. Важной стороной для них является большая база данных о так называемых "точках интереса": ресторанах, гостиницах, АЗС, памятниках и многом другом. Также к этой категории можно отнести и туристов, путешествующих на автомобиле.
О рынке АНС в России говорить не приходится – настолько он мал. Все производители зарубежных АНС не обеспечивают поставку электронных карт России. В российских же АНС пока не могут использоваться зарубежные. Реально российскими АНС безбоязненно можно пользоваться только в Москве, Санкт-Петербурге и их окрестностях – все дело в отсутствии точных карт. Исчерпывающую базу электронных дорожных карт России для автомобилей еще предстоит создать, хотя уже в начале девяностых была разработана программа по созданию гео-информационной системы России. Вот и получается, что и в третьем тысячелетии с АНС лишь можно повторить известное всем путешествие из Петербурга в Москву. А тем автомобилистам, кто часто ездит на автомобиле за границу, пока придется приобрести все же импортную АНС.

Что внутри?
Типовая АНС содержит центральный блок с процессором, СD-чейнджером и спутниковым приемником GPS. Система имеет миниатюрную спутниковую антенну. Отображение карты производится на дисплее головного блока аудиосистемы или отдельном ТВ-мониторе. Центральный компьютерный блок размещается под сиденьями или в багажнике.
Миниатюрная GPS-антенна устанавливается на приборной панели или на полке заднего стекла. Важно, чтобы она не была закрыта каким-либо металлом. Необходимо проверить, не имеют ли стекла окон металлических примесей, которые могут нарушить прием сигналов. В противном случае антенну придется установить на крыше или на крышке багажника.

Что может АНС?
В современных навигационных системах можно выделить три наиболее важных для пользователя режима:
– выбор, планирование и расчет маршрута;
– обеспечение движения по маршруту;
– нахождение ключевых мест – "точек интереса".
Для каждого режима предусмотрена своя "технология" использования и соответствующее изображение карты. В системах разных изготовителей они отличаются в основном интерфейсом, под которым мы понимаем правила выбора режима и органы управления ими.

Создание маршрута
При планировании маршрута используется обзорная карта, позволяющая обычно рассмотреть весь маршрут в целом длиной в 900 км или его отдельные участки в крупном масштабе общей длиной 800 м. На карте обозначены все главные и даже вспомогательные дороги с их реальными номерами и поясняющими знаками.
Для создания маршрута первое, что вы должны сделать, – ввести пункт назначения. В системах предусматривается несколько возможностей задать конечную точку вашего маршрута:
– ввод адреса, состоящего из названий города, улицы и в некоторых случаях – номера дома;
– ввод перекрестка, включающего название двух улиц;
– ввод ключевого места или "точки интереса";
– ввод пункта из предыдущих маршрутов;
– ввод из адресной книжки;
– указание места курсором на карте.
Для ввода названий города или улиц предусмотрено использование буквенных символов, выбираемых прямо на экране, что, конечно, делается не быстро. Самый же простой способ ввода – это указание места курсором или пальцем прямо на карте.
Выбор маршрута можно произвести, задав один из следующих критериев:
– кратчайший маршрут;
– наиболее быстрый маршрут, комбинирующий главные и вспомогательные дороги с учетом ограничений по скорости;
– наиболее легкий маршрут с минимизацией числа поворотов;
– с минимальным использованием главных дорог или без них;
– с максимальным использованием главных дорог;
– с исключением или минимальным числом участков с дорожными работами;
– маршрут с последовательным посещением нескольких точек назначения.

Указанные задачи относятся к классу классических транспортных задач, математическое решение которых принципиально известно давно, но практически они никогда ранее не предлагались индивидуальному потребителю, потому что их внедрение требовало как большой вычислительной мощности, так и приспособленной для их решения специальной логической структуры электронных карт. Наличие таких задач в сегодняшних системах свидетельствует о высокой интеллектуальной "мозговой" начинке системы. Используя эти критерии, вы действительно можете сэкономить и время, и деньги.

Вождение по маршруту
Это главная задача навигационной системы, и она выполняется практически однотипно во многих системах. Для этого графическое изображение участка маршрута, которое можно назвать схемой движения, упрощено до минимума, чтобы достаточно было одного беглого взгляда на дисплей для распознавания ситуации и рекомендуемого направления. Схема движения всегда ориентирована "курсом вверх", т.е. текущее направление движения на экране направлено вертикально. Схема движения обязательно содержит следующие элементы:
– название улицы, по которой вы едете (внизу экрана);
– название следующей улицы, примыкающей к повороту с текущей улицы (вверху экрана);
– расстояние до точки поворота;
– расстояние до конечного пункта ;
– направление текущего движения;
– направление движения до конечного пункта.

Дополнительно к названию текущей улицы может добавляться название города, что существенно, когда город не имеет явно выраженной границы. В режиме наведения система обеспечивает необходимые голосовые указания, причем одна из команд выдается заранее до поворота, позволяя водителю подготовиться к нему, а вторая – в момент начала самого поворота.

При поездке на автомобиле с установленной на нем навигационной системой Alpine мы сознательно пропустили указанный нам поворот. Уже через семь секунд на экране появился новый вариант выезда на созданный ранее маршрут.

Нахождение ключевых мест – "точек интереса"
Этот режим помогает быстро найти нужный объект и ввести его как новый пункт назначения. Разнообразные "точки интереса" в картах США, к примеру, представлены 40 группами отдельных категорий обьектов. Только карты Калифорнии содержат их более 76000. Разнообразность точек интереса поражает: например, в системе Alpine в категории "Виды пищи" можно было найти почти все национальные кухни многочисленных жителей Лос Анжелеса, а это более трех десятков!

ВИДЫ АНС

Особенностью системы является возможность обмена со стационарным диспетчерским пунктом координатно-временной информацией, текстовыми сообщениями и изображениями по каналу GSM.

Поставляется с электронными картами Московской, Ленинградской, Тверской и Самарской областей (масштаб 1:200000) и подробными планами Москвы и Санкт-Петербурга (масштаб 1:10000). Управление через меню производится с помощью радио-мыши. Возможности автоматического сопровождения автомобиля по маршруту несколько сокращены.

Основу аппаратуры составляет навигационный бортовой компьютер (Celeron 800 МГц, флэш память 40 Мб, диск 2 Гб), выдерживающий вибрации и удары согласно стандартам МЭК (2g и 40g соответственно). В качестве системы отображения навигационной, картографической и служебной информации могут использоваться автомобильные мониторы и телевизоры, имеющие композитный видеовход (Сlarion VRX8470, VMA6482).

Компания Navstream (Россия) – система "Ариадна"
Система использует карманный компьютер Сasio Cassiopeia c жидкокристаллическим цветным монитором, имеющим сенсорный экран. Благодаря чему ввод и выбор необходимых данных производится посредством касания экрана. Пока система имеет только карту Москвы (1:200 000, в пределах 3-го кольца МКАД), масштаб изображения на которой можно изменять. Изображение карты не столь впечатляющее, как у импортных аналогов, но все же достаточно удобно для сопровождения по маршруту. Меню интуитивно понятно и имеет всего 2-3 градации (подменю).

К сильным сторонам системы относятся голосовые предупреждения при следовании по маршруту (за 300 и 50 м до маневра), пересчет маршрута при отклонении от него и голосовая идентификация обьектов карты при их указании. Немалое удобство представляет предложенное разработчиками создание "быстрого маршрута". Под этим термином понимается создаваемый маршрут, в качестве начальной точки которого принимается текущее место автомобиля. Конечная точка маршрута назначается вновь. Эта функция существенно поможет тем водителям, которые любят неожиданно и часто менять свои планы. Пара нажатий на сенсорном экране – и можно следовать по новому маршруту. Систему вполне можно считать удачной и работоспособной, но при поездках из одного города в другой, отстоящих на значительном расстоянии, придется загружать новую карту.

Компания Alpine Electronics Inc.(Япония) – станции Mobile Media

Полнофункциональные мультимедийные станции – результат интеграции аудиосистемы с навигацией. В составе станции CVA-1003R – цветной жидкокристаллический монитор и СD/DVD-чейнджер с двухслойным диском DVD общим объемом 8.5 Гбайт. Монитор выдвижной конструкции расположен в головном блоке станции. Он моментально выдвигается оттуда, занимая вертикальное рабочее положение. На диске размещены карты почти всех стран Европы и 100 000 городов. Голосовые навигационные сообщения можно выбрать на любом из восьми европейских языков. Количество "точек интереса" на картах огромно – более 300 000. Для обеспечения определения местоположения при затенениях спутников предусмотрен электронный гироскоп и датчик скорости.

Большие удобства представляет так называемое двойное отображение карты (расщепление) в виде общего вида маршрута и схемы движения в крупном масштабе. Уникально отображение транспортных развязок в трехмерном плане-перспективе (3D Junction-View), благодаря чему исключается возможность пропустить нужный поворот.

Более простая станция INA-N033R использует монохромный дисплей панели головного устройства стандартным размером 1DIN. Возможности по отображению карты в нем существенно сокращены, но транспортные развязки на нем видны достаточно четко.

Компания Siemens VDO Trading (Германия) – система VDO Dayton MS 5000
Система разработана подразделением компании Philips и выпускалась некоторое время под названием СARIN. Она состоит из отдельного монитора с форматом картинки 16:9, диагональю 5.8" и бортового компьютера с CD-ROM. Управление системой производится с помощью инфракрасного пульта, который закрепляется в особом гнезде и подсвечивается ночью. Построение маршрута возможно по восьми критериям. В память может быть записано 10 маршрутов и до 100 адресов. Большое внимание уделено качеству отображения и выбору цветов – предусмотрены шесть палитр, причем яркость экрана автоматически регулируется в зависимости от освещенности. Уровень голосовых предупреждений также автоматически корректируется по значению скорости, компенсируя шум от движения автомобиля.

И последнее новшество: голосовые данные могут произноситься мужским или женским голосом на любом из девяти европейских языков. Система МS 6000 уникальна благодаря своему головному блоку, одна сторона которого является выдвижным дисплеем, а вторая – панелью управления аудиосистемой.