ระบบนำทางในรถยนต์

ระบบนำทางในรถยนต์ (Car navigation system / Automobile navigation system) เป็นส่วนหนึ่งในการใช้ดาวเทียมช่วยในการส่งค่าเพื่อคำนวณตำแหน่งพิกัด ของรถยนต์ โดยใช้ตัวรับสัญญาณGPSบอกตำแหน่งที่อยู่บนพิกัดโลก เพื่อใช้ในการคำนวณระยะทางจากตำแหน่งที่อยู่ ไปยังจุดหมายปลายทาง ประกอบกับการจับคู่ตำแหน่งต่างๆที่ได้จากGPSลงไปยังแผนที่ ทั้งนี้อาจอาศัยเซ็นเซอร์อื่นๆช่วยในการคำนวณระยะทางที่เดินทางแน่นอนขึ้น

รถแท็กซี่ในประเทศญี่ปุ่น ที่มีระบบนำทางในรถยนต์

ระบบแผนที่

แผนที่ที่ใช้ในระบบนำทางในรถยนต์ที่ใช้กันโดยทั่วไปที่เป็นมาตรฐานอย่างไม่เป็นทางการ (de facto standard) มาจากสองบริษัทได้แก่แผนที่จากบริษัท แนฟเทค [NavTeq] และจากบริษัท เทเลแอตลาส [Tele Atlas] นอกจากสองบริษัทหลังนี้แล้ว ยังมีแผนที่จากบริษัทอื่นๆอีก แต่ไม่เป็นที่นิยม เนื่องจากมีข้อจำกัดจากฟอร์แมตของแผนที่ที่เป็นลักษณะเฉพาะของแต่ละบริษัท และบริษัทขนาดเล็กไม่สามารถสนับสนุนพื้นที่ครอบคลุมประเทศในทวีปต่างๆ ทำให้บริษัทขนาดใหญ่มีข้อได้เปรียบ ตลอดทั้ง ขั้นตอนที่ทำให้การประมวลผลแผนที่ๆจะใช้กับซอฟต์แวร์ระบบนำทางมีปัญหาในการทำแผนที่เพื่อให้ใช้กับกับซอฟต์แวร์นั้นๆ ดังนั้นบริษัททำระบบนำร่องส่วนใหญ่จะใช้แผนที่ของบริษัทหนึ่งบริษัทใด หรือสองบริษัทนี้ เพื่อความรวดเร็วในการประมวลผล เนื่องจากข้อมูลของแผนที่แต่ละประเทศมีขนาดข้อมูลมหาศาลและใช้เนื้อที่ในการเก็บขนาดใหญ่ ทำให้ไม่สามารถนำข้อมูลทุกอย่างที่เพื่อใช้ในซอฟต์แวร์ของระบบนำร่องได้จึงได้มีการนำข้อมูลแผนที่นั้นมาทำการจัดเรียงใหม่เพื่อความเหมาะสม เพื่อประโยชน์ในเรื่องขนาดของแผนที่ๆต้องนำไปใช้ ตลอดจนความรวดเร็วในการเข้าอ่านและประมวลผลข้อมูล

ซอฟต์แวร์ขับเคลื่อนพี้นฐาน

• GPS receiver & positioning system

GPS เป็นตัวกำหนดพิกัดโลกโดยอาศัยดาวเทียม (อย่างน้อย ๓ ดวง) เพื่อบอกพิกัด ละติจูด ลองติจูด ของตัวนำร่อง เพื่อนำมาใช้ในการหาตำแหน่งของตัวนำร่องในแผนที่

• Map drawer

แผนที่ๆปรากฏอยู่บนตัวระบบนำร่องได้มาจากบริษัทแผนที่ โดยการกำหนดของวัตถุนั้นๆโดยอาศัยลักษณะโครงสร้างของวัตถุและขนาดพร้อมกับพิกัด เช่น ส่วนที่เป็นแม่น้ำจะเป็นโพลิกอนที่มีสีฟ้า (ตามแต่จะกำนดสีของคุณลักษณะของวัตถุ) ภูเขาจะมีคุณลักษณะเป็นโพลิกอนที่มีสีเขียว ถนนที่เป็นไฮเวย์หรือมอเตอร์เวย์ ถนนที่เป็น national road และถนนรองๆต่อมา ต่างก็มีคุณลักษณะที่กำหนดไว้ ที่สามารถทำให้ ส่วนที่ ทำการวาดจะทำได้อย่างถูกต้อง

• Address search

การค้นหาที่อยู่ต่างๆ รวมถึง POI (Point of Interest) เป็นส่วนหนึ่งของข้อมูลพื้นฐานที่บริษัททำแผนที่ได้ทำไว้ โดยซอฟต์แวร์ส่วนที่ทำการค้นหาที่อยู่และ POI จะทำการค้นหาจากระบบดาตาเบสที่มักทำการประมวลผลขึ้นเอง มักแยกกันอยู่คนละส่วนกับการวาดแผนที่ และอาจจะเสนอฟังก์ชันเช่น การค้นหาอย่างฉลาด คือการ ลดจำนวนพยัญชนะที่เป็นไปไม่ได้สำหรับที่อยู่นั้นๆ คงเหลือเฉพาะสำหรับตัวพยัญชนะถัดไปที่เป็นไปได้ การค้นหา POI ประเภทต่างๆ จากระยะทางหรือในเมืองนั้นๆ POI อาจมีการใส่เข้าไปได้เอง ... ตัวอย่างประเภทของ POI .....

• Route calculator

• Voice guidance

• On Board/Off Board Navigation

เป็นส่วนที่ช่วยในการตรวจสอบและประสานงานระบบ เช่นเมื่อเราขับรถออกนอกเส้นทางระบบจำทำการคำนวณจากตำแหน่งปัจจุบัน ไปยังเป้าหมายโดยอัตโนมัติ โดยที่ GPS จะบอกตำแหน่งของพิกัดปัจจุบัน และเมื่อส่วน On Board พบว่าตำแหน่งปัจจุบันไม่ตรงกับเส้นทางที่คำนวณไว้แต่แรก On Board อาจจะทำการทริก ส่วนของระบบเสียงที่เตือนบอก และหาเส้นทางใหม่ให้โดยอัตโนมัติ การทำงานของ Off Board อาจแตกต่างจาก On Board เล็กน้อย เพราะระบบ Off Board มักไม่ใช่ระบบ Real Time แอปพลิเคชันเท่าที่ปรากฏให้เห็นคือ ระบบนำทางที่ใช้ใน มือถือต่างๆผ่าน GPRS

เทคโนโลยีและระบบสื่อสารต่างๆ

• TMC TMC Forum(Traffic Message Channeling)

TMC เป็นมาตรฐานและแอปพลิเคชันที่ใช้ในการกระจายข้อมูลเกี่ยวกับระบบจลาจรและสภาพอากาศ โครงการนี้เริ่มต้นมาจากความร่วมมือของประเทศในยุโรปที่ เพื่อช่วยให้ความปลอดภัยกับผู้ขับขี่ยานพาหนะ และมีการพัฒนาระบบสาธารณูปโภคพื้นฐานต่างๆขึ้นมารองรับ เริ่มมีใช้ครั้งแรกในเยอรมันในประมาณปี 1999 โดยใช้เทคโนโลยี การส่งสัญญาณข้อมูลวิทยุ RDS (Radio Data System) ในช่วงความถี่ FM

ข้อมูลที่ส่งผ่านในช่วงความถึ่ของสถานีวิทยุต่างๆนี้ มักจะนำมาใช้ในระบบนำร่อง โดยปรากฏเป็นข้อความ และระบบนำร่องสามารถนำข้อมูลนี้มาประมวลใช้ในการตรวจสอบ สภาพจราจรต่างๆ และหลีเลี่ยงสภาพจราจรที่ติดขัดได้อย่างอัตโนมัติ

• TISA (Traveller Information Services Association) and TPEGTPEG (Transport Protocol Experts Group)
• 3-D Reality View
• Voice recognition
• Text to speech
• Connection to internet, mobile phone etc.,
• Security/theif protection and detection

ตัวอย่างระบบนำทางรถยนต์แบบต่างๆ

• ระบบนำทางที่ใช้กับมือถือและPDA
• ระบบนำทางแบบโยกย้ายได้ (PNA-Personal Navigation Assistance)
• ระบบนำทางในรถยนต์ (วิธีการทำงานของ gps)