Принцип действия навигационной системы
Навигационная система включает в себя навигационный блок, блок ЕСМ (сигналы скорости автомобиля), антенну GPS, микрофон, переключатель голосового управления, аудиоблок, блок климат-контроля, дисплей навигации и интерфейс-набор.
Эти устройства связаны друг с другом шиной GA-Net.
Функциональная схема
УПРАВЛЕНИЯ
СКОРОСТИ ПОВОРОТА
УСТРОЙСТВО GPS
волны со спутника
касающихся карты
и положения автомобиля
положения
автомобиля
СКОРОСТИ АВТОМОБИЛЯ)
расстояния пути
положения
автомобиля
изменения
направления
настройки
дорожной карты
Изменение
масштаба карты
ПРОВОДНИКА
сопровождение
дисплей
УКАЗАНИЯ
интерфейсного
набора
Импульс скорости автомобиля
Сигнал скорости автомобиля посылается блоком ЕСМ. Блок ЕСМ получает сигнал от датчика скорости вращения распределительного вала, затем обрабатывает его и посылает на спидометр и другие системы.
ОПРЕДЕЛЕНИЯ
РАССТОЯНИЯ
Конфигурация шины GA-Net
Шина GA-Net пропускает навигационные и аудиосигналы через компоненты системы навигации и аудиосистемы.
Эти команды включают сигналы выбора экрана навигации и жестких навигационных кнопок, голосовые команды выбора аудиосистемы, музыки и названия музыкальных произведений. Вследствие соединения шины методом гирляндной цепи между компонентами (см. схему ниже) любой разрыв или короткое замыкание в цепи жгута проводов шины GA-Net вызовет отключение одной или всех этих функций. Дополнение аудиоаксессуаров завода не должно прерывать последовательность цепи GA-Net. Для этого необходимо подключить "Y''-провод из набора принадлежностей.
(MP3 player, Cassette и.т.д)
дисплей
навигацией
Датчик угловой скорости поворота
Датчик угловой скорости (расположенный в блоке навигации) определяет изменение направления движения (угловую скорость поворота) автомобиля. Датчик представляет собой гироскопическое устройство, встроенное в навигационный блок системы.
Устройство датчика
Чувствительный элемент датчика выполнен в форме камертона и состоит из пьезоэлектрических элементов, металлического блока и удерживающего пальца. Имеются четыре пьезоэлектрических элемента. Один элемент является приводом осцилляторов, другой контролирует и удерживает колебания на стандартной частоте, и два остальных определяют угловую скорость. Два осциллятора, повернутые на 90 градусов в центральной части, связаны в нижней части металлическим блоком и удерживаются фиксирующим пальцем. Пьезоэлектрическая детекторная часть крепится на верхнюю часть каждого осциллятора. Ведущая пьезоэлектрическая часть крепится к нижней части одного из осцилляторов, а контролирующая часть крепится к нижней части другого осциллятора.
Принцип действия осцилляционного гироскопа
Пьезоэлектрические элементы имеют "характеристики преобразования механического воздействия в электрический сигнал". Они деформируются в вертикальном направлении при подаче напряжения к обеим сторонам элемента и генерируют напряжение между сторонами пьезоэлектрического элемента при деформации под действием внешних сил. Осцилляционный гироскоп функционирует при использовании этих характеристик пьезоэлектрических элементов и "кориолисовой силы". (Кориолисова сила отклоняет движущиеся предметы в результате вращения Земли.) При возникновении угловой скорости, кориолисова сила перемещает элемент датчика в осцилляционном гироскопе.
Принцип действия
-
Ведущий пьезоэлектрический элемент осциллятора, на который подается переменное напряжение частотой 6 КГц, колеблется и передает колебания осциллятору. Передающий пьезоэлемент входит в резонансные колебания, поскольку связан с ведущим элементом осциллятора металлическим блоком в нижней части.
-
Контролирующая часть осциллятора изгибается соответственно колебаниям и генерирует электрический сигнал (контролирующий сигнал). Навигационный блок управляет электрическим сигналом, передаваемым в ведущую часть осциллятора, и стабилизирует контролирующий сигнал.
-
Когда автомобиль остановлен, пьезоэлектрические части осциллятора колеблются вправо и влево вместе с осцилляторами, но не создают выходного сигнала, поскольку части осциллятора не изгибаются (отсутствует угловая сила).
-
При повороте автомобиля вправо элемент датчика движется по круговой траектории. При этом правый осциллятор изгибается вперед, а левый - назад. Величина изгиба вперед/назад зависит от величины угловой скорости автомобиля.
-
Пьезоэлектрические детекторы генерируют напряжение (сигнал угловой скорости) в соответствии с величиной изгиба. Величина генерируемого напряжения соответствует величине изменения направления движения автомобиля.
ДЕТЕКТОРЫ
ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ
ЭЛЕМЕНТ
НАБЛЮДЕНИЯ
НАправо
Глобальная система определения местоположения (GPS)
Глобальная система определения положения автомобиля (GPS) позволяет навигационной системе определять текущее положение автомобиля, используя сигналы, транслируемые спутниками, находящимися на орбитах вокруг Земли. Спутники транслируют сигнал идентификации, информацию об орбите, сигнал времени передачи и другую информацию. Когда приемное устройство GPS принимает сигналы от трех и более спутников одновременно, оно рассчитывает положение автомобиля на основании расстояния до каждого спутника и его положения на соответствующей орбите.
Изображение положения автомобиля при спутниковой навигации
Точность системы GPS
Точность определения положения в системе GPS зависит от числа спутников, чьи сигналы принимаются, и от условий приема сигналов из космоса. Точность обозначается цветом и формой иконки GPS, показываемой на дисплее.
|
ИКОНКА GPS
|
КОЛИЧЕСТВО СПУТНИКОВ
|
УСЛОВИЯ
|
ОПИСАНИЕ
|
|---|---|---|---|
|
Иконка GPS не показывается
|
2 или меньше
|
Невозможно определить положение автомобиля
|
Система GPS функционирует нормально.
Сигналы, получаемые системой GPS от спутников, слишком слабы для определения положения автомобиля.
|
|
Показан квадратный значок GPS с белым ‘‘GPS''
|
3
|
Положение автомобиля определяется по двум координатам
|
Долгота и широта положения автомобиля могут быть определены. (С меньшей точностью, чем при определении по трем координатам.)
|
|
Показан кубический значок GPS с зеленым ‘‘GPS''
|
4 или более
|
Положение автомобиля определяется по трем координатам
|
Долгота, широта и высота положения автомобиля над уровнем моря могут быть определены. (С большей точностью, чем при определении по двум координатам.)
|
Антенна GPS
Антенна GPS усиливает сигнал, передаваемый спутниками, и передает его в приемное устройство GPS.
Приемное устройство GPS
Приемное устройство GPS встроено в навигационный блок. В нем рассчитывается положение автомобиля на основе сигнала, получаемого от антенны GPS. Расчетное положение автомобиля и условие приема сигнала передаются от приемного устройства GPS в блок управления навигационной системы для уточнения положения автомобиля.
Навигационный блок
Навигационный блок рассчитывает положение автомобиля и направляет Вас к пункту назначения. В блоке выполняется коррекция дорожной карты, коррекция системы GPS и расстояний. Он также управляет функциями меню, приводом DVD-ROM и интерпретирует голосовую команду. Управляя всеми этими элементами, навигационный блок генерирует сигнал картинки фрагмента карты, направляет изображение на дисплей и передает речевые сообщения через аудиосистему.
Расчет положения автомобиля
В навигационном блоке положение автомобиля (направление движения и текущее положение) рассчитывается на основании сигнала изменения направления, получаемого от датчика угловой скорости колес и сигнала скорости автомобиля (VSP), получаемого от компьютера ЕСМ.
Настройка дорожной карты
Настройка дорожной карты достигается обозначением положения автомобиля на дорогах дорожной карты. Дорожная карта, транслируемая с устройства DVD-ROM, сопоставляется с информацией о положении автомобиля, и положение автомобиля обозначается на ближайшей дороге. Настройки карты не происходит при движении автомобиля по дороге, не обозначенной на карте, или если автомобиль находится далеко от дороги, нанесенной на карту.
Настройка системы GPS
Настройка системы GPS достигается показом положения автомобиля как положения, определенного только на базе информации системы GPS. В навигационном блоке производится сравнение расчетного положения автомобиля с положением автомобиля, определяемого системой GPS. Если обнаруживается существенное расхождение, положение автомобиля корректируется по данным GPS.
Настройка расстояния
В результате настройки расстояния происходит уменьшение различия между сигналом расстояния поездки из VSP и расстоянием по дорожной карте. В навигационном блоке производится сравнение расчетного положения автомобиля с положением автомобиля, определяемого системой GPS. Затем навигационный блок уменьшает настраиваемое значение, если положение автомобиля всегда находится впереди положения, определяемого системой GPS, и увеличивает настраиваемое значение, если расчетное положение автомобиля отстает от положения, определяемого системой GPS.
Маршрутные инструкции
В навигационном блоке производится расчет различных маршрутов до заданного места назначения. У вас есть выбор из пяти вариантов:
-
Быстрый путь − посчитать более быстрый путь.
-
Легкий путь − посчитать путь, который минимизирует количество поворотов и использует, по возможности, более широкие дороги.
-
Сократить движение по магистралям − рассчитать маршрут, исключающий движение по магистралям. Если это невозможно, расчет маршрута с минимальным движением по магистралям.
-
Функция Minimize Toll Roads − рассчитывает маршрут, исключающий или минимизирующий движение по платным дорогам.
-
Короткий путь − посчитать более короткий путь.
Голосовые рекомендации
Блок навигации передает голосовые рекомендации водителю перед выездом на перекресток или поворотом на ответвленную дорогу. Указания аудиоуправления выводятся через аудиоблок к передним колонкам.
ПРИМЕЧАНИЕ: Передние колонки находятся в беззвучном режиме всегда, когда система навигации дает команды маршрутизации, и все колонки находятся в беззвучном режиме, когда система голосового управления занята.
DVD-ROM
Все данные дорожной карты, включая масштабы, сохраняются на DVD диске. Данные карты включают в себя:
-
Протяженность, ширину дорог, ограничения скорости, правила движения, время до очередного перекрестка, расстояние до перекрестка дорог и инструкции для речевого сопровождения.
-
Широта и долгота положения автомобиля по GPS.
Алгоритм приглушения звука
Алгоритм приглушения звука управляется блоком аудиосистемы. Блок аудиосистемы определяет, какое аудиоустройство имеет приоритет использования динамиков.
Приоритеты аудиоустройств приведены ниже.
У HFT высший приоритет, затем следуют навигация и радио/CD-проигрыватель. Приоритет передается от системы HFT к блоку аудиосистемы через специально выделенные провода. Сигнал приглушения звука передается от навигационной системы на блок аудиосистемы по шине GA-net.
Блок навигации временно отключает кнопки голосового управления, но позволяет слышать голосовые рекомендации. В дополнение, блок аудиосистемы блокирует выходные сигналы с радиоприемника, проигрывателя компакт-дисков или других аудиоустройств.
Когда система навигации высылает команду голосовой маршрутизации, центральная передняя колонка в режиме без звука, и навигационный голос слышен из передних колонок.
Когда используется система навигации голосовым управлением, все колонки в режиме без звука, и голосовые указания навигации слышны в передних колонках.
Блок аудиосистемы
Аудиосистема получает речевые инструкции от навигационного блока и транслирует их через передние динамики, даже в момент использования аудиосистемы.
Навигационный дисплей
В навигационном дисплее используется жидкокристаллический дисплей (LCD). LCD дисплей по диагонали 7 дюймов с тонкой пленкой (TFT) содержит 336?960 пикселей. Цветная пленка и флюоресцентный источник света вынесены за заднюю поверхность жидкокристаллической пленки.
Микрофон
Микрофон (на потолке, рядом с передней подсветкой карты) получает голосовые команды и передает их для интерпретации на блок навигации или на блок телефона Hands Free.
Кнопка Talk (говорите)
Активизирует систему голосового управления в блоке навигации, чтобы принять голосовые команды.
Кнопка Back (назад)
Возвращает дисплей в прежнее меню (функция похожа на кнопку CANCEL (отмена)).
Глоссарий
Ниже приводится словарь терминов, используемых в системе распознавания голоса навигационной системы.
|
Наименование
|
Значение
|
|---|---|
|
Breadcrumbs (функция возврата маршрута)
|
Позволяет проследить точки маршрута на карте за пределами дороги, чтобы восстановить Ваш маршрут для возвращения на дорогу, нанесенную на карту. Эта функция может быть включена и выключена в меню настройки 1.
|
|
CPU
|
Блок центрального процессора. Основное устройство внутри блока навигации, которое координирует все остальные функции электроники.
|
|
База данных
|
Состоит из картографических данных и POI (мест, представляющих интерес), хранящихся на DVD.
|
|
Точный расчет
|
Использование сигнала скорости и датчика угловой скорости, чтобы определить месторасположение автомобиля на карте даже тогда, когда сигнал GPS блокируется высокими зданиями или при движении в туннеле.
|
|
Оцифрованная дорога
|
Дорога, которая появляется на экране навигационной системы. Название дороги появится в нижней части экрана навигационной системы. Если пользователь едет по бездорожью, система навигации выведет на экран ‘‘Not on a digitized road'' (не цифровая дорога). Точки маршрута на карте за пределами дороги появятся на экране после того, как вы проедете 804,5 м.
|
|
Экран отказа от ответственности
|
Экран содержит предупреждающую информацию. Он предназначен для того, чтобы при использовании системы навигации клиент осознано и внимательно читал инструкции.
|
|
DVD или DVD-ROM
|
Универсальный цифровой диск. На диске расположены база данных и программа навигации. Для информации, как заказать обновление для DVD или замену DVD, читайте руководство для пользователей навигации.
|
|
блок ЕСМ
|
Модуль управления двигателем. Обычно обозначается как ECM.
|
|
FAQ
|
Часто задаваемые вопросы. Перечень наиболее часто задаваемых вопросов и информация по поиску неисправностей содержится в Руководстве пользователя навигационной системы.
|
|
GA -Net шина
|
Связывающая линия блока.
|
|
GPS
|
Глобальная система определения местоположения. Сеть, образованная 24 спутниками, вращающимися на орбитах вокруг Земли. Система навигации может получать сигналы одновременно с 12 спутников, чтобы точно определить месторасположения автомобиля на карте.
|
|
H/U
|
Главный блок.
|
|
Инициализация
|
Имеется в виду повторное получение информации с орбитальных спутников GPS после отключения электропитания системы навигации. Это может занять от 10 до 45 минут.
|
|
LCD
|
Жидкокристаллический дисплей (экран навигационной системы)
|
|
Наведение по карте
|
Информация, получаемая с системы GPS, позволяет системе навигации определить месторасположение автомобиля на карте. Свидетельством того, что наведение по карте осуществляется, является показ названия текущей улицы в нижней затемненной части карты на дисплее.
|
|
Mic
|
Аббревиатура слова микрофон, используемая для получения голосовых команд. Он расположен рядом с плафоном подсветки карты на потолке.
|
|
MW
|
Окно маневров. На дороге к пункту назначения это окно показывает информацию о следующем маневре.
|
|
Navi
|
Аббревиатура от системы навигации
|
|
Вне маршрута
|
Появляется, когда пользователь покидает дорогу, обозначенную на карте. Точки маршрута на карте за пределами дороги ("breadcrumbs'') показываются на экране, если эта опция включена в настройках. Водитель может использовать их, чтобы вернутся на дорогу, обозначенную на карте. Внизу экрана навигации появится надпись "Not on a digitized road'' (не на цифровой дороге). Точки маршрута на карте за пределами дороги появятся на экране после того, как вы проедете 804,5 м.
|
|
Наименование
|
Значение
|
|---|---|
|
Outlying Areas (Периферийные области)
|
Это сельские районы, для которых на картах обозначены только главные дороги. Остальные дороги указаны светло-коричневым цветом в качестве примера, так как они не проверялись.
|
|
POI
|
Места, представляющие интерес. Это предприятия, школы и т.п. в опции "places'' в главном меню.
|
|
Полигон
|
Закрашенные места на карте обозначают парки, школы и т.п. Обратитесь к руководству по навигации "Traveling to Your Destination'' за обозначением каждого цвета.
|
|
QWERTY
|
Раскладка клавиатуры напоминает клавиши пишущей машинки. Раскладка клавиатуры может быть изменена на порядок алфавита в режиме Setup.
|
|
Разъем SCS
|
Разъем 2Р для перевода навигационной системы в режим диагностики.
|
|
Настройка
|
Постоянное обновление коэффициентов масштабирования внутренней навигационной системы. Смотрите раздел обсуждения настройки отдельных датчиков в ‘‘System Description'' (Описание системы) или
‘‘System Diagnosis Mode''
(Режим диагностики системы) в этом руководстве.
|
|
Улицы, подтвержденная информация о которых отсутствует в базе данных
|
Это - улицы, о которых отсутствует подтвержденная информация в том, что касается запретов на повороты, одностороннего движения и т.п. Они обозначены на карте светло-коричневым цветом. Вы можете вводить адреса в таких зонах, но в зависимости от выбора "Unverified Routing'' в меню, голосовое сопровождение может выключиться на последней опознанной улице, ближайшей к нужному адресу.
|
|
Улицы с подтвержденной информацией
|
О таких улицах имеется детальная информация, включая пересечения со всеми другими внутригородскими дорогами. Эти дороги обозначены на карте черным цветом.
|
|
VP
|
Положение автомобиля. Когда экран находится в режиме показа карты, эти круглые иконки показывают положение автомобиля на карте. Нажмите пальцем на иконку, чтобы посмотреть долготу, широту и высоту над уровнем моря.
|
|
VR
|
Распознавание голоса. Эта функция обеспечивает возможность голосового управления многими функциями навигационной системы. Аппаратура состоит из микрофона, кнопок на рулевом колесе (Talk/Back) и передних динамиков. Более детальная информация содержится в "Обзоре системы".
|
|
VSP
|
Импульс скорости автомобиля. Пульсирующий сигнал идет от ECM и используется для позиционирования автомобиля на карте. Эти сигналы не указывают направление (вперед/назад). При движении назад система получает сигнал от MICU и направляет VP по карте в обратную сторону.
|
|
VSS
|
Датчик скорости автомобиля. Датчик частоты вращения промежуточного вала считывает скорость и подает пульсирующий сигнал скорости на ECM. ECM посылает этот сигнал к навигационной системе.
|
|
Датчик угловой скорости
|
Это устройство расположено в блоке управления навигационной системы. Оно определяет поперечное скручивающее усилие, возникающее при повороте автомобиля. Более детальное описание принципов работы этого датчика приведено в данном Руководстве.
|
