Systèmes de navigation modernes pour les véhicules d'aujourd'hui

Les cartes papier étaient autrefois le seul moyen de planifier la navigation d'itinéraire. Avant vous, ou peut-être vos parents, partiez en vacances, vous preniez des cartes pour chaque état ou province que vous prévoyiez de traverser, les étaliez sur la table de cuisine ou de salle à manger, et surligniez le trajet à prendre.

Le problème avec les cartes, c'est que quelqu'un doit les lire, et essayer de lire une carte en conduisant est assez dangereux. Les constructeurs ont réalisé que peut-être la technologie pouvait être utilisée pour rendre la conduite plus sûre. Ce concept a été la naissance du système de navigation.

Tout au long des années 1980, Toyota et Mazda ont travaillé sur plusieurs systèmes de navigation différents pour leurs voitures. Certains de ces premiers systèmes de navigation utilisaient des cartes papier numérisées. Dans les années 1990, Mazda a introduit le premier système de navigation basé sur GPS. De nos jours, la plupart des véhicules vendus en Amérique du Nord ont l'option de navigation.

Matériel du système de navigation

Les systèmes de navigation modernes ont quatre composants clés. Le premier est un ordinateur. Cet ordinateur exécute le logiciel de navigation qui planifie l'itinéraire que vous avez demandé, vous dit quand tourner et vous conseille quand vous arrivez. Le deuxième composant clé est les cartes utilisées avec le logiciel de navigation. Deux entreprises offrent ces cartes, qui sont sous licence pour l'utilisateur final. Le troisième composant est le module récepteur GPS et l'antenne. Le récepteur GPS permet au système de navigation de savoir où vous êtes et où vous allez. Finalement, il y a une interface. L'interface est généralement un écran tactile de quelque sorte. L'interface affiche les cartes et accepte la saisie d'informations pour planifier l'itinéraire. L'information peut être tapée sur un écran tactile ou parlée au logiciel et convertie en texte.

Qu'est-ce que le GPS ?

GPS signifie Global Positioning System (Système de Positionnement Global). Le Département de la Défense des États-Unis a créé la technologie en 1975 et elle était pleinement fonctionnelle en 1995. Le but du système était de fournir des données de localisation, vitesse et altitude précises n'importe où sur la planète. Le système GPS comprend environ 30 satellites qui orbitent la Terre. Chacun transmet un signal codé de manière unique avec un horodatage très précis. Le récepteur GPS peut, une fois qu'il a acquis des signaux de plusieurs satellites, trianguler sa position en comparant la différence dans le temps d'arrivée de chaque signal. Le système GPS que la plupart d'entre nous connaissons s'appelle Navstar, et il est opéré et maintenu par le Commandement Spatial de l'US Air Force.

De nombreux consommateurs se réfèrent à un Système de Navigation Portable (PNS) ou un système de navigation intégré au tableau de bord comme un GPS. Bien que ce terme soit devenu accepté, le GPS n'est qu'un composant clé d'un système de navigation.

Pas surprenant, il y a plus d'un système GPS en usage globalement. La Russie opère un système appelé GLONASS, l'Inde a IRNSS, les Chinois ont BeiDou-2 et les Européens ont Galilée. Certains récepteurs GPS peuvent capturer des informations de plusieurs systèmes pour améliorer la précision. Un exemple serait un drone caméra radiocommandé – ceux-ci utilisent GLONASS et Navstar pour fournir plus de résolution concernant leur position.

Le signal envoyé à l'ordinateur de navigation par le récepteur de navigation inclut la longitude, la latitude, le cap (la direction dans laquelle vous voyagez), l'altitude, la vitesse et l'heure actuelle.

Que sont les cartes de navigation ?

Savoir où vous êtes sur la planète est génial. La vraie clé d'un système de navigation est ses cartes. Les cartes sont disponibles auprès de deux entreprises : TomTom, qui a acheté TeleAtlas en 2007, et Nokia, qui a acheté Navteq en 2008.

Les cartes sont des bases de données de routes stockées sous forme de vecteurs. Un vecteur est une ligne entre deux points. Dans le cas des cartes routières de navigation, les points finaux des lignes (ou routes) sont des coordonnées GPS. La plupart des informations de cartes de navigation contiennent des informations supplémentaires telles que les numéros de maison. Si vous vous êtes déjà demandé pourquoi certaines adresses de maison ou de bâtiment sont un peu erronées, la raison est basée sur la façon dont les adresses sont stockées. À une extrémité d'une rue, ou section de route, les données de carte contiennent le numéro de maison de début. L'autre extrémité de la rue a le numéro de maison de fin. Les systèmes de navigation étalent la différence entre les deux numéros de maison uniformément le long de la longueur de la rue. Cette localisation prédite ne correspond pas toujours à la réalité à cause de la géographie – ou du pur hasard, basé sur le caprice du service de construction municipal local.

Les systèmes de navigation sont inutiles sans cartes. Ils ne pourraient pas planifier d'itinéraires ou donner des directions. Vous êtes, littéralement, à la merci de la qualité et de la précision des cartes que vous possédez.

Travaillant en conjonction avec la base de données de cartes est une base de données de Points d'Intérêt (aussi connus sous le nom de POI). Une base de données POI contient des informations sur les entreprises et les points de repère, et inclut souvent un numéro de téléphone. Selon votre système de navigation, vous pouvez avoir aussi peu que 1,5 million de points d'intérêt ou jusqu'à 11 millions. Le fabricant décide combien ils sont prêts à dépenser pour cette information. Si votre système de navigation peut rechercher des stations-service, hôtels, restaurants ou hôpitaux, alors les données de carte incluent une base de données POI.

Certains des tout premiers systèmes de navigation utilisaient des bandes analogiques pour stocker les données de carte et POI. Oui – analogiques, bandes magnétiques ! De là, nous sommes passés au CD-ROM, DVD-ROM, disques durs et mémoire flash. Les derniers systèmes sont basés sur les smartphones et n'ont pas les données de carte stockées de façon permanente à bord – tout est téléchargé par les ondes, en utilisant une connexion cellulaire en temps réel.

Fonctionnalités des systèmes de navigation modernes

Les systèmes de navigation modernes sont des outils incroyables pour vous aider à voyager en toute sécurité et efficacement. Ces systèmes utilisent des algorithmes extrêmement complexes et propriétaires pour décider du meilleur itinéraire entre les points de départ et d'arrivée de votre trajet. Le logiciel de navigation le plus basique prend en compte la taille de la route (nombre de voies et, si disponible, limite de vitesse) et la direction des virages que vous devrez faire pour compléter l'itinéraire. Les entreprises de logiciels de navigation sont très protectrices de leurs algorithmes de création d'itinéraire.

Les systèmes de navigation modernes peuvent accepter des informations en temps réel pour rendre la planification d'itinéraire plus précise et efficace. La première mise à niveau était l'inclusion d'informations de flux de trafic. De nombreux systèmes utilisaient des antennes FM pour capter les informations de flux de trafic diffusées dans les grandes zones urbaines. Cette technologie s'appelle le trafic RDS-TMC, puisque l'information était codée dans le même espace de fréquence que l'information RDS de la radio FM. Les systèmes plus récents capturent ce flux de trafic et l'information d'accidents via le récepteur SiriusXM. Vous avez besoin d'un abonnement à SiriusXM Traffic et, bien sûr, du matériel de support dans votre véhicule pour que cela fonctionne.

Apple CarPlay et Android Auto

Si vous avez un véhicule avec Apple CarPlay ou Android Auto, votre smartphone devient une partie intégrante de votre solution de navigation. Apple ou Google stocke l'information de carte et la télécharge en temps réel via le forfait données de votre smartphone. La beauté de cette solution est que vous n'avez jamais, jamais à payer pour des mises à jour de cartes – l'information est toujours mise à jour.

Apple Maps et Google Maps offrent tous deux des solutions de navigation virage par virage qui utilisent le logiciel de reconnaissance vocale avancé de chaque marque. Tout ce que vous avez à faire est d'appuyer sur un bouton et demander au système de vous emmener à une adresse.

La navigation CarPlay et Android Auto a l'avantage de pouvoir acquérir l'information de Points d'Intérêt directement depuis Internet. Si une nouvelle entreprise ouvre et s'enregistre auprès d'Apple et Google, vous pouvez la rechercher tout de suite.

Un inconvénient de CarPlay et Android Auto est que les cartes ne sont pas stockées sur le téléphone ou dans le véhicule. Si vous voyagez dans un autre pays, votre fournisseur cellulaire facturera des frais d'itinérance. (Vous pouvez obtenir des forfaits données d'itinérance pour aider à minimiser le coût, donc ce n'est pas un énorme problème, mais cela doit être considéré avant d'acheter.) Une autre considération est que ces systèmes téléchargent constamment l'information de carte. Si vous avez un forfait données cellulaires avec une bande passante très limitée, cela pourrait éventuellement coûter de l'argent en frais de dépassement de données. Ce ne sont pas des obstacles, juste des considérations.

Google Waze

Une application de navigation très populaire utilisée par les gens qui vivent dans des zones à fort trafic comme Los Angeles, Toronto, San Francisco, Seattle, Honolulu, La Nouvelle-Orléans ou Chicago s'appelle Waze. Cette application est disponible pour iPhone et téléphones Android gratuitement. La beauté de Waze est que les autres utilisateurs fournissent l'information de flux de trafic, y compris les déviations, accidents et avertissements pour nids-de-poule, météo ou même animaux sur la route. Waze offre l'information de trafic crowdsourcée à son meilleur. Google a acheté Waze en juin 2013 pour 1,3 milliard $. Si vous risquez de rester coincé dans un embouteillage, essayez Waze ; c'est assez impressionnant.

Utiliser n'importe quelle solution de navigation a ses périls. Si votre copilote lit les directions depuis une carte papier, ou si vous essayez de conduire en écoutant les instructions vocales d'un système de navigation, il y a toujours le risque de faire une erreur en tournant, en vous insérant ou en sortant. Soyez toujours prudent en naviguant et respectez les règles de la route en tout temps.

Si vous êtes sur le marché pour une solution de navigation pour votre véhicule, visitez votre spécialiste local en électronique mobile. Ils ont de nombreuses solutions différentes selon le véhicule que vous conduisez. Certains systèmes remplacent la radio d'usine, certains fonctionnent avec et certains opèrent séparément. Ils peuvent vous montrer les options pour votre véhicule.