Sosem mondott olyat az ősnavigáció, hogy újratervezés

2015.04.22. 17:26

Jóval a GPS-ek elterjedése előtt kifejlesztett a Honda egy kezdetleges navigációs rendszert. Az 1982-től megvásárolható Electro Gyrocator ugyan nem vezetett a célhoz, de legalább megmutatta az autó pontos pozícióját. Milyen evolúció vezetett a régi térképtől a mai Google-navigációig?

Az 1982-es Honda Electro Gyrocator navigációs rendszerForrás: Honda

Ma, amikor szinte mindenki okostelefonjában működik egy digitális, műholdas alapú navigációs rendszer, nehéz elképzelni, hogy mekkora problémát okozott a 20. században a helyismerettel nem rendelkező autósoknak megtalálni az úti céljukat. Maradt a térkép és a kérdezősködés, másrészt az is igaz, hogy a kütyük elterjedése óta drasztikusan romlott az emberek tájékozódóképessége.

Alig több a semminél a tekercses térkép

Először arra próbáltak megoldást találni, hogy a sofőröknek ne kelljen menet közben térképsalátával bajlódniuk, amikor Micike épp nem navigál az anyósülésből. Több kezdetleges próbálkozás is született, ilyen volt például az autó sebességével arányosan lapozódó, bovdennel hajtott tekercses térkép, az olasz Iter Avto találmánya. Közel sem érte el más extrák, például a rádiók népszerűségét, az első, gyárilag beépített autós navigációs rendszert csak a 70-es és a 80-as évek fordulóján fejlesztette ki a Honda.

Az 1937-es Iter Avto volt az első, autóba épített mechanikus navigációs rendszerForrás: Origo

1976-ban állította fel a japán gyártó a saját elektronikai fejlesztőrészlegét, mert elfogadhatatlannak tartotta azt a korábbi gyakorlatot, hogy a külső cégeknek ki kellett adnia benzinmotorjainak féltve őrzött, pontos műszaki dokumentációját. Tagami Kacutosit bízták meg a részleg vezetésével. Az volt a feladata, hogy a Honda hozza be a lemaradását a többi gyártóval szemben az autóelektronikában, és lehetőleg előzze is meg őket. Pár év alatt kifejlesztette a Honda saját sebességtartó berendezését, programozott üzemanyag-befecskendezőjét, blokkolásgátlóját és még több más modern rendszert.

Egy tank adta az ötletet a navigációhoz

Az egyik fejlesztőcsoportnak a navigációs berendezést kellett megalkotnia, úgy, hogy a GPS műholdakra nem lehetett támaszkodni, mert azokat még csak az amerikai hadsereg használhatta. Más megoldás után néztek, ami végül szintén a haditechnikából érkezett. Kume Tadasi, a Honda fejlesztési igazgatója a 70-es évek végén megnézett egy japán hadgyakorlatot, és felfigyelt arra, hogy a tankok ágyúcsöve akkor is mindig pontosan a célra meredt, amikor a jármű mozgásban volt a kemény terepen. Mikor megtudta, hogy giroszkóp tartotta egyenesben a csöveket, elhatározta, hogy az autógyártásban is meghonosítja.

A gázgiroszkóp működései elveForrás: Honda

Azonban a bonyolult, 200 darabból álló katonai giroszkóp helyett valami egyszerűbbre volt szükség az autóiparban, és végül a héliumgázzal működő, mindössze 8 alkatrészből álló szerkezetre esett a Honda választása. Ennek működési elve a következő volt: az eszközön belül a befújt hélium áramlása (a gáz saját tehetetlensége miatt) elmozdult kanyarodáskor a két beépített, fűtött vezeték egyike felé, emiatt a vezetékek között hőmérséklet-különbség alakult ki. Ebből aztán egy processzor ki tudta számítani az elfordulás mértékét. Először azt gondolák, hogy a futóműveknél vehetik hasznát a gázgiroszkópnak, de aztán az egyik mérnök rájött, hogy helymeghatározásra alkalmasabb lehet.

Pontossá kellett tenni a giroszkópot

Azonnal elkezdődtek a kísérletek: egy átlátszó lapra rajzoltak fel egy térképet, a tervezett utat pedig külön, filctollal jelölték be. Meg akarták tudni, hogy az eszköz képes-e követni az utat, és irányítani az autó vezetőjét. A kezdteti eredmények biztatóak voltak. Ezután már azt vizsgálták, hogy a szenzor képes-e hajszálpontosan meghatározni a kocsi helyzetét az úthálózaton, a haladási irány ismeretében. Itt viszont kiderült, hogy a gázgiroszkóp pontatlanul működik, főleg a változó külső hőmérséklet miatt. Olyan külső beszállítót kellett keresni a giroszkóp gyártására, amely elég fejlett vákuumtechnológiával rendelkezik ahhoz, hogy állandó minőségű, stabilan működő eszközök kerüljenek ki a gyárából.

Az 1981-ben bemutatott Honda Accord-generáció volt az első, gyári navigációs szériaautóForrás: Honda

Mivel még Tagami sem tudhatta biztosan, hogy végül sikerül-e valamilyen használható helymeghatározó rendszert kifejleszteni, a beszállítók nem akartak együttműködni vele, mivel nem látták a befektetés megtérülését. Csak a fényszórókat gyártó, szintén japán Stanley Electric állt kötélnek, mert a vezetője maga is ambiciózus mérnök volt, aki osztozott a hondások lelkesedésében, hogy valami újat alkossanak, ami megkönnyíti az autóvezetők életét. 

Speciális térképre volt szükség

Mikor nagy nehézségek árán sikerült a giroszkópot megfelelően pontossá tenni, újabb probléma merült fel: a próbautakon a tesztautó mindig azonos útvonalon haladt, de egy konkrét helyszínen a térképen mutatott pont mindig elért a valós pozíciótól. Sokáig arra gyanakodtak, hogy valami titkos katonai bázis zavarja itt a giroszkópot, még a mágneses mezőt is alaposan megmérték, de ez tévútnak bizonyult. Végül rájöttek, hogy a kereskedelmi forgalomban lévő térképeken az utak néhol nem méretarányosan vannak jelölve a jobb átláthatóság miatt, és ez zavarta meg a helymeghatározást. Nyilvánvalóvá vált, hogy a készülő új navigációs rendszerhez speciális, az eszközre szabott térképekre lesz szükség.

Íme, a Honda Electro Gyrocator speciális térképfóliáiForrás: Honda

A helymeghatározó rendszer utolsó tesztje 1981 elején volt. Tagaminak el kellett vinnie főnökét, Kumát egy szuzukai megbeszélésről a tokiói házába, úgy, hogy nem tudta, hol lakik, viszont az utasa előzőleg bekarikázta a speciális térképen a lakhelyét, amit ő nem láthatott. Reggel hatkor indultak el Tokió felé, Kuma mondta, hogy hol merre kell kanyarodni, de azt nem árulta el, hol van a cél.

Este hétre értek Tokióba, és még a városban is bolyongtak egy keveset, amikor Tagami egyszer csak félrehúzódott, és leállította a kocsit. „Azt gyanítom, valahol ezen a környéken lakik” – mondta főnökének, amikor meglátta a képernyőben futó térképen a piros karikát. Egy perc néma csend után válaszolt Kume: „Rendben, átment a teszten. Tényleg itt lakom az utca túloldalán.”

Bárki megvehette, de roppant drágán

1981-ben a Honda piacra dobta az eszközt Honda Electro Gyrocator néven, de kezdetben csak az Accordhoz lehetett megrendelni, ráadásul 300 ezer jenért, ami a kocsi árát 25 százalékkal megnövelte. A héliumgázos giroszkóp érzékelte mind az elfordulás, mind az elmozdulás mértékét, de a vezérlést összekötötték az Alpine-nal közösen kifejlesztett, sebességváltóba épített egységgel is. Ez egy másik fontos paramétert, a megtett távolságot mérte.

Kistévé? Nem, Electro Gyrocator navigációs rendszer a Honda AccordbanForrás: Honda

Egy 16 bites mikroprocesszor dolgozta fel a beérkező jeleket, a kocsi pillanatnyi helyzetét pedig egy 6 colos, monokróm, katódsugárcsöves képernyőn lehetett látni. Valódi navigálásról tehát nem volt szó, de akkoriban az is őrülten nagy dolognak számított, hogy a kocsi helyzetét pontosan lehetett látni egy térképen. Nem elhanyagolandó kényelmetlenséget jelentett, hogy folyamatosan cserélgetni kellett a térképfóliákat egy vaskos mappából.

Digitális átállás

Az eszköz működött, a siker láttán a Honda 1982-ben folytatta az analóg navigáció fejlesztését, de emellett elkezdtek foglalkozni a digitális térképet használó új rendszerrel is. Ennek az volt a nagy előnye, hogy a térképen tárolt információkat össze tudta vetni a kocsi tényleges haladási irányával, ezért pontosabb helymeghatározásra volt képes, mint az analóg Electro Gyrocator.

1982-ben a negyedével drágította meg az Accordot, ha megrendelték bele a navigációtForrás: Honda

A digitális rendszer fejlesztését egyedül a megfelelő adathordozó megtalálása hátráltatta. Eleinte 8 colos flopilemezzel kísérleteztek, amiből viszont több száz darabra lett volna szükség, hogy Japán teljes térképe elférjen rajtuk. Mivel adathordozóként használható CD-k még nem álltak rendelkezésre 1983-ban, kipróbálták a mikrofilmet is, azzal viszont újabb probléma adódott: nehézkes volt az automata filmcserélést megoldani.

A kazettás Etak volt az első digitális navigációs rendszerForrás: Etak

1984-ben, látva a digitális adattárolási nehézségeket, a Honda úgy döntött, hogy teljes fejlesztési kapacitásával újra az analóg navigáción kezd el dolgozni. Ez adott lehetőséget egy kis amerikai cégnek, az Etaknak, hogy a világon elsőként mutassa be digitális navigációs rendszerét, ami hidegzuhanyként érte a Honda fejlesztőit.

Nem bírta a hőséget a kazetta

Az Etak navigációja a kazettás adattárolást használta, de egy amerikai nagyváros térképe három-négy darabra fért fel. Meleg napokon tilos volt a kazettát a magnóban hagyni, mert a mágnesszalag érzékeny volt a hőre, és könnyen elveszíthette a rajta tárolt adatokat. Bár nem volt túl kiforrott, az Etak rendszere mégiscsak kijelölte a fejlesztés irányát a navigációs rendszereknek, és a Honda is kénytelen volt 1987-ben visszatérni a digitális technológiához.

A Honda Legend navigációs rendszere 1990-bőlForrás: Honda

Hogy behozzák a lemaradást, egyszerűsítettek a rendszeren, és a helymeghatározást csak a főutakra szűkítették, de az immár szuperpontos giroszkóppal így is jól használható maradt a navigáció. 1990-ben, a Honda Legendben lehetett megvásárolni a világ első gyárilag beépített digitális navigációs rendszerét, amely már CD-n tárolta a térképeket.

Zavarta a katonaság a műholdjeleket

A Honda levédette a CD-Rom térképek, a pozicionálás és a térképpartíciók tárolási technológiáját is. Csakhogy a japán autógyár új navigációja már a bemutatás évében elavult, mert a Pioneer szintén 1990-ben mutatta be az első GPS-alapú polgári navigációs rendszerét, igaz, a valóban használható globális helymeghatározó rendszerekre még egy teljes évtizedet várni kellett.

Az 1995-ös Oldsmobile Eighty Eight-ben volt az első GPS-alapú gyári navigációs rendszerForrás: GM

Ronald Reagan amerikai elnök már 1983-ban kezdeményezte egy szabadon hozzáférhető GPS-rendszer kiépítését, de a ma is használt helymeghatározó első műholdját csak 1989-ben lőtték fel, az utolsó pedig 1994-ben állt pályára a Föld körül. Az 1995-ös Oldsmobile Eighty Eight volt az első autó, amelyet már GPS-alapú gyári navigációval lehetett rendelni, de még nem volt pontos a merevlemezes Guidestar rendszere, mert akkoriban az amerikai hadsereg, védelmi okokra hivatkozva, szándékosan rontotta a civilek számára a GPS pontosságát.

2000. május 1-jén Bill Clinton tiltotta meg a műholdjelek mesterséges zavarását, így a civil GPS-rendszer pontossága azonnal a tízszeresére javult, ami megnyitotta az utat a polgári célú navigációs rendszerek robbanásszerű fejlődése előtt. Ekkortól beszélhetünk valóban jól használható útikalauzokról, ma pedig már precíz Google-térképeknél, a navigációhoz igazodva kapcsoló automata váltóknál, az útvonalhoz alkalmazkodó intelligens fényszóróknál és kapcsolódó online szolgáltatásoknál jár az autóipar.

 

KAPCSOLÓDÓ CIKKEK