"Sie haben Ihr Ziel erreicht" - Nützliche Funktionen eines Navigationssystems

Navigationssysteme im Auto sind mittlerweile ein standardisiertes Ausstattungsmerkmal. Sie haben die klassische Straßenkarte oder den Atlas im Handschuhfach ersetzt. Die zentrale Funktion eines Navis besteht darin, dass der Fahrer über den Touchscreen oder per Sprachbefehl ein gewünschtes Ziel hinterlegt und das Gerät eine passende Route berechnet.

Die Berechnung der Route erfolgt mit Hilfe eines GPS-Signals und den im Navigationsgerät gespeicherten digitalen Karten. GPS steht für das Global Positioning System. Dieses besteht aus mehreren Satelliten. Das Navi empfängt die Signale der Satelliten, um die Position des Autos zu bestimmen. Mindestens drei empfangene Signale sind nötig. Je mehr Signale eingehen, desto genauer ist eine Fahrzeugortung möglich. Autofahrer bestimmen für das Navigieren einen Zielort und können vor der Berechnung der Fahrtroute zusätzlich individuelle Kriterien auswählen. Zu diesen Merkmalen gehören zum Beispiel die gewollte Nutzung von bestimmten Straßen (nur Autobahnen) oder das Vermeiden von Mautstrecken.

Einige Systeme erlauben zudem, die gewünschte Route unter verschiedenen Kriterien festzulegen. So gibt es meistens die Wahl zwischen der schnellsten, der kürzesten und der ökologischsten Route. Letztgenannte wählt den Weg zum Ziel so, dass der Kraftstoffverbrauch so gering wie möglich ausfällt. Daher werden auf vorgeschlagener Route meistens Autobahnen, Schnellstraße und Fahrten durch Ballungszentren mit erhöhter Staugefahr gemieden.

Ebenso können Autofahrer zusätzliche Zwischenziele angeben. Nach Eingabe des Zielortes und der Bestätigung der Fahrtroute erhält der Fahrer alle Informationen der Route durch die Darstellung auf verschiedenen Displays und einer charmanten Stimme des Navigationsgerätes. Je nach Bauart ist die Streckenführung auch im Cockpit-Display zu sehen. Das Navigationsgerät selbst muss dann während der Fahrt nicht mehr bedient werden.

Navigationssysteme, auch die von Renault, rufen ihre Signale von globalen Satelliten ab, um die Position des Autos genau zu erfassen. Dabei werden die Signale von mehreren Sendern aufgenommen. Je mehr dieser Signale vorliegen, desto präziser ist der aktuelle Standort zu ermitteln. Die gesendeten GPS-Daten werden mit dem jeweils verwendeten Kartenmaterial abgeglichen und die Position auf der entsprechenden Fahrbahn angezeigt. Mögliche Ungenauigkeiten werden dabei kompensiert. Der Autofahrer erkennt auf dem Display des Navis seine momentane Position, auf deren Basis eine Routenberechnung stattfinden kann.

Neben der aktuellen Position und der angezeigten Route können moderne Navigationssysteme auch andere Daten in Echtzeit anzeigen. Dazu zählen beispielsweise die gefahrene Geschwindigkeit, die Höhenmeter, die verbleibende Fahrtstrecke oder Fahrtzeit und die Zeit der Ankunft am Ziel. Auch die Anzahl der empfangenen Satelliten oder die genauen geografischen Koordinaten sind abhängig vom Umfang der Funktionen ablesbar. Die Ankunftszeit berechnen Navigationssysteme autark anhand der Route und den auf dem Kartenmaterial integrierten Höchstgeschwindigkeiten. Ebenso finden aktuelle Verkehrsdaten eine Berücksichtigung, die von anderen Verkehrsteilnehmern stammen. Wenn durchweg eine Online-Verbindung besteht, sind diese Daten sehr genau. Dadurch können Systeme zum Navigieren das Verkehrsaufkommen und den Verkehrsfluss analysieren und in die Berechnung der Route einbeziehen. Navigationsgeräte schließen zudem bei der Bemessung der Reiseroute bestehende Geschwindigkeitsbegrenzungen in Ortschaften, im Stadtverkehr und Tempolimits auf Autobahnen mit ein.

Anfangs erfolgte die Streckenführung noch mit Radsensoren oder einem Signal aus dem Getriebe in Kombination mit den GPS-Daten. Die Sensoren erfassten die tatsächlich zurückgelegte Strecke oder Richtungsänderung. Heute kommen viele Navis ohne diese Sensoren aus, weil sie durch die GPS-Daten die Fahrzeugbewegung sehr genau bestimmen können. Dadurch können Fahrer auf dem Display in Echtzeit verfolgen, wo sie sich gerade befinden. Das ist besonders praktisch, wenn zum Beispiel bei mehrspurigen Straßen oder an Ausfahrten auf der Autobahn die Fahrspur gewechselt werden muss.

Bei Stau oder anderen Verkehrsstörungen erkennt das Navigationsgerät das Problem und warnt davor. Parallel zu diesem Hinweis aktualisiert das Navi automatisch die Ankunftszeit und schlägt alternative Routen vor. Nutzer können standardmäßig einstellen, ob sie ab einer gewissen Verzögerung eine neue Route vorgeschlagen bekommen möchten oder das Navi sofort eine andere Fahrtstrecke selbständig wählt. Diese Neuberechnung der Fahrtstrecke beruht auf Online-Infos und dem Traffic Message Channel (TMC), in dem Verkehrsinformationen zur Analyse herangezogen werden. Wenn das Navigationssystem eine neue Route vorschlägt, beachtet das System zwei relevante Bedingungen. Der Autofahrer kann vor der Berechnung einer Strecke angeben, ob ihn die kürzeste oder schnellste Route interessiert. Entsprechend zeigt das Navi den gewünschten Weg an und schlägt nur dann eine Umleitung vor, wenn diese tatsächlich einen zeitlichen Vorteil mit sich bringt. Diese Grundfunktion der Zielführung ist bei allen Navigationsgeräten vorhanden.

Die Zahl der Varianten von Navis im Auto ist riesengroß. Die Geräte unterscheiden sich neben der Bauart auch in der Darstellung, den Funktionen und bei der Bedienung. Alle Renault Modelle besitzen weitestgehend Werkeinbaugeräte zum Navigieren. Viele Autofahrer nutzen trotzdem nach wie vor portable Geräte. Auf dem Vormarsch sind jedoch vor allem digitale Navigationsdienste auf dem Smartphone wie etwa Google Maps.

Die Karten im Navigationsgerät können je nach Modell zum einen als 2D-Ansicht oder bei modernen Geräten auch in 3D angezeigt werden. Die Ansicht ist variabel einstellbar. Es existiert auch ein Draufsicht-Modus oder die Nutzung einer Satellitenkarten, wie wir sie von Google Maps kennen. Auch Gebäude, besonders in Städten, lassen sich mit modernen Geräten dreidimensional darstellen. Viele Navigationsgeräte schalten sich bei einsetzender Dämmerung automatisch in den Nachtmodus. Das Display wechselt dabei in eine dunkle Ansicht, so dass der Fahrer nicht mehr durch die hellere Beleuchtung geblendet wird.

Ebenso spannend wie die Routenberechnung in Echtzeit sind die sogenannten Points of Interest (POIs).

Was genau ist das? Es handelt sich bei den Points of Interest um Standorte, die in den digitalen Karten gespeichert sind. Fahrer können diese Punkte separat auswählen, sich anzeigen oder eine Route dahin ermitteln lassen. Diese Örtlichkeiten sind in der Regel relevante Einrichtungen für Autofahrer, wie beispielsweise Tankstellen, Rasthöfe oder Bahnhöfe. In vielen Navigationssystemen sind zudem auch städtische Sonderpunkte wie Stadien, Bibliotheken, Behörden oder Restaurants abrufbar. Um das Navigieren mit dem Auto zu erleichtern, können Nutzer auf fest gespeicherte, häufige oder die letzten Fahrtziele zugreifen. So können bereits einmal anvisierte Ziele schnell wiedergefunden und erneut verwendet werden.

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Die Geräte zum Navigieren kamen erstmals im militärischen Sektor auf. Schiffe und Flugzeuge nutzten Funksignale, um ihre Positionen zu bestimmen. Die Übertragung erfolgte noch nicht per Satellit, sondern über weltweit stationierte Sendemasten. Zu nennen sind hier die Long Range Navigation (Loran-C) und das Omega-System für maritimes Navigieren. Dieses System war bis 1997 in Betrieb.

Das erste Auto mit Navigationssystem wurde 1932 in Italien vorgestellt. Allerdings wurde hier noch gänzlich analog mit einer vorgezeichneten Strecke die Fahrt über Radsensoren verfolgt. Die Entwicklung von Navigatoren für Autos begann etwa ab 1980. Damals konnten Geräte jedoch noch keine genaue Position bestimmen oder Routen berechnen. Die maßgebende Technik beruhte lediglich auf der Verwendung von Radsensoren und analogen Karten. Im nächsten Schritt kamen zunächst Systeme mit CD-ROM auf den Markt. Erst ab 1990 wurden die ersten Navis mit GPS und digitalen Anzeigen in Fahrzeugen verbaut. Die ersten Displays beschränkten sich auf eine Routenführung mit Richtungspfeilen sowie Entfernungsangaben. Erst später erfolgte die Darstellung auf digitalisierten Karten. Die digitale Anzeige von farbigen Straßenkarten, wie wir sie heute kennen, folgte im Anschluss.

Sie ermöglichen ein sehr exaktes Navigieren, das in einigen Einsatzbereichen, etwa in der Landwirtschaft oder beim Straßenbau, teilweise auf den Zentimeter genau funktioniert. Neben Autos treten GPS-Funktionen inzwischen auch in anderen Anwendungen auf, zum Beispiel in Apps für das Smartphone oder in Fitness-Trackern. Navigieren mit GPS ist nicht mehr nur auf Autofahren beschränkt, sondern findet sich auch beim Sport, Wandern oder Geocaching wieder.

(Stand 02/2023, Irrtümer vorbehalten)

Quelle: TomTom
Quelle: Garmin
Quelle: NewCarz