Как водители добирались из точки А в точку Б в начале XX века

Jones Live Map — пошаговая навигация начала 20-го века

Современная GPS-навигация легко воспринимается как само собой разумеющееся, эта технология давно не нова. Помимо того, что навигаторы установлены в приборные панели современных автомобилей, подсказать маршрут может любой современный смартфон. Но если вы думаете, что история автомобильных навигационных систем началась с основания Garmin в 1991 году, то вы заблуждаетесь.

Более смекалистые любители истории автомобильной промышленности могут предположить, что навигация в машинах началась с навигатора от Etak. Дитя инженера Стэна Хани и финансиста Нолана Бушнелла (соучредителя Atari), навигатор от Etak был выпущен в 1985 году, и в нем не использовалась армейская система глобального позиционирования – внедрение GPS случится лишь через несколько десятилетий.

Тем не менее, навигатор от Etak проложил путь для последующих систем – в нем использовались оцифрованные карты, хранящиеся на кассетных лентах, так что они могли выдерживать езду по ухабам или нагрев салона в жаркие дни. Информация выводилась на векторный ЭЛТ-экран. На каждой ленте хранилось 3,5 МБ картографических данных. Электронный компас, установленный на лобовом стекле, был подключен к датчикам скорости и направления движения, установленным на колесах. На рынке были представлены две модели: Etak 700 с 7-дюймовым экраном за 1595 $ и Etak 450 с 4,5-дюймовым экраном за 1395 $. Кассеты с картами стоили по 35 долларов каждая. Сперва в продаже имелись только карты Сан-Франциско, спустя некоторое время Etak выпустили карты других регионов, а установку карт осуществляли местные магазины стереосистем и мобильных телефонов.

Несмотря на хороший старт, вскоре продажи неизбежно упали. В 1989 г. компания Etak была куплена News Corporation за 25 млн $, затем ее выкупила Sony, и после ряда перепродаж Etak стала частью компании Tom Tom.

Впрочем, сейчас ориентироваться на американских дорогах намного проще, чем раньше. На протяжении большей части истории страны путешествия требовали времени, терпения и удачи, и устройства вроде навигатора от Etak изменили положение дел. Впрочем, как и современные системы GPS, навигатор от Etak не был первой портативной системой автомобильной навигации.

Ранние дорожные карты

Карты крупнейших городов Америки впервые появились в XVIII веке – примерно тогда же появился и первый дорожный атлас. В 1789 году в «Обзоре дорог Соединенных Штатов Америки» уроженца Нью-Йорка Кристофера Коллса были представлены карты дорог от Уильямсбурга (штат Вирджиния) до Олбани (штат Нью-Йорк). Этот обзор не представлял собой единое издание – он распространялся частями по подписке. Ожидалось, что подписчики соберут фрагменты карты в единый атлас. За три года Колсс успел издать 83 фрагмента, каждый из которых содержал две или три карты. Завершить свою работу Кристоферу не удалось по одной простой причине: в конце 1700-х годов дорожные карты в Соединенных Штатах практически не использовались.

В конце XIX века большинство американских дорог выглядели практически так же, как и сто лет назад – это были всего лишь тропинки, протоптанные через сельскую местность коренными американцами и дикими животными, на которых они охотились. Позднее появились дороги для повозок, с них были выкорчеваны пни, а поверхность грунтовой дороги была выровнена. Федеральной системы строительства дорог еще не было, поэтому федеральных дорог не существовало. Поездки, в основном, были короткими и совершались жителями, знакомыми с местными дорогами и маршрутами, а потому в дорожных знаках не было нужды. Неудивительно, что до начала XX века большинство поездок по пересеченной местности подразумевало путешествие по железной дороге, а не в фургоне. Именно поэтому первой картой Рэнда МакНелли, напечатанной в 1872 году, был железнодорожный путеводитель.

Но появление автомобиля в 1895 году все изменило.

Автомобили не были ограничены расписанием работы железных дорог и дилижансов, они давали свободу передвижения. Вскоре стало очевидно, что найти дорогу из города в город чрезвычайно трудно, что привело к созданию «Официальной автомобильной синей книги».

Не имеющая отношения к современной «Синей книге», эта энциклопедия для водителей направляла автомобилистов из одного места в другое, исходя из расстояний между городами и объектами на дорогах. В этой книге также были перечислены местные достопримечательности, автомобильные законы штата, отели, ремонтные мастерские, станции техобслуживания, а также расписания и тарифы паромов и пароходов. Популярность путеводителя резко возросла, когда AAA стала его спонсором в 1906 году.

Впрочем, у «Синей книги» были конкуренты.

В 1907 году картограф Рэнд МакНелли издал серию «Фото-автопутеводителей», в которых карты и фотографии сочетались со стрелками для обозначения поворотов. В 1915 году в Окленде (штат Калифорния) была основана компания Thomas Bros. Maps, которая разработала уникальную систему постраничного построения карт, устранившую необходимость в складных картах. Очевидно, Рэнду МакНелли она понравилась. К 1924 году появляется «Помощник автомобилиста» Рэнда МакНелли.

Сегодня это издание известно как «Атлас дорог Рэнда МакНелли». Существовали и другие гиды: «Автомобильная зеленая книга» от Автомобильной юридической ассоциации Массачусетса, «Официальный путеводитель Кинга» Сиднея Дж. Кинга из Чикаго, «Путеводитель для туризма между штатами» от Ф. С. Бланчарда и компании из Вустера, штат Массачусетс и многие другие.

Хоть эти книги-путеводители и были очень полезны и важны, у них были свои ограничения. Многие использовали в своих инструкциях местные достопримечательности, добавляя описания вроде «поверните налево у аптеки». Если такие ориентиры исчезали, то с построением маршрута возникали проблемы. Возможно, именно поэтому складывающиеся бумажные дорожные карты стали столь популярны. Считается, что занимавшаяся техасской нефтью компания Gulf Oil, основанная в 1901 году питтсбургской семьей Меллонов, создала эти карты для рекламы своих заправок, первая из которых открылась в 1913 году. (Большинство крупных нефтяных компаний также издавали подобные карты вплоть до введения ОПЕК нефтяного эмбарго в 1970-х годах. В наши дни дорожные карты печатаются правительствами штатов).

Дежурные автомобили перед Большим дворцом на Парижском автосалоне 1906 года.

Первые системы навигации

Учитывая давнее увлечение американцев механизацией каждого аспекта своей жизни, неудивительно, что вскоре появились экспериментальные навигационные приборы. Это своего рода доисторические предки современных навигационных систем. Один из самых ранних и успешных впервые появился в 1909 году: Jones Live Map (Живая карта Джонса).

Эта иллюстрация из патента Джонса демонстрирует гибкий кабель, обеспечивающий связь системы с передними колесами.

Оригинальная система Jones Live Map в кожаном чехле.

Jones Live Map – одна из первых попыток создать систему навигации в начале XX века

Самый быстрый путь из Нью-Йорка в Нью-Хейвен, штат Коннектикут.

Для навигации по живой карте необходимо выезжать из определенной точки

Через некоторое время вы окажетесь за у дома в Нью-Хейвене.

Джозеф В. Джонс родился в Саратоге, штат Нью-Йорк, в 1876 году. Он был инженером, стажировался у пионера аудио Эмиля Берлинера, чье изобретение записи на плоских дисках затмило на рынке цилиндрические диски Томаса Эдисона. Джонс усовершенствовал метод гравировки на восковом мастер-диске и получил патент на эту технологию в 1901 году. Продав патент компании Columbia Graphophone Company за 25 000 $, Джонс использовал эти деньги для создания своей компании Jones Instrument Company, в которую входили фабрика в Рочестере, штат Нью-Йорк, и четырехэтажный выставочный зал в Нью-Йорке. Этот выставочный зал открылся в 1907 году на северо-восточном углу Бродвея и 76-й улицы, в самом сердце Манхэттена.

Именно Джонс создал свой спидометр, который был установлен на автомобиль от Winton для пробега на выносливость из Нью-Йорка в Баффало в 1901 году. Он подал заявку на патент в 1903 году и получил его в 1904. В спидометре Джонса использовался кабель гибкого вала и приспособление с зубчатым приводом к переднему колесу. Подобную конструкцию Джонс использовал в другом своем изобретении, представлявшем собой «комбинацию дорожной карты и одометра».

Живая карта представляла собой стеклянный латунный циферблат, прикрепленный к краю водительской части автомобиля и связанный с одометром автомобиля. Перед тем, как отправиться в путь, вам было необходимо приобрести один из 8-дюймовых бумажных дисков с дорожными инструкциями, собранными Американским туристическим клубом. На краю каждого диска была указана протяженность маршрута, при этом каждая отметка символизировала одну милю, а малая отметка – пятую часть мили. Направления были напечатаны вдоль ключевых точек пробега (как спицы на колесе) и описывали дорожное покрытие (асфальт или грунт), перекрестки и железнодорожные переезды.

Диск устанавливался на вращающуюся платформу-проигрыватель. Установка диска производилась в стартовой точке маршрута. По ходу движения диск вращался пропорционально скорости автомобиля, указывая, что делать, в какую сторону смотреть и куда поворачивать. Каждый диск покрывал около 100 миль, пройдя это расстояние вам нужно было остановиться и заменить диск на следующий. Конечно, если водитель не двигался по одной и той же полосе, то точность устройства снижалась. Для решения этой проблемы брат Джозефа Эрнест усовершенствовал систему в 1913 году, уменьшив количество вращений, передаваемых на устройство, если водитель управлял машиной хаотично.

Счетчик стоил 75 $, в комплекте с ним шло 12 дисков. Дополнительные диски стоили по 25 центов за каждый. Также можно было купить набор дисков, тогда каждый из них стоил 15 центов. В вечерней субботней рекламе говорилось, что «Иметь ее [живую карту] с собой — все равно, что ехать с человеком, который знает каждую дорогу, каждый поворот, каждый перекресток, каждую достопримечательность, каждый хитрый разъезд и все развилки в мире».

К 1919 году Джонс предлагал диски с более чем 500 маршрутами из Нью-Йорка в Калифорнию, но его компания не была единственным игроком на рынке. На самом деле, система Джонса пять раз отклонялась Патентным ведомством США за ее сходство с другими устройствами.

Спасибо, Google Patents, за возможность находить документы вроде оригинального патента на навигационное устройство Чедвика, которое «измеряло расстояние, пройденное по земле транспортными средствами, людьми, животными или другими движущимися твердыми телами с помощью, например, одометров или шагомеров».

Одним из таких устройств был автоматический дорожный гид Чадвика, изобретенный Ли Чадвиком из Бантама, штат Коннектикут. Чадвик родился в 1875 г. на ферме в Вермонте, в 1899 г. получил степень бакалавра машиностроения в университете Пердью, и этот факт отличает его от множества конкурентов-самоучек, каким был и Джонс. В 1903 году Чадвик основал свою собственную автомобильную компанию, выпускавшую четырех- и шестицилиндровые автомобили. Он продал ее в 1911 г., сосредоточившись на создании и продаже «Дорожных гидов», производившихся в Кливленде (штат Огайо).

Как и в живых картах Джонса, в дорожном гиде Чадвика использовался диск, соединенный с передними колесами с помощью кабеля спидометра. хотя сам диск был другим и имел другое назначение. Диск Чадвика был перфорирован и имел множество отверстий, подобно листу в механическому пианино. В марте 1912 года журнал «Motor Age» объяснял, что в приборе использовался «набор сигналов, управляемых сжатым воздухом. Эти сигналы подаются, когда отверстия в бумажном диске совпадают с воздушными трубками … Сигналы имеют 10 разных цветов, причем прибор достаточно заметен, чтобы его можно было увидеть из любой точки автомобиля и на любой скорости. Устройство оснащено небольшим электрическим светильником внутри корпуса, что позволяет легко следить за ним как ночью, так и днем. Расстояние, на которое должны поступать сигналы, может быть задано водителем. … Когда подается сигнал, внутри корпуса раздается звук, уведомляющий водителя смене сигнала и соответствующей инструкции. … В настоящий момент дорожные записи охватывают большинство восточных штатов, но в течение нескольких месяцев предполагается разработка записей наиболее важных маршрутов по всей стране.»

В журнале также говорится, что водители даже могли делать собственные записи маршрутов, используя вложение для записи, входящее в комплект поставки устройства. «Это устройство состоит из клавиатуры с десятью сигналами, с помощью которой диски могут быть размечены во время поездки. Чтобы сделать такую запись, на устройство необходимо установить чистый диск и проехать по дороге, запись которой было необходимо создать. На рынке было представлено две модели «Дорожного гида» – за 55 $ и 75 $.

«Motor Age» также отметили, что это решение не было совершенным. Водителям приходилось замедляться до 20 миль/ час каждый раз, когда делалась перфорация, и даже так система не была защищена от дураков. «Если вы хотите сделать полноценное описание маршрута, то вам необходимо очень подробно записать всю поездку», — советовал журнал.

Еще одним популярным производителем дорожных помощников того времени стала компания The Baldwin Manufacturing Co. из Бостона, штат Массачусетс. Эта компания начала продавать устройство Baldwin Auto Guide в 1910 году. Гораздо менее громоздкий, чем живые карты, Auto Guide представлял собой небольшой металлический цилиндр с окошком, прикрепленный к рулевой колонке автомобиля. В цилиндр была встроена полоса с картой, намотанной на шпиндели (как пленка внутри камеры). Карта содержала указания по смене направления, и для получения следующей инструкции водитель должен был прокручивать карту вручную с помощью небольшого колесика на боковой стороне цилиндра. Уникальность этого устройства заключается в том, что в комплект его поставки входило освещение для ночного вождения, питающееся от аккумулятора. Auto Guide черпал вдохновение в одной из старейших форм карты – полосовой. Примеры таких карт датируются четвертым веком, римские карты той эпохи описывали маршрут из Великобритании в Индию.

Были запатентованы и другие устройства, но о них никто не помнит.

Устройство в вашем автомобиле

Пожалуй, самый удивительный ранний автомобильный навигатор был запатентован в 1916 году жителем Манхэттена Джорджем Бойденом. Бойден никогда не владел автомобилем, он был шофером, что может объяснить его изобретение – систему сигнализации для транспортных средств. Он использовал фонограф для воспроизведения указаний с помощью мегафона. Проигрыватель устанавливался перед водителем на рулевой колонке. Фонограф был прикреплен к передним колесам автомобиля и объявлял о смене направления командами, записанными на пластинку определенных точках пробега, так что это своего рода предвестник Siri или Google, предупреждающих вас о поворотах сейчас, в 2020 году.

Время шло, появлялись новые картографические устройства, не все из них были столь же просты, как бумажная складывающаяся карта. А затем Федеральный закон о шоссе 1921 года преобразовал автомобильное движение, постановив, что на главных магистралях будут использоваться однозначные или двузначные числа, а на подъездных дорогах, соединенных с главными магистралями, будут использоваться трехзначные числа. Важные маршруты с востока на запад иногда заканчивались нулями, а номерах основных автомагистралей с севера на юг заканчивались единицами. Рэнд Макнелли был одним из первых составителей карт, перешедших на новую систему.

Учитывая простоту бумажных карт и тот факт, что при смене каких-либо дорог их можно было просто заменить, неудивительно, что громоздкие пользовательские навигационные системы никогда не пользовались популярностью. Для появления навигатора от Etak и компании Tom Tom требовались десятилетия.

К тому времени, как бумажные карты захватили власть, изобретатели вроде Джозефа Джонса двигались дальше. Он продал патент на таксометр Нью-Йоркской таксомоторной компании. Патент на спидометр был продан компании Stewart-Warner. Он разработал авиационный тахометр, который использовался до начала 1960-х годов. Также можно отметить и ряд других изобретений – электрический автомобильный гудок, декоративный протектор шин, электрический массажер и систему полировки обуви. Он даже делал радиоприемники, хотя созданная в 1924 году компания «Jones Radio Manufacturing» не была успешна на рынке. Она просуществовала 6 лет и закрылась, хотя ее манхэттенский шоу-рум на пересечении 76-й и Бродвея сохранился, пусть и в измененном виде.

Следующее поколение автомобильных навигационных систем появилось только в 1980-х годах, но это уже другая история.

• Долгая и извилистая дорога к внедрению GPS во все автомобили
• Кассетная навигационная система для автомобиля 1971 года

Подписывайтесь на каналы:
@TeslaHackers — сообщество российских Tesla-хакеров, прокат и обучение дрифту на Tesla
@AutomotiveRu — новости автоиндустрии, железо и психология вождения

Читать еще полезные статьи:

• Бесплатные онлайн-курсы по Automotive, Aerospace, робототехнике и инженерии (50+)
• [Прогноз] Транспорт будущего (краткосрочный, среднесрочный, долгосрочный горизонты)
• Лучшие материалы по взлому автомобилей с DEF CON 2018-2019 года
• [Прогноз] Motornet — сеть обмена данными для роботизированного транспорта
• Компании потратили 16 миллиардов долларов на беспилотные автомобили, чтобы захватить рынок в 8 триллионов
• Камеры или лазеры
• Автономные автомобили на open source
• McKinsey: переосмысляем софт и архитектуру электроники в automotive
• Очередная война операционок уже идет под капотом автомобилей
• Программный код в автомобиле
• В современном автомобиле строк кода больше чем…