Diagnostyka

To, że pojazdy są w coraz większym stopniu definiowane przez diagnostyczne oprogramowanie, najlepiej widać po systemach ADAS. Nas powinien zainteresować komunikat, że uczynienie zaawansowanych systemów wspomagania kierowcy przystępnymi cenowo jest dziś oczkiem w głowie gigantów technologicznych.

Na świecie trwa wyścig angażujący sztaby inżynierów, elektroników, specjalistów od algorytmów. Firmy technologiczne biją się o przewodzenie w stawce, a ta jest wysoka, mając na uwadze przewidywane protokoły testów Euro NCAP 2024 i fakt, że systemy ADAS w najdojrzalszym wydaniu – mowa o 5. stopniu autonomicznej jazdy – przybliżają perspektywę minimalizacji liczby wypadków do zera.
W wydaniu aftermarketowym wygląda to zwykle tak – zamontowana pod lusterkiem kamera z zaawansowanym procesorem do obróbki obrazu monitoruje przestrzeń przed pojazdem, a przyjazny wyświetlacz wspomaga i ostrzega kierowcę. Centralna jednostka sterująca generuje dane, które mogą być przekazywane do zewnętrznych systemów telematycznych oraz systemów zarządzania flotą (FMS), dostarczając pełnych informacji na temat bezpieczeństwa i sposobu eksploatacji pojazdów. To dlatego korzyści płynące z zaawansowanych systemów wspomagania kierowcy szybko stają się przedmiotem zainteresowania przedsiębiorców czy towarzystw ubezpieczeniowych. I nic dziwnego, skoro to, co może umykać uwadze kierowcy, zawsze jest monitorowane.
Jak wielkim dobrodziejstwem może być takie „trzecie oko” pozwalające odnotować dekoncentrację kierowcy, dowodzą analizy zdarzeń drogowych. Według Amerykańskiego Urzędu ds. Bezpieczeństwa Ruchu Drogowego (NHTSA) aż 93% wszystkich kolizji spowodowanych jest błędem ludzkim, wynikającym z braku uwagi! Blisko 80% wynika z odwrócenia uwagi kierowcy na 3 sekundy przed kolizją.

Moc obliczeniowa i skalowalność przetwarzania
Najnowsze komunikaty gigantów technologicznych każą wnosić, że korzyści z posiadania fabrycznego systemu ADAS niejako się demokratyzują. Upowszechnienie ich jest kwestią krótkiej perspektywy. Przykład? Dongfeng Aeolus Yixuan to teraz także premiera najbardziej przystępnego cenowo (znacznie poniżej 1000 dolarów amerykańskich) systemu L2+ na rynku – brzmi najnowszy komunikat chińskiego producenta pojazdów. Mowa o dobrodziejstwie półautonomicznej jazdy coASSIST Level 2+ firmy ZF.
ZF jest integratorem całego systemu coASSIST, który został opracowany we współpracy z partnerem Mobileye i zawiera technologię kamer Mobileye EyeQ™. Wykorzystuje on również radary krótkiego zasięgu firmy Hella. Połączenie tego zaawansowanego zestawu kamer i czujników radarowych z centralną jednostką sterującą umożliwia realizację takich funkcji, jak adaptacyjny tempomat, rozpoznawanie znaków drogowych, asystent zmiany pasa ruchu, asystent utrzymania pasa ruchu, asystent jazdy po autostradzie i asystent jazdy w korkach.
– Wprowadzenie coASSIST wraz z Dongfeng Motor to kamień milowy we wdrażaniu zalet systemów Level2+ do przystępnych cenowo pojazdów osobowych – powiedział Christophe Marnat, wiceprezes wykonawczy działu elektroniki i zaawansowanych systemów wspomagania kierowcy w firmie ZF.
Padła też deklaracja, że funkcje jazdy autonomicznej ZF wyższego poziomu zostaną wdrożone we flagowym modelu Dongfeng Aeolus Yixuan MAX. A wspomnijmy, że w przyszłości system ten wprowadzi również pierwszą premierę radaru średniego zasięgu Gen21 firmy ZF. Nowatorskie rozwiązanie o zaawansowanej mocy obliczeniowej i skalowalności przetwarzania powstało bowiem z myślą o osiągnięcia poziomu 4, a to oznacza takie funkcjonalności jak obsługa bez użycia nóg i rąk, automatyczna zmiana pasa ruchu i wyprzedzanie, automatyczne parkowanie w garażu oraz uczenie się trasy.
Wspomniany wyścig technologiczny angażuje m.in. specjalistów od algorytmów. Aby ocenić ogromną ilość danych zbieranych w czasie rzeczywistym przez wszechstronny zestaw czujników ADAS, konieczna jest wysoka wydajność przetwarzania. Przykładowo, najlepsza dziś centralna jednostka sterująca – mowa o ZF ProAI RoboThink – oferuje do 600 trylionów operacji na sekundę (600 teraOPS), co czyni ją najpotężniejszym superkomputerem z obsługą sztucznej inteligencji dostępnym obecnie w branży motoryzacyjnej.
– Wyzwaniem dla specjalistów od algorytmów jest nie tylko fuzja czujników, ale konieczność testowania projektowanych rozwiązań w przyspieszonym tempie – mówi nam Karol Urbanek, dyrektor działu algorytmów ADAS w ZF Group w Łodzi. – Producenci pojazdów wymagają od nas przeprowadzenia testów drogowych na dystansie miliona kilometrów. Nawet przy zaangażowaniu licznej floty pojazdów trwałoby to zbyt długo, więc takie testy robi się wirtualnie w ciągu kilku dni. Są to terabajty danych, które po żmudnym procesie obróbki stanowią podstawę walidacji nowego rozwiązania.

Ponowne skalibrowanie komponentów systemu ADAS
Systemowe rozwiązania oferowane coraz powszechniej to sygnał, by zawczasu rozpoznać czekające nas wyzwania. Pod hasłem kalibracja czy adaptacja systemów ADAS kryje się pytanie o koszty tzw. wejścia dla reprezentantów rynku wtórnego. Przeważa pogląd, że dostęp będzie w jakimś stopniu – jak to ma miejsce już dziś – reglamentowany. I nic dziwnego, że także pod kątem kompetencji. Tu nie ma miejsca na zbagatelizowanie jakiegokolwiek polecenia systemowego, by na nowo przyuczyć precyzyjne urządzenia.
A może warto w ogóle zapytać: czy zdobycze ADAS będą w kompetencjach aftermarketu? Najnowszy komunikat Aptiv zdaje się dawać odpowiedź na to pytanie. Ten globalny dostawca technologii przekonuje, że jego unikatowe rozwiązania pomagają koncernom motoryzacyjnym realizować ich plany technologiczne oraz demokratyzować zaawansowane systemy bezpieczeństwa szybciej i po niższych kosztach.
– Nasza wyjątkowa pozycja jako jedynego dostawcy zarówno mózgu, jak i systemu nerwowego pojazdu sprawia, że Aptiv jest pożądanym partnerem przy opracowywaniu rozwiązań bezpieczeństwa definiowanych programowo, które mogą być demokratyzowane w miarę ich dojrzewania – powiedział Kevin Clark, dyrektor generalny i prezes Aptiv.
Mowa tu o wielokrotnie nagradzanej satelitarnej platformie obliczeniowej pierwszej generacji do zautomatyzowanej jazdy, która zmieniła reguły gry w branży. Zbudowana z myślą o skalowalności i efektywnie pod względem kosztów obejmuje wszystkie segmenty pojazdów, zarządzając złożonością oprogramowania i wspierając funkcje, które sięgają od podstawowego poziomu zgodności bezpieczeństwa do zaawansowanego pilotażu na autostradzie i wspomagania parkowania. Architektura satelitarna firmy Aptiv jest wdrażana przez wielu producentów OEM na całym świecie – a to oznacza ponad 10 milionów pojazdów w ciągu najbliższych kilku lat. W 2021 r. Aptiv zaprezentował najnowsze osiągnięcia w dziedzinie radarów – z serii SRR6 i FLR4. A już powstał pierwszy radar (FLR4+) z obrazowaniem 4D i radzący sobie z wykrywaniem obiektów na dystansie 300 m.

Gdy mowa o precyzji procedur kalibracji
Weźmy na warsztat taki radar. Rola radaru, który za pomocą mikrofal mierzy odległość do odbitych obiektów, jest niebywała. Zwyczajowo nie jednego radaru, a np. dwóch – średniego i długiego zasięgu. Precyzja kalibracji takich wynika z faktu, że w przeciwieństwie do kamer wymagania dla radarów są kilkukrotnie większe – dla większości pojazdów dopuszczalne odchylenie osi (poziomej lub pionowej) wynosi zaledwie 0,8 stopnia.
– Od 2020 r. ponad 40% nowych pojazdów jest wyposażanych standardowo w co najmniej dwa rodzaje zaawansowanych systemów wspomagania kierowcy (ADAS), a liczba ta prawdopodobnie wzrośnie – przybliża interesujący nas tu park pojazdów Arkadiusz Raczyński, inżynier wsparcia technicznego Delphi Technologies. – Wraz z przewidywanym w dłuższej perspektywie skróceniem okresów między przeglądami i rosnącą złożonością produktów technologia ta zmieni sposób serwisowania pojazdów – mechanicy już teraz muszą ponownie skalibrować system za każdym razem, gdy przynajmniej jeden z czujników zmienił swoje pierwotne położenie lub został zastąpiony nowym.
Jako przykład przemawiający do wyobraźni podaje, że zmiana o jeden stopień położenia kamery na przedniej szybie może oznaczać odchylenie o 1,7 m na odcinku 100 m, co spowoduje, że obszar docelowy będzie znacznie odbiegał od prawidłowej trajektorii. W rezultacie? Pojazd może nie wykryć i nie ostrzec kierowcy o zbliżających się zagrożeniach, ponieważ niedokładne informacje i obliczenia są wysyłane do elektronicznej jednostki sterującej (ECU), powodując, że system ADAS działa nieprawidłowo lub nie działa wcale.
Z tego powodu ważne jest ponowne skalibrowanie komponentów systemu ADAS po każdym wypadku, naprawie nadwozia lub czynnościach serwisowych, takich jak wymiana przedniej szyby, naprawa układu kierowniczego i zawieszenia oraz geometria kół. Każda z tych czynności może spowodować zmianę położenia czujnika systemu ADAS.
– W Delphi Technologies w trakcie szkoleń z zakresu ADAS zwracamy szczególną uwagę na precyzję i dokładność w kalibracji, a przede wszystkim postępowanie zgodnie z wytycznymi procedury kalibracji w testerze diagnostycznym DS150E. Należy pamiętać, aby przed przystąpieniem do kalibracji, poza zapewnieniem warunków lokalowych w warsztacie, wzorcowo ustawić geometrię zawieszenia w samochodzie, w którym będzie kalibrowany system ADAS – dodaje Arkadiusz Raczyński.
Nie ulega wątpliwości, że warsztaty będą musiały poczynić pewne inwestycje w wyposażenie – zapewnić duży, równomiernie oświetlony obszar w pomieszczeniu z wypoziomowanym podłożem, urządzenie diagnostyczne i panele do kalibracji. Nasz rozmówca przekonuje jednak, że choć dla większości z nich może to stanowić spory wydatek, nie będzie on aż tak wysoki jak mogłoby się wydawać.

Konkluzja?
Skoro coraz więcej samochodów jest wyposażonych w systemy ADAS, warsztaty, które nie zdecydują się na poniesienie kosztów, mogą być skazane na całkowite wykluczenie z rynku. A co z ryzkiem, że ten „koszt wejścia” będzie dyktować producent pojazdu? Tu adekwatny komentarz.
– Przełożenie np. kamery z jednego egzemplarza pojazdu do innego nic nie da, jeśli pominiemy procedurę wgrania numeru VIN. Proces kalibracji kamery może być zastrzeżony przez koncerny samochodowe; zmiana parametrów kalibracyjnych wymagać może dedykowanego oprogramowania lub połączenia z centralą producenta. Czy UE nie wprowadzi konieczność kalibracji ADAS? Jeśli regulacje pójdą w tym kierunku, dopiero wtedy producenci będą zmuszeni udostępnić metodykę niezależnemu rynkowi napraw – ocenia Karol Urbanek z ZF.
Na koniec dygresja. Sytuacja w Polsce jest dziś taka, że nie brakuje ofert szkoleń z zakresu metodyki i procedur kalibracji. A popyt na takie?
– Klienci na razie nie zgłaszają potrzeb szkoleniowych w zakresie systemów ADAS. To raczej my wychodzimy z inicjatywą i staramy się skierować ich uwagę w tę stronę. Dopiero wtedy dowiadują się, że mamy takie szkolenia w ofercie i zaczynają zastanawiać się, na ile jest im to w tej chwili potrzebne – mówi nam Tomasz Niedbała, zarządzający Akademią Techniczną Inter-Team.
Ale też od razu dodaje, że sytuacja może się szybko zmienić, biorąc pod uwagę fakt, że samochody są wyposażane w coraz więcej tego rodzaju systemów.

Rafał Dobrowolski
Fot. materiały firm Aptiv, Delphi Technologies, ZF