Etapy rozwoju systemów jazdy autonomicznej.

Organizacja SEA (związek inżynierów zrzeszający specjalistów z branży lotniczej, motoryzacyjnej i transportowej) zaproponowała pięć poziomów jazdy autonomicznej. Do pojazdów pierwszego poziomu zalicza się pojazdy wyposażone w systemy automatyzujące określony element jazdy, np. ESP, tempomat, system automatycznego hamowania. Do poziomu drugiego zalicza się pojazdy wyposażone w systemy utrzymania pasa ruchu, odległości, jazdy w korku. Na tym poziomie pojazd może w ograniczonym zakresie przejąć kontrolę nad kierownicą, przyspieszaniem i hamowaniem. Poziom trzeci to jazda półautomatyczna. W określonych warunkach, np. jazda po autostradzie, samochód może przejąć wszystkie funkcje prowadzenia pojazdu, jednak kierowca ma obowiązek stale nadzorować otoczenie i trzymać ręce na kierownicy w celu przejęcia prowadzenia w momencie napotkania sytuacji "nietypowej" kiedy system „poprosi” o reakcję. Poziom czwarty i piąty to już w pełni autonomiczna jazda w każdych warunkach, np. w ruchu miejskim, gdzie kierowca może zająć się innymi czynnościami. W przypadku ostatniego, piątego poziomu nie można już mówić o osobie kierującej pojazdem. Każda osoba podróżująca pojazdem posiadającym piąty poziom jazdy autonomicznej, w przypadku kolizji, najprawdopodobniej zostanie zwolniona z odpowiedzialności, nawet kiedy będzie pod wpływem alkoholu lub środków odurzających. Pojazdy wyposażone w piąty poziom jazdy autonomicznej najprawdopodobniej zostaną pozbawione pedałów i kierownicy, co może radykalnie wpłynąć na wzornictwo.

Co z infrastrukturą drogową?

Równolegle z rozwojem technologii odpowiedzialnych za autonomiczne poruszanie się samochodów po drogach publicznych, trwają prace nad przygotowaniem infrastruktury wspomagającej samodzielne poruszanie się pojazdów po drodze. Zakłada się, że czwarty i piąty poziom jazdy autonomicznej będą wymagały stałego przesyłania informacji pomiędzy pojazdami, o nadchodzących manewrach, lokalizacji, stanie nawierzchni, przeszkodach i nagłych zdarzeniach. Takim ujednoliconym protokołem jest V2X (vehicle-to-vehicle and vehicle-to-infrastructur), który wykorzystuje infrastrukturę 5G. Obecnie w najnowszych pojazdach zamiast komunikacji opartej o magistralę CAN, stosuje się znany z internetu protokół TCP/IP. Nowa koncepcja magistrali CAN, gdzie każdy sterownik pojazdu, podobnie jak każdy telefon czy komputer podłączony do internetu, posiada własny adres IP, zapewni szybką i bezpośrednią komunikację pomiędzy sterownikami sąsiadujących na drodze pojazdów. Bezpośrednie komunikacja np. sterownika ESP samochodu jadącego z przodu ze sterownikiem kąta skrętu kierownicy w pojeździe jadącym z tyłu w znacznym stopniu pomoże ograniczy wpadniecie pojazdu w poślizg z powodu plamy oleju na drodze i kolizji. Dwukierunkowa komunikacja pomiędzy sterownikami w pojazdach oraz z infrastrukturą drogową ma pomóc w omijaniu powstałych na drodze zagrożeń, oraz lepszej organizacji kierowania ruchem np. w celu zminimalizowania problemu korków ulicznych.

Przepisy prawne w różnych rejonach świata.

Popularyzację systemów jazdy hamują przepisy prawne, które w większości krajów nie dopuszczają autonomicznych samochodów do ruchu. Od 2016 roku, zgodnie ze zmianą przepisów konwencji wiedeńskiej, dopuszcza się stosowanie systemów wspomagających kierowanie pojazdem w ruchu drogowym, pod warunkiem, że kierowca będzie mógł w każdej chwili takie systemy wyłączyć lub przejąć nad nimi kontrolę. Brakuje przepisów dopuszczających do ruchu drogowego całkowicie autonomiczne pojazdy czwartego i piątego poziomu. Przyczyną są liczne pytania natury prawnej i etycznej. Kto w razie wypadku będzie odpowiedzialny? Osoba przebywająca w pojeździe, producent pojazdu, producent systemu informatycznego? Co ma wybrać komputer w krytycznej sytuacji: uderzyć w ścianę i zabić pasażerów, czy zabić przechodzące przez jezdnię dziecko? Rozwój technologii autonomicznych wymaga testów w realnych warunkach, dlatego pod wpływem koncernów motoryzacyjnych w 2017 r. w Niemczech zalegalizowano korzystanie z samochodów autonomicznych w szczególnych warunkach, które w praktyce spełniają pojazdy testowe. Również w wielu innych krajach, np. Francja, Włochy, Hiszpania Wielka Brytania, wydano zgody na prowadzenie testów pojazdów autonomicznych. W Polsce prawo o ruchu drogowym określa, że pojazdem może kierować wyłącznie osoba – kierujący. Stany Zjednoczone nie mają obowiązku dostosowywać się do wymogów EU. Kalifornia od początku dekady wydaje zezwolenia na testowanie pojazdów autonomicznych w ruchu drogowym. W pojeździe musi jednak za kierownicą siedzieć człowiek, który w awaryjnej sytuacji przejmie kierowanie pojazdem. Takich obostrzeń nie wymaga stan Arizona, dlatego coraz więcej firm właśnie tam testuje swoje autonomiczne pojazdy. Najbardziej postępowa okazuje się Japonia, gdzie pojazdy z technologią autonomiczną na poziomie trzecim mogą oficjalnie poruszać się w trybie autonomicznym po drogach publicznych z prędkością do 50%.

Coraz więcej nowych pojazdów wyposażonych jest w systemy drugiego poziomu autonomii, a w najnowszych modelach segmentu premium montowane są systemy odpowiedzialne za poziom trzeci. Wyjątkiem jest Tesla, która w modelach przeznaczonych na rynek amerykański już od jakiegoś czasu instaluje systemy poziomu trzeciego, a pod koniec tego roku ma pojawić się Tesla oferująca czwartym poziom autonomii. Volvo we współpracy z Uberem prowadzi intensywne prace nad pojazdami autonomicznymi i zapowiada, że już w 2021 roku do seryjnej produkcji trafi w pełni autonomiczny pojazd, bazujący na modelu XC90. Uważa się, że pierwsze samochody zaliczane do piątego poziomu pojawią się w sprzedaży około 2030 roku.

Kiedy należy wykonać kalibrację ADAS?

Pojazdy wyposażone w drugi i wyższe poziomy autonomii wyposażone są w liczne systemy oraz czujniki do wykrywania przeszkód i rejestracji otoczenia pojazdu: kamery, radary, lidary, czujniki ultradźwiękowe. Źle skierowany radar może przekłamywać odległość od pojazdu poprzedzającego, co będzie skutkować brakiem zachowania bezpiecznej odległości pomiędzy pojazdami i kolizję w momencie awaryjnego hamowania. Źle ustawiona kamera może błędnie odczytywać odległość od linii wyznaczających pas ruchu, co będzie skutkowało błędnymi ostrzeżeniami asystenta pasa ruchu i np. ostrzegającymi szarpnięciami kierownicą. Z uwagi na miejsce i sposób montażu czujników, kalibrację ADAS należy wykonywać po każdej kolizji, po której nastąpiło uszkodzenie elementów z zamocowanymi czujnikami systemu ADAS, oraz np. po wymianie przedniej szyby, zmianie rozmiaru felg oraz wymianie zepsutego czujnika ADAS na inny.

Aktualnie, wśród producentów systemów ADAS brakuje ujednoliconego standardu dla kalibracji ADAS. Na rynku dostępne są systemy ADAS wielu producentów z różnymi procedurami kalibracyjnymi i wzornikami do kalibracji. Problem braku ujednoliconego standardu dostrzegli producenci urządzeń diagnostycznych, wprowadzając do oferty uniwersalne zestawy do kalibracji systemów ADAS wielu producentów, np.: Mahle DIGITAL ADAS 2.0, EZ-ADAS od Snap-On, urządzenie do kalibracji ADAS Hella Gutmann, MaxiSys ADAS firmy Autel czy Bosh ADAS 300. Na uniwersalny zestaw do kalibracji ADAS składają się m.in. jednostka centralna oraz akcesoria: plansze ze wzornikami do kalibracji przedniej kamery, maty do kalibracji systemu 360, ekrany do kalibracji czujników ultradźwiękowych martwego pola oraz tablice do kalibracji radaru ACC np. w pojazdach marki Audi, Honda, VW, Mercedes, Nissan i innych.

Wychodząc naprzeciw oczekiwaniom klientów, firma MAHLE stworzyła uniwersalne urządzenie do prostej i szybkiej kalibracji ADAS, z intuicyjnymi procedurami kalibracji zgodnymi w 100% z procedurami OEM producentów i technologią Target Less. W urządzeniu MAHLE TechPro Digital ADAS fizyczne panele ze wzornikami kalibracyjnymi zastąpiono ekran LCD 4K, na którym wyświetlane są cyfrowe wzornik kalibracyjne odpowiednio dla wykonywanej procedury zapisane w pamięci urządzenia. Innowacyjne rozwiązanie TargetLess redukuje koszty związane z zakupem i przechowywaniem fizycznych wzorników kalibracyjnych dla wielu marek, znacząco przyspiesza proces kalibracji oraz zapewnia możliwość kalibracji systemów ADAS w małych pomieszczeniach o powierzchni ok 30m2. Niektóre konkurencyjne urządzenia do kalibracji ADAS potrzebują pomieszczenia ok 50m2 (w przypadku stanowisk do kalibracji tylnych systemów ADAS, nawet pomieszczenie 50m2 może okazać się niewystarczające), ze względu na procedury kalibracyjne ADAS, które wymagają ustawienia wzornika kalibracyjnego w różnych odległościach od pojazdu, nawet do 5 m przed maską. Urządzenie MAHLE TechPro Digital ADAS automatyzuje zmianę odległości panelu, symulując zmianę odległości ustawienia panelu względem kalibrowanej kamery za pomocą zmieniany rozmiaru cyfrowego wzornika wyświetlanego na ekranie LCD 65” 4K. Za pomocą MAHLE TechPro Digital ADAS, dzięki stałym aktualizacjom online procedur i wzorników kalibarcyjnych, skalibrujesz praktycznie każdy pojazd, łącznie z pojazdami, które dopiero wejdą na rynek, bez ponoszenia dodatkowych kosztów poza rocznym abonamentem.

Zestaw do kalibracji ADAS MAHLE TechPro Digital ADAS z opatentowanym system KEYSTON, skraca czas potrzebny na precyzyjne ustawianie wzorników kalibracyjnych względem pojazdu nawet o 80%. System KEYSTON automatycznie kompensuje problemy z nieprawidłowym ustawieniem wzorników kalibracyjnych, korygując kształt i pozycję wyświetlanych wzorników kalibracyjnych w zależności od pozycji ekranu względem pojazdu. Kamery pojazdu „widzą” wzorniki zgodnie z wytycznymi producenta, nawet kiedy urządzenie do kalibracji nie jest ustawione ani prostopadle, ani na środku względem kalibrowanego pojazdu.

Zaawansowana technologia, która upraszcza procedury kalibracji.

Pracownicy firmy Sosnowski Sp. z o.o. Sp. k. sprawdzili w praktyce jak przebiega proces kalibracji czujnków systemu ADAS, za pomocą MAHLE TechPro Digital ADAS na tle rozwiązań konkurencyjnych.

W pierwszej połowie listopada 2020 odbył się ADAS RoadSHOW. Odwiedzono ponad 20 autoryzowanych warsztatów, lakierni, multibrandowych salonów, z pokazami kalibracji czujników ADAS. Komentarze i reakcje potencjalnych użytkowników okazały się zbliżone i można je podsumować jednym zdaniem: „Ale szybko i prosto”. Urządzenie do kalibracji ADAS MAHLE TechPro Digital ADAS to zdecydowanie najszybsze urządzenie na rynku z intuicyjnymi oraz najszybszymi procedurami kalibracji ADAS.