A kölni székhelyű Német Gazdasági Intézet (IW) aktuális tanulmányából az tűnik ki, hogy a német autóipar vezető pozíciót foglal el a vezető nélkül vezetési rendszerek terén is. Kimutatásuk szerint 2010. óta a világ összes szabadalmának több mint felével rendelkeznek. Az új BMW 7-es sorozata például önműködően beáll a garázsba, a Porsche Panamera és a következő generációs Audi A8 pedig olyan autonóm forgalmidugó-asszisztenssel rendelkezik, ami az autót a gépjárművezető közreműködése nélkül vezeti a stop-and-go forgalomban.
A szabadalmak csupán kb. hét százaléka származik azonban olyan vállalatoktól, mint amilyen a Google, az Apple és a Tesla. A tíz leginkább innovatív vállalkozás között pedig csak egyetlen iparágon kívüli vállalat található, mégpedig a Google.
A német autóipari vállalatok mégse vehetik le lábukat a gázpedálról: Az IW tanulmánya szerint a versenyt azok az amerikai konszernek diktálják, amelyek a digitális részegységek, hálózati technológiák és big-data üzleti modellek terén már most is erős piaci pozícióval rendelkeznek.
Az ADAS összetevői
Az ADAS megvalósítása tekintetében az érzékelők, a radar/LiDAR és a kamerák bírnak meghatározó jelentőséggel: Nyomásérzékelők felügyelik az abroncsok állapotát, fényérzékelők szabályozzák a fényszórókat, kerékfordulat-érzékelők teszik lehetővé az ABS működését, ultrahang-érzékelők mérik az előző jármű távolságát és teszik lehetővé a forgalom ritmusához igazodó sebesség megválasztását. A forgalmi jelzéseket azonosító kamerák nem engedik túllépni a megengedett legnagyobb sebességet.
Az érzékelő-adatokat a megfelelő vezérlőkészülék mikrovezérlője dolgozza fel, a megfelelő jeleket ez adja át a motorokhoz és a szelepekhez hasonló működtető-elemek számára, és közreműködésükkel kerülnek kiadásra a fény- és hangjelzések.
Így például a sávtartó-rendszer környezetet felvevő kamerarendszerrel rendelkezik. A számítógép-egység szoftvere feldolgozza a képadatokat és beazonosítja az útpályát, valamint a pálya határait. Ezzel párhuzamosan szög-jeladó rögzíti a kormánymozdulatokat, ami ugyancsak a számítógép-egységbe kerül. Ha mindezen adatok alapján a rendszer a jármű a sávból való kitérését észleli, akkor a vezérlőegység jelet küld egy motorra, ami megrezegteti a kormánykereket és a járművezetőnek még marad ideje a megfelelő reakcióra. Egyes modellek olyan elektromos szervomotorral rendelkeznek, ami a kormánymozdulatokat is korrigálja.
Az asszisztenstől a vezető nélküli megoldásokig
A sávtartó asszisztenshez hasonlóan a jelenlegi ADAS csak részben önálló, vagyis a felelősséget a vezető kezében hagyja. Más fejlesztések azonban kétséget kizáróan a teljes automatizálás irányába mutatnak. A Society of Automotive Engineers (SAE international) besorolása szerint ez a folyamat öt szintet foglal magába: A 0-2. szinten a gépjárművet vezető ember tartja ellenőrzése alatt környezetét, a 3. szinttől a rendszer veszi át ezt a feladatot, a 4. szint már magasan automatizált, az 5. szint pedig már teljesen automatizált. A magas automatizáltságú megoldással szemben a teljesen automatizált autóknál már az összes menetfunkciót automatikus módon, folyamatosan és teljesen a rendszer működteti. A jelenlegi járművek az 1. szintet (menetasszisztens) vagy a 2. szintet (részben önálló működés) képviselik, a beharangozott modellek pedig már elérik a 3. szintet (feltételes automatizáltság). Minden fokozat újabb és újabb kihívások elé állítja az elektronikus vezérlőkészülékeket.
Eddig a különféle menetasszisztens-rendszerek teljesen különálló megoldásként kerültek megvalósításra. Egymással csak részben kerülnek összekapcsolásra és általában egymástól függetlenül határozzák meg feladataikat. A teljesen automatikus közlekedéshez azonban ezeket is hálózatba kell kapcsolni, és az érzékelők teljes nyersadat-állományát központilag kell feldolgozni.
Az ehhez hasonló központosítás különféle okok miatt ajánlott: A feldolgozást végző ECU automatikusan minden olyan adattal rendelkezik, amelyek a különféle funkciók használatához szükségesek lehetnek. Mivel az érzékelőmodulok feldolgozási és döntési funkció nélkül, puszta érzékelési és adatátviteli funkcióval rendelkeznek, ezért az érzékelőmodul előfeldolgozása vagy adattömörítése során nem veszik el adat. Ezzel párhuzamosan az érzékelőmodulok kisebbek, olcsóbbak és energiatakarékosabbak lehetnek, így több érzékelő szerelhető a járműbe.
Ezzel jelentősen megnő a kamerarendszeres, radaros és lézerszkenneres környezet-meghatározással megerősített adatcseréhez szükséges sávszélesség-igény, de megnő a biztonságilag releváns adatok aránya is. A jelenleg rendelkezésre álló ECU egységeket azonban nem ilyen adatmennyiség feldolgozására tervezték. Ehhez számítási teljesítményüket és feldolgozási sebességüket is jelentősen meg kellene növelni.
Connected Car
A járműrendszereknél nagyon fontos a hálózatba-kötés. A Car-to-Car és a Car-to-Infrastructure kommunikáció meghatározó jelentőséggel bír a vezető nélküli vezetésben és a forgalom ritmusát követő, intelligens vezetés gazdaságosság-növelő hatása tekintetében. Jelentősen megnöveli azonban a biztonsági kockázatokat is: A szükséges internet-hozzáféréssel manipulálhatóvá válik a jármű szoftvere és hardvere, a jármű irányítása pedig külső forrásból, akár a távolból is átvehető.
Safety and Security
A megfelelő biztonsági szint biztosítása éppen ezért kulcsfontosságú a vezető nélkül járművek elfogadottságához vezető úton. Ez magába foglalja az adatbiztonságot, a támadással és a titkos adatok – pl. mozgásprofilok – kikémlelésével szembeni védelmet, valamint a járműben történő adatmentés minőségének biztosítását is. Ehhez jön még a jármű funkcionális biztonsága, valamint az egyes rendszerek meghibásodással, vagy működésképtelenséggel szembeni védelme is.
Minél több ellenőrzési területet ad át a gépjárművezető az elektronikus rendszerek számára, annál magasabb követelményeknek kell megfelelniük ezeknek a rendszereknek. Ennek megfelelően például az Audi által bejelentett forgalmidugó-asszisztens tíz másodpercet hagy a gépjárművezető számára azt megelőzően, hogy vészhelyzetben ismét átvenné az autó irányítását. Ez az alábbiakat jelenti: A rendszer hiba esetén nem kapcsolhat ki, hanem még eközben is rendelkezésre kell állniuk azoknak a funkcióknak, amelyek segítségével elkerülhetők vagy leküzdhetők a veszélyhelyzetek.
Együttműködés minden szinten
Ez az alábbiakat jelenti: Az együttműködés egyre fontosabbá válik, de nem csupán az elektronikus részegységek között, hanem a jármű alrendszerei és rendszerei, a járművek, a jármű és az internet között, végső soron pedig a járműgyártók, a beszállítók, szoftverfejlesztők és elektronika-gyártók viszonylatában is. A disztribútorok nagyon fontos, központi szereppel bírnak ezen a területen, amelynek a Rutronik aktív módon, tanácsadóként és közvetítőként igyekszik megfelelni. Az autóipar évtizedek óta a legnagyobb szegmense ennek a területnek. Ennek megfelelően a Rutronik Automotive Business Unit üzleti egysége teljesen specifikus támogatást biztosít az autóipar számára. Ügyfeleink kiválasztott gyártók különleges igényeket teljesítő, megfelelő részegységi közül válogathatnak, és a gyártókkal együttműködve, valamint velük egyeztetve, globális szinten megfelelő műszaki és kereskedelmi támogatásban részesülhetnek. Ennek köszönhetően az Automotive Business Unit üzleti egység ügyfeleivel közvetlen kapcsolatot fenntartva nyújt segítséget ahhoz, hogy a keresett, újszerű architektúrák a lehető legrövidebb időn belül az utakra kerülhessenek.
A menetasszisztens-rendszerek mindenekelőtt az alábbi három feladattal rendelkeznek:
- Még több biztonság: A sávtartóvagy vészfék-asszisztensek kritikus helyzetekben önállóan ellátják az alapvető feladatokat, ennek köszönhetően fokozzák a gépjárművezető és a közlekedés más résztvevőinek biztonságát.
- Még nagyobb menetkényelem: A parkolási-, forgalmidugó-asszisztenseknek és a távolság-szabályozóknak köszönhetően a járművezető meghatározott feladatokat átengedhet ezeknek a rendszereknek, így útját kényelmesebben és nyugodtabban teheti meg.
- Még nagyobb gazdaságosság: A dinamikus forgalmidugó-előrejelzések segítenek lerövidíteni a menetidőt, ezáltal pedig csökkentik az üzemanyag-fogyasztást, ezzel együtt pedig a CO2-kibocsátást.
