Este evident că există o relație strânsă între ingineria mecanică și industria Automotive. Mecanismele de virare, suspensia roților sau transmisia, componente mecanice arhicunoscute din vehicule, au fost dezvoltate și îmbunătățite pe parcursul timpului, devenind mai eficiente, complexe și fiabile.
Acum 80 de ani, au fost construite primele computere electronice. Utilizarea lor în vehicule era prohibitivă la nivel de costuri. Ca dimensiune, era de neconceput să existe un computer într-un vehicul.
Spațiul necesar găzduirii componentelor electronice nu avea cum să fie alocat într-un vehicul.
Pe măsură ce vehiculele și semiconductoarele au devenit mai accesibile, am reușit să construim sisteme din ce în ce mai mici. A fost un pas important care ne-a permis să conducem vehicule alături de ele, un pas care ne-a facilitat implementarea unor funcții esențiale.
Lansat în 1967, sistemul electronic Jetronic de injectare benzină dezvoltat de Bosch ne-a permis să ne conformăm standardelor stricte de emisii de gaze până la data curentă. A fost un pas important în lansarea pe drumul de succes al componentelor electronice din Automotive.
După electronicele analogice, ce aveau sute de componente individuale într-o unitate de control și multiple combinații de funcții în circuite integrate, au urmat, în 1970, electronicele digitale ce aveau memorie programabilă și microprocesoare.
Inginerii componentelor electrice și software s-au axat pe construirea funcțiilor necesare, iar inginerii componentelor mecanice s-au concentrat pe protecția componentelor în compartimente, în condiții vitrege, pe toată durata vieții mecanismului.
În afara protecției, alte aspecte precum interfețele de comunicare și disiparea căldurii au suferit o repoziționare fizică și conceptuală. S-au găsit soluții sustenabile, pe baza colaborării strânse dintre inginerii din toate domeniile companiei noastre.
Având în vedere cerințele crescânde pentru putere de procesare și comunicare ultra-rapidă, colaborarea a devenit și mai intensă având drept scop identificarea de soluții fiabile ce pot răspunde cerințelor clienților noștri.
Următorii pași logici au fost: extinderea domeniului vehiculelor, dezvoltarea de funcții pentru sisteme de asistență șoferi (DAS) și pentru sisteme avansate de asistență șoferi (ADAS). Funcții populare, precum adaptive cruise control (ACC), electronic stability control (ESC), au fost succedate de soluții mai sofisticate precum traffic sign recognition (TSR) sau parcarea automată.
Procesarea augmentată de informație și nivelul mare de automatizare facilitează dezvoltarea conducerii automate. Sistemele automate de conducere (ADS) sunt dezvoltate pentru a permite operarea unui vehicul fără om.
Clasificarea nivelelor de automatizare sunt bine explicate de Societatea Inginerilor Automotive (Society of Automotive Engineers - SAE). O privire de ansamblu cu câteva exemple se poate găsi în tabelul de mai jos.
| Nivele de automatizare | Rolul vehiculului/șoferului în conducere | Exemple | |
|---|---|---|---|
| Suportul șoferului | Nivelul 1: | Șoferul este asistat în controlul | Adaptive cruise control (ACC) - viteza |
| Asistență șofer (Driver Assistance) | mișcării vehiculului fie pe partea | vehiculului este adaptată automat la | |
| laterală, fie pe partea longitudinală, | condițiile de trafic. | ||
| dar nu pentru ambele simultan. Șoferul | |||
| trebuie să coordoneze mișcarea pe partea | |||
| neasistată. |
|||
| Nivelul 2: | Șoferul este asistat în controlul | Asistent parcare în zona casei (Home | |
| Conducere parțial autonomă (Partial | mișcării vehiculului atât pe partea | zone park assist) - vehiculul se | |
| Driving Automation) | laterală, cât și pe cea longitudinală. | parchează singur în garaj, dar șoferul | |
| Șoferul supervizează procesul și | trebuie să monitorizeze procesul. | ||
| efectuează restul operațiunilor | |||
| derivate. |
|||
| Conducere automată | Nivelul 3: | Vehiculul funcționează în spațiul | Pilot pe autostradă (Highway Pilot) - |
| Conducere autonomă condiționată | operațional intenționat, presupunând că | conducerea automată este restricționată | |
| (Conditional Driving Automation) | șoferul este receptiv la solicitările | la nivel de autostrăzi. | |
| corespunzător. | |||
| ADS pentru a interveni și reacționa |
|||
| Nivelul 4: | Nu este necesară supervizarea și | Parcare automată (Automated Valet | |
| Conducere autonomă avansată (High | intervenția șoferului la o solicitare | Parking) - mașina se parchează singură | |
| Driving Automation) | inițiată de sistem, deoarece sistemul | în garaj. | |
| ADS poate funcționa în limitele | |||
| condițiilor de operare și poate reveni | |||
| la o poziție de siguranță, dacă nu mai | |||
| sunt îndeplinite condițiile. |
|||
| Nivelul 5: | ADS poate opera vehiculul în toate | Indisponibil momentan pe drumurile | |
| Conducere autonomă totală (Full Driving | condițiile de drum la care este supus un | publice. | |
| Automation) | vehicul. convențional condus de un șofer | ||
| uman abil, tipic. |
Sursa: https://www.sae.org/standards/content/j3016_202104/ and
https://www.bosch-mobility.com/en/mobility-topics/the-five-steps-of-automated-driving/
Având în vedere așteptările crescânde din partea clienților, cerințele asociate funcționalităților software, capacității de procesare și mecanismelor sunt din ce în ce mai mari pentru a asigura o bună funcționare a vehiculului ca întreg.
Din prima zi - încă de acum zece ani - când a fost înființat Centrul de Inginerie Bosch din Cluj, am dezvoltat componente pentru sisteme avansate de asistență a conducerii, încercând să facem visul conducerii automate o realitate.
Un exemplu tipic este sistemul camerei de proximitate (near-range camera system - NRCS) care ajută șoferii vehiculelor comerciale ușoare să parcheze și să manevreze vehiculele, fără a fi implicați în accidente.
Sursa: https://www.bosch-presse.de/pressportal/de/de/nahbereichskamera-systeme-von-bosch-55688.html
Lucrând cot la cot, inginerii noștri software, hardware și mecanici dezvoltă produse, având satisfacția producerii acestor soluții în locațiile noastre aflate în proximitate.
Povestea de succes nu se oprește aici.
Arhitecturile curente E/E deja interconectează mai mult de 100 de unități individuale de control, fiecare responsabilă de controlul funcțiilor specifice variilor domenii. Rezultatul este o complexitate care nu poate crește aleatoriu.
Computerele trans-domeniu din fiecare vehicul oferă un grad mai mare de flexibilitate în alocarea funcțiilor și în simplificarea gradului de integrare & control al funcțiilor. Prin urmare, gama largă de funcții care se află în continuă expansiune devine mai ușor de gestionat, din moment ce toate funcțiile majore de software sunt centralizate doar pe câteva computere.
Prin intermediul platformei de integrare ADAS, Bosch a dezvoltat un astfel de computer pentru vehicule, care are rolul de "creier" pentru conducerea automată și funcțiile de parcare.
Platforma poate fi privită precum un kit modular compatibil cu hardware/software propriu sau terț. Acest kit reunește și îmbină mai multe tehnologii (precum radar, video, lidar, ultrasunet și algoritmi de înaltă complexitate funcțională) pentru un model 360° precis al mediului înconjurător. De asemenea, rulează algoritmi avansați care asigură un comportament dinamic și sigur al vehiculului - chiar și la viteze foarte mari.
Viteza are nevoie nu doar de conectori pentru interfețe gigabit sau de putere computațională superioară. Platforma poate furniza și soluții de aer condiționat sau răcire lichide pentru a satisface nevoile oricărui client.
Sursa: https://www.bosch-mobility.com/en/solutions/vehicle-computer/adas-integration-platform/
Combinația de hardware, mecanică și software este necesară pentru a aduce platforma de integrare ADAS la viață.
Aceste capabilități ne oferă posibilitatea de a implementa soluții de tip Simț-Gândire-Acțiune (Sense, Think, Act) precum Automated Valet Parking, localizare pentru conducerea automată, Highway pilot și nu numai.
Platforma de integrare ADAS oferă bazele pe care Bosch dezvoltă noua generație de soluții software ce vor deschide noi drumuri în domeniul mobilității.