Reikia tik išteklių. ZF inžinieriai programuotojai dirba, stengdamiesi griežtai kontroliuoti nuolat augančius duomenų kiekius, kurių reikia šiam iššūkiui įveikti.

Bandomasis ZF automobilis sklandžiai rieda pirmyn. Eismas greitkelyje šalia Diuseldorfo šį rytą nėra intensyvus. Bandomajame automobilyje įrengtos trys pagalbinės sistemos: adaptyvioji pastovaus greičio palaikymo sistema, pagalbinė eismo juostos laikymosi sistema ir pagalbinė persirikiavimo sistema. „Įjungiu sistemą ir įvedu pageidaujamą greitį“, – ištaria ZF TRW Aktyviųjų pagalbinių sistemų kūrimo skyriaus viceprezidentas daktaras Hansas Gerdas Krekelsas ir atitraukia rankas nuo vairo.

Ateitis prasideda šiandien. Žengėme didelį žingsnį į priekį. Adaptyvioji pastovaus greičio palaikymo sistema, pagalbinė eismo juostos laikymosi sistema ir pagalbinė persirikiavimo sistema, kurios jau šiandien taikomos ir labai naudingos, yra automatinio vairavimo sistemų pirmtakės, kurių diegimo tendencijos apibūdina padėtį šiuolaikinėje automobilių pramonėje.

Daugelis naujovių jau dabar padeda gerinti eismo dalyvių saugumą ir galiausiai taps bazine masinės automobilių gamybos segmento įranga, kaip nutiko su oro pagalvėmis ir intelektualiosiomis stabdžių sistemomis. ZF jau įdiegė kai kurių naujųjų saugos funkcijų elektroninio valdymo programas į EVB (elektroninis valdymo blokas) „Safety Domain“. EVB sumontuotas bandomajame automobilyje, kuris dabar važiuoja greitkeliu su už jo vairo sėdinčiu H. G. Krekelsu.

Automatinio vairavimo sistemos

1. G. Krekelso bendradarbis daktaras Karlas Heinzas Glanderis Diuseldorfo įmonėje dirba vyresniuoju Automatinio vairavimo ir integruotų kognityviųjų saugos sistemų kūrimo skyriaus vadovu. Apie 30-ties programuotojų komanda įmonėje kuria programinę įrangą, kurios reikia galutiniam automatinio vairavimo tikslui pasiekti. Kodėl ZF skiria daugybę išteklių kurti automobiliams, kurie galės matyti, galvoti ir imtis veiksmų? K. H. Glanderis paaiškina: „ZF, kaip ir automobilių gamintojai, imasi tendencingos automatinio vairavimo sistemų kūrimo veiklos. Aukščiausias mūsų, kaip tiekėjų, prioritetas yra siekti, kad minėtuose ateities automobiliuose būtų diegiami mūsų komponentai. Turime daugybę technologijų, skirtų automatinio vairavimo idėjai paversti tikrove.“

EVB jau ir šiandien padeda vairuotojams, valdydamas ne vieną pagalbinę sistemą. „Jei Jūsų automobilyje įtaisyta pagalbinė avarinio stabdymo sistema, tikriausiai jau teko susidurti su tokiomis aplinkybėmis, kurioms esant be minėtos sistemos būtumėte sankryžoje įsirėžę į priekyje esantį automobilį“, – sako K. H. Glanderis. Eismo juostos laikymosi sistema ir įspėjimo apie kliūtį nematomoje zonoje sistema taip pat gerina eismo saugumą. Panašios naudos teikia ir kitos sistemos: adaptyvioji pastovaus greičio palaikymo sistema taupo degalus, o automatinė automobilio statymo sistema padeda lengvai ir patogiai pastatyti automobilį.

EVB veikia kaip centrinė visų sistemų sujungimo platforma, apdorojanti milijonus bitų duomenų, kuriuos siunčia aplinkos jutikliai, ir analizuojanti automobilio būklę bei šalia vykstančio eismo sąlygas. Sujungus bloką su vairo, stabdžių ir kinematinės grandinės sistemomis, įmanoma bendrai ir tiksliai koordinuoti daugybę automobilio funkcijų.

Pagalbinė valdymo sistema

„EVB „Safety Domain“ (SDE) yra pagalbinė valdymo sistema, į kurią galima įdiegti bet kokį skaičių skirtingų programinės įrangos paketų. Ši automatinio vairavimo valdymo sistema veikia palyginti sudėtingame elektroninių valdymo blokų (EVB) tinkle, tačiau ji pati nėra centrinė valdymo sistema.“ Kaip minėta, centrinės valdymo sistemos nėra. Vietoj jos įrengtas valdymo sistemų tinklas, sudarytas iš jutiklių, pagalbinių valdymo sistemų, pvz., SDE, ir vykdymo įtaisų. Stabdžių valdymo sistemoje ir oro pagalvių valdymo sistemoje jau įrengiami galingi EVB. Visi šie atskiri blokai pasižymi pakankamu skaičiavimo našumu, kad būtų galima atlikti tam tikrus veiksmus

Visuose EVB yra įdiegiama tam tikra įranga, pavyzdžiui, kelių branduolių procesoriai, kurie lygiagrečiai gali vykdyti daugelį procesų, ir yra galimybė sąveikauti per atvirųjų standartų sąsajas su kitų gamintojų programine įranga. Vis dėlto nėra vienodos strategijos, kaip tam tikros užduotys priskiriamos, pavyzdžiui, mechaniniams vykdymo įtaisams, arba bendro sprendimo, kas turėtų būti vykdoma centralizuotai, o kas – vietiškai, atskiruose valdymo blokuose.

Šioms užduotims naudojami procesoriai iš pradžių buvo kuriami kompiuteriniams žaidimams. Vėliau juos imta taikyti automobilių pramonėje. „Šiam tikslui naudojami lustai kol kas yra su saugumu nieko bendra neturintys gaminiai iš pramogų pasaulio, iš srities, kurioje jau prieš 10 metų našumas buvo pakankamas apdoroti grafikos duomenims“, – sako H. G. Krekelsas. Pagalbinės vairavimo sistemos tampa vis sudėtingesnės, todėl duomenų, kuriuos reikės apdoroti automobiliuose, kiekis augs riedančios sniego gniūžtės principu. Visame pasaulyje yra konkuruojančių šios problemos sprendimo koncepcijų, tačiau visiškai standartinis sprendimas yra mažai tikėtinas.

Nuo ADAS iki autonominio vairavimo

1. G. Krekelsas ir K. H. Glanderis mėgsta lyginti įprastas pažangiąsias pagalbines vairavimo sistemas (ADAS – „Advanced Driver Assistance Systems“), montuojamas į šiuolaikinius automobilius, su akimis, kurios tiesiogiai, neįsikišant smegenims, nurodo rankoms, ką daryti. Šios sistemos gali atlikti vieną labai specializuotą užduotį, susijusią su labai konkrečiomis aplinkybėmis, pavyzdžiui, padėti automobiliui laikytis vienoje eismo juostoje arba nesusidurti su priešais esančia transporto priemone. K. H. Glanderis pasakoja: „Automatinio vairavimo sistemos veikimas panašesnis į žmogaus reakciją. Ji sujungia į visumą surinktus duomenis, kad galėtų žinoti, kas dedasi supančioje aplinkoje. Šiuo metu naudojamos ADAS tokios funkcijos neturi. Gebėjimas apibūdinti, suprasti, suvokti ir interpretuoti aplinką – štai, kas yra nauja.“ Būtent tuo skiriasi mums įprastos pagalbinės vairavimo sistemos ir kuriamos aukščiausio lygio ADAS funkcijos, pavyzdžiui, automatinis vairavimas. „Automatinio vairavimo sistemos jau geba pažinti aplinką, tačiau kol kas neprilygsta automobilį vairuojančiam žmogui. Siekiame patobulinti kompiuterius, kad jie veiktų ne prasčiau už žmogų“, – tvirtina H. G. Krekelsas.

„O tai reiškia intensyvius pagalbinių vairavimo sistemų ir tarpusavyje sujungtų elektroninių valdymo blokų bandymus bandomajame automobilyje“, – paaiškina H. G. Krekelsas, išvažiuodamas iš greitkelio. Pagrindinė jo vizija – automatinio vairavimo sistemos taps standartu, kuris ilgainiui gerokai sumažins avarijų riziką ir leis vairuoti labiau atsipalaiduoti.