Technika

Systemy aktywnego wsparcia kierowcy ADAS – budowa, awarie i kalibracja

Jak zbudowane są składowe systemu ADAS? Jak działają? Jak rozpoznać awarie systemu ADAS i co je powoduje? Jak przebiega naprawa i kalibracja ADAS? Tego dowiesz się z poniższego poradnika!

AdobeStock_272220253.jpg

Systemy aktywnego wsparcia kierowcy ADAS mają bardzo skomplikowaną budowę. Nie ma tez jednoznacznej definicji tego, co powinien zawierać system ADAS. W niektórych samochodach ADAS jest mniej lub bardziej rozbudowany. Zależy to od wielu czynników – klasy samochodu (auto premium powinno, przynajmniej w teorii, mieć bardziej rozbudowany ADAS od samochodu klasy B i C), ceny samochodu, producenta samochodu, roku produkcji auta (nowsze samochody mają bardziej rozbudowane systemy, np. standardem stają się matrycowe reflektory LED). Kupując nowe auto, za niektóre rozszerzenia systemu ADAS należy dopłacić.

Samochód z systemem ADAS jest bardziej bezpieczny i wspomaga kierowcę na wiele sposobów. Wspomaga – to słowo klucz. Nadal głównym centrum sterowania autem jest człowiek.

Samochód z systemem ADAS jest droższy w serwisowaniu. Wykonanie prostych napraw mechanicznych (np. wymiany wahaczy zawieszenia albo zderzaka) wiąże się z koniecznością dokonania kalibracji poszczególnych składowych ADAS. Mocno rozbudowany system, z szeregiem czujników, kamer i innych elementów, sam może być źródłem problemów technicznych.

Czy można ignorować awarie systemu ADAS?

Niektórzy kierowcy uważają, że awarie systemu ADAS można ignorować. System nie działa – nie będzie się z niego korzystać. Myślenie tego typu pojawia się zwłaszcza wtedy, gdy kupowane jest używane auto (najczęściej sprowadzone z Zachodu), z uszkodzonym systemem ADAS. Awaria niektórych systemów, wchodzących w skład ADAS, może spowodować szereg poważnych problemów.

  • Uszkodzenie głowicy radarowej (np. na skutek przestawienia osi radaru) może powodować, że samochód będzie sam hamował podczas jazdy, choć nie będzie przed nim żadnej przeszkody. Przestawiona głowica radarowa będzie wykrywać samochody na innym pasie ruchu. Nagłe hamowanie może doprowadzić do wypadku.
  • Uszkodzenie modułów świetlnych w matrycowych reflektorach LED powoduje problemy z właściwą widocznością po zmroku. To również może to doprowadzić do wypadku.

Niewłaściwa praca systemu ADAS może być spowodowana przez proste usterki

Prawidłowa praca systemu aktywnego wsparcia kierowcy ADAS jest zależna nie tylko od samych elementów składowych systemu. Powodem problemów z właściwym działaniem systemu ADAS mogą być prozaiczne usterki.

  • Niewłaściwa praca układu ostrzegającego o niezamierzonej zmianie pasa ruchu może być spowodowana przez zbyt niskie ciśnienie powietrza w jednej z opon, złe ustawienie geometrii zawieszenia, albo poważne luzy w zawieszeniu.
  • Niewłaściwa praca tylnej kamery cofania może być spowodowana przez przestawienie obiektywu kamery, złe ustawienie obiektywu kamery albo zabrudzenie obiektywu kamery. Zabrudzenia, np. błotem, powodują także utrudnione działanie czujników ultradźwiękowych.
  • Mocno zabrudzona przednia szyba będzie powodem problemów z działaniem kamery, wykorzystywanej przez układ ostrzegający o niezamierzonej zmianie pasa ruchu.
  • System przeciwzderzeniowy nie zadziała we właściwy sposób, jeśli samochód ma stare opony, zużyte elementy robocze układu hamulcowego (tarcze hamulcowe, klocki hamulcowe) i stary, zawodniony płyn hamulcowy. Droga hamowania znaczący się wydłuży.

Przykładowa budowa elementów układu ADAS

W typowym układzie ADAS występują:

  • Jeden główny komputer sterujący, nadzorujący pracę całego systemu;
  • Komputery (sterowniki) kontrolujące pracę poszczególnych podsystemów (np. komputer – sterownik, kontrolujący pracę matrycowych reflektorów LED);
  • Czujniki wspólne – wykorzystywane przez wiele podsystemów ADAS (np. czujnik skrętu koła kierownicy);
  • Czujniki, wykorzystywane tylko przez określony podsystem (np. wysuwana kamera układu, wspomagającego wyjazd tyłem z miejsca parkingowego);
  • Elementy wykonawcze - np. mechaniczny układ sterujący przepustnicą, wykorzystywany przez tempomat adaptacyjny ACC, pozwalający na utrzymywanie ustalonej prędkości przez samochód bez ingerencji kierowcy;
  • Magistrale szybkiego przesyłu danych – najczęściej CAN;
  • Przewody elektryczne do przesyłania obrazu i danych;
  • Elementy montażowe itd. 

Najprostszym elementem, jaki wchodzi w skład systemu ADAS, jest tylna kamera cofania. Obiektyw kamery jest najczęściej zamontowany w ramce tylnej tablicy rejestracyjnej. Obudowa kamery posiada możliwość mechanicznej regulacji. Kamera jest połączona przewodem audio – wideo (magistralą szybkiego przesyłu danych, systemem łączności bezprzewodowej WI-FI – w zależności od zastosowanego rozwiązania) z wielofunkcyjnym ekranem dotykowym albo monitorem, zamontowanym w środkowej konsoli samochodu. Kamera jest zasilana z instalacji elektrycznej. Po wrzuceniu wstecznego biegu, kamera jest automatycznie zasilana (jej zasilanie może być połączone z czujnikiem biegu wstecznego, znajdującym się pod maską auta, w skrzyni biegów). Oprogramowanie systemu ADAS powoduje, że obraz z kamery ma pierwszeństwo przed innymi danymi i jest automatycznie wyświetlany na ekranie dotykowym / monitorze.

Matrycowy reflektor LED zbudowany jest z modułów. Każdy moduł składa się z kilku diod LED. Każdy moduł ma za zadanie oświetlanie określonego wycinka drogi / przestrzeni przed samochodem. Przykładowo, znany europejski producent samochodów stosuje w przednich reflektorach LED matryce, składające się z 8 modułów ledowych (w jednym reflektorze). Z przodu samochodu zamontowana jest kamera, która monitoruje obszar przed autem. Wykrywa ona oświetlenie samochodów, nadjeżdżających z naprzeciwka, albo jadących przed samochodem. Jeśli zostaną wykryte auta jadące przed lub z naprzeciwka, kamera przesyła sygnał do sterownika. On z kolei wyłącza określone moduły LED, eliminując te wiązki światła, które mogłyby oślepiać innych kierowców.

System przeciwzderzeniowy wykorzystuje sygnały z dwóch głowic radarowych, umieszczonych w przednim zderzaku albo za atrapą chłodnicy samochodu. Głowice radarowe monitorują przestrzeń przed samochodem. Jedna z głowic monitoruje bliższe otoczenie auta, druga dalsze. Głowice radarowe działają jak każdy typowy radar aktywny. Wysyłają one fale radarowe, które w razie wykrycia obiektu, znajdującego się w zasięgu radaru, odbijają się od niego. Odbijające się fale są odbierane przez antenę głowicy radarowej. Analiza szybkości odbicia fal (w połączeniu z analizą prędkości jazdy samochodu, jego położenia itd.) pozwala określić, w jakiej odległości znajduje się obiekt przed samochodem.

Po wykryciu obiektu, system przygotowuje się do nagłego hamowania. Zwiększane jest ciśnienie w układzie hamulcowym (poprzez działanie standardowej pompy). Dzięki temu klocki hamulcowe zbliżają się do tarcz hamulcowych i są gotowe do natychmiastowego hamowania. Kierowca jest ostrzegany o wykryciu niebezpieczeństwa. W zależności od systemu, kierowca może otrzymać ostrzeżenie akustyczne, wizualne a dodatkowo auto może szarpnąć (poprzez nagłą, krótką aktywację hamulców). Jeśli kierowca nie zareaguje, system sam aktywuje hamowanie, poprzez działanie pompy hamulcowej i urządzenia, zwiększającego ciśnienie płynu w układzie hamulcowym. Działanie systemu przeciwzderzeniowego może być modulowane przez aktywne systemy bezpieczeństwa, takie jak ABS i ESP, zapobiegające wpadnięciu w poślizg.

Awarie systemu ADAS

Nie ma systemów, które się nie psują. Nic zatem dziwnego, że pojawiają się awarie ADAS.

Co może być ich powodem?

  • Uszkodzenia mechaniczne poszczególnych elementów składowych, np. po wypadku, kolizji (np. mechaniczne uszkodzenie głowicy radaru, uszkodzenie przedniej szyby);
  • Awarie oprogramowania;
  • Awarie poszczególnych czujników (np. na skutek zwarć, uszkodzeń przewodów, problemów z właściwym mocowaniem, działania wilgoci, zabrudzenia);
  • Awarie, powodowane przez inne elementy, niezwiązane z systemem ADAS (jak wspomniana wcześniej zła praca układu ostrzegającego o niezamierzonej zmianie pasa ruchu, na skutek zbyt niskiego ciśnienia w oponach);
  • Prace naprawcze i serwisowe, które spowodowały zmianę geometrii zawieszenia – np. wymiana wahaczy i amortyzatorów, zwłaszcza na tylnej osi pojazdu;
  • Prace naprawcze i serwisowe, które wymagały demontażu elementów składowych ADAS. Np. demontaż zderzaka albo atrapy chłodnicy, za którą zamontowane były głowice radarowe.

Jakie są objawy awarii systemu ADAS?

  • Niewłaściwe działanie jednego, albo wielu systemów, powodujące groźne zachowanie samochodu (np. wspomniane wcześniej samodzielnie hamowanie, pomimo braku przeszkody na drodze);
  • Niedostępność określonych funkcji (np. brak działania systemu monitorującego martwe pole w lusterkach samochodu);
  • Komunikaty o awarii na ekranie komputera pokładowego;
  • Niewłaściwe, albo opóźnione działanie poszczególnych systemów.

Kiedy powinno się skontrolować działanie systemu ADAS? Kiedy trzeba poddać go kalibracji?

Kalibracja systemu ADAS ma na celu właściwe ustawienie czujników, kamer czy głowic radarowych. Tylko wtedy mogą one działać we właściwy sposób.

  • Kamera za przednią szybą, kontrolująca działanie układu ostrzegającego o niezamierzonym opuszczeniu pasa ruchu musi pokrywać się z osią jazdy samochodu. Jeśli odchylenie osi kalibracji kamery od osi jazdy pojazdu wyniesie więcej niż 3 stopnie, układ przestanie działać we właściwy sposób.
  • Oś pomiarowa radaru musi pokrywać się z osią jazdy. W przeciwnym razie radar będzie wykrywał auta na innym pasie ruchu, a nie wykryje przeszkody, znajdującej się przed samochodem.
  • Czujnik kąta skrętu kierownicy musi być odpowiednio skalibrowany. Przekazuje on ważne informacje o aktualnym torze jazdy samochodu. Dzięki temu działanie tempomatu ACC i systemu przeciwudzrzeniowego jest możliwe podczas jazdy po zakrętach.

Kalibracja systemu ADAS – kiedy jest konieczna?

  • Po wymianie przedniej szyby, lusterek bocznych (z systemem monitorowania martwego pola), po demontażu zderzaka i atrapy chłodnicy;
  • Po ustawieniu geometrii zawieszenia, gdy dokonywano regulacji geometrii na tylnej osi auta (np. po naprawach zawieszenia);
  • Po wypadku albo kolizji;
  • Po naprawie systemu ADAS, która wymagała wymiany któregoś z elementów na nowy (sterownika, czujnika, kamery itd.)
  • Po modyfikacji zawieszenia auta, która spowodowała zwiększenie albo zmniejszenie prześwitu;
  • Po wystąpieniu usterki DTC – utracie danych kalibracyjnych.

Kalibracja ADAS – jak przebiega?

Kalibracja systemów ADAS może zostać wykonana tylko w specjalistycznym warsztacie (także niezależnym), który posiada odpowiednie wyposażenie. Do kalibracji niezbędne są:

  • Specjalistyczne urządzenie elektroniczne, z odpowiednim oprogramowaniem;
  • Zestawy kalibracyjne – na przykład specjalny panel do kalibracji kamer.

Jak przebiega kalibracja ADAS, np. w przypadku kalibracji głowicy radaru?

  • Samochód musi zostać odpowiednio ustawiony;
  • Samochód trzeba podłączyć do elektronicznego urządzenia kalibracyjnego – poprzez OBD2;
  • Elektroniczne urządzenie kalibracyjne musi rozpoznać określony pojazd, a dokładnie, jego system ADAS i zastosowaną wersję oprogramowania;
  • Specjalista umieszcza zestaw kalibracyjny przed samochodem. Ustawia zestaw we właściwy sposób, względem środka samochodu, korzystając z poziomnicy laserowej i dodatkowych laserów, które pozwalają na właściwe ustawienie zestawu kalibracyjnego względem tylnych kół;
  • Środek płyty kalibracyjnej musi znajdować się w osi radaru;
  • Mechanik ustawia głowicę radaru zgodnie z danymi pomiarowymi, wskazywanymi przez elektroniczne urządzenie kalibracyjne. W tym celu reguluje odpowiednie nastawienie śrub regulacyjnych, sterujących położeniem głowicy radaru.

Jeśli w Twoim samochodzie doszło do niewłaściwej pracy systemu ADAS – skorzystaj z pomocy niezależnych specjalistów, których znajdziesz na stronie Motointegrator. Profesjonalne warsztaty Motointegrator są znacznie tańsze, niż ASO. Nasi profesjonaliści dokładnie skalibrują działanie wszystkich składowych systemu ADAS, a jeśli będzie trzeba – dokonają napraw, przywracając mu pełną sprawność.

Artykuły powiązane