2016.g. Honda Civic ADAS vējstikla kamera kronšteinā (pa kreisi – nobīde 0.4 grādi, vidus – ideālā stāvoklī, pa labi – nobīde 0.6 grādi
Foto no: IIHS/HLDI
Lielākā daļa mūsdienu transportlīdzekļu drošības nolūkos izmanto vienu ADAS kameru, kas novietota aiz priekšējā stikla. Atšķirībā no radara sistēmām, uz kamerām balstītie sensori paši par sevi nesaņem tiešu informāciju par objektu attālumu vai relatīvo ātrumu – tie fiksē “plakanu” divdimensiju attēlu.
Lai noteiktu dziļumu un attālumu, ADAS palīgsistēmas un to algoritmi paļaujas uz specifiskiem reālās pasaules parametriem. Ja šie parametri mainās, sistēmas darbība tiek paralizēta, un tieši tāpēc vējstikla kameras kalibrēšana pēc jebkura remonta ir obligāts drošības solis.
Kā mono kameras aprēķina attālumu un ātrumu?
Lai mono kameras spētu precīzi noteikt priekšā braucošā transportlīdzekļa relatīvo attālumu un kustības ātrumu, algoritmi izmanto divas pamatmetodes:
- Uz mērogu balstītā metode (kustības paralakse): Mums pārvietojoties, tuvākie objekti vizuāli maina savu izmēru ievērojami ātrāk nekā tie, kas atrodas tālumā. Braucot pa automaģistrāli, priekšā esošais auto no maza punkta tālumā lēnām pārvēršas lielā objektā. Ja sistēmai ir zināms pašas automašīnas ātrums, tā spēj izkalkulēt relatīvo attālumu pret otru objektu. Ja attēls kameras skatā aug pārāk strauji, vējstikla kamera un ADAS sistēma fiksē sadursmes risku un iedarbina brīdinājumu vai automātisko ārkārtas bremzēšanu.
- Uz zemes balstītā metode: Šis algoritms balstās uz matemātiskiem pieņēmumiem par fiksētiem attālumiem – kameras precīzu augstumu no zemes virsmas un riepu saskares punktu ar ceļu. Zinot šos lielumus, sistēma spēj precīzi izskaitļot attālumu līdz jebkuram citam punktam uz ceļa.
Šo kameras sistēmu algoritmu darbība ir pilnībā atkarīga no ražotāja noteiktā kameras augstuma un leņķa. Parasti šie parametri tiek saglabāti automašīnas vadības blokā rūpnīcas montāžas līnijas beigās.
Taču, ja kameras novietojums mainās (pat minimāli) — piemēram, pēc sadursmes vai virsbūves remonta —, visi matemātiskie aprēķini kļūst kļūdaini. Šādos gadījumos ir nepieciešama profesionāla vējstikla kameras kalibrēšana, lai sistēmai ievadītu korektus datus.
Pētījums: Cik bīstama ir viena grāda novirze?
Nesen pētnieki analizēja, kā uz kameru balstītās automātiskās avārijas bremzēšanas sistēmas (AEB — Automatic Emergency Braking) efektivitāte mainās, ja sensors ir novirzīts tikai par vienu grādu vertikālā slīpumā (uz augšu/leju) vai horizontālā leņķī (pa kreisi/labi).
Reālajā dzīvē viena grāda novirze ar neapbruņotu aci nav pamanāma – tā nozīmē, ka viena sensora mala korpusā ir pavirzījusies uz priekšu vai atpakaļ vien par milimetru vai diviem. Tomēr pētījuma rezultāti izrādījās kritiski.
Pētnieki testēja, pie kāda maksimālā ātruma AEB sistēma vēl spēj droši palēnināt transportlīdzekli līdz 20–30 km/h (ātrums, ko Euro NCAP uzskata par drošu sadursmes slieksni, kurā smagu traumu risks ir minimāls).
Rezultāti pie mainīga objekta ātruma (priekšā braucošais auto bremzē):
- Pareizi noregulēta kamera: AEB sistēma darbojas nevainojami, droši palēninot auto pat pie sākuma ātruma no 60 līdz 130 km/h.
- 1 grāda novirze vertikālajā slīpumā: AEB sistēma izgāžas pilnībā (nenostrādā vispār).
- 1 grāda novirze horizontālajā leņķī: Sistēmas darbība ir nopietni apdraudēta un spēj daļēji nostrādāt tikai pie maza ātruma (līdz 50 km/h).
Rezultāti pie statiska objekta (priekšā ir pilnībā apstājies auto):
- Viena grāda novirze horizontālajā leņķī samazināja būtiski efektīvas bremzēšanas ātruma slieksni, braucot tikai ar 30 km/h. Braucot ātrāk, sistēma nespēja laikus reaģēt. Novirze vertikālajā slīpumā šajā scenārijā uzrādīja nedaudz mazāk kritisku, taču joprojām bīstamu efektivitātes kritumu.
Šos datus apstiprina arī ASV Šoseju drošības apdrošināšanas institūta (IIHS) veiktais reālas dzīves pētījums. Tajā tika dokumentēta pilnīga AEB sistēmas atteice situācijā, kad kamera bija pagriezta par mazāk nekā vienu grādu un pēc tam netika veikta atkārtota kalibrēšana.
Nelielas izmaiņas — smagas sekas
Ikvienam auto remontu un sadursmju novēršanas nozarē iesaistītajam ir jāsaprot: kad runa ir par ADAS, minimālas izmaiņas rada milzīgas sekas. Trieciena rezultātā sensoram pietiek pavirzīties pat par 1 grādu, lai drošības asistenti pārstātu darboties pareizi.
Tas nav neatgriezeniski – sensora leņķus var pārkalibrēt. Veicot procedūru, vadības bloks apgūst un piesaista jaunās fiziskās vērtības, pilnībā atjaunojot rūpnīcas efektivitāti. Speciālisti, kas ikdienā strādā ar ADAS diagnostiku, zina, ka šie jaunie leņķu dati parādās kalibrēšanas iekārtas ekrānā pēc veiksmīga kalibrēšanas procesa noslēguma.
Secinājumi: Kļūdu kodu neesamība negarantē drošību
Ja pēc virsbūves remonta, ritošās daļas ģeometrijas izmaiņām vai stikla nomaiņas netiek veikta precīza vējstikla kameras kalibrēšana (lai gan ražotājs to ir skaidri noteicis instrukcijā), elektroniskās ADAS drošības sistēmas nedarbosies kā paredzēts.
Pats bīstamākais ir tas, ka automašīnas mērinstrumentu panelī visbiežāk neparādīsies nekādi kļūdas kodi vai brīdinājuma indikatori. Automašīna “domās”, ka sensors darbojas pareizi, un turpinās veikt aprēķinus pēc kļūdainiem leņķiem. Kļūdu trūkums diagnostikā nenozīmē, ka ADAS sensors ir gatavs darbam un negarantē drošību.