Nejvyšší standardy kvality – klíčový požadavek pro autonomní vozidla

Revoluce autonomního řízení je za dveřmi a s ní se rychle mění i nároky na vozidla a infrastrukturu. Přechod na plně autonomní vozidla představuje pro automobilový průmysl velkou výzvu, ale nabízí také příležitosti. V centru tohoto vývoje je potřeba bezproblémové a spolehlivé datové komunikace pro zajištění bezpečnosti a efektivity silničního provozu v budoucnosti.

Požadavky na infrastrukturu pro autonomní řízení

Autonomní řízení se rychle rozvíjí a systémy úrovně 3 jsou nyní standardem v mnoha vozidlech. Tyto systémy umožňují za určitých podmínek převzít kontrolu nad vozidlem, přičemž řidič musí být vždy připraven v případě potřeby zasáhnout. S přechodem na čtvrtou a pátou úroveň autonomie nás však čekají zásadní změny. Tyto úrovně vyžadují rozsáhlou autonomii, kdy vozidlo jedná samostatně téměř ve všech situacích, což obnáší permanentní připojení k internetu, nejlépe prostřednictvím 5G, pro přenos a zpracování dat v reálném čase. Komunikace V2X navíc hraje klíčovou roli při zajišťování bezproblémové a bezpečné interakce mezi vozidlem a jeho okolím.

Základním předpokladem pro silniční dopravu budoucnosti je proto komplexní rozšíření infrastruktury, včetně husté sítě 5G pro rychlou datovou komunikaci a technologií V2X, jako jsou senzory na silnici. Kromě toho je třeba udržovat a modernizovat silniční infrastrukturu pomocí vysoce reflexního dopravního značení, přesných mapových podkladů a rozvoje podpůrných služeb pro autonomní vozidla ve městech. To je spojeno se zřizováním zón pro vyzvedávání a vysazování cestujících, s flexibilním využíváním chodníků pro pěší a s vytvářením dopravních uzlů pro plynulý přechod mezi různými druhy dopravy.

Datové spoje: technický základ pro autonomní řízení

Druhým pilířem tohoto vývoje je samotné vozidlo. Na cestě k autonomnímu řízení úrovně 5 se zásadně mění i role řidiče: Z aktivního řidiče se stává cestující. Tato změna klade nové, náročné požadavky na technologii vozidel. Jádrem jsou vysoce výkonné počítače, které zpracovávají obrovské množství dat shromažďovaných četnými senzory, jako jsou kamery, radary a lidary, tzv. periferními komponenty. Zvláštní pozornost je věnována redundanci a schopnostem komunikace, aby bylo zajištěno nepřerušené spojení i v případě výpadků. V budoucnu se budou používat decentralizované řídicí jednotky v kombinaci s centrálními počítači, které budou propojeny výkonnou komunikační sítí („páteří“) v rámci tzv. zónové architektury. Tím je zajištěno nepřetržité monitorování a kontrola systémů vozidla. Současně nabývají na významu mediální nabídky, které mají cestující během cesty bavit a informovat, a ještě více tak proměňují zážitek z cestování.

Při realizaci autonomních vozidel úrovně 5 nelze podceňovat rizika a výzvy v oblasti datové komunikace. Hlavním problémem je spolehlivost přenosu dat. Jakékoli přerušení nebo zpoždění může mít zásadní dopad na bezpečnost jízdy. Význam těchto systémů pro bezpečnost je obrovský, protože každé rozhodnutí při řízení vozidla musí vycházet z přesných a aktuálních údajů. Aby byla zaručena bezpečnost, jsou vyžadovány systémy odolné proti selhání, které spolehlivě fungují i v případě dílčích výpadků. Vzhledem k bezprostřednímu dopadu na životy a zdraví cestujících ve vozidle a ostatních účastníků silničního provozu může mít jakýkoli výpadek systému vážné následky. Všechny tyto systémy vyžadují datové kabely. Ty tvoří páteř přenosu dat a zajišťují spolehlivou a rychlou komunikaci, která je pro provoz autonomních vozidel 5. úrovně nezbytná.

Spolehlivost a bezpečnost na 1. místě

Se vstupem autonomního řízení do každodenního života se výrazně mění požadavky na datové kabely ve vozidle. Tento vývoj vyžaduje přehodnocení síťových struktur. Do popředí se dostává spolehlivost těchto systémů, která je srovnatelná s vývojem domácí elektrické sítě, kde byly delší výpadky proudu dříve tolerovány, ale nyní jsou zcela nepřijatelné, protože ovlivňují kritické systémy, jako jsou uzamykací systémy a vytápění. Stejně tak si vozidlo úrovně 5 již nemůže dovolit problémy s připojením nebo výpadky dat, a to ani na krátkou dobu, a už vůbec ne při vysokých rychlostech.

U těchto autonomních vozidel musí datová spojení fungovat bezpečně a efektivně za všech podmínek. Moderní vozidla budou mít architektury, které organizují výkonné klastry ve funkčních doménách propojených vysokorychlostní datovou páteří. Tyto struktury budou zahrnovat velké množství datových kabelů a musí nabízet vysoce spolehlivé síťové struktury s redundancí.

To vyžaduje robustní systémy pro automobilový průmysl, které zaručují nepřetržitý a bezchybný provoz po tisíce hodin a v náročných podmínkách. Musí také zajistit integritu dat, aby byla chráněna před možným poškozením v elektromagneticky rušeném prostředí. V této souvislosti je zásadní, aby řešení konektivity splňovala různé požadavky na zpracování dat, latenci a redundanci v závislosti na jejich konkrétním použití ve vozidle.

Další vývoj výrobních procesů u kabelové konfekce 

Dodavatelé v oblasti datových kabelů a kabelové konfekce proto musí dodržovat nejvyšší standardy kvality, aby vyhověli požadavkům autonomního řízení. Rozhodující roli přitom hrají nové možnosti kontrol, jako jsou aplikace infračervených kamer a 100% CT a rentgenové kontroly, podporované analýzami umělé inteligence. Tyto technologie umožňují přesnou kontrolu a analýzu datových spojů a jejich konfekce, aby byla zajištěna maximální spolehlivost a bezpečnost.

Výrobní procesy ve společnosti MD ELEKTRONIK se vyznačují progresivní automatizací, která umožňuje trvale vysokou kvalitu, velké množství výrobků a kontinuitu výroby. Automatizace se používá v oblastech, kde požadavky přesahují lidské schopnosti, což je nezbytné pro výrobu nejmodernějších výrobků. Schopnost rychle a účelně přizpůsobovat výrobní procesy je stejně důležitá jako schopnost integrovat přesné kontroly kvality přímo do stále sofistikovanějších procesů.

MD má dlouholeté zkušenosti nejen s konfekcí kabelů a vývojem produktů, ale také s vývojem a konstrukcí výrobních systémů pro automatizovanou výrobu a testování. Tyto zkušenosti jsou průběžně zapracovávány do vývoje budoucích systémů s cílem dosáhnout co nejvyššího stupně automatizace.

Kvalita pro bezpečnost

Realizace autonomních vozidel úrovně 4 a 5 klade komplexní nároky na infrastrukturu, technologii vozidel a datové spoje. Vývoj výkonných a spolehlivých systémů pro přenos dat je klíčovým bodem pro zajištění bezpečnosti cestujících ve vozidle a ostatních účastníků silničního provozu. Aby bylo možné splnit vysoké nároky autonomního řízení, musí dodavatelé a výrobci při výrobě komponent dodržovat nejvyšší standardy kvality a využívat pokročilé technologie a postupy. Dlouholeté zkušenosti společnosti MD ELEKTRONIK s kabelovou konfekcí, vývojem produktů a výstavbou vlastních výrobních zařízení umožňují integrovat přesnou kontrolu kvality přímo do stále náročnějších výrobních procesů a dodávat tak vhodné datové spoje pro mobilitu zítřka.