Sistema ADAS – Entenda a tecnologia, níveis de automação e como recalibrar

O que é e como funciona o sistema ADAS?

ADAS é a sigla em inglês para (Advanced Driver-Assistance System) que significa Sistemas avançados de assistência à direção. Ao contrário do ABS e do Airbag, o ADAS não é um sistema de segurança.

Isso porque sistemas de segurança têm como papel principal monitorar condições internas ao veículo e agir de maneira ativa ou passiva para garantir a segurança dos passageiros. O ABS é um sistema passivo que monitora a velocidade das rodas e determina quais devem ser liberadas para manter o controle na frenagem. O Airbag é um sistema ativo que detecta um impacto e ativa as bolsas de proteção contra choque dos passageiros.

O papel do ADAS é monitorar atividades relacionadas à direção e alertar o motorista ou tomar ações para impedir ou amenizar a gravidade de um acidente. Essa diferença o separa do papel dos sistemas de segurança.

ADAS x veículo autônomo

As áreas de desenvolvimento de veículos autônomos e sistemas ADAS costumam ter uma sobreposição. Mas, apesar de próximas, essas áreas são distintas. É possível dizer até que veículos autônomos são uma progressão dos sistemas ADAS. Pois quanto mais tarefas relacionadas a direção o sistema de ADAS realizar, menor será a necessidade de intervenções do motorista sobre o veículo.

E em algum momento, pela progressão natural da evolução desses sistemas, a intervenção do condutor não será mais necessária. Apesar disso esse ponto ainda esta longe e irá demandar certas discussões morais, como por exemplo, se o sistema irá priorizar a segurança dos passageiros do seu veículo ou de outros.

Níveis de automação

Para que essa distinção seja clara, existem classificações para sistemas de ADAS, que foram elaboradas pela SAE (sociedade de engenharia automotiva) com a norma J3016.

Os diferentes níveis de ADAS são:

• Nível 0: Nesse nível o motorista deve tomar todas as decisões e ações relacionadas ao controle do veículo. Monitoramento de ponto cego, sensores de estacionamento e alertas de mudança de faixa são exemplos de sistemas ADAS nível 0.
• Nível 1: Nesse nível o ADAS pode controlar a velocidade do veículo quando o motorista solicitar. A frenagem de emergência e pilotos automáticos auto-adaptativos são exemplos de Sistemas ADAS nível 1.
• Nível 2: Nesse nível o ADAS controla, além da velocidade, a aceleração e direção do veículo. Sistemas de estacionamento automático e auxílio de assistentes de saída de faixa são exemplos de ADAS nível 2.
• Nível 3: O terceiro nível ainda não foi criado, em teoria no terceiro nível o veículo já é capaz de dirigir sozinho enquanto o motorista monitora a situação.
• Nível 4: O quarto nível também não existe ainda. Além de acumular as tarefas das últimas versões, o quarto nível seria capaz de identificar situações além de suas capacidades e pedir intervenção do motorista.
• Nível 5: No quinto nível o motorista não é mais necessário pois o veículo é totalmente autônomo.

Quais são os tipos de sistemas de ADAS existentes?

Atualmente, no mercado brasileiro, existem diversos sistemas de ADAS disponíveis, sendo os principais:

BLIS (Blind Spot Monitoring System) – Sistema de Monitoramento de Ponto Cego – Nível 0 – O monitoramento de ponto cego, junto com os sensores de estacionamento, são os sistemas mais antigos que integram o ADAS. Seu papel é detectar qualquer objeto que esteja no ponto cego do motorista e informá-lo para evitar colisões.

Reconhecimento de sinalização de trânsito – Nível 0 – Composto exclusivamente por câmeras, esse sistema é responsável por interpretar a sinalização de limite de velocidade, semáforos e avisar o motorista caso exceda o limite ou detecte um sinal vermelho.

Sensores de estacionamento – Nível 0 – Os sensores de estacionamento detectam objetos próximos ao veículo e podem informar a distância ao motorista. Às vezes, são acompanhados de câmeras que mostram as proximidades imediatas do veículo.

RCA (Rear Cross Traffic Alert) – Alerta de tráfego traseiro – Nível 0 – O sistema de alerta de tráfego traseiro é autoexplicativo, composto primariamente por radares, seu papel é detectar objetos se aproximando do veículo e informar ao motorista.

BAS (Brake Assist System) – Assistente de Frenagem de Emergência – Nível 0 ou 1 – O sistema de alerta/frenagem de emergência tem como função detectar uma aproximação repentina e informar o motorista, de modo que o condutor acione os freios. Em sua forma mais avançada, o sistema aciona automaticamente os freios, caso o motorista falhe em fazê-lo.

ACC (Adaptive Cruise Control) – Controle de Velocidade Adaptativo – Nível 1 – É responsável por controlar a velocidade e aceleração do veículo quando o motorista ativa esse modo. Veículos com piloto automático auto-adaptativo também monitoram a velocidade e a distância do veículo da frente, função que o piloto automático convencional não faz.

Estacionamento automático – Nível 2 – O sistema de estacionamento automático depende do motorista para detectar a vaga. Após isso, o sistema assume o controle da direção e aceleração do veículo para estacioná-lo.

LKS (Lane Keeping System) – Sistema de permanência em faixa – Nível 0 ou 2 – Composto somente por câmeras, faz parte do nível 0 quando apenas alerta o motorista da mudança de faixa sem seta. É considerado de 2º nível quando interfere na direção para corrigir a trajetória do veículo.

Componentes do sistema ADAS

Os principais componentes de monitoramento do sistema ADAS são:

• As câmeras
• Os radares
• Os lidares

Câmera: É o único dos sensores que consegue perceber cores, por isso é utilizado para monitorar se o veículo está saindo da pista de rodagem e também para identificar se a luz de freio de um veículo a frente está acesa.

Radar: Envia ondas de rádio para o ambiente e, com as ondas que retornam para o radar, consegue calcular o tamanho e a velocidade do objeto que refletiu as ondas.

Lidar: Envia ondas de Raios Laser para o ambiente e, com as ondas que retornam, consegue calcular o tamanho e a velocidade do objeto que as refletiu, porém com uma precisão superior ao Radar. O sistema de Lidar é utilizado com menor frequência na indústria automotiva.

Na maior parte dos veículos que contém sistemas ADAS os componentes usados para perceber o ambiente no entorno do veículo costumam comunicar-se diretamente com a rede CAN, para poder intervir nos momentos necessários. Isso acontece pois a tomada de decisões precisa ser rápida e os pacotes de dados enviados por esses componentes levariam muito tempo para serem tratados por uma central.

No entanto, com o avanço rápido das tecnologias envolvidas, alguns veículos já possuem centrais de ADAS e é esperado que isso se torne comum.

Quando é necessário recalibrar o ADAS?

Existem algumas situações que podem fazer com que o veículo e os sensores dos sistemas de ADAS fiquem desalinhados, como por exemplo:

• Troca ou trincas do pára-brisas – Pode afetar sensores situados no painel do veículo.
• Troca ou batidas do parachoque – Pode afetar sensores situados nos para-choques dos veículos.
• Acidentes – Além de danificar os sensores, podem danificar o parachoque e os eixos do veículo alterando seu alinhamento.
• Instalação de Blindagem – Além da troca do pára-brisa, altera o peso do veículo e portanto o ângulo de “visão” dos sensores.
• Instalação de implementos (Guincho, plataforma etc…) – Como a instalação de blindagem com o adicional de quando mal executado poder tapar um sensor.

Devido a essas circunstâncias afetarem o alinhamento, seja com a faixa de rodagem ou seja do próprio veículo, é necessário que os sensores dos sistemas de ADAS sejam recalibrados. Esse procedimento permite que os sistemas continuem operando corretamente. Porém as recomendações podem variar de acordo com a documentação do fabricante do veículo.

Ferramentas para calibração do ADAS

As ferramentas necessárias para a calibração são sempre o Scanner e, dependendo da fabricante do veículo, será necessário também alvos e painel.

O scanner abre a janela de aprendizado para novos valores e os alvos servem para que o veículo consiga se ajustar de acordo com o tamanho e distância que são informados na documentação.

O painel serve para fixar o alvo e garantir que o mesmo esteja alinhado na horizontal em relação ao solo e facilitar a mudança de posição durante o processo da calibração.

Alguns veículos como Jeep Compass ano-modelo 2022 não necessitam de alvo, porém a mesma Jeep Compass ano-modelo 2021 necessita de alvo.

Exemplos no mercado brasileiro

Alguns exemplos de veículos já presentes no mercado brasileiro e seus métodos de calibração são:

A Ducati Multistrada 1200 V4 é um exemplo de moto com o sistema de ADAS na forma de radares (frontal e traseiro) usados no controle de velocidade auto adaptativo. A calibração do Radar é feita de forma estática, e necessita de alvos.

O Volkswagen Golf Variant possui câmeras de ré e piloto automático adaptativo. A calibração da câmera e do radar são feitos de maneira estática e os alvos usados são do padrão da montadora.

O Toyota Corolla Cross possui sensores de estacionamento, dianteiro e traseiro, alerta de tráfego traseiro, frenagem automática de emergência, alerta de mudança de faixa com condução assistida e piloto automático adaptativo. A calibração é estática para câmera e radar. Na calibração da câmera usa-se o alvo comum das montadoras japonesas e, para o radar, usa-se o alvo “piramidal”.

O Nissan Kicks possui visão 360º inteligente, piloto automático e sensor de estacionamento traseiro. A calibração é feita de maneira estática para câmera e radar, usa o alvo comum das montadoras japonesas para câmera e o alvo plano para o radar.

A Sprinter (907) possui controle eletrônico de estabilidade, assistente para vento lateral, assistente ativo de frenagem, câmera de ré e sensores de estacionamento. A calibração do radar é feita de forma dinâmica e não precisa de alvos.

A Ford Transit possui controle eletrônico de estabilidade e piloto automático adaptativo. A calibração é feita de forma dinâmica para câmera e radar.

A Iveco Daily possui controle de estabilidade eletrônico, frenagem automática de emergência, alerta de mudança de faixa com condução assistida. A calibração é estática tanto para a câmera quanto para o radar, usando o mesmo alvo da montadora Fiat.

O caminhão DAF CF possui piloto automático adaptativo, frenagem automática de emergência, alerta de mudança de faixa com condução assistida. A calibração é feita de forma estática para o radar.

O Volvo FH 13 possui piloto automático adaptativo e frenagem automática de emergência. A calibração dos radares é feita de forma dinâmica.

Documentação

A documentação para os procedimentos de calibração varia de acordo com a montadora do veículo. As informações mais relevantes dentro da documentação de calibração são:

• As distâncias entre os alvos e o veículo
• Altura do alvo em relação ao chão
• Alinhamento com o alvo
• Área mínima ao redor do veículo
• Dimensões e medidas do alvo

Essas informações servem para garantir que, durante a calibração, os campos de visão dos sensores estejam corretos e percebendo objetos a distâncias corretas em relação ao veículo.

Informações adicionais que podem ser encontradas na documentação de calibração são:

• Presença de passageiros
• Condição das portas
• Quantidade de combustível no tanque
• Pressão dos pneus
• Situação do farol
• Medida de altura do paralama

Essas são circunstâncias de menor relevância, mas que afetam a calibração do veículo por alterar o ângulo de visão dos sensores e altura do veículo em relação ao chão. Agora se a pressão dos pneus já afeta a calibração do ADAS, imagine um veículo com um kit GNV, ou que tenha vidros blindados ou, ainda, que use um reboque para transporte de cargas.

Esses são exemplos de circunstâncias que também demandam a recalibração do ADAS, apesar de não aparecerem na documentação sempre. Após qualquer procedimento que possa afetar o ângulo de visão dos sensores ou a altura do veículo em relação ao chão deve ser feita a recalibração do ADAS. Atenção, não fazê-lo pode gerar responsabilidade jurídica em caso de acidentes!

Além disso, é importante ressaltar que nem sempre o sistema de ADAS irá funcionar de maneira perfeita. Há uma série de circunstâncias que podem afetar seu funcionamento, a documentação de cada montadora é responsável por discriminar essas situações.

Como vimos, a complexidade dos veículos modernos está cada vez maior e as informações para os procedimentos são cada vez mais variadas. Tendo isso em mente é extremamente importante contarmos com uma fonte de informações técnicas de qualidade e confiável.