نظام مساعد القيادة المتقدمADAS والقيادة الذاتية: نظرة عامة شاملة لمحترفي السيارات

تعد أنظمة مساعدة السائق المتقدمة (ADAS) والقيادة الذاتية من أكثر التطورات إثارة وابتكاراً في صناعة السيارات. فهي تقدم لمحترفي السيارات مجموعة كبيرة من الفرص والتحديات. وفيما يلي نظرة عامة شاملة على أهم الجوانب. تشتمل أنظمة مساعدة السائق المتقدمة ADAS على مجموعة من التقنيات التي تهدف إلى زيادة الأمان والراحة أثناء القيادة. وتشمل أنظمة مساعدة السائق المتقدمة ADAS الشائعة في السيارات ما يلي:

• نظام التحكم التكيفي في السرعة (ACC): يقوم بمواءمة سرعة السيارة تلقائياً مع تدفق حركة المرور ويحافظ على مسافة أمان تفصلها عن السيارة التي أمامها.
   
• الضوء العالي التكيفي (ADB): ينتقل تلقائياً من الضوء العالي إلى الضوء المنخفض، لتوفير إضاءة الطريق المطلوبة للسيارة في اللحظة الراهنة.
   
• وظيفة الكبح الطارئ التلقائي (AEB): يكتشف النظام احتمالية وقوع تصادمات ويقوم بكبح السيارة تلقائياً لتجنب الحوادث أو تقليل شدتها.
   
• مساعد الحفاظ على المسار (LKA): يدعم السائق في الحفاظ على السيارة بأمان داخل حارة السير، وذلك من خلال إجراء تصحيحات توجيه بسيطة عند احتمالية الانحراف عن المسار.
   
• مساعد تغيير المسار: يحذر السائق من وجود سيارات في زاوية الرؤية العمياء، مما يجعل تغيير المسار أكثر أماناً.
   
• مساعد صف السيارة: يدعم عملية الصف الآمن للسيارة من خلال مستشعرات وكاميرات تتعرف على العوائق وتحذر السائق.

تعتمد القيادة الذاتية على مجموعة كبيرة من التقنيات المتطورة التي تعمل معاً لتوجيه السيارات بأمان وموثوقية دون تدخل بشري. وفيما يلي أهم التقنيات التي تتيح ذلك:
 

• تكامل المستشعرات: تكامل البيانات الواردة من مستشعرات مختلفة (الكاميرات، والرادار، والليدار) لتكوين صورة شاملة لمحيط السيارة.
   
• الذكاء الاصطناعي: تتولى الخوارزميات اتخاذ القرارات لحظيًا وتتحكم في السيارة.
   
• الأمن السيبراني: الحماية من هجمات الاختراق وضمان سلامة البيانات.

كما ينطوي استخدام هذه التقنيات على مجموعة من التحديات التقنية التي يجب التغلب عليها. وفيما يلي نعرض أهم هذه التحديات.
 

• كمية البيانات: تنتج المستشعرات كميات هائلة من البيانات يجب معالجتها ومزامنتها وتحليلها.
   
• المعايرة: يجب ضبط كافة المستشعرات بدقة وفحصها دورياً لتقديم نتائج صحيحة.
   
• تعقيد البرمجيات: تتسم خوارزميات دمج وتفسير البيانات بتعقيد عالٍ ويجب تطويرها باستمرار.
   
• الظروف البيئية: قد تؤثر الأمطار أو الثلوج أو الضباب أو الوهج الضوئي على عمل مستشعرات بعينها، وهنا يقوم دمج البيانات بتعويض نقاط الضعف هذه.

يعد تكامل المستشعرات هو "العقل" المحرك لأنظمة مساعدة السائق الحديثة والسيارات الذاتية. فهي لا تتيح فقط التعرف الدقيق على المحيط، بل تضمن أيضاً اتخاذ قرارات آمنة وموثوقة في حركة المرور. وبالنسبة لمحترفي السيارات، يعني هذا أن الفهم العميق لنظام المستشعرات، والمعايرة الدورية، واستخدام أجهزة التشخيص الحديثة هي أمور لا غنى عنها لصيانة وإصلاح هذه الأنظمة بشكل صحيح.

يلعب الذكاء الاصطناعي (AI) دوراً مركزياً في تطوير السيارات الذاتية ويُستخدم في المجالات التالية:
 

1. إدراك محيط السيارة: تستخدم أنظمة الذكاء الاصطناعي مستشعرات مثل الكاميرات والرادار ومستشعرات الليدار لرصد محيط السيارة. وتجري معالجة هذه البيانات لحظيًا للتعرف على الأجسام والمشاة وإشارات المرور والسيارات الأخرى.
    
2. تخطيط المسار: يقوم الذكاء الاصطناعي بحساب المسار الأمثل مع مراعاة ظروف حركة المرور والطريق. وبذلك تتوفر ملاحة فعالة وآمنة.
    
3. التحكم في السيارة: يتحكم الذكاء الاصطناعي بدقة في دواسة الوقود والمكابح والتوجيه لقيادة السيارة بأمان. ويشمل ذلك أيضاً الاستجابة للأحداث غير المتوقعة مثل قيام سيارة أخرى بالكبح المفاجئ.
    
4. اتخاذ القرار: يتخذ الذكاء الاصطناعي القرارات بناءً على مجموعة كبيرة من نقاط البيانات والسيناريوهات. ويتضمن ذلك أيضاً قرارات أخلاقية مثل تجنب الحوادث.

فالتطورات في الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي تحسن باستمرار من قدرات السيارات الذاتية. فمثل هذه التقنيات تتيح للسيارات التعلم من الخبرات وتحسين أدائها.

مع زيادة انتشار أنظمة مساعدة السائق المتقدمة ADAS ووظائف القيادة الذاتية أصبحت أنظمة السيارات أكثر تعقيدًا. ولذلك تعد أجهزة التشخيص أدوات لا غنى عنها لمحترفي السيارات لاكتشاف الأعطال وصيانة الأنظمة وضمان السلامة.

يمكن تقسيم الأعطال وأكواد الأعطال الأكثر شيوعاً في أنظمة مساعدة السائق المتقدمة ADAS إلى ثلاث فئات رئيسية: أعطال المستشعرات، ومشاكل الاتصال، وأخطاء المعايرة.
 

١. الأعطال المتعلقة بالمستشعرات:
 

• تعطل الكاميرا: وجود عيب، أو اتساخ، أو معايرة خاطئة.
   
• خلل الرادار: نتيجة ضرر ميكانيكي، أو تلف في التوصيلات، أو ارتخاء حامل التثبيت.
   
• نظام كشف زاوية الرؤية العمياء (BSD): أعطال كهربائية، أو ضرر ميكانيكي، أو اتساخ.
   
• مستشعر زاوية التوجيه: بيانات غير دقيقة نتيجة التآكل أو التركيب الخاطئ.
   

٢. أعطال الاتصال (شبكة CAN/LIN – Bus)‏:
 

• أعطال شبكة CAN/LIN – Bus‏: تعذر تواصل وحدات التحكم مع بعضها البعض.
   
  • انقطاع الاتصال بين وحدات التحكم.
     
  • تآكل في وصلات القابس أو تلف الكابلات.
     
  • وجود عيب في وحدات التحكم أو تعطل بوابة الشبكات (Gateway).
     

٣. أخطاء المعايرة:
 

• بعد تغيير الزجاج الأمامي، أو إصلاح جسم السيارة، أو إجراء تغيير في شاسيه السيارة.
   
• الوضع الخاطئ للوحات المعايرة أو الظروف المحيطة غير الصحيحة أثناء المعايرة الديناميكية.

وبما أن أنظمة مساعدة السائق المتقدمة ADAS تعتمد على مستشعرات دقيقة وضرورة المعايرة الصحيحة لها، فإن إجراء أي تغييرات بسيطة في السيارة قد يؤدي إلى اختلالات وظيفية. ولتجنب الأعطال غير الضرورية، أو شكاوى العملاء، أو حتى المخاطر على السلامة، يجب مراعاة ما يلي أثناء العمل اليومي في الورشة.