ADAS e a condução autónoma: uma visão geral abrangente para profissionais

Veículo com sistema ADAS ativo deteta peões e trotinetes elétricas no trânsito urbano utilizando sinais de radar e de sensor — exemplo de condução autónoma e fusão de sensores

HELLA TECH WORLD — O aliado da oficina independente

A tecnologia ADAS aumenta a segurança e o conforto: os sistemas de assistência modernos, como a função de travagem de emergência automática (Autonomous Emergency Braking, AEB), o Adaptive Cruise Control (ACC), o assistente de faixa de rodagem ou a assistência ao estacionamento, apoiam ativamente os condutores e são já um requisito legal em muitos veículos novos.
A condução autónoma tem 5 níveis de automatização: do nível 0 (sem assistência) ao nível 5 (sem condutor) — cada nível define o grau de controlo que o veículo assume.
A fusão de sensores é uma tecnologia-chave: câmaras, radar, Lidar e ultrassons fornecem dados que são combinados para criar uma imagem precisa da zona circundante.
A IA e a cibersegurança são indispensáveis: a IA deteta objetos, planeia rotas e toma decisões, enquanto a cibersegurança protege os dados e as funções do veículo.
Os aparelhos de diagnóstico são ferramentas fundamentais: permitem a calibração, a localização de erros, atualizações de software e a documentação de trabalhos de manutenção — essenciais para sistemas ADAS e autónomos fiáveis.

Fundamentos e enquadramento dos sistemas de veículos modernos

Sistemas de assistência à condução em resumo

Os Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) e a condução autónoma são dois dos desenvolvimentos mais entusiasmantes e inovadores da indústria automóvel. Estes sistemas oferecem inúmeras oportunidades e desafios aos profissionais. Segue-se uma visão geral abrangente dos aspetos mais importantes. Os sistemas ADAS incluem uma gama de tecnologias destinadas a aumentar a segurança e o conforto durante a condução. Os sistemas de assistência à condução ADAS convencionais incluem:

Controlo de velocidade adaptativo (ACC): ajusta automaticamente a velocidade do veículo ao fluxo do tráfego e mantém uma distância segura em relação ao veículo que circula à frente.
Luz de máximos adaptativa (ADB): comuta automaticamente de luz de máximos para luz de médios para atingir o nível de iluminação da faixa de rodagem exigido pelo veículo nesse momento.
Função de travagem de emergência automática (AEB): deteta potenciais colisões e trava o veículo automaticamente para evitar acidentes ou reduzir a gravidade dos mesmos.
Assistente de faixa de rodagem (LKA): ajuda o condutor a manter o veículo em segurança na sua faixa de rodagem, efetuando ligeiras correções de direção se houver risco de desvio da faixa de rodagem.
Assistente de aviso de mudança de faixa de rodagem: alerta o condutor em relação a veículos que se encontram no ângulo morto, de modo a tornar as mudanças de faixa de rodagem mais seguras.
Assistência ao estacionamento: o estacionamento seguro é assistido por sensores e câmaras que detetam obstáculos e alertam o condutor.

Em conformidade com o Regulamento (UE) 2019/2144 do Parlamento Europeu e do Conselho, de 27 de novembro de 2019, vários sistemas de assistência à condução — incluindo assistente de travagem de emergência, assistente de faixa de rodagem, sistema de deteção de fadiga e assistente de marcha-atrás — são, desde 7 de julho de 2024, obrigatórios para todos os veículos ligeiros de passageiros recém-matriculados na UE. O objetivo é aumentar a segurança dos veículos no geral e proteger os utentes da estrada desprotegidos

Diagrama que ilustra os diferentes níveis de condução autónoma — desde veículos controlados de forma 100% manual até veículos totalmente automatizados — Condução autónoma — 5 níveis até ao veículo autónomo

Condução autónoma e nível de automatização

A condução autónoma vai um passo mais além e visa desenvolver veículos que possam circular sem intervenção humana.

A automatização divide-se nos seguintes níveis:

Nível 0: o condutor é responsável (sem assistência).
Nível 1: assistência à condução (por exemplo, cruise control adaptativo).
Nível 2: automatização parcial (por exemplo, assistente de faixa de rodagem combinado com cruise control adaptativo).
Nível 3: automatização condicional (o veículo pode conduzir de forma autónoma em determinadas condições, mas o condutor tem de estar preparado para intervir).
Nível 4: automatização elevada (o veículo pode conduzir de forma autónoma na maioria das situações, sendo necessária a intervenção do condutor apenas em casos excecionais).
Nível 5: automatização total (sem necessidade de intervenção humana).

Fundamentos tecnológicos dos sistemas de veículos modernos

Tecnologias-chave para a condução automatizada e autónoma

A condução autónoma baseia-se numa variedade de tecnologias altamente desenvolvidas que trabalham em conjunto para controlar os veículos de forma segura e fiável, sem intervenção humana. Eis as principais tecnologias que o tornam possível:

Fusão de sensores: a integração de dados de vários sensores (câmaras, radar, Lidar) para criar uma representação completa da zona circundante.
Inteligência artificial: algoritmos que tomam decisões e controlam o veículo em tempo real.
Cibersegurança: proteção contra ataques de hackers e garantia da integridade dos dados

Representação da cobertura de sensores de um veículo com sensores de câmara, radar, LiDAR e ultrassons — exemplo de fusão de sensores em sistemas ADAS e condução autónoma. — Exemplo das áreas cobertas. Diferentes sistemas de assistência à condução no veículo asseguram uma monitorização de 360°.

A fusão de sensores como base para a perceção da zona circundante

A fusão de sensores é uma das tecnologias centrais que tornam possível a condução automatizada e autónoma. Descreve a ligação e o processamento inteligentes de dados provenientes de diferentes tipos de sensores, com o objetivo de criar uma imagem precisa, fiável e completa da zona circundante do veículo. Os veículos modernos dispõem de uma vasta gama de sensores:

Câmaras: detetam informações visuais, como marcações na faixa de rodagem, sinais de trânsito, semáforos e objetos.
Radar: mede distâncias e velocidades de objetos, funciona de forma fiável, mesmo em condições de fraca visibilidade.
Lidar (Light-Detection and Ranging): um sistema de medição ótico para a deteção de objetos. Cria modelos 3D de alta precisão da zona circundante utilizando impulsos laser.
Sensores de ultrassons: medem distâncias a objetos a curta distância, registando o tempo que os impulsos refletidos demoram a percorrer a respetiva distância.
Sensores inerciais: uma Internal Measurement Unit (IMU) mede os movimentos e as acelerações do veículo. Esta unidade de sensor é uma combinação de vários sensores, tais como sensores de aceleração e giroscópios.
GPS: fornece dados de posição para navegação e orientação.

Diagrama da estrutura de decisão funcional no veículo — mostra como a fusão de sensores, a análise e o comando funcionam em conjunto nos sistemas ADAS — Ilustração de exemplo da divisão funcional da estrutura de decisão no veículo

Importância e desafios da fusão de sensores

Os sensores dos sistemas de assistência à condução fornecem, cada um deles, informações diferentes com pontos fortes e fracos próprios. A fusão de sensores combina estes dados em tempo real, compara-os e verifica a sua plausibilidade. As redundâncias — ou seja, informações sobrepostas — são expressamente desejadas, uma vez que aumentam a segurança ao ajudar a detetar e corrigir erros.

Fiabilidade: a combinação de várias fontes permite que o sistema continue a funcionar corretamente, mesmo em caso de falha ou avaria de um sensor.
Precisão: a fusão permite uma deteção mais precisa de objetos, distâncias e movimentos.
Processamento em tempo real: os dados têm de ser processados em milissegundos para permitir decisões rápidas e seguras — por exemplo, ao travar ou desviar.
Escalabilidade: a combinação de sensores varia consoante a classe do veículo, o grau de automatização e a função ADAS. A fusão de sensores é flexível e pode ser adaptada a diferentes requisitos.

A utilização destas tecnologias implica também uma série de desafios técnicos que têm de ser superados. As principais são apresentadas a seguir.

Volume de dados: os sensores geram enormes fluxos de dados que têm de ser processados, sincronizados e interpretados.
Calibração: todos os sensores têm de ser alinhados com precisão e verificados regularmente para garantir o fornecimento de resultados corretos.
Complexidade do software: os algoritmos para a fusão e interpretação dos dados são altamente complexos e têm de ser continuamente desenvolvidos.
Condições ambientais: chuva, neve, nevoeiro ou encandeamento podem afetar sensores individuais — a fusão compensa essas limitações.

A fusão de sensores é o “cérebro” por detrás dos modernos sistemas de assistência à condução e dos veículos autónomos. Permite não só uma deteção precisa da zona circundante, como também uma tomada de decisões segura e fiável durante a circulação na via pública. Para os profissionais, isto significa que um conhecimento aprofundado da tecnologia de sensores, a calibração regular e a utilização de aparelhos de diagnóstico modernos são indispensáveis para a manutenção e a reparação corretas destes sistemas.

Inteligência artificial no veículo

a inteligência artificial (IA) desempenha um papel central no desenvolvimento de veículos autónomos e é utilizada nas seguintes áreas:

Perceção do ambiente: os sistemas de IA utilizam sensores como câmaras, radar e Lidar para detetar a zona circundante do veículo. Estes dados são processados em tempo real para identificar objetos, peões, sinais de trânsito e outros veículos.
Planeamento de rotas: a IA calcula a rota ideal, tendo em conta o trânsito e as condições da estrada. Isto permite uma navegação eficiente e segura.
Controlo do veículo: a IA controla com precisão o acelerador, o travão e a direção para conduzir o veículo de forma segura. Isto inclui também a reação a acontecimentos imprevistos, como a travagem súbita de outro veículo.
Tomada de decisões: a IA toma decisões com base numa grande variedade de pontos de dados e cenários. Isto inclui também decisões éticas, tais como evitar acidentes.

Os avanços na IA e na aprendizagem automática melhoram continuamente as capacidades dos veículos autónomos. Estas tecnologias permitem que os veículos aprendam com a experiência e otimizem o seu desempenho.

Apresentação do Cyber Security Management (CSM) no aparelho de diagnóstico — explica como as autorizações de segurança (SFD) protegem o acesso aos sistemas do veículo e estão disponíveis apenas para utilizadores registados — Alguns fabricantes de veículos protegem a comunicação do veículo com módulos de gateway de segurança, de modo a salvaguardar os sistemas de veículos contra acesso não autorizado. Uma comunicação sem restrições entre o aparelho de diagnóstico e o veículo apenas é possível com a respetiva ativação. A função Cyber Security Management (CSM) está integrada em todos os aparelhos de diagnóstico da gama MegaMacs.

Cibersegurança em sistemas de veículos ligados em rede

A crescente digitalização e ligação em rede dos veículos modernos também aumenta o risco de ciberataques. Atualmente, os veículos comunicam através de redes internas (por exemplo, CAN, Ethernet), bem como de interfaces externas, como rede móvel, WLAN ou Bluetooth. Isto cria potenciais pontos de ataque que têm de ser especificamente protegidos.

Objetivo da cibersegurança: o objetivo é proteger a integridade, a disponibilidade e a confidencialidade das funções e dos dados do veículo. Isto aplica-se tanto a sistemas críticos para a segurança (por exemplo, travões, direção) como aos dados pessoais dos ocupantes do veículo

Requisitos legais: o Regulamento R155 da ONU exige, desde julho de 2022 (para novos modelos) e julho de 2024 (para todas as novas matrículas), que os fabricantes de veículos introduzam um Cyber Security Management System (CSMS). Este tem de abranger todo o ciclo de vida do veículo — desde o desenvolvimento e a produção até à operação e desativação.

Normas técnicas: para a implementação das especificações legais, aplicam-se as seguintes normas:

ISO/SAE 21434: norma para Cyber Security Engineering no desenvolvimento de veículos.
UN R156: regulamenta atualizações de software seguras, incluindo Over-the-Air (OTA).
ISO 24089: complementa a R156 com requisitos técnicos para processos de atualização.
ISO 26262: assegura a segurança funcional de sistemas eletrónicos.

Medidas de proteção: as medidas técnicas típicas para a proteção dos veículos incluem:

Encriptação e autenticação de dados de comunicação
Firewalls e Intrusion Detection Systems (IDS)
Processos de inicialização seguros e atualizações de software
Controlos de acesso e segmentação de redes

A cibersegurança é, por conseguinte, um componente central da segurança dos veículos e constitui a base da confiança na mobilidade conectada e automatizada.

Aparelhos de diagnóstico como elo de ligação entre a tecnologia e a oficina

Tarefas dos aparelhos de diagnóstico modernos

Com a crescente expansão dos sistemas ADAS e das funções de condução autónoma, a complexidade dos sistemas de veículos está a aumentar significativamente. Os aparelhos de diagnóstico são, por conseguinte, ferramentas indispensáveis para os profissionais, permitindo detetar erros, efetuar a manutenção dos sistemas e garantir a segurança.

Diagnóstico dos módulos de comando

Os veículos modernos dispõem de inúmeros módulos de comando que avaliam permanentemente os dados dos sensores e monitorizam os estados dos sistemas. Os aparelhos de diagnóstico permitem a leitura dos códigos de erro (DTCs — Diagnostic Trouble Codes) a partir dos módulos de comando. Isto permite às oficinas identificar e corrigir, de forma direcionada, fontes de erro em sistemas ADAS, como o assistente de faixa de rodagem, o assistente de travagem de emergência ou a assistência ao estacionamento.

Calibração e ajuste de sensores

Após reparações ou a substituição de componentes, é obrigatória uma calibração exata dos sensores (câmara, radar, Lidar). Os aparelhos de diagnóstico orientam o processo de calibração, controlam os sistemas de forma direcionada e verificam o alinhamento correto. Só assim é possível garantir que os sistemas de assistência funcionem de forma fiável e que não ocorram interpretações erradas.

Atualizações de software e codificações

Muitas funções do ADAS são regularmente melhoradas ou ampliadas através de atualizações de software. Os aparelhos de diagnóstico permitem a instalação de novas versões de software, a programação de novos componentes e o ajuste das definições do sistema. Manter o software atualizado é crucial, especialmente quando se trata de sistemas relevantes para a segurança.

Verificações de plausibilidade e testes de sistemas

Os aparelhos de diagnóstico oferecem a possibilidade de ler dados em tempo real e de realizar testes aos sistemas. Isto permite aos profissionais verificar se os sensores e os atuadores estão a funcionar corretamente, se a comunicação entre os módulos de comando está operacional e se a fusão de sensores é plausível. Isto é particularmente importante para minimizar as fontes de erro e garantir a segurança.

Documentação e comprovação

Muitos aparelhos de diagnóstico oferecem funções de registo e documentação dos trabalhos realizados. Isto é importante não só para a garantia de qualidade interna, mas também para a comprovação perante clientes e seguradoras — por exemplo, após uma calibração ou reparação de sistemas relevantes para a segurança.

Manutenção preventiva e monitorização do estado

Através da monitorização contínua de parâmetros do sistema e valores dos sensores nos diferentes módulos de comando, os aparelhos de diagnóstico podem indicar precocemente desgaste, falhas de funcionamento ou falhas iminentes. Isto permite iniciar medidas de manutenção preventiva antes de surgirem situações críticas para a segurança.

Interface de diagnóstico para análise da memória de erros e monitorização de sistemas de funções ADAS — mostra parâmetros, ajustes base e códigos de erro no aparelho de diagnóstico MegaMacs — As funções dos sistemas ADAS individuais são monitorizadas continuamente. Os erros ocorridos são memorizados na memória de erros do módulo de comando do sistema e podem ser lidos com um aparelho de diagnóstico adequado. Dependendo do aparelho de diagnóstico e do sistema, podem ser apresentadas funções de diagnóstico e utilizadas para a localização de erros

Aparelho de diagnóstico macsRemoteServices da Hella Gutmann em diálogo com o veículo. – Permite a codificação, a programação de componentes e a realização de ajustes nos sistemas ADAS. — As funções ADAS são regularmente melhoradas através de atualizações de software. Aparelhos de diagnóstico como o macsRemoteServices permitem realizar atualizações, programar novos componentes e ajustar sistemas relevantes para a segurança

Conclusão

Os aparelhos de diagnóstico são o elo de ligação entre a tecnologia de veículos moderna e a prática nas oficinas. Não só permitem a resolução de problemas, como também são indispensáveis para a calibração, manutenção e documentação de sistemas ADAS e autónomos. Para os profissionais, isso significa que, sem conhecimentos sólidos na utilização de aparelhos de diagnóstico e formação regular, já não é possível realizar um trabalho tecnicamente correto em veículos modernos.

Padrões de erro típicos e práticas de reparação em sistemas ADAS

Quais são as causas de erro e códigos de erro típicos em sistemas ADAS?

Os erros e códigos de erro mais comuns em sistemas ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) podem ser divididos em três categorias principais: erros de sensores, problemas de comunicação e erros de calibração.

1. Erros relacionados com sensores:

Falha da câmara: com defeito, sujidade ou calibração incorreta.
Mau funcionamento do radar: danos mecânicos, cablagem com defeito ou suporte solto.
Blind Spot Detection (BSD): erros elétricos, danos mecânicos ou sujidade.
Sensor do ângulo de viragem: dados imprecisos devido a desgaste ou montagem incorreta.

2. Erro de comunicação (CAN-Bus/LIN-Bus):

Erro CAN-Bus/LIN-Bus: os módulos de comando não conseguem comunicar entre si.
- Interrupção da ligação entre módulos de comando.
- Conexões de ficha corroídas ou cabos com defeito.
- Módulos de comando defeituosos ou falhas no gateway.

3. Erros de calibração:

após a substituição do vidro para-brisas, reparação da carroçaria ou modificação da suspensão.
Posicionamento incorreto de painéis de calibração ou condições ambientais incorretas durante a calibração dinâmica.

Apresentação de códigos de erro ADAS no aparelho de diagnóstico — mostra erros de calibração do sensor de radar e indicações do sistema para a localização de erros através da interface OBD. — Os códigos de erro são lidos através da interface OBD e fornecem aos técnicos indicações sobre problemas específicos no sistema ADAS. Uma vez que alguns destes códigos podem ser específicos de cada marca, é necessário ter em conta o respetivo modelo do veículo. Um diagnóstico preciso requer frequentemente uma combinação de diagnóstico do módulo de comando, inspeção visual e testes de funcionamento dos componentes e periféricos afetados

Os códigos de erro que ocorrem no sistema ADAS podem ter várias causas.

Eis alguns exemplos dos códigos de erro mais comuns e possíveis significados:

U3000: erro de módulo de comando geral. Isto pode indicar um problema com o próprio módulo de comando ou problemas de comunicação no CAN-Bus
C1101: erro no sensor de radar. Isto pode ser causado por uma falha de funcionamento do sensor de radar ou por uma cablagem danificada.
B124D: erro no sistema de câmaras. Isto pode indicar problemas com a câmara ou com a respetiva cablagem
B127E: erro no sensor de radar. Alinhamento incorreto. Possivelmente causado por um impacto de para-choques.
B117F: erro no sistema de câmaras. Calibração incorreta ou sensor de imagem danificado.
C1A67: erro no sensor LIDAR. Isto pode ser causado por uma falha de funcionamento do sensor LIDAR ou por bloqueios e sujidade.
U0415: dados inválidos do módulo de comando ABS. Isto pode indicar problemas de comunicação entre o módulo de comando ABS e outros módulos de comando.

Avisos de reparação para evitar erros

Uma vez que os sistemas ADAS dependem de uma tecnologia de sensores precisa e de uma calibração correta, mesmo pequenas alterações no veículo podem provocar falhas de funcionamento. Para evitar erros desnecessários, reclamações de clientes ou mesmo riscos de segurança, devem ser tidos em consideração os seguintes aspetos no dia a dia da oficina.

Limpeza dos sensores

Os sensores ADAS, tais como câmaras, radar, Lidar e ultrassons, estão frequentemente montados no exterior do veículo e são, por isso, suscetíveis a sujidade. Lama, neve, gelo, insetos ou mesmo resíduos de sistemas de lavagem podem comprometer significativamente o desempenho dos sensores.

Não há trabalhos de reparação sem calibração posterior

Alterações na suspensão (por exemplo, rebaixamento), no para-choques ou no vidro para-brisas afetam a posição e o alinhamento dos sensores. A mudança para pneus com um diâmetro diferente também pode afetar o funcionamento dos sistemas ADAS. Após este tipo de intervenções, é obrigatória uma calibração estática ou dinâmica, de acordo com as especificações do fabricante.

Observar as especificações OEM para calibração e reparação

Cada fabricante de veículos define requisitos específicos para a calibração de sistemas ADAS. Por este motivo, devem ser utilizados apenas aparelhos de diagnóstico e ferramentas de calibração adequadas e, se necessário, aparelhos de diagnóstico de fabricantes específicos. Neste contexto, é particularmente importante assegurar que os painéis de calibração são posicionados corretamente, que as distâncias, alturas e ângulos prescritos são cumpridos de forma rigorosa e que as condições ambientais — tais como iluminação suficiente e uma superfície nivelada e estável — são respeitadas.

Documentação de todos os passos de calibração e códigos de erro

A documentação é um componente central do diagnóstico e manutenção de sistemas ADAS. Não serve apenas para a garantia de qualidade interna, mas é também um instrumento importante para garantir a rastreabilidade perante clientes, seguradoras e entidades de inspeção. Um registo completo de todas as calibrações realizadas, códigos de erro lidos e aparelhos de diagnóstico utilizados protege a oficina contra riscos de responsabilidade e facilita reparações futuras ou o processamento de reclamações.

Especialmente no caso de sistemas relevantes para a segurança, como o assistente de travagem de emergência ou o aviso de saída da faixa de rodagem, é fundamental que todos os passos de trabalho sejam documentados de forma transparente e rastreável. Isto aplica-se tanto ao diagnóstico inicial (Pre-Scan) como à verificação final (Post-Scan) após a reparação ou calibração.

Mais informações sobre sistemas de assistência à condução e a regulamentação/legislação, consultar as seguintes páginas temáticas:

Resumo dos tipos de sensores para os sistemas de assistência à condução

Farol LED Matrix SSL HD

Assistente de aviso de mudança de faixa de rodagem

Adaptive Cruise Control — Ajustar o sensor

Kraftfahrt-Bundesamt — Homologação — Regulamento n.º 155 da ONU (Cibersegurança)

https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?uri=CELEX:32019R2144

Regulamento n.º 155 da ONU — Prescrições uniformes relativas à homologação de veículos no que diz respeito à cibersegurança e ao sistema de gestão da cibersegurança [2021/387] — Publications Office of the EU

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