Telematica e o conexiune wireless realizată intre autovehiculele de pasageri şi infrastructura, indiferent dacă e vorba despre o conexiune de la maşina la maşină, de la maşina la om sau direct la sursă. Telematica a stabilit o masă critică în multe locuri de pe pământ.

Din punctual de vedere a siguranţei şi a securităţii, este cea mai răspândită ocupare a forţei de muncă a acestei tehnologii, dar, între timp, a ajuns să îndeplinească o varietate mai mare de funcţii la maşină, cum ar fi radio prin internet sau diagnosticarea de la distanţă. Această modă a ajuns atât de răspândită, încât majoritatea vehiculelor noi care au fost vândute în ţări dezvoltate accepta mai multe opţiuni de conectivitate, inclusiv telefonul încorporat, Bluetooth, sau, în curând, Wi-Fi.

Opţiunea de telefon incorporat este metoda cea mai de încredere pentru a furniza maşinii conectivitate telematica. Această opţiune este metoda cea mai aleasă pentru a sprijini aplicaţiile de siguranţă critice, în care fiabilitatea şi rezistenţă sunt esenţiale.De asemenea, este necesară pentru diagnosticarea la distanţă unde siguranţă şi încrederea sunt vitale.

O altă forţa motrică pentru celularul încorporate este posibilitatea de a permite conectarea altor dispozitive, de exemplu un smartphone sau tableta. În cazul vehiculelor electrice, utilizatorii trebuie să aibă acces la monitorizarea de la distanţă a stării de încărcare.

Deși cele mai multe aplicații telematice au cerințe de lățime de bandă mici și, prin urmare, sunt bine servite cu tehnologiile 2G și 2.5G, servicii bazate pe cloud (conţinut deschis al internetului ce nu este protejat şi nu este conectat la un dispozitiv anume )în curs de dezvoltare necesita 3G și un plan de date. Prin urmare, OEM (producătorii de echipament original )va începe tranziţia de desfăşurare a tehnologiei 3G şi 4G, pentru a satisface cerinţele de conţinut bazate pe cloud.

Este greu de crezut că oamenii sunt dispuși să se grăbească în a cumpăra încă un alt plan de date pentru maşină, noi credem că stabilirea prețurilor pentru planurile de date vor deveni mai flexibile, pentru a sprijini utilizarea tot mai mare de dispozitivelor conectate, cum ar fi smartphone sau tabletă.

În Statele Unite aproximativ 26% din noile vehicule sunt în vândute cu o soluție telematică ce include un dispozitiv celular încorporat. Până la sfârșitul anului 2018, procentul de vehicule noi vândute cu telematica integrată în Statele Unite va crește la 80%. Exista raporturi similare şi pentru piețele europene dezvoltate.La nivel global, procentajul va creşte de la 14% (în momentul de fată) până la 46% până la sfârşitul anului 2018.

Impactul smartphone-ului

Înaintea apariţiei smartphone-ului conectivitatea nu juca un rol important. Noi aplicații sunt în curs de dezvoltare zi cu zi și consumatorii doresc să acceseze multe din aceste servicii în timpul condusului.

Această tendință alimentează un ecosistem prosper pentru noi aplicații și servicii. Smartphone-ul are sute de aplicaţii ce sunt utile maşinii. Provocarea adevărată este de a reuşi să păstreze şoferii conectaţi fără a-I distrage atenţia în timpul condusului, lucru ce poate fi fatal. Aici intervine o idee bine gândită, numită Human Machine Interface (HMI), ce a devenit din ce în ce mai important pentru OEM.

De fapt, HMI este important pentru orice dispozitiv şi are un impact major asupra modului în care sunt cumpărate pe piaţă. În industria auto, Infotainment HMI-ul este şi mai important deoarece un HMI rău poate aduce un plus distragerii atenţiei de la condus, contribuind la accidente grave.

Sistemul Infotainment s-a extins puternic în ultimul deceniu, deoarece multe soluţii şi caracteristici au fost introduce, variind de la navigaţie şi sistem telematic la muzică şi alte mecanisme mobile ce îmbina sistemul Infotainment.

Per total,IHS iSuppli crede că smartphone-ul va juca un rol important în aplicaţia Infotainment-centrica care nu necesită credibilitate 100% tot timpul. Odată ce e integrat fără probleme, smartphone-ul oferă o transmisie lina între casa, maşina şi munca şi toate celelalte aspect ale vieţii, în cazul în care cererile de acest tip intră în joc.

Prognoze de piaţă telematică

În funcție de previziunile de vânzări auto la nivel mondial, în deceniul următor inclusiv camioanele ușoare vor continua să crească de la peste 57 de milioane de unități în anul 2000 la peste 99 milioane de unități în 2018. Cea mai mare creștere vine din regiunea pacifica a Asiei, asistat în principal de China, cea mai mare piaţa de vânzări auto din lume, începând cu anul 2009, ca o națiune.

IHS iSuppli spune că, până în 2018, China va deţine, pe plan mondial, 29% din vânzările auto, urmat de America de Nord şi Europa de Vest cu 18% şi 17%. Aceste date de vânzări auto oferă o bază solidă pentru a estima dimensiunea pieței de telematice integrate (inclusiv OEM şi Aftermarket), care acoperă 2000-2010 și previziunile pentru anii 2011-2018.

În funcție de mărimea pieței de telematice integrate și a preţului mediu estimate în regiuni din Europa de Vest, America de Nord și Asia Pacific, valoarea totală telematica în OEM și segmentele pe piața pieselor de schimb din aceste regiuni pot fi, de asemenea, prezise.

Împreună cu creșterea la nivel mondial a vânzărilor auto, valoarea şi mărimea pieţei telematice încorporate va continua să crească în toate regiunile pentru următorul deceniu. Prețul unitar mediu al acestor sisteme telematice integrate în toate regiunile sunt în scădere în timpul perioadei de proiecţie, care face sistemele telematice mai accesibile.

Piaţa telematică incorporata OEM este cea mai mare din lume și va rămâne lider în cursul perioadei de prognoză. Aici, industria de telematică auto are vechimea mai mare de un deceniu.GM a vândut primul sistem de acest tip în 1996, în Statele Unite, însă doar câteva sute au fost vândute în primul an.

Însă, vânzările din Nordul Americii au ajuns la 3.2 milioane de unităţi în 2010, şi prin introducerea acestui sistem de către Hyundai, Volkswagen, Toyota/Lexus şi prin noile servicii introduce ale Mercedesului-Benz, vânzările sunt aşteptate să crească semnificativ pe 2013. Până în 2018, sunt aşteptate a fi mai mult de 14 milioane de unităţi vândute.

In functie de prêt :

O altă piaţa crescătoare este cea a Chinei, a cărei unităţi va creşte până la 7.4 milioane în 2018. Desfășurarea în masă a sistemelor telematice OEM integrate și creşterea exponenţială a vânzărilor auto în China din 2009 a ajutat regiunea Pacific-Asiatica la asigurarea locului al doilea în ceea ce privește telematica incorporata, cu 703.000 de unități vândute în 2010, în această regiune, în timp ce segmentul pieţei respective în Europa de Vest, în același an, a vândut 508.000 de unități.

Însă, această poziţie va fi înlocuită de Europa de Vest, datorită legislației eCall așteptate, care va avea efect în regiune în următorii câțiva ani. Industria auto de telematica încorporată în Europa de Vest a început în 2000 cu introducerea sistemelor precum Volvo OnCall, BMW Assist şi serviciul de siguranţă PSA, Peugeot Connect şi Citroen eTouch. Mandatul eCall este prevăzut

că având un impact uriaş asupra vânzărilor OEM în regiunea specifică, vânzări care sunt aşteptate să crească aproape de 31 de ori la 16 milioane de unităţi până în 2018. În aceeaşi perioadă, vânzările respective din regiunea Pacifico-Asiatica vor fi de peste 10 milioane de unităţi.

Valoarea sistemului în America de Nord va creşte de la 2.1 miliarde de dolari în 2010 la 6.7 de miliarde în 2018. Regiunea asiatică este de aşteptat să crească din 2010 de la 419 milioane la 4.3 miliarde de dolari în 2018. În acelaşi timp, în Europa de Vest afacerea va creşte de la 519 milioane la 5.6 miliarde de dolari.

Regiunea asiatică are cea mai extinsă piaţa şi va păstra acest statut cel puţin până în 2018, aşa sunt prezise statisticile, deoarece unităţile vor creşte de la 647.000, în 2010, la aproximativ 4 milioane în 2018.Pe de altă parte, în Europa de Vest de la 342.000 se va ajunge doar la 1.4 milioane, iar în America de Nord de la 289.000 la 3.2 milioane de unităţi în 2018.

Statutul de piaţă telematică

Piaţa telematică a Americii de Nord

Decizia companiei General Motors în a face din OnStar o trăsătură standard pentru toate modelele până în 2009 a creat presiune mare la rândul rivalilor ce doresc să se lanseze pe piaţa telematică. BMW şi Mercedes-Benz au fost singurele OEM-uri ce furnizau telematica încorporate. Totuşi, deoarece oferă numai automobile luxoase şi de standard premium, impactul lor a fost limitat.La Mercedes-Benz serviciul telematic a fost numit Tele Aid.

Toyota şi Lexus au intrat şi ei pe piaţa cu produse Safety Connect şi Enform. Între timp, Nissan a lansat serviciul CARWINGS Liţe cu introducerea noului Leaf EV, iar la Hyundai a fost introdus serviciul Blue Link cu noul 2012 Sonata şi Veloster.

În următorii doi-trei ani, iSuppli se așteaptă ca toți producătorii de echipament original intern și extern va introduce, de asemenea, telematice integrate și/sau sistemele telematice îmbunătățite de dispozitive mobile cu servicii similare de sisteme telematice monitorizate.

General Motors de vânzând acum doar peste 2 milioane de Automobile (în scădere de la 3 milioane în 2008), cu telematice integrate pe an, concurenții GM au fost forțați să reacționeze.Ca răspuns, Ford a introdus SYNC la sfârșitul anului 2007 și a adăugat de atunci oferte de telematică.

Dispozitivul mobil de telematică a fost folosit în primul rând ca o interfață hands-free pentru folosirea telefonului mobil. Sistemul Ford SYNC schimbat acest model prin adăugarea unei interfațe elegante hands-free, pentru dispozitivele muzicale mobile. Ford a adăugat din funcții și servicii care au fost efectuate anterior doar de telematice încorporate în Statele Unite. În prezent, Ford SYNC foloseşte notificarea de accidente automată (911 Assist), diagnosticarea de la distanță (raport de Sănătate vehicula), un serviciu de trafic, direcții și servicii de informații (TDI) și un serviciu de operator direct.

Adăugând servicii telematice simple, sistemele de dispozitiv mobil hands-free vor schimba dinamica industriei de telematică.

Ford, mai mult ca sigur Kia (UVO), GM (MyLink, IntelliLink şi CUE) și alte OEM-uri pot implementa sistemele mobile telematice cu dispozitive care pot concura cu și/sau completarea sistemelor de tip OnStar-o anumită măsură și poate reduce costurile. Aproape 100% din modelele auto au în prezent sisteme de dispozitive mobile bazate pe Bluetooth, dar numai brandurile Ford au adăugat servicii telematice. IHS iSuppli crede că cele mai multe sisteme telematice de dispozitive mobile vor urma exemplul Ford în următorii doi ani.

Piaţa telematică a Europei de Vest

Sistemele telematice integrate nu au fost scoase în Europa și rămân în domeniul a câtorva producători auto. Directiva Uniunii Europene privind eCall, care a fost discutat mai sus, va schimba dinamica pieței, dar există o incertitudine considerabilă în cazul în care mandatul va intra în vigoare.

În afară de acest încărcător semnificativ de joc, există deja soluții de pe piață care oferă niveluri diferite de conectivitate. Momentan patru OEM-uri, reprezentând șapte branduri, au implementat sisteme de navigaţie inteligente încorporate sau monitorizate: BMW, PSA (Citroen, Peugeot), și Volvo.

Sistemele telematice de dispozitivele mobile sunt mult mai populare în Europa și-au văzut o implementare substanţial. Inițial OEM europene utilizează în primul rând cabluri și sisteme de andocare pentru sistemele de telefonie mobile hands-free. Deoarece telefoanele mobile Bluetooth au, decolat’’ pentru prima dată în Europa, producătorii de echipament original au adăugat repede sisteme Bluetooth telematice de dispozitive mobile. Pentru anul 2011, în cele patru mari țări europene (Franța, Germania, Italia și Marea Britanie), 81,8% din toate modelele disponibile oferă Bluetooth.

Adăugarea de servicii telematice pentru aceste sisteme ,, simple'' hands-free la dispozitivele mobile va schimba, de asemenea, dinamica industriei de telematică europeană.

Ford va introduce sistemele sale SYNC la sfârșitul anului 2012, dar dacă SYNC va introduce caracteristică de telematica mobila introdusa sau nu, e destul de neclar momentan, mai ales din moment ce Ford America de Nord a anunțat că va adăuga un modul încorporat pentru portofoliul de produse, cel puțin pentru produsele sale EV.

Între timp, servicii care sunt în afara sferei de siguranță și de securitate s-au luat, de asemenea, de pe la Europa. OEM-uri care oferă conectivitate pentru motive de infotainment includ Audi, Mâzda, Mercedes-Benz, Renault, Toyota şi Volkswagen.

Serviciile se bazează pe smartphone-urile utilizatorului, prin intermediul diferitelor profiluri Bluetooth (Mercedes-benz/Toyota), o conexiune prin cablu (pe baza BMW/Mini Connected) sau și SIM încorporat, care este fie furnizat de către utilizator (numai Audi), sau ca o parte a sistemelor globale de infotainment (Mazda/Renault/Volkswagen)

Sistemul de franare ABS Sistemele de frânare, pe lângă o serie de condiții generale pe care trebuie să le îndeplinească (anumite decelerații impuse, frânare progresivă, fără șocuri, efort minim de acționare, fiabilitate ridicată, intrarea rapidă în funcțiune, construcție simplă și ieftină), trebuie să împiedice blocarea roților sau să mențină alunecare între anumite limite.

Realizarea funcțiilor de mai sus este legată de importanța care se acordă asigurării stabilității în timpul rulării. În aceeași măsură se urmărește minimizarea distanței de frânare și reducerea uzurii excesive a pneurilor.

De ce avem nevoie de ABS la automobile?

    În cazul blocării roților la frânarea automobilului pot să apară următoarele neajunsuri: pierderea stabilității la blocarea roților punții spate; pierderea controlului direcției când se blochează roțile din față; creșterea spațiului de frânare, deoarece coeficientul de aderență la alunecarea roții este mai redus decât cazul în care roata se rotește. Pentru a mării eficacitatea frânării și a îmbunătății stabilitatea și maniabilitatea autovehiculelor se folosesc sisteme de

control automat al frânării prin care se evită blocarea roților indiferent de momentul de frânare aplicat și de coeficientul de aderență.

φ - coeficientul de frecare dintre roată și calea de rulareλ - alunecarea roții (dată de diferența dintre viteza roții și cea a automobilului)

    Sistemul ABS trebuie să mențină alunecarea roții în domeniul stabil pentru a utiliza coeficientul de frecare optim. În cazul în care roata se blochează alunecarea tinde la 100% din domeniul instabil iar distanța de frânare crește datorită unei forțe de frecare mai mici.

    La frânarea unui vehicul, centru de greutate se deplasează spre puntea din față, acestea nu preiau sarcini egale mai ales la frânări în curbă. Din acest motiv anvelopele din punte spate pot pierde aderența mult mai ușor decât cele de pe puntea din față. Dacă roțile din spate derapează direcția în care se mișcă automobilul nu mai poate fi controlată prin sistemul de direcție.

    Sistemul de control automat permite reglarea frânării în următoarele limite:

a. la frânare sub limita de aderență a drumului, sistemul de control automat nu intervine, momentul de frânare menținându-se la valoarea maximă comandată de conducătorul auto.

b. în cazul frânării la limita de aderență a drumului, sistemul de control automat sesizează tendința de blocare a roții frânate și comandă menținerea sau scăderea presiunii în sistemul de frânare astfel încât să fie utilizată aderența maximă a drumului. La apariția tendinței de blocare a roții sistemul de control automat comandă izolarea cilindrului de frână corespunzător, de restul sistemului de frânare. În funcție de accentuarea sau dispariția tendinței de blocare a roților se comandă reducerea sau creșterea presiunii în cilindrul de frânare, executându-se astfel o succesiune de cicluri de frânare-defrânare ce vor menține roata în zona optimă de aderență.

c. o frânare combinată are loc la parcurgerea zonelor cu aderență diferită, sistemul de control automat asigurând prevenirea blocării roților, pe porțiunile cu aderență scăzută, și frânare maximă, pe porțiunile cu aderență ridicată. De asemenea sistemul de control automat acționează eficace și în cazul în care o parte a automobilului se află cu roțile pe porțiuni de drum cu coeficienți de frecare diferiți.

Istoria utilizării sistemului de frânare cu ABS pentru automobile

    Aplicarea sistemelor automate de control al frânării nu este nouă. Ele au fost utilizate prima dată în 1948 la avioane, unde prin blocarea roților se producea deteriorarea aproape instantanee a anvelopelor. Introducerea în domeniul automobilelor s-a produs mai târziu, în anii ’70, în SUA. Aici a apărut și prima reglementare legală privitoare la automobilele echipate cu sistem automat de control al frânării. În 1973 aproape toate sistemele de acest gen erau construite în această ţară folosind circuite logice şi componente electronice. În Europa, deşi cercetările de crearea a unui sistem de control automat al frânării sunt semnalate încă din 1959 la Daimler-Benz, abia în 1977 un prototip creat de Bosch a fost experimentat pe 150 de autoturisme Mercedes și în 1978 a început fabricația de serie. Aceasta după ce s-au cheltuit în acest scop 50 de milioane de mărci germane, sumă suportată de firmele Daimler-Benz, Bosch și Teldix.

    Și alte companii au creat astfel de sisteme: Honda, Teves şi Girling. Fiecare dintre ele și-a denumit creația cu o siglă proprie: Bosch-ABS (Anti-lock Braking System), Honda-ALB (AntiLockBrake), Teves-ATE (de la denumirea creatorului Alfred Teves), Girling-SCS (Stop Central System).

    Majoritatea sistemelor se deosebesc radical doar prin modul de reglare. Acesta poate fi realizat prin reglarea presiunii diferențiat la fiecare roată, în funcție de aderența locală. Deși eficient, sistemul este scump și de aceea, de cele mai multe ori, se aplică numai la roțile unei punți.

    Toate cercetările de până acum au convins că astfel de sisteme reduc substanțial spațiul de frânare. Dacă, de exemplu, pe asfalt umed un automobil prevăzut ci ABS frânează în 40 de metri, fără acest sistem imobilizarea automobilului se produce abia după 58 metri. Sistemul intră în funcțiune automat, când se trece brusc pe o porțiune de drum cu aderență scăzută sau când roțile de pe o latură a automobilului rulează în condiții diferite față ce celelalte.

    Inițial au fost dezvoltate sisteme de control automat al frânării având la bază doar principii mecanice. Din această cauză și datorită complexității controlului anti-derapajului, ce necesită o logică sofisticată, nu s-a putut trece la o producție de serie. În următoarea fază de dezvoltare s-au realizat sisteme de control cu prelucrarea analogică a semnalelor. Dezvoltarea electronicii a dus la apariția sistemelor digitale de control automat având ca unitate centrală de calcul microprocesorul.

Principiul de functionare al sistemului de frânare cu ABS pentru automobile

    De la an la an structura sistemelor hidraulice pentru ABS a evoluat. În continuare ne vom rezuma la versiunea ABS 8 realizată de compania germană Bosch.

1. unitatea de control electro-hidraulică2. senzori de turație montați pe roțile automobilului

    Din cele prezentate anterior, reiese că componentele principale ale unui sistem ABS sunt: o unitatea electronică de calcul, senzori de viteză pentru fiecare roată şi modulatoare hidraulice de presiune. Partea hidraulică este alcătuită din două subsisteme simetrice, fiecare dintre ele acţionând asupra unei perechi de roți (de obicei opuse pe diagonală).

 Circuitul hidraulic al unui sistem de frânare prevăzut cu ABS generația 8 de la BoschSursa: e-automobile.ro

1. pompă centrală

2. cilindrul de frânare3. modul hidraulic4. supape de admisie5. supape de evacuare6. pompă de retur7. acumulator hidraulic8. electro-motor

SS - stânga spateDF - dreapta fațăSF - stânga faţăDS - dreapta spate

    Cele două pompe de retur (6) sunt acționate de un singur motor electric (8). Rolul acestor pompe este de a evacua rapid lichidul de frână din cilindrii de frânare (2) înapoi în pompa centrală (1).  Pentru a preveni ca presiunea în cilindrii de frânare să depășească presiunea din pompa centrală supapele de admisie (4) sunt prevăzute cu supape de sens.

    Dacă sistemul ABS este inactiv, atunci sistemul de frânare se comportă ca un sistem de frânare obișnuit, menținând presiunea din cilindrii receptori în timpul apăsării pedalei de frână. În acest fel doar circuitul prima (pompă centrală – supapă admisie – cilindru de frânare) este activ, supapele de refulare(5) fiind închise. Dacă ABS-ul se activează, atunci scăderea presiunii pe cilindrii receptori, de frână, este realizată de implicarea componentelor circuitului secundar (cilindru de frânare – supapă de refulare – acumulator – pompă centrală).

    Din punct de vedere hidraulic controlul presiunii este realizat, trecând prin următoarele etape, cum este arătat în figura de mai jos.

Modularea presiunii într-un sistem de frânare cu ABSSursa: e-automobile.ro

a. aplicarea presiunii - pentru fiecare roată creșterea presiunii este realizată prin deschiderea unei supape de aspirație și închiderea unei supape de refulare (mod de frânare obișnuit)

b. menținerea presiunii - supapa de aspirație este închisăc. scăderea presiunii - supapa de refulare este deschisă, acumulatorul se umple rapid;

totodată pompa de retur începe să transporte fluidul înapoi spre cilindrul principal (în acestă etapă se simt pulsațiile la pedala de frână)

    Pentru a evita frânarea insuficientă a roții presiunea din sistem este mărită iar ciclul de control a presiunii este reluat.

Componentele principale ale sistemului ABS pentru automobile

    Dezvoltare electronicii a permis utilizarea pe scară largă a sistemelor de acționare electrice.   Și pentru sistemele ABS controlul presiunii hidraulice se face prin controlul curentului electric în solenoizii supapelor. În funcție de caracteristica supapei (presiune funcție de curent) aceste se clasifică în:

o electro-supape proporționale: deschiderea supapelor este proporțională cu curentul electric aplicat

o electro-supape releu: au doar două poziții, deschis sau închis

 Componentele unui modul electro-hidraulic de control pentru ABSSursa: Bosch

1. motor electric2. bloc de electro-supape3. electro-supape4. unitatea de control electronică

5. capac de protecție

Componentele indispensabile sistemului de frânare cu ABS sunt senzorii de turație pentru fiecare roată. Prin compararea valorilor între cele patru roți unitatea electronică de control determină care din roți tinde să se blocheze.

Evoluția sistemului ABS Bosch pentru automobile

    Sistemele ABS Bosch au evoluat continuu începând cu anul 1978 când s-a comercializat prima versiune. Dacă prima versiune avea peste 6 kg și echipa doar 0.02% din totalul automobilelor comercializate la aceea vreme, în 2007, versiunea 8 de ABS avea doar 1.4 kg și echipa aproximativ 76% din automobilele noi comercializate.