ELEKTRONIKUS JÁRMŰ ÉS JÁRMŰIRÁNYÍTÁSI TUDÁSKÖZPONT ÉVES JELENTÉS 2006

ELEKTRONIKUS JÁRMŰ ÉS JÁRMŰIRÁNYÍTÁSI TUDÁSKÖZPONT ÉVES JELENTÉS 2006

Ez a kiadvány az illetékes kuratórium döntése alapján a Nemzeti Kutatási és Technológiai Hivatal támogatásával, a Kutatás-fejlesztési Pályázati és Kutatáshasznosítási Iroda által lebonyolított Pázmány Péter Program (Regionális Egyetemi Tudásközpontok) keretében jelent meg.

Tartalomjegyzék 3 4 6 9 10 12 14 16 18 20 22 42 43 44 46 47

Teljesítményindikátorok Küldetésnyilatkozat Vezetői összefoglaló Amire büszkék vagyunk Oktatási és képzési program A kutatómunkába bevont hallgatók Technológiatranszfer, a kutatási eredmények hasznosítása Együttműködés az ipari partnerekkel Integrált marketing-kommunikáció Áttekintés Kutatási programok beszámolói A RET szervezeti felépítése és a menedzsment Oktatók és kutatók, adminisztráció Ipari partnerek EN ISO 9001:2000 tanúsítás Finanszírozás, összesített pénzügyi mutatók

Az Éves jelentésben szereplő képek illusztrációk, eltérhetnek a valóságtól.

© BME EJJT, 2006 Kiadja a Budapesti Műszaki Egyetem Elektronikus Jármű és Járműirányítási Tudásközpontja Felelős kiadó Dr. Stukovszky Zsolt Műszaki szerkesztő Dr. Nádai László Terjedelem 6 (A/5) ív Készült a pécsi Bornus Nyomdában Felelős vezető Borbély Tamás

Teljesítményindikátorok

2006

2005

2006 terv

4 2 4 9 17

0 0 0 0 0

1 0 2 2 2

0 3 4

0 0 1

2 0 1

74 51 23

37 7 30

25

2 3 I

0 2 I

2 2 I

I

I

I

33 19 10 2

15 18 2 0

3 3 2 4

6 3 3

2 2 2

3 2 3

2 5 0 0 N 0

2 5 0 0 N 0

2 6 0 0 N 0

0 0 0

0 0 0

0 0 0

A projekt hasznosítható eredménye Kifejlesztett új termék (db) .................................................................................................................................................................. szolgáltatás (db) ........................................................................................................................................................ technológia (db) ....................................................................................................................................................... alkalmazás (db) .......................................................................................................................................................... prototípus (db) .......................................................................................................................................................... Benyújtott szabadalmak száma hazai (db) ...................................................................................................................................................................... PCT (db) ......................................................................................................................................................................... külföldi (db) ................................................................................................................................................................. Tudományos eredmények Publikációk (előadásokat is beleértve) ............................................................................................................. Hazai(db × impact faktor) ................................................................................................................................... Nemzetközi (db × impact faktor) ................................................................................................................... Disszertációk PhD (db) ........................................................................................................................................................................ MTA Doktora (db) .................................................................................................................................................... Eredményezett-e új nemzetközi projektet? (I/N) ...................................................................................... Emberi erőforrás (teljes munkaidő egyenértékben) Oktatásban/képzésben hasznosítják-e a projekt eredményeit? (I/N) .......................................... A projektbe bevont egyetemi hallgatók száma (db) ...................................................................................................................... PhD hallgatók száma (db) .................................................................................................................................. fiatal kutatók száma (db) ..................................................................................................................................... A projekt révén tudományos fokozatot szerzett kutatók száma (db) .......................................... A projekt révén létrejött munkahelyek száma vállalkozásokban (db) ............................................................................................................................................ kutatóhelyeken (db) ............................................................................................................................................... ebből kutatói munkahely (db) ......................................................................................................................... Gazdasági hasznosítás A központ tevékenységében résztvevő kutatóhelyek száma (db) ..................................................................................................................................... vállalkozások száma (db) ..................................................................................................................................... A létrejött új vállalkozások száma (db) ............................................................................................................. A létrejött új vállalkozások árbevétele (Ft) ..................................................................................................... Megtörtént-e a projekt eredményeinek gazdasági hasznosítása? (I/N) ..................................... Az eredményt hasznosító cég(ek) száma (db), elérhetősége ........................................................... A projekt eredményként létrejött többlet árbevétel (Ft) ............................................................................................................................................ ebből export árbevétel (Ft) ................................................................................................................................ költségek csökkenése (Ft) ...................................................................................................................................

Elektronikus Jármű és Járműirányítási Tudásközpont 2006

3

Tisztelt Olvasó!

Küldetésünk a járműipari integrátori szerep, a „know-how” öszszegyűjtése, további tudás létrehozása és a vállalati szféra számára történő szolgáltatása, a járműelektronika és a mechatronika területén. Célunk európai szintű, integrált tudást

Dr. Stukovszky Zsolt Igazgató

Az Elektronikus Jármű és Járműirányítási Tudásközpont 2005-ös alapítását az NKTH által meghirdetett Pázmány Péter program igazából csak katalizálta, a „tudásközpont” nem intézményesült formában már közel 20 év óta működik, tulajdonképpen azokon a területeken, amelyeket a projektjeink lefednek. Ez az ipari, akadémiai, és egyetemi egységek között létező és működő szakmai munka tette lehetővé a mintaértékű Tudásközpont-pályázat beadását és a támogatás elnyerését. Bár a korábbi együttműködésünk szakmai szempontból teljes volt, azonban szükségessé vált néhány újabb diszciplína felvétele, annak érdekében, hogy a Tudásközpont a teljes, a fenti területre vonatkozó innovációs láncot le tudja fedni, valamint képes legyen mind a szakmai, mind az üzleti területen a megváltozott körülményekhez való rugalmas alkalmazkodásra. A Tudásközpont küldetésének középpontjában az előbbiekben említett elérhető interdiszciplináris tudásszolgáltatás áll, amely elsősorban a központ egyetemi jellegéből fakad. A Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Közép-Európa egyik legnagyobb műszaki felsőoktatási intézménye, ennek karai biztosítják azt a bázist, amelyre a Tudásközpont tevékenysége épül, és amelynek lényege e tudás gazdasági célú hasznosítása. Az egyetem a természeténél fogva alapvetően nem alkalmas a gazdasági szférában történő versenyképes tevékenységre, ez indokolja azt, hogy a Tudásközpont alapvető szerepe a meglévő tudás konszolidálása, folyamat alapúvá tétele, és direkt (azaz tudás) vagy indirekt (tárgyiasult formában, pl. termék, licenc) formában történő értékesítése. Ily módon a Tudásközpont az ipar és az akadémiai szféra között közvetítő szerepet játszik, értve az egyik fél (ipar) igényeit és a másik fél (egyetem) működésmódját. Lényeges a Tudásközpont stratégiájában

4


biztosító, a versenyszférában eredményesen működő, egyetemi platformon alapuló, de a versenygazdaság szabályrendszerét értő és alkalmazó fejlesztőhellyé válás. Dr. Bokor József Tudományos igazgató

a kulcs-vevőcsoport meghatározása: célunk, hogy a magyar gazdaság szempontjából legmeghatározóbb, legnagyobb számosságú, és az általunk szolgáltatott tudást legjobban igénylő kis- és középméretű vállalatok számára nyújtsunk, elsősorban K+F tevékenységen alapuló szolgáltatást. Ehhez igénybe vesszük a Tudásközpontban részt vállaló nagyvállalati partnereink tapasztalatát, elsősorban az elvárások tekintetében, kutatóintézeti tagjaink alaptudományos területen létező képességeit, valamint a jóváhagyó cégek szolgáltatását. Reményeink szerint e tudásszolgáltatási tevékenység hozzájárul a kis- és középvállalati partnereink K+F képességének jelentős javulásához, és ezen keresztül a tartós versenyképességük biztosításához. A Tudásközpont által így megszerzett és konszolidált tudás értékesítése azonban nem lehet csak egyirányú: célunk, hogy az ipar által igényelt és általunk rendelkezésre bocsátott tapasztalat minél rövidebb időn belül jelenjen meg a BME oktatásában. Az újonnan bevezetett kétlépcsős tanterv lehetőséget biztosít – bár jelen pillanatban még nem a Tudásközpont saját neve alatt, hanem a résztvevő tanszékek tanterveiben – ezek rövid időn belüli oktatásához. Az oktatásban az elméleti tudás mellett felhasználjuk a Tudásközpont hazánkban egyedülálló, jelen pillanatban kiépítés alatt lévő eszközparkját (egységes rendszerbe szervezett mérő-, vizsgáló- és minősítő berendezések). 2006. november

Dr. Stukovszky Zsolt Igazgató

Dr. Bokor József Tudományos igazgató


5

Vezetői összefoglaló

A 2006-os év a Tudásközpont életében több szempontból is meghatározó volt: államilag finanszírozott projektjeink túljutottak a definíciós szakaszon, elkezdődött a lényegi kutató-fejlesztő munka; a projektek eredményére építve több új projekt is elindult tisztán üzleti partnerekkel; a folyamatainkat több szempontból megmértük: mind az NKTH által végzett ellenőrzésen, mind a független fél által végzett ISO 9001 auditon sikeresen megfeleltünk. Létrehoztuk a Tudásközpont stratégiai tervét és megkezdtük annak megvalósítását. A továbbiakban a felsorolt területeken végzett munkát, és annak eredményét ismertetjük részletesen.

Szakmai áttekintés A szakmai tevékenységünk alapvetően az eredetileg meghatározott programokon belül folyt, azonban a partnereinkkel való tárgyalások alapján mind ezeken belül, mind új területeken kezdeményeztünk közvetlen kapcsolaton alapuló projekteket. Bár ezek jelentős része még vagy ajánlati fázisban, vagy elég kezdeti szakaszban van, az már most jól látszik, hogy az eredeti elgondolásunk a programok és a projektek meghatározásánál helyes volt, hiszen minden új tevékenységünk valamilyen módon futó projektekhez kapcsolódik. (1) Járműcsoport irányítása Az első program, a „Járműcsoport irányítása” három projektet foglal magában, amelyek foglalkoznak mind a jár-

6


műcsoportok viselkedésének modellezési paradigmájával, mind azok irányításával központi, vagy kooperatív módon. E két területen több jelentős elméleti eredményt értünk el, és a kooperatív irányítási projektet sikerült egy lényegesen nagyobb alkalmazás irányába kiterjeszteni: az EJJT csatlakozott az EU FP-6 CVIS projektjéhez, mint a jármű–jármű kommunikációs platform tesztelője. A programon belüli harmadik projekt hozta a gyakorlati szempontból legjelentősebb eredményeket: az egységesített flottamenedzsment-platform egység fejlesztését sikerült több potenciális felhasználó számára érdekessé tennünk: tárgyalásokat folytatunk, illetve projekteket kezdtünk el a Magyar Postával, a MOLTrans-szal, valamint az ATEV-el. Különösen fontos kiemelni, hogy az itt létrejött termékben az EJJT elsősorban szellemi résszel (későbbiekben megkötendő szerződésben kerül rendezésre), valamint K+F szolgáltatással vesz részt, de magát a tárgyiasult terméket a Tudásközpont nagyvállalati partnere értékesíti az egyik KKV-vel együttműködésben. Ez a kooperáció jó példa arra is, hogyan jut egy KKV új tudáshoz és további piaci lehetőséghez a konzorciális együttműködésen keresztül. (2) Jármű és környezet kapcsolata Az egy projektet tartalmazó második program („Jármű– környezet kapcsolaton alapuló irányítás”) az ipari partner által létrehozandó termék fejlesztését célozza meg, az akadémiai partnerek alap és alkalmazott kutatási tevékenységgel járulnak hozzá a projekt sikeréhez. A video-

kamera és más pozíciót detektáló szenzor segítéségével az irányító elektronika meghatározza a jármű úthoz viszonyított helyzetét, amely információt sávelhagyás detektálásra valamint parkolás segítésre használunk fel. Az akadémiai résztvevők által fejlesztett pozíciódetektáló algoritmus azonban nemcsak a projektben résztvevő nagyvállalati partner termékébe kerülhet be, hanem – a konzorciumi szerződésnek megfelelően – tovább értékesíthető érdeklődő külső felek számára is. Ennek szellemében a Tudásközpont tárgyalásokat folytat a német Schefenacker cégcsoporthoz tartozó SAPU céggel (profilja alapvetően külső és belső visszapillantó tükrök) a detektáló algoritmus számukra történő adaptációjáról. (3) Járműszintű irányítás A „Járműszintű irányítással” foglalkozó harmadik program négy projektje jól kiegészíti egymást, mivel az első projektben létrehozott járműdinamikai állapotbecslő algoritmust és ennek fizikai megvalósítását befejeztük, így a többi – programba tartozó – projekt e szenzorral folytathatja a fejlesztést. A munka során felmerült egy olyan ötlet, amely szabadalomképesnek bizonyult, és kiegészítő támogatást nyert az Irinyi programból, annak már a második szakaszában található. Ez azért is fontos, mert ha a termék eladhatósága bizonyítást nyer, akkor létrehozható a Tudásközpont részvételével az első spin-off vállalkozás. A program további jelentősége, hogy az integrált kormány- és fékrendszer irányítási projekt részeredményeit (elméleti és szimulációs vizsgálatokat) konkrét haszongépjármű gyártóval egyeztetve fejlesztjük tovább, akinek az elvárása, hogy – legalábbis prototípus szinten – az algoritmust a következő téli teszt végén járműben vizsgálhassa meg a Knorr-Bremse sarkköri próbapályáján. Külön meg kell említeni a Tudásközpont projektjeiben eddig nem szereplő, de a téma és annak aktualitása miatt teljes mértékben abba illeszkedő új, az alternatív járműhajtással foglalkozó projektünket. A járművek fékezés alatt felemésztett energia visszanyerése és annak tárolása az autóipar egyik leginkább vizsgált kérdése, a hibrid járműhajtás alapvető problémája. Ezt az új területet megalapozandó elkészítettük egy tisztán elektromosan hajtott, szuper kondenzátorokkal, mint energia tárolóval szerelt jármű prototípusát, amelynek a későbbiekben részletesen ismertetünk. (4) Intelligens beavatkozás Az „Intelligens aktuátorok” program alapvetően az ipari partnerek által meghatározott termékek fejlesztésével foglalkozik, amelyeknél az akadémiai résztvevők szerepe valóban az alapkutatási tudásszolgáltatásra szorítkozik. A projektek mindegyike (addicionális elkormányzást megvalósító aktuátor, elektro-mechanikus fék, sűrített levegő

befúváson alapuló modul) elérte, sőt némelyike túl is teljesítette a kitűzött célt. Fontos ennél a programnál megjegyezni, hogy a Tudásközpont lát üzleti lehetőséget pl. a váltó irányításának vizsgálatában, ezért elkezdte egy hajtáslánc vizsgáló próbapad tervezését, illetve a konzorcium ipari partnereivel való későbbi legyártásáról tárgyalásokat folytatunk, valamint tervezzük egy ezen a területen kompetens KKV bevonását a Tudásközpont tevékenységébe. (5) Alapozó tevékenységek Az ötödik program („Platform rendszerek és megoldások”), bár eredményei messze nem olyan mértékben látványosak, mint az előzőké, mégis elengedhetetlenül fontos. Az egyik talán legkiemelendőbb eredményünk az, hogy az elektronikus menetdinamikai szabályozórendszerre vonatkozó ENSZ-EGB keretein belül készülő jogszabály első változata benyújtásra került, ennek műszaki háttértevékenységét az 5.7-es projektben végeztük. Hasonlóan kiemelendő a mechatronikus rendszerek tervezésének metodikai megalapozásában elért eredmény, amely már tantárgyban is tárgyiasult.

Kihívások 2006-ban Auditált működési folyamatok A 2006-os esztendő talán a Tudásközpont legbonyolultabb éve volt, mivel az első évben kialakított rendszerek, folyamatok bevezetése és konszolidációja a legnehezebb feladat. Kialakítottuk a központ minőségirányítási rendszerét, amely folyamatosan kerül bevezetésre a projektekben, mind az államilag finanszírozott kutatási részben, mind az újonnan indult üzleti alapú tevékenységben, ahol ez elengedhetetlen. A folyamatalapú kutatás és fejlesztés az egyetemi környezetben alapvetően szokatlan, ez jelentette az év folyamán a legnagyobb kihívást. A minőségirányítási rendszer nemcsak a szakmai projektekben került bevezetésre, de a pénzügyi, vezetési, humán erőforrás menedzsment is meghatározott szabályrendszer alapján zajlik. Az implementáció óta eltelt viszonylagosan rövid idő ellenére képesek voltunk az év közepén az EN ISO 9001:2000 minősítés megszerzésére, a Pázmány Péter Programban támogatást nyert tudásközpontok közül elsőként. Az audit során kiemelésre került a Tudásközpont által specifikált, és külső cég által fejlesztett, a Tudásközpontok specifikus igényeit kielégítő, de általános használatra szánt projekt- és tudásmenedzsment szoftver (REDEMPT) fejlesztésének megkezdése. Célunk, hogy az így kifejlesztett eszközt a többi Pázmány Programban résztvevő központ számára is értékesítsük. Az év folyamán a KPI által végrehajtott sikeres pénzügyi vizsgálat


7

során is kiemelésre került a szoftver általános célú alkalmazhatósága, különös tekintettel a pénzügyi jelentések egységes előállítására. Szakmai közösségépítés Mivel a szakmai projektjeink többsége ebben az évben már jelentős eredményekkel büszkélkedhetett, külön súlyt fektettük a központ kommunikációs stratégiájának a kialakítására és az eredmények publikálására. A győri Járműipari Tudásközponttal közösen alapított folyóirat első összevont száma az EJJT szakmai konferenciájának alkalmából jelent meg, a második szám megjelenése folyamatban van. A lap által megcélzott szakmai színvonal a tudományos folyóirat és a járműves szakmai lapok közti piaci rést kívánja kitölteni, publikálási lehetőséget biztosítva a két tudásközponton kívül a járműves terület hazai művelői szélesebb körének. A lap biztosította publikációs lehetőségeken túl szakmai konferenciát rendeztünk, amelynek célja elsősorban a partnereink, jövőbeni leendő ügyfeleink eredményeinkről történő informálása volt. Vizsgálati infrastruktúra kialakítása A Tudásközpont külső kommunikációja erősítésének alapvető célja a vevőkör kialakításának elkezdése. Mind az újság, mind a szakmai konferencia azt a célt szolgálta, hogy az eredményeink alapján képesek legyünk újabb projektek elnyerésére, amelyek a központ hosszú távú fenntartható működését garantálják. E folyamat egyik legjelentősebb eleme a kutatási és vizsgálati infrastruktúra létrehozása, amelynek alapfeltételét, az ennek elhelyezésére szolgáló környezetet ebben az évben kiépítettük. Mivel a vizsgálatok nemcsak járműkomponensekre, hanem komplett járművekre is vonatkozhatnak, a vizsgáló laboratóriumot a konzorcium egyik tagja, a Gépjárművek Tanszék járműcsarnoka mellett, a BME J épületében építettük fel. A laboratórium teljes felszerelése a következő év első felében lesz várható, addig meghatározásra kerülnek a felhasználás és továbbfejlesztés szabályai is. A labor vállalkozási feladatokon túli legfontosabb funkciója az eszközök oktatásban való közvetlen alkalmazása. Belső tanulás A fentieken túli legnagyobb kihívása 2006-nak (és valószínűleg a következő évnek is) az egyetemi környezetben történő, de a külső ipari partnerek egészen más típusú elvárásainak is megfelelő működés biztosítása. Az egyes projektekben és a menedzsmentben nagy segítséget jelentenek ennek megértetésében az ipari partnerek, és azok a tanszéki egységek és kutatócsoportok, akik ilyen típusú projektben részt vesznek, lassan megértik az eltérő igények miatti különbözőségek jelentőségét. Stratégiai tervünk egyik központi eleme e működés elősegítése.

8


Stratégiai terv és annak lebontása A Tudásközpont stratégiai terve hosszú előkészítő munka eredményeképp született meg, mivel a hozzánk hasonló, egyetemi környezetben, de önálló gazdálkodással rendelkező szervezetek rendszerint nem készítenek hoszszú távú tervet. A stratégiai terv elkészítéséhez az un. Balanced Scorecard (BSC) metodika non-profit intézményekre átalakított változatát használtuk. Figyelembe véve a központ sajátosságait a tervezésnek három dimenzióját határoztuk meg: a fő stratégiai területek, a tervezés célterületei (potenciálok / folyamatok / hatások / vevők alkotta négyes csoportosítás), valamint a fejlesztendő területek (kapcsolatok – működés – innováció). A Tudásközpont menedzsmentje, és a projektvezetők körében végzett felmérés eredményeképp az alábbi kiemelt stratégiai területeket határoztuk meg: oktatás és tudásszolgáltatás, alapkutatás, alkalmazott kutatás és termékfejlesztés, infrastruktúra, folyamatfejlesztés, kapcsolatok és kommunikáció. Stratégiai tervünket e hat területet figyelembe véve határoztuk meg, és vezettük le ezeket a fölérendelt stratégiai térképből. A központ legfőbb lehetőségei a hazai és külföldi hasonló profilú intézményekkel való kapcsolatban, az egyetemen elérhető széles spektrumú, interdiszciplináris tudásban, a hatékony irányítási struktúrában, a folyamatalapon végzett tevékenységben és nem utolsósorban az egyedülálló, kialakítás alatt álló infrastruktúrában rejlenek. Az ezeken alapuló, és a folyamatokban rögzített működési és innovációs erősségek teszik lehetővé, hogy a központ hatékonyan használja fel a finanszírozó által rendelkezésre bocsátott eszközöket, és gazdálkodási tevékenységével hozzájáruljon a befogadó egyetem finanszírozásához. Az eredményes működés érdekében nagyon fontos a termékek helyes meghatározása és a megfelelő vevőcsoport azonosítása. A stratégiai tervezés során több lehetséges termék (és így vevő) csoportot határoztunk meg: a hardverben tárgyiasult terméktől, a licenceken és szoftveren keresztül egészen a K+F szolgáltatásig, illetve a tisztán tudás termékig. Stratégiai tervünk jelentős részét képezi a potenciális vevőcsoportok meghatározása: a legfontosabb vevőként a kis és közepes vállalatok szerepelnek a nekik eladható K+F szolgáltatással, a nagyvállalatok alap- és alkalmazott kutatási termékkel, az egyetemi oktatás a Tudásközpontban felhalmozott tudás „vásárlójaként”, és megjelenik a társadalom, aki bizonyos területeken szintén az általunk előállított termék – azért közvetlen formában nem fizető – vásárlója. Az elkövetkező 3 évre elkészített stratégiai tervet évente felülvizsgáljuk, és a megváltozott körülményeknek megfelelően módosítjuk; operatív alkalmazása pedig a lebontott, folyamatosan mért és értékelt akciókon alapul.

Amire büszkék vagyunk

Az innovatív ötlet gyakorlati megtestesülése: alternatív meghajtású kísérleti jármű

SZAKMAI KOMPETENCIA ÚJ KONCEPCIÓK ÉLENJÁRÓ TECHNOLÓGIÁK SZAKMAI KÖZÖSSÉGÉPÍTÉS TÁRSADALMI SZEREP A Tudásközpontban végzett innovatív munka eredményeként, a kialakult tudományos műhely szakmai kompetenciájának gyakorlati demonstrációja céljából a győri Széchenyi István Egyetem által meghirdetett I. Széchenyi-futam „Alternatív hajtású járművek versenyére” egy teljesen egyedi járművet terveztünk és építettünk, amely elnyerte a verseny fődíját, valamint a Közép-magyarországi Innovációs Központ „Legígéretesebb ötlet” díját. A kísérleti jármű egyszemélyes, három keréken fut, könnyű vázszerkezetű, kondenzátoros energiatárolással, elektronikus vezérlésű elektromos meghajtással készült. Tervezése során elsődleges szempontunk –az EJJT tudományos-szakmai tevékenységéhez illeszkedő módon – egy élenjáró, a járműiparban még nemzetközi viszonylatban is újdonságnak számító villamosenergia-tárolási technológia alkalmazása volt. A motor energiaellátása ugyanis, az eddigi tradíciókkal szakítva nem akkumulátorból vagy egyéb hagyományosnak mondható energiatároló egységből lett megoldva, hanem úgynevezett ultrakapacitású szuperkondenzátorokból. Ilyen energiatárolókat – akkumulátorokkal kombinálva – jelenleg hibrid járművekben használnak, kísérleti jelleggel.


9

Oktatási és képzési program

M

int a stratégiai terv rövid ismertetésében leírásra került, egyik legfontosabb „vevője” a Tudásközpont szellemi termékének maga az egyetem, hiszen leghatékonyabban és leggyorsabban a nappali oktatásban és a Ph.D. képzésben jelenhetnek meg az elért eredményeink. A Tudásközpont jelenlegi egyetemi státusza (központi, a rektorhoz rendelt egység) nem teszi lehetővé tantárgyak közvetlen meghirdetését, azokat egyelőre csak a konzorciumi partnerként résztvevő tanszékeken keresztül tudjuk megtenni. A 2006-os évben az oktatási program – különböző szinteken történő – előkészítése zajlott. E tevékenység során az alapvető hangsúlyt az alábbi négy területre helyeztük: • A „járműipari mechatronikai” diszciplína elméleti-szakmai alapjainak kidolgozása és egységesítése. • A jövő járműveinek fejlesztésében egyre nagyobb szerepet kapó alternatív hajtások fokozott megjelenítése az oktatásban. • A Tudásközpont kialakítás alatt álló laboratóriumának integrálása a nappali képzésbe és a doktoranduszok oktatásába. • A járműipari mechatronika szakterület kiterjesztése – a fejlesztésen és jóváhagyáson túl – a gyártás irányában.

SZAKMAI KOMPETENCIA Járműipari mechatronika szakirány Bár a fenti négy terület mindegyike fontos, mégis a járműipari mechatronika tárgyterület meghatározása kapta az elsőrendű prioritást. Ennek indoka a hazai ipar egyre erősödő igényében rejlik: a meghatározó autóelektronikai vállalatok (Bosch, Valeo, Continental) mellett megjelentek e területen korábban nem működő cégek, mint pl. a konzorcium egyik tagjának beszállító Flextronics. A jelenleg „mechatronika” címszó alatt oktatott tananyag ilyen értelemben kiegészítésre szorul. A Tudásközpont két tanszéke, a gépészkari Mechatronika és a közlekedéskari Gépjárművek Tanszék együttműködésében az új M.Sc. tantervben megjelent a járműmechatronika szakirány, amely tipikusan a központ projektjei közül vett példákat mutat be: fék- és kormányrendszerek rendszerek mechatronikája. A mechatronika tananyag kialakítását nem csak az egyetemi szintű anyagra végeztük el, hanem átgondoltuk ennek a főiskolai képzésben, valamint a középfokú oktatásban való alkalmazhatóságát is, mivel a BME zala-

10


egerszegi főiskolai karán, illetve a helyi szakközépiskolában ez a szintű anyag oktatható. A tananyag kidolgozását elősegítendő támogatjuk egy oktatás-fejlesztéssel foglalkozó doktorandusz tevékenységét, aki mechatronikai oktatási módszertant dolgoz ki. A BMF-en időközben létrejött Közlekedésinformatikai és Telematikai Tudásközponttal kötött stratégiai megállapodásunk egyik fontos eleme a mechatronika diszciplína intézmények feletti egységesítése, amelyen a jövőben intenzíven kívánunk együttműködni. Miután az ipar által igényelt mechatronikus járműrendszerekre vonatkozó tudás nem ér véget azok tervezésével, ezért átgondoltuk, hogy lehetne ez irányú ismereteinket a gyártás irányába kibővíteni. A Bosch Rexrothal folytatott tárgyalásaink eredményeképp 2007-től intenzív együttműködést kezdünk a céggel, amelynek első eleme egy oktatási célú mechatronikus automatikus gyártócella megvásárlása ill. adományozása, amelyet szintén integrálni fogunk az oktatási tevékenységünkbe.

Alternatív járműhajtások modul A Tudásközpont olyan új technológiák kutatását és fejlesztését irányozta elő, amelyek mindenképpen jövőbe mutatók, és a járműipar meghatározó területei lesznek. Bár a pályázatban még explicite nem szerepelt, de az elmúlt időszakban a vizsgálandó területek közé bekerült

az alternatív járműhajtások kutatása, mivel a jármű elektronikus rendszerei szempontjából meghatározó jelentősége lesz. Bár a terület kifejezetten széles, az már most tisztán látszik, hogy a hibrid elektromos hajtások kiemelkedő szerepet fognak játszani, s mint ilyen, teljes mértékben illeszkednek a tudásközpont kutatási portfoliójába. E területen végzett tevékenységünk egyik első megvalósult eredménye a korábban már említett elektromos hajtású jármű prototípus, valamint a hibrid hajtások területén elkészített megvalósíthatósági tanulmány. Az idővesztéség elkerülése végett a Gépjárművek tanszékkel közösen meghirdetésre került az „Alternatív járműhajtások” c. M.Sc. modul, amely az alábbi főbb tantárgyakat tartalmazza: Elektro-hibrid járművek dinamikája, Alternatív hajtásrendszerek tervezése, Erőátvitel tervezése, járműmechanika, Hibrid rendszerek irányítása. A tantárgytematikák részletes kidolgozása megkezdődött, és az M.Sc. tanterv életbe lépéséig (még 3 év) be is fejeződik.

Oktatómunkánk alapja a világszínvonalú kutatás

Oktatási laboratórium Külön figyelmet szentelünk a jelenleg kiépítés alatt álló laboratórium megtervezésekor annak „oktatásbarát” kialakítására. Bár a laboratórium telepített eszközeinek beszerzése, és az eszközállomány menedzselése koncentrált módon zajlik, egyes mobil eszközöket ideiglenesen kihelyeztünk a konzorciumhoz tartozó tanszékekre, és természetesen a továbbiakban is integrálni kívánjuk azokat az adott tanszék, illetve tantárgyak oktatási rendszerébe.

Természetesen az ilyen típusú „eszközcsere” a másik irányban is működik. Jó példa erre a Közlekedésmérnöki Kar Gépjárművek Tanszékével kötött megállapodás, amelynek értelmében a Tudásközpont és a tanszék eszközállományát egységes számítógépes nyilvántartási rendszerben kezeljük (természetesen tudva mindennek a tulajdonjogát). Így elkerülhetőek a párhuzamos, illetve az egymást részben átfedő beszerzések, és megvalósítható a befektetett eszközök optimális kihasználtsága.


11

A kutatómunkába bevont hallgatók

14

K

iemelkedően sikeresnek mondható a posztgraduális, illetve a felsőbbéves hallgatók bevonása a szakmai munkákba. Mind a tudományos diákköri témák, mind a doktori témák kiírásai iránt nagy volt az érdeklődés. A 2006-os év során 33 M.Sc. képzésben, és 19 Ph.D. programban résztvevő fiatal kutatót tudtunk a munkák során alkalmazni, közülük többen nem csak egy projekten dolgoztak.

12

10

8

6

Ph.D. 4 M.Sc.

2

0 1.1

1.2

1.3

2.1

3.1

3.2

3.3

3.4

4.2

4.3

4.5

5.1

5.2

5.3

5.4

5.5

5.6

5.7

5.8

ÚJ KONCEPCIÓK Név Aba Attila Albert József Aradi Szilárd Balogh Levente Bári Gergely Bauer Péter Czmerk András Dobrik Norbert Egri Attila Erdős Bence Fekete Róbert Fördős Gergely Fülep Tímea Gubovits Attila Hegyi Tamás

12

Státusz Hónap Témakör Msc 7 Járműflotta műszaki menedzsmentjének platform fejlesztése Msc 1 Autonóm irányítási rendszerek fejlesztése Phd 7 Járműflotta műszaki menedzsmentjének platform fejlesztése Phd 12 Elektromechanikus fékrendszer fejlesztése Msc 6 Járműdinamikai állapotbecslő algoritmus Phd 8 Járművezetők viselkedése irányított járműrendszerekben Phd 2 Mechatronikus járműkomponensek fejlesztése Msc 3 Járműrendszerek biztonsági szintje Phd 2 Skálázható fedélzeti elektronikus rendszer Msc 7 Járműflotta műszaki menedzsmentjének platform fejlesztése Phd 12 Járműflotta kooperatív irányítása Msc 8 Járművezetők viselkedése irányított járműrendszerekben Phd 12 Járműflotta műszaki menedzsmentjének platform fejlesztése Msc 7 Járműflotta műszaki menedzsmentjének platform fejlesztése Msc 3 Kormányrendszer fejlesztése


Projekt Témavezető 1.3 Dr. Szalay Zsolt 2.1 1.3

Wahl István Dr. Szalay Zsolt

4.5 3.1 5.2

Dr. Németh Huba Dr. Lukács Pál Dr. Benyó Zoltán

5.3 5.1 3.2 1.3

Dr. Huba Antal Dr. Szabó Géza Dr. Loványi István Dr. Szalay Zsolt

1.2 5.2

Dr. Soumelidis Alexandros Dr. Benyó Zoltán

1.3, 5.4 Dr. Szalay Zsolt, Dr. Edelmayer András 1.3 Dr. Szalay Zsolt 4.2

Jánosi István

Név Huszár Viktor Kálmán Viktor Keresztes Péter Kiss Tamás Klug Dávid Kocza Gábor Kovács Gábor Kovács Mátyás Lengyel Dávid Lévai András Lugosi Gábor Lukács Attila Mándoki Enikő Marton Gábor Nagy Elemér Nagy Gergely Oláh Gábor Oroszi Sándor Paholics Gábor Pintér Gábor

Státusz Hónap Témakör Msc 7 Autonóm irányítási rendszerek fejlesztése Phd 6 Járműdinamikai állapotbecslő algoritmus Msc 3 Járműrendszerek biztonsági szintje Msc 9 Járműflotta műszaki menedzsmentjének platform fejlesztése Msc 12 Járműflotta műszaki menedzsmentjének platform fejlesztése Msc 1 Hibatűrő elektronikus rendszerarchitektúra Phd 6 Integrált járműirányítás Msc 2 Járműrendszerek biztonsági szintje Phd 12 Járműflotta műszaki menedzsmentjének platform fejlesztése Msc 8 Autonóm irányítási rendszerek fejlesztése Msc 3 Autonóm irányítási rendszerek fejlesztése Phd 2 Mechatronikus járműkomponensek fejlesztése Msc 3 Kormányrendszer fejlesztése Msc 3 Autonóm irányítási rendszerek fejlesztése Phd 3 Skálázható fedélzeti elektronikus rendszer Msc 4 Kormányrendszer fejlesztése Msc 11 Kormányrendszer fejlesztése Msc 11 Autonóm irányítási rendszerek fejlesztése Msc 6 Kormányrendszer fejlesztése Msc 7 Járműflotta műszaki menedzsmentjének platform fejlesztése

Projekt 2.1 3.1 5.1 1.3

Témavezető Wahl István Dr. Lukács Pál Dr. Szabó Géza Dr. Szalay Zsolt

1.3, 3.3, 5.2 5.4 3.3 5.1 1.3, 3.3

Dr. Szalay Zsolt, Dr. Gáspár Péter, Dr. Benyó Zoltán Dr. Edelmayer András Dr. Gáspár Péter Dr. Szabó Géza Dr. Szalay Zsolt, Dr. Gáspár Péter, Szabó Géza 2.1, 4.2 Wahl István, Jánosi István 2.1 Wahl István 5.3 Dr. Huba Antal 4.2 Jánosi István 2.1 Wahl István 3.2 Dr. Loványi István 4.2 Jánosi István 4.2 Jánosi István 2.1 Wahl István 4.2 Jánosi István 1.3 Dr. Szalay Zsolt

Az ismeretek projektmunkán keresztül történő elsajátítása

Név Puskás János Reiss Attila Ribizsár András Schnellbach Ádám Szabó Bálint Szádeczky K.E Szander Zoltán Szilágyi László Szoboszlay Dániel Tamás Milán Tóth András Bálint Tóth Gábor Török Ádám Török László Varga Attila Varga Ádám Zöldy Máté

Státusz Hónap Témakör Msc 4 Menetdinamikai szabályozó rendszer fejlesztése Phd 5 Járművezetők viselkedése irányított járműrendszerekben Msc 8 Autonóm irányítási rendszerek fejlesztése Msc 9 Kormányrendszer fejlesztése Phd 7 Autonóm irányítási rendszerek fejlesztése Phd 10 Autonóm irányítási rendszerek fejlesztése Msc 4 Kormányrendszer fejlesztése Msc 4 Járművezetők viselkedése irányított járműrendszerekben Msc 1 Skálázható fedélzeti elektronikus rendszer Msc 9 Autonóm irányítási rendszerek fejlesztése Msc 11 Autonóm irányítási rendszerek fejlesztése Msc 4 Kormányrendszer fejlesztése Phd 7 Járműflotta műszaki menedzsmentjének platform fejlesztése Phd 5 Járművezetők viselkedése irányított járműrendszerekben Msc 3 Kormányrendszer fejlesztése Phd 3 Kormányrendszer fejlesztése Phd 12 Járműflotta műszaki menedzsmentjének platform fejlesztése

Projekt Témavezető 3.4 Koleszár Péter 5.2 Dr. Benyó Zoltán 2.1, 4.2 4.2 2.1, 3.1 2.1 4.2 5.2

Wahl István, Jánosi István Jánosi István Wahl István, Dr. Lukács Pál Wahl István Jánosi István Dr. Benyó Zoltán

3.2 2.1, 4.2 2.1 4.2 1.3

Dr. Loványi István Wahl István, Jánosi István Wahl István Jánosi István Dr. Szalay Zsolt

5.2

Dr. Benyó Zoltán

4.2 4.2 1.3

Jánosi István Jánosi István Dr. Szalay Zsolt


13

Technológiatranszfer, a kutatási eredmények hasznosítása

A

„tudás-termék” előállításában, éppúgy mint értékesítésében, kiemelkedő szerepet játszik a Tudásközpont irányában, illetve a központ által kifelé megvalósított technológia transzfer. Technológiatranszfer számos formában jöhet létre: specifikációk vagy más dokumentáció átadása, együttműködés adott K+F projektekben, kutatók és mérnökök cseréje különböző projektek illetve együttműködő partnerek között.

ÉLENJÁRÓ TECHNOLÓGIÁK Kétirányú technológiatranszfer A 2006-os évet jelentős részben még mindig a befelé irányuló technológiatranszfer jellemezte, hiszen a kutatási-fejlesztési projektek – bár már túljutottak a specifikációs szakaszon – még életciklusuk korai fázisában tartanak, amikor az ipari partnerek fokozottan kell, hogy támogatást nyújtsanak. A konkrét ipari termékek fejlesztését megcélzó projektekben, de a platform fejlesztések jelentős részénél is az ipari partnerek jelentős mértékben és formában (szabványokkal, belső követelményekkel, eszközökkel, eljárásokkal) támogatták az egyetemi felet. Ez a megvalósult technológia transzfer jelentős részben járul hozzá a tudásbázis építéséhez. Az év folyamán azonban megindult a másik irányú technológia transzfer is, amelynél egy sor kérdést kellett tisztáznunk. E folyamat kulcskérdése a termékfelelősség

14


témaköre: az egyetem, mint költségvetési intézmény milyen mértékben és módon tud, illetve akar az általa előállított termékekért felelősséget vállalni. A Tudásközpont termékei közül jelenleg – de valószínűleg ez a jövőben is így marad – a legnagyobb jelentőséggel a licenc típusú termék bír, amely valamilyen területen felépített tudás harmadik fél általi hasznosítását jelenti. Az év folyamán konkrét esetben szembesült a központ ezzel a helyzettel: a „REDEMPT” elnevezésű projekt menedzsment rendszerünkre vonatkozó specifikáció értékesítése kapcsán. Az SDA Stúdió szoftverfejlesztő céggel kötöttünk licenc-szerződést, miszerint a specifikáció alapján kifejleszti és értékesíti a szoftvert, de a Tudásközpontnak meghatározott mértékű díjat fizet minden eladott termék után.

Technológiatranszfer üzleti alapon A technológiatranszfer másik tipikus esete az, amikor a Tudásközpont alkalmazott K+F megbízás keretein belül rendszerjavaslatot és minta rendszert dolgoz ki és implementál a megrendelő számára, azonban e specifikáció alapján a rendszer indusztrializálását és szállítását nem ő végzi, hanem harmadik fél, optimális esetben valamelyik konzorciumi partner. Itt is a licencdíjas megoldás látszik alkalmazhatónak, azaz a Tudásközpont a kutatás-fejlesztési tevékenység eredményeképpen létrejött rendszerspecifikációt adja el. E megoldás részleteinek helyes kidolgozása azért igen

fontos, mert a jövőben ez a megoldás látszik hosszútávon követendőnek, hiszen így a termékfelelősség kérdése rendezetté válik. (Az egyetem alapvetően oktatással foglalkozó intézmény, és nincs felkészülve arra, hogy az általa előállított termékek teljes életciklusán keresztül biztosítsa a szükséges háttérszolgáltatásokat, pl. vevőszolgálat, szerviz.) Intenzív és állandósult technológiatranszfer folyamatok esetén természetes lehetőségként merül fel a konzorcium kibővítésének lehetősége is, erre azonban a működés jelen fázisában még nem volt igény.

A egyetemi tudás bekerül az innovációs folyamatba

Az innováció társadalmi haszna Természetesen ugyanilyen fontosnak tartjuk az általános értelemben vett technológiatranszfer részét képező tudásátadás minden formáját, hisz ily módon tölti be a Tudásközpont társadalmi „küldetését”. Feladatunknak tekintjük, hogy folyamatosan informáljuk belső és külső partnereinket, az egyetemi közösséget, a kapcsolódó területeken működő hazai intézményeket, a szakmát, és az érdeklődő nagyközönséget a technológiai fejlődés nemzetközi státuszáról, és lépéseket tegyünk a legfejlettebb technológiák hazánkban történő meghonosítására. E társadalmi léptékű hasznosulás is számos formában megvalósult: tudományos és ismeretterjesztő cikkek, tanulmányok, konferenciák és szakmai rendezvények formájában, valamint az egyetemi oktatásban; amelyekről a beszámolóban több helyen szó esik, ezért részletezésüktől itt eltekintünk.


15

Együttműködés az ipari partnerekkel

A

Tudásközpont a 2006-os évben egyrészt stabilizálta a meglévő kapcsolatait, valamint tovább szélesítette az együttműködés spektrumát, mind belső, mind külső partnerekkel. Különösen fontosnak tartjuk a stratégiai együttműködés megszervezését a komplementer területeken működő Tudásközpontok között, mert így a központok közösen komplexebb szolgáltatást tudnak nyújtani a megrendelők felé, és az állami források felhasználása is hatékonyabbá válik.

SZAKMAI KÖZÖSSÉGÉPÍTÉS A belső együttműködés kiteljesedése A projektek előrehaladásával természetszerűen erősödött a konzorcium tagjai közötti együttműködés, példaként feltétlenül meg kell említeni a Knorr-Bremse Fékrendszerek Kft., az Inventure Kft., és a Tudásközpont új (üzleti alapon nyugvó) projektekben történő közös tevékenységét, amelynek sikeréhez, és a feladatok hatékony elvégzéséhez az említett szervezetek közötti szorosabb együttműködés volt szükséges.

16


Bizonyos projektekben további egyetemi egységek kerültek bevonásra, például a turbófeltöltési projektben a Gépészmérnöki Kar Áramlástani Gépek Tanszéke vett részt, illetve a Gépjárművek Tanszék végzett kiegészítő vizsgálatokat. Szintén több egyetemi és külső partner részvételével zajlik a tudásközpont szakmai portfoliójának bővítése, ennek eredménye az elektromos hajtású demonstrációs jármű kifejlesztése során mutatott hatékony munka.

Együttműködés a Tudásközpontok között Szélesedett a külső együttműködések köre is majdnem minden területen. A győri Járműipari tudásközponttal megállapodást kötöttünk egy közös folyóirat elindításáról, amelynek az első két összevont száma megjelent. Stratégiai együttműködési szerződést írtunk alá az újonnan alakult Közlekedésinformatikai és Telematikai Tudásközponttal, amely a jövőbeli együttműködésünket rendezi – az NKTH által is megkívánt módon – egy sor területen: a közös kutatás és infrastruktúra használat, folyamat és eszközök átvétele, közös publikációs és oktatási tevékenység. Megbeszéléseket kezdtünk ipari partnerek kezdeményezésére és részvételével a Miskolci Egyetemen működő Mechatronikai Tudásközponttal az észak-magyarországi régióban történő együttműködés részleteiről.

A Tudásközpont katalizálja a járműipari kutatásokat

Üzleti alapon nyugvó együttműködések Sikeresen folytatódott az előző évben elkezdett együttműködés az ATEV-el, a Moltrans-szal és a Magyar Postával. Mindhárom cég speciális, a piacon lévő rendszerekkel nem kielégíthető igényeket támasztó flottamenedzsment rendszert szeretne, amelyre mindhárom esetben ajánlatot tettünk és a szerződések aláírása után elkezdtük a projekteket. Hasonló megbeszéléseket folytattunk és jutottunk el az ajánlati szakaszig további két, speciális járművekkel rendelkező céggel, ahol a szerződés aláírása valószínűleg a következő év elején várható. A közlekedésbiztonság, az alternatív üzemanyagok alkalmazhatósága, a roncsautók és a termékdíj jogi– műszaki kérdéseinek vizsgálata területén kezdtünk együttműködést a General Motors Hungary-vel, ahol K+F szolgáltatást fogunk a cégnek nyújtani. Az év során

többször folytattunk tárgyalást a Continental budapesti fejlesztő központjával, valamint a SAPU cég képviselőivel különböző területeken történő együttműködésről. A már korábban említett hibrid járműhajtásokkal kapcsolatos kutatási és üzleti lehetőségek feltárása érdekében konzorciális együttműködést kezdtünk a Szegedi Egyetem, a Furukawa Electric Technology Institution, a Trigon és az MTA SZTAKI részvételével, és bár a beadott pályázatunk az első körben nem nyert támogatást, ezt a területet tovább műveljük, és megpróbálunk kiegészítő forrásokat szerezni. Ezen együttműködés alapján, de annak keretein túl kezdtük el a Trigon Kft.-vel egy hajtáslánc vizsgáló próbapad modelljének a felépítését, amely a Tudásközpont több új üzleti tevékenységének is hátteréül szolgál.


17

Integrált marketing-kommunikáció

M

unkánk széleskörű megismertetését a kezdetektől fogva tudatosan formált marketingkommunikációs eszközökkel kívánjuk elérni. Közvetlen célunk a Tudásközpontban végzett kutatófejlesztő munka eredményeinek eljuttatása mind a szűkebb értelemben vett szakmai környezetünk szereplőihez, mind a járműtechnológia iránt érdeklődő nagyközönség felé. Közvetett értelemben részt kívánunk vállalni a társadalmi tudatformálásban is, a közlekedés fenntartható fejlődése, a személy- és vagyonbiztonság javítása, valamint a környezetvédelem problémáinak vonatkozásában.

TÁRSADALMI SZEREPVÁLLALÁS A tudományos ismeretek terjesztése A Tudásközpont 2006. szeptember 13-án megtartott 1. Tudományos Konferenciájának célkitűzése az volt, hogy a konzorciumi partnerek és a kutatásban résztvevő személyek bemutathassák egymásnak és a meghívott vendégeknek a kutatás-fejlesztési munka során eddig elért eredményeiket. A konferencia témája – összhangban a kutatási programokkal – a platformrendszerekkel, az intelligens aktuátorokkal, a járműszintű irányítással, a jármű-környezet kapcsolaton alapuló irányítással, és a járműcsoportok irányításával kapcsolatos tudományos és mérnöki problémák/megoldások bemutatása volt. A konferencián plenáris előadások is elhangzottak, ahol a témakör hazai mérvadó szaktekintélyei a terület általános kérdéseiről adtak ismertetést. A konferencia lehetőséget nyújtott az egyetemi, akadémiai és ipari partnerek közötti konzultációra, illetve arra, hogy a hasonló témában dolgozó kutatók megosszák egymással tapasztalataikat, ezzel is elősegítve a projektek további előrehaladását.

18


A konferencia alkalmából jelent meg „A Jövő Járműve” első (dupla) száma. Ugyanis, a tájékoztatás egyik fontos elemeként – a győri Járműipari Tudásközponttal közösen – olyan hiánypótló jellegű szakmai folyóirat indítását határoztuk el, amellyel több, számunkra és partnereink számára egyaránt fontos célt kívánunk elérni. Szeretnénk hogy a Tudásközpontokban zajló, nemzetközi viszonylatban is iránymutatónak számító tudományos kutatások és ipari fejlesztések eredményei a hazai szakmai közönség számára széles körben elérhetővé váljanak. A tudásszolgáltatáson túlmenően nem titkolt célunk egyfajta szakmai közösségépítés, a cikkek szerzői és az érdeklődő olvasóközönség tudásának koncentrálásával, egy interaktív, magyar nyelvű szakmai fórum létrehozásán keresztül. Mindezeken túl lehetőséget szeretnénk biztosítani a Tudásközpontok fiatal munkatársainak a szakmai közönség előtt való bemutatkozásra.

Részvétel a szakmai rendezvényeken A szűkebb értelemben vett szakmai környezetünkön túlmenően is igyekszünk potenciális partnereinket, illetve az érdeklődő nagyközönséget minél szélesebb körben informálni kutatás-fejlesztési projektjeink eredményeiről. Ennek érdekében a Tudásközpont (más szakmai

szervezetekkel összefogásban) kiállítóként vett részt a járműipar hazai és európai meghatározó rendezvényein: • Automechanika Frankfurt (2006. szeptember 12–17.) • Autotechnika/AutoDIGA (2006. szeptember 28. – október 1.) Külön is kiemelnénk a flottamenedzsmenttel kapcsolatos kutatásaink hazai és nemzetközi visszhangját, melyet azzal is alátámaszthatunk, hogy munkatársaink meghívott előadóként szerepeltek a szállítmányozási szakma két neves rendezvényén: • 37. Autóbusz Szakértői Tanácskozás (2006. szeptember 5–6.) • Central and Eastern European Transport, Logistics & Supply Chain Congress (2006. október 4–5.) Nagyon fontosnak tartjuk a kutatás-fejlesztési eredmények oktatásba történő minél hatékonyabb visszacsatolását, így természetesen önálló standdal jelentünk meg befogadó intézményünk szakmai rendezvényén: • BME Ipari Nyílt Nap (2006. február 28.)

Tudásszolgáltatás a szakmának és a nagyközönségnek

Kommunikáció a lehető legszélesebb körben Fontosnak tartjuk, hogy munkánkat a társadalom minél szélesebb rétegei megismerjék, ezáltal a Tudásközpont egyfajta társadalmi tudatformáló szerepet töltsön be a szakmai kompetenciánk körébe tartozó területeken, elsősorban a közlekedés fenntartható fejlődése, a személyés vagyonbiztonság javítása, valamint a környezetvédelem problémáinak vonatkozásában. Ennek érdekében munkatársaink kiterjedt publikációs tevékenységet folytattak a hagyományos és elektronikus médiumokon keresztül, továbbá munkatársaink számos alkalommal szerepeltek szakértőként televízió és rádióműsorokban. Ezek közül a legfontosabbak: Televízió műsorok: • M1 (Glóbusz, Napi Mozaik) • M2 (Válaszd a tudást) • TV2 (Totalcar)

Rádióműsorok: • radiocafé 98.6, Megjelenések a nyomtatott sajtóban: • Lastauto Omnibus (2006. január) • Loginfo (2006. január-február) • Hungarokamion (2006. március) • Szabad Föld (2006. március 17.) • Autótechnika (2006. március 31.) • Camion (2006. április 11.) • Napi Gazdaság „Újbuda” melléklete (2006. április 24.) • Gúla (2006. szeptember–október) Szereplés az elektronikus médiumokban: • http://www.napi.hu (2006. április 24.) • http://www.index.hu (2006. április 26. és július 1.) • http://www.klick.hu (2006. október 18.)


19

Áttekintés

JÁRMŰCSOPORT IRÁNYÍTÁSA

20

JÁRMŰ-KÖRNYEZET KAPCSOLATA

JÁRMŰSZINTŰ IRÁNYÍTÁS

Programvezető Dr. Péter Tamás

Programvezető Wahl István

Programvezető Dr. Gáspár Péter

Kutatási projektek • Járműforgalmi rendszerek modellezése és irányítása • Rendszerirányítás kommunikációs hálózatokon keresztül, a járműflotta kooperatív irányítási kérdései • Járműflotta műszaki menedzsmentjének platform fejlesztése

Kutatási projektek • Autonóm járműirányítási rendszerek

Kutatási projektek • Járműdinamikai állapotbecslő algoritmus fejlesztése, szenzoroptimalizáció • Jármű fedélzeti elektronikus rendszerek skálázható platformjának tervezése • Integrált irányítás módszertanának kidolgozása fékezési, kormányzási és felfüggesztési rendszerekhez. Szoftvertechnológiai eszközök alkalmazása valósidejű elosztott irányítási rendszerekben • Elektronikus kormány és fékrendszer beavatkozáson alapuló menetdinamikai szabályozó rendszer

Publikációk • Folyóiratcikk: 8 • Konferencia előadás: 4 • Egyéb: 1



Arányos költségek




INTELLIGENS AKTUÁTOROK

PLATFORM RENDSZEREK

E G YÉ B

Programvezető Jánosi István

Programvezető Dr. Edelmayer András

Programvezető Dr. Stukovszky Zsolt

Kutatási projektek • Addicionális elkormányzást megvalósító kormányrendszer kifejlesztése • Sűrített levegő befúvásán alapuló rövid idejű teljesítménynövelő motorfeltöltő rendszer • Elektromechanikus fék irányítási algoritmusának fejlesztése

Kutatási projektek • Járműrendszerek biztonsági szintjének meghatározása • Járművezetők viselkedése irányított járműrendszerekben • Mechatronikai járműkomponensek fejlesztési és jóváhagyási folyamata és metodikája • Hibatűrő elektronikus rendszerarchitektúra járműrendszerekre • A kutatás-fejlesztési folyamat szabályozási és projektmenedzsment rendszerének fejlesztése • Tudásbázis létrehozása, adatbázisban történő megjelenítése, menedzselése • Elektronikus menetdinamikai szabályozó rendszer nemzetközi előírási rendszerének kidolgozása • Komplex elektronikus rendszerek minősítése

Fejlesztési projektek: • ATEV • MOLTrans • Magyar Posta


Publikációk • Folyóiratcikk: 12 • Konferencia előadás:9 • Egyéb: 16

Publikációk • A Tudásközponttal foglalkozó ismeretterjesztő cikkek és előadások listáját a 19. oldalon közöljük.




Vizsgálati infrastruktúra Ebben az évben megteremtettük a vizsgáló laboratórium infrastrukturális alapjait. Az alábbi eszközök beszerzése történt meg, illetve indítottuk el a beszerzést: • dSpace és FlexRay eszközök • BGA forrasztóállomás, vizsgálómikroszkóp, termál-kamera • Elektronikus, nagynyomású üzemanyag-ellátó rendszerek vizsgálatára szolgáló próbapad • Járművek elektronikus kommunikációs rendszerének vizsgálatára, szimulációjára alkalmas vizsgáló állomás


21

Kutatási programok beszámolói

1. JÁRMŰCSOPORT IRÁNYÍTÁSA A program célja e viszonylag új keletű tudományterület – a kooperatív járműirányítás – lefedése. Az ilyen rendszerek segítségével a környezeti terhelés mérséklése és az utasbiztonság növelése egyaránt várható. Igaz ez egy adott útszakaszon haladó járművek (ún. karaván), illetve járművek logikailag összekapcsolt csoportja (ún. flotta) forgalmi irányítása esetén is. A karaván esetében valójában csak az első jármű vezetője dolgozik, a többi vezető munkáját kiváltják a járművek közötti kommunikációt megvalósító, és a járművek környezetét figyelő rendszerek. Olyan ez, mintha egy virtuális szerelvényt hoznánk létre, s ezzel – elméletileg legalábbis – minimalizáljuk a baleseti veszélyt, és optimalizáljuk az üzemanyag-fogyasztást. A kutatómunkától két szinten is eredményeket várunk: egyrészt a járműcsoport-irányítás elméleti hátterét tisztázva a kapott eredményeket konkrét fejlesztőkörnyezetben fogjuk majd ellenőrizni. Másrészt, a konzorcium egyik ipari résztvevője ki fog fejleszteni egy leegyszerűsített flottamenedzsment rendszert (konkrét technológiai platformot), melyen azután az intelligens irányítási stratégiák hatékonysága gyakorlati működés közben is vizsgálható, első lépésként természetesen laboratóriumi környezetben, modellautókkal. A szimulációs rendszerrel különböző forgalmi helyzeteket fogunk vizsgálni, olyanokat is, ahol nem minden jármű rendelkezik intelligens irányítással.

1.1. Járműforgalmi rendszerek modellezése és irányítása A projekt három intézmény szoros együttműködésén alapul: BME Közlekedésautomatika Tanszék, BME Irányítástechnika Tanszék, MTA SZTAKI Irányításelméleti Kutatólaboratórium. A projekt célja az elméleti kutatások vonatkozásában, egyrészt a nemzetközi szakirodalomban meglévő élvonalbeli eredmények adaptálása, másrészt új elméleti öszszefüggések feltárása és beintegrálása a tudásközpontba. Az alkalmazások területén olyan modellek és eljárások létrehozása a cél, amelyektől hatékony és piacképes ipari megoldások, szoftverek, ill. mérőrendszerek kifejlesztése várható. Hozzájárul a hazai autópályáink és közúti közlekedésünk fejlesztéséhez, a forgalmi adatok alapján történő beavatkozásra szolgáló javaslatok tételével. A projekt a következő részterületek, illetve súlypontok köré építkezik: mérőrendszerek fejlesztése, paraméterek analízise, modellek alkotása és szabályozások megvalósítása. A projekt szempontjából meghatározó, hogy mindegyik részterület szorosan összefügg a másikkal is. Pl. mérőeszközök–paraméterek, paraméterek–modellek, modellek–szabályozás stb. Igen fontosnak tartjuk, hogy a projektben ezeknek a súlyponti területeknek az egyidejű és összehangolt fejlesztése valósuljon meg. A projekt további feladatának tartja a közlekedés modellezésének továbbfejlesztését, a hatékony forgalomszabályozási módszerek kidolgozását és bevezethetőségének vizsgálatát, az új ITS koncepciók kifejlesztését, egyetemi és Ph.D. hallgatók aktív bevonásával. A projekt 2006-os évi kutatásai öt témaköré csoportosultak.

22


1. „Videó alapú forgalommérő szoftver tervezése, forgalommodellezés”. Elkészült a fix kamerás mérést megvalósító rendszer, amelynek segítségével mérhetőek online, illetve off-line módon a közúti forgalom makroszkopikus és mikroszkopikus jellemzői. További újabb alkalmazás a mért adatok alapján mikroszkopikus forgalmi modellek identifikációjára ad lehetőséget. Ez előkészítése egy – már fejlesztés alatt álló és a szabályozási feladatokra alkalmas interfésszel rendelkező – közúti forgalmi szimulációs szoftvernek. 2. Az „Autópálya eseménydetektáló rendszer fejlesztése”c. téma célja a forgalmi jellemzők meghatározása és annak eldöntése, hogy az útvonalon történt-e esemény. Az esemény detektálását követően döntést kell hozni, és tájékoztatni kell a forgalomban résztvevőket, pl. változtatható jelzésképű táblákon keresztül. A kiemelt és kidolgozott algoritmusok alkalmazása, detektor adatok mérésén keresztül történik. Az off-line kiértékelés mellett, fontos szerepet játszik az on-line probléma felismerés és beavatkozás is. Az állapotbecslés, a nemlineáris egyenleteinkre kiterjesztett speciális Kalman-szűrővel (EKF) történt. Ez alapján kiszámíthatóak az egyes események valószínűségei, melyek alapján a végső elkülönítés elvégezhető. 3. A „Közúti jelzőlámpás forgalomirányítás továbbfejlesztése” c. témában elkészült alkalmazás, egy egyedi jelzőlámpás csomópontban megvalósítható új szabályozási megközelítést mutat be, amely a fejlesztett szimulációs rendszerrel együttműködve bebizonyította, hogy az új megközelítés javíthatja a közlekedési csomópontok kapacitását.

4. Az „Ütközésmentes pályatervezés és forgalomirányítás prediktív és játékelméleti módszerekkel” c. téma főleg posztmodern irányításelméleti és játékelméleti alapokon vizsgálja a közlekedést, lehetővé téve a későbbi ITS rendszerek nagybiztonságú és nagyhatékonyságú tervezését, megvalósítását és üzemeltetését.

5. A kutatási munka mellett a projekt vezetése nagy figyelmet fordít arra is, hogy a feladatokkal párhuzamosan az oktatásban is felhasználásra kerüljenek az eredmények. Ennek érdekében a saját eredmények, és a felhalmozott szakirodalmi anyagok oktatási jegyzetté formálása is megkezdődött a projekt keretein belül.

1.2. Rendszerirányítás kommunikációs hálózatokon keresztül, a járműflotta kooperatív irányítási kérdései A projekten belül fő kutatási irányokként a kooperatív járműirányításban elengedhetetlen kommunikációs hálózatok alkalmazási problémáinak, valamint a közúti közlekedésben résztvevő járműcsoportok kooperatív irányítása problémakörének vizsgálatát jelölhetjük meg, de fontos szerepet kap a kooperatív irányítási sémában mozgó járművek pozíciója, mozgásállapota, és a rendszer állapotát befolyásoló egyéb paraméterek detektálásával, mérésével, becslésével kapcsolatos, illetve a autonóm járműműködés követelményéből eredő problémák vizsgálata. A projekt életében fontos tényező annak felismerése, hogy a kooperatív járműirányítás nagyban függ a forgalomirányító rendszerektől, ezért ez év elején elhatározás született a forgalomirányítás, forgalomirányító rendszerekkel való együttműködés problémáinak tanulmányozására is az 1.1 projekttel megvalósuló együttműködés keretében. MTA Számítástechnikai és Automatizálási Kutató Intézet Rendszer és Irányításelméleti Kutató Laborja az adhoc vezeték nélküli kommunikációs hálózatok alkalmazásaival, a kooperatív járműirányítás alapvető elméleti kérdéseivel, valamint a kooperatív járműirányítás két területével, az autópálya irányítás és a csomópontokon való áthaladás problémáival foglalkozik, ez utóbbi területen szoros együttműködésben a Közlekedésautomatika Tanszékkel, ill. az 1.1 projekt munkatársaival. Az ad-hoc hálózatok területén egy IEEE 802.15.4 szabvány szerinti mintahálózat került megtervezésre, illetve van folyamatban megvalósítása, amelyben mikroszámítógéppel realizált mozgó, illetve PC-n realizált, infrastruktúrát megtestesítő hálózati végpontokat tartalmaz, és a jövőben a kooperatív irányítási hálózat tesztplatformjául szolgál. Ennek segítségével kerül kivitelezésre a kooperatív járműkísérletek elvégzésére szolgáló modell-platform. A kooperatív irányítás területén a modell-prediktív irányítási sémák alkalmazhatóságának vizsgálatára került sor különösen az

autópálya irányításhoz kapcsolódóan, illetve megindult az algoritmusok fejlesztése. A továbbiakban az elméleti vizsgálatok folytatása mellett számítógépes szimulációk és modellkísérletek lebonyolítása a cél. A BME Közlekedésautomatika Tanszéke, a kooperatív irányítás problémáival alkalmazás-orientált szemléletben foglalkozik. Két terület került kiválasztásra, mint fő kutatási irány, az autópályán való haladás, valamint kereszteződésen való áthaladás problémája, szem előtt tartva a forgalomirányító rendszerekkel való kooperációt (együttműködés az 1.1 projekttel). Ebben az évben főleg az automatizált autópályák problémája került terítékre, az eddigi eredmények irodalmi adatok alapján való értékelése, illetve a területen való további munka tervezése. A továbbiakban a SZTAKI munkatársaival való együttműködés keretében kiválasztott irányítási problémák számítógépes szimuláció szintű megoldása, illetve modellkísérletekben való demonstrálása fog megtörténni. A BME Mechatronika, Optika és Műszertechnika Tanszéke a járműcsoportokban közlekedő járművek pozíciójával és mozgásállapotával kapcsolatban a járművek közti optikai úton való információközléssel foglalkozik a projekt keretében. Az idei évben egy prototípus berendezés elkészítéséről és kísérleti értékelésének megkezdéséről számolhat be. A BME Gépjárművek Tanszéke, a Thyssen Krupp Nothelfer Kft, valamint a Knorr-Bremse Fékrendszerek Kft (KB) a kooperatív irányítási sémákban működő tesztjárművek kialakításával foglalkoznak, az idei évben az egyedi járművek autonóm működésének megvalósítását célzó fejlesztések zajlottak le. TÜV NORD-KTI Kft (TÜV): az autonóm és kooperatív járműműködéssel kapcsolatos előírásokkal, szabványokkal, ajánlásokkal, valamint az ezeknek való megfelelőségi kérdésekkel foglalkozik.


23

1.3. Járműflotta műszaki menedzsmentjének platform fejlesztése A műszaki lehetőségek fejlődésével a jövő ITS (Intelligent Transport System) rendszerei egyre megvalósíthatóbbá válnak. A projekt keretében végzett kutatás-fejlesztés eredményeként egy olyan nagy tudású flotta menedzsment rendszer jött létre, amely nemcsak megfelel a mai kor igényeinek, hanem számos egyedi funkcióval rendelkezik. A konzorcium tagjainak munkája során az előző évben lefektetett tanulmányoknak és kutatások alapján létrejött egy gyakorlatban is működképes flottamenedzsment rendszer. A BME Gépjárművek tanszék olyan intelligens kiértékelő algoritmusok kifejlesztését végezte el, amelyek önállóan képesek az adatok kiértékelésére, a gépjármű adataiban jelentkező hibák felismerésére adott esetben korrigálására. Az algoritmusok futtásához szükséges magas szintű platform kifejlesztését a KnorrBremse Fékrendszerek Kft. végezte. A platform a kor követelményeinek megfelelően redundásan, több szerver együttes működésével lett kialakítva. Ez az elosztott rendszerű kialakítás lehetővé teszi, hogy nagy terhelés esetén akár az egyik szerver meghibásodása esetén is képes legyen az adatok kiértékelésére és szolgáltatására. A gépjárműadatok az Inventure Autóelektronika Kft. által fejlesztett ECU rögzíti és továbbítja. A kifejlesztett ECU a gépjármű adatokat a jármű CAN buszáról, belső

valamint külső szenzorokról nyeri. Az adatok a GPRS kapcsolatnak megfelelően real-time rendelkezésre állnak a szerveren. A kidolgozott rendszer haszongépjárműves tesztjét a ThyssenKrupp Nothelfer Kft. végezte el. A tesztek megmutatták, hogy a kidolgozott platform rendszer a gyakorlatban is működőképes. Az elkészült flottamenedzsment platform megoldást nyújthat minden flotta részére, hiszen a rendszerbe integrált kiértékelő algoritmusok, nagyban megkönnyítik –adott körülmények között, teljes mértékben elvégzik – az adatok kiértékelését. A projekt sikerességét igazolja a számos publikáció és médiaszereplés, valamint az a tény, hogy a rendszer két valós körülmények között működő haszongépjárművön több mint fél éve folyamatosan üzemszerűen működik. A projektben végzett kutatási folyamatok során felhalmozott innovációval, az elkészült flottamenedzsment platform prototípus a jövő ITS rendszereinek valós alapját teremti meg. A rendszer tovább fejlesztésével, további intelligens automatizált funkciók fejlesztésével a járműflotta műszaki menedzsment platform fejlesztése projekt az „egyszerű” flottamenedzsment platformból az ITS rendszerek fejlesztése felé tolódik el.

Fontosabb publikációk a témakörben • István Varga, Balázs Kulcsár, Tamás Péter: Design of intelligent traffic control systems. ERCIM News, No. 65, pp. 38-39, April 2006. • Tamás Bécsi, Tamás Péter: A mixture of distributions background model for traffic video surveillance. Periodica Polytechnica ser. Transp. Eng., Budapest, Hungary, 2006

24


• Ackermann Zoltán, Szalay Zsolt, Zöldy Máté: Flottamenedzsment rendszerek műszaki megoldásai – szállítási és logisztikai feladatok optimálása, Tranzit Szaklap, 2005. december. • Ackermann Zoltán, Szalay Zsolt, Zöldy Máté: Flottamenedzsment rendszerek felépítése és funkciói, Loginfo, 2006/1.-2.

2. KÖZVETLEN JÁRMŰ–KÖRNYEZET KAPCSOLAT A közúti közlekedés biztonságának növelése érdekében, valamint a járművezetők vezetésben történő segítésére, olyan járműrendszerekre van szükség, amelyek képesek a jármű mozgásába beavatkozni, vagy a járművezetőt figyelmeztetni. A járműveken elhelyezett, és a jármű közvetlen környezetéről információt szolgáltató szenzorok jeleit használva olyan járműrendszerek fejleszthetőek, amelyek a fenti igényeket kielégítik. A program tartalmazza az autonóm járműirányítási rendszerek fejlesztéséhez szükséges rendszermodellezési, szabályozástechnikai, mechanikai, elektronikai és kommunikációs területeken történő kutatás-fejlesztési feladatokat. A program eredményeként olyan járműszintű irányítórendszereket kapunk, amelyek segítségével a jármű közvetlen környezetétől függően tudjuk a jármű mozgását befolyásolni. Ilyen eredmény például: 1) automatikus parkolásszabályozó rendszer, 2) képfelismerő rendszeren alapuló sávkövető vagy sávelhagyást detektáló rendszer.

2.1. Autonóm járműirányítási rendszerek

A projektben a 2006. év során a BME Irányítástechnika és Informatika Tanszék, Gépjárművek Tanszéke, valamint az MTA SZTAKI vettek részt. A fejlesztésbe szintén bevonásra került egy új partner: a BME Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék. A projektben idén az automatikus parkolás-segítő rendszer (APC rendszer) jármű-szimulációs környezetben való tesztelése, a valós rendszer realizálása, illetve integrációja, valamint a járműtesztek előkészítése volt a cél. A videó alapú sávelhagyás detektáló és sávkövető rendszer (VLF rendszer) esetében célunk a képfeldolgozó algoritmus fejlesztése, illetve az útpálya, közlekedési sávok és az úton elhelyezkedő, ill. mozgó akadályoknak széles fény és időjárási viszonyok közti detektálására szolgáló algoritmusok kidolgozása volt a feladat. A projektben az APC rendszer esetében az alábbi eredmények születtek: Kifejlesztettünk egy olyan algoritmust, amely a járművön elhelyezett szenzorok jelpontjainak feldolgozásával meghatározza, hogy a jármű közvetlen környezetében elhelyezkedő, elsősorban járművek, vagy egyéb tárgyak és akadályok között hol lehetséges a parkolás.

Ehhez az un. Hugh-féle transzformáció erre az alkalmazásra átalakított változatát alkalmaztuk. Sor került a pályatervezési, illetve parkolásszabályozási algoritmusok kifejlesztésére. Ezen algoritmusokat párhuzamos, valamint merőleges parkolási esetekre állítottuk elő, amelyeket Matlab/Simulink környezetben teszteltük. A projekt következő lépéseként előkészítettük a parkolás-szabályozó rendszer járműbe történő integrálását. A rendszer egyik alapvető eleme az ultrahangos távolság-jeladó, amelyhez elkészítettünk egy feldolgozó és a jeleket a CAN kommunikációs hálózatra átalakító elektronikát. Szintén előkészítésre kerültek azok a tesztek, amelyek alkalmasak arra, hogy a parkolás-szabályozó rendszert minősíthessük. Egy ultrahangos távolság-jeladóval, valamint Autobox-szal próbaméréseket is készítettünk, amelyek segítségével letesztelhettük a szenzor, illetve szabályozó elektronika közötti kommunikációt. Annak érdekében, hogy a parkolás-szabályzó algoritmus be tudjon avatkozni a jármű elektromos kormányrendszerébe, a kormányrendszer szabályozó algoritmu-


25

sát is módosítani kellett úgy, hogy egy külső szögbemenet alapján lehessen a járművet kormányozni. A projektben a videó alapú VLF rendszer esetében az alábbi eredmények születtek: A VLF rendszer valósidejű implementációjához és demonstrációjához összeállítottunk egy prototípus rendszert. Az alkatrészek beszerzése 2006. évben megtörtént. A rendszer optikai szenzora két intelligens hálózati kamera. Ezek egy-egy FPGA-t és egy-egy Linux processzort tartalmaznak, amelyek a képi előfeldolgozást végzik el. Az algoritmusnak az előfeldolgozást követő szakaszai egy olyan számítógépen futnak, amely képes a kamerákból érkező képeket egyidejűleg venni és feldolgozni, továbbá képes az ezekből számított, s az út geometriájára vonatkozó adatokat továbbítani a szervokormány alrendszerébe. A jármű-szimulációs környezetben való tesztelés előkészítése szintén megtörtént. A sávkövető szabályozó algoritmus tesztelése, valamint továbbfejlesztése ennek segítségével folytatható a továbbiakban. Kidolgoztunk egy kalibrációs eljárást, amely a kamerák jobb- és baloldali visszapillantó tükörre való erősíté-

sét követően lett elvégezve. Erre azért volt szükség, hogy az út, ill. a sávok geometriájának rekonstrukciójához pontosan ismerjük a kamerák belső paramétereit és a kamerák egymáshoz képesti térbeli elhelyezkedését. További feladatunk volt az útpálya, közlekedési sávok detektálására szolgáló algoritmusok megválasztása. A sávok detektálásához egy mono, és egy sztereo algoritmust választottunk. Az algoritmusok által meghatározott paramétereket kapja meg a sávkövető szabályzó, amely a sávban tartást végzi a szervokormány segítségével. Az APC rendszer esetében a következő évben el fogjuk végezni a parkolás-szabályozó rendszer járműbe történő integrálását, illetve annak tesztelését a járműben. A tesztek alapján kerül sor a parkolás-szabályozó rendszer előzetes minőségi tanúsítására. A videó alapú VLF rendszer esetében a 2007. év során elvégezzük a rendszer jármű-szimulációs környezetben történő tesztelését, továbbfejlesztjük a képfeldolgozó algoritmust a különböző fény és időjárási viszonyoknak megfelelően, elvégezzük a sávkövető algoritmus valósidejű implementálását, valamint előkészítjük a képfeldolgozó rendszer járműben történő tesztelését.

Fontosabb publikációk a témakörben • Szabó Bálint: „Automatikus parkolás-szabályozó rendszer felépítése és működése”, Tavaszi Szél Konferencia, 2006, Kaposvár. • A. Bódis-Szomorú: „FPGA-based development environment for automatic lane detection”. 13. Doktorandusz Miniszimpózium, BME Villamosmérnöki és Informatikai Kar Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék, http://www.mit.bme.hu/ events/minisy2006/participants.html • Emese Szádeczky-Kardoss, Bálint Kiss. „Extension of the Rapidly Exploring Random Tree Algorithm with Key Configurations for Nonholonomic Motion Planning”,

26


IEEE 3rd International Conference on Mechatronics. Budapest, Hungary, pp. 363-368. • Emese Szádeczky-Kardoss, Bálint Kiss. „Probabilistic Path Planning for Stratified Systems using Key Configurations for the Rapidly Exploring Random Tree Algorithm”, IEEE 12th International Conference on Methods and Models in Automation and Robotics. Miedzyzdroje, Poland. pp. 671-678. • Emese Szádeczky-Kardoss, Bálint Kiss. „Error Based OnLine Trajectory Time Scaling”, IEEE 10th International Conference on Intelligent Engineering Systems. London, UK, pp. 80-85.

3. JÁRMŰSZINTŰ IRÁNYÍTÁS A program célja olyan szoftverek és eljárások fejlesztése, amelyek alkalmazhatóak járműdinamikai szabályozó rendszerekben, vagy azok fejlesztésében. A közúti forgalom növekedésével egyre nagyobb figyelem fordul a járművek környezetre gyakorolt hatására. Ez egyre szigorodó követelményeket állít a járművekkel szemben, amely követelményeket már csak elektronikus rendszerekkel lehet teljesíteni. Az elektronikus rendszerek vezérlő szoftvereinek fejlesztése mára jelentős hányadot tesz ki a járműgyártók fejlesztési kapacitásából, és jól különválasztható üzletággá vált. A szoftverek termékké válnak, amely lehetőséget ad önálló vállalkozásoknak a szoftverfejlesztés területén, hogy járműipari beszállítóvá váljanak. Az eredmény olyan szoftvermodul, vagy eljárás lesz, amelyek alkalmazhatóak járműirányító rendszerekben, mint: 1) szoftvermodul járműirányító rendszerekhez; 2) alapul vagy eszközül szolgál járműirányító rendszer szoftverének fejlesztéséhez; 3) önálló járműirányító rendszer.

3.1. Járműdinamikai állapotbecslő algoritmus fejlesztése, szenzoroptimalizáció A projekt célja a jármű állapotát becslő algoritmusok fejlesztése, illetve a járművön található szenzorok optimalizálása. Az állapotbecslés célja, hogy megfigyeljük a jármű dinamikai és műszaki állapotát (oldalkúszási szögét, a felépítmény dőlését billenését). A paraméterek becsléséhez ún. bicikli- és hat szabadságfokú járműmodellt alkalmaztunk. Az előbbire egy gyorsabb és egyszerűbb becslő tervezhető, míg a második több dinamikai paraméter becslésére alkalmas, de bonyolultabb a modell, és több bemenő paraméterre van szüksége a számításokhoz. Azonban a járműmodellek számos olyan paramétert tartalmaznak, amelyek nem ismertek, ezeket a paramétereket identifikálni kell. A paraméterbecslés nehézsége két okból ered: i) a folytonos modell paramétereit mintavételezett jelekből, azaz mérésekből kell megbecsülni, ii) a folytonos modell paramétereinek becslésében lényeges szerepet játszó kezdeti értékek nem ismertek. Az ajánlott identifikációs módszerben Luenberger típusú megfigyelő tervezését és a megfigyelt rendszer felhasználását javasoltuk. A módszer előnye, hogy a kezdeti értékek megválasztására nem érzékeny. A kidolgozott módszert járműmodell ismeretlen paramétereinek becslésére alkalmaztuk, így a modellben lévő tehetetlenségi nyomatékok becslésére, illetve a járműmanőverek során időben változó adhéziós együttható becslésére. A megfigyelő alapú módszer lényeges előnye, hogy a jármű nem mérhető jeleinek becslésére is alkalmazható. Az eljárást különböző szimulációs modelleken teszteltük MATLAB/Simulink környezetben. A jármű műszaki állapotának becslése során olyan alkatrészek élettartamát szeretnénk meghatározni, amelyek a mindennapos üzemeltetés során elhasználódnak. Először meg kell állapítani az adott alkatrésznek egy

olyan jellemzőjét, amely szenzorokkal mérhető, és értékének változásából következtetni lehet az alkotóelem állapotára. Az algoritmus tárolja ezeket a mért paramétereket adott út megtétele után, és amikor elegendő adatpont összegyűlt, indulhat az élettartam becslése. Lineáris, másodfokú, exponenciális és logaritmikus regressziókat vizsgáltunk, majd kiválasztottuk a legjobb illeszkedés biztosító becslést a korrelációs tényező és a szórások figyelembevételével. A járművön elhelyezett szenzorok optimalizálására kétfajta szenzort fejlesztettünk ki, amelyek a jármű dinamikai állapotának meghatározásában nyújt segítséget. Az első szenzor egy hat szabadságfokú szenzorcsoport. Ezt egy teljes állapotot mérő szenzornak is nevezhetjük, hiszen alkalmas a három koordinátatengely irányú gyorsulás és a három koordináta tengely körüli szögsebesség mérésére. A gyorsulásokból aztán integrátorokkal meg tudjuk határozni a sebességeket és az elmozdulásokat. A mérőrendszerbe GPS szenzorokat is beépítettünk, hogy az integrálás okozta numerikus hibákat csökkenteni tudjuk. A másik szenzor, amit készítettünk, az egy optikai szenzor volt, amelynek működési elve azonos az optikai egérével. Egy CCD kamera segítségével fényképeket készítünk a talajról nagy frekvenciával. Az egymást követő képeket összehasonlítva megkeressük az azonos pontokat, majd meghatározzuk az elmozdulás vektort. Ha ismerjük az elmozdulást és az eltelt időt, ki tudjuk számolni a jármű hossz- és keresztirányú sebességét anélkül, hogy fizikai kapcsolatot létesítenénk a talaj és a jármű között. A jövőbeni terveink között szerepel az algoritmusok tovább fejlesztése, és országúti tesztek elvégzése.


27

3.2. Jármű fedélzeti elektronikus rendszerek skálázható platformjának tervezése A projektben a BME Irányítástechnika és Informatika Tanszéke és Közlekedésautomatikai Tanszéke vettek részt. 2006-ban elsősorban a járművek a priori ismeretlen környezetben való navigációjára képes érzékelő elrendezés adatfúzióján, és az önkalibráció jelfeldolgozási stratégiáján dolgoztunk. Az újszerű mérési elrendezés és egy új kamera-kalibrációs algoritmus tervezése, implementálása és kipróbálása labor körülmények között megtörtént. Egy másik fejlesztés kapcsán a fentebb vázolt szenzorplatform újabb konkrét elemeit vezetéknélküli biztonságkritikus hálózati kommunikációs protokollon keresztül integráltuk. A fenti célokkal összhangban az alábbi fejlesztői platformok illetve ezeken alapuló alkalmazások kidolgozására törekedtünk: biztonságkritikus drótnélküli adatátviteli protokoll, feldolgozás-tervező szenzorfúziós platform, algoritmus-chip konverziós platform, intelligens járművek

navigációs feladataiban alkalmazható újszerű érzékelő elrendezés (kamera, GPS, gyorsulásérzékelő) integrálása. Fenti tevékenységünk eredményeképpen, mintegy előkészítve egy szenzorfúzión alapuló önnavigációs VHDL célrendszer létrehozását, az alábbi alkalmazási részegységek készültek el 2006-ban: háromtengelyű gyorsulásérzékelő CrossBow alapon, kamera önkalibrációs algoritmus, számítógép vezérelt mobil platform. A K+F tevékenységet folyamatosan oktatási környezetbe ágyaztuk, az eredményeket konferenciákon publikáltuk. A fejlesztés további lépései: önkalibrációs navigációs rendszer újabb elemeinek létrehozása és integrációja, az elképzelt működés tesztelése laboratóriumi körülmények között, majd a tesztelt eljárások valósidejű végrehajtására alkalmas céláramkörök kidolgozása („VHDL” szenzorfúzió és navigáció).

3.3. Integrált irányítás módszertanának kidolgozása fékezési, kormányzási és felfüggesztési rendszerekhez. Szoftvertechnológiai eszközök alkalmazása valósidejű elosztott irányítási rendszerekben Az integrált irányítás célja a járművekben lévő aktív irányítórendszerek működésének összehangolása, ami az erőforrások jobb kihasználását, a közöttük lévő kedvezőtlen kölcsönhatások kiküszöbölését és végső soron a jármű nagyobb megbízhatóságát eredményezi. Az integrált járműirányítási rendszerekben az egyes beavatkozókkal lehetőség szerint többféle, biztonságot javító és komfortot növelő funkciót is megoldunk, az érzékelők jelét kommunikációs megoldási módszerekkel többféle irányítási feladatban is felhasználjuk, s közben a független irányítási rendszerek számát nem növeljük, viszont növeljük az irányítási rendszerek flexibilitását az úgynevezett “plug and play” megoldások alkalmazásával. Az integrált járműirányítás elvét nemcsak a funkciók megoldásának javítása indokolja, hanem a járművek elektronikus rendszereinek egyszerűsítésére való törekvés is. Napjainkban a gépjárművek különböző alrendszereit bonyolult és túlterhelt hálózatok kötik össze, amelyek nemcsak a funkcionális fejlesztésnek szabnak határt, de áttekinthetetlensége a rendszer megbízhatóságának és minőségének rovására is mehet. Az integrált irányítás tervezésének egyik módja az, hogy az egyes irányítási rendszerkomponensek a többi funkcióra való hatását és más irányításokkal való kölcsönhatását már a tervezés során figyelembe vesszük. Ebben a megoldásban nehézséget okoz a tervezés alapjául szolgáló általában nemlineáris modell komplexitása,

28


a tervezés során figyelembe veendő minőségi specifikációk nagy száma, továbbá a beavatkozók működéséből adódó korlátozások. Az integrált irányítás tervezésének másik, a gyakorlatban könnyebben terjedő módszere a felsőszintű irányítási platformok megfelelő megtervezése. Ebben az esetben az integrált irányítási rendszer feladata kombinálni és felügyelni a meglévő irányítási alrendszerek járműdinamikára való hatásait, amit a meglévő alrendszerek által meghatározott korlátozások nehezítenek. A kutatási eredmények valós körülmények közötti vizsgálatához egy tesztjármű mérési feladatok végrehajtását támogató átalakítása is megtörtént. A tervezett integrált irányítás prototípusára egy több szintű megoldást javasoltunk az alrendszerek magas szintű vezérlőlogikájának fizikai összevonásával, illetve funkcionális szinten egy tiszta átlátható járműirányítási logikai struktúra létrehozásával. A 2006-os évben elért fontosabb eredményeink: Modellezés és identifikáció: A mechanikai elvek alapján megkonstruált járműdinamikai modelleket minőségi specifikációkkal és bizonytalanságokkal egészítettük ki a különböző irányítási feladatok megoldására. A modellezésben nagy szerepet kaptak a folytonos modell ismeretlen paramétereinek becslésére irányuló eljárások. Integrált irányítás tervezési módszertana: Aktív fék és aktív keresztstabilizátor kombinálásával módszert dolgoztunk ki a jármű menetstabilizálásának és keresztirá-

nyú stabilizálásának növelésére. Az aktív keresztstabilizátor egy stabilizáló momentumot generál annak érdekében, hogy a oldalirányú gyorsulás által keltett és borulási kockázatot növelő momentum hatását kiküszöbölje. A féket csak veszélyes helyzetekben kell aktivizálni, ezért a módszerben a normalizált oldalirányú terhelés monitorozásának szükségességét javasoltunk. Az aktív fékezés és az aktív kormányzás kombinálására dolgoztunk ki integrált irányítási módszert, melyben a jármű egy előzetesen kijelölt utat a lehető legnagyobb pontossággal követi miközben csökkenti a jármű borulási kockázatát. A szögsebesség tartása és a borulási kockázat csökkentésének egyidejű teljesítését egy súlyozási stratégia alkalmazásával oldottuk meg. Hibatűrő integrált irányítási struktúrát dolgoztunk ki az aktív felfüggesztés és az aktív keresztstabilizátor kombinálásával. Az aktív felfüggesztés normál üzemben az utazási kényelmet és a menetstabilitást javítja, viszont a borulási kockázat növekedése esetén egy funkcionális átkonfigurálás során képes az aktív keresztstabilizátor szerepének átvételére is. Szimulációs környezet kialakítása: A kidolgozott integrált irányítási módszerek minőségi jellemzőit és az elméleti megfontolások helytálló voltát Matlab/Simulink környezetben felépített szimulációs környezetben vizsgáltuk. Kísérleti jármű fejlesztése: Az elmúlt évben egy valós mérési környezetet biztosító tesztjármű is kialakításra került. Ez rendelkezik egy alapszintű integrált irányítási rendszerrel, ami képes együtt irányítani a jármű kormány és a motor menedzsment rendszerét egy beépített ipari számítógép (Autobox) segítségével. A kiépített mérőrendszer képes tetszőleges analóg és digitális szenzor jelét rögzíteni és feldolgozni.

Prototípus tervezése integrált irányításokhoz: A tervezett integrált irányítás prototípusára egy több szintű megoldást javasoltunk. Az első szinten a vezetői viselkedés monitorozása történik a járművezetőt támogató rendszerek jeleinek feldolgozásával, ami kiegészül az érzékelők fizikai állapotának monitorozásával és a jelek hihetőségének vizsgálatával. A második szinten a vezetőtől jövő parancsból és a vezetőt támogató elektronikus jelekből előállítjuk a jármű megkívánt mozgásvektorát. A számítás alapja, hogy a jármű kövesse a vezető akaratát, azonban ezt a vezetőt támogató rendszerek a biztonság növelése érdekében felülbírálhatják. A harmadik szinten a hajtáslánc vezérlő logika helyezkedik el, amelynek feladata a mozgásvektor létrehozása a rendelkezésre álló beavatkozókkal. Ez a modul további úgynevezett aktív biztonsági funkciókat is tartalmaz a fizikai korlátozások figyelembe vétele miatt. Az utolsó szint tartalmazza a végrehajtó egységeket, amelyek már szigorúan követik az előző szintről kapott utasításokat. Az integrált járműirányítási logika fejlesztését támogató prototípus megoldása során az elektronikus fékrendszer funkció szoftverében kiépítettünk egy bemenetet, melynek prioritása van a belső funkciókkal szemben a végrehajtó egységek elérésében, így az integrált járművezérlő logika érvényesül. A járműirányító logika így egy külső vezérlőegységben fut, amihez további interface-eket lehet kiépíteni a többi alrendszer felé. A projekt következő lépésében referenciaméréseket végzünk annak érdekében, hogy az elméleti kutatásokban használt járműmodell a prototípus dinamikáját minél pontosabban közelítse, s ezzel a szimulációs eredmények valós járműre való adaptálása zökkenőmentes legyen.

3.4. Elektronikus kormány és fékrendszer beavatkozáson alapuló menetdinamikai szabályozó rendszer A projektben a következő szervezetek vesznek részt: Knorr Bremse Fékrendszerek Kft., BME Gépjárművek Tanszék, MTA SzTAKI Rendszer és Irányításelméleti Kutató Labor, TÜV Nord Kft. Az országúti járművek, különösen a haszonjárművek stabilitási problémái egyre komolyabb problémává válnak a forgalomsűrűség növekedésével. A közúti infrastruktúra fejlődése – a természeténél fogva – nem tud lépést tartani a járművek számának növekedésével, s ez az ellentmondás természetszerűleg a közúti balesetek számának a növekedéséhez vezet. Ez az igény indokolta, hogy mind a személyautókban, mind a haszonjárművekben néhány éve a fékrendszer alapú menetdinamikai szabályozórendszer elérhetővé, sőt egyes esetekben (pl.

veszélyes árut szállító járművek esetében) kötelezővé vált. Amennyiben a vezető által kívánt járműmozgás bizonyos mértéken felül eltér a járművön mért jellemzőkből egy ún. referenciamodell segítségével számított optimális viselkedéstől, a fékrendszer segítségével a járműre olyan nyomatékot fejtünk ki, amely azt a kívánt irányba mozgatja. Bár a rendszer a fékrendszerbe a jármű vezetőjének közvetlen aktivitása nélkül avatkozik be, mégsem minősül autonóm vezető támogató rendszernek, hiszen a jármű a vezető által kívánt irányba fog haladni, azaz a jármű vezetője teljesen az irányítási hurokban marad. Jelen projekt célja a menetdinamikai szabályozórendszer továbbfejlesztése a kormányzási beavatkozás irányában. Az új generációs kormányrendszerek egy un.


29

szuperpozícionált áthajtómű segítségével lehetőséget teremtenek arra, hogy a vezető által kívánt kormányszöget a szabályozórendszer módosítsa, és a keréktalpponti erő manipulációját ilyen módon hajtsa végre. Természetesen a rendszer feltételezi a járműben az alkalmas kormányrendszer meglétét és annak irányíthatóságát. A projekt célja az irányítási algoritmus kifejlesztése, vizsgálata és jóváhagyása, prototípus járműben való országúti tesztelése és a jármű homologálása. A rendszer alapját a Knorr Bremse EBS/ESP rendszere képezi, maga a termék az irányítási algoritmus. A fejlesztés során különös figyelmet kell fordítani a rendszer többi rendszerrel történő együttműködésére, és garantálni kell annak fail-silent működését. Ez ebben az esetben azt jelenti, hogy amennyiben a rendszer olyan hibát észlel, ami a megfelelő működését akadályozza, olyan módon kell azt kiiktatni, hogy a jármű egyébként elvárt irányíthatósága még biztosított legyen.

Az idei év során elért fontosabb eredmények: az elkészült elektronikus kormány és fékrendszer beavatkozáson alapuló menetdinamikai szabályzórendszer irányító algoritmusának vizsgálata HIL környezetben. A szabályzórendszer alapját képező referenciamodell továbbfejlesztése (az aktuális oldalkúszási szög becslésre helyezve a hangsúlyt), és szimulációs környezetben (SDK-val) történő validálása. Vizsgálati módszerek definiálása hozzájárulva a jogszabály alkotási ad hoc munkacsoport tevékenységéhez, kormányrendszerek vizsgálata a homologálás és hatósági vizsgálatok lehetséges módszerei szempontjából. A következő évben a következő lépéseket tervezzük: járműbe implementálás (új kormányrendszer architektúrát igényel a jármű oldaláról!), járműtesztek elvégzése. Az algoritmusok széria mikrokontrollerbe történő implementálása. Az oldalkúszási szög becslő algoritmus felhasználása. Összetettebb járműmodell alkalmazása.

Fontosabb publikációk a témakörben • Loványi I, Nagy E: Some Problems and Problematic Solutions of Secure Hot-plug. IEEE International Conference on Mechatronics July 3-5, 2006, Budapest, Hungary. • Gáspár, Szászi, Bokor, Rollover stability control in steerby-wire vehicles based on an LPV method, International Journal of Heavy Vehicles, 2006. Vol. 13, No. 1/2, pp.125–143. • Gáspár, Bokor, A fault-tolerant rollover prevention system based on an LPV method, International Journal of Vehicle Design, Vol. 42, No. 3-4, 392-412, 2006. • Gáspár, Szabó, Bokor, Side force coefficient estimation for the design of active brake control, American Control Conference, Minneapolis, 2006. • Zin, Sename, Gáspár, Dugard, Bokor, An LPV/Hinf Active Suspension Control for Global Chassis Technology:Design and Performance Analysis, American Control Conference, Minneapolis, 2006. • Gáspár, Szabó, Bokor, Continuous-Time Parameter Identification for LPV Models Using Adaptive Observers, Robust Control Design, Toulouse, 2006.

30


• Gáspár, Szabó, Bokor, The design of an integrated control system in heavy vehicles based on an LPV method, Conference on Decision and Control and European Control Conference, Seville, Spain, 2005. • Szabó, Gáspár, Bokor, Tracking Design for Wiener Systems Based on Dynamic Inversion, Conference CCA/CACSD/ISIC, Munich, 2006. • Szabó, Gáspár, Bokor, Observer Based Estimation of the Wheel-Rail Friction Coefficient, Conference CCA/CACSD/ISIC, Munich, 2006. • Gáspár, The design of a fault-tolerant rollover prevention system, Plenary presentation, 9th Mini Conference on Vehicle System Dynamics, Budapest, 2006. • Kovács, Piétrac, Kiss, Niel: Watchdog – A practical approach of fault detection; INCOM 2006 • Koleszár Péter, Voith András, Palkovics László, Kandár Tibor, Fülep Tímea: F2006V067 Integrated commercial vehicle chassis control; FISITA 2006 World Automotive Congress, 22-27 October, Yokohama, Japan

4. INTELLIGENS AKTUÁTOROK Az elektronika fejlődése és a gépjárművekkel szemben támasztott kényelmi, környezet terhelési és biztonsági elvárások növekedése olyan önállóan is működőképes, „intelligens” aktuátorok kifejlesztését teszi szükségessé, amelyek egy nagyobb, összetettebb rendszer részeként látják el a feladatukat. A program által kitűzött célok hátterét a gépjárműipar napjainkban tapasztalható, az elektronika területén felmutatott fejlődése és fejlődési igénye adja. A területen folyó nemzetközi K+F munka rendkívül sokrétű, a járműipar szereplőin kívül egyetemeket, kutatóintézeteket is bevon a nagy felkészültséget és szerteágazó tapasztalatokat megkívánó munkába. A program keretében definiált részfeladatok a gépjárműrendszerek 4 területére koncentrálnak: motor, hajtáslánc, fékrendszer és kormányrendszer. A program átfogó célja, az intelligens aktuátorok fejlesztéséhez szükséges tudásbázis és infrastruktúra megteremtése. Felöleli és rendszerezi az intelligens aktuátorok fejlesztéséhez szükséges rendszermodellezési, szabályozástechnikai, mechanikai, elektronikai és kommunikációs területeken történő kutatás-fejlesztési feladatokat.

4.2. Addicionális elkormányzást megvalósító kormányrendszer kifejlesztése A projekt célja olyan kormányrendszer prototípus kidolgozása, amely lehetővé teszi a vezetőtől független kormány-beavatkozást a jármű irányításába, ezzel lehetővé téve a járműstabilitás további növelését, és a járművezetők számára ma még nem elérhető kényelmi és biztonsági funkciók megvalósítását. Az addicionális elkormányzást megvalósító kormányrendszer (SIA) előnye a Steerby-wire kormányrendszerekkel szemben, hogy a kormánykerék és a jármű kormányzott kerekei közötti mechanikus kapcsolat a rendszer működése során is megmarad, ezért a rendszer biztonságos működése könynyebben szavatolható. A feladatokat 3 intézmény közreműködésével hajtottuk végre: ThyssenKrupp Nothelfer, BME Gépjárművek Tanszék, BME Irányítástechnika és Informatika Tanszék. A múlt évben elkészített tervek alapján beszereztük, ill. legyártottuk a SIA hajtómű alkatrészeit, majd összeszereltük a kormányművet. Egy a feladatra épített, speciális próbapadon elvégeztük a hajtómű mechanikai tesztelését, ellenőriztük a követelményeknek való megfelelést. Továbbfejlesztettük a SIA kormánymű szimulációs modelljét Matlab/Simulink környezetben. A próbapadon elvégeztük a modell paramétereinek identifikációját és a modell validációját. A modell végleges formája alkalmas a fejlesztés további lépéseihez. Kidolgoztuk a rendszer működéséhez szükséges pozíciószabályozást. A pozíciószabályozás tervezése állapotteres módszerekre alapszik és állapot-visszacsatolást valósít meg. A teljes állapotot nem mérjük, a szögsebességek becslésére állapotbecslőt alkalmazunk. A Coulomb súrlódás előrecsatolásának hibáját, valamint a zavaró nyomatékok kompenzálását terhelésbecslő végzi. Megkezdtük a kormányzási algoritmusok kidolgozását, implementációját, és tesztelését Matlab/Simulink környezetben. A SIA1 kormányrendszer esetén a kormányzási algoritmusok feladata a rendszer inicializálása,

a működési állapotok felügyelete és a jármű állapotának megfelelő kormányzási áttétel meghatározása. A rendszer biztonságos működésének felügyeletére megterveztük a Safety Management szoftvermodult. A szoftver a beérkező jelek, és a rendszer aktuális állapota alapján ellenőrzi, hogy megvannak-e a biztonságos működés feltételei, és szükség esetén beavatkozik a rendszer működésébe. Leprogramoztuk a Safety Kernel szoftver modult, és a Safety Management szoftver működéséhez szükséges egyéb szoftver modulokat. Elvégeztük a szoftver modultesztjeit, és megkezdtük az integrált szoftver tesztelését Hardver-in-the-Loop környezetben. A próbapadi funkcionális tesztek keretében zajméréseket végeztünk, illetve a rendszer biztonságos működését ellenőriztük. A projekt következő évében a próbapadi funkcionális tesztek fázis folytatásaként elvégezzük az Aktuátor szabályozás és a Kormányzási algoritmusok tesztjeit. Ugyancsak próbapadi körülmények között teszteljük a Safety Management modult. Elvégezzük a Kormányzási algoritmusok, illetve az Aktuátor szabályozás prototípus vezérlőegységbe integrálását és megkezdjük a rendszer járműves tesztelését. Megkezdjük továbbá a járulékos kormányzási algoritmusok kidolgozását járműmodell környezetben.


31

4.3. Sűrített levegő befúvásán alapuló rövid idejű teljesítménynövelő motorfeltöltő rendszer A turbó feltöltött dízelmotorok egyik tulajdonsága, hogy gyorsítás alatt, amíg a kipufogógáz sebessége el nem ér egy bizonyos szintet, a kompresszor nem tud elegendő levegőt szállítani, emiatt az égés a motorban tökéletlenné válik, és nem áll rendelkezésre a vezető által kívánt teljesítmény, ami az adott manőver alatt biztonságkritikus helyzet kialakulásához vezethet. Az égés tökéletlensége továbbá a kibocsátott káros anyag (NOx, részecske) tartalom növekedését eredményezi. A fejlesztés alapötletét az képezi, hogy a léghiányt kompenzálandó a jármű sűrített levegős rendszeréből (ami a fék, felfüggesztés és egyéb kisegítő rendszereket is működteti) szabályozott módon levegőt juttatunk a motorba, ami biztosítja a tökéletes égést, és a motor szabályozó rendszerébe avatkozva többlet üzemanyag befecskendezésével a szükséges teljesítményt. A projektben a Knorr-Bremse feladata a projekt koordinálása, hardver komponensek prototípusainak tervezése, vizsgálata és gyártása, a kifejlesztett algoritmusok kódolása, verifikálása és implementálása a célmotor vezérlő rendszerében, a rendszerszintű tervezés, és a szükséges módosítások elvégzése, a sűrített levegős rendszerek fejlesztése és implementálása. A SZTAKI feladata az irányítási és identifikációs algoritmusok kidolgozása, azok verifikálása próbapadon és szimulációban. A BME GJT feladata a mérési környezet létrehozása, a motorvezérlő próbapad irányító rendszerének továbbfejlesztése, a motor szimulációs modell megalkotása, az irányítási algoritmus implementálása a SIL szimulációs környezetben, a jármű szintű szimulációs ciklus definiálása, és annak verifikálása járműben, valamint a szimulációk és a vezetési tesztek elvégzése. Emissziós vizsgálatok végzése a motorfékpadi méréseknél.

A projekt során különböző sűrített levegős motorfeltöltő koncepciók készültek el. Ezek vizsgálatának eredménye alapján egy célkoncepció került kiválasztásra, amely a prototípus minta alapját képezi. Elkészült a minta konstrukciós terve, valamint sor került 9 prototípus legyártására is annak érdekében, hogy a rendszert különböző platformokon vizsgálhassuk. A koncepciók és a szabályozás fejlesztésének gyorsítása érdekében különböző szimulációs környezetek készültek el, amelyek a turbótöltésű Diesel motor, a hajtáslánc, a jármű és a vezető dinamikáját tartalmazza. A prototípusok vizsgálatai pneumatikus vizsgálópadon, motorfékpadokon és járművön történt. A tesztek egyértelműen pozitív eredménnyel zárultak. A kifejlesztett sűrített levegős motorfeltöltő rendszert a Knorr-Bremse a 2006-os hannoveri IAA kiállításon bemutatta a jelentősebb haszonjármű gyártónak. Mivel a jelen projekt minden kitűzött célt elért, ezért ebben a formában a projekt 2006 októberében lezárult és az eredményeket a Knorr-Bremse szériafejlesztési részlege vette át. Ezen kívül a Knorr-Bremse a terméket további motor- és járműgyártók részére fogja bemutatni.

4.5. Elektromechanikus fék irányítási algoritmusának fejlesztése A járművek súrlódó üzemi fékei un. direkt módon működtetett szerkezetek, azaz a féktárcsára annak mozgására merőlegesen rászorított súrlódó betétek végzik a fékezést. A folyamatot elemezve annak hatékonysága szembeötlően rossz: a fékezési folyamat során nagy mennyiségű energiát disszipálunk, miközben a szerkezet működtetéséhez nagy erőt kell kifejtenünk. A probléma megoldása nem új keletű: egy egyszerű éket a féknyereg és a tárcsa közé szorítva, és annak szögét megfelelően megválasztva a forgó tárcsa azt behúzza, és gyakorlatilag befektetett energia nélkül tudjuk a fékezést végrehajtani.

32


Az alacsony energiával működő fékberendezés alkalmazásának alapvető indoka, hogy amennyiben az kis méretű elektromotorral is működtethető, úgy a jármű fékrendszeréből a sűrített levegő, vagy a hidraulikus folyadék teljes mértékben kiküszöbölhető lesz, ami sok szempontból egyszerűbbé teszi a tervezést és gyártást. A Knorr-Bremse feladata a projektben az önerősítő mechanizmus irányítási feladatának megfogalmazása, irányítási stratégiák kidolgozása, értékelése, implementálása számítógépes modellben. A rendszerre vonatkozó megfigyelhetőségi probléma megfogalmazása, állapot

megfigyelő tervezése és verifikálása. Az szimulációs modellben implementált algoritmus verifikálása. A kiválasztott mechanizmus alapján a konstrukciós modell létrehozása, végeselemes és dinamikai számítások végzése. A modellen végzett vizsgálatok alapján a működtető aktuátor kiválasztása, annak modelljének elkészítése, a szimulációs modell kiegészítése. Több szintű HIL szimulációs modell készítése. Az irányítási algoritmus implementálása a rendelkezésre álló prototípusban. A BME GJT feladata az önerősítő mechanizmusok fejlesztése dob- és tárcsafékre. A koncepciók értékelése és összehasonlítása. A kiválasztott konstrukciók mechanikai modellezése, a szimulációs modell implementálása. A modellek identifikálása, érzékenység-vizsgálata. A BME MOM feladata az elektromechanikus fékrendszer mechatronikus alapkoncepciójának, a fékrendszer működtető motorjának, érzékelőinek, és vezérlőegysége mechatronikus koncepciójának kidolgozása A projekt során kifejlesztésre került több önerősítő tárcsafék-koncepció, és a legjobb tulajdonságú szolgált a további vizsgálatok alapjaként. E vizsgálatokat szimulációs környezetben végeztük. A további vizsgálatok már prototípus mintán történtek (A0-minta), ezek konstrukciós fejlesztése és gyártása a Knorr-Bremsénél történt. A munkák egy másik jelentős része a fék működtető szabályozására fókuszálódott. Ennek oka, hogy a nyílt hurkú rendszer instabil bizonyos üzemállapotokban, valamint, hogy nagyszámú bizonytalan paraméterrel ter-

helt. E célra különböző robusztus irányítási módszerek vizsgálatát végeztük el. A megkívánt dinamikai tulajdonságok eléréséhez a működtető motor kiválasztása nagy szerepet játszott. A méréseknél kapott eredmények végül a széria sűrített levegős tárcsafékkel összemérhető tulajdonságokat adtak az önerősítésű fékre. A Knorr-Bremse a kifejlesztett önerősítésű tárcsafék rendszert bemutatta a 2006-os hannoveri IAA kiállításon a jelentősebb haszonjármű gyártóknak. A jövőben a munkák a következő prototípus sorozat (A1-minta) fejlesztéseivel folytatódnak, amely már járműre telepíthető kialakítású lesz, valamint ennek a járműves vizsgálataival.

Fontosabb publikációk a témakörben • László Lemmer, Bálint Kiss, and István Jánosi. Modeling, Identification, and Control of Harmonic Drives for Automotive Applications. In: Proceedings of the 10th International Conference on Intelligent Engineering Systems, June 26-28, London, UK, 2006. • László Lemmer, Bálint Kiss. Modeling, Identification, and Control of Harmonic Drives for Mobile Vehicles. In: Proceedings of the IEEE International Conference on Mechatronics, July 3-5, Budapest, Hungary, 2006. • László Lemmer, Bálint Kiss. Robust Gamma-Stable Controller Design for a Two-Degree-of-Freedom Robot Arm. In: Proceedings of the IEEE International Conference on Mechatronics, July 3-5, Budapest, Hungary, 2006. • Németh Huba, Ailer Piroska, Hangos Katalin, Stukovszky Zsolt: Diesel motorok turbó-késedelmének vizsgálata dinamikus motormodellekkel; BME EJJT I. Tudományos Konferencia, 2006. szeptember 13. • Huba Németh, Gergely Kristóf, Viktor Szente, László Palkovics: Advanced CFD Simulation of a Compressed Air Injection Module; Conference on Modelling Fluid Flow (CMFF’06), The 13th International Conference on

•

•

•

•

Fluid Flow Technologies Budapest, Hungary, September 6-9, 2006 Huba Németh, Piroska Ailer: Turbo lag reduction for improving commercial vehicle dynamics; 10th Mini Conference on Vehicle System Dynamics, Identification and Anomalies, Budapest, November 68, 2006 Tamás Stréli, Levente Balogh, Huba Németh, László Palkovics: Nonlinear dynamic analysis and control of self-amplifying brakes; Conference on Advanced Vehicle Control 06 (AVEC06), Taiwan, Taipei, August 20-24, 2006 Levente Balogh, Tamás Stréli, Huba Németh: Design Anomalies of Electro-Mechanic Brake Systems, FISITA 2006 World Automotive Congress, 22-27 October, Yokohama, Japan Levente Balogh, Tamás Stréli, Huba Németh, László Palkovics: Control of Self-amplifying Brake Mechanism; 10th Mini Conference on Vehicle System Dynamics, Identification and Anomalies, Budapest, November 68, 2006


33

5. PLATFORM RENDSZEREK, MEGOLDÁSOK Az ezredfordulóra az elektronikus, mechatronikus és szoftver alapú technológiák alkalmazásával összefüggő kérdések az autóipar kulcsfontosságú problémáivá váltak. A teljesen elektronikus járműirányító rendszerek széleskörű alkalmazásba vételével az új rendszeralkalmazások a jármű és utasbiztonság olyan új szempontjait hozták előtérbe, amelyeket egészükben, az irányítórendszer és irányított folyamat kölcsönhatásában az érvényes nemzetközi előírások és szabályozások fényében szükséges vizsgálat alá venni. A kutató-fejlesztő munka nemzetközi szinten vett eredményessége csak egy ilyen szervező és integráló tevékenység segítségével biztosítható. A program feladatának tekinti, hogy a tudásközpont idevonatkozó feladatait a nemzetközi járműipari kutatási trendekhez igazodóan lássa el és koordinálja. Egységes keretbe gyűjti a komplex járműipari elektronikus és mechatronikus rendszerek fejlesztésének és implementálásának módszertanát, a hibatűrő rendszerek elméletét, adatbázisba rendezi a vonatkozó ismerethalmazt és a nagy-megbízhatósági igényű rendszeralkalmazások minősítési kérdéseit. A tudásközpont a program megbízott vezetőjének delegálása útján részt vesz az UN-ECE WP29 GRRF ad-hoc munka-csoportjának munkájában. A program létrehozza a Tudásközpont által összegyűjtött ismerethalmaz ábrázolására szolgáló elektronikus formátumot, ajánlásokkal (minősítési eljárások kidolgozása, nemzetközi előírások adaptálása) és konkrét megvalósításokkal (hibatűrő járműirányítási rendszerarchitektúrák) járul hozzá a tudásközpont eredményességéhez.

5.1. Járműrendszerek biztonsági szintjének meghatározása, funkcióspecifikáció A projekt résztvevői körének kialakításánál szempont volt, hogy ipari és egyetemi szakemberek együttesen dolgozhassanak a cél elérése érdekében, ötvözve a gyakorlati tapasztalatokat és a felmerülő problémák ismeretét a legújabb tudományos eredményekkel és a fejlesztési trendek ismeretével. A projektben a BME négy tanszéke vesz részt (Közlekedésautomatikai, Gépjárművek, Műszertechnika – optika – Mechatronika és az Irányítástehnika - Információs Rendszerek Tanszékek). Az ipari partnerek: gyártói oldalról a Knorr-Bremse Fékrendszerek Kft. (korszerű fékrendszerek fejlesztése); ThyssenKrupp (korszerű elektronikus kormányrendszerek); valamint az ellenőrzési, engedélyezési területről a TÜV Nord Kft. A projekt célkitűzése olyan globális kockázati kritériumrendszer létrehozása, amely összhangban van a vonatkozó szabványok tartalmával, ugyanakkor lehetőséget biztosít egységes közlekedési (ágazati szintű) kockázatkezelés megvalósítására. A globális kockázati kritériumrendszer, illetve az ehhez tartozó tudás számítógépes információs rendszer alapját képezi, így a megcélzott felhasználók a számukra szükséges kockázatelemzéseket, illetve kritériumalkalmazásokat vezetett, támogatott, szabványosított környezetben végezhetik el. Mivel a kockázatelemzés eredménye jelentős kihatással van a rendszer, illetve berendezés teljes életciklusára, és így az életciklus költségekre, a következő cél a kockázatelemzés eredményén alapulva a teljes életciklusra vonatkozó javaslatok megtétele, ideértve az egyes életcik-

34


lus-fázisokra, a verifikálás és validálás mikéntjére, a személyi függetlenségek mértékére, a szakmai kvalifikációk szükséges szintjére, valamint a dokumentáltságra vonatkozó javaslatokat is. E javaslatok alapján az életciklus költségek becslése is megtehető, néhány felhasználó-függő paraméter megadása mellett. A kialakítandó információs rendszer biztosítja a kockázatelemzési és életciklus tervezési funkciókon túlmenően a követelményspecifikáció, majd funkcióspecifikáció megvalósíthatóságát is – ehhez kellő formalizmussal rendelkező, a közlekedési ágazatok mindegyikében jól használható definíciós nyelv kialakítása szükséges. A 2006 év – az időtervnek megfelelően – a fejlesztést támogató információs rendszer specifikációja jegyében telt. Első lépésként feltártuk a járműrendszerektől elvárt biztonságintegritás (globális kockázati kritériumok) és az életciklus követelmények összefüggéseit, majd áttekintettük, milyen információs rendszer képes ezeket a tevékenységeket támogatni. Ennek a munkának az eredményeképpen megszületett a specifikáció, amely egy validáció után a programrendszer tervezésének alapját képezi. Ezen túlmenően a kockázati kritériumok származtatásához kifejlesztésre került egy olyan módszer, amely a nemzetközi gyakorlatban alkalmazott eljárások standardizált változata, és alkalmas a közlekedési alrendszerek kockázatainak számszerűsítésére. A következő munkafázisokban a specifikáció pontosítása, az információs rendszer programjának elkészítése, majd tesztelése és finomhangolása következik.

5.2. Járművezetők viselkedése irányított járműrendszerekben A projektben négy konzorciumi partner vesz részt: a BME Irányítástechnika és Informatika Tanszékének (IIT) két laboratóriuma, az Orvosinformatikai Laboratórium (egyben a RET 5.2 projekt koordinátora) és a Mikrorobotikai Laboratórium; a BME Közlekedésautomatika (KAT) és a BME Gépjárművek (GJT) tanszékei. A projekt célja, hogy az irányított járműrendszerekben a járművezetők viselkedésének szempontjából vizsgálja és értékelje a közúti forgalombiztonságot. Az emberi tényezők kézbentartásához a legfontosabb vitális paraméterek ellenőrzésére, rögzítésére és monitorozására van szükség, ezért célunkat kétfelé osztottuk: egyfelől a vezető vitális paramétereinek rögzítésére alkalmas szenzor-rendszer kialakításának tanulmányozását tervezzük, másfelől pedig a szenzorok által gyűjtött adatokra támaszkodva olyan humán modell megalkotását, amely lehetővé teszi a vezető és a jármű(vek), valamint a környezet kölcsönhatásainak szisztematikus leírását a forgalom biztonságának és hatásfokának javítása céljából. A projekt indító évében (2005-ben) áttekintettük és kritikailag elemeztük a járművezetők viselkedési modelljeit és megfigyelési módszereit, illetve egy járművezetői magatartást minősítő eljárást javasoltunk. Eredményeinket egy éves Workshop keretében egyeztettük és az ott megfogalmazott irányelvek alapján végeztük 2006-os kutatásainkat. A BME-IIT Orvosinformatikai Laboratóriuma a járművezetők élettani jeleit monitorozó szenzorrendszer kialakításában folytatott kutatásokat. A 2005-ös éves jelentés alapján két élettani jel megfigyelésének kiválasztása történt: járművezető EKG jeleinek mérése és oxigén szaturáción alapuló mérések. A többi módszerhez képest ezen jelek mérésének számos előnye van: 1) kevés közreműködést igényelnek a járművezetők részéről; 2) alkalmas műszerezés esetén nem zavarják a járművezetőt vezetés közben; 3) a jelek továbbítása és feldolgozása – elsősorban a kamerákon és képfeldolgozáson alapuló

módszerekhez képest – kisebb sávszélesség ill. számítási kapacitás igényű. Ennek megfelelően 2006-ban megtörtént a rendszer megtervezése, kiválasztása, illetve a rendszer elemeinek (EKG és a pulzoximéter) beszerzése. Jelenleg a rendszer integrációja történik párhuzamosan a beszerzett eszközökön folyó mérésekkel. A BME-IIT Mikrorobotikai Laboratóriuma elemzés folytatott a járművezetők vezetésbiztonságáról, őket segítő intelligens rendszerekről, és a viselkedési modellekről. A BME KAT 2006-ban a járművezetők viselkedésének makroszkópikus forgalom szimulációkba való integrálásával foglakozott. E témakör vizsgálatát az indokolja, hogy összetett közúti hálózatok szabályozásához elengedhetetlen azok viselkedésének minél pontosabb szimulációja. Ugyanakkor követelmény a modellek elfogadható futási ideje. A szimulációkat a járművezetők szakirodalom alapján javasolt viselkedés-kategóriái alapján végeztük el. A BME-GJT csoport a 2005. évi jelentésben részletesen taglalt vezetői stílus becslő eljárások algoritmus szintű implementálását tűzte ki célul. Részletesen bemutatásra került az algoritmizálás menete, a szoftver validációja és a szimulációs eredmények. További lépések: 1) az IIT részéről járművezetők élettani jeleit monitorozó szenzorrendszer által begyűjtött mérések egy adatbázisba való összegyűjtése, illetve megfelelő számú mérés után a reakcióidő kiszámításának tanulmányozása; 2) a KAT részéről a szimulációs környezet részletesebb tesztelése a kritikus kezdeti értékek megkeresésével, és összetettebb viselkedésmodellek kifejlesztése és vizsgálata; 3) a GJT részéről számos referenciaadat felvétele több sofőrrel, járművel és járműszimulációs csatolással. Az algoritmus mikrokontrolleren való futtatása (az EJJT 1.3 projekttel együttműködve).

5.3. Mechatronikai járműkomponensek fejlesztési és jóváhagyási folyamata és metodikája, megbízhatósági analízise és prototipizálása A projekt célja a mechatronikai járműkomponensek fejlesztési, jóváhagyási folyamata és metodikája, megbízhatósági analízise és prototipizálása. A résztvevők feladata, hogy az egyes mechatronikai járműkomponenseket beazonosítsák, a megadott szempontok szerinti folyamatok paramétereit, előírásait saját tevékenységük alapján öszszegyűjtsék, elemezzék, és olyan dokumentációt állítsanak fel, amelyet az új típusú mechatronikai járműkom-

ponensek fejlesztési, tervezési, prototipizálási és jóváhagyási folyamataiban felhasználhatnak. A projekt megvalósítására három tanszék és két ipari vállalat fogott össze: Knorr-Bremse, TÜV Nord-KTI, illetve a BME Közlekedésautomatikai, Gépjárművek, valamint Mechatronika, Optika és Műszertechnika Tanszékei. A 2005 évi áttekintés és alapkidolgozás során egyértelművé vált, hogy a megfelelő dokumentáció egyes ele-


35

meinek kidolgozásához a BME tanszékeinek egyedi kutatás-fejlesztési projektjein kívül alapvető szüksége van a Knorr-Bremse konkrét ipari fejlesztési feladatainak megismerésére, azok részletes elemzésére valamint a TÜV előírások és jóváhagyási folyamatok terén rendelkezésre álló tapasztalatára. A TÜV Nord-KTI véleménye szerint a mechatronikai rendszerek követelményeinek általános dokumentációját az ENSZ-EGB 13/10 és 79/02 sz. előírást figyelembe véve kell összeállítani. Amennyiben az eszköz beépítése valamilyen műszaki előírást érint, akkor az érintett jármű műszaki előírás funkcionális hatásossági és környezetállósági követelményeit kell teljesíteni. A mechatroni-kus komponens hibatűrésére vonatkozó követelményeket a teljes jármű-rendszer konfiguráció ismeretében a rendszerre vonatkozó követelmények alapján kell meghatározni. A Knorr-Bremse Kft. kidolgozta a mechatronikai rendszerek optimális tervezésének, gyártás előkészítésének és gyártásának kritériumait, a személyi feltételeket, a fejlesztés lépéseit, az optimális konstrukció kritériumait és az alkalmazott mérési tesztelési módszereket. Bemutatták a villamos vizsgálatok követelményrendszerét: elektromos vezérlések, software ellenőrzések, hibaszimulációk, gyári tesztek, mechanikai vizsgálatok stb. előírásait.

A MOM tanszéken a 2006-os év során több olyan mechatronikai projekt is kidolgozásra került, amelyek szempontrendszerei hozzájárultak az 5.3 projekt céljai eléréséhez. Elemezték a gépjárművek kerékstabilitásvizsgálatát, egy szervomotor és hajtómű fejlesztésének folyamatát és megvizsgálták a közlekedési lámpák fejlesztési vizsgálatának következményeit. Ezen felül a MOM Tanszék feladata volt a projekt koordinációja és dokumentálása. A KAT Tanszék szerint a mechatronikai komponensek fejlesztésénél kiemelten fontos a teljes életciklus megtervezésének követelményeivel foglalkozni. Megállapították, hogy a biztonságkritikus rendszerekben az így meghatározott szabályok betartása garantálja a megkívánt biztonsági szint elérését. A tanulmány feltárja a mechatronikai komponensek és a hagyományos rendszerek különbözőségét az egyes életciklus fázisokban, majd ez alapján módosított referenciamodellt ajánl a mechatronikai komponensek fejlesztéséhez. A projekt további tervei közt szerepel a mechatronikai járműkomponensekre vonatkozó előírásgyűjtemény további bővítése beleértve a saját fejlesztések előírásrendszerét is, valamint az előírások és szabványok egységes rendszerbe foglalása és dokumentálása.

5.4. Hibatűrő elektronikus rendszerarchitektúra járműrendszerekre A projekt a konzorciumi partnerek kiterjedt együttműködésén alapul, a munkában részt vesz az MTA SZTAKI, a BME három tanszéke (GJT, KAT, IIT), a Knorr-Bremse, a Thyssen Krupp, és a TÜV. A projekt a komplex járműrendszerek biztonságát és megbízható működtetését biztosító elektronikus rendszerarchitektúrák tervezésének analízisével és szintézisének kérdéseivel foglalkozik, ideértve az elvi tervezés, a részletes funkció specifikáció, a prototípuskészítés és gyártásba vitel, a termék gyártóművi végátvételi eljárásrendje, a tesztelés, a verifikáció és validáció kérdéseit. Az előző év során, a feladatspecifikációs munkaszakasz fő elemeként, elkészült a projekt összefoglaló Koncepcióterve. A dokumentum áttekintette a kitűzött kutatási feladatot, jelezve a lehetséges megvalósítások irányait és a rendelkezésre álló elvi és gyakorlati megoldáselemeket. Ebben az évben a projekt fő feladataként a nagymegbízhatóságú járműfedélzeti elektronikus rendszerek konkrét kísérleti megvalósításának rendszertervezését jelöltük meg, különös tekintettel a gyorsan fejlődő ágazat legújabb eredményeinek figyelembe vételére. A rendszerterv véglegesítése előtt, a nemzetközi projektvezetési gyakorlatnak megfelelően, a főbb megvalósítási elvek ún. White Paper-ben való rögzítését tűztük célul, amely rendszerezi a jármű fedélzeti elektronikus

36


rendszerek tervezésére és implementációjára vonatkozó legújabb elveket és módszereket. Elvégeztük a projekt következő szakaszai eredményességét megalapozó fejlesztőrendszer műszaki specifikációját, elindítottuk és lebonyolítottuk a definiált fejlesztőeszközökre vonatkozó beszerzési eljárást. A projekt ezévi legfontosabb eredményei a korszerű járműirányító fedélzeti rendszerek szintézisének kérdésköréhez kapcsolódnak. A White Paper meghatározza a szintézis legfontosabb elemeit és az elméleti alapok rögzítésével előkészíti a mintarendszerek megvalósítását.

Az új teljesítmény kihívásokra a járműipar az irányítórendszer funkcióinak nagymérvű particionálásával és az egyes funkcióelemek szétosztott implementációjával válaszolt. Ezt az architektúrát már nem jellemzi a rendszerek tradicionális, “egy szenzor, egy irányítórendszer, egy aktuátor” strukturáltságú felosztottsága. Ezzel szemben a szétosztottság elve már oly mértékben érvényesül, hogy a funkcionálisan nem összetartozó rendszerösszetevők között nem csak a szenzorokat, de gyakran a beavatkozó szervek funkcióit, sőt egyes irányítási algoritmusokat is megosztjuk, újrahasznosítjuk egymás között. A módszer jellemzéseként megjegyezzük, hogy manapság egy korszerű középkategóriás személyautóban hozzávetőlegesen mintegy 50 db ECU található. Ez a szám bizonyos járműosztályokban meghaladhatja a 100-at. A technológia előnyei a globális energiafelhasználásra és az egyes ECU-kban korlátosan rendelkezésre álló számítástechnikai kapacitásra nézve nyilvánvalóak. Az ilymértékben elosztott adatfeldolgozási struktúra aktív elemeinek (ECU-k) vezérelhetősége, a rendszerelemek válaszidejének tervezhetősége és a kommunikáció determinisztikus voltának biztosítása egy olyan korszerű feladat-végrehajtási elv alkalmazását követeli meg, amelyben az időnek kitüntetett szerepe van. Ez egyrészt az idővezérelt hálózati protokollok (az összeköttetések szintjén), másrészt a hatékony, kisméretű real-time operációs rendszerek (OSEK VDX mikrokernelek, pl. NUCLEUS) alkalmazása révén lesz megvalósítható (az ECU adatfeldolgozás szintjén). A járműipar által jelenleg általánosan használt ún. eseményvezérelt hálózati rendszerek (CAN) tervezésével összehasonlítva az idővezérelt rendszerek tervezése lényegesen nagyobb komplexitású feladat. Az egyik legnagyobb kihívást a nagyszámú aktív elem (ECU) közötti időbeli függőségi viszony bonyolultsága jelenti. Az idővezérelt hálózati irányítórendszerek elosztott irányítási algoritmusainak tervezésekor figyelembe kell venni azokat a késleltetéseket, időigényeket és idő-ingadozási jelenségeket (delay, latency, jitter), amelyek egyfelől az adatfeldolgozás műveleteit, másfelől az adatok társ processzorok között történő megosztási folyamatát (hálózati kommunikáció) jellemzik. Ezek a jelenségek alapvetően meghatározzák az így jellemzett, elosztott erőforrásokon futó alkalmazások stabilitását, robusztus viselkedését és hatékonysági (performance) tulajdonságait. Irányítórendszerek funkcionális tervezéséhez modell alapú tervezési módszerek használatosak. Az egyes rendszerek, alrendszerek funkcionalitásának leírására valamilyen matematikai modellező eszközt (pl. Simulink) alkalmazunk. Ma az idővezérelt hálózatok tervezését támogató eszközök két legfontosabb megoldásszállítója a Vector Informatic Gmbh. (Stuttgart) és a DECOMSYS (Vienna).

Az említett cégek termékportfoliói széleskörű támogatást nyújtanak az autóiparban használatos FlexRay clusterek tervezéséhez és implementációjához. A cég közelsége és termék struktúrájának jobb alkalmassága miatt a projekt vezetése úgy döntött, hogy a projekt soron következő feladatai a DECOMSYS eszközökre támaszkodva kerüljenek végrehajtásra. Következő lépésként a 2006. szeptemberétől a projekt rendelkezésére álló DECOMSYS fejlesztőrendszerek segítségével elkezdtük az ún. Virtuális Prototípus létrehozását. E tevékenység egyik legelső, legfontosabb részeként a Rendszertervet kell véglegesíteni. Eredményeink és a FlexRay fejlesztőrendszer használatával kapcsolatos tapasztalataink közvetlenül hasznosíthatók a járműtervezési gyakorlatban. Segítségükkel tetszés szerinti számú, aktív elemet tartalmazó FlexRay clusterek hozhatók létre, mely clusterek tervezése erőteljes támogatást nyer a DECOMSYS tervezőeszközök által. A DECOMSYS cégnél tartott bécsi látogatásunk során rövid áttekintő előadásban ismertettük az EJJT kutatási kezdeményezés fő célkitűzéseit. DECOMSYS képviselője kifejezte K+F együttműködési szándékát EJJT-vel és javasolta egyfajta strategical partnership kialakítását, amivel párhuzamosan projektünket felvette a DECOMSYS eszközöket tesztelő szervezetek sorába. DECOMSYS, jószándéka kifejezéséül 2006 végéig ingyenesen rendelkezésünkre bocsátotta a cég teljes szoftver választékának kipróbálási jogát és kilátásba helyezte ezen ún. próba licencek meghosszabbításának jövőbeni lehetőségét is. A szoftverek segítségével a top-down fejlesztési procedúra rendkívül erős támogatással, hatékonyan járható végig a tervezendő FlexRay alapú kommunikációs rendszeren. A szoftvercsomag tartalmaz egy Matlab/Simulink toolt (SIMTOOLS), amivel a leendő rendszer funkcionalitásai, kommunikációja tervezhető, szimulálható és a kódgeneráló tool (SIMTARGET) segítségével C-kódba fordítható. A kommunikációs programok konfigurálása a Designer Pro toollal történhet, amely a DECOMSYS által kifejlesztett FlexRay driver réteg számára generál konfigurációs állományokat.


37

5.5. A kutatás-fejlesztési folyamat szabályozási és projektmenedzsment rendszerének fejlesztése A projekt megvalósításában az Informin.hu Kft. és a BME Gépjárművek Tanszéke vesznek részt. Alapvető célunk egy a gépjármű- és gépjárműalkatrész gyártáshoz kapcsolódó kutatás-fejlesztési projektmenedzsment rendszer megtervezése, kialakítása. A részprogram célja egy olyan módszer, valamint szakmai anyag kialakítása, összeállítása, amely képes a gyártói előfejlesztéshez kapcsolódó kutatási-fejlesztési paraméterek, információk meghatározására, tárolására, valamint a szükséges teendők, feladatok, lépések nyomon követésére, illetve ezek bizonylatolására, kezdve a vevői, megrendelői igények felmérésével, a korai stratégiai vizsgálódáson át egészen a technológia kutatás és a megvalósíthatósági igazolás jóváhagyásáig. A részfeladat alapvetően az első két év munkájára épül, hiszen ez alatt az időszak alatt kell elkészíteni a szoftvert, melyet utána hatékonyan a tudásközpont napi munkája, az egyes részfeladatok eredményeinek figyelésére, nyomon követésére kell felhasználni. A szoftverfejlesztési részfeladat első évében elkészült az a követelményhalmaz, amelynek meg kell felelnie a készülő új szoftvernek. A követelmények összeállítás során elsődlegesen a meglévő vállalati tapasztalatok domináltak, így voltak olyan területek, amelyek nem vagy csak érintőlegesen kerültek bele a rendszerbe. A követelményspecifikáció alapján elkezdődött a rendszer fejlesztése, amely igen sok további kérdést tett fel, mind a módszer, mind a technológia területén. A fejlesztés bizonyos előrehaladott állapotában több funkcionális, működési és logikai ellenőrzés lett végrehajtva, amelyek eredményeit visszacsatoltuk a specifikálás és a fejlesztés fázisába. Az időközben tisztázott egyetemi folyamatok (átfogó „gazdálkodó” szervezeti egységről lévén szó) kérdések, elvárások, valamint a Támogató felé leadott jelentések, illetve azok elfogadásának tapasztalatai tovább bővítették ismereteinket, tapasztalatainkat abba az irányba, amely a követelmények kiegészítésére vonatkozott. A szoftver négy alaptípusát különbözteti meg a riportoknak, amely lényegi új elemként került a rendszerbe: 1) Előre definiált jelentések: azok amelyeket alapértelmezettként tartalmaz a rendszer, ilyenek: Költségek költséghelyenként; El nem végzett feladatok; Lejárt határidejű feladatok; Egy bizonyos személy feladatai; Munkaórák személyenként (napi, heti, havi összegfokozattal); Munkaórák feladatonként; Összesített költség kimutatás (az NKTH jelentés egyszerűsített változata). Az előre definiált jelentések elkészítése után lehetőséget biztosítunk Excel formátumban történő exportálásra.

38


2) Cockpit: a Cockpit egy statikus jelentés típust takar, a jelentés típus minden esetben az éppen aktív projekt aktuális helyzetét mutatja be. Elemei: Tervezett költségek; Tényleges költségek; Munkaidő ráfordítás; Projekt készültségi szintje; Ellenőrzési lista állapota. 3) NKTH jelentés: ez a jelentés típus elsősorban egy adott projektre vonatkozik, azon belül pedig, egy meghatározott szervezetre. Az NKTH jelentéseknek kizárólag a költségekre vonatkozó mellékleteit kezeli a rendszer, melyek az alábbiak: személyi juttatások és járulékaik, dologi kiadások, rezsi költségek, immateriális javak, beszerzési költségek, eszközbeszerzések és ezek költségösszesítése. Ezeket a jelentéseket egy bizonyos időszakra lehet készíteni és nyomtatható formátumban megjeleníteni. 4) Ellenőrzési lista: az ellenőrzési lista egy hierarchikusan felépített listát takar, amely arra szolgál, hogy a projekt előrehaladását szakmai szempontok alapján mérje. A projektindításkor kiválasztott projekttípus határozza meg, hogy az adott projekthez milyen típusú ellenőrzési lista fog tartozni. Az alapértelmezett ellenőrzési listát a projektvezető bővítheti, letilthatja azon elemeket, amelyek nem értelmezhetőek az adott projektre, de át is írhatja a pontok szövegét. Amely elemek ki lettek zárva, azokat az értékeléskor nem veszi figyelembe a rendszer. Várhatóan ez év végére, jövő év elejére elkészül az új szoftver, amelynek tesztelése folyamatosan történik, annak érdekében, hogy az esetleges működési problémákat a valós folyamatokon keresztül lehessen megismerni, majd megoldani. Ezt követően az EJJT valamennyi részfeladatát e rendszeren keresztül fogjuk üzemeltetni, valamint elkészítjük az oktatásra szánt változatát a kiegészítő dokumentumokkal együtt.

5.6. Tudásbázis létrehozása, adatbázisban történő megjelenítése, menedzselése A projekt megvalósításában az Informin.hu Kft. vesz részt. A gépjármű- és gépjárműalkatrész gyártáshoz kapcsolódó közös kutatás-fejlesztési tevékenységeket bemutató, kezelő tudásmenedzsment megtervezése, kialakítása, valamint egy közös tudásbázisba történő rendezése. A részprogram célja egy olyan konkrét, a gépjárműiparhoz, ezen belül is a tudásközponthoz kapcsolódó módszertan és szakmai adatbázis kialakítása, amely képes a kutatási-fejlesztési paraméterek, információk meghatározására, tárolására, megosztására. Biztosítani kívánjuk a Tudásközpont működése során keletkező szakmai anyagok, szabadalmi bejelentések, könyv, könyvrészletek; cikkek; konferencia anyagok; felsőoktatási tankönyvek, jegyzetek; TDK dolgozatok; diplomatervek; doktori disszertációk; projekt médiaszereplések összegyűjtését, kereshetővé tételét, elérhetőségét. A tudásmenedzsment elsődleges célja a hallgatag személyes tudás felszínre hozása olyan formában, hogy az mások számára hasznosítható legyen. A tudásmenedzsment szempontjából nézve a szervezeti kultúra legfontosabb és egymásra épülő elemei a bizalom, a kommunikáció és a tanulás, csak ezen hármas meglétét követően lehet ténylegesen megosztásról beszélni. Az információtechnológiának szerepe abban áll, hogy minden érdekelt számára könnyen elérhetővé és egymással kombinálhatóvá tegye a rögzített ismereteket, infrastruktúrát, keretet biztosít, amelyet elkötelezett embereknek kell értékes tartalommal megtölteniük. A szoftverfejlesztési részfeladat első évében elkészült az a követelményhalmaz, amelynek meg kell felelnie a készülő új tudásbázisnak. A korábban specifikált webes felületű dokumentum-menedzsment rendszer kialakítása megváltozott, elsődlegesen az eddig gyűjtött projekttapasztalatok és dokumentumkezelési folyamatok miatt. Az EJJT konzorciumi tagjainak gyakorlatát nézve megállapítható, hogy egyazon rendszerben lesz csak érdemes a projekthez kapcsolódó szakmai anyagokat és „tudást” tárolni, kezelni.

A megvalósítás egy modulrendszerű a projektmenedzsment rendszerhez kapcsolódó megoldást körvonalaz. A változás azt jelenti, hogy a felhasználóknak nem kell külön alkalmazást, adatbázist használnia, csak a projektmenedzsment rendszert, de abba egy beépülő modulon keresztül tudja a felhasználó az egyes szakmai anyagokat egy más szempontból – a tudásbázis szempontjából, megjeleníteni, illetve lekérdezhetővé tenni, esetleg publikálni. Fontosabb eredmények: 1) Platformfüggetlenség: A webes technológia alkalmazása miatt a rendszer platformfüggetlensége is megoldódott, hiszen a szoftver használatához elegendő egy szabványos böngésző alkalmazása. A webes felület kialakításakor az XHTML 1.0 és a CSS2 szabványt használtuk fel a böngészőfüggetlenség elérése érdekében. 2) Keresés: A Tudásbázisban hatékonyan lehet keresni a különböző szakmai dokumentumok között. Lehetőség van a feltöltött Microsoft® Word® dokumentumok tartalmában, az összefoglalóban foglaltak és egyéb kategorizálás szerint keresni. A nem regisztrált felhasználók, a „látogatók” kizárólag az összefoglalókban foglaltak és a kategóriák, kulcsszavak szerint kereshetnek. 3) Kapcsolat a REDEMPT projektmenedzsment rendszerrel: A Tudásbázist és a benne tárolt dokumentumokat a felhasználók a REDEMPT-ben kiosztott jogosultságaik alapján használhatják, de további felhasználók is beléphetnek a rendszerbe egy előre meghatározott regisztrációs folyamat után. A szakmai dokumentum feltöltésekor döntheti el a felhasználó, hogy megossza-e a regisztrált „külső” felhasználók számára. Természetesen ezen beállítás bármikor módosítható Várhatóan a jövő év elejére elkészül az új modul, amelynek használhatósági és keresési tesztelése ezt követően kerül végrehajtásra. Ezt követően az EJJT valamennyi részfeladatához kapcsolódó eddig elkészült szakmai anyagot, „tudást” feltöltünk a REDEMPT-be, amely ezt követően válhat valós Tudásbázissá.

5.7. Elektronikus menetdinamikai szabályozó rendszer nemzetközi előírási rendszerének kidolgozása (ENSZ-EGB WP 29 GRRF albizottságának irányítása) Magyarország 2004-ben kezdeményezte az elektronikus járműstabilizáló rendszerekről szóló új ENSZ-EGB előírás létrehozását az 1958-as Genfi Egyezmény keretében. A kezdeményezés hátterében a közlekedésbiztonság javításáért felelős magyar kormány és az ilyen rendszerek fejlesztésében világviszonylatban is jelentős szerepet vállaló magyar ipar közös érdekeltsége áll.

Miután a Járműelőírásokat Összehangoló Világfórum (WP.29) engedélyezte a munka megkezdését, az állandó Fék- és Futómű Szakértői munkabizottság (GRRF) égisze alatt magyar vezetéssel és titkársággal működő EVSC adhoc munkacsoport kapta a feladatot 2004 végén. A munkacsoportnak mandátuma szerint a haszonjárművek (7,5 t össztömeg fölött) elektronikus járműsta-


39

bilizáló rendszereire kell összpontosítania. Ez nem zárja ki az előírás hatályának későbbi kiterjesztését a könnyebb járműkategóriákra, azonban a nemzetközi jogalkotási igény azoknál ma még kevésbé sürgető. Az előírás megvalósítási módja pragmatikusan az EGB 13 fékelőírás módosítása – ez hatékonyabb, gyorsabb, mintha önálló előírás készülne, ugyanis a 13. előírás sok elemet készen kínál, és a fékrendszer, mint elsődleges aktuátor, megkerülhetetlen. A fékelőírást akkor is módosítani kellene, ha külön előírás készülne az elektronikus járműstabilizáló rendszerről. A kormányzási előírás módosítása egy második előírásalkotási fázis során kerülhet esetleg napirendre, de erről még semmiféle döntés nincs. Az előírásalkotás jelenlegi fázisa a tervek szerint 2006. decemberére fejeződik be. Ezalatt a munkacsoport 8 hivatalos ülést tartott (egy még hátravan) és több szűkebb körű konzultációt is. A GRRF folyamatosan napirenden tartotta a témát, értékelte és iránymutatásokkal látta el az EVSC csoport tevékenységét (eddig négy alkalommal). 2007-ben a GRRF szintjén alakul ki az előírás végleges változata (az EVSC csoport szándéka szerint a GRRF 2007. szeptemberi ülése fogadhatja el), majd pedig 2008. márciusában a WP.29. Ha ez az optimális menetrend megvalósul, legkedvezőbb esetben 2008. utolsó negyedévében, reálisan 2009. tavaszán várható az életbelépés. Az ENSZ előírásalkotása szoros összefüggésben áll az EU előírásalkotásával. Az EU a fékelőírások területén 1998. óta kapacitás hiányában gyakorlatilag leállította a fejlesztést, teljes mértékben az ENSZ-ben fejti ki aktivitását. A fékdirektíva mára oly mértékben elavult, hogy továbbfejlesztése kilátástalan, ehelyett az EU szándéka az, hogy hatályon kívül helyezi és az ENSZ-EGB 13. előírással helyettesíti. 2009 tavaszára ez is bekövetkezik, vagyis az ENSZ-előírás automatikusan EK-előírás is lesz. Az 5.7 projekt keretében folyik a vázolt nemzetközi előírásalkotási folyamatnak valamennyi hazai vonatkozású tevékenysége. A résztvevők egyrészt igen fontos szerepet vállalnak a nemzetközi színtéren folyó tevékenységben (KB, BME-GJT: az EVSC munkacsoport elnöki és titkársági feladatainak ellátása, TÜV: Magyarország hivatalos képviselete a GRRF-ben és az EVSC munkacsoportban), másrészt a háttértevékenységben (KB, BME-GJT, BME-MOM, TÜV; az előírásalkotás második fázisában TKN is). A háttértevékenységet olyan kutatási feladatok jelentik, melyek célja a válaszkeresés az előírásalkotás folyamán felmerült problémákra, másrészt felkészülés a majdani előírás gyakorlati alkalmazására. Az előtérben folyó tevékenység tartalma a tanácskozásokra való felkészülés, beleértve a megvitatandó munkaanyagok készítését is (az EVSC valamennyi munkaanyaga olvasható a GRRF honlapján), az EVSC munkacsoport tevékenységének szerteágazó feladatokkal járó

40


szervezése, irányítása, részvétel a nemzetközi grémiumok ülésein, beszámolók és összefoglalók készítése részben belső (EVSC, GRRF) használatra, részben külső tájékoztatásra. A háttértevékenységben tartalmaz egyrészt irodalmi feltárást és napi tanácsadást az említett problémák feltárása során, másrészt – 2006-ban – egy akut részproblémában, az előírástervezet folyamatosan vitatott szimulációs fejezetének kidolgozásához nyújtott támogatást. A probléma lényege az, hogy – eltérően a nemzetközi jóváhagyási rendszer előírásainak hagyományaitól – ez az előírás a jóváhagyást jelentős részben nem fizikai vizsgálatokra, hanem szimulációra alapozza. A magyarázat az, hogy a fizikai vizsgálatok a jármű nemlineáris viselkedési tartományában, ami jelen esetben lényeges, veszélyesek, jelentős és drága biztonsági intézkedéseket követelnek és rosszul reprodukálhatók. Ezért a fizikai vizsgálatok – melyek dinamikus menetmanővereket jelentenek – elsősorban a szimulációs eszköz validálásakor kapnának csak szerepet. Kevés azonban az ilyen irányú tapasztalat, illetve a gyártók saját tapasztalataikat üzleti titokként kezelik, holott az előírás alkalmazása átláthatóságot, nyilvánosságot igényel. E tapasztalatok gyűjtése végett hozzákezdtünk a menetmanőverek szimulációihoz. Kétféle menetmanőver 2005-ös szimulációja után 2006-ban két további manővert, a J-fordulót és a kitartásos szinusz nevű manővert szimuláltuk a KB SDK típusú HIL szimulátorán. Mindkét manőver kívül esik az ISO szabványok körén, ezért korábban nem szerepeltek vizsgálati programjainkban. A J-forduló, bár nem szabványos, kedvelt manőver a gyártók fejlesztési programjaiban, míg a kitartásos szinusz manővert (a név a kormánykerék elfordításának időfüggvényére utal) az amerikai NHTSA definiálta, mint a jövendő amerikai előírás alapmanőverét, ezért számunkra különösen érdekes. A nemzetközi kereskedelmi akadályok lebontása érdekében igen előnyös lenne, ha a jövendő amerikai és európai előírások minél több eleme egybevágna, ma még azonban korai lenne kijelenteni, hogy a sokban eltérő filozófia mellett ez a célkitűzés mennyire megvalósítható. Az elvégzett szimulációk közvetlen célja annak előrejelzése, hogy melyek azok a határok (egyszerű fizikai paraméterekben kifejezve), amelyeken belül a fizikai tesztek – különleges biztonsági felszerelések nélkül – még biztonságosan elvégezhetők. A szimulációkkal nyert elsődleges információk birtokában a fizikai validációs vizsgálatok következnek, amint hozzájutunk a szükséges kormányrobothoz és járműhöz. A validációs tevékenység ciklikus és többféle menetmanőverre terjed ki – a már végrehajtottakon túl további manőverek kiválasztása nagyban függ az EVSC és a GRRF ülések elhatározásaitól is.

5.8. Komplex elektronikus rendszerek minősítése A projektben résztvevők: TÜV Nord-KTI Kft., KnorrBremse, Thyssen Krupp Nothelfer, BME Közlekedésautomatikai Tanszék. 2006-ban a komplex elektronikus rendszerek követelményeit részletesebben kidolgoztuk, elsősorban a Tudásközpontban zajló fejlesztéseket figyelembe véve. Értékeltük a európai jármű előírások szerinti vizsgálatokról, jóváhagyásokról rendelkezésre álló dokumentumokat. Összefoglaló tanulmányt készítettünk a biztonságkritikus elektronikus rendszerek követelményeit tartalmazó IEC 61508 szabvány; a vezérlő programok fejlesztésével foglalkozó MISRA ajánlások; valamint a menetstabilizáló rendszerek vizsgálatára alkalmazható járműdinamikai mérési módszerek nemzetközi irodalma alapján. Részletes összeállítást készítettünk a komplex elektronikus rendszerek vizsgálatához szükséges gyártóművi dokumentációkról, amely a rendszer leírását, szabályozási funkcióit, kapcsolatait egyéb rendszerekkel, az input/ output jeleket, a rendszer működési határait, a rendszervázlatot, a részegységek jegyzékét, a részegységek közti kommunikációt, a rendszer működését meghibásodás esetén, hibajelzéseket, a hibák hatásának elemzését, valamint a gyártó biztonsági koncepcióját tartalmazza. A biztonsági koncepció értékeléséhez, illetve az öszszeállításában való közreműködéshez elengedhetetlen a biztonság-kritikus rendszerek fejlesztési, gyártási követelményeinek ismerete. Fontos, hogy a követelmények a fejlesztés kezdeti fázisában hozzáférhetőek legyenek a megfelelő dokumentáláshoz. A nemzetközi gyakorlat tapasztalatait figyelembe véve foglalkoztunk az önálló egységként vizsgált rendszerek beépítésének ellenőrzésével. Ez nagyon fontos terület, mert a jármű gyártójának tevékenysége gyakran nem terjed ki a részrendszerek fejlesztésére, ezért a jármű vizsgálatának nem tárgya a rendszerek belső működésé-

nek ellenőrzése. Összefoglaltuk a beépítési dokumentáció lehetséges tartalmát. A kormányberendezésre ható, addicionális elkormányzást megvalósító komplex rendszer vizsgálati javaslatát összeállítottuk. Az 5.7-es projekttel együttműködve foglalkozunk a jóváhagyási tevékenység során alkalmazható szimulációs lehetőségekkel és előzetesen felkészültünk a haszonjármű fékrendszerre ható elektronikus menetstabilizáló rendszer vizsgálatára. A vizsgáló, minősítő szervezet általában a rendszer gyártójával együttműködve kell, hogy vizsgálja a rendszert, vagy járművet. Ebben az esetben a vizsgálati feltételek általában adottak. Fontos azonban a szabványos adatkommunikációs vonalakon keresztül – a gyártótól függetlenül - történő részleges rendszervizsgálat lehetőségeinek megteremtése is. Ezért folyamatosan gyűjtjük a vizsgálatok méréstechnikai lehetőségeire vonatkozó információkat és fejlesztjük a rendelkezésünkre álló berendezéseket és programokat.

Fontosabb publikációk a témakörben • Z. Benyó: Education and research in Biomedical Engineering of the Budapest University of Technology and Economics, Acta Physiologica Hungarica, Volume 93 (1), pp.13-21, ISSN 0231 424 X, 2006. • Z. Benyó, B. Benyó, L. Kovács, Gy. Várallyay, L. Török, A. Reiss: Diagnostic-purpose Research of Biological Signals, SAMI 2006 – 4th Slovakian-Hungarian Joint Symposium on applied Machine Intelligence, Herlany, Slovakia, pp. 98-106, ISBN 963 7154 44 2, 2006.

• Attila Halmai: New Results in Development of Axial Flux DC Micromotors. REM 2006, Research and Education in Mechatronics, KTH, Stockholm, Sweden, June 15-16, 2006. • Fekete Róbert Tamás, Dr. Ábrahám György: Way to the „intelligent” vehicles. ISSE 2006, Sankt Marienthal, May 10 - 14, 2006. • http://www.unece.org/trans/main/wp29/wp29wgs/w p29grrf/grrfage.html


41

A RET szervezeti felépítése és a menedzsment

Irányító Testület

Dr. Molnár Károly

Dr. Keviczky László

Lepsényi István

Dr. Michelberger Pál

Központi menedzsment

Dr. Stukovszky Zsolt

Dr. Bokor József

Szervezeti felépítés

42


Dr. Palkovics László

Dr. Bányász Csilla

Oktatók és kutatók, adminisztráció

Irányító Testület

Intézményi koordinátorok

Dr. Molnár Károly

Dr. Péter Tamás

A Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem rektora az Irányító Testület elnöke

BME Közlekedésautomatikai Tanszék

Dr. Keviczky László

BME Gépjárművek Tanszék

Akadémikus

Lepsényi István A Knorr-Bremse Fékrendszerek Kft. ügyvezető igazgatója

Dr. Michelberger Pál Akadémikus

Dr. Kádár Lehel Dr. Vajta László BME Irányítástechnika és Informatika Tanszék

Dr. Ábrahám György BME Mechatronika, Optika és Műszertechnika Tanszék

Dr. Gáspár Péter MTA SZTAKI

Központi menedzsment

Széll Péter

Dr. Stukovszky Zsolt

Knorr-Bremse Fékrendszerek Kft.

Igazgató

Dr. Bokor József Tudományos igazgató

Dr. Palkovics László Fejlesztési igazgató

Dr. Bányász Csilla Programigazgató

Wahl István Thyssen-Krupp Nothelfer Kft.

Dr. Szalay Zsolt Inventure Kft.

Kolonics Krisztián Informin.hu Kft.

Brett Gábor TÜV-Nord KTI Kft.

Adminisztráció Csíki Mária Adminisztratív vezető

Dr. Nádai László Kommunikációs vezető

Projektvezetők Dr. Péter Tamás

Dr. Németh Huba

1.1. kutatási projekt vezetője

4.3. és 4.5. kutatási projektek vezetője

Dr. Soumelidis Alexandros 1.2. kutatási projekt vezetője

Programvezetők

Dr. Szalay Zsolt

Dr. Péter Tamás


1. kutatási program vezetője

Wahl István 2. kutatási program vezetője

Dr. Gáspár Péter 3. kutatási program vezetője

Jánosi István 4. kutatási program vezetője

Dr. Edelmayer András 5. kutatási program vezetője

Wahl István 2.1. kutatási projekt vezetője

Szabó Bálint 3.1. kutatási projekt vezetője

Dr. Loványi István

Szabó Géza 5.1. kutatási projekt vezetője

Dr. Benyó Zoltán 5.2. kutatási projekt vezetője

Dr. Ábrahám György 5.3. kutatási projekt vezetője

Dr. Edelmayer András 5.4. kutatási projekt vezetője


Kolonics Krisztián

Dr. Gáspár Péter

5.5. és 5.6. kutatási projektek vezetője


Koleszár Péter 3.4. kutatási projekt vezetője

Jánosi István 4.2. kutatási projekt vezetője

Brett Gábor 5.7. kutatási projekt vezetője

Finszter Ferenc 5.8. kutatási projekt vezetője


43

Ipari partnerek

Knorr-Bremse Fékrendszerek Kft. http://www.knorr-bremse.hu 1119. Budapest, Major u. 69.

A Knorr-Bremse vállalatcsoport a világ vezető vasúti és közúti haszonjármű fék-, felfüggesztés- és menetdinamikai járműrendszerek gyártója. A vállalatcsoport közúti járműrendszerek üzletágának 18 gyártó telephelye van világszerte. 2004-ben a forgalom meghaladta a 1,5 milliárd eurót. A közúti jármű-program hívta életre a 70-es évek elején a Knorr-Bremsével való magyar együttműködést, amelyből 1989-ben született a müncheni cég első keleteurópai vegyesvállalata. A kecskeméti székhelyű KnorrBremse Fékrendszerek Kft. napjainkban a cégcsoport stratégiai fontosságú gyártóbázisa, és 1996-tól a keletközép-európai értékesítés központja. A fékrendszerek meghatározott elemeinek, mint pl.: légszárító, négykörös védőszelep, szintállító szelep kizárólagos gyártója, és ezek a termékek minden nagy járműgyártó úgy mint a Daimler Chrysler, MAN, IVECO, SCANIA, teherautóiban, autóbuszaiban megtalálhatóak. A Knorr-Bremse Fékrendszerek Kft. értékesítése 2005ben az előző évihez képest 30%-kal nőtt: 22,8 milliárd forintot ért el. 2006-ra 25 milliárd forintos összértékesítés prognosztizálható. A saját gyártású termékek értékesítése mellett a cég a Knorr-Bremse teljes termékpalettájával látja el a legnagyobb haszonjármű-gyártókat és pótalkatrész-piaci partnereket hazánkban, valamint Kelet- és Délkelet-Európában.

Európai viszonylatban is igaz, hogy az autóipar a legnagyobb K+F befektető és az innováció legnagyobb letéteményese a gazdaságban. 1995-ben kezdte meg kutató-fejlesztési tevékenységét a Knorr-Bremse Fékrendszerek Kft. 1999-ben a Knorr-Bremse a multinacionális vállalatok között elsőként hozott létre fejlesztőintézetet hazánkban. A Knorr-Bremse Fékrendszerek Kft. 2004-ben az előző évhez képest 51%-kal többet, mintegy 800 millió forintot fordított beruházásra, fejlesztésre és korszerűsítésre. 2005-ben csaknem egymilliárd forint értékű beruházás valósult meg. A beruházások összértéke 2006-ban is eléri az egymilliárd forintot. A termelési folyamatok korszerűsítésére, IT-fejlesztésekre és az SAP vállalatirányítási rendszer bevezetésére kerül sor. A kecskeméti vállalat – a cégcsoporton belül elsőként – fejlesztette ki business-to-business elektronikus kereskedelmi rendszert, amelynek köszönhetően a pótalkatrész-kereskedelmet teljes egészében a világhálón bonyolítja, továbbá beszállítóival és a hatóságokkal is kiépítette az elektronikus kapcsolatot. 1998-ban a vállalat elnyerte a Nemzeti Minőség Díjat középvállalat kategóriában, 2001-ben az Európai Üzleti Kiválóság elismerése címmel tüntették ki, 2004-ben pedig a Knorr-Bremse közúti járműrendszerek üzletága - az európai járműipari vállalatcsoportok közül elsőként - az európai lokációkkal karöltve döntős helyezést ért el az Európai Minőség Díjon. A Knorr-Bremse mindkét európai üzletága (vasút, közúti járműrendszerek) az Európai Minőség Díj 2005. évi pályázatán a kiváló eredményorientáltságért járó EQA különdíjat nyerte el.

TÜV Nord-KTI Kft. http://www.tuvnord.hu 1119. Budapest, Thán K. u. 3–5.

A hannoveri székhelyű TÜV Hannover/Sachsen-Anhalt e.V. 1990-ben alapított közös vállalatot a Közlekedéstudományi Intézettel (ma: KTI Kht.) a járművizsgálati, majd a rendszertanúsítási tevékenység magyarországi folytatásra, TÜV Hannover-KTI Kft. néven. Az alapító stratégiáját követve, társaságunk 2003. novemberétől TÜV NORD-KTI Kft. néven folytatta tovább üzleti tevékenységét. 2005. februárjától a TÜV NORD-KTI Kft. a jármű-, és rakodógép vizsgálat, a munkavédelem, a terméktanúsítás

44


és a környezet-gazdálkodás szakmai területeken kínálja szolgáltatásait Partnerei részére. Társaságunk független szakértő intézmény. Munkatársaink szakterületükön hazai és nemzetközi viszonylatban egyaránt elismertek. Munkájuk minőségéért valamennyien teljes körű felelősséggel tartoznak. Mindez garantálja a vizsgálatok és a tanúsítás szakszerűségét és objektivitását. Tudásbázisunkat magasan kvalifikált, több szakmai képesítéssel rendelkező, tapasztalt munkatársaink jelentik. Nem folytatunk olyan tevékenységet (pl. gyártás, kereskedelem) amely veszélyeztetné megállapításaink pártatlanságát.

ThyssenKrupp Nothelfer Kft.

http://www.thyssenkrupp.hu 1111 Budapest, Sztoczek u. 6.

A ThyssenKrupp konszern a világ egyik legnagyobb acélipari egyesülése. Egyik meghatározó célja a világ autóiparának kiszolgálása különböző általa fejlesztett és gyártott részegységekkel, mint pl. a járművek kormányrendszere. A ThyssenKrupp budapesti kutató-fejlesztő központja személygépjárművek elektromos kormányrendszerének fejlesztésével foglalkozik 1999 óta, szorosan együttműködve liechtensteini és német partnervállalatokkal. Budapesten található a vezérlőegység elektronika valamint szoftver, illetve a szenzorfejlesztés kompetencia központja. Az elmúlt években számos, jól ismert járműgyártó autójába építettünk elektromos kormányrendszereket, mint pl. Ford, BMW, Audi, Renault, VW, Peugeot, stb.

Az Intézet munkatársai az alábbi feladatokat látják el • Rendszer- és kormányzási algoritmus fejlesztése • Kormányrendszer mechanika tervezése, szilárdsági méretezése • Vezérlőegység elektronika és szoftver fejlesztése • Szenzorfejlesztés Az Intézet tevékenysége szoros kapcsolatban áll a hazai felsőoktatási és akadémiai intézetekkel is. Az elmúlt években számos K+F projekt, diplomamunka, önálló labor, nyári szakmai gyakorlat, illetve tudományos diákköri kutatómunka zárult le sikerrel a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem oktatói, valamint hallgatói részvételével. A vállalat egyik célja, hogy aktívan részt vegyen a felsőoktatásban, és átadja ipari tapasztalatait a jövő mérnökeinek. Hosszú távú célunk, hogy az elektromos kormányrendszerek fejlesztésében olyan széleskörű kompetenciát alakítsunk ki, amely a legmodernebb technológia alkalmazásával mind biztonságos, mind tökéletes vezetési érzést szolgáltat a jövő járművei számára.

Inventure Autóelektronikai Kutató és Fejlesztő Kft. http://www.inventure.hu 1111. Karinthy F. u. 26.

Az Inventure Autóelektronikai Kutató és Fejlesztő Kft. 1997-ben azzal a céllal alakult, hogy a magyar és a nemzetközi autóelektronikai piacon olyan hiánypótló termékeket fejlesszen ki, amelyek speciális fogyasztói igényeket elégítenek ki. A kizárólag magyar tulajdonban álló társaság elsősorban a kis sorozatú professzionális autóelektronikai mérőműszerek önálló kifejlesztésére és gyártására szakosodott, ennek során folyamatos innovációs és K+F tevékenység alkalmazásával testre szabott megoldásokat nyújt. A kínált megoldásokat a kifejlesztett termékek, a kapcsolódó szolgáltatások (pl. kalibrálás, kiértékelés, elemzés, tanulmány), illetve az elismert szakmai tudás együttesen teszik teljessé. Az Inventure Autóelektronika kompetencia területei a flottamenedzsment rendszerek, a CAN busz technika, az autóipari méréstechnika, és a fékrendszerek minősítése. Saját fejlesztésű termékeinek, mint például az XL Meter™ Pro típusú univerzális gyorsulás- és lassulásmérő műszercsaládnak köszönhetően a cég neve a szakemberek körében ma már nemzetközi szinten ismert és elismert. Az Inventure műszerei segítséget nyújtanak többek között a rendőrségnek, igazságügyi szakértőknek baleseti helyszíneléseknél, a Magyar Honvédségnek fékvizsgálatok elvégzéséhez, a közlekedési felügyeleteknek időszakos műszeres tartós lassítófék-rendszer felülvizsgálatához.

A cég fejlesztései között kiemelt helyet foglal el az FMS-CDR™ flottamenedzsment adatgyűjtő rendszer, melyből ezer darabnál többet használnak megelégedéssel különböző flottáknál, például a Wáberer’s cégcsoportnál (Hungarocamion Rt.). A rendszer elsődleges funkciója a testre szabott járműmonitorozás, valamint a tüzelőanyag költség-hatékony felhasználásának nyomon követése, ellenőrzése. Az Inventure Autóelektronika termékei forgalmazó partnereken keresztül a világ 14 országában, így többek között Németországban, Svájcban, Ukrajnában, illetve az Egyesült Államokban is jelen vannak. Megrendelői között hatóságok (rendőrség, közlekedési felügyeletek) mellett tömegközlekedési és fuvarozó vállalatok, autógyárak szerepelnek, ugyanakkor megtalálható közöttük több egyetem, illetve kutató-fejlesztő intézet is. A külföldi piacok tekintetében jelzés értékű, hogy a közismerten magas minőségi követelményeket támasztó Volkswagen AG és DaimlerChrysler Corp. cégek is vásárlói között találhatók. Termékei legfőbb versenyelőnye az ár / minőség / teljesítmény reláció, valamint a széles körű vevőtámogatás, amely az értékesítést követően biztosítja a termékekért vállalt garanciát, maximálisan szem előtt tartva a vevő elvárásait, egyedi igényeit. Az Inventure Autóelektronika rendszeresen publikál hazai és külföldi szaklapokban, illetve számos hazai és európai szakmai konferenciára, tudományos találkozóra kap meghívást - ügyvezetője révén tagja az ISO fékrendszerek vizsgálatára vonatkozó szabványokat kidolgozó, WG6 munkacsoportjának és a magyarországi EU-ENSZ EGB koordinációs irodának is.


45

Informin.hu Informatikai Tanácsadó és Szolgáltató Kft.

http://www.informinkft.hu 1111. Budapest, Budafoki ú. 59.

Az Informin.Hu Informatikai Tanácsadó és Szolgáltató Kft. 2002-ben alakult – magyar magánszemélyek alapították – azzal a céllal, hogy egy hosszútávon működő informatikai és műszaki kérdésekben egyaránt jártas tanácsadó, szolgáltató szervezetet hozzon létre. A szervezet tényleges működését 2004-ben kezdte meg, műszaki tanácsadói, valamint projekt koordinátori tevékenység végrehajtásával. A korábbi években megfogalmazásra került egy projektmenedzseléssel, szervezetfejlesztéssel, vállalatirányítási rendszerek kiépítésével, valamint informatikai tanácsadással foglalkozó szervezet kialakítása, működtetése, felhasználva a dolgozók, partnerek korábbi tapasztalatait e területeken. A szolgáltatási palettánkat nem csak az informatikára, informatikai rendszerekre kívánjuk kiterjeszteni, hanem az információvédelemre is, projektmenedzsmentre, tu-

dásmenedzsmentre is, hiszen a vállalati rendszerek egyre nagyobb mértékben igénylik ezt. A konzorciumban történő szerepvállalásunk kettős céllal fogalmazódott meg, egyrészt egy tudatosan kialakított és szisztematikusan felépített kutatás-fejlesztési tevékenységeket rendszerező projektmenedzsment alkalmazás elkészítése, másrészt az egyetemi és iparvállalati kutatás-fejlesztési területen az évek – évtizedek során felgyülemlett tudásanyagok, összegyűjtése, rendszerezése és egységes korszerű megjelenítése érdekében. A tudásközpontban végzett tevékenységünk elsődlegesen a projektmenedzselésre, valamint az egyes projektek informatikai támogatására terjed ki. Célunk egy együttműködésben megvalósított Tudásközpont sikeres működtetése, amely hasznára, előnyére válik nemcsak a magyar gépjármű- és gépjárműalkatrész fejlesztéseknek, illetve gyártásnak, hanem szélesebb körben az egész gépjármű társadalomnak. Tevékenységünk és vállalt feladatunk végrehajtásához a kor követelményeinek megfelelő magas színvonalú eszközöket használunk. Munkatársaink, partnereink mind a projektkezelés, mind a szoftverfejlesztés területén nagy tapasztalattal rendelkező szakemberek.

EN ISO 9001:2000 szabvány szerint tanúsított működés Az ipari partnerekkel való sikeres együttműködés, illetve a Tudásközpont „vásárlóinak” kiszolgálása érdekében már működésünk első évében kiemelt hangsúlyt helyeztünk az üzleti folyamatok megfelelő definiálására, és a folyamatok támogatását szolgáló eszközrendszer kialakítására. Az elvégzett struktúraalakító tevékenység eredményeként a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elektronikus Jármű- és Járműirányítási Tudásközpontja 2006. július 19-én – a regionális egyetemi tudásközpontok közül elsőként – sikeresen tanúsíttatta az EN ISO 9001:2000 szabvány szerint működő minőségirányítási rendszerét. A szervezet ezzel a lépésével is igazolta üzleti folyamatainak és monitoring rendszerének gyakorlati használatra való alkalmasságát, amit a Nemzeti Kutatási és Technológiai Hivatal már korábban, a 2006. február 7-én rendezett Workshop-ján „best practice” példaként állított a többi tudásközpont elé. A független tanúsítási eljárás során a BP Tanúsító Kft. szakembere felülvizsgálta és igazolta a járműipari kutatás-fejlesztési, ipari termékfejlesztési, műszaki szakértői, valamint oktatási területeken végzett szabvány szerinti működést.

46


Finanszírozás, összesített pénzügyi mutatók

Részfeladat száma és címe

Összköltség

1. kutatási program 1.1. Járműforgalmi rendszerek modellezése és irányítása .............................. 17500 1.2. Rendszerirányítás kommunikációs hálózatokon keresztül, a járműflotta kooperatív irányítási módszerei ............................................... 38731 1.3. Járműflotta műszaki menedzsmentjének platformfejlesztése ........... 11685 67916 2. kutatási program 2.1. Autonóm járműirányítási rendszerek ................................................................. 33878

Támogatás

Saját forrás

17500

0

33597 6394 57491

5134 5291 10425

20657

13221

17904

5490

9117

0

23701

4126

15117 65839

4506 14122

20829

16203

30528 12742 64099

23756 23424 63383

9048 11048

2097 0

11616 21454

1058 1573

6482

5333

Bevétel

3. kutatási program 3.1. Járműdinamikai állapotbecslő algoritmus fejlesztése, szenzoroptimalizáció .................................................................................................... 23394 3.2. Jármű fedélzeti elektronikus rendszer skálázható platfromjának tervezése ............................................................................................. 9117 3.3. Integrált irányítás módszertanának kidolgozása fékezési, kormányzási és felfüggesztési rendszerekhez, szoftvertechnológiai eszközök alkalmazása valósidejű, elosztott irányítási rendszerekben ........................................................................ 27827 3.4. Elektronikus kormány és fékrendszer beavatkozáson alapuló menetdinamikai szabályozó rendszer ............................................. 19623 79961 4. kutatási program 4.2. Addicionális elkormányzást megvalósító kormányrendszer kifejlesztése ......................................................................................................................... 37032 4.3. Sűrített levegő befúvásán alapuló rövid idejű teljesítménynövelő motorfeltöltő rendszer ................................................... 54284 4.5. Elektromechanikus fékrendszer fejlesztése .................................................... 36166 127482 5. kutatási program 5.1. Járműrendszerek biztonsági szintjének meghatározása, funkcióspecifikáció ......................................................................................................... 11145 5.2. Járművezetők viselkedése irányított járműrendszerekben .................. 11048 5.3. Mechatronikus járműkomponensek fejlesztési és jóváhagyási folyamata és metodikája, megbízhatósági analízise és prototipizálása ........................................................................................ 12674 5.4. Hibatűrő elektronikus rendszerarchitektúra járműrendszerekre ....... 23027 5.5. Kutatás-fejlesztési folyamat szabályozási és projektmenedzsment rendszerének fejlesztése .......................................... 11815 5.6. Tudásbázis létrehozása, adatbázisban történő megjelenítése, menedzselése ................................................................................. 13334 5.7. Elektronikus menetdinamikai szabályozó rendszer nemzetközi előírási rendszerének kidolgozása (ENSZ-EGB WP 29 GRRF albizottságának irányítása) ................................. 9204 5.8. Komplex elektronikus rendszer minősítése .................................................... 9193 101440 6.0. Tudásközpont Iroda , menedzsment .......................................................... 245816

6667

6667

6113 5051 77479 245816

3091 4142 23961 0

28100

Összesen....................................................................................................................................... 656493

531381

125112

28100

A pénzügyi jelentésben szereplő adatok hozzávetőleges becslések. A tudásközpont pontos gazdasági adatait a konzorciumi tagok auditált pénzügyi beszámolói tartalmazzák.


47

ELEKTRONIKUS JÁRMŰ ÉS JÁRMŰIRÁNYÍTÁSI TUDÁSKÖZPONT Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem H-1111 Budapest, Stoczek utca 6. J épület 516. Tel.: +36 1 463 1753 Fax: +36 1 463 3255 E-mail: [email protected] http://www.ejjt.bme.hu

ELEKTRONIKUS JÁRMŰ ÉS JÁRMŰIRÁNYÍTÁSI TUDÁSKÖZPONT ÉVES JELENTÉS 2006

Recommend Documents