Con alrededor de 1,4 millones de personas que pierden la vida en accidentes de tránsito en todo el mundo cada año, los reguladores y fabricantes están centrando su atención en una serie de tecnologías en rápida evolución para reducir significativamente la matanza. En Europa, la Comisión de la UE está ocupada incorporando su “Visión Cero” en el Marco de Políticas de Seguridad Vial de la unión con el objetivo declarado de eliminar todas las muertes en carretera para 2050.
Para lograr este objetivo es de vital importancia equipar más vehículos (de pasajeros y comerciales) con sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS). Estos sistemas de seguridad activa han sido posibles gracias a los avances en tecnologías, como los sensores y la conectividad. Por ejemplo, el sistema “Porsche Connect” de Porsche que permite que los vehículos se conecten a la nube para acceder a servicios para el control remoto de las funciones del vehículo y, mirando hacia el futuro, el sistema de alerta en tiempo real impulsado por 5G de Porsche que se encuentra actualmente en desarrollo .
Los sistemas avanzados de asistencia al conductor no son sistemas de conducción autónoma
Sin embargo, es importante diferenciar entre ADAS y sistemas de conducción automatizados (ADS), que normalmente se asocian con los próximos vehículos autónomos. Es por esta razón que la SAE ha desarrollado el estándar J3016 que define los niveles incrementales de automatización y tecnologías que verán la transición de ADAS a ADS en muchos vehículos en el futuro.
Este artículo analiza el funcionamiento de los sistemas ADAS actuales y lo que depara el futuro para esta tecnología.
Los niveles de automatización que componen ADAS
Si bien el objetivo de J3016 es definir los distintos niveles de automatización de la conducción para los reguladores, los de la industria automotriz y los proveedores de servicios de apoyo, como las aseguradoras, es, no obstante, una guía fácil de seguir sobre la funcionalidad de ADAS y la trayectoria de futuros ADAS y Tecnologías ADS.
En el estándar SAE aceptado internacionalmente, los niveles cero, uno y dos (L0, L1, L2) se definen como sistemas ADAS, siendo lo que cada vez más se conoce como L2+ el nivel más alto de funcionalidad ADAS. El hecho de que los sistemas L2(+) ofrezcan un alto grado de automatización hace que muchos lo confundan como el umbral para la conducción autónoma. Esto se ilustra en el controvertido sistema de “conducción autónoma” de un conocido fabricante de vehículos eléctricos que está clasificado oficialmente como tecnología ADAS L2, pero que se percibe ampliamente como compatible con ASD a un nivel mucho más alto. Desafortunadamente, esta percepción de “piloto automático” ha tenido consecuencias fatales.
En su forma más básica, los sistemas avanzados de asistencia al conductor abarcan sistemas bien establecidos como el freno antibloqueo (ABS) y los programas electrónicos de estabilidad (ESP), con sistemas más nuevos como frenado autónomo de emergencia, advertencia de colisión frontal, asistencia para mantenerse en el carril, advertencia de cambio de carril, asistencia de cambio de carril, monitoreo de punto ciego, visión nocturna y control de crucero adaptativo ampliando rápidamente la lista de funciones ADAS.
El factor que define a todos los sistemas ADAS, y lo que los diferencia del ASD, es que ayudan al conductor a controlar el automóvil. En ningún momento relevan al humano para conducir el coche. Así, aunque el mantenimiento de carril y el control de crucero adaptativo pueden funcionar simultáneamente para girar y acelerar/desacelerar automáticamente un vehículo en condiciones predefinidas, el conductor mantiene el control y, lo que es más importante, ante los ojos de la ley y de las aseguradoras, es responsable de los resultado.
Esto hace que el tan cacareado L3 sea un poco enigmático. Estos sistemas son capaces de pilotear el coche, pero sólo hasta que no puedan hacerlo. El problema es que no existe una forma absoluta de saber cuándo el sistema de conducción autónoma se verá abrumado por un escenario para el que no ha sido entrenado. Estos se conocen como "casos límite" y son similares a cuando un conductor se acerca a una espesa nube de humo que se desplaza a lo largo de la carretera y debe tomar la decisión de reducir la velocidad, detenerse o avanzar a través de la nube. No existen reglas estrictas y rápidas que regulen esto.
Por este motivo, estos sistemas exigen la total implicación del conductor en todo momento.
¿Cómo funcionan los sistemas avanzados de asistencia al conductor de Porsche?
Para replicar la capacidad de procesamiento del ser humano que requiere información de nuestros diversos sentidos, ADAS se basa en una serie de sensores electrónicos, a menudo denominados conjunto de sensores.
Estos sensores están destinados a proporcionar al vehículo una comprensión espacial de su entorno en todo momento. Entonces, al igual que nuestros sentidos de la vista, el oído y el olfato, cada uno de los cuales tiene una función única, también lo tienen los sensores utilizados en ADAS. Cada uno tiene una fuerza y una función específica a la hora de tomar una decisión.
Por lo tanto, las cámaras son muy buenas para discernir colores, como los que se muestran en los semáforos, pero no tan buenas para captar detalles en condiciones de poca visibilidad, como las que se encuentran durante la noche. Por otro lado, el radar es excelente para detectar objetos y trayectorias en la mayoría de las condiciones de iluminación, pero el RADAR de longitud de onda más corta no permite la detección de objetos pequeños ni proporciona al sistema una imagen precisa de un objeto.
Por lo tanto, un conjunto de sensores normalmente se compone de:
- RADAR (acrónimo de Ra dio D etection and R anging) - es un dispositivo capaz de detectar objetos a larga distancia mediante el uso de ondas electromagnéticas que miden la distancia o trayectoria de un objeto.
- Lidar (que significa Light D etection and R anging): es un método de detección remota que utiliza luz en forma de láser pulsado, en lugar de ondas electromagnéticas, para medir el alcance, lo que permite construir una imagen en 3D del entorno del vehículo. .
- Las cámaras , tanto mono como estéreo, pueden equipararse al ojo humano y proporcionan al ADAS los detalles necesarios para tomar decisiones.
- Los sensores ultrasónicos que imitan la ecolocalización utilizada por los murciélagos transmiten ondas sonoras de alta frecuencia para medir la distancia de los objetos a corta distancia.
La información generada por estos sensores, en sistemas ADAS de nivel superior, generalmente se "fusiona" en un procesador central integrado que compara la información con los datos para los que ha sido entrenado para reconocer y responder.
Por supuesto, en sistemas simplistas, como el ABS, la información de los sensores (velocidad de la rueda, en este caso) se descifra y responde rápidamente sin la entrada de otros sensores o la fusión que los acompaña.
Por el contrario, los sistemas ADAS como el frenado automático de emergencia (AEB) y el control de crucero autónomo (ACC), que también dependen del sistema de frenado, requieren la entrada de una serie de sensores, por ejemplo. sensores de velocidad de las ruedas, cámaras, radares y en algunos vehículos, incluso Lidar, para realizar la maniobra.
Esto, en el caso de sistemas AEB como el Active Safe de Porsche, que se encuentra entre otros modelos en el Porsche 911 , es necesario porque el sistema necesita medir con precisión la distancia hasta un objeto o vehículo que se encuentra delante de él e intervenir en caso de colisión. emergencia.
Por lo tanto, incluso si el conductor está aplicando los frenos, el sistema puede aumentar la presión de la línea a través de un actuador controlado por la ECU, si detecta que el retardo es insuficiente.
Entonces, si ADAS puede conducir un automóvil (mantenerse en el carril) y mantener una distancia de seguimiento (ACC) e incluso frenar un vehículo en caso de emergencia, ¿qué nos deparará el futuro?
El futuro de ADAS en los coches Porsche
El punto más importante a entender es que, en el contexto de la herencia de autos deportivos de Porsche, el objetivo nunca es eliminar la participación humana calificada, sino más bien agregar una capa adicional de seguridad para contrarrestar la falibilidad humana.
En consecuencia, el futuro se centrará en mejorar la seguridad, incluida la distracción de los conductores en situaciones monótonas como el tráfico lento en las autopistas. En este caso, la mayoría de los conductores probablemente agradecerían un "servicio de chófer" que les permitiera concentrarse en otras actividades, tal vez incluso ver un vídeo, sin riesgo de sufrir un accidente.
Según el cuadro SAE anterior, los componentes básicos de esta funcionalidad ya existen. El desafío futuro es garantizar que funcionen siempre, en todas las situaciones sin fallar, y hacerlos asequibles para que todos los vehículos puedan beneficiarse de las tecnologías.
En un esfuerzo por mejorar el rendimiento y reducir los costos de ADAS, Porsche, junto con TriEye, está trabajando para colocar sensores infrarrojos de onda corta (SWIR) en ADAS y sistemas de conducción autónoma.
Según varios informes en línea, TriEye está colaborando con Porsche en sensores SWIR para mejorar el rendimiento de ADAS y futuros sistemas de conducción autónoma. Las empresas esperan mejorar la capacidad de esos sistemas para detectar con precisión objetos en la carretera en situaciones con visibilidad limitada.
Estos sensores de imágenes SWIR pueden capturar fotogramas nítidos en condiciones de niebla y polvo, así como en condiciones de poca luz.
Aunque los sistemas avanzados de asistencia al conductor se consideran un puente hacia la tecnología de conducción autónoma totalmente autónoma, para los fabricantes de automóviles deportivos, como Porsche, ADAS ofrece la oportunidad de hacer que sus automóviles sean más seguros y aún más gratificantes de conducir.
Disfrutaste este artículo? Evite perderse publicaciones futuras suscribiéndose al canal RSS de este blog utilizando
https://frazerpart.com/blogs/technical-articles.atom
