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Asistente de cambio de carril

Aquí encontrará información muy útil, así como prácticas recomendaciones relacionadas con el asistente de cambio de carril y con el asistente de ángulo muerto.

Dentro del desarrollo de los sistemas de asistencia al conductor, cuyo fin es evitar accidentes, cada vez es mayor el interés por los sensores de radar de los sistemas de asistencia aplicados a la zona trasera. Cada vez más modelos van equipados de serie con este tipo de sensores. Por este motivo, la diagnosis y la reparación se está convirtiendo poco a poco en un asunto primordial no sólo para los talleres de los concesionarios, sino también para los talleres independientes. En este documento queremos ocuparnos especialmente de los sensores de radar para aplicaciones en la parte trasera y su empleo en el sistema de asistencia a la conducción llamado "asistente de cambio de carril".

Importantes instrucciones de seguridad
La siguiente información técnica y los consejos prácticos aquí descritos han sido elaborados por HELLA con el fin de ayudar de forma práctica a los Talleres en su trabajo diario. La información facilitada en esta página web está pensada solamente para personal debidamente cualificado y con formación específica.

 

SENSORES DE RADAR EN SISTEMAS DE ASISTENCIA AL CONDUCTOR: CONOCIMIENTOS PRÁCTICOS

Cada vez más sistemas de asistencia, cuya finalidad es proporcionar ayuda al conductor, van equipados con sensores de radar. La ventaja de esta técnica es que los sensores de radar son capaces de conseguir un resultado de medición muy preciso sin verse afectados por las condiciones meteorológicas. El concepto de "Radar" se asocia principalmente a la aviación o a la navegación. Estos sistemas llevan años establecidos en estos dos sectores, y su calidad ya ha sido claramente probada. "Radar" es una abreviatura de "Radio Detection and Ranging" y significa, haciendo una traducción libre, "Ubicación remota y medición de la distancia".

 

Para explicar su funcionamiento de una manera somera se puede decir que el aparato de radar envía ondas electromagnéticas a la velocidad de la luz, lo que se conoce como señales primarias. Cuando estas ondas llegan hasta un objeto, se reflejan como si fueran un eco (señales secundarias), y es cuando el sistema las recibe y las evalúa. En la electrónica de evaluación del sistema se determina entonces la dirección, la distancia y la velocidad.

Aplicación en el sector del automóvil

En los distintos sistemas de asistencia al conductor, los sensores de radar se emplean para medir la distancia en la zona delantera y trasera del vehículo. 

 

Los sensores de radar para aplicaciones en la zona delantera, como la regulación adaptativa de la velocidad de conducción ACC (Adaptive Cruise Control), ya pueden encontrarse desde hace años en distintos vehículos. 

 

Dentro del desarrollo de los sistemas de asistencia al conductor, cuyo fin es evitar accidentes, cada vez es mayor el interés por los sensores de radar de los sistemas de asistencia aplicados a la zona trasera. Cada vez más modelos van equipados de serie con este tipo de sensores. Por este motivo, la diagnosis y la reparación se está convirtiendo poco a poco en un asunto primordial no sólo para los talleres de los concesionarios, sino también para los talleres independientes.

SISTEMAS DE ASISTENCIA AL CONDUCTOR: SENSORES DE RADAR 24 GHZ DE HELLA: FUNDAMENTOS

Desde hace más de una década, HELLA fabrica sensores de radar para un ancho de banda de 24 GHz. Ya en 2005, HELLA introdujo la primera generación de sensores de radar de 24 GHz en la producción en serie. Los sensores se emplean en algunas funciones estándar bastante extendidas, como p.ej. la detección del ángulo muerto, el asistente de cambio de carril o la ayuda al aparcamiento.

 

Un sensor de radar registra la información relacionada con la velocidad, los ángulos y las distancias con respecto a los objetos que se encuentran hasta a 70 m detrás del vehículo, y evalúa dicha información. Para ello se emplea, desde la primera generación de sensores, el principio de modulación LFMSK (Linear Frequency Modulation Shift Keying).

 

Con la ayuda de este principio puede registrarse y determinarse la distancia y la velocidad relativa de distintos objetivos con una sola señal (Chirp), cuya frecuencia se modifica temporalmente.

 

En la tercera generación de radares se emplea una variante avanzada de FM en la que el ancho de banda de la modulación está limitada a 200 MHz como máximo. El sistema trabaja con una potencia media de transmisión de 13 dBm (EIRP) en una banda de frecuencia de entre 24,05 y 24,25 GHz. La resolución resultante en cuanto a la ubicación es de 0,75 m, y es idónea para las funciones necesarias en la parte trasera del vehículo. El procedimiento del monopulso es el que se emplea en este caso para determinar los ángulos. Basándose en un planteamiento específico de procesamiento de señales, el sistema lleva a cabo una comparativa de las distintas fases de las reflexiones del radar a través de diferentes modos de recepción.

 

En la cuarta generación de sensores de radar se ha integrado otra función relacionada con la seguridad: El asistente de descenso del vehículo. Gracias a esta función pueden detectarse a tiempo algunas situaciones peligrosas, como los vehículos que circulen cerca de nosotros, ya que avisa a los ocupantes antes de que desciendan del vehículo.

LAS VENTAJAS DE ESTE TIPO DE SENSORES SON:

  • Gracias a su reducido tamaño y a las buenas cualidades de transmisión de la tecnología de 24 GHz, los sensores pueden ir montados ocultos en el parachoques, lugar en el que van totalmente integrados
  • Se ha ajustado a la perfección la modulación de la frecuencia y el tamaño de la antena
  • Gran experiencia en grandes producciones de productos, funciones e instalaciones
  • Óptima relación calidad/precio en comparación con otro tipo de tecnología de radares
DATOS TÉCNICOS
Principio de medición LFMSK (Linear Frequency Modulation Shift Keying-Verfahren)
Rango de frecuencia 24,15 GHz/ISM
Ancho de banda <= 200 MHz/ISM
Potencia de transmisión <= +20 dBm de alta potencia, EIRP
Ciclo fijo 1,5 m a 200 MHz OBW

Medición de la velocidad

         Intervalo de velocidad relativa
         Separabilidad

 

de -70 m/s a +70 m/s
0,32 m/s

Rango de registro – Acimut 165°

Dependiendo de la generación del sensor pueden integrarse las siguientes aplicaciones:

Supervisión ángulo muerto

Esta función supervisa la zona en la que se encuentra el ángulo muerto con respecto al conductor y le avisa ante situaciones de peligro en una situación de cambio de carril. El sensor trabaja en la zona más cercana al vehículo.

Asistente de cambio de carril

El asistente de cambio de carril ofrece condiciones seguras para la conducción avisando al conductor de que puede surgir un peligro en un cambio de carril. Con una distancia de advertencia de 70 m, el conductor dispone de tiempo suficiente para interrumpir a tiempo la maniobra de cambiar de carril.  Esta función aporta una gran seguridad, sobre todo cuando se circula por autopista. 

SISTEMA DE PRECOLISIÓN TRASERA

El sistema de precolisión trasera detecta los vehículos que se acercan por detrás y prepara distintas medidas de seguridad en caso de una colisión directa inminente, como p.ej. los airbags, los cinturones de seguridad, etc.

ASISTENTE DE SALIDA DE APARCAMIENTO

El asistente de salida de aparcamiento avisa al conductor de los vehículos que se acercan cuando iniciamos las maniobras para salir del espacio donde hemos aparcado. Esta función se activa al introducir la marcha atrás y se basa en la capacidad de registro lateral que ofrece el sensor de radar.

ASISTENTE DE DESCENSO DEL VEHÍCULO

El asistente de descenso del vehículo supervisa las zonas que se encuentran a derecha e izquierda de todas las puertas del vehículo, tanto la del conductor, como las de los pasajeros delanteros o traseros. Con esta función se avisa a los ocupantes del vehículo en caso de que no sea seguro abrir alguna de las puertas.

SISTEMAS DE ASISTENCIA AL CONDUCTOR: EL ASISTENTE DE CAMBIO DE CARRIL: ESTRUCTURA Y FUNCIÓN

Una innovación técnica dentro de los sistemas de asistencia al conductor es el asistente de cambio de carril. Este asistente informa al conductor sobre posibles fallos a la hora de cambiar de carril en una carretera que tenga varios carriles y sirve, por tanto, para evitar accidentes, lo que contribuye enormemente para aumentar la seguridad en la carretera. 

 

En el siguiente ejemplo veremos representada la información relacionada con el sistema de asistencia al conductor en un Audi equipado con la función "Audi Side Assist". 

Unidades de control

El asistente de cambio de carril se compone de una unidad de control maestra y otra unidad de control esclava, ambas iguales en cuanto a su estructura. Junto con el sensor de radar integrado, las dos unidades de control conforman un componente independiente. En la parte superior del sensor de radar se encuentra la unidad de control provista de una tapa de plástico. Esta tapa, también llamada "radomo", está formada por un material especial que deja atravesar de manera óptima las ondas del radar.

 

La unidad de control "maestra" (1) va montada tras el parachoques, en la zona izquierda, y la unidad de control "esclava" (2) también se sitúa tras el parachoques, pero en la zona derecha.

Pilotos de advertencia

Además, el sistema se compone de 4 pilotos de advertencia LED, que van integrados en cada una de las carcasas de los espejos retrovisores derecho e izquierdo. 

Interruptor de encendido/apagado

En la parte superior izquierda delantera del revestimiento de la puerta, en la cubierta, se encuentra un interruptor que activa o desactiva la función del asistente de cambio de carril.
Esta función queda señalizada mediante un piloto de control LED integrado en el interruptor. El sistema almacena el último ajuste utilizado y lo mantiene cuando se arranca de nuevo el vehículo. 

Descripción de la función del asistente de cambio de carril

El asistente de cambio de carril "Side Assist" se pone en marcha a partir de los 30 km/h. La zona de registro (A) del sensor de radar abarca aprox. 50 m por detrás del vehículo y unos 3,60 m (B) a los lados. 

 

El sistema supervisa el estado del tráfico en la zona trasera y en los laterales del vehículo con la ayuda de los sensores de radar. La zona vigilada comprende los lugares no visibles para el conductor, como la zona del ángulo muerto, tanto en el lateral del conductor como en el lateral del acompañante.

 

Si un vehículo se sitúa en la zona vigilada y se procede a realizar un cambio de carril, el conductor recibe un aviso al encenderse el indicador LED del espejo retrovisor derecho o izquierdo. La intensidad de la potencia lumínica del indicador es baja, con el fin de no distraer al conductor innecesariamente. Si en esta situación el conductor activa el intermitente mediante la palanca del intermitente para realizar un cambio de carril, el conductor recibe un aviso, ya que se enciende de modo muy intenso el piloto de advertencia situado en el espejo retrovisor izquierdo o derecho según el caso. 

 

Si el sistema detecta un vehículo, la unidad de control correspondiente calcula simultáneamente el tiempo que falta para una posible colisión. Gracias a este cálculo, el sistema es capaz de diferenciar entre aquellos vehículos que se acercan, aquellos que circulan de manera simultánea al nuestro y aquellos que vamos dejando atrás.

VEHÍCULOS QUE SE ACERCAN

Un vehículo que se encuentre detrás del nuestro a gran distancia puede, sin embargo, ser percibido como un peligro si se acerca a gran velocidad. El piloto de advertencia situado en el espejo se activará antes de lo normal.

VEHÍCULOS QUE CIRCULAN DE MANERA SIMULTÁNEA AL NUESTRO

Si aquellos vehículos que circulan de manera simultánea al nuestro son percibidos como un peligro en el caso de un posible cambio de carril, se activará el piloto de advertencia. Todo los vehículos situados en la zona del ángulo muerto serán detectados.

VEHÍCULOS QUE VAMOS DEJANDO DETRÁS

Si un objeto ya registrado es adelantado lentamente por nuestro vehículo con una diferencia de velocidad menor de 15 km/h, se activará el piloto de advertencia tan pronto como dicho objeto se encuentre en el ángulo muerto. Si nuestro vehículo es adelantado a una velocidad superior a los 15 km/h, no se envía ningún aviso al conductor.

CONDUCCIÓN EN CURVA

Si el radio de la curva es mayor de 170 m, el sistema detecta los vehículos en la zona trasera. Si el radio de la curva es inferior, el asistente de cambio de carril permanece pasivo, ya que los sensores ya no podrán registrar todo la zona vigilada de 50 m que se encuentra tras el vehículo.

OTRAS FUNCIONES

Función de asistencia con remolque
Cuando se realiza una conexión eléctrica con una base de enchufe de remolque montada de fábrica, el asistente de cambio de carril se desconecta automáticamente. 

 

Ajustar la luminosidad del indicador del piloto de advertencia
El sistema ajusta automáticamente la luminosidad del piloto de advertencia. El sistema recibe la información para el ajuste a través del sensor de luz y lluvia. El conductor también tiene la posibilidad de ajustar la luminosidad según sus necesidades mediante la interfaz multimedia MMI. Si el ajuste automático ya ha alcanzado los límites máximos o mínimos de regulación, ya no será posible realizar ningún otro ajuste. Los valores del ajuste pueden personalizarse en la respectiva llave del vehículo. 

COMUNICACIÓN Y CONEXIÓN CON EL SISTEMA: VISIÓN GENERAL

Para poder calcular una posible situación de peligro y poder informar al conductor, el asistente de cambio de carril necesita mucha información. La unidad de control consigue la información necesaria a través de distintas fuentes.
La unidad de control maestra y la esclava se comunican mediante un bus de datos CAN de gran velocidad. El intercambio de datos tiene lugar a una velocidad de transmisión de 500 kBit/s. Para otro tipo de comunicación del vehículo, la unidad de control maestra se comunica con la interfaz de diagnosis, con el fin de intercambiar información con otros usuarios bus. 

Unidad Información
Unidad de control en el panel de conexión Información óptica y acústica para el conductor a través de las interferencias que surjan
Sensor de luz y lluvia Informa a la unidad de control maestra sobre la luminosidad actual del entorno para ajustar el piloto de advertencia
Unidad de control ABS Información a través de la velocidad de las ruedas y de la proporción de giro
Unidad de control de detección del remolque Información de asistencia con remolque
Pulsador de asistente de cambio de carril Información sobre asistente de cambio de carril "encendido o apagado"
Unidad central de control de confort
  • Información de cambio de carril al accionar el intermitente
  • Información sobre "conducción trasera" al introducir la marcha atrás
Unidad de control de autorización para el arranque Información sobre acceso y autorización para el arranque e información de la llave
Unidad de control del indicador y unidad de mando Necesidad del conductor sobre "Luminosidad del piloto de advertencia"

Información para el conductor en el tablero de instrumentos:

En caso de desconexión del sistema aparecerán las siguientes indicaciones en la pantalla del tablero de instrumentos:

 

Instrucciones en la pantalla Causa
Audi Side Assist no disponible: Sensores bloqueados La zona de servicio o la visibilidad de los sensores está bloqueada por un portabicicletas u objeto similar.
Audi Side Assist: Alteraciones en el sistema Debido a un fallo en el sensor, el sistema no puede garantizar un funcionamiento seguro y se desconectará.
Audi Side Assist: No disponible por el momento Desconexión temporal debido a un fallo en la batería o un estado de carga deficiente.
Audi Side Assist: No disponible en el funcionamiento con remolque Se ha detectado el remolque.

Delimitaciones en su funcionamiento

El sistema de radar se ha desarrollado de manera que se cubren todas las situaciones de conducción posibles dentro de un carril normal de carretera con un carril a la izquierda y otro a la derecha. Sin embargo, el sistema podría encender en determinados casos el piloto de advertencia del espejo, a pesar de que no hubiera ningún vehículo en la zona de detección de cambio de carril. 

 

Esto podría suceder en las siguientes situaciones en opinión del fabricante del vehículo:

  • Cuando el conductor circule cerca del arcén en carreteras muy estrechas y otros vehículos circulen por otro carril
  • En una curva muy cerrada, el sistema puede reaccionar ante un vehículo que se encuentre dos carriles más allá
  • Puede reaccionar ante vallas quitamiedos muy altas o fuera de lugar, o también ante otros objetos
  • Delimitaciones de su funcionamiento debido a malas condiciones meteorológicas
NOTA

Para que el asistente de cambio de carril funcione perfectamente, el paragolpes no puede quedar tapado en la zona de los sensores de radar. Además, en invierno esta zona debe permanecer siempre libre de nieve y de hielo.

INSTRUCCIONES DE DIAGNOSIS Y DE REPARACIÓN DEL ASISTENTE DE CAMBIO DE CARRIL: VÍDEO

Tareas de reparación de un sensor de radar / Audi Side Assist

En este vídeo le mostramos instrucciones de diagnosis y reparación relacionadas con el sistema de asistencia a la conducción "Asistente de cambio de carril".

 

03:41 min.

TAREAS DE REPARACIÓN EN EL ASISTENTE DE CAMBIO DE CARRIL: DIAGNOSIS

Diagnosis

Las funciones del sistema del asistente de cambio de carril son supervisadas continuamente. Los fallos que puedan surgir se almacenan en la memoria de averías de la unidad de control y pueden consultarse con un equipo de diagnosis adecuado. Dependiendo del sistema también se pueden mostrar otros parámetros y se puede iniciar la búsqueda de fallos. 

 

Dentro de las tareas propias de la búsqueda de fallos, las siguientes funciones de diagnosis pueden resultar de gran ayuda:

Código de avería

A través de esta función pueden consultarse y borrarse los códigos de avería almacenados en la memoria de averías. Además, también puede consultarse información relacionada con los códigos de avería.

Leer los parámetros

A través de esta función se muestran los valores medidos actuales de la unidad de control.

Comprobar los actuadores

  • Activación de los componentes por medio de la unidad de control de los sistemas electrónicos
  • Revisión de las funciones básicas y conexión de los cables de los componentes

Codificación

  • En esta función pueden conectarse al sistema componentes nuevos o funciones adicionales, o éstas también pueden codificarse.
  • Codificación de los reguladores o de las unidades de control tras haberlos sustituido en el vehículo

Identificación de la unidad de control

En este caso puede consultarse información específica sobre el sistema y sobre la unidad de control

NOTA

Las distintas posibilidades de diagnosis se han representado aquí a modo de ejemplo por medio de un equipo de diagnosis mega macs 66. Cada configuración del sistema de la unidad de control determina la diversidad y los detalles de su funcionamiento.

Calibración

Para poder garantizar un funcionamiento seguro del asistente de cambio de carril, éste deberá ajustarse en los siguientes casos:

  • Cuando se sustituya una o varias unidades de control
  • Cuando se realicen tareas de reparación en el carrocería, en la zona trasera
  • Cuando se lleve a cabo un cambio en la situación del parachoques trasero
  • Cuando se modifique la situación de montaje de las unidades de control debido a tareas de montaje o desmontaje

 

Para calibrar un sistema se necesita, además de un equipo de diagnosis un generador Doppler y una tabla de calibración. Según instrucciones del fabricante del vehículo, los aparatos de comprobación deberán situarse detrás del vehículo. El generador Doppler simula un objeto en movimiento. El equipo de diagnosis inicia el proceso de calibración y se realiza según los pasos de trabajo prescritos. Dentro de este proceso totalmente automatizado, la unidad de control detecta los valores de corrección necesarios según la posición nominal y la posición actual. 

INSTRUCCIONES DE REPARACIÓN

El parachoques solamente deberá lacarse con la pintura autorizada por el fabricante del vehículo. Las lacas no autorizadas pueden provocar un funcionamiento deficiente o incluso un fallo total de los sensores. Como ayuda a la red de a bordo a la hora de realizar las tareas de reparación puede conectarse al vehículo un cargador de batería o estabilizador de corriente adecuado. ¡A este respecto, siempre deberán tenerse en cuenta las indicaciones de reparación y de mantenimiento del fabricante del vehículo!