Sistemas de asistencia al conductor: Lo que pueden hacer los sensores
Los sistemas de asistencia al conductor (ADAS: sistemas avanzados de asistencia al conductor) proporcionan en los vehículos más confort y seguridad en el tráfico rodado. Entre tanto se utilizan en los turismos numerosos sistemas de asistencia al conductor que a menudo están combinados en paquetes de seguridad individuales. Esto es posible gracias a un reconocimiento cada vez más inteligente del entorno mediante sensores con un rendimiento cada vez mayor. El rendimiento de los ultrasonidos, el radar, los lidar, las cámaras y demás ha aumentado notablemente. Un software sumamente complejo es el núcleo de las unidades de control cada vez más potentes. Este optimiza los procesos de los algoritmos para obtener reacciones rápidas y activar las (re)acciones correctas incluso en situaciones de conducción críticas. De este modo es posible superar las situaciones críticas y evitar accidentes.
Sensores de radar y ultrasónicos
Los sistemas de radar (la mayoría de 77 GHz) permiten mediciones precisas de la velocidad y la distancia —incluso a grandes velocidades del vehículo—, pero no tienen una gran resolución angular. Se utilizan, por ejemplo, para evitar colisiones. Uno de sus puntos fuertes es su independencia de las condiciones meteorológicas. Además del radar de corto alcance para detectar objetos a distancias de hasta 30 m, se utilizan también sistemas de radar de medio y largo alcance, con alcances de hasta 250 m.
Lidar sensors
The lidar sensor is an equally important sensor. The abbreviation means light-detection and ranging – an optical measuring system used to detect objects. The position of the object can be determined by the reflection of the emitted light at the object until the light returns to the receiver. In principle, therefore, it is a laser scanner that can also create a three-dimensional image of the surroundings. Lidar systems do not work with microwaves, but with light pulses from non-visible light ranges, i.e. near infrared light. They usually have a 905 nm wavelength, a range of 200 m in good weather conditions, a high angular resolution and 360° coverage. However, dazzling light and poor visibility conditions, such as fog, rain or spray, affect the range. Therefore, lidar is mostly used as an auxiliary system.
Las cámaras modernas también pueden detectar e incluso diferenciar obstáculos delante del vehículo. Se utilizan tanto monocámaras como cámaras estéreo. Estas últimas son capaces de detectar obstáculos tridimensionalmente sin sensores adicionales. No obstante, en las cámaras estéreo el espacio de instalación limita la obtención de imágenes en 3D: cuanto menor sea la distancia entre los dos objetivos de la cámara, menor será el alcance efectivo de la medición tridimensional. Es decir que las cámaras estéreo pueden ver tridimensionalmente hasta 50 m delante del vehículo. Además, las diferencias de perspectiva de las dos imágenes tomadas son demasiado pequeñas como para derivar información 3D de ellas. A partir de este límite, la cámara se comporta como una monocámara.
El alcance de una monocámara es de unos 250 m, independientemente del espacio de instalación. Combinando las imágenes de varias cámaras y sensores se puede crear una representación tridimensional. Las cámaras del habitáculo también pueden detectar si el conductor está cansado o distraído. Las cámaras del entorno (delante y detrás) graban adicionalmente el entorno inmediato del vehículo y muestran los obstáculos.
Sensores de infrarrojos
En cambio, para los asistentes de visión nocturna se utilizan cámaras infrarrojas. Estas reaccionan frente a la radiación térmica de los objetos. Las imágenes se convierten a blanco y negro, y la información se muestra en la pantalla combinada. Los entornos más fríos aparecen oscuros, las personas y los animales aparecen llamativamente brillantes. Los sistemas modernos detectan a personas y animales salvajes de gran tamaño a distancias de hasta 300 m. En situaciones peligrosas se emite una señal acústica de advertencia. Dependiendo del sistema de faros es posible, por ejemplo, avisar a la persona mediante breves impulsos luminosos.
La combinación de los datos de los sensores
Todos los datos pertinentes procedentes de ultrasonidos, radares, lidar, cámaras, etc., pueden vincularse de forma inteligente y en tiempo real mediante la llamada fusión de sensores. Esto aporta la perspectiva que hace posible la conducción automatizada. En este caso se desean explícitamente las redundancias, es decir, el solapamiento parcial de los resultados en términos de reconocimiento del entorno. Solo las redundancias y los controles de plausibilidad, es decir, el control interno del sistema para determinar si los datos medioambientales se han registrado correctamente, evitan en gran medida la interpretación incorrecta de los datos. En función de los sistemas de asistencia al conductor, el grado de automatización y la clase de vehículo, nos encontramos con una combinación individual de información y sensores y con cada vez más datos que deben procesarse en tiempo real. ¡Esto es ya en la actualidad una obra maestra de la tecnología!
