Parte 3: ¿Qué son los Sistemas Avanzados de Asistencia al Conductor o ADAS?

Mié Nov 27, 2024 | Futuro, Industria

Bienvenidos de vuelta.

Les comparto un breve resumen de las partes 1 y 2: Iniciamos con la definición de los sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS por sus siglas en inglés), así como los diferentes niveles de asistencia que éstos proveen. En la 2da parte conocimos los sistemas de alerta y advertencia y los de mitigación de colisiones. En ésta última parte, conoceremos los relacionados a la asistencia a la conducción, monitoreo del entorno y sistemas manos libres.

Asistencia a la conducción

  • El control de crucero adaptativo (Adaptive Cruise Control o ACC) puede mantener una velocidad y una distancia elegidas entre el vehículo y el vehículo que va delante. Además, el ACC puede frenar o acelerar automáticamente en relación con la distancia entre el vehículo y el vehículo que va delante. Los sistemas ACC con funciones de parada y arranque pueden detenerse por completo y acelerar de nuevo a la velocidad especificada haciéndolos muy útiles en situaciones de alto tráfico. Con la tecnología actual, el sistema aún requiere que un conductor este atento a su entorno y retome el control en cualquier momento.
  • El sistema de frenos antibloqueo (anti-lock braking system o ABS) es uno de los primeros sistemas utilizados y su objetivo es mantener la tracción de las llantas del vehículo regulando la presión de los frenos cuando el vehículo comienza a derrapar, por ejemplo, al aplicar bruscamente los frenos. Además, ayuda a los conductores en situaciones de emergencia, como cuando su automóvil comienza a derrapar sobre el hielo o cuando un conductor empieza a perder el control de su vehículo. Desde la década de los 90´s, os sistemas ABS se han convertido en equipo estándar en los vehículos.
  • El estacionamiento automático (automatic parking), asume por completo el control de las funciones de estacionamiento, incluida la dirección, el frenado y la aceleración, para ayudar a los conductores a estacionar. Este sistema es el resultado de los avances en la tecnología al utilizar la electrónica del vehículo en conjunto con las diferentes cámaras y sensores del vehículo. Dependiendo de los autos y los obstáculos relativos, el vehículo se posiciona de manera segura en el lugar de estacionamiento seleccionado por él conductor. Actualmente, el conductor aún debe estar atento a los alrededores del vehículo y dispuesto a tomar el control si es necesario. Es uno de los sistemas que más rápido se harán presentes en los vehículos de todas las marcas y segmentos.
  • El sistema de prevención de colisiones o sistema de precolisión (collision avoidance system), utiliza pequeños detectores de radar, generalmente colocados en la parte delantera del auto, para determinar la proximidad del vehículo a los obstáculos cercanos y notificar al conductor de posibles accidentes. Estos sistemas pueden responder a una posible situación de colisión inminente con múltiples acciones, como hacer sonar una alarma, tensar los cinturones de seguridad, cerrar el techo corredizo, elevar los asientos reclinados y hasta llamar a los servicios de emergencia.
  • La estabilización de viento cruzado (crosswind stabilization), ayuda a evitar que un vehículo vuelque cuando vientos fuertes golpean su costado analizando la inclinación del auto, el ángulo de dirección, la aceleración lateral y los sensores de velocidad del vehículo. Este sistema distribuye la carga de las ruedas en relación con la velocidad y la dirección del viento cruzado.
  • El control de crucero (cruise control) puede mantener una velocidad específica predeterminada por el conductor. El automóvil mantendrá la velocidad que el conductor establezca hasta que este presione el pedal del freno, el pedal del clutch o desactive el sistema. Los sistemas de control de crucero específicos pueden acelerar o desacelerar, pero requieren que el conductor haga clic en un botón y notifique al automóvil la velocidad objetivo. Este sistema está siendo reemplazado por el sistema de control de crucero adaptativo.
  • El control electrónico de estabilidad (electronic stability control o ESC) puede reducir la velocidad del vehículo y activar los frenos de forma individual para evitar el subviraje y el sobreviraje. El subviraje ocurre cuando las ruedas delanteras del automóvil no tienen suficiente tracción para hacer que el automóvil gire(el auto se va de frente),  y el sobreviraje ocurre cuando el automóvil gira más de lo previsto, lo que hace que el automóvil se salga de control. Junto con otras asistencias, como los frenos ABS y el control de tracción, el ESC ayuda a mantener el control del vehículo en situaciones imprevistas.
  • El asistente de conducción de emergencia (emergency driver assistant) facilita medidas de emergencia si el conductor se queda dormido o no realiza ningún movimiento en los controles del auto (como volante o acelerador), después de un período de tiempo definido. Por ejemplo, si el conductor no ha interactuado con el acelerador, el freno o el volante en determinado tiempo, el auto enviará señales de audio, visuales y físicas al conductor. Si el conductor no responde después de estas señales, el sistema colocará el vehículo de manera segura lejos del tráfico y encenderá las luces de advertencia de peligro.
  • El control de descenso de pendientes (Hill descent control) ayuda a los conductores a mantener una velocidad segura y constante cuando conducen cuesta abajo en una pendiente. Estos sistemas generalmente se activan si el vehículo se mueve a más de 15 a 20 mph al conducir cuesta abajo. Cuando se detecta un cambio en la pendiente, el control de descenso de pendientes automatiza la velocidad del conductor para descender la pendiente pronunciada de manera segura. Este sistema funciona pulsando el sistema de frenado y controlando cada rueda de forma independiente para mantener la tracción en la pendiente. El sistema se apoya en los frenos y el control de tracción y estabilidad para mantener la adherencia de los neumáticos y el control del vehículo.
  • El asistente de arranque en pendiente (hill-start assist), también conocido como control de arranque en pendiente, ayuda a evitar que el vehículo se mueva hacia atrás o cuesta abajo al arrancar desde una posición detenida. Esta función mantiene el freno mientras el conductor hace la transición entre el pedal del freno y el pedal del acelerador. En el caso de los vehículos con transmisión manual, esta función mantiene el freno mientras hace la transición entre el pedal del freno, clutch y el pedal del acelerador.
  • El centrado de carril (lane centering) ayuda al conductor a mantener el vehículo centrado en un carril al hacerse cargo de la dirección de forma autónoma cuando el sistema determina que el conductor corre el riesgo de salirse del carril. Este sistema utiliza las cámaras del auto para ¨ver¨ las líneas del carril y mantenerse a una distancia segura entre ambos lados del carril.
  • La asistencia para cambio de carril (Lane change assistance) ayuda al conductor a completar de forma segura un cambio de carril mediante el uso de sensores para escanear los alrededores del vehículo y controlar los puntos ciegos del conductor. Cuando un conductor tiene intención de cambiar de carril, el vehículo le notificará mediante una alerta sonora o visual cuando un vehículo se aproxime por detrás o se encuentre en el punto ciego del vehículo. La alerta visual suele estar ubicada en los retrovisores exteriores y/o pantalla del tablero.
  • Los sensores de lluvia (rain sensors) detectan el agua y cierran automáticamente los vidrios de las puertas y el toldo de un auto convertible. Los sensores de lluvia también detectan la frecuencia de las gotas de lluvia para ajustar la velocidad del limpiaparabrisas.
  • El sistema de control de tracción (traction Control System o TCS) ayuda a prevenir la pérdida de tracción y a evitar el vuelco del vehículo en curvas y giros pronunciados. Al limitar el deslizamiento de los neumáticos, o cuando la fuerza sobre un neumático excede la tracción del mismo, el sistema limita la entrega de potencia y ayuda al conductor a acelerar el coche sin perder el control. Estos sistemas utilizan los mismos sensores de velocidad de las ruedas que los sistemas de frenos antibloqueo. El sistema utiliza la electrónica del vehículo para reducir la potencia y/o activar el sistema de frenado en cada rueda para maximizar la tracción y/o reestablecerla.

Sistemas de monitoreo del entorno

  • La pantalla de visualización frontal (Head Up Display o HUD) muestra en el parabrisas (enfrente del conductor), información esencial del vehículo que no requiere que el conductor mire hacia abajo o hacia otro lado de la carretera. Actualmente, los sistemas HUD más nuevos pueden ser reconfigurados para mostrar sólo lo que el conductor necesita y cada vez toman un mayor protagonismo y tamaño.
  • El sistema de navegación utiliza el mapeo digital, como el sistema de posicionamiento global (GPS) y el canal de mensajes de tráfico (TMC), para proporcionar al conductor información actualizada sobre el tráfico y la navegación. A través de un receptor integrado, el sistema de navegación puede enviar y recibir señales de datos transmitidas desde satélites con respecto a la posición actual del vehículo en relación con su entorno.
  • Los sistemas de visión nocturna permiten que el vehículo detecte obstáculos, incluidos peatones, en un entorno nocturno o en una situación de mal tiempo cuando el conductor tiene poca visibilidad. Estos sistemas pueden utilizar varias tecnologías, incluidos sensores infrarrojos, GPS, lidar y radar, para detectar peatones y obstáculos no humanos.
  • La cámara de reversa (backup camara) proporciona imágenes en tiempo real sobre la ubicación de su vehículo y sus alrededores. Cuando el conductor pone el coche en marcha atrás, la cámara se enciende automáticamente.
  • Las luces altas o faros antideslumbrantes (glare-free high beam) utilizan diodos emisores de luz (o LED por sus siglas en inglés), para evitar que dos o más autos se vean afectados por la luz emitida por las luces altas.
  • La tecnología Omniview mejora la visibilidad del conductor al ofrecer un sistema de visión de 360 ??grados. Este sistema puede proporcionar con precisión imágenes periféricas en 3D de los alrededores del coche a través de la pantalla del sistema de info-entretenimiento. Los sistemas comunes sólo proporcionan imágenes en 2D de los alrededores del conductor, pero con la tecnología Omniview, que utiliza la información de cuatro cámaras y una tecnología de vista de pájaro (bird´s eye), se puede proporcionar imágenes 3D del entorno del auto.
  • Los sistemas de reconocimiento de señales de tráfico (traffic sign recognition o TSR) pueden reconocer señales de tráfico comunes, como una señal de “pare” o una señal de “gire adelante”, a través de técnicas de procesamiento de imágenes. El sistema toma en cuenta la forma de la señal, como hexágonos y rectángulos, y el color para clasificar lo que la señal está comunicando al conductor. Dado que la mayoría de los sistemas actuales utilizan tecnología basada en cámaras, una gran variedad de factores (climáticas o de iluminación, por ejemplo), pueden afectar la precisión del sistema. Este tipo de asistencias está evolucionando rápidamente al mejorar la tecnología de las cámaras y la inteligencia artificial.
  • Los sistemas de comunicación vehicular se presentan en tres formas: vehículo a vehículo (V2V), vehículo a infraestructura (V2I) y vehículo a todo (V2X). Los sistemas V2V permiten que los vehículos intercambien información entre sí sobre su posición actual y los peligros que están por encontrar en el camino. En los sistemas V2I, el vehículo intercambia información con elementos de infraestructura cercanos, como semáforos, edificios y cualquier objeto o infraestructura que tenga conexión a internet. Los sistemas V2X ocurren cuando el vehículo monitorea su entorno y toma información sobre posibles obstáculos o peatones en su camino. Estos sistemas son los más avanzados y representan el futuro de las asistencias al conductor ya que el auto será tanto un receptor de información como un proveedor de la misma a los autos y entorno a su alrededor; es la base sobre la que se sustentan los autos autónomos.

Sistemas sin intervención (hands-off)

Tesla fue el pionero en ofrecer sistemas ¨manos libres¨ cuando lanzó su famoso Autopilot. Hoy en día, Ford y General Motors ofrecen sistemas similares llamados Blue Cruise y Super Cruise respectivamente. Estos sistemas permiten a los conductores quitar las manos del volante mientras el sistema está activado. Hasta hoy, sin embargo, los conductores deben mantener la vista en la carretera y estar preparados para actuar de inmediato en todo momento.

Algunos otros sistemas ofrecidos por los fabricantes automotrices con asistencias avanzadas incluyen:

BMW Driving Assistance Professional

Mercedes Benz Driver Assistance

VW Travel Assist

Nissan ProPILOT Assist

Honda/Acura Sensing/AcuraWatch

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