Sistemas ADAS y radares
Oportunidad de futuro para el taller
[Autores: Nicolás Pageot, Jefe de producto de electricidad, electrónica, lámparas y escobillas de Hella y, David Núñez, responsable técnico y de formación de Hella Gutmann].
Hella, experto en Primer Equipo desde hace más de 60 años en el campo de la Electrónica, tiene una presencia mundial con más de 20 plantas de producción y desarrollo en 10 Países. Esta larga experiencia en Primer Equipo es sinónima de máxima precisión y fiabilidad de los componentes para garantizar siempre una calidad Premium. Además, Hella Gutmann Solutions constituye un socio tecnológico de primer nivel con Diagnósis y Calibración para toda la Electrónica del Vehículo.
Hoy en día, crece la complejidad tecnológica y vemos consolidarse poco a poco cuatro grandes tendencias en el sector del Automóvil: la Electrificación, la Conectividad integrada, la Personalización interior del vehículo y los crecientes sistemas de ayuda a la conducción (SISTEMAS ADAS).
Sistemas ADAS
Precisamente, los Sistemas ADAS o Sistemas Avanzados de Asistencia al Conductor son los sistemas de seguridad con mayor crecimiento en el sector del Automóvil. Actualmente, en los Países desarrollados, un 10% de los Vehículos equipan sistemas ADAS y se estima que, en el 2022, más del 50% de vehículos nuevos equiparán ADAS de serie. Estos Sistemas hacen que la conducción sea más segura y confortable. Existen en el mercado 5 niveles de Sistemas ADAS; desde el nivel 0 hasta el nivel 5 totalmente autónomo. Así mismo, la Unión Europea ha hecho obligatoria la incorporación de 10 sistemas ADAS a los coches nuevos desde julio de 2022:
– Frenada automática de emergencia para turismos
– Sistemas de mantenimiento de carril para turismos
– Detección de marcha atrás para todos los vehículos
– Sistema de detección de tráfico trasero
– Asistente inteligente de velocidad para todos los vehículos
– Detector de fatiga y atención para todos los vehículos
– Avisador de cinturón en plazas traseras para turismos
– Sistemas de información del ángulo muerto para camiones y autobuses
– Control de la presión de neumáticos para todos los vehículos
– Event Data Recorder para todos los vehículos
– Actualizaciones de requisitos de las pruebas de choque para turismos.
– Pre-instalación interfaz para alcoholímetros
Los sensores modernos, como por ejemplo los sensores por ultrasonido y los sensores láser (sensores LiDAR), así como las cámaras de reconocimiento, son capaces de detectar distancias y características del entorno. Una unidad central de control procesa los datos y los transforma en señales, tales como tonos de advertencia o avisos visuales, o bien reaccionando activamente, actuando sobre los frenos o proporcionando un impulso de aceleración (aumentando la velocidad). Todo ello sucede hoy en día de modo digital y en décimas de segundo en la mayoría de los casos.
Los sistemas ADAS son los sistemas de seguridad con mayor crecimiento en el sector del Automóvil.
Los fabricantes de automóviles utilizan los más diversos sistemas de asistencia a la conducción, así como acertadas combinaciones de estos sistemas y de nuevas tecnologías. Las denominaciones no son siempre las mismas, ya que a veces los fabricantes emplean una terminología o abreviaturas propias. Gracias a sensores, cámaras y radares, el vehículo incorpora nuevos sistemas de seguridad que el Taller debe conocer para hacer una reparación y calibración profesional.
Lo verdaderamente complicado es la calibración de las cámaras y sensores, tarea que deben realizar los verdaderos expertos de cada Taller. En esos casos, se necesita un equipo de diagnosis adecuado con su correspondiente software, así como unos útiles especiales de calibración. Es obligatorio y necesario la calibración después de sustituir cualquier componente de sistemas ADAS. En algunos modelos de vehículos es necesaria también dicha calibración incluso después de haber realizado operaciones rutinarias para los talleres como los cambios de lunas delanteras o la alineación de las ruedas En este sentido, HELLA GUTMANN dispone tanto de equipos de diagnosis de última generación como de herramientas específicas de calibración (CSC Tools) para mantener y reparar estos vehículos garantizando un trabajo rentable, sabiendo que los talleres independientes necesitan una solución fiable y también flexible que cubra todas las marcas y modelos importantes de vehículos.
Radares
Un fallo en el sensor de radar afecta directamente a los sistemas ADAS, así como a los sistemas de seguridad activa y de seguridad pasiva del vehículo, y en caso de fallo del sensor, el vehículo suele activar fase de emergencia siendo imperativo el paso del coche por el taller para su reparación y posterior calibración.
Dentro del desarrollo de los sistemas de asistencia al conductor, cada vez es mayor el interés por los sensores de radar de los sistemas de asistencia aplicados no solamente a la zona delantera pero también 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 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.
La diagnosis y la reparación de los sensores de radar se está convirtiendo en un asunto primordial para los talleres.
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 por ejemplo 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.
Desde 2018, HELLA ha sido pionera en lanzar al mercado del Aftermarket dos familias de radares: radares de asistente de cambio de carril y radares de detección de ángulos muertos.
Gracias a su pequeño tamaño y a las buenas cualidades de transmisión de la tecnología de 24 GHz, los sensores pueden montarse ocultos tras el parachoques o integrados en él. La modulación de la frecuencia y la magnitud de la antena se ajustan a la perfección: Asimismo, se trata de una avanzada producción en cadena de los productos para su perfecto funcionamiento y montaje y se garantiza una óptima relación costes/rendimiento en comparación con otras tecnologías de radar.
Asistente de 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.