Radar

El término RADAR significa «Radio Detection and Ranging».

Módulo de radar: sensores clásicos

Se trata de un sistema activo que emite y recibe microondas en el rango de GHz.Esta tecnología permite detectar y localizar uno o varios objetos mediante ondas electromagnéticas sin establecer contacto alguno.

Para ello, la antena del radar emite señales en forma de ondas de radar. Estas ondas son imperceptibles para las personas y se propagan a la velocidad de la luz. Cuando una de estas ondas incide sobre un objeto, la señal cambia y se refleja. Se puede visualizar como si fuera un eco. La antena que se encuentra en el sensor recibe la señal reflejada, obteniendo de este modo información sobre el objeto. En el transcurso de la señal se puede, por ejemplo, determinar la distancia del objeto respecto al vehículo. En un segundo paso, se emite una información al sistema electrónico del vehículo para realizar una reacción como, por ejemplo, «reducir la velocidad».

Una gran ventaja de esta tecnología es que es poco sensible a la oscuridad, la humedad, la suciedad y la temperatura. Sin embargo, también tiene sus inconvenientes, entre los que se encuentran lo que se denominan interferencias radar a radar. Estas consisten en la influencia mutua de diferentes sensores de radar que funcionan en la misma banda de frecuencia asignada. Cuando el campo de visión se solapa en los sensores, se producen estas interferencias y problemas, aunque ya se está trabajando en diferentes enfoques para solucionar este problema.

Sensores de radar: diferencias y campos de aplicación

Por lo general, en el vehículo se distingue entre tres ámbitos de radar diferentes:

• LRR Long Range Radar >160 m
• MRR Mid Range Radar máx. 160 m
• SRR Short Range Radar máx. 50 m

Los sensores utilizan rangos de frecuencia de 24, 77 y 79 GHz.

Front View (24/77 GHz)

En la parte delantera del vehículo hay sensores montados para el rango LRR y SRR/MRR,
que se utilizan como sistemas de asistencia a la conducción, como unos segundos ojos que ayudan al conductor.
De forma cíclica registran datos sobre el tráfico que circula por delante.

Los criterios principales que se miden son la distancia y la seguridad.
De esta manera, el sistema de asistencia del vehículo puede respetar la distancia mínima de seguridad con el vehículo de delante y, si es necesario, iniciar un frenado de emergencia para evitar un accidente.

Rear View (24/77 GHz)

En la parte posterior, los sensores vigilan la zona situada detrás del vehículo.
Dado que la mayor parte del tiempo el conductor está concentrado y solo puede mirar brevemente el retrovisor trasero para determinar la situación, los sensores de radar son un apoyo muy efectivo en este caso.
En caso de adelantamiento o de cambio de carril, se puede emitir una señal óptica o acústica para advertir al conductor si otro vehículo se aproxima rápidamente desde atrás.
Aquí también se incluye la «advertencia de ángulo muerto».

Surround View – 360° (77/79 GHz)

La combinación de diferentes sensores de radar que se instalan alrededor del coche permite obtener una vista de 360º.
Esto es posible tanto de cerca, con el fin de que el conductor pueda distinguir mejor las situaciones con poca claridad, como en medias o largas distancias para la conducción autónoma.

La combinación de 8 sistemas de radar permite obtener una vista panorámica fiable.

Sensores de radar: de 1D a 4D

Radar 1D (CW)

CW – procedimiento Continuous Wave (onda continua)

En este método de medición, el rayo del radar se envía y se recibe de forma continuada y simultánea.
De esta manera solo se pueden diferenciar objetos con distinta velocidad.
Los objetos con la misma velocidad no se distinguen.
No es posible la localización.

Radar 2D (FSK)

FSK – Frequency Shift Key

En este caso se cambia de forma repentina entre dos frecuencias.
Esta es una forma especial del procedimiento FMCV (véanse los radares 3D y 4D). Con este tipo de radares solo se pueden diferenciar objetos con distinta velocidad y distancia. Los objetos con la misma velocidad y distancia no se distinguen. Es posible la localización en un plano unidimensional.

Radar 3D (FMCW-MIMO)

FMCW-MIMO – Frequency Modulated Continuous Wave–Multiple Input Multiple Output

En este procedimiento, la frecuencia se modula de forma temporalmente dependiente y se transfiere con varias antenas de emisión y de recepción.
Cada una de las señales enviadas puede ser recibida por cualquier antena.
La disposición especial de varias antenas ofrece la capacidad de resolución espacial y reduce la propensión a los fallos. Ahora se pueden distinguir objetos con diferente velocidad, distancia y distintos ángulos. Los objetos con la misma velocidad, distancia y ángulo también se distinguen. Es posible la localización en un plano bidimensional.

Radar 4D (FMCW-MIMO)

Las antenas adicionales en elevación también permiten distinguir los objetos en altura.
De esta forma es posible localizar objetos en el espacio tridimensional.

Radar: información medible y evaluación

Con los sensores de radar se puede registrar y evaluar la siguiente información:

• Velocidad de objetos
• Distancia de los objetos
• Dirección de movimiento
• Ángulo

Con algoritmos inteligentes es posible elaborar lo que se denominan historiales de movimientos. También se puede clasificar objetos; es decir, se distinguen, por ejemplo, las personas de los vehículos.

Toda esta información es un componente importante de los sistemas de asistencia a la conducción y, al igual que los sistemas de cámaras, de GPS y LiDAR, son uno de los cuatro pilares fundamentales de la conducción autónoma (AD).

Radar: campos de aplicación

El radar ha llegado a muchos ámbitos del vehículo. Sin embargo, en todos los casos lo que se pretende es alcanzar el objetivo de «cero accidentes».

A continuación se ofrecen un par de ejemplos:

ACC: Adaptive Cruise Control	control de crucero adaptativo
AEB: Automatic Emergency Braking	asistente de frenado de emergencia
FCW: Forward Collision Warning	advertencia de colisión frontal
CTA: Cross Traffic Alert	alerta de tráfico cruzado
ALC: Adaptive Light Control	iluminación adaptativa (luz de curva, activación y desactivación de las luces de carretera, etc.)
VEA: Vehicle – Exit Assist	al salir del vehículo, avisa sobre los vehículos que se acercan
BSD: Blind – Spot Detection	asistente de ángulo muerto
LCA: Lane – Change Assist at the rear	asistente de cambio de carril trasero
RCTA: Rear Cross Traffic Alert	alerta de tráfico cruzado trasero
AVP: Automated Valet Parking	asistente de aparcamiento