¿El radar de alta resolución y el Lidar harán que los coches del mañana sean más seguros?

Hay una Problema con uno de los sistemas de seguridad del Nissan Sentra 2018.: No funciona.

Déjame aclarar: hay una Problema con uno de los sistemas de seguridad en muchos Nissan nuevos, incluidos Sentras, Altimas, Muranos y Pathfinders, y en muchos automóviles de otras marcas importantes que circulan hoy en día, y subraya un problema básico con movilidad moderna: a medida que los automóviles dependen cada vez más de tecnologías como radar, lidar y cámaras, las limitaciones de esos sistemas existentes son cada vez más obvio.

"Los sistemas de radar para automóviles son miopes", la revista especializada Microondas y RF escribió recientemente. “Carecen de resolución para distinguir objetos cercanos al vehículo, mientras que las latas de refresco desechadas y otros objetos metálicos pueden provocar falsas alarmas que aumentan el riesgo de accidentes. También les cuesta procesar la información lo suficientemente rápido para conducir en carretera”.

Eso parece ideal para una característica de seguridad crucial, ¿verdad? Difícilmente.

Estamos hablando específicamente del sistema de advertencia de colisión frontal del Sentra 2018 y del conjunto de funciones de asistencia al conductor que protegen al conductor; Nissan lo llama Escudo de Seguridad, y dijo en mayo que seis modelos (aproximadamente 1.000.000 de Nissan en total) incluirán el frenado automático de emergencia como característica estándar. AEB se basa en un radar en la parrilla delantera para detectar obstáculos delante del coche, advertir de posibles colisiones y frenar si el conductor no puede. Demasiado no funciona correctamente. Un problema con el módulo de radar construido por Bosch es que algunos sensores se desactivan una y otra vez durante los viajes, con un pitido fuerte y un par de alertas naranjas que brillan desde la consola de instrumentos.

Otros ojos para los vehículos actuales, incluidas las cámaras de video y el lidar, tienen sus propios problemas. El problema de los sensores es omnipresente en todos los modelos y en toda la industria automotriz, y la nueva tecnología puede ser la solución.

Aquí viene el "radar de alta resolución"

Las cámaras de vídeo son bidimensionales, incapaces de detectar la profundidad y, por lo tanto, no son realmente útiles cuando se trata de detectar a un peatón en el cruce de peatones delante de usted. Ahí es donde entra en juego el radar y sus capacidades cartográficas tridimensionales. Aquí está la cuestión: el radar realmente no ha cambiado en décadas. ¿Conoces ese aparato de barrido y ping que usan las torres de los aeropuertos? Sí, radar. Y los expertos están divididos sobre si es lo suficientemente bueno para las demandas de precisión de los automóviles.

"Para las pautas de seguridad actuales... el radar es absolutamente suficiente", dijo a Digital Trends Kamal Khouri, vicepresidente de sistemas avanzados de asistencia al conductor de NXP Semiconductors. “Si bien es posible que el radar no pueda clasificar un objeto detectado, tiene la capacidad de detectar objetos a larga distancia y determinar su dirección de viaje y velocidad. Esto no es algo que una cámara pueda hacer”.

NXP es el líder mundial en sistemas de radar para automóviles, pero incluso Khouri está dispuesto a reconocer las deficiencias del radar. En una entrevista con la revista Connected Car, señaló que “la debilidad del radar automotriz actual es su resolución y su capacidad para identificar objetos claramente y clasificarlos. Un sistema de radar actual puede decirle que hay un objeto presente, pero no puede decirle cuál es el objeto”.

Pero al igual que antes la música y la televisión, el radar se está volviendo de alta definición, gracias a una nueva generación de nuevas empresas que pueden tener la respuesta a un problema que ni siquiera sabías que tenía tu auto. Ingrese al radar de alta resolución. ¿Pero qué es exactamente?

Según Roger Keen, director del segmento de radar de NXP, el radar de alta resolución implica mejoras en una serie de atributos clave: alcance, Doppler y acimut o ángulo.

"Veamos brevemente la resolución angular", dijo Keen a Digital Trends. “Para los vehículos autónomos, la mejora en la resolución angular es más notable porque no sólo permite que los sistemas de radar distinguir dos objetos en el mismo rango pero también permite que los sistemas de radar distingan a un peatón de un vehículo ligero de un camión grande. Obviamente, esto es muy importante a la hora de diseñar los sistemas de sensores de los vehículos autónomos del mañana”.

Es por eso que NXP está trabajando en sus propios chips de alta resolución. En CES en 2018, la compañía anunció el Transceptor de radar MR3003, una pieza de alta resolución diseñada específicamente para aplicaciones automotrices. Pero una gran cantidad de nuevas empresas pretenden desafiar al gigante actual en la carrera hacia la alta resolución.

Hay una empresa llamada debajo que junto con el proveedor de repuestos Magna han construyó un radar de alta resolución, Por ejemplo. Llamado ICON RADAR, "ayuda a cerrar la brecha entre el nivel 3 y el nivel 5 para alcanzar una conducción autónoma totalmente confiable", escriben las empresas.

Entonces hay onda fantasma, que está revolucionando el radar; se nota porque ese es el título de la página de inicio de la empresa, por lo que debe ser cierto (eso es sarcasmo, si no está seguro). Y Oculii, que fabrica un radar HD de estado sólido que se basa en un procesamiento de señales avanzado y una vertiginosa variedad de palabras de moda para... bueno, ya entiendes la idea.

Digital Trends contactó a varias de estas nuevas empresas secretas y ninguna quiso participar en esta historia, tal vez en un esfuerzo por proteger los “secretos comerciales”. También puede indicar que el radar HD sigue siendo sólo una idea guardada en una carpeta en el escritorio de alguien del departamento de marketing. Pero puede haber otra solución.

¿Puede Lidar resolver el problema?

lidar es como radar pero con haces de luz en lugar de ondas sonoras, y los sistemas de los automóviles actuales consisten en grandes cubos giratorios que se colocan en el techo y cuestan miles de dólares cada uno. Su vehículo necesita varios para pintar una imagen en 3D del camino que tiene por delante, pero esa no parece una solución práctica, ¿verdad? Por eso, muchas empresas están probando cosas nuevas, en particular dispositivos de estado sólido que se reducen drásticamente y ahorran dinero. ¿Pero son mejores?

"Ciertamente, ninguno de ellos se acerca ni remotamente a cumplir las especificaciones clave de rendimiento que realmente se requieren", dijo Austin Russell, fundador y director ejecutivo de luminar, nos dijo a principios de este verano. “Si desea un lidar de estado sólido de $100, puede ir a Best Buy y adquirir uno. Es un buscador de campos de golf. Claro, técnicamente ve hasta un par de cientos de metros: te dice a qué distancia está la bandera. ¿Pero eso es aplicable a los coches autónomos? Absolutamente no."

Russel ha pasado años ideando un sistema mejor, utilizando química alternativa y repensando la física del lidar con una longitud de onda de luz completamente diferente. El desafío es que no había ningún componente disponible en el mercado. Entonces Luminar los construyó. Todos ellos.

“En lugar de ir a nuestra fábrica en San José y comprar algunos fotodiodos de silicio y unos 905 nanómetros láseres de los mismos proveedores a los que todo el mundo los compra, tuvimos que fabricar estos láseres de 1.550 nanómetros a partir de rascar. Ya sabes, diseñarlos. Tuvimos que fabricar nuestro propio material especial: fotodiodos de arseniuro de indio y galio, ese es el material que debes usar para ver esto. longitud de onda de la luz, ya no se puede usar silicio, que es realmente fácil de usar... incluso tuvimos que fabricar nuestros propios chips para el sistema."

Los chips de Luminar pueden mejorar los sensores lidar existentes, pero ¿eso significa que los fabricantes de automóviles podrían reducir la cantidad de sensores algún día, especialmente si, como hemos visto, el radar tal vez no funcione demasiado bien?

Por ahora: no hay solución en el radar

Al igual que un desayuno saludable, los automóviles deben tener un equilibrio de diferentes sensores. El radar seguirá siendo clave, dicen los expertos, pero los automóviles dependerán cada vez más del lidar.

"Se necesita una combinación de cámaras, radar y lidar para crear un sistema de conducción autónoma", dijo Jada Tapley, vicepresidente de ingeniería avanzada de Aptiv. nos dijo a principios de este año.

"La industria utiliza tres sistemas de detección por una razón", dijo Khouri a Connected Car Mag. “Esto se debe a que ningún sistema tiene la capacidad completa de permitir la conducción autónoma o las funciones ADAS (sistemas avanzados de asistencia al conductor). Todos los sistemas (cámara, LiDAR, radar) tienen sus propias fortalezas y debilidades”.

Y dadas las debilidades que existen hoy en día, la tecnología parece ser un factor limitante, tanto en sistemas de seguridad como AEB como en la búsqueda de vehículos totalmente autónomos. Tenga en cuenta que los ingenieros todavía están compitiendo por una solución, y tal vez usted debería hacerlo de manera un poco menos agresiva.

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