- Los sistemas ADAS cada vez incorporan más funciones de conducción automatizada, que requieren de un mayor número de sensores, potencia de cálculo y uso de la Inteligencia Artificial.
- El primer asistente de frenada autónoma de emergencia (AEB), lanzado por Volvo en 2008, empleaba un radar y una cámara. Hoy en día, el Avatr 11 –el coche con más sensores para sistemas ADAS de mercado- tiene 35 sensores: 3 LiDAR, 13 cámaras de alta resolución, 6 radares de ondas milimétricas, 12 sensores ultrasónicos y 1 cámara de monitorización del conductor. Hay decenas de modelos con más de 20 sensores (ver ranking)
- La cámara principal de los sistemas ADAS está instalada en el parabrisas emplea IA para reconocer la apariencia de categorías de objetos típicos, como coches, motos, peatones, ciclistas, señales o marcas viales. Cuando se sustituye un parabrisas, ha de ser recalibrada para asegurar que funciona con la máxima precisión y proporciona la información correcta a los sistemas de seguridad.
- A mayor cantidad de sensores, más información: los automóviles con mayor número de sensores pueden llegar a procesar 8 GB de datos por segundo, el equivalente a descargar dos películas en 4K. La potencia de cálculo de los automóviles no para de aumentar: los más avanzados disponen de una potencia de cálculo combinada de 1.016 TOPS.
Los sistemas ADAS están avanzado a mucha velocidad y cada vez incorporan más funciones de conducción automatizada, tanto para estacionar, como para circular en determinadas vías y condiciones. Estos sistemas necesitan de sensores que capten lo que sucede alrededor del coche y generen un reconocimiento fiable del entorno del vehículo, para que los sistemas puedan actuar en consecuencia. El número y variedad de sensores que equipan los automóviles está creciendo en paralelo al avance de sus funcionalidades de asistencia a la conducción y de conducción automatizada.
Más sensores, potencia de cálculo e Inteligencia Artificial
El primer asistente de frenada autónoma de emergencia (AEB), lanzado por Volvo en 2008, empleaba un radar y una cámara para detectar obstáculos en la carretera, y aplicar los frenos automáticamente si el conductor no reaccionaba a tiempo para evitar una colisión. Hoy en día, los modelos más avanzados disponen de más de 30 sensores, que combinan diferentes tecnologías (LiDAR, radares de ondas milimétricas, sensores ultrasónicos, cámaras de alta resolución…). El único fabricante que no combina diferentes tecnologías de sensores es Tesla, cuyos sistemas de asistencia a la conducción se basan, exclusivamente, en la información aportada por las cámaras y sus algoritmos de IA.
El “cerebro” del automóvil combina y procesa la información aportada por todos los sensores. Los automóviles con mayor número de sensores pueden llegar a procesar 8 GB de datos por segundo, el equivalente a descargar dos películas en 4K. Otra consecuencia del aumento del número de sensores es la necesidad de un incremento de la potencia de cálculo computacional de los vehículos y del uso de sofisticados algoritmos que buscan aligerar la carga del proceso. Los vehículos más avanzados disponen de una potencia de cálculo combinada de 1.016 TOPS (tera operaciones por segundo), con una batería de cuatro SoC (system on chip) de última generación funcionando en paralelo. Un coche completamente autónomo, como robotaxis y modelos que se encuentran actualmente en desarrollo, requieren de una potencia de cálculo de 3.048 TOPS.
El tercer elemento clave de la ecuación es el uso de algoritmos de Inteligencia Artificial para el reconocimiento de los elementos presentes en el tráfico (vehículos, peatones, ciclistas, obstáculos, marcas viales, señalización…) y una rápida toma de decisiones. Con mucha información recibida por los sensores, una gran potencia de cálculo y el uso de IA, se logra un reconocimiento fiable y rápido del entorno, porque cada décima de segundo que pasa, un coche en movimiento avanza una distancia.
Los automóviles con más sensores
1. Avatr 11: 35 sensores. 3 sensores LiDAR, 13 cámaras de alta resolución, 6 radares de ondas milimétricas, 12 sensores ultrasónicos y 1 cámara de monitorización del conductor.
2. WM Motors M7: 32 sensores. Esta berlina eléctrica fue el primer automóvil del mundo en equipar de 3 sensores LiDAR, que brindan una cobertura horizontal de 330°. Además, estos sensores pueden hacer zoom de forma autónoma, lo que permite un ajuste dinámico de la velocidad de fotogramas y la resolución, en función de diferentes escenarios de conducción. A estos sensores se suman 5 radares de onda milimétrica, 12 sensores ultrasónicos, siete cámaras de ocho megapíxeles, cuatro cámaras de visión envolvente y 1 cámara de monitorización del conductor.
3. NIO ET9: 32 sensores. El sistema de conducción autónoma Aquila 2.0 de este modelo dispone de un total de 32 sensores: 1 sensor LiDAR de ultra largo alcance de alta resolución, 2 sensores LiDAR laterales de gran angular, 7 cámaras de alta resolución de 8 megapíxeles, 4 cámaras de 3 megapíxeles de visión envolvente, 5 radares de ondas milimétricas, 12 sensores ultrasónicos y 1 cámara de monitorización del conductor.
4. IM LS7: 32 sensores. Este modelo equipa 3 cámaras Ultra High Pixel, 11 cámaras de alta resolución, 5 radares de ondas milimétricas, 12 sensores ultrasónicos y 1 cámara de monitorización del conductor.
5. Volvo EX90: 31 sensores. 1 sensor LiDAR, 8 cámaras de alta resolución, 5 radares de ondas milimétricas, 16 sensores ultrasónicos y 1 cámara de monitorización del conductor.
6. XPENG G9: 31 sensores. 7 cámaras de alta resolución, 6 cámaras, 5 radares de ondas milimétricas, 12 sensores ultrasónicos y 1 cámara de monitorización del conductor.
7. Zeekr 001, 009, Luxury Sedan y 7X (31 sensores). 1 sensor LiDAR de ultra largo alcance de alta resolución, 12 cámaras de alta resolución, 5 radares de ondas milimétricas, 12 sensores ultrasónicos y 1 cámara de monitorización del conductor.
8. NIO ET5, EC6 y EL8 (30 sensores): 1 sensor LiDAR de ultra largo alcance de alta resolución, 7 cámaras de alta resolución de 8 megapíxeles, 4 cámaras de 3 megapíxeles de visión envolvente, 5 radares de ondas milimétricas, 12 sensores ultrasónicos y 1 cámara de monitorización del conductor.
9. Avatr 12: 30 sensores. 3 sensores LiDAR, 11 cámaras de alta resolución, 3 radares de ondas milimétricas, 12 sensores ultrasónicos y 1 cámara de monitorización del conductor.
10. IM L7: 29 sensores. Este modelo equipa 2 sensores LiDAR, 11 cámaras de alta resolución, 3 radares de ondas milimétricas, 12 sensores ultrasónicos y 1 cámara de monitorización del conductor.
11. Mercedes-Benz Clase S. 29 sensores. 2 sensores LiDAR, 5 radares, 6 cámaras, 1 sensor de humedad del asfalto, 1 micrófono, 12 sensores ultrasónicos y 1 cámara de monitorización del conductor.
12. Honda Legend: 28 sensores. Este modelo es el único del mundo que equipa 5 sensores LiDAR, además de 4 cámaras de alta resolución, 5 radares de ondas milimétricas, 12 sensores ultrasónicos y 1 cámara de monitorización del conductor.
13. IM LS6 y L6: 28 sensores. 1 sensor LiDAR de ultra largo alcance de alta resolución, 11 cámaras de alta resolución, 3 radares de ondas milimétricas, 12 sensores ultrasónicos y 1 cámara de monitorización del conductor.
14. Xiaomi SU7: 28 sensores. 1 sensor LiDAR de ultra largo alcance de alta resolución, 11 cámaras de alta resolución, 3 radares de ondas milimétricas, 12 sensores ultrasónicos y 1 cámara de monitorización del conductor.
15. XPENG G6, P7 y P5: 28 sensores. 6 cámaras de alta resolución, 4 cámaras, 5 radares de ondas milimétricas, 12 sensores ultrasónicos y 1 cámara de monitorización del conductor.
16. Avatr 07: 28 sensores. 1 sensor LiDAR, 11 cámaras de alta resolución, 3 radares de ondas milimétricas, 12 sensores ultrasónicos y 1 cámara de monitorización del conductor.
17. Li Auto L7, L8 y L9: 28 sensores. 1 sensor LiDAR, 6 cámaras de 8 megapixel, 5 cámaras de 2 megapixel, 3 radares de ondas milimétricas, 12 sensores ultrasónicos y 1 cámara de monitorización del conductor.
18. Cadillac Celestiq: 28 sensores. 1 sensor LiDAR, 7 cámaras HD, 7 radares de ondas milimétricas, 12 sensores ultrasónicos y 1 cámara de monitorización del conductor.
19. BMW Serie 7: 24 sensores. 1 sensor LiDAR, 5 cámaras HD, 5 radares de ondas milimétricas, 12 sensores ultrasónicos y 1 cámara de monitorización del conductor.
20. Audi A8 y Audi Q6L e-tron: 24 sensores. 1 sensor LiDAR, 5 cámaras HD, 5 radares de ondas milimétricas, 12 sensores ultrasónicos y 1 cámara de monitorización del conductor.
21. Lexus LS: 24 sensores. 1 sensor LiDAR, 5 cámaras HD, 5 radares de ondas milimétricas, 12 sensores ultrasónicos y 1 cámara de monitorización del conductor.
Las funciones de cada sensor
Cámaras: La cámara principal de los sistemas ADAS está montadas en el parabrisas. Algunos modelos emplean más cámaras (hasta 14) para monitorizar todo el exterior y al conductor. Las cámaras tienen la ventaja de adaptarse a diferentes tareas, reconocer colores y tener un amplio rango de 50 a 500 metros, y de hasta 180º; y las desventajas de ofrecer problemas de visión en condiciones climatológicas adversas o cuando están sucias, y de estar sujetas a ilusiones ópticas naturales. La cámara puede reconocer, a través de algoritmos preprogramados y de segmentación semántica, la apariencia de categorías de objetos típicos como coches, motos, peatones, ciclistas, señales o marcas viales.
Cuando se sustituye un parabrisas, hay que desmontar las cámaras del cristal roto y montarlos en el nuevo. Una vez instalados, estos sistemas han de ser recalibrados para asegurar que funcionan con la máxima precisión y proporcionan la información correcta a los sistemas de seguridad. Carglass® se encarga de realizar el calibrado de cámaras con el uso de instrumentos de alta precisión en los talleres por parte de técnicos especialistas formados en la materia.
-Sensor de radar. El radar sirve para localizar objetos estáticos y en movimiento. Funciona enviando ondas de radar, que rebotan en los objetos del entorno del vehículo. Midiendo la velocidad relativa y la distancia de los objetos con el efecto Doppler, se determina la velocidad relativa, distancia y posición de los objetos que se encuentran en los alrededores del vehículo. El radar tiene un alcance de 250 metros y un rango de 360º. Sus ventajas son su fiabilidad, que no le influyen las inclemencias meteorológicas y que mide todos los valores relevantes en uno (ángulo, distancia, velocidad, parámetros del material), sin necesidad de cálculos. En el lado adverso, no reconoce colores y ofrece un reconocimiento limitado de las formas. Suelen estar instalados bajo la parrilla y los paragolpes.
-Sensores de ultrasonidos. Son muy fiables para el reconocimiento del entorno más cercano (de hasta seis metros) y a bajas velocidades. Funcionan con la técnica del sonar (como los murciélagos), enviando impulsos ultrasónicos que rebotan en los obstáculos y cuyos ecos son analizados para obtener información. Se emplean, sobre todo, para los asistentes de aparcamiento. Estos sensores van instalados en los paragolpes.
-Sensores láser LiDAR. Es el único sensor que mide con precisión en 3D (distancia, posición y altura), con un alcance de alrededor de 200 metros. Sus desventajas son su elevado precio, un alcance reducido en condiciones de niebla, lluvia o cuando está sucio, y que no reconoce colores, aunque sí materiales.