Automóviles con ojos de águila

Artículos de Rohde & Schwarz

Automóviles con ojos de águila

¿Qué papel desempeñan las soluciones de medición de Rohde & Schwarz en la conducción automatizada?

Volver a la reseña de la revista
Updated on may. 11, 2023 🛈
Originally published on ene. 09, 2020

Alguien dijo que el niño mimado de los alemanes era el automóvil. Ahora, ese niño quiere empezar a andar solo. Es una idea que apasiona por igual a los fans de la tecnología y a los aficionados del automóvil de todo el mundo. Las soluciones a medida de Rohde & Schwarz ayudan a hacer posible una conducción automatizada segura.

La electromovilidad, la conectividad y la conducción automatizada son las megatendencias en el sector. La industria automotriz se está reinventando de pies a cabeza, hasta tal punto que algunas empresas empiezan a cuestionar incluso el concepto tradicional de la ingeniería del automóvil. Por ejemplo, Zoox, uno de los competidores de Tesla, está desarrollando primero la tecnología autónoma y luego el resto del vehículo. Empiezan a acuñarse nuevas metáforas para el vehículo del futuro: smartphone sobre ruedas, plácido sueño tecnológico, gestor rodante y chill out móvil son solo algunos ejemplos.

La movilidad del futuro está en plena ebullición

Los automóviles sin conductor son un símbolo inmejorable de la capacidad de las tecnologías del futuro y la digitalización de alterar nuestra vida cotidiana. La conducción automatizada conectada promete aportar un grado mucho mayor de comodidad y seguridad vial. Sin embargo, muchas personas tienen grandes dudas a la hora de confiar en un vehículo autónomo.

La conducción automatizada conectada promete aportar un grado mucho mayor de comodidad y seguridad vial.

La conducción automatizada conectada promete aportar un grado mucho mayor de comodidad y seguridad vial.

Hacia los automóviles-robot

Existen cinco niveles de conducción automatizada: conducción asistida, automatización parcial, automatización condicional, automatización alta y automatización total. Los sistemas parcialmente automáticos (nivel 2) ya existen, y se están desarrollando sistemas de automatización condicional (nivel 3) listos para la producción en serie.

La cuenta regresiva ha empezado: empresas de todo el mundo invierten ya miles de millones en desarrollo y realizan ensayos de millones de kilómetros, tanto reales como virtuales. En la batalla del marketing, las empresas pugnan por adelantar la fecha en que saldrán al mercado los primeros automóviles-robot: ¿2035, 2030, 2025?

«La conducción automatizada será realidad», afirma Jürgen Meyer, vicepresidente del segmento de mercado automovilístico de Rohde & Schwarz, «pero no tan rápido como creen algunos. Todavía no contamos con un marco legal fiable. Por ejemplo, algunas funciones están autorizadas en EE. UU. pero aún no en Europa, y todavía quedan muchas barreras técnicas por franquear».

Soluciones para todas las tendencias de la industria automotriz

Soluciones para todas las tendencias de la industria automotriz. A medida que los vehículos van incorporando cada vez más estándares de RF, radares y buses de datos de alta velocidad, los fabricantes de vehículos tienen el reto cada vez mayor de comprobar que las emisiones no deseadas de los equipos electrónicos estén dentro de los límites especificados y que los automóviles sean inmunes a las perturbaciones de origen.

Soluciones para todas las tendencias de la industria automotriz

La compleja interacción entre distintas tecnologías inalámbricas, como el radar, Wi-Fi, Bluetooth®, las comunicaciones V2X y la llamada de emergencia, requiere pruebas exhaustivas. Esto convierte a Rohde & Schwarz en un pilar básico de la conducción automatizada libre de accidentes. «Nuestra gama está perfectamente adaptada a las necesidades del sector automovilístico. En soluciones de ensayo para sensores radar, conformidad de Ethernet para automóviles, conformidad previa de EMI y conformidad CEM, ya somos líderes de mercado», afirma Meyer. «En pocas palabras, tenemos soluciones para cualquier elemento que emita ondas de radio y se comunique, lo cual está creciendo en el sector del automóvil».

Junto con otros sensores como el lidar, las cámaras y el ultrasonido, los radares son una pieza central en los sistemas de asistencia al conductor (ADAS) actuales y futuros. Los radares de automóvil son, por así decirlo, los ojos de los vehículos. Ya se están fabricando por millones, y forman parte del equipamiento estándar en los vehículos de alta gama. A los radares no les afecta la niebla ni la nieve. Midiendo la posición, la separación, la distancia y la velocidad, pueden prever situaciones críticas y evitar accidentes.

Ver el mundo a través de sensores

El número de sensores radar por vehículo aumenta con cada nivel de automatización. Lógicamente, la conducción altamente automatizada plantea grandes exigencias tecnológicas. Los sistemas actuales funcionan en la región de las microondas para establecer el rango, la velocidad y el ángulo relativo de los objetos detectados y percibir hasta los más mínimos movimientos. Solo hay una cosa mejor que el ancho de banda: aún más ancho de banda. La próxima generación de sensores radar de automóvil trabajará dentro del ancho de banda de señal de 4 GHz. «En este terreno queda todavía mucho margen para el desarrollo», recalca Meyer. «Frecuencias más altas, más ancho de banda. Y esos son exactamente nuestros puntos fuertes».

Por ejemplo, el probador de radomo R&S®QAR es una solución de prueba exclusiva para el análisis de la calidad de señal de los sensores radar ocultos debajo de cubiertas. Por razones estéticas, los radares en automóviles suelen instalarse detrás de radomos y parachoques. Los ensayos de R&S®QAR determinan si los sensores radar ocultos funcionan correctamente. La medida, que solo requiere unos pocos segundos, permite obtener una imagen de onda milimétrica fácil de interpretar intuitivamente. Una imagen muy simple que puede salvar vidas, ya que el alto grado de atenuación de la potencia del radar reduce la distancia máxima a la que el dispositivo puede detectar objetos, con las nefastas consecuencias que esto puede acarrear.

QAR innovation award screen
El principio R&S®QAR explicado en un minuto

¿Conducción automatizada? ¡Por supuesto!

La tecnología de conducción automatizada también ayuda a las personas con discapacidades físicas o de reacción lenta. «Mi padre es un buen ejemplo», afirma Jürgen Meyer. «A partir de cierta edad, dejó de mirar por el retrovisor al dar marcha atrás. Con sensores ultrasónicos y una cámara de visión trasera habría podido estar más seguro».

Ingenieros, investigadores de siniestros e inspectores de seguros están de acuerdo en una cosa: la conducción automatizada aumentará notablemente la seguridad vial. A partir de 2022 serán obligatorios una serie de sistemas de seguridad que reducirán el número de víctimas de accidentes. Las nuevas normas están pensadas para abrir paso a un futuro de conducción automatizada.

Mientras tanto, algunos visionarios piensan ya en sistemas de vuelo autónomo en forma de drones eléctricos capaces de transportar personas. ¿Quizá algún día la aviación autónoma sustituirá a los automóviles sin conductor?

Andreas von Lösecke
"

Cuanto más utilicemos las tecnologías para vehículos autónomos, más importante será percibir correctamente el entorno

"

Andreas von Lösecke, Product Manager Imaging Products at Rohde & Schwarz

Interview: Andreas von Lösecke, Product Manager Imaging Products at Rohde & Schwarz

R&S®QAR: para una mayor seguridad en la conducción automatizada

La tecnología de radar es indispensable para la conducción altamente automatizada. Los radares suelen estar ocultos detrás de parachoques, emblemas de diseño y otras piezas de plástico. El diseño es un factor decisivo para la buena acogida de un nuevo modelo en el mercado. Para que los sensores de radar de automóvil ofrezcan siempre resultados impecables independientemente de las características de diseño, es necesario que el material de las piezas o radomos que los cubren deje pasar las señales de radar. Andreas von Lösecke, jefe de productos de formación de imágenes de Rohde & Schwarz, comenta los desafíos a los que se enfrenta actualmente el sector y nos habla del R&S®QAR, una solución exclusiva para ensayos de radomo, y de otras soluciones de prueba para el sector automovilístico de Rohde & Schwarz.

¿Por qué es tan importante poder probar adecuadamente los radomos?

El sector es cada vez más consciente de la importancia de los ensayos de radomo. Solo así se puede comprobar que los radomos y sus coberturas no afecten a la funcionalidad de los radares. Y es que, cuanto más utilicemos las tecnologías para vehículos autónomos, más importante será percibir correctamente el entorno, especialmente en lo referente a la seguridad. Es lo mismo que sucede con nuestra vista: un radar, en el fondo, es como unas gafas que nos ayudan a ver mejor. De la calidad del radomo depende que esas gafas estén limpias y podamos ver nuestro entorno de una manera clara y homogénea.

¿Cuál es el principio de funcionamiento de la solución de prueba de Rohde & Schwarz para comprobar la calidad de los radomos?

El R&S®QAR genera imágenes de onda milimétrica con resolución espacial a partir de los reflejos de radar y el grado de transmisión de un radomo con el fin de visualizar inhomogeneidades en el material. Las medidas realizadas con el R&S®QAR solo requieren unos pocos segundos y son muy precisas. A diferencia de los métodos de medida habituales en la producción, la medida se realiza sin necesidad de un dispositivo de radar modelo, y requiere mucho menos espacio que una configuración convencional con varios reflectores angulares.

Volviendo a la analogía con las gafas: deben ser igual de transparentes en todas sus zonas. El objetivo del R&S®QAR es comprobar que sea así. Si no existe homogeneidad, se producirán distorsiones y el radar detectará objetos en lugares donde no hay nada. A causa de esto pueden activarse erróneamente funciones de canal de bajada que provocan, por ejemplo, frenadas de emergencia innecesarias. El R&S®QAR permite a los fabricantes evitar ese tipo de situaciones.

¿Qué tipos de resultados se obtienen?

Nuestros ensayos de radomo ofrecen dos tipos distintos de resultados: los datos de reflectividad y los datos de transmisión. La reflectividad se presenta con resolución espacial, lo cual es una característica exclusiva del R&S®QAR. Esto nos permite detectar fácilmente los problemas que puedan existir con el radomo. A veces no podemos conocer directamente la causa, pero en la mayoría de los casos el fabricante del radomo nos puede dar la solución, por ejemplo cuando hay problemas de delimitación durante la producción.

Ya durante la producción, el R&S®QAR permite comprobar que todos los radares estén correctamente instalados y calibrados y funcionen como es debido. También hemos aumentado la funcionalidad de formación de imagen del instrumento para poder evaluar los datos CAD del vehículo proporcionados por el fabricante. Dicho de otro modo, tomamos una fotografía con R&S®QAR para obtener datos reales y la comparamos con los datos teóricos de los planos CAD. Así podemos asegurarnos de que el radar esté instalado en el lugar adecuado y no presente daños. Esta función resulta tan útil en la producción como en un taller de reparación de automóviles.

La tecnología del R&S®QAR está basada en la tecnología del escáner de seguridad R&S®QPS. ¿En qué se diferencian?

Obviamente, el área de aplicación de un escáner de seguridad es completamente distinta. Su tecnología se basa en una red neuronal que busca objetos desconocidos y potencialmente peligrosos, como armas, explosivos, etc., en la imagen escaneada de una persona de identidad y vestimenta desconocidas. En cambio, la finalidad del R&S®QAR es realizar una evaluación cualitativa de la reflectividad y la homogeneidad. Por lo tanto, en el caso de los ensayos de radomo los desafíos son distintos, pero por supuesto la experiencia obtenida con el escáner de seguridad nos resulta muy útil.

El R&S®QAR está siendo desplegado en numerosos ámbitos de la conducción autónoma. ¿Cómo se imagina el futuro del mercado?

Al principio, esta tecnología será cara y solo resultará relevante para el sector de la logística y los proveedores de servicios de movilidad. Para que la conducción autónoma se consolide en el sector privado, tendrá que pasar algún tiempo y deberá perfeccionarse aún más la tecnología. Y en eso estamos trabajando: cuanto más se utilice la conducción autónoma, más sensores se necesitarán, y por lo tanto más radares y radomos. En cada vehículo altamente automatizado se instalan entre diez y quince radares, la mayoría ocultos detrás de radomos, parachoques y faldones delanteros o traseros. Todos esos dispositivos y cubiertas deben probarse durante la producción.

¿Qué más cosas se deben probar para asegurar el perfecto funcionamiento del radar?

Podemos colaborar en todas las fases del proceso de desarrollo de radares. Desde el desarrollo de chips de radar hasta el radomo, pasando por las características de inmunidad a interferencias del radar, ofrecemos una amplia gama de soluciones, como el R&S®FSW (analizador de espectro) o el R&S®RTP (osciloscopio) y los generadores de señal. Por ejemplo, hace poco lanzamos una innovadora cámara de ensayo para medidas indirectas de campo lejano para ensayos de sensores de radar de automóvil. Finalmente, una vez descartados todos los posibles problemas e instalado el mejor radar posible detrás de un parachoques, también hay que comprobar ese radar, por supuesto. Y ofrecemos el método de medida perfecto para cada caso.

Más artículos

Ensayos de EMC: sentando las bases para la electromovilidad

Perla del conocimiento

Ensayos de EMC: sentando las bases para la electromovilidad

Los vehículos eléctricos están estimulando el panorama de los ensayos de EMC, y viceversa.

Lea el artículo completo
El automóvil conectado está en camino

Artículos de Rohde & Schwarz

El automóvil conectado está en camino

Llegando a su destino de forma segura, eficiente y confortable

Lea el artículo completo
10 años con osciloscopios

Artículos de Rohde & Schwarz

10 años con osciloscopios

Osciloscopios: herramientas universales para transformar la visión en productos reales

Lea el artículo completo