Sistemas electrónicos que ayudan al conductor de un vehículo mientras conduce o estaciona
Los sistemas avanzados de asistencia al conductor ( ADAS ) son tecnologías que ayudan a los conductores a conducir un vehículo de forma segura. A través de una interfaz hombre-máquina , los ADAS aumentan la seguridad del vehículo y de la carretera. Los ADAS utilizan tecnología automatizada, como sensores y cámaras, para detectar obstáculos cercanos o errores del conductor y responder en consecuencia. Los ADAS pueden permitir varios niveles de conducción autónoma .
Como la mayoría de los accidentes de tráfico se producen por error humano , [2] los ADAS se desarrollan para automatizar, adaptar y mejorar la tecnología del vehículo para lograr una mejor seguridad y una mejor conducción. Se ha demostrado que los ADAS reducen las muertes en la carretera al minimizar el error humano. [3] Las características de seguridad están diseñadas para evitar accidentes y colisiones al ofrecer tecnologías que alertan al conductor sobre los problemas, implementando salvaguardas y tomando el control del vehículo si es necesario. Los ADAS pueden proporcionar control de crucero adaptativo , ayudar a evitar colisiones , alertar a los conductores sobre posibles obstáculos, advertir sobre la salida del carril , ayudar a centrar el carril , incorporar navegación por satélite , proporcionar advertencias de tráfico, proporcionar asistencia de navegación a través de teléfonos inteligentes, automatizar la iluminación o proporcionar otras funciones. [3]
Según un informe de investigación de 2021 de Canalys, aproximadamente el 33 por ciento de los vehículos nuevos vendidos en Estados Unidos, Europa, Japón y China contaban con ADAS. La empresa también predijo que el cincuenta por ciento de todos los automóviles en circulación para el año 2030 estarían equipados con ADAS. [4]
Terminología
Algunos grupos abogan por la estandarización del nombre, como Advertencia de colisión frontal y frenado automático de emergencia en lugar de Alerta de colisión frontal o Soporte de frenado inteligente en ciudad. [5]
Los ADAS se empezaron a utilizar en la década de 1970 con la adopción del sistema de frenos antibloqueo. [7] Los primeros ADAS incluyen control electrónico de estabilidad, frenos antibloqueo, sistemas de información de puntos ciegos, advertencia de cambio de carril, control de crucero adaptativo y control de tracción. Estos sistemas pueden verse afectados por ajustes de alineación mecánica o daños por una colisión. Esto ha llevado a muchos fabricantes a exigir reinicios automáticos de estos sistemas después de realizar una alineación mecánica. [ cita requerida ]
Conceptos técnicos
La dependencia de los datos que describen el entorno exterior del vehículo, en comparación con los datos internos, diferencia a los ADAS de los sistemas de asistencia al conductor (DAS). [7] Los ADAS se basan en entradas de múltiples fuentes de datos, incluidas imágenes automotrices, LiDAR , radar , procesamiento de imágenes , visión por computadora y redes en el automóvil. Es posible recibir entradas adicionales de otras fuentes independientes de la plataforma principal del vehículo, incluidos otros vehículos ( comunicación de vehículo a vehículo o V2V ) e infraestructura ( comunicación de vehículo a infraestructura o V2I ). [8] Los automóviles modernos tienen ADAS integrados en su electrónica; los fabricantes pueden agregar estas nuevas características durante el proceso de diseño o después de la producción a través de actualizaciones por aire (OTA) .
Los ADAS se consideran sistemas en tiempo real, ya que reaccionan rápidamente a múltiples entradas y priorizan la información entrante para evitar accidentes. [9] Los sistemas utilizan una programación de prioridades preventiva para organizar qué tarea debe realizarse primero. [9] La asignación incorrecta de estas prioridades es lo que puede causar más daño que beneficio. [9]
Niveles ADAS
Los ADAS se clasifican en diferentes niveles según la cantidad de automatización y la escala proporcionada por la Sociedad de Ingenieros Automotrices (SAE). [7] Los ADAS se pueden dividir en seis niveles. En el nivel 0, los ADAS no pueden controlar el automóvil y solo pueden proporcionar información para que el conductor la interprete por sí mismo. [7] Algunos ADAS que se consideran de nivel 0 son: sensores de estacionamiento, vista envolvente, reconocimiento de señales de tráfico, advertencia de cambio de carril, visión nocturna, sistema de información de puntos ciegos, alerta de tráfico cruzado trasero y advertencia de colisión frontal. [7] Los niveles 1 y 2 son muy similares en el sentido de que ambos hacen que el conductor tome la mayor parte de la toma de decisiones. La diferencia es que el nivel 1 puede tomar el control de una funcionalidad y el nivel 2 puede tomar el control de varias para ayudar al conductor. [7] Los ADAS que se consideran de nivel 1 son: control de crucero adaptativo, asistencia de frenado de emergencia, asistencia de frenado de emergencia automática, mantenimiento de carril y centrado de carril. [7] Los ADAS que se consideran de nivel 2 son: asistencia en carretera, evitación autónoma de obstáculos y estacionamiento autónomo. [7] Del nivel 3 al 5, aumenta la cantidad de control que tiene el vehículo; el nivel 5 es cuando el vehículo es completamente autónomo. Algunos de estos sistemas aún no se han integrado por completo en los vehículos comerciales. Por ejemplo, el chofer de carretera es un sistema de nivel 3 y el servicio de aparcacoches automatizado es un sistema de nivel 4, y ninguno de ellos se utiliza comercialmente por completo en 2019. [7] Los niveles se pueden entender a grandes rasgos como Nivel 0: sin automatización; Nivel 1: control compartido/con las manos; Nivel 2: sin manos; Nivel 3: sin ojos; Nivel 4: sin mente y Nivel 5: volante opcional. [10]
Ejemplos de funciones
Esta lista no es una lista exhaustiva de todas las ADAS. En cambio, proporciona información sobre ejemplos críticos de ADAS que han progresado y se han vuelto más comunes desde 2015. [11] [12]
Alertas y advertencias
El sistema de monitorización de puntos ciegos incluye cámaras que controlan los puntos ciegos del conductor y le notifican si algún obstáculo se acerca al vehículo. [13] Los puntos ciegos se definen como las áreas detrás o al costado del vehículo que el conductor no puede ver desde el asiento del conductor. [13] Los sistemas de monitorización de puntos ciegos suelen funcionar junto con los sistemas de frenado de emergencia para actuar en consecuencia si algún obstáculo se cruza en el camino del vehículo. Una alerta de tráfico cruzado trasero (RCTA) normalmente funciona junto con el sistema de monitorización de puntos ciegos, advirtiendo al conductor de que se acerca tráfico cruzado cuando sale marcha atrás de un lugar de estacionamiento. [14]
La detección de somnolencia del conductor tiene como objetivo prevenir colisiones debido a la fatiga del conductor. [15] El vehículo obtiene información, como patrones faciales, movimiento de la dirección, hábitos de conducción, uso de la señal de giro y velocidad de conducción, para determinar si las actividades del conductor se corresponden con una conducción somnolienta. [16] Si se sospecha que el conductor conduce con sueño, el vehículo normalmente emitirá una alerta fuerte y puede hacer vibrar el asiento del conductor. [16]LED infrarrojos para la iluminación del sistema de monitorización del conductor
El sistema de monitoreo del conductor está diseñado para monitorear el estado de alerta del conductor. [17] Estos sistemas utilizan medidas biológicas y de rendimiento para evaluar el estado de alerta del conductor y su capacidad para realizar prácticas de conducción seguras. [17] Actualmente, estos sistemas utilizan sensores infrarrojos y cámaras para monitorear la atención del conductor a través del seguimiento ocular. [17] Si el vehículo detecta un posible obstáculo, notificará al conductor y, si no se toma ninguna acción, el vehículo puede reaccionar ante el obstáculo.
Los sonidos de advertencia de los vehículos eléctricos notifican a los peatones y ciclistas que hay un vehículo híbrido o eléctrico enchufable cerca, generalmente a través de un ruido, como un pitido o una bocina. [18] Esta tecnología se desarrolló en respuesta a la resolución de la Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en las Carreteras de EE. UU. que emitió que el 50 por ciento de los vehículos silenciosos deben tener un dispositivo implementado en sus sistemas que suene cuando el vehículo viaja a velocidades inferiores a 30 km/h (18,6 mph) para septiembre de 2019. [19]
Los sistemas de advertencia de colisión frontal (FCW) controlan la velocidad del vehículo y del vehículo que se encuentra frente a él, y la distancia libre alrededor del vehículo. [20] Los sistemas FCW enviarán una alerta al conductor de una posible colisión inminente si se acerca demasiado al vehículo que se encuentra frente a él. [20] Estos sistemas no toman el control del vehículo, ya que actualmente, los sistemas FCW solo envían una señal de alerta al conductor en forma de una alerta de audio, una pantalla emergente visual u otra alerta de advertencia. [20]
La adaptación inteligente de la velocidad o el asesoramiento inteligente de la velocidad (ISA) ayudan a los conductores a respetar el límite de velocidad. Recopilan información sobre la posición del vehículo y notifican al conductor cuando no se respeta el límite de velocidad. [21] Algunos sistemas ISA permiten que el vehículo ajuste su velocidad para respetar el límite de velocidad relativo. [21] Otros sistemas ISA solo advierten al conductor cuando se supera el límite de velocidad y dejan en manos del conductor la decisión de respetarlo o no. [21]
Los asistentes de intersección utilizan dos sensores de radar en el parachoques delantero y los laterales del coche para controlar si hay coches que se aproximan en las intersecciones, salidas de la autopista o aparcamientos. [22] Este sistema alerta al conductor de cualquier tráfico que se aproxima desde los laterales del vehículo y puede activar el sistema de frenado de emergencia del vehículo para evitar la colisión. [22]
El sistema de advertencia de cambio de carril (LDW) alerta al conductor cuando se incorpora parcialmente a un carril sin usar las señales de giro. [23] Un sistema LDW utiliza cámaras para monitorear las marcas del carril y determinar si el conductor comienza a desviarse involuntariamente. [23] Este sistema no toma el control del vehículo para ayudar a que el automóvil vuelva a la zona de seguridad, sino que envía una alerta auditiva o visual al conductor. [23]
Los sensores de estacionamiento pueden escanear los alrededores del vehículo en busca de objetos cuando el conductor inicia el estacionamiento. [24] Las advertencias de audio pueden notificar al conductor la distancia entre el vehículo y los objetos que lo rodean. [24] Por lo general, cuanto más rápido se emiten las advertencias de audio, más se acerca el vehículo al objeto. [24] Estos sensores pueden no detectar objetos más cercanos al suelo, como topes de estacionamiento, por lo que los sensores de estacionamiento generalmente funcionan junto con cámaras de respaldo para ayudar al conductor cuando da marcha atrás en un lugar de estacionamiento. [24]Icono de advertencia de baja presión del TPMS
El control de la presión de los neumáticos determina cuándo la presión de los neumáticos está fuera del rango de presión de inflado normal. [25] El conductor puede controlar la presión de los neumáticos y recibe una notificación cuando hay una caída repentina a través de una pantalla de pictogramas, un medidor o una señal de advertencia de baja presión. [25]
Los avisos de vibración en el asiento alertan al conductor sobre el peligro. Los Cadillac de GM ofrecen avisos de vibración en el asiento desde el Cadillac ATS de 2013. Si el conductor comienza a desviarse del carril de circulación en una autopista, el asiento vibra en la dirección de la desviación, lo que advierte al conductor del peligro. El asiento de alerta de seguridad también proporciona un pulso vibratorio en ambos lados del asiento cuando se detecta una amenaza frontal. [26]
El sistema de advertencia de conducción en sentido contrario alerta a los conductores cuando se detecta que están en el lado equivocado de la carretera. [27] Los vehículos con este sistema implementado pueden usar sensores y cámaras para identificar la dirección del flujo de tráfico que se aproxima. [27] Junto con los servicios de detección de carriles, este sistema también puede notificar a los conductores cuando se incorporan parcialmente al lado equivocado de la carretera [27]
Mitigación de accidentes
Los sistemas de protección de peatones están diseñados para minimizar la cantidad de choques o lesiones que ocurren entre un vehículo y un peatón. [28] Este sistema utiliza cámaras y sensores para determinar cuándo la parte delantera de un vehículo golpea a un peatón. [28] Cuando ocurre la colisión, el capó del vehículo se levanta para proporcionar un amortiguador entre los componentes duros del motor del vehículo y el peatón. [28] Esto ayuda a minimizar la posibilidad de una lesión grave en la cabeza cuando la cabeza del peatón entra en contacto con el vehículo. [28]
Asistencia en tareas de conducción
El control de crucero adaptativo (ACC) puede mantener una velocidad y una distancia elegidas entre un vehículo y el vehículo que va delante. El ACC puede frenar o acelerar automáticamente en función de la distancia entre el vehículo y el vehículo que va delante. [29] Los sistemas ACC con funciones de parada y arranque pueden detenerse por completo y acelerar de nuevo hasta la velocidad especificada. [30] Este sistema requiere que el conductor esté atento a su entorno, ya que solo controla la velocidad y la distancia entre usted y el coche que va delante. [29]Símbolo del ABS
El sistema de frenos antibloqueo (ABS) restaura la tracción a los neumáticos de un automóvil al regular la presión de los frenos cuando el vehículo comienza a derrapar. [31] Además de ayudar a los conductores en situaciones de emergencia, como cuando su automóvil comienza a derrapar sobre el hielo, los sistemas ABS también pueden ayudar a los conductores que pueden perder el control de su vehículo. [31] Con la creciente popularidad en la década de 1990, los sistemas ABS se han convertido en estándar en los vehículos. [31]Estacionamiento automático , demostrado por conductor sin intervención
El estacionamiento automático asume completamente el control de las funciones de estacionamiento, incluida la dirección, el frenado y la aceleración, para ayudar a los conductores a estacionar. [32] Dependiendo de los autos y obstáculos relativos, el vehículo se posiciona de manera segura en el lugar de estacionamiento disponible. [32] Actualmente, el conductor aún debe ser consciente de los alrededores del vehículo y estar dispuesto a tomar el control de este si es necesario.
Los sistemas de prevención de colisiones (sistemas de precolisión) utilizan pequeños detectores de radar, normalmente colocados cerca de la parte delantera del coche, para determinar la proximidad del coche a obstáculos cercanos y notificar al conductor de posibles situaciones de colisión. [33] Estos sistemas pueden tener en cuenta cualquier cambio repentino en el entorno del coche que pueda provocar una colisión. [33] Los sistemas pueden responder a una posible situación de colisión con múltiples acciones, como hacer sonar una alarma, tensar los cinturones de seguridad de los pasajeros, cerrar el techo corredizo y elevar los asientos reclinados. [33]
La estabilización del viento cruzado ayuda a evitar que un vehículo vuelque cuando vientos fuertes golpean su costado analizando la velocidad de guiñada, el ángulo de dirección, la aceleración lateral y los sensores de velocidad del vehículo. [34] Este sistema distribuye la carga de las ruedas en relación con la velocidad y la dirección del viento cruzado. [34]
El control de crucero puede mantener una velocidad específica predeterminada por el conductor. [35] El automóvil mantendrá la velocidad que el conductor establezca hasta que este presione el pedal del freno, el pedal del embrague o desactive el sistema. [35] Los sistemas de control de crucero específicos pueden acelerar o desacelerar, pero requieren que el conductor haga clic en un botón y notifique al automóvil la velocidad objetivo. [35]Luz de control ESC
El control electrónico de estabilidad (ESC) puede reducir la velocidad del vehículo y activar frenos individuales para evitar el subviraje y el sobreviraje. [36] El subviraje ocurre cuando las ruedas delanteras del vehículo no tienen suficiente tracción para hacer que el vehículo gire y el sobreviraje ocurre cuando el vehículo gira más de lo previsto, lo que hace que el vehículo se descontrole. [36] Junto con otras tecnologías de seguridad del vehículo, como el sistema antibloqueo de frenos y el control de tracción, el ESC puede ayudar de forma segura a los conductores a mantener el control del vehículo en situaciones imprevistas. [36]
El asistente de emergencia para el conductor facilita la toma de medidas de emergencia si el conductor se queda dormido o no realiza ninguna acción de conducción después de un período de tiempo definido. [37] Después de un período de tiempo específico, si el conductor no ha interactuado con el acelerador, el freno o el volante, el automóvil enviará señales de audio, visuales y físicas al conductor. [37] Si el conductor no se despierta después de estas señales, el sistema se detendrá, colocará el vehículo de manera segura lejos del tráfico que viene en sentido contrario y encenderá las luces de advertencia de peligro. [37]
El control de descenso de pendientes ayuda a los conductores a mantener una velocidad segura al descender una pendiente u otra. [38] Estos sistemas se activan normalmente si el vehículo se mueve a más de 15 a 20 mph al descender. Cuando se detecta un cambio de pendiente, el control de descenso de pendientes automatiza la velocidad del conductor para descender la pendiente pronunciada de forma segura. [38] Este sistema funciona pulsando el sistema de frenado y controlando cada rueda de forma independiente para mantener la tracción en la pendiente. [38]
El asistente de arranque en pendiente, también conocido como control de arranque en pendiente o asistente de arranque en pendiente, ayuda a evitar que un vehículo se desplace hacia atrás cuesta abajo al volver a arrancar desde una posición detenida. [39] Esta función mantiene el freno mientras hace la transición entre el pedal del freno y el pedal del acelerador. [39] En los vehículos manuales, esta función mantiene el freno mientras hace la transición entre el pedal del freno, el embrague y el pedal del acelerador. [39]
El centrado de carril ayuda al conductor a mantener el vehículo centrado en un carril. [40] Un sistema de centrado de carril puede tomar el control de la dirección de forma autónoma cuando determina que el conductor corre el riesgo de salirse del carril. [40] Este sistema utiliza cámaras para monitorear las marcas del carril para mantenerse dentro de una distancia segura entre ambos lados del carril. [41]
La asistencia para cambiar de carril ayuda al conductor a realizar un cambio de carril de forma segura mediante el uso de sensores que escanean los alrededores del vehículo y monitorean los puntos ciegos del conductor. [42] Cuando un conductor tiene la intención de cambiar de carril, el vehículo le notificará al conductor mediante una alerta auditiva o visual cuando un vehículo se acerque por detrás o esté en el punto ciego del vehículo. [42] La alerta visual puede aparecer en el tablero de instrumentos, la pantalla de visualización frontal o los espejos retrovisores exteriores. [43] Pueden existir varios tipos de asistencia para cambiar de carril, por ejemplo, el reglamento 79 de la CEPE considera: [44]
"ACSF (Función de dirección comandada automáticamente) de categoría C" (...) una función que es iniciada/activada por el conductor y que puede realizar una única maniobra lateral (por ejemplo, cambio de carril) cuando lo ordena el conductor.
"ACSF de categoría D" (...) una función que es iniciada/activada por el conductor y que puede indicar la posibilidad de una única maniobra lateral (por ejemplo, cambio de carril), pero que realiza esa función solo después de una confirmación por parte del conductor.
"ACSF de categoría E" (...) una función que es iniciada/activada por el conductor y que puede determinar continuamente la posibilidad de una maniobra (por ejemplo, cambio de carril) y completar estas maniobras durante períodos prolongados sin necesidad de ninguna orden/confirmación adicional por parte del conductor.
Los sensores de lluvia detectan el agua y activan automáticamente acciones eléctricas, como la elevación de las ventanas abiertas y el cierre de las capotas de los convertibles. [45] Un sensor de lluvia también puede captar la frecuencia de las gotas de lluvia para activar automáticamente los limpiaparabrisas con una velocidad precisa para la lluvia correspondiente. [45]
El sistema de control de tracción (TCS) ayuda a prevenir la pérdida de tracción en los vehículos y a prevenir el vuelco del vehículo en curvas y giros pronunciados. [46] Al limitar el deslizamiento de los neumáticos, o cuando la fuerza sobre un neumático excede la tracción del neumático, esto limita la entrega de potencia y ayuda al conductor a acelerar el automóvil sin perder el control. [46] Estos sistemas utilizan los mismos sensores de velocidad de las ruedas que los sistemas de frenos antibloqueo. [46] Los sistemas de frenado de ruedas individuales se implementan a través del TCS para controlar cuándo un neumático gira más rápido que los demás. [46]
La pantalla de visualización frontal automotriz (auto-HUD) muestra de manera segura información esencial del sistema al conductor desde un punto estratégico que no requiere que el conductor mire hacia abajo o hacia otro lado de la carretera. [47] Actualmente, la mayoría de los sistemas auto-HUD del mercado muestran información del sistema en un parabrisas mediante pantallas LCD. [47]
Los sistemas de navegación para automóviles utilizan herramientas de mapeo digital, como el sistema de posicionamiento global (GPS) y el canal de mensajes de tráfico (TMC), para proporcionar a los conductores información actualizada sobre el tráfico y la navegación. [48] A través de un receptor integrado, un sistema de navegación para automóviles puede enviar y recibir señales de datos transmitidas desde satélites sobre la posición actual del vehículo en relación con su entorno. [48]
Los sistemas de visión nocturna para automóviles permiten que el vehículo detecte obstáculos, incluidos peatones, en situaciones de noche o de mal tiempo cuando el conductor tiene poca visibilidad. Estos sistemas pueden utilizar diversas tecnologías, incluidos sensores infrarrojos, GPS, lidar y radar, para detectar peatones y obstáculos no humanos. [48]
La cámara de marcha atrás proporciona información de vídeo en tiempo real sobre la ubicación de su vehículo y sus alrededores. [49] Esta cámara ofrece asistencia al conductor al dar marcha atrás, proporcionando un punto de vista que normalmente es un punto ciego en los coches tradicionales. [13] Cuando el conductor pone el coche en marcha atrás, la cámara se enciende automáticamente. [13]
Las luces altas antideslumbrantes utilizan diodos emisores de luz, más comúnmente conocidos como LED, para excluir a dos o más automóviles de la distribución de luz. [50] Esto permite que los vehículos que vienen en sentido contrario no se vean afectados por la luz de las luces altas. En 2010, el VW Touareg introdujo el primer sistema de luces altas antideslumbrantes, que utilizaba un obturador mecánico para evitar que la luz impactara a participantes específicos del tráfico. [50]
La tecnología Omniview mejora la visibilidad del conductor al ofrecer un sistema de visualización de 360 grados. [51] Este sistema puede proporcionar con precisión imágenes periféricas en 3D del entorno del automóvil a través de una pantalla de video que se muestra al conductor. [51] Actualmente, los sistemas comerciales solo pueden proporcionar imágenes en 2D del entorno del conductor. La tecnología Omniview utiliza la entrada de cuatro cámaras y una tecnología de vista de pájaro para proporcionar un modelo 3D compuesto del entorno. [51]
Los sistemas de reconocimiento de señales de tráfico (TSR) pueden reconocer señales de tráfico comunes, como una señal de “pare” o una señal de “gire más adelante”, a través de técnicas de procesamiento de imágenes. [52] Este sistema tiene en cuenta la forma de la señal, como hexágonos y rectángulos, y el color para clasificar lo que la señal está comunicando al conductor. [52] Dado que la mayoría de los sistemas actuales utilizan tecnología basada en cámaras, una amplia variedad de factores pueden hacer que el sistema sea menos preciso. Estos incluyen malas condiciones de iluminación, condiciones climáticas extremas y obstrucción parcial de la señal. [52]
Los sistemas de comunicación vehicular se presentan en tres formas: de vehículo a vehículo (V2V), de vehículo a infraestructura (V2I) y de vehículo a todo (V2X). Los sistemas V2V permiten que los vehículos intercambien información entre sí sobre su posición actual y los peligros próximos. [53] Los sistemas V2I se producen cuando el vehículo intercambia información con elementos de infraestructura cercanos, como las señales de tráfico. [53] Los sistemas V2X se producen cuando el vehículo monitorea su entorno y toma información sobre posibles obstáculos o peatones en su camino. [53]
Sistemas sin intervención
Ford y General Motors ofrecen sistemas "hands off, eyes on" como Blue Cruise y Super Cruise en Norteamérica. Estos sistemas permiten a los conductores quitar las manos del volante mientras el sistema está activado. Sin embargo, los conductores deben mantener la vista en la carretera y estar listos para actuar de inmediato en todo momento.
Adopción
En Europa, en el segundo trimestre de 2018, el 3% de los turismos vendidos tenían funciones de conducción autónoma de nivel 2. En Europa, en el segundo trimestre de 2019, se vendieron 325.000 turismos con funciones de conducción autónoma de nivel 2, es decir, el 8% de todos los turismos nuevos vendidos. [57]
Según un informe de investigación de 2021 de Canalys, aproximadamente el 33 por ciento de los vehículos nuevos vendidos en Estados Unidos, Europa, Japón y China tenían funciones ADAS. La empresa también predijo que el cincuenta por ciento de todos los automóviles en circulación para el año 2030 estarían habilitados para ADAS. [4]
Herrada
Las principales marcas de automóviles con características de Nivel 2 incluyen Audi , BMW , Mercedes-Benz , Tesla , Volvo , Citroën , Ford , Hyundai , Kia , Mazda , Nissan , Peugeot y Subaru . [57] Las características completas de Nivel 2 están incluidas con Full Self-Driving de Tesla, Pilot Assist de Volvo, OpenPilot de Comma.ai y ProPILOT Assist de Nissan. [57]
Las funciones de nivel 3 están incluidas en Drive Pilot de Mercedes-Benz. [58]
Estadísticas de accidentes
El 29 de junio de 2021, la Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en las Carreteras (NHTSA), la rama del Departamento de Transporte de los Estados Unidos responsable de las regulaciones federales de vehículos motorizados, emitió la Orden General Permanente 2021-01 (SGO 2021-01), [59] que requería que los fabricantes de ADAS (niveles 1 o 2) y sistemas de conducción automatizada (ADS) (niveles 3 a 5) informaran de inmediato los accidentes que ocurrieran cuando se usaran sistemas de asistencia al conductor o de automatización. [60] La SGO 2021-01 se modificó posteriormente el 5 de agosto de 2021. [61] Según la SGO 2021-01 modificada, un accidente que involucre ADS o ADAS de nivel 2 se debe informar a la NHTSA si cumple con los siguientes criterios: [61] : 13–15
Ocurrió en una vía pública de Estados Unidos.
Los niveles 3 a 5 ADS o el nivel 2 ADAS se activaron en cualquier momento dentro de los 30 segundos antes del inicio del choque hasta la conclusión del mismo.
Un accidente grave es aquel que da lugar a uno o más de los siguientes efectos: [61] : 14
transporte a un hospital para recibir tratamiento médico o una muerte, independientemente de si esa persona era ocupante del vehículo equipado con ADS o L2 ADAS
un remolque del vehículo o el despliegue de una bolsa de aire, independientemente de si se trata de un vehículo equipado con ADS o ADAS L2
involucra a un usuario vulnerable de la vía (cualquier persona que no sea ocupante de un vehículo de motor con más de tres ruedas: típicamente peatones, usuarios de sillas de ruedas, motociclistas o ciclistas), independientemente de la influencia de ese usuario vulnerable de la vía en la causa del accidente
El informe de incidentes a la NHTSA debe realizarse de acuerdo con el siguiente cronograma: [61] : 13, 14
Los accidentes graves deben notificarse en el plazo de un día calendario a partir de que el fabricante reciba la notificación de que se ha producido el accidente. Además, se debe realizar un informe actualizado del incidente del accidente en el plazo de diez días calendario a partir de que el fabricante reciba la notificación de que se ha producido el accidente.
De lo contrario, los accidentes no graves que involucran ADS (excluyendo ADAS L2) deben informarse el día quince del mes siguiente al mes calendario en el que el fabricante recibe notificación de que ocurrió el accidente.
La SGO 2021-01 está en vigor durante tres años, a partir del 29 de junio de 2021. [61] : 9 Después de recopilar datos durante casi un año (del 1 de julio de 2021 al 15 de mayo de 2022), la NHTSA publicó el conjunto inicial de datos en junio de 2022 y declaró que planea actualizar los datos mensualmente. [62] Los datos están sujetos a varias salvedades y limitaciones; por ejemplo, los fabricantes no están obligados a informar la cantidad de vehículos que se han construido y equipado con ADS/ADAS, la cantidad de vehículos que funcionan con ADS/ADAS o la distancia total recorrida con ADS/ADAS activo, lo que sería útil para normalizar los datos del informe de incidentes. [59]
Según los datos iniciales que cubren el período de julio de 2021 al 15 de mayo de 2022, los ADS (niveles 3 a 5) de 25 fabricantes diferentes estuvieron involucrados en 130 accidentes, encabezados por Waymo LLC (62), Transdev Alternative Services (34), Cruise LLC (23), General Motors (16) y Argo AI (10); debido a que varios fabricantes pueden informar el mismo accidente, la suma excede el número total de incidentes denunciables. [63] : 4–5 De los 130 accidentes, 108 no tuvieron lesiones asociadas reportadas; solo hubo una lesión grave asociada con los accidentes restantes. [63] : 6 La ubicación del daño notificada con mayor frecuencia fue la parte trasera del vehículo equipado con ADS. [63] : 7
De manera similar, los ADAS (nivel 2) de 12 fabricantes diferentes estuvieron involucrados en 367 accidentes durante el mismo período; se informaron 392 accidentes en total, pero 25 ocurrieron antes de julio de 2021 o no tenían una fecha asociada. Los incidentes informados fueron liderados por Tesla (273), Honda (90) y Subaru (10). [64] : 5–6 De los 392 accidentes, 98 incluyeron informes de lesiones; de los 98, 46 no tuvieron lesiones reportadas, 5 resultaron en lesiones graves y 6 resultaron en muertes. [64] : 7 La ubicación del daño notificada con mayor frecuencia fue la parte delantera del vehículo equipado con ADAS. [64] : 8
Posibles problemas y preocupaciones
Necesidad de estandarización
Según PACTS, la falta de una estandarización completa podría hacer que el sistema tenga dificultades para ser comprendido por el conductor, que podría creer que el automóvil se comporta como otro automóvil cuando no es así. [65]
No podemos evitar la sensación de que esta falta de estandarización es uno de los aspectos más problemáticos de los sistemas de asistencia al conductor; y es probable que se sienta más profundamente a medida que los sistemas se vuelvan cada vez más comunes en los próximos años, particularmente si las leyes de tránsito cambian para permitir la conducción "sin manos" en el futuro.
— EuroNCAP [66]
Los ADAS pueden tener muchas limitaciones; por ejemplo, un sistema de precolisión puede tener 12 páginas para explicar 23 excepciones en las que los ADAS pueden funcionar cuando no son necesarios y 30 excepciones en las que los ADAS pueden no funcionar cuando es probable que se produzca una colisión. [65]
Los nombres de las funciones ADAS no están estandarizados. Por ejemplo, el control de crucero adaptativo se denomina Control de crucero adaptativo en Fiat, Ford, GM, VW, Volvo y Peugeot, pero Control de crucero inteligente en Nissan, Control de crucero activo en Citroën y BMW, y DISTRONIC en Mercedes. [65] Para ayudar con la estandarización, SAE International ha respaldado una serie de recomendaciones de terminología genérica de ADAS para fabricantes de automóviles, que creó con Consumer Reports , la Asociación Estadounidense del Automóvil , JD Power y el Consejo Nacional de Seguridad . [67] [68]
Los botones y símbolos del tablero cambian de un automóvil a otro debido a la falta de estandarización. [65]
El comportamiento de los ADAS puede cambiar de un vehículo a otro; por ejemplo, la velocidad del ACC puede anularse temporalmente en la mayoría de los vehículos, mientras que algunos pasan al modo de espera después de un minuto. [65]
Seguros e impacto económico
La industria de los vehículos autónomos está creciendo exponencialmente y, según un informe de Market Research Future, se espera que el mercado supere los 65 000 millones de dólares en 2027. Se espera que el seguro de los vehículos autónomos y la creciente competencia impulsen ese crecimiento. [69] El seguro de automóviles para los ADAS ha afectado directamente a la economía mundial y han surgido muchas preguntas entre el público en general. Los ADAS permiten que los vehículos autónomos habiliten funciones de conducción autónoma, pero existen riesgos asociados con ellos. Se recomienda a las empresas y fabricantes de vehículos autónomos que tengan seguros en las siguientes áreas para evitar litigios graves. Dependiendo del nivel, que va de 0 a 5, cada fabricante de automóviles consideraría que le conviene encontrar la combinación adecuada de diferentes seguros para que se adapten mejor a sus productos. Tenga en cuenta que esta lista no es exhaustiva y puede actualizarse constantemente con más tipos de seguros y riesgos en los próximos años.
Errores y omisiones tecnológicas: este seguro cubrirá cualquier riesgo físico si la tecnología en sí falla. Por lo general, incluye todos los gastos asociados a un accidente automovilístico. [70]
Responsabilidad civil y daños físicos del automóvil: este seguro cubre lesiones a terceros y daños tecnológicos. [70]
Responsabilidad cibernética: este seguro protegerá a las empresas de cualquier demanda de terceros y sanciones de los reguladores en materia de ciberseguridad. [71]
Directores y funcionarios: este seguro protege el balance y los activos de una empresa al protegerla de una mala gestión o apropiación indebida de activos. [71]
Con la tecnología incorporada en los vehículos autónomos, estos autos que se conducen solos pueden distribuir datos si ocurre un accidente automovilístico. Esto, a su vez, fortalecerá la administración de reclamos y sus operaciones. La reducción del fraude también deshabilitará cualquier puesta en escena fraudulenta de accidentes automovilísticos al registrar el monitoreo del automóvil de cada minuto en la carretera. [72] Se espera que los ADAS agilicen la industria de seguros y su eficiencia económica con tecnología capaz de luchar contra el comportamiento humano fraudulento. En septiembre de 2016, la NHTSA publicó la Política Federal de Vehículos Automatizados, que describe las políticas del Departamento de Transporte de los EE. UU. relacionadas con los vehículos altamente automatizados (HAV), que van desde vehículos con características ADAS hasta vehículos autónomos .
Cuestiones éticas y soluciones actuales
En marzo de 2014, la Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en las Carreteras (NHTSA) del Departamento de Transporte de los Estados Unidos anunció que exigirá que todos los vehículos nuevos de menos de 10 000 libras (4500 kg) tengan cámaras de visión trasera para mayo de 2018. La norma fue exigida por el Congreso como parte de la Ley de Seguridad del Transporte Infantil Cameron Gulbransen de 2007. [73] La ley lleva el nombre de Cameron Gulbransen, de dos años. El padre de Cameron le atropelló con su todoterreno cuando no vio al niño en la entrada de la casa de la familia [74].
El avance de la conducción autónoma viene acompañado de preocupaciones éticas. La primera cuestión moral asociada a la conducción autónoma se remonta a la época de los tranvías. El problema del tranvía es uno de los problemas éticos más conocidos. Introducido por la filósofa inglesa Philippa Foot en 1967, el problema del tranvía plantea que, en una situación en la que el freno del tranvía no funciona y hay cinco personas delante del mismo, el conductor puede seguir recto, matando a las cinco personas que van delante, o desviarse por la vía lateral matando al peatón, ¿qué debe hacer el conductor? [75] Antes del desarrollo de los vehículos autónomos, el problema del tranvía seguía siendo un dilema ético entre el utilitarismo y la ética deontológica. Sin embargo, a medida que avanzan los ADAS, el problema del tranvía se convierte en una cuestión que debe abordarse mediante la programación de los coches de conducción autónoma. Los accidentes que podrían afrontar los vehículos autónomos podrían ser muy similares a los representados en el problema del tranvía. [76] Aunque los ADAS hacen que los vehículos sean generalmente más seguros que los coches conducidos únicamente por humanos, los accidentes son inevitables. [76] Esto plantea preguntas como “¿cuyas vidas deberían priorizarse en caso de un accidente inevitable?” o “¿cuál debería ser el principio universal para estos ‘algoritmos de accidentes’?”.
Muchos investigadores han estado trabajando en formas de abordar las preocupaciones éticas asociadas con los ADAS. Por ejemplo, el enfoque de la inteligencia artificial permite que las computadoras aprendan la ética humana al proporcionarles datos sobre las acciones humanas. [77] Este método es útil cuando las reglas no se pueden articular porque la computadora puede aprender e identificar los elementos éticos por sí sola sin programar con precisión si una acción es ética. [78] Sin embargo, este enfoque tiene limitaciones. Por ejemplo, muchas acciones humanas se realizan por instinto de autoconservación, lo cual es realista pero no ético; proporcionar esos datos a la computadora no puede garantizar que la computadora capture el comportamiento ideal. [79] Además, los datos que se le suministran a una inteligencia artificial deben seleccionarse cuidadosamente para evitar producir resultados no deseados. [79]
Otro método notable es el enfoque de tres fases propuesto por Noah J. Goodall. Este enfoque requiere primero un sistema establecido con el acuerdo de los fabricantes de automóviles, los ingenieros de transporte, los abogados y los especialistas en ética, y debe establecerse de manera transparente. [79] La segunda fase consiste en dejar que la inteligencia artificial aprenda la ética humana mientras está sujeta al sistema establecido en la primera fase. [79] Por último, el sistema debe proporcionar una retroalimentación constante que sea comprensible para los humanos. [79]
Calificaciones
Informes del consumidor
En octubre de 2023, Consumer Reports calificó 17 "sistemas de asistencia activa a la conducción". [80] Sus criterios fueron: [80]
El control de crucero adaptativo no se reanuda automáticamente después de una parada prolongada o si el conductor no está mirando la carretera.
Los cambios de carril automáticos deben ser iniciados o confirmados por el conductor.
Las funciones de automatización no se pueden utilizar con el cinturón de seguridad desabrochado
Las funciones de automatización no se pueden utilizar con el frenado automático de emergencia o la prevención/advertencia de cambio de carril deshabilitadas
El procedimiento a prueba de fallos reduce la velocidad del vehículo, notifica al fabricante y mantiene la automatización fuera de los límites durante el resto del viaje.
El centrado de carril no desalienta la maniobra de dirección por parte del conductor
Monitorea tanto la mirada del conductor como la posición de la mano.
Utiliza varios tipos de alertas que aumentan rápidamente para llamar la atención del conductor.
Las calificaciones fueron (ningún sistema recibió una calificación "buena"): [82]
Futuro
Los sistemas de transporte inteligentes (ITS) se parecen mucho a los ADAS, pero los expertos creen que los ITS van más allá del tráfico automático para incluir cualquier empresa que transporte humanos de forma segura. [79] Los ITS son donde la tecnología de transporte se integra con la infraestructura de una ciudad. [83] Esto conduciría entonces a una "ciudad inteligente". [83] Estos sistemas promueven la seguridad activa al aumentar la eficiencia de las carreteras, posiblemente añadiendo un 22,5% de capacidad en promedio, no el recuento real. [83] Los ADAS han ayudado a este aumento de la seguridad activa, según un estudio de 2008. Los sistemas ITS utilizan un amplio sistema de tecnología de comunicación, incluida la tecnología inalámbrica y la tecnología tradicional, para mejorar la productividad. [79]
Los sistemas de asistencia al conductor (DCAS) son el nombre de un proyecto de regulación de los ADAS. [84]
Permitirían la conducción con manos libres con un posible riesgo de falta de atención. [85]
Dicha regulación de los DCAS permitiría sistemas como el FSD de Tesla en Europa. [86]
El plan de regulación de los sistemas de asistencia al conductor de la CEPE prevé que los DCAS se diseñen para garantizar que el conductor realice la tarea de conducción, que las manos del conductor permanezcan en el volante y que el sistema controle la interacción visual del conductor. [87]
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Enlaces externos
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Tecnologías de asistencia al conductor. Instituto de Seguros para la Seguridad en las Carreteras (IIHS).
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