Cómo funcionan los sistemas de frenado automático

El sistema City Safety de Volvo frena automáticamente si el conductor no reacciona a tiempo cuando el vehículo de delante reduce la velocidad o se detiene. ¿Querer aprender más? Mira estas imágenes de frenos. Cortesía de Volvo Cars of North America, LLC

Ah, el viaje diario de la mañana. Estás agotado, el tráfico está subiendo y tu teléfono ya está sonando con correos electrónicos, recordatorios de citas y tareas pendientes que preferirías no hacer en absoluto. Miras hacia abajo para ver de qué se está volviendo loco ese estúpido dispositivo esta vez, y cuando miras hacia arriba, el Humvee que tienes delante se ha detenido. Ahora está a centímetros de ti. Haces una mueca como el pequeño sorprendido Macaulay Culkin en "Solo en casa" y pisas los frenos, con suerte a tiempo para evitar una enorme factura de seguro y una mujer enojada en un muumuu que te demanda por latigazo cervical..

Pero este tipo de percance puede ser cosa del pasado, gracias al frenado automático. Estos sofisticados sistemas utilizan los sensores y las computadoras de su automóvil para anticipar un accidente y ayudar a su yo adormilado a evitar chocar los guardabarros, o algo peor..

Estas tecnologías para evitar accidentes han estado disponibles en el extranjero durante años, pero en realidad apenas estamos comenzando a verlas en los Estados Unidos en los últimos años. Podrías pensar que eso se debe a que estamos tan contentos con la demanda aquí (¿recuerdas a la víctima de latigazo cervical con muumuu que mencionamos?), Pero David Sullivan, el experto residente de Subaru en su sistema EyeSight, da una explicación más caritativa..

"Estados Unidos es un mercado tan amplio y muy variado con muchas necesidades diferentes. Las personas en todo el país conducen de manera diferente y las diferentes regiones son como un montón de pequeños países", dijo. En Japón, donde han tenido EyeSight desde el año modelo 2007, las carreteras son "bastante homogéneas y las leyes viales son las mismas en todas partes". No hay reglas especiales sobre giros en U o izquierda en un solo sentido o derecha en rojo, pero no tan rojo, no en este estado, para ellos.

Ahora que la tecnología está llegando a los Estados Unidos en más modelos, echemos un vistazo a lo que puede hacer por usted antes de que la cafeína se active en su viaje matutino..

Contenido

1. Estar atento!
2. ¡Peligro, Will Robinson! Peligro!
3. Seguridad primero

En casi todos los casos, el frenado automático es parte de un conjunto de tecnología de sistema de seguridad que trabaja en conjunto para salvar su lamentable trasero. El sistema de un Subaru se llama EyeSight; en un Volvo, se llama City Safety. Otros fabricantes, incluidos Cadillac y Mercedes-Benz, tienen algo similar.

"El sistema funciona de manera muy simple desde una perspectiva de ingeniería", dijo Adam Kopstein, gerente de seguridad y cumplimiento de Volvo. "Hacer que el automóvil se detenga es fácil; tenemos los sensores y el ABS. El truco es asegurarse de que solo lo haga cuando se supone que debe hacerlo". Kopstein es un tipo muy divertido, porque después de llamar a esto un sistema fácil y simple, explicó en detalle cómo se logra ese truco..

Cada fabricante usa una configuración diferente, así que usaremos los sistemas de Subaru y Volvo como ejemplos de lo que hay disponible.

EyeSight de Subaru, como era de esperar, utiliza dos cámaras en blanco y negro que funcionan como tus ojos para triangular la velocidad y la distancia del vehículo que tienes delante. Están montados en la parte superior del parabrisas y escanean cada 0,1 segundos, buscando contraste con el fondo y las superficies verticales. El software está programado para reconocer varios tipos de imágenes, como la parte trasera de vehículos, motocicletas, bicicletas y peatones..

Volvo usa lidar (que no está relacionado con el mashup león-tigre que todos conocemos como ligre) en su sistema City Safety. Lidar es un radar láser y envía una señal que hace ping a los objetos que se encuentran frente a él para determinar la distancia y la velocidad. Dado que el lidar funciona mejor a corta distancia, Volvo también tiene una cámara montada en el parabrisas y un radar en el parachoques que funcionan juntos a altas velocidades como parte de su sistema de advertencia de colisión con capacidad de frenado total. El radar puede ver varios cientos de metros frente al automóvil, pero no puede decir lo que está viendo. La cámara capta lo que ve el radar y puede identificar el objeto como un problema o algo a ignorar..

Hasta ahora, así es como su automóvil sabe que hay un Humvee frente a usted y que el Humvee ha frenado de golpe. Mientras la computadora de su automóvil hace algunos cálculos de pánico, pasemos a la página siguiente.

Así que ahora su automóvil ha determinado que está a punto de chocar contra el Humvee. También puede sentir que no estás haciendo nada al respecto. No se está alejando de su enorme parachoques y no está bloqueando el freno. Es hora de que su automóvil tome las cosas en sus manos. Circuitos. Lo que sea.

A menos de 20 millas por hora (32,2 kilómetros por hora) aproximadamente, la mayoría de los sistemas pueden evitar el choque por completo, aunque el objetivo es simplemente minimizar el impacto y, por lo tanto, la lesión. "Es una capa de seguridad adicional, pero no estamos tratando de tomar la responsabilidad de alejarnos del conductor", dijo Sullivan. "Si el conductor se distrae, EyeSight le advertirá y le ayudará si entra en pánico o se asusta". Ese es el momento de la cara de Macaulay Culkin del que hablábamos antes..

EyeSight te advertirá cuando estés a un segundo del parachoques del Humvee, luego aplica los frenos ligeramente para ayudarte. La mayoría de las personas no presionan los frenos lo suficientemente fuerte cuando intentan evitar un choque, por extraño que parezca. Pero si todavía no estás haciendo nada, el Subaru aplicará toda la fuerza de frenado por una suma de aproximadamente 1 g..

El sistema Volvo es en realidad dos sistemas superpuestos uno encima del otro: City Safety para velocidades más lentas y el sistema de advertencia de colisión para velocidades más altas. Dado que en nuestro ejemplo vas arrastrándote de camino al trabajo, City Safety entrará en juego. Si el lidar (¡rawr!) Cree que estás demasiado cerca del coche de delante y no estás haciendo nada al respecto, no recibes ninguna advertencia. Empieza a frenar por usted y luego enciende un LED rojo en el parabrisas que imita una luz de freno para llamar su atención. La idea es que quizás entonces reaccionas y pisas el freno por tu cuenta; pero si no lo haces, Volvo lo tiene.

Si va un poco más rápido, el segundo sistema de Volvo continuará donde lo deja City Safety. Por encima de las 30 millas por hora (48,3 kilómetros por hora) aproximadamente, el sistema le dará una advertencia si lo está siguiendo demasiado de cerca. También precargará los frenos para que estén listos para desacelerarlo tan pronto como preste atención a la advertencia, o tomar el control si no lo hace..

Estos sistemas funcionan mejor cuando la diferencia entre la velocidad de su automóvil y el automóvil que podría chocar es de menos de 20 millas por hora (32,2 kilómetros por hora). Si la diferencia de velocidad es mayor que eso, el resto depende de usted. "Si estás volando por la carretera, EyeSight no te salvará de ti mismo", dijo Sullivan..

El sistema EyeSight de Subaru usa dos cámaras en blanco y negro que funcionan como sus ojos para triangular la velocidad y la distancia del vehículo que está frente a usted. Cortesía de Subaru of America, Inc.

Tanto Subaru como Volvo, y realmente cualquier fabricante con el que hable, siempre que no sea Audi con su automóvil autónomo, dejan en claro que no están tratando de quitarle la conducción al conductor. "Si cualquier sistema comienza a activarse, pero el conductor decide alejarse, no estará en una pelea con el vehículo", dijo Kopstein. "El coche soltará los frenos para que puedas salir de la situación". Sullivan lo expresó aún más claramente: "Queremos que conduzca el automóvil".

Entonces, si nadie está tratando de quitarle la responsabilidad al conductor, ¿por qué molestarse en que el automóvil frene por usted? ¿Por qué no simplemente pitar o parpadear o, en el caso de Cadillac, hacer vibrar el asiento para hacerle saber que debe prestar atención y conducir el maldito auto??

La investigación dice que un tercio de todas las colisiones reportadas ocurren cuando un parachoques delantero se encuentra con un parachoques trasero. Y en la mitad de esos accidentes, el conductor del automóvil trasero no frena en absoluto. Entonces, aparentemente, nos vendría bien un poco de ayuda en el departamento de frenado..

El IIHS determinó que los automóviles con sistemas de frenado automático tenían entre un 14 y un 27 por ciento menos reclamaciones de seguros por daños a los automóviles, según el sistema. Y eso fue para los autos de 2010, que es prácticamente la edad oscura para estos sistemas..

Además, el frenado automático no funciona solo. Es parte de sistemas más completos que incluyen gestión del acelerador, advertencias de cambio de carril, control de crucero adaptativo y otros sistemas de seguridad. Y la tecnología solo está mejorando, con mejores cámaras y sensores. A medida que la tecnología avance (EyeSight y City Safety ya están en su tercera generación), se volverá más barata y, a medida que se vuelva más barata, estará en más autos, lo que beneficia a todos. Incluso la mujer del muumuu conduciendo el Humvee.

Nota del autor: Cómo funcionan los sistemas de frenado automático

Cuando me propuse escribir este artículo, elaboré un pequeño plan para mí: con quién hablar, qué incluir y cómo sería la versión final. Fue un plan terrible.

Eso es porque estos sistemas son mucho más sofisticados de lo que esperaba. Como dijo Adam Kopstein de Volvo, "Hacer que el automóvil se detenga es fácil". Eso es lo que me imaginé. Con lo que no contaba era con la siguiente parte de su cita: "El truco es asegurarse de que solo lo haga cuando se supone que debe hacerlo". La variedad de sensores, cámaras, perfiles de reconocimiento, advertencias y aplicaciones de frenos para esta pequeña parte de un sistema de seguridad resultó en una explicación muy complicada..

Así que tuve que revisar mi plan. Y por "volver a visitar", me refiero a descartar completamente y dejar que mis conversaciones con los expertos guíen la historia. ¡Hay mucha más información que me hubiera gustado poder incluir en este artículo! Por ejemplo, cómo Volvo probó sus cámaras en taxis europeos y las imágenes resultantes casi provocaron ataques cardíacos a los investigadores. Y cómo EyeSight te dirá si el coche de delante se ha alejado de la luz roja mientras sigues sentado ahí jugando a Angry Birds y reteniendo el tráfico..

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Fuentes

• Edelstein, Stephen. "El sistema de frenado automático de Cadillac actúa como un 'parachoques virtual'". Tendencias digitales. 18 de septiembre de 2012. (28 de enero de 2013) http://www.digitaltrends.com/cars/cadillac-automatic-braking/
• Instituto de Seguros para la Seguridad Vial. "Tecnologías para evitar accidentes". Julio de 2012. (31 de enero de 2013) http://www.iihs.org/research/qanda/crash_avoidance.aspx
• Kopstein, Adam. Gerente de seguridad y cumplimiento de Volvo. Entrevista personal realizada el 30 de enero de 2013.
• O'Donnell, Jayne. "El frenado automático en los automóviles ayuda a reducir los choques". EE.UU. Hoy en día. 19 de julio de 2011. (28 de enero de 2013) http://usatoday30.usatoday.com/tech/news/2011-07-18-self-braking-cars_n.htm
• Sullivan, David. Experto en Subaru EyeSight. Entrevista personal realizada el 29 de enero de 2013.
• Subaru de América. "2013 Subaru Legacy estrena nuevo tren motriz, sistema de asistencia al conductor EyeSight y estilo revisado". Subaru.com. 12 de agosto de 2012. (28 de enero de 2013) http://media.subaru.com/pressrelease/199//2013-subaru-legacy-debuts-new-powertrain-eyesight-driver
• Volvo Car Group. "La advertencia de colisión con freno automático ayuda a prevenir colisiones traseras". 11 de enero de 2008. (31 de enero de 2013) https://www.media.volvocars.com/global/enhanced/en-gb/Media/Preview.aspx?mediaid=13830