¿Qué es el radar de imágenes 4D?

El radar de imágenes 4D es una tecnología de sensores de alta resolución y largo alcance que ofrece ventajas significativas sobre el radar 3D, especialmente cuando se trata de identificar la altura de un objeto. Esta tecnología es importante en el desarrollo de sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS) para algunas funciones de nivel 2 y 3, y es un elemento clave para los vehículos automatizados de nivel 4 y 5.

Los sistemas de radar tradicionales son expertos en escanear las calles en el plano horizontal e identificar las "tres D" de un objeto: distancia, dirección y velocidad relativa (Doppler). Los nuevos sistemas de radar de imagen 4D añaden otra dimensión: la información vertical. Estos dispositivos reciben la etiqueta de "radar de imagen" debido a la riqueza de los datos que devuelven; es decir, con los datos horizontales y verticales, el radar puede detectar muchos puntos de reflexión diferentes que, cuando se mapean, empiezan a parecerse a una imagen.

Saber la altura de algo o la altura de un objeto por encima de la calle es crucial en diversos escenarios del mundo real. Por ejemplo, cuando un camión se acerca a un paso subterráneo de un puente, el radar 4D puede determinar si el vehículo puede pasar con seguridad por debajo de él, o si hay un vehículo estacionado bajo el puente.

En escenarios de conducción automatizada en los que el conductor puede no tener las manos en el volante o no estar totalmente atento a las condiciones de conducción, el radar 4D es superior al radar 3D a la hora de identificar objetos en la calle a largas distancias y ayudar al vehículo a decidir la acción adecuada a tomar. ¿Es un obstáculo en la calle o una señal de tráfico que sobresale? ¿Hay un ciclista cerca del barandal o la carretera se estrecha?

Además, el radar de imágenes 4D es mejor para identificar los contornos y límites de la carretera y distinguir entre un objeto en la calle, un banqueta baja o una reparación sobre el asfalto. Y funciona mejor que el radar 3D en la identificación de múltiples objetos en condiciones de tráfico denso.

Cómo funciona

Un sistema de radar de imágenes 4D tiene dos aspectos: la recolección de datos y el procesamiento de los mismos.

Para recoger los datos, los sistemas de radar típicos utilizan un conjunto de elementos de antena, cada uno con un haz amplio. A continuación, pueden combinarlos digitalmente para crear un conjunto de haces estrechos -mediante un proceso conocido como formación digital de haces- que mejora la resolución de la imagen resultante. La diferencia entre el radar 3D y el 4D radica en la disposición de estos elementos de antena.  Un sistema de radar 3D tiene antenas dispuestas horizontalmente, mientras que el radar 4D tiene elementos dispuestos tanto horizontal como verticalmente.

El procesamiento de los datos en información procesable puede realizarse dentro del propio sistema de radar utilizando los enfoques existentes; Aptiv envía estos datos más precisos a un controlador multidominio, utilizando nuestra arquitectura de satélite, y aplica técnicas de aprendizaje automático para interpretar mejor la escena y construir un modelo ambiental.

El radar frontal de nueva generación FLR4 de Aptiv duplica la resolución de alcance y triplica el campo de visión vertical con respecto a los modelos anteriores. El FLR4+ de Aptiv, el primer radar de imagen 4D de la compañía, ofrece una detección de alcance de hasta 300 metros y admite la discriminación de objetivos en elevación real con aprendizaje automático.

Sin embargo, incluso el radar de imágenes 4D más avanzado no funciona en el vacío. Forma parte de un sistema integrado de sensores que aprovecha los puntos fuertes de cada tecnología de detección. El sistema puede utilizar la fusión de sensores para entrelazar los datos de esos distintos sensores y crear una imagen coherente del entorno que rodea al vehículo.