Desarrollar la tecnología para poner la autonomía al volante
El automóvil moderno se compara a menudo con un ordenador sobre ruedas, y los sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS, por sus siglas en inglés) representan solo un atisbo de su potencial. A medida que sigan progresando los sistemas de sensores avanzados y la fusión de sensores, nuestros automóviles pronto pasarán a la automatización total. El problema es que los actuales sensores de radar de los vehículos carecen del ancho de banda necesario para satisfacer las complejas exigencias del funcionamiento seguro de los vehículos autónomos. Aunque el espectro de frecuencias de subterahercios (THz), que oscila entre 150 y 300 gigahercios (GHz), tiene potencial para este tipo de comunicación por radar, requiere microdispositivos capaces de transmitir, recibir y conectar en red la frecuencia de subterahercios. Aquí es donde entra en juego el proyecto car2tera.eu (Car2TERA), financiado con fondos europeos. «Car2TERA lidera el desarrollo de tecnologías de subterahercios y gran ancho de banda para sistemas avanzados de sensores en cabina, fusión de sensores y enlaces de datos de alta velocidad», afirma Barbara Gaggl, directora de proyectos de TECHNIKON, empresa austríaca de servicios de investigación.
Un éxito técnico
El éxito técnico del proyecto, impulsado por las diversas competencias de su equipo de investigación, dio lugar al desarrollo de demostradores con nivel de madurez tecnológica cuatro (TLR 4, por sus siglas en inglés) en dos nuevos y prometedores supuestos de aplicación: sensores de radar de corto alcance, destinados a automóviles para el control de pasajeros en tiempo real, y enlaces de datos de THz sobre plástico de corta distancia. «Estos avances resuelven eficazmente los intrincados retos asociados a la conducción autónoma segura y las actividades de robots móviles», explica Gaggl, que también formó parte del equipo de coordinación del proyecto. Uno de los principales avances del proyecto fue un novedoso frontal miniaturizado de formación de haces de subterahercios. La solución no solo utiliza una innovadora tecnología de integración de sistemas de guía de ondas micromecanizada, sino que también puede cambiar la forma del haz. «Una de las aplicaciones de esta tecnología es la vigilancia de los pasajeros en la cabina, que es el mercado de sensores de automóviles que crece con más rapidez», señala Gaggl. «Confiamos en que nuestra solución ayude a adoptar medidas individuales y ajustadas en tiempo real para mitigar los accidentes y detectar señales vitales». Los investigadores también han desarrollado una nueva interfaz de fibra plástico-microondas que permite el acoplamiento rentable y de alto rendimiento de circuitos integrados monolíticos de microondas (CIMM) de silicio-germanio de calidad industrial, o tecnología CIMM de grafeno. «Estos enlaces de datos de THz sobre plástico de corta distancia y alta velocidad de transmisión de datos para redes troncales y de radioacceso de telecomunicaciones facilitarán el crecimiento de datos que exige la 5G y, en última instancia, sustituirán a los costosos y poco fiables enlaces de fibra», destaca Gaggl. Estos componentes, entre otros, se compilaron en un prototipo de radar de 240 GHz para automóviles. El prototipo con TLR 4 demostró con éxito la viabilidad de los sistemas electrónicos inteligentes de subterahercios basados en las últimas tecnologías de semiconductores, microsistemas y nanoelectrónica.
Ampliar la ventaja competitiva de Europa
Además de avanzar en el estado de la técnica de la próxima generación de sistemas electrónicos inteligentes para automóviles, el equipo del proyecto Car2TERA también contribuyó a reforzar el liderazgo industrial europeo en radares para automóviles y tecnologías emergentes y asequibles de subterahercios. De este modo, fortalecen la presencia europea en el competitivo mercado de los sistemas de sensores electrónicos inteligentes. Según Gaggl, los fabricantes europeos de módulos para automóviles tienen una cuota de mercado del 79 % en radares de automóviles, mientras que los fabricantes europeos de semiconductores se adjudican una cuota del 90 % del mercado de conjuntos de circuitos integrados para radares de automóviles. «Car2TERA amplía el éxito de los sistemas de sensores electrónicos inteligentes avanzados en el espectro de frecuencias de subterahercios», afirma Gaggl. Además, la tecnología de radar de corto alcance y frecuencia de subterahercios desarrollada durante el proyecto permitirá aplicaciones emergentes como la detección en cabina. «Desde la seguridad de los automóviles hasta los enlaces de datos de alta velocidad, en Car2TERA se ha llevado la investigación europea al siguiente nivel», concluye Gaggl.
Palabras clave
Car2TERA, seguridad del automóvil, radares, semiconductores, autonomía, sistemas electrónicos inteligentes para automóviles, sistema de sensores electrónicos inteligentes, sistemas avanzados de asistencia al conductor, ADAS, automatización, sensores de radar, vehículo autónomo, sensor de automóvil, 5G
