Cómo la tecnología moderna se convirtió en el Gran Hermano de los autos

Se trate de motos, autos, buses o camiones, los vehículos ofrecen sistemas electrónicos que hoy asisten a los conductores y que, en un futuro no muy lejano, serán los ojos y cerebro de los vehículos autónomos. Estos sistemas están concentrados en las ADAS, Advanced Driver Assistance Systems, por sus siglas en inglés: procedimientos avanzados de asistencia al conductor.

¿Cuáles son éstas ayudas? Detección de peatones, reconocimiento de señales de tránsito, aviso de salida de carril, frenado de emergencia, detección de ángulos muertos, alerta de tránsito cruzado, detección de fatiga o control de crucero adaptativo. Veamos cómo opera cada uno.

Ojos electrónicos 

Los ADAS utilizan sensores, como cámaras y radares, para percibir el entorno del vehículo y proporcionarle información al conductor. Estos sistemas, a su vez necesitan de ojos para poder ver lo que sucede alrededor del vehículo, recoger esa información, procesarla y actuar, muchas veces en cuestión de milisegundos, para que el conductor tome acciones o directamente el propio vehículo las tome por sí solo.
Estos sensores siguen evolucionando con cámaras cada vez más sofisticadas que emplean algoritmos de aprendizaje automático para reconocer el entorno. Y también con la adopción de los sensores LIDAR (Laser Imaging Detection and Ranging: detección y medición de distancias mediante imágenes láser). Si bien en la actualidad los automóviles de segmentos altos montan sensores LIDAR, esta tecnología ya se está generalizando hacia modelos de mediana gama por la reducción de costos, la producción de sistemas compactos y económicos, y por todos los beneficios que aporta a la hora de generar un reconocimiento fiable del entorno del vehículo.

Funcionamiento

Esta tecnología se basa en un emisor láser que emite rayos de luz infrarroja que impactan sobre los objetos y, al rebotar, son registrados por un receptor. El sistema es capaz de medir con precisión la distancia, posición y altura de ese objeto. Este escaneo tiene un radio de alcance de hasta 250 m. La gran ventaja del LIDAR respecto de una cámara es que el sistema informático del vehículo forma una nube de puntos que le permite generar una imagen tridimensional de ese objeto en tiempo real. 
Es un procedimiento que funciona igual de día que de noche y que permite generar representaciones fiables en condiciones meteorológicas adversas. Así actualiza en milisegundos la posición precisa de cada punto, lo que determina el movimiento y la dirección de los objetos. Con la información extra que aporta el LIDAR, los sistemas ADAS pueden trabajar sobre la base de un reconocimiento del entorno más preciso y tener más datos para la toma de decisiones.

Trabajo en equipo

El sensor LIDAR complementa a las cámaras y los radares, y proporciona redundancia adicional en la detección de objetos alrededor del vehículo. Esto es especialmente útil en situaciones en las que las cámaras o el radar pueden fallar debido a las malas condiciones de visibilidad o a la interferencia de las señales de otros vehículos.
Además, los sensores LIDAR permiten desarrollar funciones de asistencia a la conducción más sofisticadas de nivel 3 de manejo autónomo, ya que el LIDAR mejora la capacidad de reconocer objetos, sus distancias, trayectorias y movimientos, y permite un mapeo 3D del entorno del vehículo, incluida la geometría de la carretera, las marcas de los carriles o las señales de tránsito. Gracias a ello se pueden implementar sistemas como el asistente de conducción autónoma en autopista, que permite al chofer circular hasta 130 km/h sin tener que llevar las manos en el volante, acelerar o frenar. El conductor sólo tiene que mantener la atención en el tránsito para volver a tomar el control del vehículo cuando el mecanismo se lo solicita.

Ubicación

La tecnología LIDAR es casi imprescindible para la conducción autónoma y se emplea desde hace años en los prototipos de desarrollo de estos vehículos. Estos usan un modelo con visión de 360 grados, que se monta en el techo del vehículo y gira sobre sí mismo (hasta 900 veces por minuto) para obtener un ángulo de visión despejado de todo el entorno.
Pero los LIDAR han evolucionado hacia soluciones más prácticas y sencillas para implementarlos en modelos de gran volumen de producción, y así servir de apoyo a los sistemas de seguridad ADAS. Estos sensores sólo apuntan desde la parte delantera del vehículo, con un ángulo de 120º de visión, recogiendo información de todos los objetos que tienen por delante, y pueden estar situados en la parte frontal del vehículo (tras alguna rejilla) o en el parabrisas.
La ventaja de instalarlo tras el parabrisas es que mantiene una posición de visión elevada, que los sensores están aislados y protegidos del exterior (agua, polvo, golpes, temperatura, etc.) y que no afectan el diseño o el rendimiento aerodinámico del vehículo.