La sensorización se extiende y perfecciona de forma sutil a través de diferentes aplicaciones y usos tecnológicos. Este «sexto sentido», fundamental para culminar la cuadratura del círculo entre los nuevos niveles de realidad, se explota a través de los cada vez más frecuentes y valiosos usos de la tecnología lidar. ¿En qué consiste y por qué tiene ya mucho que ver con la seguridad vial?
Si seguimos el panorama actual en la industria de la automoción, puede que lo primero que nos venga a la cabeza una vez escuchamos o leemos el término lidar sean las palabras «conducción autónoma». Aunque se trata de un elemento imprescindible para surcar con éxito los seis niveles estandarizados hasta la conducción autónoma plena, sus aplicaciones van mucho más allá. Y es que la inclusión de lidar va a traer grandes beneficios, sobre todo, en el apartado de la seguridad.
En esta línea, los fabricantes más preocupados por avanzar en protección y seguridad a través de nuevos desarrollos, están trabajando sobre la base de lo que puede ofrecer un lidar a los conductores actuales, más allá de que se trate de un elemento vital para que «los coches se conduzcan solos». De este modo, Volvo lo ha incluido en el Volvo EX90. Gracias a ello, el nuevo SUV no solo eleva las garantías de seguridad, sino que ofrece una visión de cómo la tecnología va a variar el modo en que conducimos y nos relacionamos con el vehículo y la carretera (cuenta con un nivel 3 de autonomía).
Para entender todas sus implicaciones, vamos a definir y revisar las aplicaciones de la tecnología que rodea al lidar.
¿Qué es un lidar?
Aunque el actual uso del término está en pleno proceso de castellanización, esta tecnología proviene de las iniciales de Light Detection and Ranging o Laser Imaging Detection and Ranging. Es por eso que, durante la década pasada lo encontrásemos enunciado bajo las siglas «LiDAR», como un acrónimo más que define otra nueva tecnología de transmisión de señales. La traducción de estas palabras ya nos da una gran pista definitoria.
Se trata de una aplicación para determinar la posición y la distancia de objetos o superficies mediante el uso de un láser (otro acrónimo). El dispositivo desempeña esta misión a través de la medición del intervalo de tiempo entre la partida del haz de luz y su aterrizaje sobre los cuerpos que detecta. De ahí que esta tecnología también se califique como escaneo láser en 3D.
Historia del lidar y usos actuales
Su desarrollo parece el resultado lógico de la evolución vivida en la asignatura de la RF, sobre todo, después de la historia en la que se gestaron radar, sodar y sonar. Así, el primer lidar conocido data de 1961 (un año después de la primera aplicación del láser). La compañía aeroespacial Hughes Aircraft Company lo aplicó en esa fecha como método para localizar satélites. En los años 70, la NASA comenzó a valerse de lidares. Entre sus primeros usos, destaca en los retrorreflectores de la misión Apollo 15. Gracias a esto se pudo registrar una valiosa información topográfica de Mercurio o la Luna.
Llegada la década de los 80, la tecnología lidar se empezó a extender a ciertas aplicaciones comerciales. Aún así, los campos de la geología, la sismología, la óptica adaptativa y de conocimiento de nuestra atmósfera son los que más partido le han sacado hasta la fecha. Estos dispositivos láser han sido un gran aliado para los científicos y para confirmar el devenir de la actual crisis climática. De hecho, en 1994 la NASA comenzó a utilizar el lidar con estos fines.
En la actualidad, seguimos explorando las posibilidades de esta tecnología que es capaz de contarnos más detalles sobre cómo se comporta la atmósfera, de cómo interactúan con esta las grandes masas boscosas de nuestro planeta, incluso, de explicar determinados hechos históricos a partir de la lectura de los yacimientos arqueológicos.
El lidar en la movilidad como aliado de la seguridad
En cuestión de movilidad y como hemos mencionado, la introducción de los lidar se ha considerado fundamental (con ciertas excepciones y reticencias por parte de algunos fabricantes de vehículos) para el desarrollo de la conducción autónoma. No es de extrañar. Se trata de una tecnología capaz de precisar la posición de los vehículos en un escenario tan complejo como es una calle o una carretera, donde innumerables elementos físicos, ambientales y de comportamiento humano (y animal) se interrelacionan entre sí.
Es más, el uso de los lidar está ayudando a perfeccionar el necesario mapeo del que los coches autónomos se valdrán en pocos años, reduciendo el número de kilómetros de prueba que los prototipos han de recorrer.
Su integración útil en los vehículos ha pasado por determinar el ámbito de sus competencias junto con el resto de radares y sensores del vehículo; y, sobre todo, por perfeccionar el lidar para las funciones concretas que le reclama un vehículo e, indirectamente, un conductor. Ha sido un trabajo en el que Volvo lleva muchos años concentrado. Junto a sus socios de la compañía Luminar Technologies, han exprimido las posibilidades del lidar que hoy monta el Volvo EX90.
De este modo, la nueva tecnología puede detectar y clasificar objetos en un margen que alcanza los 600 metros y visualizar a un peatón o animal en la vía a unos 250 metros con respecto a nuestra posición. Es capaz de hacerlo, tanto de día, como de noche. Eso sí, la destreza de lidar desciende de forma proporcional al tamaño de lo detectado. Por ejemplo, en caso de tratarse de pequeños objetos, su visión alcanzaría los 120 metros.
Tan relevante como esto es su habilidad para trabajar bajo condiciones penosas: de noche, con lluvia o con nieve. Estos se consideran ya obstáculos clásicos para el desarrollo de los sistemas de asistencia a la conducción y en la escalada de niveles de autonomía de los vehículos. La buena noticia es que, al contrario que ocurre con el funcionamiento de otros sensores, la solvencia del lidar no decae tanto en estas circunstancias. El experto en la materia e ingeniero de Luminar, Matthew Weed, lo explica así:
Puede que pierdas algo de energía lumínica cuando el lidar se tope con copos de nieve, pero tendrás el suficiente retorno como para conseguir una útil imagen en 3D. Mientras los sensores de los radares luchan por leer los objetos, o un excremento de pájaro estropea el trabajo de las lentes de la cámara, el lidar se mantiene como un baluarte de confianza.
¿Cómo funciona el lidar del Volvo EX90?
El lidar del Volvo EX90 no está solo. Es un miembro destacado del equipo, pero coopera con otros sensores; en concreto, con 5 radares, 8 cámaras, 16 sensores ultrasónicos. Todo ellos se integran como fuentes redundantes de información. Es decir, el mapeo en 3D que elaboran parte de una confirmación de la información que todos los sensores aportan. Visto lo visto, la incorporación del lidar contribuye a que ese flujo no decaiga en los momentos más complicados.
Así, el SUV 100% eléctrico de Volvo va elaborando a su paso un mapa en 3D que le aporta una pre-consciencia digital del entorno que el fabricante ha querido llamar Safe Space. Esto es así porque la primera aplicación que han querido darle es la de proteger a los que viajan en el vehículo y al resto de usuarios de la vía con los que se interrelaciona. El sistema de Volvo culmina con la gestión que desempeña el software que procesa estas señales y las que se dan en el interior del vehículo. Y es que, el Volvo EX90 también lee lo que ocurre en el habitáculo, con sensores que obtienen información del comportamiento del conductor y son capaces de determinar su nivel de cansancio.
De esta manera, la capacidad de respuesta del vehículo en diferentes situaciones se agudiza a un nivel que inicia una nueva etapa en la industria de la automoción. Y es que esta tecnología incrementa la eficacia de los sistemas ADAS. Tanto es así, que Volvo prevé reducir un 20% la siniestralidad.
Y esto es solo el principio, porque la plataforma que se ha introducido podrá recibir actualizaciones que perfeccionen y enriquezcan más la gestión electrónica y la asistencia. Lo comentado: resulta un instrumento de incalculable valor para la seguridad vial si consideramos las tendencias actuales con la inteligencia artificial. De hecho, el fabricante ha anticipado parte de esa capacidad de los sistemas de sus vehículos para aprender sobre los hábitos de los conductores en pro de la seguridad vial.
Todo esto no sería posible sin el trabajo acometido en los últimos años para «dotar de visión» a los vehículos. El sexto sentido que provee el lidar que crece en la parte superior central del Volvo EX90, en la frontera entre el techo y el parabrisas, se convierte en un elemento imprescindible y que supondrá un giro generacional.
