Del lídar a los ultrasonidos: así funcionan los sentidos de un coche sin conductor

Aunque carecerán de terminaciones nerviosas y materia gris, los coches autónomos circularán por las carreteras percibiendo su entorno, al resto de vehículos y a los peatones de carne y hueso para discurrir sin estamparse con algo. Los sensores que integran, diferentes según el fabricante, les permiten recibir estímulos sin necesidad de ojos, orejas o piel. Pero, ¿cómo están logrando las marcas replicar los sentidos en estos robots de cuatro ruedas?

El primer sentido que tuvo un vehículo autónomo, y sin duda el más importante, fue la vista. En los 80, Ernst Dickmanns, el desconocido padre alemán de los coches inteligentes, logró que una furgoneta circulara por sí sola percibiendo los obstáculos con la única ayuda de unas cuantas cámaras.

A día de hoy, las cámaras siguen haciendo las veces de ojos para que estos coches estudien lo que les rodea. Los vehículos semiautónomos de Tesla, por ejemplo el esperado Model 3, disponen de ocho cámaras (tres delanteras y otras cinco alrededor del vehículo) para mirar al exterior y así tener ojos hasta en la espalda. 

No obstante, un grupo de investigadores de la Universidad de Washington ha demostrado recientemente que es posible engañar a ese sentido modificando levemente las señales que captan las cámaras de un vehículo autónomo y confundiendo al algoritmo que las gobierna.

Una vista de lince (e incluso ecolocalización)  

Además de las cámaras, otros sensores permiten a los coches autónomos echar un ojo a sus alrededores con una mirada más profunda que la de los humanos. Los coches de Tesla disponen de un sistema radar que hace uso de las ondas de radio para medir las distancias. Además, integran de una serie de sensores de ultrasonidos (que emiten y ‘escuchan’ frecuencias imperceptibles para nuestro oído humano) para detectar lo que sucede.

Sin embargo, la combinación de sensores que usa la compañía está en el punto de mira desde que el año pasado un coche que llevaba activado el Autopilot —su sistema de asistencia a la conducción— provocó un accidente mortalaccidente mortal. El vehículo fue incapaz de detectar que se chocaría contra un camión blanco en un día de luz clara: el propio radar pudo confundirlo con una señal en la carreterapudo confundirlo con una señal en la carretera, como apuntaba el propio Elon Musk.

Aunque el excéntrico CEO de Tesla aseguró que las posteriores actualizaciones en el sentido de la vista que habían incorporado sus vehículos hubieran evitado el impacto, algunos expertos defienden que los Tesla semiautónomos deberían incluir un lídar, otro tipo de tecnología que funciona, en este caso, gracias a un haz de luz láser. 

De hecho, Stanley, el antecesor de los coches autónomos de Google creado por Sebastian Thrun, ya incluía un sistema lídar para crear un mapa 3D de sus inmediaciones, y el icónico Firefly con forma de huevo que el gigante de Mountain View va a retirar próximamente también está coronado por un gran lídar giratorio.

Además, empresas como Ford sí han apostado por este dispositivo como elemento central para que sus coches autónomos vean de día y de noche, aunque el elevado coste de este avezado ojo sigue siendo uno de los retos que los fabricantes están tratando de superar.

Pero, ¿se trata realmente de un simple ojo? En realidad, tanto el lídar como el radar o los sensores de ultrasonidos, pese a ser tecnologías diferentes, guardan semejanzas entre sí. En esencia, las tres analizan el rebote o el eco de una señal (ya sea un pulso láser, una onda electromagnética o una onda sonora) que previamente han emitido. De esta forma miden las distancias, creando un mapa detallado del entorno.

Por ello, las tres tecnologías, especialmente la última, podrían compararse con el sentido de ecolocalización que poseen animales como los murciélagos o los delfines y que, según algunos investigadores, los humanos también podemos desarrollar en ciertos casos. Gracias a él, esos mamíferos envían ondas sonoras que se reflejan cuando encuentran un obstáculo.

Así que no es del todo descabellado afirmar que los coches autónomos disponen de una suerte de capacidad para ecolocalizarse. A todo ello se suma su facilidad para saber dónde están en cada momento gracias al GPS y a otros sensores como giroscopios, lo que les dota de un extraordinario sentido de la orientación y de la habilidad para conocer el camino que lleva a donde quieren llegar.

Oídos privilegiados (y habilidad para hacerse oír)

Además de lanzar miradas especiales, algunos coches autónomos podrían tener oídos. Hace unos días, Waymo, la compañía hermana de Google que se dedica al desarrollo de vehículos sin conductor, anunciaba que sus monovolúmenes están captando y recopilando sonidos durante sus trayectos por Phoenix, entre ellos los de ambulancias o coches de policía.

Según han defendido, sus nuevos sensores les permiten escuchar sonidos al doble de distancia que los anteriores e incluso identificar la fuente, aunque los investigadores aún están estudiando la mejor forma de proporcionar a los coches el sentido del oídomejor forma de proporcionar a los coches el sentido del oído.

No son los únicos. OtoSense, una 'startup' estadounidense, también quiere poner orejas con sensores a los robots de cuatro ruedas, por ejemplo añadiendo acelerómetros al parabrisas para convertirlo en una especie de micrófonoacelerómetros al parabrisas. Citroën o Peugeot son dos de las empresas que han probado versiones de su ‘software’ para que estos automóviles sean más seguros al detectar las sirenas de emergencia u otros sonidos.

Por otra parte, la internet de las cosas está llegando a la automoción, así que los coches sin conductor del futuro serán previsiblemente vehículos conectados. Es decir, conversarán entre sí a través de sistemas de comunicación por radio conocidas como V2V (de vehículo a vehículo) y V2I (vehículo a infraestructura). Hace tan solo unos días, precisamente, Apple ha presentado la patente de un sistema de comunicación inalámbrica para vehículos.comunicación inalámbrica para vehículos

Además de esa voz que nosotros no escucharemos, los coches del futuro emitirán sonidos y pitidos que los mortales sí seremos capaces de reconocer. El Parlamento Europeo exige a los fabricantes que los coches eléctricos e híbridos dispongan de una alerta acústica antes del 1 de julio de 2019 para hacer nota su presencia. Estados Unidos también ha adoptado una medida similar y algunos fabricantes ya han tomado nota.

Teniendo en cuenta que el propio Musk cree que la mayoría de automóviles serán autónomos y eléctricos en diez años, parece lógico pensar que escucharemos la personalidad sonora de los coches que no lleven a un humano al volante.

Tócame y te protejo

Es posible que los futuros robots con neumáticos también puedan tener otro sentido: el del tacto. Google patentó el pasado año un sistema para proteger a los peatones atropellados proteger a los peatones, ya que, aunque se espera que los coches autónomos reduzcan notablemente los accidentes de tráfico, habrá ocasiones en que los impactos sean inevitables. El gigante de Mountain View propuso un diseño de un capó recubierto con un adhesivo que se activa con el contacto que se activa con el contactopara que los peatones queden adheridos tras el atropello, evitando que salgan disparados contra el suelo mientras el coche reacciona y se detiene.

Además, los vehículos de Tesla ya detectan si el conductor tiene las manos sobre el volanteconductor tiene las manos sobre el volante: la máquina involucrada en el fatal accidente del año pasado avisó en varias ocasiones a su dueño de que no tenía las manos donde debía. Teniendo en cuenta que Ford acaba de patentar un volante y unos pedales extraíbles para sus vehículos autónomos, tal vez estos sigan percibiendo las extremidades de los supuestamente innecesarios conductores.

Así, los vehículos robóticos cuentan (o contarán pronto) con sentidos más o menos similares a los que tenemos los humanos para percibir el mundo, además de un cerebro artificial gracias al que tomarán las mejores decisiones sin cansarse o distraerse como los débiles conductores mortales. 

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Las imágenes son propiedad de Marc van der Chijs (2), smoothgrover22 (3) y Steve Juverston (4).