¿Qué es un LIDAR y cómo funciona?
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¿Qué es un LIDAR y cómo funciona?

Joan Dalmau

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Los coches actuales gestionan las funciones de conducción autónoma, esencialmente el mantenimiento de carril, el control de crucero inteligente, el control del ángulo muerto y la detección de peatones, ciclistas u otros vehículos mediante la combinación de diferentes tipos de cámaras, radares, GPS y sensores de ultrasonidos, pero para avanzar en la conducción autónoma, hay un nuevo tipo de sensores que van a resultar imprescindibles y que se conocen con las siglas LIDAR, acrónimo del inglés Laser Imaging Detection And Ranging o lo que vendría a ser lo mismo: detección y medición de objetos mediante láser.

El LIDAR escanea todo lo que está por delante del coche y genera una vista en 3D que permite al vehículo situarse dentro de un entorno cambiante.
El LIDAR escanea todo lo que está por delante del coche y genera una vista en 3D que permite al vehículo situarse dentro de un entorno cambiante.

Un LIDAR es un dispositivo dotado de un emisor láser capaz de medir distancias con gran precisión y que se usa en geología, topografía o sismología, entre otros campos y que, con la llegada de los vehículos autónomos, se popularizará cada vez más. La marca sueca Volvo, por ejemplo, ya ha anunciado que su próxima generación de coches, empezando por el nuevo XC90 de 2022, utilizará esta tecnología desarrollada en su caso por la firma Luminar.

Lo que hace el LIDAR de automoción, situado sobre el techo y enfocando hacia delante es, mediante las emisiones de millones de puntos de luz láser y analizando sus rebotes en los objetos circundantes, crear un mapa en 3 D de aquello que se encuentra por delante del vehículo y realizar los cálculos necesarios para interactuar en ese entorno, ya sea maniobrando o adaptando su velocidad.

Las marcas deberán buscar algún tipo de integración más discreto que el de este Volvo. El LIDAR también puede situarse detrás del parabrisas o en la parte baja del coche.
Las marcas deberán buscar algún tipo de integración más discreto que el de este Volvo. El LIDAR también puede situarse detrás del parabrisas o en la parte baja del coche.

La ventaja de esta tecnología frente a otras similares es su fiabilidad. Al estar constantemente emitiendo puntos láser y recogiendo e interpretando la información a gran velocidad, el sistema detecta cualquier movimiento de manera inmediata y puede actuar en consecuencia dando órdenes concretas a los sistemas de asistencia del coche. Así, se convierte en los “ojos” del coche, de manera más efectiva que otros sistemas similares. Al trabajar con una longitud de onda más corta que la de un radar, el LIDAR es capaz de componer un entorno en tres dimensiones y no solo plano.

La imagen que genera el sistema se llama nube de puntos. Esos puntos destacan en vivos colores sobre un fondo negro y esconden una ingente cantidad de información hasta el punto de poder permitir a un vehículo autónomo trazar su avance —y monitorizar lo que ocurre a su alrededor— con precisión milimétrica gracias, también, al empleo de un GPS de alta precisión que permite al coche saber su posición exacta en todo momento.

Con esta tecnología sería posible dejar que el coche realizará una conducción autónoma de nivel 3.
Con esta tecnología sería posible dejar que el coche realizará una conducción autónoma de nivel 3.

Los LIDAR que se monten en los coches de próximas generaciones se han adaptado a la industria del automóvil. Para medir una distancia y una inclinación del terreno, como en el caso de la topografía, no hacen falta equipos muy complejos, pero para circular a velocidad elevada por una autopista sí. Los LIDAR de automoción tienen un alcance de unos 250 metros y son capaces de identificar las formas humanas (ya sean peatones o ciclistas) y animales y prever su recorrido. Esa capacidad para prever es otra de sus principales diferencias con los sensores basados en cámaras o radares.

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Otra de las ventajas del LIDAR es su capacidad para funcionar en todo tipo de entornos, tanto de día como de noche e incluso en condiciones climáticas adversas ya que el Láser atraviesa cualquier elemento ambiental y detecta las formas sin necesidad de luz. El tipo de haces que emiten los LIDAR, de tipo infrarrojo, no son visibles por el ojo humano y no generan ningún tipo de peligro ni para la vista ni por motivo de contacto.

Volkswagen y otras marcas han hecho pruebas de conducción autónoma con sistemas LIDAR de 360 grados, claramente más aparatosos.
Volkswagen y otras marcas han hecho pruebas de conducción autónoma con sistemas LIDAR de 360 grados, claramente más aparatosos.

La tecnología LIDAR está avanzando a gran velocidad y proveedores como Livox (perteneciente a la marca china de drones DJI, Bosch o Sony están trabajando ya en ellos y en su adaptación al entorno. Existen diferentes tipos de LIDAR, desde los de 360 grados, que son los que usaron los coches autónomos de Google en su fase de desarrollo y que permiten crear una imagen tridimensional de todo el entorno del vehículo hasta los que están integrados en el parabrisas como si fueran una cámara o un sensor de luz. En este caso, existen dos piezas situadas muy juntas, el emisor de los puntos láser y el receptor del rebote de esos puntos.

El principal problema del LIDAR es el precio, pero el desarrollo específico para automóvil permitirá que este vaya bajando progresivamente. Son ya varias las marcas que han usado este dispositivo en sus prototipos, entre ellas la citada Volvo, Ford, Nissan, Toyota o Volkswagen mientras que otras como Tesla lo rechazan por su precio y por la convicción de que para los actuales sistemas de conducción autónoma no es necesario. Los fabricantes trabajan ahora en el software de inteligencia artificial que permita mejorar la interpretación de los datos.

El Volvo 360 es un concept car en el que se ha probado esta tecnología que equipará a los modelos de serie de la marca a partir de 2022.
El Volvo 360 es un concept car en el que se ha probado esta tecnología que equipará a los modelos de serie de la marca a partir de 2022.

Otro de los problemas para los LIDAR es que estos sensores parecen imprescindibles para los coches autónomos de nivel 3, pero esa tecnología no está todavía autorizada en casi ningún país (Japón es la única excepción actualmente). Sin una legislación que permita ese tipo de conducción, en la que el usuario puede apartar los ojos de la carretera y las manos del volante, montar un LIDAR en un automóvil no tiene sentido. Pero, todo se andará.

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