La seguridad en el automóvil, históricamente, se ha nutrido de dos vertientes. Por un lado, la seguridad pasiva, centrada en mitigar las consecuencias de un impacto ya inevitable (estructuras de deformación programada, airbags, pretensores). Por otro, la seguridad activa, que dependía en gran medida de la pericia del conductor y de sistemas de asistencia básica como el ABS o el ESP. Sin embargo, en la última década, la frontera entre ambos tipos de seguridad se ha disipado en gran medida, sobre todo porque los vehículos de hoy en día, además de reaccionar al peligro, lo predicen.
Entrando más en materia, lo que percibimos como una frenada automática que puede considerarse salvadora es el final de una cadena de procesos físicos y matemáticos que ocurren en una fracción de segundo. Para que un coche decida aplicar presión en el circuito hidráulico de frenado sin intervención humana, primero debe haber construido una representación digital del entorno (en este vídeo ponemos a prueba el sistema de frenada de emergencia de algunos coches del mercado). En la Unión Europea, el sistema de frenado automático de emergencia —conocido como AEB (Autonomous Emergency Braking)— es obligatorio en los coches nuevos.
Elementos de la frenada automática
Para predecir un accidente, el coche necesita recibir señales, interpretarlas y actuar basándose en ellas. Ninguna tecnología por sí sola es perfecta, por lo que la industria utiliza tres tipos de sensores:
- Radares de onda milimétrica: Son los más antiguos, están colocados normalmente tras el emblema frontal o en el paragolpes y emiten ondas electromagnéticas que rebotan en los objetos. Son excelentes midiendo la distancia relativa y la velocidad de otros vehículos, incluso en condiciones de visibilidad nula, como niebla o lluvia intensa, pero tienen dificultades para identificar la forma exacta de objetos estáticos o peatones.
- Cámaras monoculares o estereoscópicas: Actúan como los ojos humanos. Gracias a la visión binocular (dos cámaras separadas por una distancia conocida), el coche puede calcular la profundidad y reconocer formas. Son fundamentales para leer e interpretar señales de tráfico, detectar ciclistas y distinguir entre un carril libre y un obstáculo. Su limitación aparece con la luz, ya que sufren con los deslumbramientos o la oscuridad.
- Sensores LiDAR: Es la tecnología que, en los últimos años, está llevando la precisión a otro nivel. Mediante pulsos de luz láser, el LiDAR crea una nube de puntos en 3D del entorno. A diferencia del radar, puede detectar con precisión los distintos obstáculos que nos podemos encontrar en la carretera. Su coste está bajando, permitiendo que cada vez se pueda integrar en un mayor número de vehículos de producción en serie.
¿Por qué decide frenar?
La información recogida por todos estos sensores necesita de un cerebro que interprete la información, y aquí es donde entra en juego la fusión de datos. El procesador central del vehículo recibe señales de todos los sensores, que pueden llegar a ser contradictorias, por lo que debe aplicar filtros probabilísticos para tomar una decisión.
Si el radar detecta un objeto metálico delante pero la cámara no ve nada (una señal lateral o un objeto metálico irrelevante), el sistema debe «decidir» en milisegundos si se trata de una amenaza real. Los algoritmos predictivos analizan trayectorias, de modo que no solo miran dónde está el otro coche, sino dónde estará en los siguientes instantes basándose en su vector de velocidad y ángulo de giro.
Cuando el sistema calcula que la probabilidad de colisión es alta, se activa el protocolo de pre-colisión. Este proceso suele seguir la siguiente jerarquía:
- Aviso acústico y visual: La primera fase para que el conductor retome el control, viéndose alertado por los sonidos que emite el vehículo.
- Pre-carga del sistema de frenado: Se acercan las pastillas a los discos para que la respuesta del sistema sea más rápida.
- Intervención dinámica: Si el conductor pisa el freno pero con intensidad insuficiente, el sistema aplica la fuerza máxima disponible. Si no hay reacción, el coche ejecuta la frenada automática de emergencia.
Incluso en este último momento, la física manda. El sistema debe calcular la deceleración necesaria para evitar el impacto o, si las leyes de la física lo impiden debido a la velocidad excesiva y la distancia, para reducir la energía cinética del impacto, minimizando así las lesiones de los ocupantes.
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