Empresas emergentes de todo el mundo se están apresurando para desarrollar versiones nuevas. Y los ingenieros dicen que es esencial para que los vehículos autónomos sean seguros.

El oscuro objeto del deseo: la lídar, (Light detection and ranging, o detección por luz y distancia).

“Creemos que será la base de los vehículos autónomos”, aseguró Guillaume Devauchelle, director de Innovación de la empresa Valeo, la cual es una gran proveedora de autopartes.

La tecnología utiliza luz infrarroja cercana para detectar la forma de los objetos que se encuentran a su alrededor y es la atracción principal de un intenso proceso judicial en California entre Uber y Waymo, el negocio de vehículos autónomos que opera la empresa matriz de Google, Alphabet. En este caso, Waymo acusa a un ingeniero que trabajaba para Google, Anthony Levandowski, de haber robado secretos comerciales sobre los diseños de lídar para usarlos en su propia empresa de vehículos autónomos, la cual Levandowski vendió a Uber por casi 700 millones de dólares.

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Lídar es la abreviatura de light detection and ranging (detección por luz y distancia). Es un tipo de sensor en el que se basan muchos diseños de vehículos autónomos y es crucial para el desarrollo de un gran número de mapas de alta resolución a nivel mundial. La misma tecnología se utiliza para definir el terreno desde los aviones y para detectar infracciones de velocidad.

La ventaja de la tecnología lídar es que puede generar imágenes tridimensionales con una gran precisión —desde autos y árboles hasta ciclistas— en una gran variedad de ambientes y bajo numerosas condiciones de iluminación. Mientras que en los diseños de los vehículos autónomos hay varios sensores —componentes ultrasónicos, de radar y cámaras de video—, la tecnología lídar tiene capacidades únicas. A diferencia de las cámaras, por ejemplo, las sombras no confunden a la tecnología lídar ni la deslumbra el sol.

El obstáculo más grande que tiene la adopción generalizada de la tecnología lídar es el económico y, precisamente, ahí es donde se sostiene la batalla.

Hace ocho años, cuando Google comenzó su investigación sobre los vehículos autónomos, los sensores lídar que se usaban solían costar aproximadamente 75.000 dólares. Velodyne LiDAR, un líder de la industria, fabricaba esos sensores. Velodyne se negó a decir cuál es el precio actual de estos sistemas, pero el director ejecutivo de Waymo, John Krafcik, afirmó en una presentación reciente que su empresa había reducido 90 por ciento el costo de su sistema lídar.

Sin embargo, se cree que estos sistemas son demasiado caros para cumplir las exigencias de las automotrices, incluso a 7500 dólares.

“Las automotrices quieren que cueste 100 dólares, que tenga un rendimiento diez veces mejor, y que sea más pequeño y muy confiable”, comentó Omer Keilaf, director ejecutivo de Innoviz Technologies, un desarrollador de tecnología lídar ubicado en Israel. “Por lo tanto, en la actualidad hay un gran vacío en la industria”.

La carrera para llenar ese vacío se concentra principalmente en la producción de sistemas lídar de estado sólido, los cuales disminuirían el tamaño de los sensores, eliminarían las partes móviles de los mecanismos ópticos y permitirían el tipo de fabricación en masa que reduciría costos, aseguró Hongbo Zhang, investigador asociado del Instituto Politécnico y Universidad Estatal de Virginia, quien está trabajando en un diseño de tecnología lídar. Los proveedores establecidos de autopartes, como Velodyne y Valeo; las empresas tecnológicas, como Waymo y Uber; y las empresas relativamente nuevas, como Innoviz, LeddarTech y Quanergy, tienen la mira puesta en la fabricación más barata de sensores.

La carrera por hacer vehículos autónomos

Cada vez hay más señales de que ya están aquí los vehículos autónomos, y podrían circular en las calles de nuestra ciudad más pronto de lo que imaginamos.

Los sistemas lídar de estado sólido suelen tener un campo visual reducido, casi 120 grados, en comparación con los 360 grados que ofrecen los modelos que están en el techo del auto. “Para crear un capullo alrededor del auto, se necesitan de cuatro a seis sensores lídar de estado sólido”, señaló Marc A. Morin, vocero de LeddarTech.

No obstante, la mayoría de los investigadores que están trabajando en estos diseños aún creen ser capaces de producirlos a precios mucho menores, y Hyundai ha demostrado en sus vehículos autónomos de prueba Ioniq que estos sensores podrían ser menos visibles y estar ocultos en los parachoques y en los soportes del techo de los vehículos.

Luminar Technologies, una empresa dedicada a la producción de sensores lídar que salió hace poco de su ocultamiento, está concentrada en mejorar el rendimiento de los sensores, para aumentar el rango efectivo del sistema lídar a más de 200 metros (los mejores sensores en la actualidad tienen un rango de 120 metros). Austin Russell, director ejecutivo de Luminar, dijo que la empresa logró alcanzar el rango más largo al utilizar un receptor más sensible, así como una salida de luz más poderosa, la cual cuenta con una seguridad suficiente para evitar el daño en la visión de las personas.

Velodyne asegura ser el único proveedor externo de los vehículos completamente autónomos que se están probando en la actualidad y está muy consciente de que las empresas emergentes buscan adueñarse de su negocio. Velodyne trabaja en sus propios sensores LiDAR Velarray de estado sólido, afirmó Mike Jellen, presidente de Velodyne, y planea empezar la producción en masa el próximo año en una fábrica de 18.580 metros cuadrados ubicada en San José, California.

Aunque ha habido una especulación considerable respecto a la manera en que Velodyne enfrentará la competencia potencial de precios, Jellen se negó a calcular cuánto podrían costar los sensores y solo argumentó que el precio de un paquete completo de sensores lídar para vehículos futuros podría rondar unos “pocos miles” de dólares por vehículo.

Otras empresas que están fabricando paquetes completos para conducción autónoma esperan que los precios caigan más rápido.

“En cinco años, podría haber una opción de 8000 dólares para los autos destinados a compartir viajes”, señaló Jeffrey Owens, director general de Recursos Tecnológicos de Delphi. Esta empresa anunció hace poco que estaba trabajando con Intel, BMW y Mobileye en una plataforma de conducción autónoma. “En 2025, podría costar 5000 dólares”, dijo. “El problema es que seguimos aprendiendo sobre la inteligencia artificial y solo compramos unos cuantos miles de sensores”, afirmó Jellen de Velodyne. “El problema es que aún no hay un mercado”.

También hay algunos obstáculos técnicos que se deben resolver en los sistemas nuevos. Las distintas versiones de los sensores lídar retratan de maneras diferentes las imágenes del mundo que los rodea, dijo Zhang del Instituto Politécnico y Universidad Estatal de Virginia. Esto quiere decir que no basta con intercambiar los distintos sensores lídar que fabrican las diferentes empresas dedicadas a su producción en un vehículo autónomo BMW o uno Ford. La manera de dar capacitación a un auto y que este aprenda dependerá en parte del tipo específico de sensor lídar que utilice.

A pesar de estos desafíos, Keilaf de Innoviz y muchos otros aseguran que no habrá vehículos completamente autónomos sin sensores lídar, y estos sistemas tendrán que ser accesibles.

Del mismo modo, los sensores tendrán que cumplir estándares excepcionalmente altos.

“No es suficiente que haya vehículos autónomos 99 por ciento seguros”, dijo Russell de Luminar. “Esta es una misión crucial. No nos podemos dar el lujo de que los sensores no detecten algún objeto porque este podría ser una persona”.