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El radar de penetración en el suelo WaveSense del MIT Spinoff mira hacia abajo para una conducción autónoma perfecta

El radar de penetración del suelo pronto puede ser el sensor que hace que su automóvil sea autónomo en todas las condiciones climáticas. Resulta que cuando escanea los 10 pies debajo de la superficie de la carretera, obtiene un identificador único que tiene una precisión de una pulgada o dos. El mapeo de automóviles escanearía las carreteras una vez, luego su automóvil sin conductor con su propio radar de penetración del suelo volvería a escanear mientras conduce, haciendo coincidir su escaneo en tiempo real con el mapa maestro. Eso mantendría su automóvil centrado, incluso si las marcas del pavimento están cubiertas por nieve o hielo, según WaveSense, un derivado del MIT que ya ha probado aplicaciones militares.

El radar de penetración terrestre no puede ser el único sensor en un automóvil autónomo. Un automóvil autónomo aún necesita un radar de superficie, posiblemente un LIDAR, y cámaras para rastrear otros vehículos, peatones, animales, carriles bloqueados y autos detenidos o chocados en los carriles de circulación. Pero tiene el potencial de ser el gran avance que permita la conducción autónoma en condiciones climáticas adversas.

Para el ojo humano, todas las carreteras parecen iguales, más o menos el número de baches y cuánto se han desvanecido las marcas de los carriles. Pero la combinación subterránea de rocas, cavidades, tuberías de alcantarilla, infraestructura de servicios públicos (cables, conductos, líneas de alcantarillado) y barras de acero de refuerzo para concreto (barras de refuerzo) crea una imagen de radar única y diferente de cualquier otra parte de la carretera.

Cada pasada de mapeo inicial cubre casi el ancho de un carril de la autopista. El presidente y cofundador de WaveSense, Tarik Bolat, dice que el mapa que crea WaveSense es «rico en detalles, estable y siempre disponible». La precisión a velocidades de autopista puede ser tan buena como 4-6 cm o 1.4-2.4 pulgadas dependiendo del clima, dice. Un automóvil de pasajeros mide aproximadamente seis pies de ancho, mientras que un camión tiene dos metros y medio de ancho y un carril de autopista tiene 12 pies de ancho. Por lo tanto, la precisión de la ubicación es 25 veces mejor de lo que debe ser para permanecer en el carril.

Probado primero por los militares

Byron Stanley, cofundador y director de tecnología de WaveSense, dice que el concepto evolucionó en el Laboratorio Lincoln del MIT en la Base de la Fuerza Aérea Hanscom en Lexington, Massachusetts. El Lincoln Lab crea tecnología para la defensa nacional.

El concepto GPR data de 2013 y un proyecto para automatizar camiones Husky sudafricanos de detección de minas montados en vehículos (VVMD) de nueve toneladas de manera más segura en zonas de guerra al cambiar potencialmente al conductor por un sistema autónomo. Dichos camiones operarían en carreteras sin carriles o marcas de borde, sin señales de tráfico (o señales cambiadas deliberadamente) y hostigamiento de fuego que podría afectar la concentración del conductor.

¿Qué encontraron las pruebas? «Había una posibilidad real de un impacto significativo en las métricas de seguridad de las flotas de vehículos autónomos existentes», dijo Stanley. Se hizo evidente que había un mercado civil esperando a medida que bajaban los costos de hardware para los radares de penetración terrestre, así como para los sensores que también necesitarían los fabricantes de automóviles y camiones. WaveSense se fundó en 2017. Como es habitual, el MIT recibe ingresos futuros por haber sido la incubadora.

Según Bolat, el radar de penetración terrestre podría estar en automóviles autónomos alrededor de 2024 con un costo de producción del orden de $ 100 en cantidad. WaveSense cree que lidar puede no ser necesario; lidar es actualmente el sistema de sensores más caro de los prototipos de automóviles. Lidar proporciona un mapa de alta resolución de lo que hay alrededor de un vehículo, aunque el alcance y la imagen se reducen en la nieve o la lluvia.

Un aparcamiento público escaneado con WaveSense en Madrid. El hormigón, las barras de refuerzo (barras de refuerzo de acero) y los conductos crean una firma al igual que en las vías públicas.

También funciona en garajes de estacionamiento

Curiosamente, WaveSense cree que el uso de GPR podría extenderse fuera de las carreteras públicas. Podría habilitar el estacionamiento automático. La disposición de hormigón, barras de refuerzo (barra de metal de refuerzo) y conductos crea el mismo tipo de firma digital única en una plataforma de estacionamiento, garaje subterráneo o lote de gran superficie. Al igual que en la carretera, tendría que haber cámaras, radar o (posiblemente excesivo en este caso) lidar para detectar muros de garaje, postes y otros automóviles. Las estructuras del garaje también tendrían que estar mapeadas previamente, al igual que en las carreteras.

El mapeo previo es también la tecnología que ha elevado al Super Cruise de General Motors por encima de todas las demás tecnologías actuales de conducción autónoma. Antes de que GM lanzara Super Cruise en su marca Cadillac en 2017, envió automóviles de mapeo para escanear todas las carreteras interestatales y carreteras similares en los EE. UU. Y Canadá. Eso le dio a GM un mapa de carreteras, bordes de carreteras, puentes y otros obstáculos cerca de la carretera. Esa información de ubicación exacta luego pasa a los automóviles de producción para ayudar a los sensores existentes (radar, cámaras) a determinar la ubicación exacta del automóvil.

A diferencia de WaveSense que requiere GPR para el mapeo previo y en los vehículos del usuario final, Super Cruise necesita el mapeo previo de LIDAR pero no requiere LIDAR en los automóviles de producción. Se basa en cámaras y radares para ubicar el automóvil en relación con las marcas de los carriles, junto con el mapa LIDAR que se vincula a la información de ubicación del GPS. GM anunció recientemente que expandiría Super Cruise a unos 20 modelos de automóviles en la línea de GM, lo que debería reducir aún más el costo, tal vez a alrededor de $ 2,000. En Cadillacs anteriores, era parte de un paquete de opciones de $ 5,000.

Actualización 25/2/20 a las 2:54 p.m. hora del este: Se aclaró el tipo de camión utilizado en el proyecto de detección de minas de 2013.