¡Eureka!

El coche que ve en la oscuridad

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Por Christian González

Muchos de los accidentes de tráfico en los que se ven implicados peatones suelen ser en condiciones ambientales con poca visibilidad. Accidentes muchas veces con resultados fatales debido a que el peatón es el elemento más vulnerable en la seguridad vial. En estas situaciones, ver en la oscuridad sería realmente útil.

Pues eso mismo es lo que han pensando los investigadores de SEGVAUTO que han desarrollado un sistema compuesto por cámaras infrarrojas que puede ver a las personas y reconocerlas como tal en las peores condiciones.  Esta nueva funcionalidad de ayuda a la conducción utiliza las imágenes recogidas por dos cámaras de este tipo y, mediante la captación del calor corporal, identifica la presencia de peatones en su campo de visión. El objetivo es avisar al conductor de la detección de peatones en la trayectoria del vehículo e incluso, en el caso de los coches con sistemas automatizados, llegar a frenar el automóvil.

Este avance ha sido publicado recientemente en la revista Integrated Computer-Aided Engineering. El catedrático y responsable del Laboratorio de Sistemas Inteligentes de la Universidad Carlos III de Madrid, José María Armingol, es uno de los investigadores que ha participado en su desarrollo

En primer lugar, ¿Qué es Segvauto? 

Segvauto es el acrónimo de Seguridad en Vehículos Automóviles, y es un proyecto de investigación a cuatro años que lleva ya dos convocatorias y cuenta con una financiación de la Comunidad de Madrid. La idea era aglutinar a investigadores de diferentes centros de Madrid con el objetivo de generar sinergias entre nosotros. Somos unos doce grupos de investigación de todas las universidades públicas, centros de investigación públicos e incluso algún grupo que pertenece a alguna universidad privada. Engloba todo tipo de investigaciones sobre este sector, desde grupos que trabajan en pilas de combustible para conseguir nuevas fuentes de energía para automóviles hasta otros que realizan estudios en aspectos biomecánicos o en cómo mejorar las estructuras de los vehículos para que ofrezcan mayor protección, etc. En enero de 2015 arrancará la tercera edición del programa.

¿En qué consiste este sistema?

El proyecto surgió con el ánimo de desarrollar algún tipo de sistema que nos permitiera poder identificar a los peatones, que son los usuarios más vulnerables en el entorno de la carretera con el objetivo de poder ofrecer información al conductor para que perciba su presencia y frene el vehículo. El trabajo que hemos desarrollado nosotros es sobre todo el que intenta cubrir esos periodos del día en que tenemos peor visibilidad. Lo que se nos ocurrió fue instalar una cámara de infrarrojos con el ánimo de analizar el patrón de calor de los diferentes objetos durante la conducción y en este caso lograr identificar el de un humano. Vimos que dependiendo de las diferentes estaciones del año, de la ropa que se lleve o de la temperatura del entorno, por ejemplo, la cosa cambiaba mucho. Finalmente hemos sido capaces de modelar ese patrón de calor de los seres humanos y mediante técnicas de inteligencia artificial intentar identificar la presencia de esos peatones e intentar discriminar los objetos que podrían dar lugar a cometer errores.

¿Qué elementos lo componen?

Es un pequeño sistema que va fuera del vehículo, porque este tipo de cámara no puede ir en el interior, y el procesamiento se realiza en un ordenador que es el que se encarga de procesar la información de la cámara y lo que hemos implementado como sistema de asistencia a la conducción es código de pitidos, algo parecido a lo que tenemos de asistencia al aparcamiento, que en función de la distancia a la que se encuentra el peatón le avisa de forma acústica. Otros compañeros, en este caso de la politécnica de Madrid están trabajando en lo que sería el accionamiento automático de ese vehículo. El objetivo es que en caso de atropello inminente y el conductor no haya podido reaccionar, que sea el vehículo el que pueda detenerse de forma totalmente automática o bien si hay la posibilidad, esquivar a ese peatón si la frenada no fuera suficiente.

-¿Qué ha sido lo más complicado en su diseño? 

Lo más complicado sobre todo es que en el entorno en el que nos movemos tenemos objetos que están en movimiento. Y el propio vehículo puede llegar a ir a velocidades de hasta 120 km/h. El problema más grande ha sido lograr procesar la información de la cámara en tiempo real para poder ofrecer la información en el momento adecuado para que este pueda reaccionar. Hemos tenido que desarrollar una arquitectura software que nos permita ser capaces de procesar las 25 imágenes por segundo que esta cámara es capaz de darnos. Uno de los problemas que tuvimos al principio fue ese, que el sofware que habíamos diseñado funcionaba maravillosamente bien pero tardábamos un segundo en procesar una imagen y claro, a ciertas velocidades eso son muchos metros recorridos. En este sistema el disponer de la información en el momento adecuado es vital.

-¿Cómo surgió el proyecto/la idea?

En su momento valoramos que en estos últimos años los fabricantes de automóviles lo que habían planteado como nuevos elementos de seguridad eran sistemas que protegían a los ocupantes del vehículo, pero desde hace unos ocho años ese famoso test de choque que evalúa con estrellas y que todos conocemos, se empieza a preocupar también por los peatones. Nosotros llevábamos bastantes años en el diseño de ese tipo de sistemas capaces de leer la información vial, las señales de tráfico, las líneas de la carretera... Y nos planteamos ver qué podíamos hacer en esta nueva linea de trabajo aprovechando esa experiencia previa que teníamos en procesamiento de imágenes. Empezamos a trabajar con espectro visible, identificando peatones con luz diurna. Pero viendo las estadísticas, la inmensa mayoría de los atropellos o bien tenían lugar en el anochecer o en el amanecer o dorectamente por la noche. Es decir, cuando peor visibilidad hay. Por eso nos planteamos el uso  de cámaras de infrarrojo, que hasta ese momento -hace unos diez años- eran sobre todo de ámbito militar, y vimos que podían dar buen resultado.

-¿Qué otras innovaciones habéis creado en Segvauto?

En el último trabajo habido estudios biomecánicos de lo que ocurre en un accidente, los esfuerzos a los que están sometidos los ocupantes de un vehículo o sobre las diferentes carrocerías, los materiales que las componen, cómo afectan tanto a los ocupantes como a los peatones... Otro caso muy interesante que ha sido patentado por compañeros de la Politécnica es una nueva sillita para bebés, que fue premiada recientemente por los nuevos sistemas de sujección que incorpora. Pero mucho más: diseño de fuentes de energía alternativas -motores híbridos, baterías, pilas de hidrógeno-, seguridad en autobuses y un largo etcétera.

-¿Por qué merece la pena invertir en innovación? ¿Se hace lo suficiente en España en I+D+i?

Yo creo que en gran medida nuestro futuro como país depende de lo que seamos capaces de investigar y de las innovaciones y los desarrollos que surjan a partir de ahí. Es el pilar sobre el que sustentar el futuro. ¿Se invierte lo suficiente? Mi opinión particular es que no. Hace ocho o nueve años todos los países de la Unión Europea llegaron al acuerdo de intentar alcanzar, si mal no recuerdo, el 2,4% del PIB, de cada uno de los países en I+D. Yo creo que España debe estar en este momento por debajo del 1%. No es que no hayamos sido capaces de converger en esa cifra sino que la hemos ido disminuyendo sobre todo en los últimos años. Para mi es un pequeño desastre. A parte de todos los investigadores más jóvenes que en este momento tienen no un futuro excesivamente claro y muchos de ellos están empezando a plantearse su vida profesional fuera de España. Independientemente de si esos volverán luego o no es una pérdida enorme de energía de esfuerzo y de recursos económicos tremenda que no sé si seremos capaces de recuperar en algún momento.