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vehicles parked inside elevated parking lot

La forma en que los sensores están mejorando la experiencia en automóviles

La tecnología de sensores es cada vez más sofisticada y asequible. Los sensores suelen añadirse a las interfaces humanas y, cuando se combinan con el aprendizaje automático (ML), hacen que los sistemas o dispositivos sean más conscientes de lo que el ser humano está haciendo, está a punto de hacer o acaba de hacer. Los sensores también son conscientes de lo que ocurre alrededor de un dispositivo o un usuario. Sin embargo, una restricción cada vez mayor es la posible preocupación de la sociedad por la privacidad y la responsabilidad que, en última instancia, puede limitar el desarrollo y el uso de los sensores.

¿Estamos renunciando a funciones de seguridad mejoradas por miedo a que no sean perfectas? ¿Se están dejando de lado nuevas innovaciones y ámbitos de aplicación por cuestiones de responsabilidad o privacidad? Dejando esto a un lado, ¿qué posibilidades de mejora de la usabilidad y las funciones podrían implementarse en el vehículo, y qué haría falta para hacerlas realidad?

Sensores entre bastidores


Para explicar cómo el uso innovador de las tecnologías de sensores ha cambiado ya nuestras vidas, echemos un vistazo a los primeros teléfonos móviles y ordenadores portátiles. En el caso de los teléfonos móviles, el usuario gira la pantalla para obtener imágenes en vertical u horizontal mediante sensores de movimiento. Midiendo la gravedad con un acelerómetro, el teléfono puede determinar si está orientado vertical u horizontalmente y ajustar la pantalla en consecuencia.

La incorporación de más “sentidos” ha hecho que los dispositivos sean más conscientes y la experiencia que ofrecen más natural y atractiva. Cuando un smartphone está dormido sobre una mesa, la pantalla se enciende en el momento en que lo levantamos para mirarlo.

Los teléfonos combinan la información de un giroscopio con los datos de un acelerómetro durante el levantamiento, lo que hace posible que un teléfono determine si su posición o pose final corresponde a una en la que la pantalla está orientada hacia la cara del usuario. Si es así, el dispositivo puede precalentarse desde su modo de reposo de bajo consumo para poner en marcha el procesador, la pantalla y la radio, lo que permite una respuesta más rápida para el usuario. La pantalla se enciende “mágicamente”, mejorando la experiencia del usuario con el dispositivo.

Alternativamente, los datos combinados de los sensores pueden indicar que es probable que el dispositivo se haya metido en un bolsillo. Así, el dispositivo vuelve al modo de reposo de bajo consumo, ahorrando una energía preciosa.

Los micrófonos permiten a muchos dispositivos escuchar órdenes de voz que requieren una respuesta. “¿Cómo puedo ayudarle? ¿Qué ocurre?”. Siempre a la escucha es un ejemplo de cómo los sensores cambian la forma en que interactuamos con nuestros dispositivos, creando una experiencia más humana.

Los sensores ultrasónicos de tiempo de vuelo (ToF) pueden medir el alcance desde donde está montado el sensor para detectar un objeto que se aproxima. Los sensores ToF pueden utilizarse con ML para detectar la presencia de un usuario cerca de un portátil. Cuando alguien se acerca, la pantalla se ilumina. Por el contrario, si nos alejamos y salimos de la habitación, el portátil bloquea la pantalla y pasa a modo de bajo consumo, aumentando así la seguridad de nuestra información y ahorrando energía.

Potencial de los sensores en el automóvil


Hasta hace poco, el uso de sensores en el automóvil ha estado impulsado principalmente por aplicaciones de seguridad fuera del vehículo, como la evitación de colisiones, el aviso de salida del carril, el control de crucero adaptativo y la estabilidad del vehículo. Sin embargo, al igual que los smartphones y los portátiles, el coche se está convirtiendo en un dispositivo en el que los sensores mejoran la usabilidad. La mayoría de los coches modernos tienen un micrófono al menos para llamadas manos libres, pero en algunos vehículos los ocupantes también pueden pedir indicaciones al sistema de infoentretenimiento, cambiar la lista de reproducción o la temperatura.

Los sensores de la cabina automatizada nos permiten tomar decisiones y emprender acciones. A medida que se añaden más sensores, los datos se combinan, lo que se conoce como “fusión de sensores”. Los sistemas más recientes añadirán ML para construir modelos de escenarios, recopilando datos de múltiples sensores para permitir al procesador reconocer ciertos patrones e identificar lo que está sucediendo. Algunos ejemplos

Airbags más inteligentes: La incorporación de sensores de presión, principalmente en los cojines de los asientos delanteros, para evaluar el tamaño y el peso del ocupante permite a los airbags de nueva generación ajustar la configuración en consecuencia. Por ejemplo, si el ocupante es pequeño y ligero, el airbag se inflará con una fuerza diferente que si fuera más grande. Además, si no hay ningún pasajero en el asiento delantero, el sistema sólo desplegará los airbags necesarios en función de los pasajeros y la colisión. Si el coche no está destrozado, te ahorras una reparación cara e innecesaria.

Alerta del conductor: Los monitores de fatiga del conductor, también llamados sistemas de alerta del conductor, detectan el deterioro de los niveles de concentración. Algunos sistemas anteriores controlaban el comportamiento del conductor detectando movimientos erráticos del volante o desviaciones del carril. Si el sistema sospecha que existe un alto riesgo de que el conductor esté somnoliento, emite una señal acústica para aumentar el nivel de alerta del conductor.

De forma similar al ejemplo del ordenador portátil, los sensores ToF podrían utilizarse para vigilar el estado de alerta del conductor, principalmente para saber si se está moviendo o no. Los sensores de temperatura pueden controlar la temperatura de la cabina, con la idea de que el conductor empiece a sentirse más somnoliento a medida que aumenta el calor.

Hoy en día, muchos fabricantes de automóviles incorporan cámaras en la cabina para los sistemas de monitorización del conductor (DMS). Con la cámara enfocando la cara del conductor, el sistema puede utilizarse para otras aplicaciones además de la alerta del conductor. Mediante el reconocimiento facial, el DMS puede identificar al conductor, lo que permite al coche restablecer automáticamente sus preferencias y ajustes, como la posición del asiento y el canal de radio preferido. También puede controlar la atención del conductor, asegurándose de que mantiene los ojos en la carretera.

Detección de ocupantes: gracias a un sensor ToF, combinado con un micrófono, un sensor de presión en el cojín del asiento trasero y un sensor de temperatura en el habitáculo, ahora podemos determinar si ese objeto en el asiento trasero de un coche aparcado al sol puede ser un ocupante y tomar alguna medida. Recuerda que cualquiera de esos sensores por sí solo podría dar un falso positivo.

Cuando fusionamos las entradas de los sensores, podemos estar mucho más seguros de la circunstancia y determinar la respuesta adecuada, lo que supone otro argumento de peso a favor de la tendencia a la fusión de sensores.

Algunos coches ya pueden enviar un mensaje a la aplicación del smartphone del conductor: “Oye, ¿te has dejado algo en el coche?”. Si el conductor no responde, el sistema puede bajar las ventanillas, hacer sonar el claxon y encender las luces para llamar la atención de alguien y evitar una tragedia.

Por supuesto, la fusión de sensores aumenta la confianza en la respuesta que damos y evita falsos positivos o negativos. No querríamos que las ventanillas se bajaran innecesariamente o que el sistema de detección de ocupación fallara de otra forma. Debido a esta incertidumbre, por pequeña que sea, crece la preocupación por la responsabilidad de estos dispositivos de seguridad que no pueden ser eficaces al 100%.

Problemas de implementación de los sensores


Una forma infalible de evaluar si un niño o un perro están encerrados en un coche aparcado sería dirigir las cámaras hacia los pasajeros. Es razonable observar que ya se están adoptando las cámaras de los DMS, y debería considerarse la posibilidad de ampliar el uso de cámaras para vigilar a los pasajeros.

Aunque la tecnología existe, gran parte de ella aún no puede implantarse y todavía no se ajusta a las limitaciones legales, éticas y sociales existentes. Existe preocupación por la privacidad. Un componente de esa preocupación es la piratería maliciosa. ¿Podrá alguien activar una función cuando no debería? ¿Puede alguien acceder a la imagen de un niño desde la cámara?

¿Es posible trabajar con grupos de ciudadanos, el sector de los seguros, la abogacía y los organismos reguladores para despejar el camino hacia la adopción de nuevos dispositivos y tecnologías de seguridad? ¿Pueden trabajar todos juntos para ponerse de acuerdo sobre lo que es fiable (en términos de estadísticas de seguridad y seguridad del sistema), lo que es suficientemente eficaz y proporciona suficiente respeto a las preocupaciones sobre la privacidad?

TDK mejora constantemente la tecnología de sensores existente e idea nuevas formas de aplicarla para ofrecer experiencias excepcionales respetando la privacidad y la seguridad de los datos. Nos encantaría trabajar con socios, tanto antiguos como nuevos, para descubrir nuevas formas de utilizar los sensores para mejorar la vida de las personas y aumentar su seguridad.

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