Coches autónomos, ¿cómo podrían fabricarse más baratos?

Cuando se habla de coches autónomos sin conductor, nos hacemos la idea de que se trata de vehículos de un precio muy elevado.

Algunas startups, piensan que la clave para diseñar coches sin conductor es utilizar sensores Lidar más asequibles.

La empresa que desarrolla los sensores Lidar (sistema de detección laser), es Velodyne. Estos sensores se encargan de captar y procesar los datos obtenidos mediante cientos de miles de puntos por segundo. Los fabricantes de coches consideran imprescindible el uso de esta tecnología.

Varias startup están desarrollando sensores para la fabricación de coches autónomos más asequibles

Estos disponen en el techo del vehículo diversos sensores Lidar que se encargan de captar información para luego procesarla. En la actualidad el precio de estos sistemas es demasiado elevado para cualquier usuario medio.
No obstante, en los próximos años esta tecnología será más barata, fiable y accesible para los usuarios.

En el caso de la tecnología de los sensores Lidar, su funcionamiento es muy similar a la tecnología de un radar. Esta se encarga de detectar los objetos mediante una luz láser. Pero, en el caso de Lidar, tiene un alcance inferior a los radares (varios cientos de metros). Las longitudes de onda utilizados por los sensores Lidar son más cortas y ofrecen una mayor resolución. Por este motivo, y la elevada calidad obtenida por los sensores Lidar, lo convierten en la opción más adecuada para diseñar coches autónomos sin conductor.

El sensor Lidar es muy importante para un vehículo sin conductor.  Es muy preciso en su localización y es capaz de funcionar en diversas condiciones atmosféricas.

El tamaño de los sensores, su complejidad electrónica y su coste, son principalmente los motivos que no hacen viable la fabricación de vehículos autónomos a gran escala.

Los sensores Lidar utilizados en algunos prototipos cuestan 80.000 dólares. Se espera, que dentro de unos años estos sensores tengan un coste de unos 100 dólares

En muchos de los vehículos autónomos se utilizan los sensores Lidar HDL-64E de Velodyne. Estos son capaces de escanear en su campo de visión, 2.2 millones de puntos de datos por segundo. Además, pueden determinar la ubicación de objetos a 120 metros de distancia, con una precisión de centímetros.

Por otra parte, se trata de un  sensor que tiene un coste de 80.000 dólares y un peso de 13 kg. Velodyne anunció este año un nuevo sensor, VLP-32A. Ofrece un rango de 200 metros en un sistema de sólo 600 gramos. Aunque su coste aproximado es de unos 500 dólares al fabricarse en gran escala. VLP-32A sería más barato que su predecesor.

En cualquier caso, sería demasiado caro para integrados en los coches sin conductor destinados al mercado de consumo. Según una reciente investigación, se está diseñando  un sensor Lidar mucho más pequeño, más barato y fácil de fabricar.

Gama de sensores Lidar de Velodyne, de izda a dcha: HDL-64E, HDL-32E y Puck Lite.

La empresa Quanergy Systems mostró en el CES 2016 un prototipo de un sensor Lidar de estado solido para coches autónomos. Este hace uso de un sistema de fase óptica, para dirigir el láser en lugar de usar un sistema de rotación de los espejos y las lentes.

En el caso del proyecto de Quanergy, el sensor tendría un coste de producción de unos 250 dólares. Además, estaría disponible para los fabricantes a principios de 2017. Quanergy realizó una financiación de 90 millones de dólares para el desarrollo de estos sistemas.

El uso de sensores Lidar utilizado en la industria automovilística, podría implementarse en robótica y en los drones

Por el momento dos Startup están trabajando en el desarrollo de un sistema de sensores Lidar por 100 dólares para el año 2008.
La empresa Innoviz, de Israel, promete un sensor de estado sólido de alta definición y una mayor distancia de detección.

También, la empresa Holandesa Innoluce, hace uso de un sistema que utiliza un espejo microelectromecánico para escanear y dirigir el haz láser. En lugar de utilizar el enfoque de estado sólido. Los ingenieros afirman, que éste superará al sistema de ajuste de fase óptico, tanto en alcance como en resolución.

El mayor desarrollo proviene del MIT. Con la financión del programa de Integración de Defensa de Proyectos de Investigación Avanzada de la Agencia de los Estados Unidos.

Los investigadores del MIT han aprovechado la fotónica de silicio para unificar un sistema Lidar funcional en un chip de 0,5 por 6 milímetros que podría fabricarse en sistemas CMOS. Este prototipo tiene un alcance de unos metros, pero podría alcanzar hasta los 100 m y fabricarse por sólo 10 dólares.

Los sistemas Lidar de Velodyne, son los más utilizados en el desarrollo de coches sin conductor.

Como hemos comentado hace un tiempo, Ford y la empresa China Baidu invirtió 150 millones de dolares en Velodyne para el desarrollo de un vehículo autónomo. La idea es desarrollar en los próximos años un sensor Lidar un coste de 100 dólares.
En la actualidad, para Velodyne la industria del automóvil representa el mayor mercado.

No obstante, la posibilidad de diseñar sensores Lidar más pequeños y baratos, beneficiaría a otras industrias. Incluso, se podría aplicar a la industria robótica. Los robóts equipados con estos sensores podrán reconocer los objetos con sus dedos y manipularlos con mayor facilidad y delicadeza.