¿Cómo funciona LiDAR?

Hablamos bastante sobre los vehículos autónomos en Darwin; ya que es un tema muy interesante. Se pueden ver en nuestras publicaciones sobre los niveles de autonomía y los convoyes autónomos. Pero nos falta hablar sobre algo muy interesante: ¿cómo funcionan los vehículos autónomos?

Es un tema muy amplio, por lo que hay que explicarlo paso a paso. En la publicación de hoy, vamos a hablar sobre los sensores LiDAR y cómo los automóviles autónomos los usan para darle sentido a su entorno.

¿Qué es LiDAR?

LiDAR quiere decir “Detección y oscilación de luz”. Se parece a “radar”, un acrónimo tan común que generalmente se escribe en minúsculas, pero significa “Detección y oscilación de radio”.

LiDAR y radar son parecidos; ambos sistemas envían ondas electromagnéticas y miden cuánto tiempo tardan esas ondas en reflejarse en un sensor. Al hacerlo, pueden determinar como de lejos están las cosas y reflejar una imagen del entorno. El radar hace esto enviando ondas de radio, mientras que el LiDAR hace lo mismo con la luz.

Los ingenieros de vehículos autónomos, como Navya, a veces incorporan sensores LiDAR en sus vehículos.

¿Cómo utiliza LiDAR los vehículos autónomos?

Si un vehículo está diseñado para funcionar sin un conductor, debe poder “ver”.

Puede utilizar la navegación por satélite para decirle a un vehículo autónomo dónde está, dónde ir y qué ruta debe tomar para llegar hasta allí. Esta información es importante, pero no es suficiente. Con mapas y navegación por satélite, un vehículo puede saber que hay un edificio a la izquierda, pero no cosas como que haya una oveja en la carretera. Los vehículos autónomos deben poder monitorear su entorno en tiempo real, porque no es posible informarles de todos los obstáculos potenciales con anticipación.

La luz viaja a una velocidad extraordinaria, lo que hace que los sensores LiDAR puedan detectar cambios en el entorno instantáneamente. Esto es importante para los vehículos autónomos, que necesitan detectar y responder a los obstáculos de inmediato para operar de forma segura.

Los autobuses autónomos de Navya utilizan una gran cantidad de sensores para monitorear su entorno, incluidos los sensores LiDAR. Dos sensores LiDAR, que están sobre el parabrisas delantero del vehículo, pueden detectar obstáculos en un rango de 360 ​​°. Seis sensores LiDAR más, cada uno capaz de detectar obstáculos en un rango de 180 °, se distribuyen por el resto del vehículo.

Estos sensores LiDAR van acompañados de cámaras, sensores de odometría y una antena GNSS para navegación por satélite. Todos estos alimentan constantemente información al ordenador a bordo del autobús, y el ordenador usa esta información para tomar decisiones de navegación en tiempo real. Puedes leer más sobre el uso de LiDAR de Navya en el sitio web de Navya.

Actualmente estamos probando uno de estos autobuses autónomos en el campus de ciencia e innovación de Harwell. Esperamos tener más para compartir pronto, ¡así que estate atento a nuestra página de noticias!

¿Para qué más se usa LiDAR?

Los sensores LiDAR no se utilizan solo para vehículos autónomos. También se pueden encontrar en las carreteras en un contexto muy diferente: se utilizan en algunas cámaras de velocidad y dispositivos portátiles de detección de velocidad.

Un dispositivo de detección de velocidad LiDAR enviará un impulso de luz para determinar la posición de un vehículo, luego un segundo impulso para determinar lo lejos que se ha movido el vehículo. Al comparar la distancia que ha recorrido el vehículo con el tiempo entre los impulsos, el dispositivo puede determinar qué tan rápido se mueve el vehículo.

También hay usos para LiDAR fuera de la carretera. Algunos ingenieros de teléfonos han comenzado a incorporar sensores LiDAR en las cámaras de sus productos. El reconocimiento de profundidad de LiDAR permite mejorar el enfoque de la cámara y las aplicaciones de realidad aumentada.

El escáner 3D es algo muy interesante que LiDAR puede hacer. Es posible moverse alrededor de un objeto o entorno con un sensor LiDAR, escanearlo y crear un modelo digital en 3D de ese modelo o entorno. Esto tiene grandes posibilidades, por ejemplo, para los videojuegos. En la publicación del blog de 2018 “Anunciamos el Proyecto Atlas” el director de tecnología de EA, Ken Moss, escribe sobre cómo se puede usar LiDAR en una plataforma de desarrollo de juegos:

A modo de ejemplo, estamos usando datos lidar de alta calidad para cadenas montañosas reales, transfiriendo esos datos a través de una profunda red neuronal entrenada para generar algoritmos de creación de terreno, y luego crear un algoritmo que estará disponible dentro del cuadro de herramientas de desarrollo de la plataforma. Con esta generación de terreno asistida por IA, los diseñadores generarán en cuestión de segundos no solo una simple montaña, sino una sucesión de montañas y todo el entorno que las rodea con un realismo absoluto.

Aunque muchos de los usos de LiDAR pueden parecer futuristas, también puede ayudarnos a comprender el pasado. Los arqueólogos pueden usar LiDAR desde el aire para obtener una vista detallada de un paisaje, lo que facilita la detección de signos o restos de intervención humana en el pasado. La luz no puede penetrar el suelo, pero puede mostrar lo que hay debajo de la vegetación; BBC Future tiene un artículo que habla de cómo LiDAR dio una nueva perspectiva de una ciudad maya escondida en la jungla de Belice.

En Darwin, estamos interesados ​​principalmente en las aplicaciones de LiDAR para vehículos autónomos, pero es una herramienta muy interesante y versátil. Con todos estos usos, seguramente no pase mucho tiempo antes de que “LiDAR” sea un término tan común como “radar” ahora.

Darwin Innovación es una empresa de I+D centrada en trabajar con vehículos autónomos y comunicaciones, terrestres y por satélite. Tenemos una oficina en España en Málaga TechPark. Si estas interesado en trabajar con nosotros, puedes visitar nuestra página de Empleo.

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