Bosch desarrolla una cámara con inteligencia artificial para ADAS. De este modo, lleva la inteligencia artificial a una nueva generación de cámaras para sistemas avanzados de asistencia a la conducción. La cámara multifunción MPC3 combina procesamiento convencional de imágenes e IA para reconocer vehículos, peatones, ciclistas, animales, señales y los límites de la carretera, incluso cuando no existen marcas viales claras. La tecnología comienza a incorporarse a vehículos en 2019.
Los sistemas avanzados de asistencia a la conducción necesitan algo más que sensores capaces de captar lo que sucede alrededor del vehículo.
Necesitan interpretar correctamente lo que están viendo.
- Un peatón parcialmente oculto.
- Un animal que puede cruzar la carretera.
- Un borde de calzada sin línea pintada.
- Una señal.
- Otro vehículo.
Cada uno de esos elementos puede exigir una respuesta diferente.
Bosch ha desarrollado una nueva cámara de vídeo para automoción, denominada MPC3, que incorpora inteligencia artificial para mejorar precisamente esa capacidad de reconocimiento e interpretación del entorno.
Bosch: cámara con inteligencia artificial para asistencia al conductor y conducción automatizada
Cámaras, radar y ultrasonidos para comprender el entorno
Los vehículos equipados con sistemas de asistencia utilizan diferentes tecnologías para detectar lo que sucede a su alrededor.
Bosch trabaja con ultrasonidos, radar y cámaras de vídeo, tecnologías que pueden complementarse entre sí para proporcionar información sobre el entorno del vehículo.
Las cámaras tienen una importancia especial porque, por su funcionamiento, son el sensor que más se aproxima a la percepción visual humana.
Pero captar una imagen no significa necesariamente comprenderla.
La cámara debe identificar los objetos, determinar cuáles son relevantes y proporcionar información suficiente para que el sistema de asistencia pueda decidir si debe: advertir al conductor, frenar, modificar la trayectoria o continuar circulando.
Ese es precisamente el salto que Bosch busca con la utilización de inteligencia artificial.
Mirar no siempre significa ver
Bosch utiliza una idea muy gráfica para explicar el problema.
Los seres humanos podemos estar mirando en una determinada dirección y, sin embargo, no reconocer a tiempo aquello que tenemos delante.
La compañía señala que numerosos conductores implicados en accidentes afirman haber mirado hacia el lugar adecuado sin llegar a percibir al otro usuario, y estima que este fenómeno puede estar relacionado con hasta el 50% de las colisiones de tráfico.
Presentaría esta cifra siempre atribuida a Bosch, ya que es la estimación utilizada por la compañía para explicar las ventajas de su tecnología, no una estadística universal de accidentalidad.
La cámara, por su parte, tiene una ventaja evidente frente al ser humano: no se cansa.
Su capacidad de procesamiento no disminuye después de varias horas de conducción y puede analizar continuamente aquello que entra dentro de su campo de visión.
Esto no significa que una cámara sea simplemente “mejor que el ojo humano”.
La cuestión es diferente: puede complementar algunas de nuestras limitaciones y facilitar que determinados sistemas de seguridad actúen cuando el conductor no ha detectado a tiempo una situación de riesgo.
La inteligencia artificial aprende a reconocer la carretera
La principal novedad de la MPC3 está en lo que Bosch denomina un enfoque de múltiples rutas para procesar las imágenes.
Una parte del sistema utiliza técnicas convencionales de reconocimiento y otra incorpora métodos de inteligencia artificial.
Los ingenieros de Bosch han entrenado la cámara, por ejemplo, para identificar si el borde de la carretera puede utilizarse o no para circular incluso cuando no existen marcas viales claramente visibles.
Esta capacidad resulta especialmente importante para los asistentes de mantenimiento de carril y, progresivamente, para los sistemas de conducción automatizada.
Una carretera real no siempre dispone de líneas perfectamente pintadas.
Puede haber:
- obras;
- arcenes;
- límites irregulares;
- marcas deterioradas;
- o zonas donde la transición entre calzada y margen no resulte evidente.
La tecnología tiene que ser capaz de interpretar también esas situaciones.
Un chip específico procesa la inteligencia de la cámara
La información no se limita a enviarse a otro ordenador del vehículo.
La inteligencia desarrollada por Bosch se integra en un chip denominado V3H, fabricado por la compañía japonesa Renesas.
Ese procesamiento permite que la propia cámara contribuya al reconocimiento de objetos y a la comprensión de la escena.
La utilización de inteligencia artificial no sustituye, por tanto, al procesamiento tradicional de imágenes.
Bosch combina ambos métodos para aumentar la robustez del sistema.
Ese enfoque resulta especialmente relevante en seguridad vial, donde no basta con que una tecnología funcione bien en condiciones ideales: debe responder también ante situaciones complejas, objetos parcialmente ocultos o carreteras cuya geometría no sea perfecta.
Frenada automática capaz de reconocer mejor peatones y animales
Una de las aplicaciones más inmediatas se encuentra en la frenada automática de emergencia.
Los sistemas AEB necesitan detectar un posible obstáculo, interpretar su trayectoria y decidir si existe riesgo de colisión.
Bosch plantea que la nueva cámara pueda ampliar las posibilidades de estos sistemas frente a diferentes tipos de animales y hacer más fiable la detección de peatones, incluso cuando aparecen parcialmente ocultos.
La diferencia puede resultar decisiva.
Un peatón situado completamente a la vista es relativamente sencillo de identificar.
El verdadero reto aparece cuando solo resulta visible una parte de su cuerpo porque se encuentra detrás de un vehículo estacionado, un árbol u otro obstáculo.
La inteligencia artificial puede ayudar a interpretar esas formas parciales y relacionarlas con escenarios aprendidos anteriormente.
InfoVIAL había analizado unos días antes cómo Japón estudiaba precisamente recurrir a la frenada automática de emergencia para reducir determinados siniestros asociados a conductores de edad avanzada:
Japón estudia exigir frenada automática de emergencia a los conductores mayores de 75 años
Ese artículo es anterior a esta entrada y permite contextualizar la creciente importancia que estaba adquiriendo el AEB dentro de la seguridad preventiva.
La cámara también lee señales y números
Otra de las mejoras está relacionada con el reconocimiento de señales de tráfico.
La nueva cámara incorpora reconocimiento óptico de caracteres, lo que permite interpretar textos y números presentes en las señales y trasladar esa información al conductor a través del cuadro de instrumentos.
No se trata únicamente de reconocer la forma circular o triangular de una señal.
El vehículo debe ser capaz de interpretar también el contenido.
- Un límite de velocidad.
- Una restricción.
- Una indicación variable.
La combinación de visión artificial y procesamiento digital abre así la posibilidad de que los asistentes tengan una comprensión cada vez más detallada de las reglas que afectan al tramo por el que están circulando.
Los ADAS necesitan saber no solo qué hay, sino qué significa
Este es probablemente el concepto central de la tecnología.
Un sensor puede detectar que existe un objeto.
Pero el sistema necesita conocer además qué objeto es y qué relevancia tiene para la conducción.
No representa el mismo riesgo:
- un vehículo que circula delante a nuestra misma velocidad;
- un coche que invade nuestra trayectoria;
- un ciclista;
- un peatón aproximándose a la calzada;
- o un elemento situado fuera de la zona transitable.
La inteligencia artificial permite avanzar desde una detección puramente geométrica hacia una interpretación más rica de la escena.
Eso resulta útil para los ADAS actuales y será todavía más importante a medida que aumente la automatización.
Ver el peligro y comunicarlo al conductor
La detección es solo una parte del proceso.
Después hay que comunicar adecuadamente al conductor aquello que el vehículo ha identificado.
InfoVIAL ha analizado también cómo fabricantes y empresas tecnológicas trabajan en sistemas de realidad aumentada y visualización tridimensional capaces de mostrar alertas y otra información dentro del propio campo visual:
Así serán los nuevos parabrisas 3D con realidad aumentada
Ambas entradas aparecen publicadas el 6 de septiembre de 2019, pero el propio gestor de InfoVIAL identifica la de los parabrisas como artículo anterior a esta pieza de Bosch.
Por eso sí lo utilizaría como enlace interno: primero el vehículo detecta e interpreta el entorno y después necesita encontrar una forma eficaz de trasladar esa información a la persona que conduce.
La inteligencia artificial también empieza a llegar a otros ámbitos de la seguridad del automóvil
La utilización de IA en seguridad vial no se limita a anticipar el accidente.
En agosto, Hyundai y MDGo presentaron otra aplicación muy diferente: analizar mediante inteligencia artificial los datos generados durante una colisión para estimar posibles lesiones y transmitir información a los servicios sanitarios.
Hyundai y MDGo aplican inteligencia artificial al análisis de accidentes
Aquella iniciativa y la nueva cámara de Bosch muestran dos líneas complementarias.
Bosch utiliza IA antes del accidente, para interpretar mejor el entorno y ayudar a evitarlo.
Hyundai y MDGo plantean utilizarla después, para interpretar lo sucedido y mejorar la asistencia a los ocupantes.
La entrada sobre Hyundai fue publicada el 12 de agosto de 2019, por lo que también encaja perfectamente como antecedente cronológico.
Una cámara para los ADAS actuales y para la conducción automatizada
Bosch no plantea la MPC3 únicamente como una tecnología destinada a un futuro automóvil completamente autónomo.
Una de sus ventajas es precisamente que puede mejorar sistemas de asistencia ya existentes y ampliar sus posibilidades de funcionamiento.
- Frenada automática.
- Reconocimiento de señales.
- Mantenimiento de carril.
- Detección de peatones.
Son tecnologías que ya empiezan a encontrarse en vehículos de producción y que pueden beneficiarse de una percepción más precisa.
Al mismo tiempo, disponer de una representación fiable del entorno será indispensable para avanzar hacia mayores niveles de automatización.
Un vehículo solo puede tomar decisiones de forma segura si primero comprende correctamente qué sucede a su alrededor.
Bosch quiere que la tecnología sea más fiable que el conductor
Harald Kröger, miembro del consejo de administración de Bosch, resume la ambición del proyecto afirmando que la compañía quiere conseguir que los automóviles lleguen a ser mejores conductores que las personas para aumentar la seguridad vial.
Es una afirmación ambiciosa.
Pero plantea correctamente el requisito fundamental de la conducción automatizada:
la tecnología no puede limitarse a aproximarse al comportamiento humano; debe alcanzar unos niveles de fiabilidad capaces de compensar nuestras limitaciones.
- Fatiga.
- Distracción.
- Errores de percepción.
- Falta de atención.
Todos ellos forman parte del factor humano.
La tecnología pretende aportar una segunda capa de vigilancia que continúe funcionando incluso cuando nosotros fallamos.
Una tecnología que empieza a llegar a los vehículos en 2019
También aquí conviene preservar cuidadosamente el momento histórico.
Bosch señala que esta nueva generación de cámara comenzará a utilizarse en los primeros vehículos durante 2019.
Por tanto, no estamos hablando únicamente de un concepto de laboratorio, pero tampoco de una tecnología generalizada en todo el parque.
Es el inicio de una nueva generación de cámaras en la que la inteligencia artificial empieza a integrarse directamente en la percepción del vehículo.
La cámara deja de limitarse a registrar imágenes.
Empieza a interpretarlas.
Y esa diferencia será fundamental para la siguiente evolución de los ADAS.
Porque para ayudar realmente al conductor, el automóvil tiene que hacer algo más que mirar la carretera:
tiene que comprender lo que está viendo.
