El nivel de evolución de los sistemas tecnológicos es brutal, de eso no hay duda, pero, como suele decirse, no hay sistemas perfectos por muy buenos que sean o por muchas mejoras que podamos hacerles. Siempre puede haber alguna combinación de condiciones o variables que "distraigan" a los sistemas tecnológicos, y en consecuencia estos no logren ser efectivos.
Siempre hay errores, aunque también debemos decir que cada vez menos. Hay gran equipos de técnicos e ingenieros que se esfuerzan día a día por evitar que los sistemas cometan errores. El tema es que no siempre podemos solucionar estos problemas, ya que hay factores incontrolables que pueden ser los causantes de estas combinaciones de fenómenos. Se nos ocurren ejemplos como las condiciones climáticas, o combinaciones de variables bastante poco probables de ocurrir, pero que pueden ocurrir. Lo bueno es que, como seres humanos, vamos generando experiencia y nos van ocurriendo cosas, que nos damos cuenta que debemos evitar que vuelvan a ocurrir.
En el mundo del automóvil, la mayor prioridad es siempre la seguridad de las personas, tanto las que van dentro de los vehículos como las que están fuera de ellos. Muchos de los sistemas tecnológicos de nueva generación se centran en ello, pero hoy vamos a hablar de un perturbación que puede "engañar" a la tecnología, nos referimos a los espejismos.
Cuando hace calor, es habitual ver los típicos espejismos sobre el asfalto. Es una sensación rara, de alteración de la realidad, y que puede hacernos creer que vemos cosas que realmente no existen. Es curioso, la verdad, pero en realidad tan sólo es fruto de la refracción de la luz sobre capas de aire con diferentes temperaturas.
Tanto la arena del desierto como el asfalto, son los protagonistas perfectos para ello. El aire cercano al suelo suele estar muy caliente y por tanto es menos denso. Esto supone que los rayos de luz que viajan a través de este aire caliente viajen más rápido. La consecuencia suele ser una ilusión óptica en el ojo humano, ya que el cerebro interpreta que en el asfalto o la arena del desierto hay una superficie reflectante que coincide con una superficie líquida.
Nosotros mismos somos la clave en los espejismos, ya que los seres humanos interpretamos algo que no es. El cerebro asume que la luz siempre viaja en línea recta, pero no siempre es así. La refracción hace que la luz viaje en línea curva, y nuestro cerebro prolonga mentalmente las líneas que deberíamos ver si no hubiera esta refracción. Conclusión, estos reflejos provinientes desde el suelo y sus características que suelen ser los mismos colores del cielo, ciertas simetrías y brillos, nos hacen ver lo que "queremos ver" o incluso lo que no queremos ver
La pregunta que nos hacemos es, el espejismo engaña a nuestra vista, pero, ¿también es capaz de engañar a los sistemas ADAS? Si la respuesta es que sí, entramos en ese terreno al que nos referíamos con anterioridad, y que no depende de nosotros ni del sistema, sino que es una variable externa que es capaz de engañarnos tanto a nosotros como al sistema de seguridad. Si la respuesta es que no, no habría problema, los sistemas ADAS serían infalibles y estas distorsiones de la luz no serían problema para ellos.
La respuesta es que los espejismos SÍ afectan a las cámaras. En una primera fase, las cámaras recogen la luz curva refractada que parece venir desde el suelo y generan una imagen en la que aparece una zona brillante sobre el asfalto. Por tanto, puede haber ciertos problemas provocados por este fenómeno, no hay duda, y deberíamos tenerlo en cuenta.
El sistema segmenta esas imágenes para identificar zonas de interés relevantes para la seguridad y la conducción, por ejemplo, vehículos, objetos… y también la vía y el asfalto. Cuando detecta ese reflejo producido por la refracción de la luz, analiza patrones visuales gracias al aprendizaje automático que han recibido a partir de millones de horas de video en condiciones reales. En un “espejismo”, analiza el color (tonos azules, grises o negros que suelen asociarse a agua o espejismos), textura (el agua suele ser lisa y homogénea; la textura del asfalto es rugosa), reflejos y simetría (un charco real genera un reflejo invertido de los objetos y del cielo), el contraste y brillo (los charcos tienen un brillo característico), y la forma de área brillante y sus bordes.
Hoy en día, también se aplica la Inteligencia Artificial a estos sistemas, quien compara esa zona del asfalto en varios fotogramas, para detectar si cambia de tamaño, se mueve y si es coherente con un charco. Y, si el coche tiene más sensores, compara los datos de la imagen con los del radar y el LiDAR para saber si hay objetos. Ninguno de los dos puede “probar” si hay un charco delante del coche o si se trata de un espejismo; pero sí determinar que no hay ningún objeto peligroso en la trayectoria del coche que obligue a realizar un aviso o frenada de emergencia.
Como hemos dicho al comienzo, la mejora continua es clave para ir puliendo las deficiencias, así que el foco final debe estar en la conducción autónoma., que en teoría estará con nosotros en el medio plazo a gran nivel. Los sistemas ADAS actuales no están programados para avisar al conductor o actuar en caso de detectar un charco. Pero los sistemas de conducción autónoma sí tienen que evaluar esa posibilidad, bien para alertar al conductor (nivel 3 y 4) y que se ponga al mando del coche, bien para actuar en consecuencia, reduciendo la velocidad o esquivando la balsa de agua (nivel 4 y 5).
En este caso, el análisis es aún más profundo y se evalúan cambios en la posición aparente del reflejo o distorsión con el avance del vehículo; estabilidad y consistencia del patrón visual (un charco real presenta cambios mínimos en su posición relativa; un espejismo tiende a desplazarse o cambiar de forma con el ángulo de visión; y patrones de reflejo (los espejismos suelen reflejar el cielo o el horizonte, mientras que los charcos reflejan objetos cercanos con mayor definición).
Además, se integra información de contexto. Por ejemplo, se observa el comportamiento de otros vehículos al acercarse a la zona, si lo esquivan, si hay salpicaduras… Y se aplican modelos predictivos basados en experiencia acumulada para ajustar la confianza en la interpretación. Una pasada, la verdad.
Con toda esta información acumulada, el sistema da una probabilidad de que sea un charco o un espejismo, y define umbrales de confianza. Si cree que hay una alta probabilidad de charco, alerta al conductor o modifica la conducción para adaptarse al escenario, con algoritmos de toma de decisiones probabilísticas integrados en la arquitectura de control.
Esto avanza a marchas forzadas, sobre todo para evitar las situaciones de peligro, y que los riesgos se reduzcan al mínimo. Esto sí es por nuestra seguridad y la de todos, no como ciertos sistema de detección de velocidad colocados a traición en zonas de bajo riesgo de accidente.
Adrián Osés, Locos del Motor



