Implementación de una mayor inteligencia en los habitáculos de los vehículos

Desde los inicios de la industria del automóvil, hace más de un siglo, los fabricantes de automóviles han buscado formas de diferenciar sus modelos de los de la competencia. Durante gran parte de las décadas siguientes, esta diferenciación se basó principalmente en el desarrollo de vehículos que ofrecieran mejores prestaciones o conducción en carretera.

Por Cédric Deléglise, responsable de marketing de contenidos técnicos, Melexis.
Sin embargo, en los últimos tiempos esto ha cambiado. Ahora, los clientes están más interesados en un mayor grado de comodidad y en una mejor experiencia general del usuario que en las cifras de velocidad máxima o de potencia de un vehículo. En los interiores de los coches modernos es donde hay que hacer gran parte del trabajo de mejora. El siguiente artículo pretende destacar exactamente cómo se está llevando a cabo.

Implementaciones avanzadas de iluminación
Los fabricantes de automóviles están reconociendo por fin la importancia de la iluminación interior, tanto desde el punto de vista de la seguridad como del confort. La posibilidad de modificar el entorno para que se adapte mejor a las preferencias de los ocupantes del vehículo es algo que cambia las reglas del juego, ya que permite la personalización sin necesidad de adaptar el hardware. También se puede ajustar para que se adapte a su estado de ánimo en un momento dado.

Sin embargo, existe la posibilidad de ir más allá. A medida que se vayan incorporando mayores niveles de autonomía, la concentración de los conductores de los vehículos en la carretera puede desaparecer. Por ello, la iluminación inteligente desempeñará un papel fundamental a la hora de alertarles de cualquier peligro inminente. En tales circunstancias, el vehículo podría encender la iluminación interior en rojo para llamar la atención del conductor, de modo que esté preparado para responder. Asimismo, podría avisar a los pasajeros de un vehículo parado de que no abran su puerta si un ciclista está a punto de pasar, iluminando el embellecedor. La funcionalidad de iluminación animada podría combinarse con la iluminación interior para añadir aún más énfasis a la gravedad de una situación.

Monitorización del conductor
La tecnología de los sistemas activos de control del conductor (DMS) en tiempo real será otro aspecto clave a través del cual se podrá aportar inteligencia a los habitáculos de los vehículos en el futuro. En este caso, unos sofisticados sensores, que probablemente aprovechen un mecanismo de tiempo de vuelo (ToF), podrán rastrear hacia dónde se dirige la atención del conductor y si sus dos manos están en el volante. Si su atención se ha distraído de algún modo o muestra signos de fatiga, y se produce una situación crítica para la que no es capaz de reaccionar con suficiente rapidez, el vehículo puede intervenir y tomar las medidas necesarias.




Gracias a la tecnología ToF, se pueden obtener rápidamente representaciones tridimensionales (3D) precisas y aprovechar los datos. Esta tecnología también puede ser útil para la identificación de los ocupantes. Permite al vehículo determinar si hay niños o adultos en los asientos de los pasajeros. El mecanismo de despliegue del airbag puede entonces ajustarse en consecuencia. Como esta forma de captación de imágenes se basa en los infrarrojos (IR) y no en la luz visible, las variaciones en las condiciones ambientales no afectarán al rendimiento operativo.

Mayor capacidad de respuesta de los controles
Los habitáculos de los vehículos inteligentes harán un mayor uso de la tecnología x-by-wire, ya que el volante y los pedales de freno, acelerador y palanca de cambios ya no dependerán de dispositivos mecánicos voluminosos y con ciertos problemas de fiabilidad. En su lugar, los sensores de posición de alta precisión podrán determinar el movimiento de estos elementos (tanto lineal como rotativo) y reaccionar adecuadamente.

Reconocimiento gestual
Una de las mejores maneras de evitar la distracción del conductor es hacer que las interfaces hombre-máquina (HMI) que deben manipular sean lo más sencillas e intuitivas posible. Si el control puede realizarse a través de simples gestos con la mano (en lugar de tener que manejar una pantalla táctil, pulsar botones, girar mandos, etc.), el conductor sólo tendrá que desviar su atención durante los periodos más breves. Con el apoyo de una tecnología de imagen adecuada, se podrían realizar numerosas tareas mediante el reconocimiento de gestos. Esto podría influir notablemente en la reducción del riesgo de que se produzcan accidentes de tráfico y no sufre los problemas de ruido de fondo asociados al control por voz.

Según un informe publicado por la empresa de análisis Global Market Insights, el negocio de los sistemas de reconocimiento de gestos en el sector de la automoción estará valorado en más de 2.500 millones de dólares en 2026, lo que demuestra que la adopción de estos sistemas ya ha comenzado. El uso de estos sistemas puede ser muy variado. En relación con el sistema de infoentretenimiento de un vehículo, unos simples movimientos de la mano permitirán al usuario navegar por los contenidos disponibles y, a continuación, seleccionar un álbum o una canción que desee reproducir. Se puede desplazar y elegir diferentes emisoras de radio y subir/bajar el volumen de los altavoces según convenga. En cuanto al sistema de navegación, un movimiento de dedos permitiría acercarse a un punto concreto de un mapa. Al hacer llamadas telefónicas, se podría acceder a la lista de contactos y luego marcar un número sin interrumpir la concentración del conductor. Las puertas podrían abrirse automáticamente mediante el reconocimiento de gestos cuando el conductor se acerque a su vehículo. Esto podría ser muy útil para las personas discapacitadas o las que cargan con objetos pesados.




Una climatización más eficaz
Mantener el interior del vehículo a una temperatura óptima es otra función que se puede abordar fácilmente mediante la implementación de tecnología avanzada de sensores. Este aspecto es cada vez más importante, ya que un porcentaje cada vez mayor de personas está cambiando de los coches con motor de combustión interna a los vehículos eléctricos (VE). Obviamente, los VE no pueden utilizar el calor generado por el motor, sino que dependen de complejos sistemas de gestión térmica. El control de la climatización en los vehículos eléctricos debe ser lo más eficiente posible, ya que, de lo contrario, se desperdicia la valiosa energía de la batería (que podría servir para ampliar la autonomía del vehículo). Se pueden adquirir datos de imágenes térmicas que mostrarán la temperatura de cada ocupante del vehículo. Esto puede utilizarse para ajustar la climatización de cada zona del habitáculo al nivel adecuado.

Asientos mejorados
Ante los largos desplazamientos al trabajo, muchos de nosotros pasaremos más tiempo en nuestros coches. Ofrecer a los ocupantes del vehículo unos asientos cómodos y funcionales es otro elemento clave de la distribución interior de los vehículos del futuro. Los nuevos conceptos de diseño y el uso de nuevos materiales permitirán mejorar el aspecto y el tacto de estos asientos, que se asemejarán más a los del hogar. Gracias a la tecnología actual, es posible conseguir que los asientos se ajusten exactamente a las preferencias de cada ocupante, incluso antes de que entren en el vehículo. Los ventiladores integrados directamente en estos asientos se traducirán en una refrigeración más eficaz, mientras que los mecanismos de masaje aliviarán los dolores lumbares (por lo que es probable que resulten inestimables durante los viajes más largos). Junto a todo esto, la sofisticada detección del cinturón de seguridad será fundamental desde el punto de vista de la seguridad de los ocupantes.

La tecnología de apoyo
A través de su cartera de soluciones avanzadas de semiconductores para el automóvil, en constante expansión, Melexis contribuye a hacer realidad el concepto de habitáculo inteligente que acabamos de esbozar. Sus circuitos integrados para cámaras 3D ToF están altamente optimizados para las actividades de DMS, ofreciendo tanto la robustez como los niveles de resolución necesarios para la luz solar. Este hardware ToF también es aplicable al control basado en gestos aéreos.

Los sensores de posicionamiento magnético de alta precisión de la empresa están transformando las actividades esenciales de conducción, ya que proporcionan la funcionalidad x-by-wire necesaria para un funcionamiento ágil, cómodo y sensible. Asimismo, los sensores magnéticos y de presión que ofrece, junto con los circuitos integrados de control de motores y ventiladores, están aumentando la comodidad y la personalización en los asientos de los automóviles. Los sistemas de detección de cinturones de seguridad, basados en sus dispositivos de detección magnética, permiten que los ocupantes estén siempre bien sentados. Además, las matrices de sensores IR de Melexis permiten realizar mediciones de temperatura sincontacto, de modo que los sistemas de climatización se utilizan de la manera más eficaz y eficiente desde el punto de vista energético.




Conclusión
Los vehículos que se introducen en el mercado hoy en día integran un espectro de funciones mucho más amplio de lo que se hubiera creído posible en el pasado. A medida que el sector automovilístico mundial se adentra en el ámbito del funcionamiento autónomo, el papel del conductor quedará gradualmente anulado y todos los ocupantes del vehículo acabarán siendo considerados pasajeros. Al adoptar las nuevas innovaciones tecnológicas, será posible transformar los interiores de los vehículos, haciéndolos más acordes con el nuevo conjunto de expectativas que tendrán estos ocupantes.

La tecnología de sensores de alto rendimiento descrita anteriormente, y la gran cantidad de aplicaciones que seguramente se beneficiarán de ella, pone de manifiesto que existe un enorme potencial para enriquecer los diseños interiores de los vehículos. Así, podrán acoger nuevos tipos de HMI (interfaces máquina-hombre) que mejoren la interacción entre los ocupantes y el propio vehículo, así como realizar un seguimiento en tiempo real de los ocupantes para garantizar su comodidad y seguridad. El equipo de ingenieros de Melexis busca constantemente formas ingeniosas de ayudar a los fabricantes a dotar de mayor inteligencia a los habitáculos de sus coches. En los próximos años, la progresión será aún mayor.

www.melexis.com

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