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Introducción El gran desarrollo que han tenido los sistemas electrónicos y computacionales en las últimas décadas, ha permitido que diversas industrias se vean favorecidas con el logro de sistemas y procesos cada vez más complejos y con mayor nivel de automatización. Una de estas industrias que ha aprovechado de forma importante los nuevos avances tecnológicos es, sin duda alguna, la industria automotriz, donde es posible observar que una gran cantidad de robots y sistemas automáticos participan en la construcción de los vehículos. Estos avances tecnológicos se han aplicado no solo en la fabricación, sino también en los productos mismos, ya que cada vez se incluye en los vehículos una mayor sofisticación que abarca desde la gestión del correcto funcionamiento del tren motriz hasta dispositivos de entretenimiento a bordo, pasando por cada uno de los sistemas que conforman al automóvil. Afortunadamente, la seguridad que ofrecen los vehículos a sus ocupantes también se ha visto mejorada con el desarrollo e incorporación de diversos sistemas de seguridad, tanto activa como pasiva, apoyada por la continua investigación para el mejoramiento y desarrollo de nuevos sistemas de seguridad. Esto debido, entre otras cosas, a la presión ejercida por los gobiernos de diversos países, sobre todo países desarrollados, a través de estrictos estándares y normas aplicadas de manera nacional o internacional. Contribuyen también las exigencias directas de los consumidores al dirigir la compra de vehículos nuevos hacia aquellos con mayores y mejores prestaciones en términos de seguridad, al compromiso de los fabricantes por ofrecer productos de calidad y al llamado de grupos internacionales. Tal es el caso de la Organización de las Naciones Unidas y la Organización Mundial de la Salud, quienes promueven la suma de esfuerzos con el fin de reducir el grave problema que representa la accidentalidad vial, que anualmente genera alrededor de 1,25 millones de fatalidades a nivel mundial, [1]. Atendiendo a la seguridad activa, la función de estos sistemas es apoyar y auxiliar al conductor ante circunstancias donde el control direccional del vehículo se vea comprometido y pueda llevar a la ocurrencia de accidentes viales. Aunque sistemas como el de antibloqueo de frenos (ABS), el de control de tracción y el de control electrónico de estabilidad tienen relativamente poco tiempo de su inclusión de forma masiva en los vehículos, su uso ha demostrado su efectividad para evitar la ocurrencia de accidentes. Existen otros sistemas de reciente desarrollo, algunos de los cuales sólo son empleados en vehículos de gama alta debido a su complejidad y sofisticación, pero que se espera que paulatinamente sean incorporados en vehículos de mayor demanda. Otros más se encuentran aún en la fase de desarrollo y prueba, necesaria antes de su inclusión en vehículos comerciales. Con el propósito de compartir información sobre sistemas de este tipo, aquí se describen brevemente algunos de los sistemas de seguridad activa más recientes que se encuentran en fase de inclusión masiva en los vehículos. Entre estos sistemas se mencionan las luces automáticas adaptativas, el sistema de información de punto ciego y el de aviso de cambio de carril involuntario, entre otros. Además, se comenta sobre otros sistemas que se encuentran en fase de desarrollo y prueba, como es el caso de sistemas de detección de cansancio y distracción, de detección de baches y de corrección de ruta bajo cambios involuntarios de carril. Se espera que, en el futuro inmediato, el nivel de equipamiento en seguridad vaya de la mano con el logro de otros avances tecnológicos, que contribuya a la disminución de accidentes viales. Sistemas en fase de inclusión masiva Los sistemas de seguridad activa con tendencias de inclusión masiva en el grueso de los vehículos tienen pocos años en el mercado. En general, estos sistemas ya han pasado su etapa de prueba y se encuentran actualmente en el proceso de maduración y asimilación comercial. Sistema de información de punto ciego Para facilitar la visión del conductor hacia la parte posterior del vehículo, éstos cuentan en los costados y, en su mayoría también en el centro, con espejos retrovisores, permitiendo así realizar maniobras de rebases o cambios de carril. Sin embargo, debido a la ubicación y orientación de los retrovisores, existen zonas que no pueden ser percibidas visualmente, conocidas como “puntos ciegos”, las cuales abarcan desde la parte trasera del vehículo hasta justo antes de la ubicación del conductor, como se muestra en la Figura 1. Por tanto, si se intenta un cambio de carril en el momento en que se encuentre algún otro vehículo en la zona de punto ciego, se puede producir una colisión.
Figura 1. Zonas de pérdida de visión o “puntos ciegos”, [2]. Con el objetivo de auxiliar al conductor en la detección de otros vehículos en esas zonas sin visibilidad, se desarrolló el sistema de información de punto ciego (BLIS, Blind Spot Information System), el cual puede tener muchas otras acepciones. Este sistema se basa en monitorear mediante cámaras o con tecnología de ultrasonido las zonas conflictivas a ambos lados del vehículo, avisando acústica o lumínicamente al conductor cuando algún otro vehículo se encuentra en esta zona, [3]. Un ejemplo de señal de aviso en un espejo retrovisor se muestra en la Figura 2.
Figura 2. Señal de indicación de vehículo entrando al área de punto ciego, [3]. Luces adaptativas Los sistemas de iluminación frontal juegan un papel importante en la seguridad vial ante condiciones de poca luz en el entorno. Es por eso que también han experimentado una gran evolución, desarrollándose sistemas cada vez más complejos para brindar la mejor visibilidad, sin molestar a otros usuarios de las vías. Uno de los desarrollos más recientes se refiere a las luces adaptativas, las cuales se adaptan de forma automática a diferentes circunstancias, por ejemplo, en el seguimiento de una curva, otorgando al conductor mejor visibilidad del camino. Uno de esos casos es la inclusión de luces de giro estáticas, con faros situados normalmente junto a las luces antiniebla y que se encienden cuando se activan los intermitentes o, bien, se gira el volante. Durante el giro, estas luces iluminan el camino que seguirá el vehículo, como se ejemplifica en la Figura 3, ya que las luces normales lo hacen hasta que el vehículo se alinea a esa nueva trayectoria. Una vez que se vuelve a colocar recto el volante, las luces se apagan, [4].
Figura 3. Luces de giro estáticas, [4]. La evolución de las luces estáticas dió lugar a las luces de giro dinámicas, cuyo haz de luz ilumina exactamente la trayectoria que seguirá el vehículo. Para ello, se asocia el giro en función de la posición del volante y automáticamente las luces se orientan hacia el ángulo correspondiente a la trayectoria, como se observa en la Figura 4. Para llevar a cabo esta función, los faros giran mediante la acción de pequeños motores eléctricos que responden al giro en el volante durante el desplazamiento del vehículo, [4]. Figura 4. Luces de giro dinámicas, [4]. Otro desarrollo más reciente en el sistema de iluminación, es el del asistente de luces de carretera, o de largo alcance. El sistema es capaz de automatizar el encendido y apagado de éstas gracias a una cámara que detecta si existen vehículos que vienen de frente o delante en el camino, evitando deslumbrar a otros usuarios de la vía. Algunos de estos sistemas también incorporan sistemas de infrarrojos para aumentar la seguridad, pudiendo detectar obstáculos y otros usuarios a una distancia mucho mayor, como se representa en la Figura 5, [4].
Figura 5. Representación de luces automáticas de largo alcance, [4] Sistema de suspensión activa La suspensión activa es la encargada de gestionar y controlar de forma independiente el amortiguamiento en cada una de las ruedas. Su objetivo es maximizar el contacto del neumático con el camino en cada momento, mejorando la estabilidad y la adherencia del vehículo, independientemente del piso. Lo anterior se logra mediante la generación de fuerzas que compensan los movimientos de balanceo y coleo. En su funcionamiento, este sistema emplea diversos sensores colocados en las ruedas y amortiguadores, así como giróscopos, los cuales envían la información recabada a una unidad central que procesa y determina las acciones a seguir. Estas acciones se reflejan en la variación de la rigidez de los amortiguadores, ya sea mediante sistemas neumáticos o hidráulicos, incluso sistemas magneto- reológicos, (sistemas que por la acción de un campo magnético que se aplica al amortiguador, aumenta o disminuye su rigidez al alterar la viscosidad del fluído) [5]. La principal ventaja de la suspensión activa frente a la suspensión tradicional, es que ésta permite un control independiente de cada rueda. Gracias a este control se consigue mayor adherencia del vehículo al terreno, con lo que se aumenta la seguridad en la conducción. La principal desventaja de la suspensión activa es su elevado costo, por lo que se dificulta su inclusión en vehículos de gama baja, [6]. Sistema de aviso de cambio de carril involuntario Las distracciones al conducir o el cansancio pueden generar situaciones con mayor riesgo de ocurrencia de accidentes viales, como es el caso de abandono de carril y posible salida del camino, principal tipo de accidente en carreteras federales en México. Según datos estadísticos, durante el 2013 este tipo de accidente representó el 29.7 % de los 22000 accidentes registrados en la red carretera federal del país, en los cuales se produjeron el 27 % de las víctimas mortales, [7]. Esta situación es muy similar a lo que ocurre en otros países. Con la intención de evitar esta clase de accidentes, se desarrolló el sistema de aviso de cambio de carril (LDW, Lane Departure Warning). El sistema detecta la variación de trayectoria del vehículo sobre el carril e interpreta cuando ésta es involuntaria para avisar al conductor y evitar así colisiones con otros vehículos o salidas del camino. Para detectar la desviación de la trayectoria, el sistema emplea sensores que siguen el trazado de las marcas viales. Estos sensores pueden ser de tipo cámara, montados en el parabrisas, láser en el frontal o, de forma minoritaria, infrarrojos montados en el parabrisas o en la parte baja del vehículo. El sensor va leyendo las marcas viales longitudinales, ya sean líneas continuas o discontinuas, e informa a la unidad de control, como se muestra en la Figura 6. Dependiendo de la velocidad, del grado de giro del volante, de la activación o no de los intermitentes, en función de los parámetros que tenga programados, el sistema determina que el conductor ha perdido la trayectoria del carril. Bajo esa situación, informa normalmente con una señal acústica y otra visual que se aprecia en el panel de instrumentos. De forma adicional, existen variantes en los que el sistema hace vibrar el volante, o incluso el asiento, para alertar al conductor del riesgo de pérdida de control del vehículo, [8].
Figura 6. Monitoreo de la trayectoria del vehículo respecto a las líneas de delimitación del carril, [9]. Sistemas en fase de desarrollo y prueba Actualmente la industria automotriz está desarrollando nuevos sistemas que mejoren la seguridad en vehículos. Estos son sujetos a esquemas exigentes de prueba para, una vez comprobados, garanticen su efectividad para disminuir accidentes o el nivel de daño de los usuarios. Debido al requerimiento de ese proceso técnico para probar esa efectividad, estos sistemas no son incluidos en los vehículos disponibles comercialmente, ya sea que sigan bajo esquemas de prueba o se requiera madurar el proceso para su inclusión de forma masiva en el grueso de los vehículos. Sistema de permanencia en el carril Los sistemas de permanencia en el carril (LKS, Lane Keeping System), tienen prácticamente el mismo objetivo que los sistemas de aviso de abandono de carril. Sin embargo, mientras que el sistema de aviso responsabiliza al conductor para que realice la maniobra para reencausar al vehículo, el sistema de permanencia activa mecanismos automáticos para regresar el vehículo al carril. Cuando el vehículo se aproxima a la línea de delimitación, el sistema lo aparta de dicha línea hasta que vuelve a la trayectoria correcta, [8]. El sistema puede corregir la trayectoria, actuando sobre la columna de la dirección para girar las ruedas de manera que permanezca en el trazado o bien frenar con suavidad. Algunos sistemas avisan incluso al conductor cuando no detectan sus manos en el volante, [10]. A la fecha, la mayoría de estos sistemas tienen el problema común de que no siempre son capaces de detectar la desviación de la trayectoria cuando las marcas no son lo suficientemente visibles o porque el sensor no las reconoce. Además, solamente realizan acciones correctivas si la marca de delimitación del carril se aproxima de forma gradual, es decir, no corrigen cambios bruscos; por lo anterior, la confiabilidad de dicho sistema continua en evaluación, [10]. Sistema de detección de baches Los baches son irregularidades del camino que consisten en la ruptura, disgregación y posterior remoción, de parte de la capa superficial del pavimento. Dependiendo de su tamaño y profundidad, pueden representar un riesgo de ocurrencia de accidentes para los usuarios del camino, ya que en caso de que las llantas del vehículo pasen sobre ellos existe el riesgo de causar daños en las mismas, en los rines y/o el sistema de suspensión. En ocasiones, el conductor, en su afán por evitar la irregularidad del camino, puede verse en la necesidad de realizar alguna maniobra evasiva repentina que genera inestabilidad o pérdida de control direccional. Para evitar lo anterior, se están desarrollando sistemas capaces de detectar y analizar los baches presentes en la carretera (Figura 7). Algunos de estos sistemas tendrán capacidad de enviar información sobre los mismos a las autoridades para que procedan a su arreglo y, al mismo tiempo, alertar a otros vehículos para que estén prevenidos ante esta situación. La pieza clave del sistema estará en la conexión a la nube de la tecnología para compartir en tiempo real toda la información adquirida durante la conducción. Aunque una cámara de vídeo será la encargada de analizar las imperfecciones de la carretera, se contempla que el propio amortiguador ofrezca la información de mayor relevancia al poder medir la gravedad del bache una vez que el vehículo haya pasado por encima. Otros sistemas tendrán un enfoque predictivo, con la idea de detectar los baches y tomar medidas para evitarlos o preparar el sistema de suspensión, [11].
Figura 7. Sistema de detección y análisis de baches, [11].
Sistema de monitoreo de atención y cansancio del conductor Las situaciones donde el conductor no canaliza el 100% de su atención sobre la carretera son más habituales de lo que pudiera parecer. El cansancio, el estrés o la simple distracción puntual elevan significativamente el riesgo de sufrir un accidente al no poder controlar una situación donde el tiempo de respuesta es el factor más importante. La diferencia entre escenarios de un simple susto o de un accidente con importantes daños físicos, es cuestión de apenas unas milésimas de segundo en las que el conductor pierde la mirada, cierra los ojos debido al cansancio acumulado o centra su atención en otros aspectos como el teléfono celular o el sistema multimedia del vehículo. Algunos fabricantes están desarrollando sistemas que minimicen o eliminen este riesgo potencial, analizando constantemente los ojos del conductor para determinar cuál es su nivel de atención en tiempo real, [12]. Estos sistemas funcionan mediante la proyección de luz infrarroja sobre el rostro del conductor y una cámara que graba continuamente, con un algoritmo capaz de determinar su grado de atención en tiempo real. Gracias al uso de esta información, el vehículo puede alertar al conductor para corregir la situación y prevenir situaciones de mayor riesgo. Otros sistemas cuentan, además, con protocolos de actuación como frenar de emergencia de manera autónoma, [12]. La Figura 8 representa un sistema monitoreando los ojos del conductor.
Figura 8. Sistema de monitoreo de atención del conductor, [12]. De consideración importante Los factores que conforman el complejo sistema que envuelve la seguridad vial de carreteras son el conductor, el vehículo, la carretera y el entorno. Alrededor del 80% de los accidentes viales son atribuidos al conductor, [13]. De aquí se desprende que la aceptación de la vulnerabilidad del cuerpo humano y su incipiente propensión a cometer errores ha sido uno de los puntos medulares para el desarrollo de sistemas de seguridad. Las tendencias en el desarrollo de nuevos sistemas de seguridad van orientadas a la eliminación del error humano en la ocurrencia de accidentes de tránsito mediante la ejecución de acciones correctivas autónomas a estos errores, lo que los sitúa en el marco de los sistemas de seguridad activos. No obstante, es importante mencionar que no se debe dejar toda la responsabilidad de la seguridad a los sistemas y su respuesta automática. Entre otros factores, se requiere del acoplamiento de la infraestructura del camino, preparada para interactuar con los sistemas de monitoreo del vehículo, lo cual requiere aún de un trabajo importante. Por tanto, la educación acerca de la prudencia al conducir y el estar siempre atentos al camino sigue siendo el principal compromiso del conductor y deberá ser algo que no se deje de lado, en aras de reducir los niveles de accidentalidad. Referencias 1. Organización Mundial de la Salud (2015). Resumen Informe sobre la Situación Mundial de la Seguridad Vial 2015. Manejo de Enfermedades No Transmisibles, Discapacidad, Violencia y Prevención de Lesiones (NVI). Ginebra, Suiza. Disponible en: http://www.who.int/violence_injury_prevention/road_safety_status/2015/Summary_GSRRS2015_SPA.pdf?ua=1 2. Calaza, Hernando. (08 de junio 2012). Un nuevo retrovisor elimina puntos ciegos sin deformar. (enero 2016). Autocosmos.com, sitio web: http://noticias.autocosmos.com.ar/2012/06/08/un-nuevo-retrovisor-elimina-puntos-ciegos-sin-deformar 3. Viso, Esteban. (19 de julio 2012). Que es el Blis? (diciembre 2015). Circula seguro, sitio web: http://www.circulaseguro.com/que-es-el-blis/ 4. Webmaster (17 de diciembre 2012). Luces automáticas y adaptativas (diciembre 2015). Autovidal, sitio web: http://blog.autovidal.es/tecnica/luces-automaticas-y-adaptativas/ 5. Webmaster (07 de febrero 2013). Los diez sistemas de seguridad activa del coche más conocidos (diciembre 2015). motorpasion, sitio web: http://www.motorpasion.com/espaciotoyota/los-10-sistemas-de-seguridad-activa-del-coche-mas-conocidos 6. Webmaster (25 de marzo 2015). Suspensión activa (enero 2016). Wikipedia, sitio web: https://es.wikipedia.org/wiki/Suspensi%C3%B3n_activa 7. Cuevas Colunga, A. C., et al. Anuario Estadístico de Accidentes en Carreteras Federales (2013), Instituto Mexicano del Transporte, Documento Técnico No 61, Sanfandila, Qro., 2015. 8. Camós, Josep. (19 de febrero 2013). ¿Qué es el LDW, o detector de cambio de carril? (diciembre 2015). Circula seguro, sitio web: http://www.circulaseguro.com/que-es-el-ldw-o-detector-de-cambio-de-carril/ 9. García, Agustín. (28 de abril 2014). Dentro de tu coche (X): avisador de cambio involuntario de carril (diciembre 2015). Freno motor, sitio web: http://frenomotor.com/tecnologia/avisador-cambio-de-carril 10. Webmaster. Sistemas de asistencia de cambio de carril (diciembre 2015). EuroNCAP, sitio web: http://www.euroncap.com/es/seguridad-en-los-veh%C3%ADculos/descripci%C3%B3n-de-los-premios/sistemas-de-asistencia-de-cambio-de-carril/ 11. Clavero, David. (12 de junio 2015). Jaguar Land Rover descubrirá y evitará todos los baches de la carretera (diciembre 2015). Diariomotor, sitio web: http://www.diariomotor.com/tecmovia/2015/06/12/jaguar-land-rover-descubrira-y-evitara-todos-los-baches-de-la-carretera/ 12. Clavero, David. (18 de marzo 2014). Cansancio y distracción podrían dejar de ser un problema al volante (diciembre 2015). Diariomotor, sitio web: http://www.diariomotor.com/tecmovia/2014/03/18/cansancio-y-distraccion-podrian-dejar-de-ser-un-problema-al-volante/ 13. Walker, B.. (2013). Human error as a cause of vehicle crashes. (enero 2016), de Stanford Law School. The Center for Internet and Society Sitio web: http://cyberlaw.stanford.edu/blog/2013/12/human-error-cause-vehicle-crashes FLORES Óscar FABELA Manuel VAZQUEZ, David MARTINEZ Miguel HERNANDEZ Ricardo SANCHEZ Luis MOLANO, Martin |
