Para Daimler, la conducción autónoma ha dejado de ser ciencia ficción. La conducción autónoma con camiones en el tráfico de largas distancias será realidad dentro de diez años. El prototipo cercano a la realidad Future Truck 2025 de Mercedes-Benz ha superado ya esta fase de desarrollo. El punto de partida tecnológico es el Mercedes-Benz Actros del año 2014. Este camión acredita la viabilidad futura del líder entre los camiones europeos para el tráfico de largas distancias, que ha definido el estándar de rentabilidad, seguridad y manejo desde su introducción en el mercado en 2011.
El Mercedes-Benz Actros es la base del prototipo cercano a la serie
El punto de partida tecnológico del Future Truck 2025 con «Highway Pilot» es el Mercedes-Benz Actros 1845. Su motor desarrolla 330 kW (449 CV) y alcanza un par motor máximo de 2.200 Nm. Para la transmisión de fuerza se utiliza el cambio completamente automatizado Mercedes PowerShift 3 incorporado de serie con doce velocidades.
El diseño del semirremolque es ya una promesa de futuro. Mercedes-Benz presentó hace dos años el Aerodynamics Trailer como estreno mundial en el Salón Internacional de Vehículos Industriales (IAA). Las medidas de optimizado aerodinámico de este prototipo permiten reducir el consumo del tren de carretera completo en hasta un 5 por ciento. El paquete completo formado por Future Truck 2025 de Mercedes-Benz y Mercedes-Benz Aerodynamics Trailer permite aprovechar las ventajas de ambos conceptos para configurar el tren articulado del mañana.
Por ahora, todavía camuflado
Durante los recorridos de prueba por las vías públicas, el Future Truck 2025 circula todavía camuflado, con láminas de color blanco y negro en el exterior que no permiten apreciar su contorno real. En el interior se coloca asimismo una cubierta que desfigura el puesto de conducción y lo protege de miradas indiscretas. No obstante, las pantallas adicionales permiten apreciar ya que el puesto de trabajo del futuro conductor de camión responderá a las necesidades de un gestor de transporte. El nuevo Actros separa ya ópticamente dentro de la cabina el área de trabajo del conductor de la zona dedicada al descanso. En el futuro, la cabina del conductor dispondrá de un puesto de trabajo confortable y funcional para la fase de conducción autónoma.
Además, la nueva normativa reguladora de la longitud de los conjuntos y trenes de carretera en la Unión Europea permitirá implementar medidas adicionales de optimizado aerodinámico. El Aerodynamics Trailer se beneficia ya de estas medidas. Y también se beneficiará el Future Truck 2025 en su espectacular diseño definitivo. El estreno mundial tendrá lugar en septiembre con ocasión del Salón Internacional de Vehículos Industriales (IAA).
Buena visión: sensores de radar y una cámara exploran la vía por delante
Un aspecto decisivo del Future Truck 2025 de Mercedes-Benz como camión para la conducción autónoma es su equipamiento técnico. En la sección inferior del frontal se encuentra un sensor de radar que explora el área de corto y de largo alcance por delante del camión. El sensor de radar frontal con un alcance de 250 metros explora la calzada con un ángulo de abertura de 18 grados.
El sensor de corto alcance tiene un alcance de 70 metros y un ángulo de abertura de 130 grados. El sensor de radar es la base de equipos ya disponibles en la actualidad, como el sistema de regulación de la distancia y el servofreno de emergencia.
Una cámara estereoscópica situada por encima del salpicadero, detrás del parabrisas, explora asimismo la zona situada por delante del vehículo. Actualmente se monta en este lugar la cámara 2D del detector de cambio de carril opcional. La cámara estereoscópica tiene un alcance de 100 metros y cubre un área de 45 grados en horizontal y 27 grados en vertical.
La cámara estereoscópica del Future Truck 2025 de Mercedes-Benz puede identificar de un solo carril y de dos carriles carreteras, peatones, obstáculos estáticos o en movimiento, otros objetos dentro del área supervisada y las características de la calzada. La cámara reconoce todo lo que se distingue del fondo, por lo que puede calcular con precisión el espacio libre disponible. La cámara estereoscópica frontal registra asimismo la información de las señales de tráfico.
Junto a la detección de objetos y de espacio libre, la cámara estereoscópica se utiliza también para el reconocimiento del carril, una función esencial para el guiado del vehículo en la conducción autónoma.
Para supervisar el área de la calzada situada a la izquierda y a la derecha del camión se utilizan sensores de radar instalados en los laterales. Estos sensores se montan a ambos lados por delante del eje trasero de la tractora. Su alcance es de 60 metros y los sensores cubren una apertura de 170 grados.
Fusión multisensorial: combinación de los datos de todos los sensores
Los sensores están interconectados en red —los especialistas llaman a esta técnica fusión multisensorial—, de modo que generan una imagen completa del entorno. Se reconocen todos los objetos estáticos y en movimiento en el entorno del camión. Gracias a la fusión de los datos del sensor de radar frontal, los sensores de radar laterales y la cámara frontal con ayuda de un ordenador central con procesador multinúcleo de alta potencia es posible «observar» la zona completa por delante y a los lados del camión. A modo de comparación: el ojo humano tiene un campo visual de 150 grados, pero la zona nítida se limita a una fracción de esta cifra.
La precisión de los sensores es tan elevada que no sólo pueden reconocer el arcén con ayuda de las líneas delimitadoras, sino incluso identificar el trazado de la carretera analizando la configuración de los bordes de la calzada (por ejemplo, defensas laterales, o vegetación.
Los sensores y la cámara están activos en la gama completa de velocidad, tanto a vehículo parado como a la velocidad máxima autorizada por la ley para los camiones, 80 km/h. La nueva técnica interviene en la dirección y mantiene el camión en el centro de su carril, automáticamente y con toda seguridad. El sistema dispone además de los datos del mapa digital de carreteras en tres dimensiones utilizado ya por el sistema de asistencia a la conducción Predictive Powertrain Control (PPC). De ese modo, el camión conoce en todo momento a la perfección el trazado de la carretera y la topografía de la ruta.
Para la determinación de la propia posición se utilizan asimismo el mapa digital de carreteras y la información de la fusión multisensorial.
V2V, comunicación de los vehículos entre sí
Las técnicas de interconexión V2V y V2I son el complemento ideal al «Highway Pilot». En un futuro cercano, todos los vehículos equipados con esta técnica transmitirán de forma permanente información a su entorno en forma de los llamados CAM (Corporate Awareness Messages). El camión comunica en estos mensajes su posición, el tipo de vehículo, sus dimensiones, el sentido de circulación y la velocidad, así como, en su caso, maniobras de aceleración, maniobras de frenado y la curvatura de las curvas.
La frecuencia de emisión de estas informaciones varía según la velocidad del vehículo y la intensidad de los cambios en su movimiento. Puede enviar un mensaje por segundo si se conduce de forma serena y homogénea, o hasta diez mensajes en el mismo periodo de tiempo si se dan cambios importantes en los parámetros.
Para la transmisión de esta información se utiliza tecnología WLAN en la frecuencia unificada en toda Europa G5, que corresponde a 5,9 GHz. La base es la «ITS Vehicle Station» a bordo del vehículo (ITS son las siglas de Intelligent Transport Systems and Services, ‘Sistemas y servicios de transporte inteligente’). La comunicación entre los vehículos está también normalizada y asegurada mediante los acuerdos de un consorcio formado por fabricantes de automóviles, proveedores, organizaciones estatales y centros de investigación.
Conducción preventiva con reacciones rápidas
El alcance de los mensajes enviados de forma continua es de unos 500 metros. Mediante estos mensajes, los vehículos se informan mutuamente acerca de sus movimientos, y pueden reaccionar de inmediato y de forma preventiva. Esto incluye, por ejemplo, las reacciones a la incorporación de vehículos a una autopista, o la existencia de una retención cercana en la ruta prevista. Cada una de estas noticias está certificada para evitar abusos de la técnica. En caso necesario pueden inhibirse los mensajes mediante noticias DEN (Decentralized Environmental Notification, ‘notificación descentralizada sobre el entorno’). Estas noticias advierten de determinados acontecimientos, como una frenada de emergencia o la conexión de las luces intermitentes de advertencia o de los faros antiniebla.
V2I, comunicación entre el camión y la infraestructura
V2I significa que todas estas noticias y señales se envían asimismo a destinatarios externos, como las estaciones de gestión de tráfico. Las estaciones pueden reaccionar con flexibilidad a estas noticias, modificando la velocidad máxima autorizada o permitiendo el uso de carriles adicionales. Del mismo modo, las estaciones pueden enviar noticias a los vehículos; por ejemplo, acerca de zonas de obras provisionales o itinerantes.
Si no hay ninguna estación fija V2I dentro del alcance directo del vehículo, las informaciones se transmiten en forma de cadena a través de otros vehículos. Si no existe una red WLAN, la transmisión de información se realiza utilizando estándares de telefonía móvil, como UMTS o GPRS.
Todos estos datos informan a tiempo al conductor, es decir, al ordenador de su vehículo, de lo que sucede fuera de su campo visual. De ese modo, el conductor y su vehículo reciben con antelación información sobre obstáculos, antes de que pueda surgir una situación de peligro.
Medidas activas contra las retenciones: el tráfico rodado como sistema capaz de aprender
El Future Truck 2025 de Mercedes-Benz no recorre su ruta en solitario. Sin que lo perciba su conductor, intercambia continuamente informaciones con su entorno. Del mismo modo que transmite a otros vehículos datos acerca de sus propios movimientos y el curso de la ruta, recibe también señales que relejan el movimiento de otros camiones y de otros vehículos. El resultado es una comunicación en tiempo real entre los usuarios de la vía interconectados, mucho más precisa de la que pudiera alcanzar cualquier emisora de información sobre el tráfico.
La información sobre la densidad del tráfico o sobre una ralentización del tráfico en una vía se transmite de forma preventiva, así como los datos sobre retenciones, su posición y su duración, o sobre las zonas de obras. Estos datos están siempre a disposición de todos los usuarios de la vía. Dado que los vehículos interconectados reaccionan automáticamente a estas informaciones, se garantiza un flujo homogéneo del tráfico y un aprovechamiento perfecto de la infraestructura limitada de la carretera, mucho mejor de la que permiten incluso los sistemas más sofisticados de gestión de tráfico. Si se detectan obstáculos de mayor relevancia se envían a tiempo indicaciones para modificar automáticamente la ruta al destino especificado, o se recomiendan rutas alternativas. En combinación con la conducción autónoma, el tráfico rodado se convierte así en un sistema capaz de aprender.
La mayor fluidez del tráfico conduce a un aumento de la velocidad media de transporte, sin necesidad de variar la velocidad máxima autorizada, y al mismo tiempo se ahorra combustible. Esto supone una ventaja para todos los involucrados en la industria del transporte: las empresas de transporte de mercancías, sus conductores, los remitentes y los destinatarios de los envíos.