Dentro del Programa de Doctorado en Tecnologías Industriales y de Telecomunicación (TECNIT) de la Universidad Miguel Hernández (UMH) de Elche, el doctorando Gokulnath Thandavarayan ha defendido una tesis que contribuye de forma destacada al estándar TS 103 324 que el instituto europeo de estandarización de telecomunicaciones (ETSI) ha publicado en junio de 2023 sobre percepción cooperativa para vehículos autónomos y conectados. Las investigaciones de la tesis doctoral, recogidas en el estándar TS 103 324, se han centrado en nuevas técnicas que permiten un intercambio de información entre vehículos más fiable y con menor latencia.

Fuente: UMH

Los vehículos autónomos utilizan diferentes sensores (LIDAR, radar, cámaras) para percibir su entorno y detectar objetos a su alrededor. Con esta información digital, los vehículos autónomos son capaces de reconocer su entorno y planificar su conducción. En concreto, las investigaciones de Gokulnath Thandavarayan permiten controlar la cantidad de información intercambiada entre vehículos y gestionar cómo debe intercambiarse para garantizar su correcta recepción y la escalabilidad del sistema. Esto es de suma importancia porque los vehículos autónomos generan una gran cantidad de información sobre su percepción del entorno y el espectro radioeléctrico y el ancho de banda disponible para los sistemas de comunicaciones V2X son limitados, lo que puede llegar a comprometer la correcta transmisión de datos para una percepción cooperativa efectiva.

La presencia de obstáculos (por ejemplo, edificios o vehículos) o incluso las condiciones atmosféricas (por ejemplo, niebla) limitan el alcance de estos sensores y, por lo tanto, la percepción de los vehículos. Los sistemas de percepción cooperativa abordados en la tesis doctoral permiten que los vehículos autónomos y conectados intercambien información sobre los objetos que cada vehículo detecta utilizando las comunicaciones V2X (Vehicle to Everything) inalámbricas o móviles. De esta forma, los vehículos autónomos serán capaces de detectar no sólo los objetos que sus sensores detectan, sino también los que detectan los sensores de los vehículos cercanos. Así, la conectividad V2X entre vehículos aumenta el rango de percepción de los vehículos autónomos y conectados y, por lo tanto, su seguridad ya que los vehículos podrán detectar con mayor antelación situaciones conflictivas de tráfico y disponer, así, de más tiempo para planificar la conducción autónoma. Los beneficios de la percepción cooperativa para la conducción autónoma son tales que el desarrollo del estándar europeo ha sido una prioridad para la industria de la automoción y telecomunicaciones europeas.

El doctorando de la UMH realizó, también, importantes contribuciones al informe técnico TR 103 562, publicado por ETSI en diciembre de 2019, como paso previo al estándar de percepción cooperativa que ETSI ha aprobado recientemente. Estas contribuciones incluyeron estudios de dimensionado y efectividad de la percepción cooperativa de los futuros vehículos autónomos y conectados.

La tesis doctoral ha sido dirigida por los investigadores del Instituto de Investigación en Ingeniería de Elche (I3E) y profesores del Departamento de Ingeniería de Comunicaciones y el laboratorio UWICORE de sistemas de comunicaciones móviles e inalámbricas de la UMH Miguel Sepulcre Ribes y Javier Gozálvez Sempere.  Este laboratorio es uno de los principales laboratorios europeos de investigación en materia de conectividad para automoción y participa activamente en el desarrollo de los estándares europeos del ETSI para conducción y movilidad autónoma y conectada. La UMH ha sido una de las dos universidades europeas que ha contribuido a la creación del estándar europeo de percepción cooperativa, así como a la creación de los estándares sobre comunicaciones multi-canal, control de congestión, aparcamiento autónomo y maniobras cooperativas.