>En los 煤ltimos tiempos se ha producido un gran revuelo en torno a los autos aut贸nomos, y definitivamente hay un gran inter茅s sobre el tema.

Aunque desde el suceso del accidente del veh铆culo de prueba sin conductor de Uber en 2017 y los numerosos accidentes del piloto autom谩tico de Tesla que han tenido lugar, muchas m谩s personas se encuentran recelosas del futuro de la autonom铆a en el transporte, es decir, la confianza est谩 empezando a desaparecer.

Es por esta raz贸n que es importante entender c贸mo funcionan estas m谩quinas sobre ruedas y la tecnolog铆a que permite que funcionen correctamente.

C贸mo funcionan los autos aut贸nomos

驴Qu茅 son los autos aut贸nomos?

Los autos aut贸nomos son veh铆culos, pero tambi茅n pueden ser camiones, autobuses y otros, en los que no es necesario que los conductores humanos tomen el control para manejar el veh铆culo con seguridad, combinando sensores y software para controlar, navegar y conducir el veh铆culo.

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Para que los autos aut贸nomos se apoderen de las calles, hay una tendencia por parte de los fabricantes a a帽adir gradualmente tecnolog铆as que colaboren con los conductores tanto a la conducci贸n como en el mantenimiento del propio auto como, por ejemplo:

  • control de velocidad de crucero,
  • asistencia a la conducci贸n y al aparcamiento,
  • gesti贸n de la frenada,
  • sistema de detecci贸n de obst谩culos y usuarios de la carretera,
  • alertas de proximidad con otros veh铆culos y adaptaciones de la conducci贸n,
  • supervisi贸n de las condiciones de funcionamiento,
  • ajuste de la velocidad en funci贸n de las condiciones de la trayectoria.

En la actualidad, no hay veh铆culos legalmente operativos y totalmente aut贸nomos en el mundo. Sin embargo, existen veh铆culos parcialmente aut贸nomos, como autos y camiones con diversos grados de automatizaci贸n, desde asistencia para frenar hasta ayuda para cambiar de carril y aparcar, y algunos modelos incluso tienen cierto grado de direcci贸n autom谩tica.

La tecnolog铆a de conducci贸n aut贸noma es cada vez m谩s com煤n y podr铆a transformar radicalmente nuestro sistema de transporte.

C贸mo funcionan los autos aut贸nomos

Aut贸nomo vs. Automatizado vs. Autoconducci贸n, 驴cu谩l es la diferencia?

La Sociedad de Ingenieros del Autom贸vil (SAE) utiliza el t茅rmino automatizado en lugar de aut贸nomo. Una de las razones es que la palabra autonom铆a tiene implicaciones m谩s all谩 de lo electromec谩nico. Un auto totalmente aut贸nomo ser铆a consciente de s铆 mismo y capaz de tomar sus propias decisiones. Por ejemplo, si le dices 鈥渓l茅vame al trabajo鈥, pero el auto decide llevarte a la playa. Un coche totalmente automatizado, sin embargo, seguir铆a las 贸rdenes y luego se conducir铆a a s铆 mismo.

El t茅rmino 鈥渁utoconducci贸n鈥 suele utilizarse indistintamente con el de 鈥渁ut贸nomo鈥. Sin embargo, es algo ligeramente diferente. Un auto de autoconducci贸n puede conducirse a s铆 mismo en algunas o incluso en todas las situaciones, pero un pasajero humano debe estar siempre presente y listo para tomar el control. Los autos de autoconducci贸n entrar铆an en el nivel 3, automatizaci贸n condicional de la conducci贸n, o en el nivel 4, alta automatizaci贸n de la conducci贸n. Est谩n sujetos a la geolocalizaci贸n, a diferencia de un coche totalmente aut贸nomo de nivel 5 que podr铆a ir a cualquier parte.

Esto es solo un ejemplo de lo que podemos hacer ahora con los autos Tesla

C贸mo funcionan los autos aut贸nomos

Niveles de autonom铆a en los autos aut贸nomos

La Administraci贸n Nacional de Seguridad del Tr谩fico en las Carreteras de Estados Unidos (NHTSA) establece seis niveles de automatizaci贸n, empezando por el nivel 0, en el que los humanos conducen, pasando por las tecnolog铆as de asistencia al conductor hasta llegar a autos totalmente aut贸nomos.

Cuantas m谩s soluciones tecnol贸gicas en actuadores y sensores incorporen el autom贸vil, mayor ser谩 su grado de automatizaci贸n. Como hay varias etapas de desarrollo, la normativa y las definiciones t茅cnicas tambi茅n deben adaptarse.

  • Nivel 0: un humano realiza toda la conducci贸n sin asistencia.
  • Nivel 1: un sistema avanzado de asistencia al conductor (ADAS) ayuda al conductor humano a dirigir, frenar o acelerar, aunque no simult谩neamente. Un ADAS incluye c谩maras de visi贸n trasera y funciones como el aviso de vibraci贸n del asiento para alertar a los conductores cuando se desv铆an del carril de circulaci贸n.
  • Nivel 2: un ADAS que puede dirigir y frenar o acelerar simult谩neamente mientras el conductor sigue plenamente consciente al volante y contin煤a actuando como conductor.
  • Nivel 3: un sistema de conducci贸n automatizada (ADS) puede realizar todas las tareas de conducci贸n en determinadas circunstancias, como estacionar el auto. En estas circunstancias, el conductor humano debe estar preparado para retornar el control y sigue siendo el conductor principal del veh铆culo.
  • Nivel 4: un ADS puede realizar todas las tareas de conducci贸n y supervisar el entorno de conducci贸n en determinadas circunstancias. En esas circunstancias, el ADS es lo suficientemente fiable como para que el conductor humano no tenga que prestar atenci贸n.
  • Nivel 5: El ADS del veh铆culo act煤a como un ch贸fer virtual y realiza toda la conducci贸n en todas las circunstancias. Los ocupantes humanos son pasajeros y nunca se espera que conduzcan el veh铆culo.

Como puedes ver, mientras algunos modelos ya se fabrican en serie con alg煤n nivel de automatizaci贸n, otros prototipos y proyectos est谩n siendo tocados por los fabricantes de autom贸viles y las empresas tecnol贸gicas.

La incapacidad de los sensores para trabajar en condiciones poco 贸ptimas, la falta de normativa y la capacidad de aprendizaje de las m谩quinas para superar la suposici贸n humana, as铆 como la escasa confianza de los consumidores, son algunas de las razones por las que los autos totalmente aut贸nomos no est谩n hoy en las carreteras. Los veh铆culos sin conductor pueden esperarse en la pr贸xima d茅cada en las carreteras, pero probablemente no se produzcan en las ciudades hasta dentro de varias d茅cadas.

Haciendo un resumen de los niveles de autonom铆a de manera m谩s visual tenemos:

C贸mo funcionan los autos aut贸nomos
C贸mo funcionan los autos aut贸nomos

驴C贸mo funcionan los veh铆culos aut贸nomos en la pr谩ctica?

El desarrollo de los veh铆culos aut贸nomos est谩 en una fase avanzada. Hoy en d铆a, la Inteligencia Artificial, a trav茅s de la visi贸n computacional y otros m茅todos, permite a los veh铆culos diferenciar los tipos de obst谩culos y situaciones en las carreteras para no solo reaccionar seg煤n par谩metros preestablecidos, sino tambi茅n aprender las eventualidades.}

Con la conectividad, los ordenadores de a bordo intercambian informaci贸n entre s铆. As铆, un imprevisto con uno de los autom贸viles servir谩 para que todos aprendan a enfrentarse a id茅nticas circunstancias. Por ello, las autom贸viles necesitar谩n una central inform谩tica m谩s potente que los actuales m贸dulos electr贸nicos y sistemas de diagn贸stico a bordo.

La mayor铆a de los sistemas de autoconducci贸n crean y mantienen un mapa interno de su entorno basado en la informaci贸n obtenida de una amplia gama de sensores, como el radar. Algunos veh铆culos aut贸nomos utilizan rayos l谩ser, junto con otros sensores, para construir el mapa interno. Otros utilizan un radar, c谩maras de alta potencia y un sonar, as铆 como mapas cargados en sus sistemas para su funcionamiento.

A continuaci贸n, el software procesa la informaci贸n obtenida en tiempo real, traza una trayectoria y emite instrucciones a los actuadores del veh铆culo que controlan la aceleraci贸n, el frenado y la direcci贸n. Las reglas, los algoritmos para evitar obst谩culos, el modelado predictivo y la discriminaci贸n entre objetos, es decir, conocer la diferencia entre una bicicleta y una motocicleta, ayudan al software a seguir las normas de tr谩fico y sortear los obst谩culos.

Mientras que los veh铆culos parcialmente aut贸nomos pueden requerir la intervenci贸n de un conductor humano si el sistema entra en conflicto, los futuros veh铆culos totalmente aut贸nomos pueden no ofrecer ni siquiera un volante.

Los veh铆culos aut贸nomos pueden distinguirse adem谩s como conectados o no, indicando si pueden comunicarse con otros veh铆culos y con la infraestructura de la ciudad, como la pr贸xima generaci贸n de sem谩foros y la gesti贸n del tr谩fico en las ciudades.

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Componentes de los autos aut贸nomos

A muy alto nivel, podemos resumir todos los procesos individuales de un auto aut贸nomo con los siguientes procesos, escritos en el orden de ocurrencia, aunque todo este proceso tiene lugar cientos o miles de veces cada segundo:

  • Visi贸n por ordenador. Esto vendr铆a siendo los ojos del auto, c贸mo ve la carretera. Algo interesante es que esto se hace a trav茅s de varios tipos de sensores no solamente con c谩maras.
  • Fusi贸n de sensores. El proceso de combinar informaci贸n de otras fuentes, como nuestro cerebro combina datos auditivos y visuales para tomar decisiones.
  • Localizaci贸n. Averiguar exactamente, incluyendo hasta un d铆gito de cent铆metros, d贸nde se encuentra el auto en la carretera, con un grado de precisi贸n muy alto.
  • Planificaci贸n de la ruta. Tomar toda la informaci贸n sobre nuestro entorno y decidir qu茅 camino debemos seguir para llegar a nuestro destino.
  • Control. El proceso de mover f铆sicamente el auto en funci贸n de las decisiones tomadas en la planificaci贸n de la ruta, ajustando constantemente la direcci贸n, el gas y los frenos.

Todo este proceso por el que pasa un auto con tanta frecuencia ocurre con respecto a un monto de objetos u obst谩culos en la carretera que pueden ser una amenaza potencial para la navegaci贸n segura de nuestro veh铆culo.

Si el auto, por ejemplo, circula por una calle sencilla, recta y tranquila, est谩 utilizando constantemente sus sensores para captar el mundo que le rodea constantemente. Algunos sensores de los autos aut贸nomos de prueba observan el mundo hasta 120 veces por segundo en busca de cambios en el entorno para detectar posibles obst谩culos, mediante el proceso de visi贸n por ordenador.

La informaci贸n procedente de todos los sensores, como radar LiDAR, c谩maras, entre otros, se combina y se considera como una sola imagen, mediante el proceso de fusi贸n de sensores, fusi贸n de todos los datos de los sensores.

Si nuestro auto ve a una persona en su camino, la detectar谩 a partir de los datos fusionados de todos los sensores que crean esa gran imagen.

A lo largo de todo el proceso de funcionamiento, el veh铆culo autoconducido se est谩 localizando. Averigua en qu茅 lugar del mundo se encuentra y, a partir de esa informaci贸n, puede decidir cu谩l es el mejor curso de acci贸n durante la planificaci贸n de la ruta.

Nuestro auto de ejemplo, en este caso, decidir谩 detenerse a 6 metros del movimiento perpendicular de la persona que cruza la calle.

Esta decisi贸n se ejecuta entonces durante el control, el auto aplicar谩 la cantidad correcta de freno de forma que el auto desacelere a la velocidad adecuada para detenerse en el momento oportuno.

El veh铆culo analiza el entorno, toma decisiones y las ejecuta para cada objeto que detecta y que puede interferir en su trayectoria, constantemente.

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驴Son seguros los autos aut贸nomos?

Uno de los factores que m谩s motivan a los autos sin conductor es la expectativa de reducir los accidentes, las lesiones y las muertes de pasajeros y peatones.

Los autos aut贸nomos son actualmente una industria no regulada y sin una norma de seguridad. Como consecuencia, el software puede ser vulnerable a la pirater铆a y al control remoto y m谩s susceptible a los virus inform谩ticos. Con hasta 100 computadores a bordo, los autos de conducci贸n aut贸noma tambi茅n pueden sufrir un fallo inform谩tico que provoque un accidente con otro veh铆culo o con un peat贸n.

Las suposiciones e interacciones humanas que se utilizan hoy en d铆a para adelantar de forma segura, como entrar en una calle concurrida desde una v铆a lateral, no est谩n actualmente perfeccionadas en los veh铆culos aut贸nomos. Con los autos aut贸nomos en las carreteras, los conductores deben tomar ciertas precauciones para su propia seguridad. Esto incluye no ponerse nunca al volante de un veh铆culo aut贸nomo en estado de embriaguez y prestar atenci贸n a las condiciones que rodean al veh铆culo. Incluso con los continuos avances en la tecnolog铆a, es crucial tener un seguro de auto adecuado y practicar h谩bitos de conducci贸n seguros.

Toma en cuenta que en promedio m谩s de 35.000 personas mueren cada a帽o en Estados Unidos en accidentes relacionados con veh铆culos y que hasta el 94% de los choques se producen por errores humanos, seg煤n las instituciones.

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驴Cu谩les son los retos de los autos aut贸nomos?

Los autos totalmente aut贸nomos, es decir nivel 5, se est谩n probando en varios lugares del mundo, pero todav铆a no hay ninguno disponible para el p煤blico en general. A煤n faltan a帽os para eso. Los retos van desde los tecnol贸gicos y legislativos hasta los medioambientes y filos贸ficos.

LiDAR y radar

El LiDARes caro y todav铆a est谩 tratando de encontrar el equilibrio adecuado entre alcance y resoluci贸n. Si varios autos aut贸nomos circular谩n por la misma carretera 驴ser谩 posible se interfieran sus se帽ales LiDAR entre s铆? Y si se dispone de m煤ltiples frecuencias de radio 驴ser谩 el rango de frecuencias suficiente para soportar la producci贸n en masa de coches aut贸nomos?

驴Qu茅 ocurre cuando un auto aut贸nomo circula con fuertes precipitaciones? Si hay una capa de nieve en la carretera, los divisores de carril desaparecen. 驴C贸mo podr谩n las c谩maras y los sensores rastrear las marcas de los carriles si 茅stas est谩n oscurecidas por el agua, el aceite, el hielo o los escombros?

Responsabilidad en caso de accidente

驴Qui茅n es responsable de los accidentes causados por un auto aut贸nomo? 驴El fabricante? 驴El pasajero humano? Los 煤ltimos planos sugieren que un auto totalmente aut贸nomo de nivel 5 no tendr谩 ni volante, por lo que un pasajero humano ni siquiera tendr铆a la opci贸n de tomar el control del veh铆culo en caso de emergencia.

Inteligencia Artificial frente a inteligencia emocional

Los conductores humanos se basan en pistas sutiles y en la comunicaci贸n no verbal, como el contacto visual con los peatones o la lectura de las expresiones faciales y el lenguaje corporal de otros conductores, para tomar decisiones en fracciones de segundo y predecir comportamientos. 驴Ser谩n los autos aut贸nomos capaces de reproducir esta conexi贸n? 驴Tendr谩n los mismos instintos para salvar vidas que los conductores humanos?

驴Cu谩les son los beneficios de los autos aut贸nomos?

Las posibilidades de mejorar la comodidad y la calidad de vida son ilimitadas. Las personas mayores y los discapacitados f铆sicos tendr铆an independencia, incluso podr铆as enviar a tu perro a una cita con el veterinario.

Pero la verdadera promesa de los autos aut贸nomos es la posibilidad de reducir dr谩sticamente las emisiones de CO2. En un estudio reciente, los expertos identificaron tres tendencias que, si se adoptan simult谩neamente, liberar铆an todo el potencial de los autos aut贸nomos: la automatizaci贸n de los veh铆culos, la electrificaci贸n de los mismos y el uso compartido.

Para 2050, estas tres revoluciones del transporte urbano鈥 podr铆an:

  • Reducir la congesti贸n del tr谩fico, un 30% menos de veh铆culos en la carretera.
  • Reducir los costes de transporte en un 40%, en t茅rminos de veh铆culos, combustible e infraestructura.
  • Mejorar la transitabilidad y la habitabilidad.
  • Liberar aparcamientos para otros usos, escuelas, parques, centros comunitarios.
  • Reducir las emisiones urbanas de CO2 en un 80% en todo el mundo.

Aplicaciones de los autos aut贸nomos

Los autos sin conductor est谩n preparados para sacudir m煤ltiples industrias en todo el mundo, incluyendo industrias como el transporte mar铆timo, el transporte p煤blico y el transporte de emergencia.

Env铆os y entregas

El sector del transporte tiene mucho que ganar con los veh铆culos sin conductor, sobre todo porque la gran mayor铆a de las empresas siguen dependiendo de la mano de obra humana para trasladar los productos de un lugar a otro.

Tomemos como ejemplo el remolque de transporte est谩ndar que viaja de un estado a otro en los Estados Unidos: con los autos aut贸nomos, estos remolques no tendr谩n que detenerse debido a la fatiga del conductor, el hambre, la llamada de la naturaleza u otras preocupaciones centradas en el ser humano, lo que deber铆a reducir los tiempos de env铆o en una cantidad considerable.

Transporte p煤blico

Los veh铆culos sin conductor ofrecen la promesa de aumentar las opciones de transporte p煤blico, ya que el auto aut贸nomo de casi todo el mundo podr铆a utilizarse para trasladar a los viajeros de un lugar a otro.

Por ejemplo, digamos que llevas tu auto aut贸nomo al trabajo, y en lugar de que el auto simplemente se quede en un estacionamiento, va y comienza a transportar a otros viajeros dentro de un 谩rea predefinida por una tarifa.

Con este nivel de integraci贸n del auto sin conductor en nuestro sistema de transporte, los viajeros tienen acceso a un n煤mero casi ilimitado de opciones de desplazamiento a su disposici贸n, y los propietarios de los veh铆culos tienen acceso a una nueva fuente de ingresos.

Transporte de emergencia

Por 煤ltimo, la implantaci贸n de los veh铆culos sin conductor permitir谩 a las personas recibir atenci贸n m茅dica de urgencia m谩s r谩pido que nunca.

Al reducirse o eliminarse la congesti贸n del tr谩fico en nuestras calles, los veh铆culos de emergencia podr谩n llegar a su destino mucho m谩s r谩pidamente. Adem谩s, los conductores que tengan una emergencia m茅dica podr谩n ajustar autom谩ticamente el rumbo de su veh铆culo hacia la sala de emergencias m谩s cercana sin tener que preocuparse por el manejo del veh铆culo.

Esta nueva ola de veh铆culos tendr谩 un impacto monumental en nuestras vidas. Ya est谩 redise帽ando la cadena de transporte. Y es que los autos aut贸nomos no solo necesitan motor, escape y marcha para funcionar, inclusive eso es lo de menos. Estos autos incorporan un sinf铆n de dispositivos electr贸nicos, como sensores, chips, radares, puntos de conectividad, c谩maras y, en definitiva, todo tipo de algoritmos.

En otras palabras, los veh铆culos se est谩n convirtiendo en computadores con neum谩ticos.

preguntas de inteligencia Artificial

Pregunta: De las siguientes afirmaciones 驴cu谩l crees que es cierta?

Opci贸n 1: En la actualidad, hay muchos veh铆culos legalmente operativos y totalmente aut贸nomos en el mundo.

Respuesta Incorrecta. En la actualidad, no hay veh铆culos legalmente operativos y totalmente aut贸nomos en el mundo. 聽

Opci贸n 2: La Administraci贸n Nacional de Seguridad del Tr谩fico en las Carreteras de Estados Unidos (NHTSA) establece diez niveles de automatizaci贸n.

Respuesta Incorrecta. La Administraci贸n Nacional de Seguridad del Tr谩fico en las Carreteras de Estados Unidos (NHTSA) establece seis niveles de automatizaci贸n.

Opci贸n 3: Si un auto aut贸nomo circula por una calle sencilla, recta y tranquila, sus sensores se encuentran inactivos.

Respuesta Incorrecta. Si el auto aut贸nomo circula por una calle sencilla, recta y tranquila, est谩 utilizando constantemente sus sensores para captar el mundo que le rodea constantemente.

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