Los coches autónomos son vehículos capaces de detectar su entorno y operar sin participación humana. No se requiere que un pasajero humano tome el control del vehículo en ningún momento, ni tampoco se requiere que un pasajero humano esté presente en el vehículo en absoluto. Un automóvil autónomo puede ir a cualquier lugar al que vaya un automóvil tradicional y hacer todo lo que hace un conductor humano experimentado.
Autónomo frente a totalmente autónomo: ¿cuál es la diferencia?
La SAE utiliza el término automatizado en lugar de autónomo. Una razón es que la palabra autonomía tiene implicaciones más allá de lo electromecánico. Un automóvil totalmente autónomo sería consciente de sí mismo y sería capaz de tomar sus propias decisiones. Por ejemplo, dices «llévame al trabajo», pero el coche decide llevarte a la playa. Un totalmente automatizado coche, sin embargo, seguiría las órdenes y luego en coche en sí.
El término autoconducción se usa a menudo indistintamente con autónomo. Sin embargo, es algo ligeramente diferente. Un automóvil autónomo puede conducirse solo en algunas o incluso en todas las situaciones, pero un pasajero humano siempre debe estar presente y listo para tomar el control. Los coches autónomos se clasificarían en el Nivel 3 (automatización de conducción condicional) o el Nivel 4 (alta automatización de conducción). Están sujetos a geofencing, a diferencia de un automóvil de nivel 5 totalmente autónomo que podría ir a cualquier parte.
¿Cómo funcionan los coches autónomos?
Los automóviles autónomos se basan en sensores, actuadores, algoritmos complejos, sistemas de aprendizaje automático y procesadores potentes para ejecutar software.
Los automóviles autónomos crean y mantienen un mapa de su entorno basado en una variedad de sensores situados en diferentes partes del vehículo. Los sensores de radar monitorean la posición de los vehículos cercanos. Las cámaras de video detectan los semáforos, leen las señales de tránsito, rastrean a otros vehículos y buscan peatones.
Los sensores Lidar (detección de luz y rango) rebotan pulsos de luz en los alrededores del automóvil para medir distancias, detectar bordes de carreteras e identificar marcas de carriles. Los sensores ultrasónicos en las ruedas detectan bordillos y otros vehículos al estacionar.
Luego, un software sofisticado procesa toda esta información sensorial, traza un camino y envía instrucciones a los actuadores del automóvil, que controlan la aceleración, el frenado y la dirección. Las reglas codificadas, los algoritmos para evitar obstáculos, el modelado predictivo y el reconocimiento de objetos ayudan al software a seguir las reglas de tráfico y sortear obstáculos.
¿Cuáles son los desafíos con los autos autónomos?
Los coches totalmente autónomos (Nivel 5) se están probando en varios rincones del mundo, pero ninguno está todavía disponible para el público en general. Todavía estamos a años de eso. Los desafíos van desde los tecnológicos y legislativos hasta los ambientales y filosóficos. Estas son solo algunas de las incógnitas.
Lidar y radar
Lidar es caro y todavía está tratando de lograr el equilibrio adecuado entre rango y resolución. Si varios coches autónomos circularan por la misma carretera, ¿interferirían sus señales lidar entre sí? Y si hay múltiples frecuencias de radio disponibles, ¿será el rango de frecuencia suficiente para soportar la producción masiva de autos autónomos?
Las condiciones climáticas
¿Qué sucede cuando un automóvil autónomo conduce con fuertes precipitaciones? Si hay una capa de nieve en la carretera, los divisores de carril desaparecen. ¿Cómo rastrearán las cámaras y los sensores las marcas de los carriles si las marcas están oscurecidas por agua, aceite, hielo o escombros?
Condiciones de tráfico y leyes
¿Tendrán problemas los coches autónomos en túneles o puentes? ¿Cómo les irá en el tráfico de parachoques a parachoques? ¿Los coches autónomos quedarán relegados a un carril específico? ¿Se les otorgará acceso al carril para viajes compartidos? ¿Y qué hay de la flota de vehículos heredados que seguirán compartiendo las carreteras durante los próximos 20 o 30 años?
Regulación estatal frente a federal
El proceso regulatorio en los EE. UU. Ha cambiado recientemente de una guía federal a mandatos estado por estado para los automóviles autónomos. Algunos estados incluso han propuesto un impuesto por milla a los vehículos autónomos para evitar el aumento de los “coches zombis” que circulan sin pasajeros.
Los legisladores también han redactado proyectos de ley que proponen que todos los automóviles autónomos deben ser vehículos de cero emisiones y tener un botón de pánico instalado. Pero, ¿las leyes van a ser diferentes de un estado a otro? ¿Podrás cruzar las fronteras estatales con un coche autónomo?
Responsabilidad por accidentes
¿Quién es responsable de los accidentes provocados por un coche autónomo? ¿El fabricante? ¿El pasajero humano? Los últimos planos sugieren que un automóvil de Nivel 5 totalmente autónomo no tendrá tablero ni volante, por lo que un pasajero humano ni siquiera tendría la opción de tomar el control del vehículo en caso de emergencia.
Inteligencia artificial vs.Emocional
Los conductores humanos se basan en señales sutiles y comunicación no verbal, como hacer contacto visual con los peatones o leer las expresiones faciales y el lenguaje corporal de otros conductores, para emitir juicios en una fracción de segundo y predecir comportamientos. ¿Podrán los coches autónomos replicar esta conexión? ¿Tendrán los mismos instintos para salvar vidas que los conductores humanos?
Explicación de los 6 niveles de autonomía del vehículo
Los investigadores pronostican que para 2025 veremos aproximadamente 8 millones de vehículos autónomos o semiautónomos en la carretera. Antes de incorporarse a las carreteras, los vehículos autónomos primero deberán avanzar a través de 6 niveles de avances tecnológicos de asistencia al conductor.
Nivel 0 (sin automatización de conducción)
La mayoría de los vehículos que circulan hoy en día son de nivel 0: controlados manualmente. El ser humano proporciona la «tarea de conducción dinámica», aunque puede haber sistemas para ayudar al conductor. Un ejemplo sería el sistema de frenado de emergencia, dado que técnicamente no «conduce» el vehículo, no califica como automatización.
Nivel 1 (asistencia al conductor)
Este es el nivel más bajo de automatización. El vehículo cuenta con un único sistema automatizado para la asistencia al conductor, como la dirección o la aceleración (control de crucero). El control de crucero adaptativo, donde el vehículo puede mantenerse a una distancia segura detrás del siguiente automóvil, califica como Nivel 1 porque el conductor humano monitorea los otros aspectos de la conducción, como la dirección y el frenado.
Nivel 2 (Automatización de conducción parcial)
Esto significa sistemas avanzados de asistencia al conductor o ADAS. El vehículo puede controlar tanto la dirección como la aceleración / desaceleración. Aquí la automatización no llega a la conducción autónoma porque un humano se sienta en el asiento del conductor y puede tomar el control del automóvil en cualquier momento. Los sistemas Tesla Autopilot y Cadillac (General Motors) Super Cruise califican como Nivel 2.
Nivel 3 (Automatización de conducción condicional)
El salto del Nivel 2 al Nivel 3 es sustancial desde una perspectiva tecnológica, pero sutil si no despreciable desde una perspectiva humana.
Los vehículos de nivel 3 tienen capacidades de «detección ambiental» y pueden tomar decisiones informadas por sí mismos, como acelerar al pasar un vehículo que se mueve lentamente. Pero, todavía requieren anulación humana. El conductor debe permanecer alerta y listo para tomar el control si el sistema no puede ejecutar la tarea.
Hace casi dos años, Audi (Volkswagen) anunció que la próxima generación del A8, su sedán insignia, sería el primer vehículo de nivel 3 de producción del mundo. Cuenta con Traffic Jam Pilot, que combina un escáner lidar con un sensor avanzado de fusión y potencia de procesamiento (más redundancias integradas en caso de que falle un componente).
Sin embargo, mientras Audi estaba desarrollando su maravilla de la ingeniería, el proceso regulatorio en los EE. UU. Cambió de la orientación federal a los mandatos estado por estado para los vehículos autónomos. En Europa, sin embargo, Audi lanzará el A8L de nivel 3 completo con Traffic Jam Pilot (primero en Alemania).
Nivel 4 (alta automatización de conducción)
La diferencia clave entre la automatización de Nivel 3 y Nivel 4 es que los vehículos de Nivel 4 pueden intervenir si las cosas salen mal o hay una falla en el sistema. En este sentido, estos coches no requieren interacción humana en la mayoría de circunstancias. Sin embargo, un humano todavía tiene la opción de anular manualmente.
Los vehículos de nivel 4 pueden operar en modo de conducción autónoma. Pero hasta que la legislación y la infraestructura evolucionen, solo pueden hacerlo dentro de un área limitada (generalmente un entorno urbano donde las velocidades máximas alcanzan un promedio de 30 mph). Esto se conoce como geofencing. Como tal, la mayoría de los vehículos de nivel 4 que existen están diseñados para compartir viajes. Por ejemplo:
- NAVYA, una empresa francesa, ya está construyendo y vendiendo lanzaderas y taxis de nivel 4 en los EE. UU. Que funcionan completamente con energía eléctrica y pueden alcanzar una velocidad máxima de 55 mph.
- Waymo de Alphabet presentó recientemente un servicio de taxi autónomo de nivel 4 en Arizona, donde habían estado probando autos sin conductor, sin un conductor de seguridad en el asiento, durante más de un año y más de 10 millones de millas.
- El proveedor automotriz canadiense Magna ha desarrollado tecnología (MAX4) para habilitar capacidades de Nivel 4 tanto en entornos urbanos como en carreteras. Están trabajando con Lyft para suministrar kits de alta tecnología que conviertan los vehículos en autos autónomos.
- Hace solo unos meses, Volvo y Baidu anunciaron una asociación estratégica para desarrollar conjuntamente vehículos eléctricos de nivel 4 que servirán al mercado de robotaxi en China.
Nivel 5 (Automatización de conducción completa)
Los vehículos de nivel 5 no requieren atención humana: se elimina la “tarea de conducción dinámica”. Los autos de nivel 5 ni siquiera tendrán volantes o pedales de aceleración / frenado. Estarán libres de geovallas, podrán ir a cualquier lugar y hacer cualquier cosa que pueda hacer un conductor humano experimentado. Los coches totalmente autónomos se están probando en varios rincones del mundo, pero aún no hay ninguno disponible para el público en general.
Conclusiones
Si bien el futuro de los vehículos autónomos es prometedor y emocionante, la producción general todavía está a algunos años de algo superior al Nivel 2. No por la capacidad tecnológica, sino por la seguridad, o la falta de ella.
Es justo decir que los consumidores no aceptarán automóviles autónomos a menos que estén seguros de que serán al menos tan seguros como lo estarían en un avión, tren o autobús comercial. Ese día se acerca. Pero la industria automotriz debe superar primero algunos obstáculos.
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