Los autos autónomos son vehículos autónomos que son capaces de operar con intervención humana mínima, o incluso nula. Estos vehículos aprovechan la inteligencia artificial (IA) y las tecnologías automotrices preexistentes, como el control de crucero adaptativo, para automatizar la experiencia de conducción.
Los vehículos autónomos varían en complejidad, desde sistemas básicos que deben ser monitoreados constantemente por un conductor humano, hasta sistemas que son capaces de operar en cualquier condición y sin ningún elemento humano.
Empresas como Waymo ya tienen autos autónomos en la carretera, y fabricantes de automóviles como Tesla, Ford, GM y otros han desarrollado sus propias tecnologías de vehículos autónomos como Tesla Autopilot, Argo AI y GM Cruise.
¿Cómo funcionan los coches autónomos?
Los automóviles autónomos utilizan una combinación de inteligencia artificial y sistemas de vehículos basados en los sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS) existentes para crear algo conocido como sistema de conducción automatizado (ADS).
La inteligencia artificial en el corazón del automóvil autónomo toma información de varios sensores integrados en el vehículo y utiliza esa información para crear una imagen del mundo exterior. Con esa imagen, combinada con un mapa del área y los datos del Satélite de Posicionamiento Global (GPS), el vehículo autónomo puede trazar un rumbo seguro a través de su entorno.
Para moverse de un punto a otro, la IA aprovecha los sistemas del vehículo, como los controles electrónicos de aceleración, frenos y dirección. Cuando los sensores del vehículo, que pueden incluir desde radares hasta láseres, detectan un objeto como un peatón u otro vehículo, la IA está diseñada para tomar medidas correctivas inmediatas para evitar un accidente.
Además de los controles completos de IA, los autos autónomos generalmente se diseñan con la opción de control total del conductor. En vehículos como este, el ADS actúa como un tipo de control de crucero muy avanzado, donde el conductor puede tomar o ceder el control cuando lo desee.
Algunos autos autónomos están diseñados para operar sin ningún tipo de intervención humana, aunque la legalidad de los autos sin conductor varía de un lugar a otro.
Tecnologías clave que permiten que un automóvil se conduzca solo
Para que un automóvil se conduzca solo, debe aprovechar una serie de tecnologías que han estado en nuestros vehículos durante años y, en algunos casos, incluso durante décadas. El automóvil debe mantener el control electrónico de todos los sistemas, desde el motor y la transmisión hasta los frenos, y necesita algún tipo de inteligencia artificial para unirlo todo.
La mayoría de las tecnologías que se aprovechan en los automóviles autónomos se conocen como sistemas avanzados de asistencia al conductor, porque fueron diseñados para hacer que la experiencia de conducción sea más cómoda y menos peligrosa.
Estas son algunas de las tecnologías más importantes que sustentan los vehículos autónomos:
- Inteligencia artificial: los coches autónomos no serían posibles sin la inteligencia artificial. Estos vehículos están controlados por programas de IA que se desarrollan y entrenan a través del aprendizaje automático para poder leer los datos de una variedad de sensores integrados en un vehículo y luego determinar la acción más apropiada en cualquier situación dada.
- Drive-by-wire: Estos sistemas están presentes en los vehículos normales desde hace años y básicamente reemplazan las conexiones mecánicas por conexiones y controles eléctricos. Esto hace que sea mucho más fácil para una IA integrada controlar cada sistema individual, como la dirección, la aceleración y el frenado.
- Mantenimiento de carril: estos sistemas se diseñaron originalmente para ayudar a los conductores humanos a evitar salirse de su carril en medio del tráfico, pero los vehículos autónomos utilizan muchos de los mismos tipos de sensores y técnicas.
- Frenado automático: se diseñó originalmente para evitar accidentes aplicando automáticamente los frenos en situaciones en las que el conductor es demasiado lento para actuar. Los autos autónomos usan tecnología similar en una escala mucho más amplia.
- Control de crucero adaptativo: este es otro sistema que se diseñó originalmente para ayudar a los conductores, en este caso aumentando y disminuyendo dinámicamente la velocidad en relación con el tráfico circundante. Los coches autónomos tienen que hacer esta misma tarea básica además de todo lo que normalmente haría el conductor.
Grados de autonomía: ¿Pueden los coches autónomos realmente no tener conductor?
El desarrollo de los autos autónomos fue una marcha lenta de progreso, no un interruptor que alguien decidió accionar algún día. Comenzó en la década de 1950 con algunas de las primeras características de seguridad y conveniencia que se volvieron comunes con el tiempo, como frenos antibloqueo y control de crucero, y se aceleró en la década de 2000 con ADAS como control de crucero adaptativo y frenado automático.
Dado que los autos autónomos llegaron a través de un proceso tan lento e incremental, la Sociedad de Ingenieros Automotrices (SAE) desarrolló una escala de automatización de cinco niveles.
Esta escala describe todo, desde los vehículos completamente manuales de ayer hasta el tipo de vehículos completamente automatizados que se espera que aparezcan en las salas de exposición y en las carreteras para 2020.
Estos son los niveles de automatización que puede tener un vehículo:
Nivel 0: Sin automatización
Estos son vehículos tradicionales que requieren una intervención constante del conductor para funcionar. Estos vehículos ni siquiera tienen funciones como frenos antibloqueo o control de crucero.
Nivel 1: Asistencia al conductor
Estos vehículos siguen siendo controlados completamente por el conductor, pero incluyen algunos sistemas comunes de asistencia al conductor. Un vehículo de este nivel normalmente incluirá características básicas como control de crucero.
Nivel 2: Automatización parcial
En esta etapa, los automóviles obtienen cierto nivel de control automatizado sobre funciones como la aceleración, el frenado y la dirección. El conductor todavía tiene el control final sobre el vehículo, y un vehículo en este nivel no puede conducirse solo sin un conductor humano.
Vehículos como este suelen tener ADAS como frenado automático, control de crucero adaptativo y algún tipo de sistema de mantenimiento de carril.
Nivel 3: Automatización condicional
Los vehículos de este nivel incluyen ADS, por lo que son técnicamente autónomos. Estos autos son capaces de navegar de un lugar a otro, identificar peligros y reaccionar ante ellos. Todavía se requiere la presencia de un conductor humano en caso de una emergencia, y el conductor debe permanecer alerta y listo para tomar el control.
Todos los sistemas de los vehículos de este nivel deben estar automatizados, y estos automóviles también requieren una gran capacidad de inteligencia artificial para operar de forma segura sin intervención de un conductor humano.
Nivel 4: Alta automatización
En este nivel, un vehículo está completamente automatizado. Es capaz de navegar con seguridad de un lugar a otro en la mayoría de las condiciones. En algunas condiciones y en algunas circunstancias, es posible que el automóvil aún requiera intervención humana.
Este tipo de automóvil autónomo es técnicamente capaz de funcionar sin la presencia de un operador humano, pero se puede incluir la opción de que un operador humano tome el control.
Nivel 5: Automatización total
Los vehículos con este nivel de automatización son verdaderamente autónomos y pueden funcionar sin conductor en todas las condiciones de conducción. Dependiendo del diseño, un operador humano puede tener la opción de tomar el control manual, pero este tipo de vehículos están diseñados para no requerir ese tipo de intervención.
¿Cuáles son los beneficios de los autos autónomos?
El beneficio principal de los autos autónomos y la fuerza impulsora detrás del desarrollo de los autos autónomos es la seguridad. Según la NHTSA, más del 90 por ciento de todos los accidentes graves son causados por un simple error humano. La idea básica es que si el elemento humano pudiera eliminarse por completo de la ecuación, se podrían salvar muchas vidas.
Además de la gran pérdida de vidas causada por accidentes automovilísticos cada año, estos eventos tienen un impacto económico masivo similar. Según la NHTSA, los accidentes cuestan cientos de miles de millones de dólares cada año en menor actividad en el lugar de trabajo, daños y pérdida de actividad económica.
El beneficio más práctico de los automóviles autónomos es que podrían reducir potencialmente la congestión del tráfico al operar de manera más eficiente. Eso podría resultar en tiempos de viaje más cortos para muchos conductores. Además, los conductores podrían usar su tiempo de viaje para leer, ponerse al día con las noticias, prepararse para el trabajo o participar en otras tareas productivas.
Otro beneficio que los automóviles autónomos podrían brindar es una mayor movilidad para las personas mayores y discapacitadas. Dado que estos vehículos son capaces de operar de manera completamente autónoma, pueden ser operados de manera segura por personas con problemas de visión y tiempos de reacción, e incluso condiciones como tetraplejía que normalmente dificultarían o imposibilitarían la conducción segura de un vehículo motorizado.
Con la capacidad de ir al trabajo, a las citas o incluso a comprar comestibles, un gran número de personas mayores y discapacitadas podrían mantener un nivel de autonomía mucho más alto que el que sería posible sin tener acceso a un automóvil sin conductor.
El problema con la mayoría de estos beneficios es que los automóviles automatizados solo transmiten el valor total del beneficio cuando hay una cantidad suficiente de estos vehículos en la carretera.
Por ejemplo, los automóviles autónomos solo pueden eliminar el elemento humano de los accidentes cuando no hay conductores humanos en la carretera. Del mismo modo, los automóviles autónomos solo podrían reducir la congestión del tráfico si la mayoría de los vehículos en la carretera no tienen conductor.
Hasta que los autos autónomos se conviertan en la nueva normalidad, el beneficio principal de usar uno es principalmente un factor de conveniencia, con cierta consideración a la seguridad.
