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¿Qué son los coches autónomos?

by Miguel Carpio Terrón

  • ¿Cómo funcionan los coches autónomos?
  • Principales tecnologías que permiten que un coche se conduzca solo
  • ¿Pueden los coches autónomos no tener conductor?
  • ¿Cuáles son las ventajas de los coches autónomos?

Los coches autónomos son vehículos que se conducen solos y que son capaces de funcionar con una intervención humana mínima, o incluso nula. Estos vehículos aprovechan la inteligencia artificial (IA) y las tecnologías automovilísticas preexistentes, como el control de crucero adaptativo, para automatizar la experiencia de conducción.

Los vehículos de autoconducción varían en complejidad, desde sistemas básicos que tienen que ser supervisados constantemente por un conductor humano, hasta sistemas que son capaces de funcionar en cualquier condición y sin ningún elemento humano.

Empresas como Waymo ya tienen coches 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 coches 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 automatizada (ADS).

La inteligencia artificial que se encuentra en el corazón del coche autónomo recibe información de varios sensores integrados en el vehículo y los utiliza para crear una imagen del mundo exterior. Con esa imagen, combinada con un mapa de la zona y los datos del Satélite de Posicionamiento Global (GPS), el vehículo autónomo puede trazar con seguridad un curso a través de su entorno.

Para desplazarse de un punto a otro, la IA recurre a los sistemas del vehículo, como los controles electrónicos del acelerador, el freno y la dirección. Cuando los sensores del vehículo, que pueden incluir desde un radar hasta un láser, 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 la IA, los coches autónomos suelen estar diseñados con la opción de un control total del conductor. En este tipo de vehículos, el ADS actúa como una especie de control de crucero muy avanzado, en el que el conductor puede tomar o ceder el control cuando quiera.

Algunos coches autónomos están diseñados para funcionar sin ninguna intervención humana, aunque la legalidad de los coches sin conductor varía de un lugar a otro.

Tecnologías clave que permiten que un coche se conduzca solo

Para que un coche se conduzca solo, tiene que aprovechar una serie de tecnologías que llevan años, y en algunos casos incluso décadas, en nuestros vehículos. El coche tiene que 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 emplean en los coches autónomos se conocen como Sistemas Avanzados de Asistencia al Conductor, porque se diseñaron para hacer la experiencia de conducción más cómoda y menos peligrosa.

Estas son algunas de las tecnologías más importantes en las que se basan 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 mediante el aprendizaje automático para poder leer los datos de una variedad de sensores incorporados en un vehículo y luego determinar la acción más apropiada en cualquier situación.
  • Sistema Drive-by-wire: Estos sistemas están presentes en los vehículos normales desde hace años, y básicamente sustituyen las conexiones mecánicas por conexiones y controles eléctricos. Esto hace que sea mucho más fácil para una IA incorporada 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 el 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 coches autónomos utilizan una tecnología similar a una escala mucho más amplia.
  • Control de crucero adaptativo: Se trata de otro sistema diseñado originalmente para ayudar a los conductores, en este caso aumentando y reduciendo dinámicamente la velocidad en relación con el tráfico circundante. Los coches autónomos tienen que hacer esta misma tarea básica además de todo lo que el conductor haría normalmente.

Grados de autonomía: ¿Pueden los coches autónomos no tener conductor?

El desarrollo de los coches autónomos fue una lenta marcha de progreso, no un interruptor que alguien decidió pulsar un día. Comenzó en la década de 1950 con algunas de las primeras características de seguridad y comodidad que se generalizaron con el tiempo, como los frenos antibloqueo y el control de crucero, y se aceleró en la década de 2000 con ADAS como el control de crucero adaptativo y el frenado automático.

Como los coches autónomos han llegado a través de un proceso tan lento y gradual, la Sociedad de Ingenieros de Automoción (SAE) desarrolló una escala de automatización de cinco niveles.

Esta escala describe desde los vehículos totalmente manuales de ayer hasta el tipo de vehículos totalmente automatizados que se espera que aparezcan en los concesionarios y las carreteras en 2020.

Estos son los niveles de automatización que puede tener un vehículo:

Nivel 0: Sin automatización

Se trata de vehículos tradicionales que requieren la intervención constante del conductor para funcionar. Estos vehículos ni siquiera tienen funciones como los frenos antibloqueo o el control de crucero.

Nivel 1: Asistencia al conductor

Estos vehículos siguen siendo controlados totalmente por el conductor, pero incluyen algunos sistemas comunes de asistencia al conductor. Un vehículo de este nivel suele incluir funciones básicas como el control de crucero.

Nivel 2: Automatización parcial

En esta fase, los coches adquieren cierto nivel de control automatizado sobre funciones como la aceleración, el frenado y la dirección. El conductor sigue teniendo el control final del vehículo, y un vehículo en este nivel no puede conducirse a sí mismo sin un conductor humano.

Los vehículos de este tipo suelen tener ADAS como el frenado automático, el control de crucero adaptativo y algún tipo de sistema de mantenimiento de carril.

Nivel 3: Automatización condicional

Los vehículos de este nivel incluyen un ADS, por lo que son técnicamente autónomos. Estos coches son capaces de navegar de un lugar a otro, identificar los peligros y reaccionar ante ellos. La presencia de un conductor humano sigue siendo necesaria en caso de emergencia, y el conductor debe permanecer alerta y listo para tomar el control.

Todos los sistemas de los vehículos de este nivel tienen que estar automatizados, y estos coches también requieren una amplia capacidad de inteligencia artificial para funcionar con seguridad sin la intervención de un conductor humano.

Nivel 4: Alta automatización

En este nivel, un vehículo está totalmente automatizado. Es capaz de desplazarse con seguridad de un lugar a otro en la mayoría de las condiciones. En algunas condiciones y circunstancias, el vehículo puede seguir necesitando la intervención humana.

Este tipo de coche autónomo es técnicamente capaz de funcionar sin la presencia de un operador humano, pero puede incluir la opción de que un operador humano tome el control.

Nivel 5: Automatización total

Los vehículos de 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 coches autónomos?

El principal beneficio de los coches autónomos, y la fuerza impulsora del desarrollo de los coches autónomos, es la seguridad. Según la NHTSA, más del 90 por ciento de los accidentes graves están causados por un simple error humano. La idea básica es que si se pudiera eliminar por completo el elemento humano de la ecuación, se podrían salvar muchas vidas.

Además de la gran pérdida de vidas causada por los accidentes de tráfico cada año, hay un impacto económico igualmente masivo de estos eventos. Según la NHTSA, los accidentes cuestan cientos de miles de millones de dólares cada año por la disminución de la actividad laboral, los daños y la pérdida de actividad económica.

El beneficio más práctico de los coches autónomos es que podrían reducir la congestión del tráfico al funcionar de forma más eficiente. Esto podría acortar los tiempos de desplazamiento de muchos conductores. Además, los conductores podrían utilizar su tiempo de desplazamiento para leer, ponerse al día con las noticias, prepararse para el trabajo o realizar otras tareas productivas.

Otro beneficio que podrían aportar los coches autónomos es una mayor movilidad para las personas mayores y discapacitadas. Dado que estos vehículos son capaces de funcionar de forma completamente autónoma, pueden ser manejados con seguridad por personas con problemas de visión y de reacción, e incluso con afecciones como la tetraplejia, que normalmente harían muy difícil o imposible la conducción segura de un vehículo a motor.

Con la posibilidad de ir al trabajo, a las citas con el médico e incluso a hacer la compra, un gran número de personas mayores y discapacitadas podrían mantener un nivel de autonomía mucho mayor del que sería posible sin acceso a un coche sin conductor.

El problema con la mayoría de estos beneficios es que los coches automatizados sólo transmiten todo el valor del beneficio cuando hay un número suficiente de estos vehículos en la carretera.

Por ejemplo, los coches autónomos sólo pueden eliminar el elemento humano de los accidentes cuando no hay conductores humanos en la carretera. Del mismo modo, los coches autónomos sólo podrán reducir la congestión del tráfico si la mayoría de los vehículos en la carretera no tienen conductor.

Hasta que los coches autónomos se conviertan en la nueva normalidad, el principal beneficio de utilizar uno es principalmente un factor de comodidad, con alguna consideración a la seguridad.

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