Un automóvil autónomo es un vehículo capaz de detectar su entorno y operar sin la 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. Un automóvil autónomo puede ir a cualquier lugar donde vaya un automóvil tradicional y hacer todo lo que hace un conductor humano experimentado.
Actualmente se han definido 5 niveles de automatización de conducción que van desde el Nivel 0 (totalmente manual) hasta el Nivel 5 (totalmente autónomo). Estos niveles han sido adoptados por el Departamento de Transporte de los Estados Unidos.
Autónomo frente a automatizado frente a autoconducción: ¿cuál es la diferencia?
El 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 auto decide llevarte a la playa. Un auto totalmente automatizado, sin embargo, seguiría las órdenes.
El término autoconducción a menudo se usa indistintamente con el autónomo . Sin embargo, es algo ligeramente diferente. Un automóvil autónomo puede conducir solo en algunas o incluso en todas las situaciones, pero un pasajero humano siempre debe estar presente y listo para tomar el control. Los autos sin conductor caerían bajo el Nivel 3 (automatización de conducción condicional) o el Nivel 4 (automatización de conducción alta). A diferencia de un automóvil de Nivel 5 totalmente autónomo que podría ir a cualquier parte.
¿Cómo funcionan los autos autónomos?
Los automóviles autónomos dependen de 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 ubicados en diferentes partes del vehículo. Los sensores de radar controlan la posición de los vehículos cercanos. Las cámaras de video detectan semáforos, leen señales de tránsito, rastrean otros vehículos y buscan peatones. Los sensores Lidar (detección de luz y alcance) hacen rebotar 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.
El sofisticado software 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 superar los obstáculos.
¿Cuáles son los desafíos con los autos autónomos?
Los autos totalmente autónomos (Nivel 5) se están sometiendo a pruebas en varios bolsillos del mundo, pero ninguno aún está disponible para el público en general. Todavía estamos a años de eso. Los desafíos van desde lo tecnológico y legislativo hasta lo ambiental y filosófico. Estas son solo algunas de las incógnitas.
Radar
Es costoso y todavía está tratando de encontrar el equilibrio adecuado entre rango y resolución. Si varios automóviles autónomos condujeran por la misma carretera, ¿interferirían sus señales lidar entre sí? Y si hay múltiples frecuencias de radio disponibles, ¿será suficiente el rango de frecuencias para soportar la producción en masa de automóviles 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 carriles desaparecen. ¿Cómo rastrearán las cámaras y los sensores las marcas del carril si las marcas están oscurecidas por el agua, el aceite, el hielo o los escombros?
Condiciones de tráfico y leyes
¿Los automóviles autónomos tendrán problemas en túneles o puentes? ¿Cómo lo harán en el tráfico de parachoques a parachoques? ¿Los autos autónomos serán relegados a un carril específico? ¿Se les otorgará acceso al carril compartido? ¿Y qué pasa con la flota de automóviles heredados que aún comparten las carreteras durante los próximos 20 o 30 años?
Regulación
El proceso regulatorio cambia en cada país. Algunos estados incluso han propuesto un impuesto por milla en vehículos autónomos para evitar el aumento de "autos zombies" que circulan sin pasajeros. Los legisladores también han escrito proyectos de ley que proponen que todos los autos autónomos deben ser vehículos de cero emisiones y tener un botón de pánico instalado. ¿Pero las leyes van a ser diferentes por cada país? ¿Serás capaz de cruzar las líneas estatales con un automóvil autónomo?
Responsabilidad por accidentes
¿Quién es responsable de los accidentes causados por un automóvil autónomo? ¿El fabricante? El pasajero humano? Los planos más recientes sugieren que un automóvil Nivel 5 totalmente autónomo no tendrá un tablero de instrumentos o un 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 confían en las señales sutiles y la comunicación no verbal, cómo hacer contacto visual con los peatones o leer las expresiones faciales y el lenguaje corporal de otros conductores, para hacer llamadas de juicio en una fracción de segundo y predecir comportamientos. ¿Los autos autónomos podrán replicar esta conexión? ¿Tendrán los mismos instintos que salvan vidas que los conductores humanos?
¿Cuáles son los beneficios de los autos autónomos?
Los escenarios de conveniencia y mejoras en la calidad de vida son ilimitados. Los ancianos y los discapacitados físicos tendrían independencia. Si sus hijos estaban en el campamento de verano y olvidaron sus trajes de baño y cepillos de dientes, el automóvil podría traerles los artículos faltantes. Incluso podrías enviar a tu perro a una cita veterinaria.
Pero la verdadera promesa de los automóviles autónomos es el potencial de reducir drásticamente las emisiones de CO 2 . En un estudio reciente , los expertos identificaron tres tendencias que, si se adoptaran simultáneamente, liberarían todo el potencial de los automóviles autónomos: automatización de vehículos, electrificación de vehículos y uso compartido de vehículos. Para 2050, estas "tres revoluciones en el transporte urbano" podrían:
- Reduce la congestión del tráfico (30% menos vehículos en la carretera)
- Reduzca los costos de transporte en un 40% (en términos de vehículos, combustible e infraestructura)
- Mejora la transitabilidad y la habitabilidad
- Libere los estacionamientos para otros usos (escuelas, parques, centros comunitarios)
- Reduzca las emisiones urbanas de CO 2 en un 80% en todo el mundo
¿Qué soluciones tiene Synopsys para autos autónomos?
Los autos de hoy tienen 100 millones de líneas de código. Los autos autónomos del mañana tendrán más de 300 millones de líneas de código, por lo que la seguridad cibernética es una preocupación creciente. Synopsys es el líder en pruebas de seguridad de aplicaciones y análisis de composición de software , ayudando a los clientes automotrices a incorporar seguridad en su software durante todo el ciclo de vida de desarrollo y en toda la cadena de suministro.
Synopsys también ofrece una amplia cartera de IP de grado automático, certificada para ISO 26262 y preparación ASIL B & D , para ayudar a los clientes a construir los mejores chips para aplicaciones como ADAS , infoentretenimiento y MCU convencionales. Las soluciones de procesador de visión integrado de Synopsys ayudan a los clientes a integrar capacidades como reconocimiento facial y de objetos, visión nocturna y control de crucero adaptativo.