Els cotxes autònoms són vehicles autònoms capaços de funcionar amb una intervenció humana mínima, o fins i tot zero. Aquests vehicles aprofiten la intel·ligència artificial (IA) i les tecnologies d'automoció preexistents com el control de creuer adaptatiu per automatitzar l'experiència de conducció.
Els vehicles amb conducció autònoma varien en complexitat, des de sistemes bàsics que han de ser supervisats constantment per un conductor humà fins a sistemes capaços de funcionar en qualsevol condició i sense cap element humà en absolut.
Empreses com Waymo ja tenen cotxes autònoms a la carretera, i fabricants d'automòbils com Tesla, Ford, GM i altres han desenvolupat les seves pròpies tecnologies de vehicles autònoms com Tesla Autopilot, Argo AI i GM Cruise..
Com funcionen els cotxes autònoms?
Els cotxes autònoms utilitzen una combinació d'intel·ligència artificial i sistemes de vehicles basats en els sistemes avançats d'assistència al conductor (ADAS) existents per crear el que es coneix com a sistema de conducció automatitzat (ADS).
La intel·ligència artificial que hi ha al centre del cotxe autònom pren aportacions de diversos sensors integrats al vehicle i les utilitza per crear una imatge del món exterior. Amb aquesta imatge, combinada amb un mapa de la zona i les dades del satèl·lit de posicionament global (GPS), el vehicle autònom pot traçar un rumb amb seguretat pel seu entorn.
Per passar d'un punt a un altre, l'IA aprofita els sistemes del vehicle com els controls electrònics de l'accelerador, el fre i la direcció d'accionament per cable. Quan els sensors del vehicle, que poden incloure tot, des de radars fins a làsers, detecten un objecte com un vianant o un altre vehicle, la IA està dissenyada per prendre mesures correctives immediates per evitar un accident.
A més dels controls complets d'IA, els cotxes autònoms solen estar dissenyats amb l'opció de controlar el conductor. En vehicles com aquest, l'ADS actua com un tipus de control de creuer molt avançat, on el conductor pot prendre o renunciar al control quan vulgui.
Alguns cotxes autònoms estan dissenyats per funcionar sense cap intervenció humana, encara que la legalitat dels cotxes sense conductor varia d'un lloc a un altre.
Tecnologies clau que permeten que un cotxe es condueixi sol
Per tal que un cotxe es condueixi sol, ha d'aprofitar una sèrie de tecnologies que porten anys i, en alguns casos, fins i tot dècades als nostres vehicles. El cotxe ha de mantenir el control electrònic de tots els sistemes, des del motor i la transmissió fins als frens, i necessita algun tipus d'intel·ligència artificial per unir-ho tot.
La majoria de les tecnologies que s'aprofiten en els cotxes autònoms es coneixen com a sistemes avançats d'assistència al conductor, perquè es van dissenyar per fer que l'experiència de conducció sigui més còmoda i menys perillosa.
Aquí teniu algunes de les tecnologies més importants que sustenten els vehicles autònoms:
- Intel·ligència artificial: els cotxes autònoms no serien possibles sense la intel·ligència artificial. Aquests vehicles estan controlats per programes d'IA que es desenvolupen i s'entrenen mitjançant l'aprenentatge automàtic per poder llegir les dades d'una varietat de sensors integrats en un vehicle i després determinar l'acció més adequada en qualsevol situació determinada.
- Drive-by-wire: aquests sistemes estan presents en els vehicles habituals des de fa anys, i bàsicament substitueixen les connexions mecàniques per connexions i controls elèctrics. Això fa que sigui molt més fàcil que una IA integrada controli cada sistema individual, com ara la direcció, l'acceleració i la frenada.
- Manteniment de carril: aquests sistemes es van dissenyar originalment per ajudar els conductors humans a evitar sortir del seu carril en el trànsit, però els vehicles autònoms utilitzen molts dels mateixos tipus de sensors i tècniques.
- Frenatge automàtic: va ser dissenyat originalment per evitar accidents aplicant els frens automàticament en situacions en què el conductor és massa lent per actuar. Els cotxes autònoms utilitzen una tecnologia similar a una escala molt més àmplia.
- Control de creuer adaptatiu: aquest és un altre sistema que es va dissenyar originalment per ajudar els conductors, en aquest cas augmentant i disminuint de forma dinàmica la velocitat en relació al trànsit que l'envolta. Els cotxes autònoms han de fer aquesta mateixa tasca bàsica a més de tota la resta que faria normalment el conductor.
Graus d'autonomia: els cotxes autònoms poden ser realment sense conductor?
El desenvolupament dels cotxes autònoms va ser una marxa lenta de progrés, no un canvi que algú va decidir girar un dia. Va començar a la dècada de 1950 amb algunes de les primeres característiques de seguretat i comoditat que es van convertir en habituals amb el pas del temps, com els frens antibloqueig i el control de creuer, i es va accelerar a la dècada de 2000 amb ADAS com el control de creuer adaptatiu i el frenat automàtic.
Com que els cotxes autònoms han arribat a través d'un procés tan lent i incremental, la Society of Automotive Engineers (SAE) va desenvolupar una escala d'automatització de cinc nivells.
Aquesta escala descriu tot, des dels vehicles totalment manuals d'ahir fins al tipus de vehicles totalment automatitzats que s'espera que apareguin a les sales d'exposició i a les carreteres el 2020.
Aquests són els nivells d'automatització que pot tenir un vehicle:
Nivell 0: sense automatització
Són vehicles tradicionals que requereixen una intervenció constant del conductor per funcionar. Aquests vehicles ni tan sols tenen funcions com ara frens antibloqueig o control de creuer.
Nivell 1: Assistència al conductor
Aquests vehicles encara estan controlats completament pel conductor, però inclouen alguns sistemes comuns d'assistència al conductor. Un vehicle d'aquest nivell normalment inclou funcions bàsiques com el control de creuer.
Nivell 2: automatització parcial
En aquesta etapa, els cotxes aconsegueixen un cert nivell de control automatitzat de funcions com l'acceleració, la frenada i la direcció. El conductor encara té el màxim control sobre el vehicle i un vehicle d'aquest nivell no pot conduir-se sol sense un conductor humà.
Els vehicles com aquest solen tenir ADAS com ara frenada automàtica, control de creuer adaptatiu i algun tipus de sistema de manteniment de carril.
Nivell 3: automatització condicional
Els vehicles d'aquest nivell inclouen un ADS, de manera que són tècnicament autònoms. Aquests cotxes són capaços de navegar d'un lloc a un altre, identificar perills i reaccionar davant d'ells. La presència d'un conductor humà encara és necessària en cas d'emergència, i el conductor ha de romandre alerta i preparat per prendre el control.
Tots els sistemes dels vehicles d'aquest nivell s'han d'automatitzar, i aquests cotxes també requereixen una àmplia capacitat d'intel·ligència artificial per funcionar amb seguretat sense l'entrada d'un conductor humà.
Nivell 4: alta automatització
En aquest nivell, un vehicle està totalment automatitzat. És capaç de navegar amb seguretat d'un lloc a un altre en la majoria de les condicions. En algunes condicions i en algunes circumstàncies, el cotxe pot necessitar encara l'aportació humana.
Aquest tipus de cotxe autònom és tècnicament capaç de funcionar sense la presència d'un operador humà, però es pot incloure l'opció perquè un operador humà prengui el control.
Nivell 5: automatització completa
Els vehicles amb aquest nivell d'automatització són realment autònoms i poden funcionar sense conductor en totes les condicions de conducció. Segons el disseny, un operador humà pot tenir l'opció de prendre el control manual, però aquests tipus de vehicles estan dissenyats per no requerir aquest tipus d'intervenció.
Quins són els avantatges dels cotxes autònoms?
El principal benefici dels cotxes autònoms i la força impulsora del desenvolupament dels cotxes autònoms és la seguretat. Segons la NHTSA, més del 90 per cent de tots els accidents greus són causats per un simple error humà. La idea bàsica és que si l'element humà es pogués eliminar completament de l'equació, es podrien salvar moltes vides.
A més de la gran pèrdua de vides que provoquen els accidents de vehicles de motor cada any, aquests esdeveniments tenen un impacte econòmic igualment massiu. Segons la NHTSA, els accidents costen centenars de milers de milions de dòlars cada any en disminució de l'activitat laboral, danys i pèrdua d'activitat econòmica.
El benefici més pràctic dels cotxes autònoms és que podrien reduir la congestió del trànsit si funcionen de manera més eficient. Això podria resultar en temps de desplaçament més curts per a molts conductors. A més, els conductors podrien utilitzar el seu temps de viatge per llegir, estar al dia de les notícies, preparar-se per a la feina o participar en altres tasques productives.
Un altre avantatge que els cotxes autònoms poden aportar és l'augment de la mobilitat de la gent gran i les persones amb discapacitat. Atès que aquests vehicles són capaços de funcionar de manera totalment autònoma, poden ser operats de manera segura per persones amb problemes de visió i temps de reacció, i fins i tot condicions com la tetraplegia que normalment dificulten o dificulten la conducció segura d'un vehicle de motor.
Amb la possibilitat d'anar a la feina, les cites o fins i tot comprar queviures, un gran nombre de persones grans i discapacitades poden mantenir un nivell d'autonomia molt més alt que el que seria possible sense accés a un cotxe sense conductor.
El problema de la majoria d'aquests avantatges és que els cotxes automatitzats només transmeten el valor total de l'avantatge quan hi ha un nombre suficient d'aquests vehicles a la carretera.
Per exemple, els cotxes autònoms només poden eliminar l'element humà dels accidents quan no hi ha conductors humans a la carretera. De la mateixa manera, els cotxes autònoms només podrien reduir la congestió del trànsit si la majoria dels vehicles a la carretera no tenen conductor.
Fins que els cotxes autònoms es converteixin en la nova normalitat, l'avantatge principal d'utilitzar-ne un és principalment un factor de comoditat, amb una certa consideració de la seguretat.
