Cómo funcionan los automóviles autónomos: las tuercas y tornillos detrás del programa de automóviles autónomos de Google

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Poder viajar de ida y vuelta al trabajo mientras duermes, comes, juegas Trivia Crack o te pones al día Los blogs favoritos en Feedly son un concepto igualmente atractivo y aparentemente lejano y demasiado futurista para realmente suceder.

Cuando Google anunció su proyecto de automóvil autónomo en 2008, las visiones de Minority Report comenzaron a girar en nuestras cabezas. mientras nos preguntábamos acerca de las posibilidades de un automóvil que realmente no tenía necesidad de hacer nada más que girarlo en. Este mismo automóvil no tendría que preocuparse por accidentes, distracciones o conducir bajo la influencia mientras realizaba miles, o incluso millones, de cálculos en fracciones de segundo para mantener su seguridad.

Como puede ver, los humanos son notablemente malos para conducir. Según Joshua Schank, del Centro Eno de Transporte:

“Las personas no son excelentes para conducir: 30,000 personas mueren en accidentes automovilísticos cada año (en los Estados Unidos). Las máquinas pueden ser mucho mejores que los humanos cuando se trata de conducir; no beben ni envían mensajes de texto y pueden pensar más rápido ".

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Si bien ni un solo conductor argumentaría que no hay algunos conductores realmente abrumadores en la carretera, solo qué tan seguro es el Google Car Los impactantes efectos del auto sin conductor de Google [INFOGRAPHIC]El futuro está más cerca de lo que piensas. Gracias al departamento de investigación de alto secreto de Google, Google X, los automóviles sin conductor ahora son una realidad y podrían estar llegando a la corriente principal en un futuro no muy lejano ... Lee mas ?

Bueno, en un total de 700,000 millas de carretera registradas, Google Car ha tenido exactamente dos accidentes, de los cuales ninguno pudo ser culpado por el automóvil. El primero, ocurrió cuando un conductor humano chocó por la parte trasera del automóvil autónomo, y el segundo ocurrió mientras un humano conducía el automóvil Google en una prueba de funcionamiento. En contraste, hay una fatalidad por cada 1.7 millones de millas conducidas en el Reino Unido y una muerte por 1.13 millones de millas en los Estados Unidos (datos de 2009). Si bien Google Cars aún no ha registrado tantas millas, la tasa de accidentes por milla recorrida es decididamente menor que la de los automóviles operados por humanos.

La tecnología detrás del automóvil autónomo de Google

Lo prometedor de los autos sin conductor de Google es que la mayor parte de la tecnología se usa actualmente tanto en el camino The Car of Tomorrow - Today: las mejores herramientas para colocar una computadora en su automóvilSe está convirtiendo en un pasatiempo cada vez más popular para agregar un nuevo elemento a los automóviles, un nuevo centro de entretenimiento, GPS y comunicaciones. La computadora parece haber sido inspirada en parte por programas de televisión como ... Lee mas , y en otras aplicaciones. Esto significa que la tecnología que mantiene a los pasajeros seguros no es nueva ni está probada, y fuera de su software y algoritmos patentados, los automóviles de Google cuentan con una gran cantidad de hardware probado y seguro.

Echemos un vistazo a algunos de ellos.

LIDAR

La detección y el rango de iluminación láser, o LIDAR, se utiliza para construir un mapa 3D y permitir que el automóvil "vea" los peligros potenciales al hacer rebotar un rayo láser en las superficies que rodean el automóvil para determinar con precisión la distancia y el perfil de ese objeto. Google Car utiliza un láser Velodyne de 64 haces para proporcionar al procesador integrado una vista de 360 ​​grados Montar la unidad LIDAR en la parte superior del automóvil (para una visión sin obstáculos) y permitir que gire en un Base a medida.

Radar

Si bien LIDAR es ideal para mapear con precisión los alrededores, su único defecto fatal es su capacidad para monitorear con precisión la velocidad de los vehículos circundantes en tiempo real. Aquí es donde las cuatro unidades de radar montadas en parachoques recogen la holgura. Con dos sensores en el parachoques delantero y dos en la parte trasera, las unidades de radar permiten que el automóvil evite impactos enviando una señal al procesador de a bordo para aplicar los frenos, o moverse fuera del camino cuando aplicable. Esta tecnología funciona junto con otras características del automóvil, como unidades de medición de inercia, giroscopios y un codificador de rueda para enviar señales precisas a la unidad de procesamiento (el cerebro) del vehículo para tomar mejores decisiones sobre cómo evitar posibles accidentes.

Cámaras de alta potencia

El actual tecnología de cámara ¿Cómo funciona una cámara digital? [Tecnología explicada] Lee mas y la configuración de cada automóvil sin conductor varía, pero un prototipo usa cámaras montadas en el exterior con una ligera separación para brindar una vista superpuesta de los alrededores del automóvil. Esta tecnología no es diferente del ojo humano que proporciona imágenes superpuestas al cerebro antes de determinar cosas como la profundidad de campo, el movimiento periférico y la dimensionalidad de los objetos.

Cada cámara tiene un campo de visión de 50 grados y tiene una precisión de unos 30 metros. Las cámaras en sí son bastante útiles, pero al igual que todo lo demás en el automóvil, son una tecnología redundante que permitiría que el automóvil funcionara incluso si funcionara mal.

Sonar

Una vez más, cada prototipo de automóvil construido por Google es ligeramente diferente, pero algunos de los probados han presentado tecnología avanzada de sonda. Las limitaciones del sonar son su campo de visión estrecho y su alcance efectivo relativamente corto (aproximadamente 6 metros). Sin embargo, la inclusión proporciona otro sistema redundante que permite que el automóvil haga referencias cruzadas de datos de manera efectiva de otros sistemas en tiempo real para aplicar los frenos, pretensar los cinturones de seguridad para el impacto o desviarse para evitar obstáculos.

Posicionamiento

Un automóvil sin volante, sin frenos y sin acelerador sería esencialmente inútil sin sistemas de posicionamiento avanzados para seguir su curso y trazar una ruta adecuada a su destino. Para este desafío, Google usa su propio sistema de mapas ¿Cómo funciona Google Maps?Millones de personas usan Google Maps todos los días y usted puede ser uno de ellos, pero ¿cómo funciona realmente y cómo mantiene Google su precisión tan bien? Lee mas , así como satélites GPS, unidades de medición de inercia y un codificador de rueda para determinar la velocidad real. El sistema funciona junto con las cámaras incorporadas para procesar información del mundo real, así como datos de GPS y velocidad de conducción para determinar con precisión posición precisa de cada vehículo, hasta unos pocos centímetros mientras se realizan correcciones inteligentes para cosas como el tráfico, la construcción de carreteras y accidentes

Software sofisticado

El software procesa todos los datos en tiempo real y modela la dinámica de comportamiento de otros conductores Cómo los autos algún día hablarán entre ellosEl transporte del mañana no se trata solo del auto sin conductor. El futuro verá redes de automóviles trabajando juntas para mantener a los pasajeros seguros y llevarlos a sus destinos de manera eficiente. Lee mas , peatones y objetos a tu alrededor. Si bien algunos datos están codificados en el automóvil, como detenerse en las luces rojas, se aprenden otras respuestas basadas en experiencias de conducción anteriores. Cada milla recorrida en cada automóvil se registra, y estos datos se procesan en un intento de encontrar soluciones a cada situación aplicable.

El algoritmo de aprendizaje procesa los datos no solo del automóvil en el que viaja, sino también el de otros para encontrar una respuesta adecuada a cada posible problema. La dinámica del comportamiento también se mapea y esta información se usa para ayudar a reconocer situaciones antes de que sucedan, al igual que un conductor humano. Por ejemplo, los autos son lo suficientemente inteligentes como para reconocer y adaptarse a situaciones tales como:

• Un vehículo de movimiento lento en la línea derecha sugiere una mayor probabilidad de que el automóvil que lo sigue intente pasar.
• Un bache o un objeto extraño en la calle muestra una mayor probabilidad de que un conductor se desvíe para evitarlo.
• La congestión en el carril izquierdo significa que es más probable que los conductores intenten ingresar al carril derecho.

Principales obstáculos que enfrenta el proyecto antes de la adopción generalizada

Si bien la tecnología en el programa de automóviles autónomos de Google es sorprendente, eso no significa que no haya problemas importantes que aún deben abordarse antes de llegar a un futuro dominado por autos sin conductor Así es como llegaremos a un mundo lleno de autos sin conductorConducir es una tarea tediosa, peligrosa y exigente. ¿Podría algún día ser automatizado por la tecnología de automóviles sin conductor de Google? Lee mas .

Tecnología

Antes de abordar cualquier otro problema que enfrenta el automóvil autónomo, es importante tener en cuenta que la tecnología sigue siendo la mayor barrera que separa los automóviles sin conductor del mercado de consumo.

Uno de estos problemas que enfrenta Google es la adaptabilidad del sistema de mapeo. Los mapas utilizados por estos automóviles no son como los que ve en su unidad GPS o en Google Maps. Cada mapa está altamente detallado hasta la altura de los bordillos y las dimensiones del carril en el que viaja actualmente el automóvil.

El problema con este nivel de detalle es la enormidad de mapear todo el país o el mundo. Actualmente, Google ha mapeado aproximadamente 2,000 millas de camino para que el automóvil sin conductor opere. Para darle una idea de la escala, hay más de 170,000 millas de carreteras solo en California, y más de 4 millones de millas de carreteras públicas en los Estados Unidos.

La razón por la cual los autos se han desempeñado tan bien en su prueba inicial de 700,000 millas se debe en gran medida al hecho de que los autos pueden "hacer trampa" en la forma en que responden a su entorno. Es decir, cada automóvil no toma decisiones en tiempo real sobre cómo responder a estímulos externos, y Google no ha probado la capacidad del automóvil para responder a situaciones fuera de estas asignadas ambientes. Por supuesto, este es un problema que podría, en algún momento, corregirse hasta cierto punto, ya que cada Google Car en la carretera no solo se trata de conducir, también está ayudando a crear mapas 3D para otros autos autónomos mediante gráficos datos.

Los problemas adicionales relacionados con la tecnología son:

• Hasta ahora, el automóvil tiene problemas que le impiden conducir con nieve, hielo o lluvia intensa.
• No puede distinguir el color de los semáforos cuando los sensores están cegados por el sol o el resplandor.
• Los sensores detectan objetos como formas pixeladas, por lo que, hipotéticamente, el automóvil respondería de la misma manera, desviándose, para extrañar a un niño en la carretera, o un periódico que pasaba flotando.

Regulación gubernamental

Según la ley, al menos en el estado de origen de Google HQ (California), los automóviles autónomos son actualmente legales. Chris Urmson, jefe del proyecto de auto sin conductor en Google, dice:

"La ley que fue aprobada hace casi un año y medio dejó muy claro que efectivamente sin conductor la operación de vehículos estaba permitida en California y, en general, creemos que eso es cierto en gran parte de NOSOTROS."

Dicho esto, no estoy seguro de que muchos gobiernos imaginaran un futuro con autos sin conductor al promulgar sus leyes y regulaciones de tráfico actuales. Es improbable suponer que el gobierno no intervendrá en algún momento y hará su propia investigación como la practicidad y seguridad de vehículos autónomos Automóviles autónomos: ¿son los robots buenos para el medio ambiente?La forma en que usamos los autos va a cambiar. Esos cambios serán de gran alcance, pero un área que no se ha investigado con tanto detalle: el impacto en el medio ambiente. Lee mas .

¿Los consumidores incluso lo quieren?

Si bien ha habido una gran emoción sobre la tecnología por parte de algunos, otros han descartado la idea por completo debido a preocupaciones de seguridad o la falta de voluntad para renunciar al control de la rueda. Mientras que algunos nunca abrazar la tecnología ¿Pueden los hackers REALMENTE hacerse cargo de su automóvil? Lee mas , es seguro decir que algún segmento de la población de consumidores estaría interesado suponiendo que se aborden dos factores principales: seguridad y fijación de precios.

Si bien las preocupaciones de seguridad aún se están resolviendo, el automóvil parece tener un notable historial de seguridad hasta este momento. Sin embargo, se ha planteado un dilema filosófico que es bastante interesante; ¿Cómo responderá el automóvil a los llamados "problemas de tranvía"? Los problemas de la carretilla son el término filosófico utilizado para describir los problemas que surgen cuando no hay una respuesta correcta. Por ejemplo, un automóvil de Google tiene que desviarse para evitar a un niño, pero al hacerlo afectaría a la madre o a un grupo de niños al otro lado de la carretera; ¿Qué hace?

¿Qué es lo siguiente?

En general, es una idea emocionante y la adopción de la tecnología tiene otras aplicaciones prácticas. Por ejemplo, un automóvil que no necesita conductor, tampoco necesita un pasajero. Esto permitiría que su automóvil deje los paquetes sin usted, lleve a sus amigos a su casa (y luego regrese a su garaje) o encuentre su propio lugar de estacionamiento después de dejarlo en algún lugar.

De hecho, la idea más emocionante de todas podría ser el hecho de que esto podría hacer que la noción de "poseer" un automóvil sea obsoleta. Estos autos podrían dejarse hipotéticamente en cualquier lugar y servir como una especie de taxi para comunidades enteras sin tener que comprar y mantener el automóvil usted mismo.

Los automóviles sin conductor son una idea emocionante para el futuro del transporte, pero hasta que Google aborde la tecnología desafíos y demostrar que estos autos son realmente más seguros que su conductor promedio, entonces seguirán siendo eso, un idea. Sin embargo, confío en que Google resolverá los problemas y que esta tecnología tendrá un gran impacto en el futuro del transporte Cómo los autos autónomos cambiarán el transporte para siempreA medida que avanzamos en 2015, la pregunta ya no es si los automóviles autónomos reemplazarán a los automóviles de conducción manual, sino qué tan rápido se harán cargo. Lee mas .

¿Comprarías un auto sin conductor?

Créditos de imagen: LIDAR de alta definición Velodyne por Steve Jurvetson, Hoje-taastrup Kommune por el camarada Foot, semáforos por MiloszB, todo a través de Flickr