Investigación Autos Autonomos 3695l

INSTITUTO TECNOLOGICO NACIONAL DE MÉXICO

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CUAUTLA

INGENIERÍA EN MECÁTRONICA

INVESTIGACIÓN SOBRE LOS AUTOS AUTONOMOS

ALUMNOS: Gonzalez Valdepeña Julio Aarón Hernández Machado Cristian

Octubre 2016

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Índice Introducción.................................................................................................... 3

CAPITULO 1...........................................................4 1.1 Datos Generales....................................................................5 1.2 Justificación..........................................................................8 1.3 Objetivo General y Objetivos específicos.................................12 1.4 Metodología de investigación.................................................13 1.5 Alcances y Limitaciones...................................................15

CAPITULO 2.........................................................16 2.1 ¿Qué es un auto autónomo?..................................................17 2.2 Historia de los autos autónomos.............................................18 2.3 Como funciona un auto autónomo..........................................23 2.5 Beneficios........................................................................... 29 2.6 Aplicaciones........................................................................33 2.7 Consecuencias de los autos autónomos..................................35

CAPITULO 3............................................................................................ 36 3.1 Resultados obtenidos ..........................................................37 3.2 Observaciones....................................................................41 Conclusión............................................................................... 42 Bibliografía............................................................................... 43

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Introducción El futuro que soñamos en el que todo se hace por si solo y nosotros solo nos encargamos de hacer unas cuantas tareas y así poder nosotros encargarnos de las nuestras está cerca. Las operaciones difíciles para algunas personas e incluso accidentes y demás ocasionados por una mala conducción están por ser resueltos por los autos autónomos, En esta investigación trataremos el tema de estos su ventajas y desventajas así como cuales han sido sus avances, trataremos un poco de historia y además que empresas trabajan en autos autónomos A lo largo de nuestra investigaciones topó con gran información acerca de los autos autónomos su funcionamiento así como sus inicio pero en particular nuestra investigación acerca de estos se basara en que son ,algunos de los sistemas con los que funciona y además su importancia en México así como en las universidades en particular los tecnológicos nuestro objetivo fue saber la importancia en estos así como saber que se debe hacer frente a la falta de conocimiento de tecnologías que son cada vez más implementadas en países desarrollados pero que en México aún no se le toma tanta importancia ,es por ello que nos centramos en que saben los estudiantes de los institutos tecnológicos acerca de los autos autónomos ,también nos enfocamos en las ventajas que tendría abarcar materias que tomen en cuenta temas sobre tecnologías nuevas que se están desarrollando en otros países, de que están compuestos, como ayudarían en su carreras ,en que le afectaría no saber del tema etc. Además utilizamos los métodos cuantitativos de investigación para haci saber lo que queríamos utilizando gráficas para un mejor análisis además de dividir la información desacuerdo a nuestro objetivo

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CAPITULO 1

1.1 Datos Generales Los conductores serán capaces de desconectar con un botón el piloto automático; Toyota también presentó su primer modelo con sistema de transporte inteligente. 4

Tokio (Reuters) – Toyota Motor Corp buscará introducir en el mercado para el año 2020, aproximadamente, autos que puedan de forma autónoma cambiar de carril, moverse entre el tráfico y adelantar a otros vehículos en autopistas, en su intento por ponerse al día en el nuevo sector de los coches sin conductor. Roborace, es una compañía que desarrolló un modelo con diseño futurista que planea desarrollar las tecnologías de conducción autónoma en competencias que se llevarán a cabo en distintas ciudades de todo el mundo, como en la Fórmula 1.En un futuro, las carreras pronto serán protagonizadas sólo por vehículos autónomos, sin pilotos humanos al mando de los vehículos. La compañía puso a prueba el primer prototipo en el circuito británico de Donington Park. DevBot, como se conoce a este particular vehículo, sólo completó una vuelta sin control humano. Sin embargo, las próximas pruebas planean poner a prueba a varios vehículos, donde se pondrá a prueba los ajustes de los ingenieros de cada equipo junto al algoritmo que lleve cada auto. En 2035 habrá 21 millones de vehículos autónomos. Un estudio prevé que el mercado estadunidense será el primero en adoptar los vehículos autónomos en 2020 Las ventas de automóviles autónomos alcanzarán los 21 millones de vehículos en 2035, una cifra muy superior a lo calculado anteriormente, según un estudio dado a conocer el martes 5 de Julio del 2016 en Estados Unidos. Las ventas mundiales de automóviles autónomos se situarán en 600 mil unidades al año en 2025. El informe, realizado por la firma IHS Automotive, señala que la revisión al alza del mercado de vehículos autónomos es fruto de la investigación e inversiones que los fabricantes de automóviles están realizando, así como de los cambios legislativos en marcha en muchos países. Hace solo dos años, IHS Automotive cifró en 11.8 millones las ventas de vehículos autónomos para 2035. IHS Automotive prevé que el mercado estadunidense será el primero en adoptar los vehículos autónomos en 2020 con la puesta en circulación ese año de varios miles de automóviles. 5

Las ventas aumentarán a casi 4.5 millones de vehículos para 2035, según el estudio. Pero China será el principal mercado para los vehículos sin conductor. IHS Automotive prevé que para 2035 más de 5.7 millones de vehículos autónomos se venderán en el gigante asiático. Una aseguradora británica, quien ha decidido añadir a su catálogo el seguro para coche autónomo. En el sector de las aseguradoras hay empresas que se especializan en seguros especiales, siendo una de ellas Adrian Flux, una aseguradora británica que ya ha añadido a su catálogo un seguro específico para coches completamente autónomos, que dispongan de características de conducción autónoma o simplemente, que vengan con algún sistema que no necesite de la intervención del conductor como pueden ser por ejemplo, el sistema de frenada automática, el de cambio de carril o hasta otros sistemas un poco más avanzados que dan la posibilidad de controlar el vehículo en atascos o en autovía. Lo curioso de estas pólizas especiales es que son de bajo costo, y eso se debe a que la siniestralidad en la conducción autónoma es realmente baja, casi no existe, y que se produzcan accidentes es bastante raro. En el caso de que se produzca alguno, sería a poca velocidad, ya que estos vehículos incluyen sistemas de frenado automático. La póliza cubrirá los fallos que pudiesen afectar al software del fabricante, así como los cortes que pudiese haber en el servicio por satélite y los intentos de los hackers por tomar el control de un vehículo con cualquier finalidad, como podría ser también la de destrozar completamente el vehículo. No obstante, la cobertura que resulta más extraña es que en el caso de que el fallo se produzca debido a que el propietario no ha actualizado el software de su vehículo por cualquier circunstancia dentro de las 24 horas desde la notificación del nuevo software, el vehículo igualmente estaría.

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1.2 Justificación Este tema es muy importante ya que es toda una industrialización, ya que todos o la mayoría de los habitantes usan algún tipo de transporte motorizado, ya sea coche, taxi, combi, etc. y los autos autónomos abarcarán todos esos tipos de transporte. Este también evitará o se trata de que reduzca los accidentes y el tráfico.

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Algunas de las aplicaciones como se acaba de mencionar, se aplican a transporte, ya sea auto particular, taxi e inclusive también para tráiler, también se está implementando este tipo de método a los tráileres. Pero alguna de la problemática de los autos autónomos, es la que se a dado cuenta una empresa de los creadores de DevBot planean que el debute en la Fórmula E como animador en la previa de cada una de las carreras. Algunos ponen en duda si habrá algún interés en una futura competencia donde sólo participen vehículos autónomos "Todavía existe una interacción humana con estos vehículos. Los ingenieros pueden realizar diversos ajustes en cada uno de sus autos, como el tipo de freno, por ejemplo", señala Justin Cooke, de Roborace. La versión final del prototipo será sin el habitáculo del conductor, y en las imágenes preliminares se pudo ver al modelo autónomo con un aspecto futurista más audaz, diseñado por Daniel Simon, con experiencia en automotrices como Audi, Bentley y Bugatti, y fue consultor de varios films de Disney en la creación de los vehículos utilizados en las películas Tron Legacy, Capitán América y Prometheus. Un problema con los automóviles sin conductor de Google han sido dotados de un algoritmo que les permite decidir por sí mismos si tocarle bocina o no a otros s, explicó la firma en el informe mensual de mayo sobre el programa. Por ejemplo tocarán bocina en el caso de registrar peligrosos cambios de carril de otros automóviles, o cuando estos salgan a una calle lateral con mala visibilidad, señaló. "Nuestro objetivo es enseñar a nuestros automóviles a tocar bocina como si se trataran de pacientes y experimentados conductores". En el proceso de aprendizaje la bocina se tocó solamente dentro del automóvil para no confundir a otros automóviles en el caso de fallar, explicó Google. Ahora se está aún evaluando si la reacción del automóvil fue adecuada. En base a esos datos se adaptará el software.

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En función de cada situación se introducirán pitidos distintos, por ejemplo si un auto da marcha atrás y se dirige peligrosamente hacia un vehículo de Google, habrá dos breves tonos bajos. Para casos más urgentes habrá sonidos largos y más intensos. Después de que el software de Google causara por primera vez en febrero un pequeño choque con un colectivo, en mayo se registró un ligero daño de carrocería en otro pequeño incidente. Google trabaja desde hace unos siete años en tecnologías para un automóvil autónomo. Al principio introducía la técnica en coches de otros fabricantes pero ahora ha desarrollado su propio prototipo de dos asientos que está probando. mayoría de los conductores no estarían dispuestos a subir a un vehículo autónomo que no pusiera la seguridad de los pasajeros por delante de la de los peatones, algo que podría complicar a reguladores y programadores la creación de algoritmos de carácter "moral". Un estudio del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) publicado hoy en la revista Science muestra que el público tiene opiniones encontradas a la hora de determinar cómo debería actuar un vehículo autónomo en situaciones en que tenga que decidir entre atropellar a peatones o salirse de la carretera y poner en riesgo a los pasajeros que lleva. Un estudio sobre autos autónomos se pregunta: ¿qué vida es más importante? ¿La del pasajero o la del peatón? Un estudio sobre autos autónomos se pregunta: ¿qué vida es más importante? ¿La del pasajero o la del peatón?. "La mayoría de las personas quieren vivir en un mundo en el que los vehículos minimizan el número de víctimas. Pero todos quieren que su automóvil los proteja a ellos primero a toda costa", aseguró en una nota de prensa Iyad Rahwan, profesor del prestigioso MIT Media Lab y coautor de la investigación. La mayoría de los conductores no estarían dispuestos a subir a un vehículo autónomo que no pusiera la seguridad de los pasajeros por delante de la de los 9

peatones, algo que podría complicar a reguladores y programadores la creación de algoritmos de carácter "moral". Un estudio del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) publicado el 23 de Junio del 2016 en la revista Science muestra que el público tiene opiniones encontradas a la hora de determinar cómo debería actuar un vehículo autónomo en situaciones en que tenga que decidir entre atropellar a peatones o salirse de la carretera y poner en riesgo a los pasajeros que lleva. Un estudio sobre autos autónomos se pregunta: ¿qué vida es más importante? ¿La del pasajero o la del peatón? Un estudio sobre autos autónomos se pregunta: ¿qué vida es más importante? ¿La del pasajero o la del peatón? "La mayoría de las personas quieren vivir en un mundo en el que los vehículos minimizan el número de víctimas. Pero todos quieren que su automóvil los proteja a ellos primero a toda costa", aseguró en una nota de prensa Iyad Rahwan, profesor del prestigioso MIT Media Lab y coautor de la investigación. El informe, se basó en un conjunto de seis encuestas realizadas entre junio y noviembre del año pasado y el 76 por ciento de los sondeados consideró que es más "moral" para un vehículo autónomo decidir "sacrificar" a un pasajero antes que atropellar a diez peatones. No obstante, solo uno de cada tres dijo que se subiría un vehículo autónomo cuyo algoritmo estuviese programado para arriesgar la vida de los pasajeros a cambio de salvar a diez peatones. Asimismo, la mayoría se opuso a que el gobierno regule estos automóviles robóticos, cuya tecnología avanza a pasos agigantados, para que tengan una moral "utilitaria", en la que se ponga en la balanza el número de vidas a salvar y el número que se arriesga a morir. "Este es un desafío que deben tener en consideración los reguladores y fabricantes de vehículos", explicaron en las conclusiones los investigadores. Algunos expertos prevén que los coches autónomos podrían aumentar las congestiones de tráfico, en lugar de disminuirlo. 10

El motivo por el que el tráfico irá menos fluido cuando los vehículos autónomos tomen las carreteras será dado porque la gente los usaría mucho. Los expertos están totalmente convencidos de ello y no han dudado en pronosticar que el problema principal de los vehículos sin conductor será que la gente los usará más de la cuenta, aumentando el número de coches en circulación, lo cual aumentará también los kilómetros recorridos, y por consiguiente, mayor congestión de tráfico, lo que aumentaría también la contaminación.

1.3 Objetivo General y Objetivos específicos. El objetivo es analizar las ventajas y desventajas de este avance tecnológico, que son los autos autónomos, e identificar hasta donde abarca esté tema, cuales son los beneficios, las consecuencias, si hay problemas para su desarrollo o cuales son las complicaciones que se tienen, ya sea desde su construcción, el software, los algoritmos que tienen, su seguridad, en fin, todo lo que conlleva a los autos autónomos. 11

Objetivos Específicos 

Analizar que tanto saben sobre el tema los alumnos del Instituto Tecnológico



de Cuautla. Investigar los diferentes campos que puede abarcar, la gente a la cual podrá



adquirir y ser beneficioso de estos. Conocer todo acerca de los autos autónomos, su funcionamiento así como su



mecánica necesidades y sus principales problemas que surgen este. Poder resolver los principales problemas que de este surgen para lograr la



distribución total de este. Investigar los diferentes campos que puede abarcar, la gente a la cual podrá adquirir y ser beneficioso de estos .así como saber resolver los diferentes



problemas que se presentan en los diversos autos autónomos actuales. Saber cuáles podrían ser los alcances a los que podremos llegar como investigadores en nuestros prototipos, así como investigar que partes de estos autos podemos usar en nuestros prototipos y un futuro proyecto.

.

1.4 Metodología de investigación Como se realizara el estudio para responder al problema planteado. Hay diferentes tipos de investigación

las cuales se clasifican según el objetivo

específico. Las cuales surgen de dos tipos de investigación La investigación cualitativa y cuantitativa Investigación cualitativa: 12

La investigación cualitativa es la que proporciona datos descriptivos con las propias palabras de las personas, habladas o escritas y la conducta observable. Constituida por un conjunto de técnicas para recoger datos Investigación cuantitativa: La investigación cuantitativa se basa en técnicas mucho más estructuradas ya que busca

le medición de las variables previamente establecidas, por esta razón

es

más eficaz en unos casos. La investigación cuantitativa consta de métodos como encuestas, cuestionarios. Estos pueden ser definidos como un conjunto de preguntas preparadas cuidadosamente, sobre los hechos y aspectos que interesan en una investigación. Existe una relación muy estrecha entre los objetivos e hipótesis y el cuestionario. Por el cual en nuestro tema de investigación por

ser más factible que observar y

analizar por el tiempo usaremos el método cuantitativo. Lo que significa que usaremos encuestas y cuestionarios para poder analizar la información

y poder solucionar nuestros objetivos.

Es indispensable

recalcar como elaboraremos nuestras encuestas para poder

analizar la información correctamente. El tipo de metodología que escogimos es el método cuantitativo ya que es un método más rápido que el cualitativo, este método se escogió por razones como el tiempo de investigación delimitado así como que se puede obtener información rápida con este método mediante encuestas u otras dinámicas que puedan dar fácil y rápido análisis, las gráficas usadas en este método darán una mayor información de lo que queremos saber. Los datos obtenidos por medios estadísticos del método cuantitativo harán una investigación rápida y precisa. Uno de los objetivos principales es saber que carreras de una muestra de la población N escogida son las que más saben del tema ya que como todos sabemos el que alguien no esté hablando todo el tiempo de tecnología, 13

innovación robótica etc. No quiere decir que sea el quien más sepa del tema ya que hay casos en los que hay personas las cuales les gusta estar informado de lo que ocurre a su alrededor lo cual es una gran ayuda en su formación académica es por ello que por medio de encuestas podremos saber quiénes tienen mayor conocimiento cobre el tema ya que podría pasar lo más extraordinario. En lo que hace referencia nuevamente a nuestros objetivos.

1.5 Alcances y Limitaciones ALCANCES Nuestro principal alcance será el instituto tecnológico de México, nos enfocaremos en llegar a tener una idea de lo que el tecnológico de México tiene y lo que le falta.

LIMITACIONES Nuestras limitaciones serán altas por el tiempo de investigación en general solo nos limitaremos a utilizar una muestra de la población del instituto tecnológico de Cuautla (población) esta muestra será el instituto tecnológico de Cuautla en el cual será por 14

lo consecuente será realizadas nuestras encuestas para poder llegar así a tener una idea de lo que los estudiantes saben sobre el tema, por lo cual por la pequeña muestra que se tomara comparada con la población será muy pequeña pero tomando en cuenta el promedio de logros del instituto se podría comparar a nuestra muestra como una buena muestra, cabe resaltar que no se obtendrán los mismos datos que con unos pares de muestras aleatoria o estratificadas pero si nos podremos dar una idea de lo que por lo regular los estudiantes del Instituto Tecnológico de México saben del tema.

15

CAPITULO 2

2.1 ¿Qué es un auto autónomo?

16

Para empezar daremos una la definición de que es un auto autónomo. Los autos autónomos son aquellos que son capaces de conducir y navegar por completo por si solos, sin una intervención humana directa, es decir, sin un conductor humano que intervenga. Es la realidad, los prototipos no solo se han probado en circuito cerrado sino que también se prueban en carreteras abiertas al tráfico, aunque todavía con mucha prudencia, no sea que algo falle. Varias compañías están apostando a su liquidación comercial en un futuro próximo. Una de estas compañías Google, esta´ trabajando en su prototipo, con la cual ya vienen realizando pruebas por las rutas; han recorrido más de 500.000 kilómetros sin ocasionar un incidente o accidente, directamente. Es difícil imaginar qué cambios traerá esta revolución en la industria, la ley y la vida diaria. Pero, mientras muchos intentan predecirlo, estos autos autónomos

ya

circulan por la calle, probando, recopilando datos, “ajustando los motores”, como un pequeño adelanto de lo que se vendrá.

2.2 Historia de los autos autónomos

La innovación del automóvil ha logrado importantes avances en los últimos 100 años, hemos pasado del Modelo T a los coches supe deportivos. Parte de 17

estos avances, y el tema que tratamos en esta investigación, es ir viendo cómo la autonomía pasó a ser un reto y un tema de interés para muchos investigadores, y detrás de ellos a grandes empresas, con gran fascinación sobre el tema (ya sea económica o por interés real). Para empezar con el recorrido por la historia de los autos autónomos, es necesario decir que es más larga de lo que se podía decir. Debemos trasladarnos hasta los orígenes, década de los años 20’,donde surge todo, de manera a ir hilando las fibras de sucesos que fueron tejiéndose e hicieron posible el surgimiento

de

los

autos

autónomos.

Luego,

pasaremos

a

los

80’,observando la evolución de estos autos, hasta llegar a nuestro presente, donde nos encontramos a puertas de proyectos que harían realidad lo que antes era solo ficción. Es innegable decir que los autos autónomos aún se encuentran en pañales; sin tenerlos aun por nuestras calles, navegando libremente, quizás debamos esperar años para verlos hecho realidad...una historia a futuro aun por escribir. Pero décadas atrás, visionarios ya empezaron a soñarlo. En 1926, una pequeña empresa local de Milwaukee hizo una demostración de un coche sin conductor, controlado por radio. “Un coche de motor fantasma se aparecerá en las calles de Milwaukee hoy. Sin conductor; encendería su propio motor, tiraría de su embrague, girara su volante, tocaría su claxon y quizás incluso replique al policía de la esquina”, esto era el inicio de la noticia en el diario local “The Milwaukee Sentinel”, informando a los ciudadanos sobre la demostración que una pequeña empresa lo iba a llevar a cabo el 8 de diciembre de ese año. El vehiculó era controlado desde otro que lo seguía y a través de un sistema de radio le enviaba ´ordenes, los cuales eran recibidos mediante un receptor instalado en el coche no tripulado. Esto nos parecería familiar, con los juguetes a control remoto con los que jugábamos antes, “los autitos a control remoto”. Achen Motor fue la empresa encargada de la demostración. Se sabe que fue distribuidora de coches y camiones de la White Company, un fabricante de 18

automóviles de Cleveland.

Puede que la empresa no haya trascendido con

sus propósitos, pero lo que propuso en ese momento significo´ un cambio de perspectiva con la idea del auto. ( historia perdida de los autos autónomos, s.f) Durante la década de 1950 a través de 1960, General Motors mostró el Firebirds (Fig. 1), una serie de autos experimentales descritos para tener un “sistema

de

guía

electrónica

que

puede

movilizarse

sobre

una autopista

automática, mientras el conductor se relaja”. A lo largo de 1956 y 1957, publicaciones en los periódicos vaticinaban a los autos autónomos.

Figura 1. General Motor Firebird III - 1958.

Central Power and Light Co (1958) afirmaba: “La electricidad puede ser el conductor. Un día, su coche puede acelerar a lo largo de una súper carretera eléctrica, su velocidad y dirección controlada 19

automáticamente por los dispositivos electrónicos incorporados en la pista. Las carreteras estarían seguras por la electricidad. Sin tráfico, sin colisiones...sin la fatiga del conductor”. (Fig. 2)

Figura 2. . Publicación de la Central Power and Light Co., idealizando

En 1960, el Laboratorio de Sistemas de Comunicación y Control de la Universidad Estatal de Ohio inició un proyecto para desarrollar autos sin conductor que se activan por medio de dispositivos electrónicos incrustados en la calzada. El jefe del proyecto, el Dr. Robert L. Cosgriff, afirmó en 1966 que el sistema podría estar listo para su instalación en la vía publica en 15 años. A

principios

de

1960,

la

Oficina

de

Caminos

Públicos

considera

la

construcción de una carretera experimental controlado electrónicamente. (Googles´s driverless car , 2015, págs. 3-5) Cuatro estados - Ohio, Massachusetts, Nueva York y California - fueron a licitación para la construcción. Durante la década de 1960 , Transportes del Reino Unido y el Laboratorio de Estudios de Carreteras probaron un conductor Citroën DS que interactuó con 20

cables magnéticos que fueron incrustados en el camino. Fue a través de una pista de pruebas en 130 km sin desviación de la velocidad o dirección en cualquier condición climática , y de una manera mucho más eficaz que mediante el control humano. La investigación continuo en los años 70 con los dispositivos de control de crucero activado por las cénales de los cables debajo de las vías. Pasando a los 80’, es importante resaltar que Alemania contribuyo´ mucho a los logros de los autos autónomos. En especial, un profesor de la Universidad de Bundeswehr, llamado Ernst Dickmanns, experto en inteligencia artificial, lideró un equipo

que

construyó

el

primer

vehículo

realmente

robotizado:

cálculos

probabilísticos, computación paralela y visión sacádica. Posteriormente, EUREKA conduce el Proyecto Prometheus de 749 millones de euros en autos autónomos desde 1987 a 1995. EUREKA es una organización encargada de

investigación,

referentes

a

financiación

innovación.

Y

del uno

desarrollo de

estos

y

organización,

proyectos

de

en proyectos

innovación

fue

Prometheus. (Programe foro a European Traffic of Highest Efficiency and Unprecedented Safety, 1987-1995) El mayor proyecto en el campo de los autos autónomos.

Contó

con

la

colaboración del pionero en los autos autónomos Ernst Dickmanns y su equipo. Un primer punto de avance en el proyecto, se alcanzó vehículos

robó ticos

gemelos

Vamp

en

1994,

cuándos

sus

y VITA-22 recorrieron más de 1000 Km

de una carretera parisina de varios carriles, alcanzando una velocidad de 130 km/h. Demostraron conducción autónoma en los carriles libres, seguimiento automático de otros vehículos, y cambios de carril a la izquierda y derecha con paso autónomo de otros coches. Un año después, un segundo punto de gran avance con los Mercedes Benz. Un modelo Clase S puesto a punto por Discmans, hizo 1678 km en autopista, desde Múnich a Dinamarca y viaje de vuelta. Esta vez el vehiculó condujo durante 158 km sin intervención humana y alcanzó los 180 km/h de velocidad. 21

En 1996, un equipo de la Universidad de Parma lanzó el proyecto ARGO, el cual permitió a un Lancia Thema (auto ejecutivo producido en Italia) seguir las líneas pintadas de la carretera. Culminó en un viaje de 1900 Km. El auto opero en modo automático total un 94 % de su viaje. Usaba dos videocámaras en blanco y negro de bajo precio y algoritmos de visión estereoscópica para entender el ambiente que lo rodeaba. En 2001, el Gobierno de los EE.UU., que financió proyectos como Demo I, Demo II, y Demo III, logró muchos kilómetros de conducción de vehículos no tripulados, evitando todo tipo de obstáculos naturales. Desde 2004 hasta 2007, DARPA realizó competiciones de autos autónomos, con premios de 1 y después 2 millones de dólares. Los diferentes equipos participantes fueron recibidos por los principales fabricantes y universidades y sirvieron como plataforma para mejorar la tecnología aún más. Tras cada año de competencia, el ganador de la carrera realizaba tareas más difíciles. A partir de principios de 2013, los coches autónomos, aunque todavía en fase experimental y de desarrollo, han sido impulsados autónomamente por cientos de miles de kilómetros en total. La primera década de este siglo estuvieron caracterizados por la aparición de cada vez más

prototipos

universitarios

e

de

autos

autónomos;

investigación

en

científica,

su

los

mayoría,

cuales

como

presentaban

proyectos nuevas

tecnologías, para ir superando las pruebas cada vez más difíciles de las competiciones.

Con

el

paso

de

los

años,

las

grandes

empresas

automovilísticas, incluyendo la General Motors, Ford, Mercedes-Benz, Volkswagen, Audi, Nissan, Toyota, BMW, Volvo, y Cadillac, fueron testeando sus sistemas de autos autónomos. 2.3 Como funciona un auto autónomo La tecnología que emplean estos autos incluye sistema GPS, láser, cámaras con software de reconocimiento de imagen, realidad aumentada y sensores radar. Además se

vaticina

que

estos

autos

formen

una

red

inalámbrica para

intercambiar datos entre ellos, como velocidad, posición y así, evitar choques u ocasionar incidentes. 22

En la actualidad existen diversos proyectos sobre autos autónomos, de investigadores y grandes empresas, cada uno tomando su propio camino en el diseño, dándole características específicas de acuerdo a los objetivos que se plantearon. Pero, existen elementos comunes a todos ellos, los cuales nos darán una visión general del funcionamiento de estos autos. Básicamente, estos autos necesitan hacer dos cosas para encontrar su camino y manejar: el mapa completo del área que lo rodea , incluyendo los objetos y la trayectoria de desplazamiento definido en esa área, y su posición relativa , y necesita saber que está haciendo (entender el significado de los objetos del mapa) con respecto a lo definido en el mapa. El mapa y la posición relativa del vehiculó en ese mapa son dinámicas y se actualizan continuamente.

Figura 3. Simulación de un auto autónomo en movimiento.

2.4 Dispositivos que hacen que funcione un auto autónomo Para producir ese entendimiento del ambiente que lo rodea, las herramientas y los instrumentos utilizados por el auto autónomo para reunir los datos que necesita son :

23

Sensores de radar: este sistema permite la detección de objetos, usando ondas de radio, para determinar el rango, altitud, dirección y/o la Velocidad de los objetos. Esto es muy importante para el vehiculó, puesto que le permite detectar los obstáculos que lo rodean. Generalmente estos radares se encuentran ubicados tanto en la parte trasera como delantera del auto. Cámaras: detectar

actualmente

señales

se

visuales,

utilizan pero

para

como

el

distinguir software

los de

carriles

y

para

procesamiento

de

imágenes sigue desarrollándose, la importancia de las cámaras a bordo aumentará. El

software

de procesamiento de

imagen

actualmente

puede

detectar cénales y luces de tráfico, las barras separadores del carril, y otros objetos. Más adelante, hasta podría usarse para reconocimiento facial, para que el auto pueda reconocer a su dueño o al pasajero que pasa a buscar. GPS: El sistema de posicionamiento global, como bien es conocido, permite determinar la ubicación del coche mediante información recibida de los satélites y así mismo, determinar su destino. Acelerómetro: constituye una herramienta de respaldo, puesto que ayuda con la navegación del vehículo cuando la señal recibida por los GPS son Pobres o cuando los sensores de proximidad no funcionan adecuadamente. Sensor ultrasonido: ubicados generalmente en la parte delantera y trasera

del

vehículo, permiten detectar obstáculos de una manera más Precisa, posibilitando el estacionamiento o aparcamiento del coche ya sea autónomamente o manual (en manos de un conductor). Sensor de rueda: se utiliza para controlar la estabilidad del vehículo y además se encarga del bloqueo/desbloqueo del sistema de frenado. Como otros equipos con los que cuenta el vehículo, estos sensores sirven de respaldo para cuando el sistema de GPS no está disponible debido al nivel de señal pobre que puede

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llegar a sufrir, entonces, por ello, permiten hacer un seguimiento de la ubicación del vehículo. Laser Range Finder (Lidar): permite determinar la distancia de los objetos desde la fuente, el cual es un emisor laser. Este emisor, en lugar de utilizar ondas de radio (radar), usa un haz de láser pulsado, el cual es emitido, y para determinar la distancia de un objeto se toma el tiempo desde la emisión del haz hasta su retorno luego de reflejarse. Procesamiento. La computadora toma toda la información captada por los elementos anteriores (sensores, GPS, láser) junto con otras informaciones propias del vehículo como la velocidad, para así poder manejar el auto, creando para ello una representación virtual del mundo que lo rodea y así dirigirse a su destino. Toda esta representación ha de ser procesados de forma rápida, para obtener una respuesta rápida que permita al coche realizar la acción en el menor tiempo posible. Según algunos estudios el tiempo de reacción media de algunas personas para accionar los frenos es de algo menos de dos segundos, mientras que el de un vehículo autónomo es de tan solo 3 décimas de segundo. Todo ello gracias a la capacidad de procesamiento que llevan estos vehículos en su interior con unos siete procesadores de doble núcleo cifra que sube hasta 17 en algunos casos.

Control crucero: mejor conocido como “velocidad crucero”, fue una de las primeras tecnologías hacia el manejo autónomo. Básicamente, este sistema Mantiene el vehículo a una velocidad constante, sin que el conductor deba mantener acelerando. Frenos antibloqueo: se trata de un sistema que impide automáticamente el bloqueo de los frenos, cuando el conductor aplica los frenos en su totalidad. El sistema realiza una mejor labor que el conductor, realizando un bombeo en el frenado, y de esa forma evitar que el vehículo pierda el control. 25

Frenado de emergencia AEB (Autonomous Emergency Braking): Estos sistemas funcionan con el uso de un radar, laser o video que controla Todo aquello que quede por delante del vehículo. La mayoría de estos sistemas utilizan tecnología de radar, o dicho de otra manera, un sensor de Detección

y

Medición por Láser (Lidar), que se ubica en el zona superior del parabrisas controlando una distancia de 10 metros delante del vehículo, con objeto de detectar posibles obstáculos, que puedan representar una amenaza de colisión. El AEB es capaz de tomar el control del sistema de frenado si el conductor no responde

a

las

alertas

pre-colisión.

Si

el

AEB

detecta

que

se está´

aproximando a otro vehículo u objeto y si la colisión es muy probable, ya que hay una velocidad muy alta respecto a la distancia entre ambos, el sistema prepara los frenos y hace que el servofreno de emergencia sea más sensible, avisando al conductor de que es necesario actuar. Estos sistemas intentan

ser

lo

menos

invasivos posibles desactivándose en cuanto detectan que el conductor realiza una maniobra evasiva. Aunque también pueden ser completamente

autónomos

llegando a frenar el vehículo si el conductor no responde a los avisos.

Estabilidad y control de tracción: estos son los sistemas que utilizan diferentes sensores para determinar cuando un coche puede derrapar o darse la vuelta y trabajar con el fin de evitar que estos sucedan. Estos sistemas son mucho más complicados en comparación con los dos sistemas mencionados anteriormente. La dirección del vehículo, la velocidad y la presión de o entre la calzada y las ruedas son monitoreadas constantemente. Cuando se determina que el coche va fuera de control, el sistema se hará cargo y aplicar los frenos o ajustar la presión en cada rueda. En la mayoría de los casos, este sistema proporciona un rendimiento ´optimo a la de un conductor humano. El sistema utiliza codificadores digitales similares a los utilizados en los sistemas de frenado antibloqueo, con el fin de medir con precisión la rotación de la rueda. 26

Sistemas para prevenir accidentes: son los sistemas que detectan una colisión inminente y preparan el coche antes que suceda, con el fin de salvar vidas y reducir las lesiones. El sistema prepara bolsas de aire, reduce la potencia del motor, y se aprieta el cinturón de seguridad. Esto se produce en un tiempo muy corto, incluso antes de que el conductor disponga de tiempo para aplicar los frenos en su totalidad. Traffic Jam Asistan (Asistente de atascamiento en el trafico): este sistema ayuda al conductor, liberándolo del cansador parar-avanzar que Se dan en los atascos en un tráfico. El funcionamiento del sistema parte de una recopilación

de

datos

de

todos

los

demás

asistentes:

necesaria

sensores de

aparcamiento, las cámaras, el sistema de advertencia de abandono del carril...así el vehículo sabe lo que esta´ pasando en su entorno y es capaz de evaluar y actuar en consideración. Centrándonos en el campo de ejecución de este sistema, los atascos, el vehículo será´ capaz de emplear todos los sensores disponibles para que la acción de parada y arranque se realice de manera automática sin intervención del conductor. De este modo el vehículo mantendrá´ la distancia necesaria respecto al vehículo anterior y posterior, pero añadiendo la acción permanente de análisis de todo el entorno. Control de crucero autónomo: mediante sensores de radar, ubicados en la parte delante del vehículo, este sistema mejorado permite detectar un coche delante y ajustar la velocidad de acuerdo a ello, a fin de mantener una distancia segura entre ambos vehículos. Sistema de auto aparcamiento: un sistema que se está´ introduciendo en algunos modelos de lujo es la capacidad de auto-estacionamiento. Por supuesto, el coche tiene que ser llevado cerca del lugar deseado donde estacionar

por

primera vez por el conductor y que le dijeran donde estacionar. Sistema de advertencia de abandono del carril: es un mecanismo diseñado para advertir al conductor cuando el vehículo comienza a salirse de su carril. Estos sistemas

están

diseñados

para

minimizar

los

accidentes, abordando las

principales causas de las colisiones: error del conductor, distracciones y 27

somnolencia. Existen dos tipos: los que advierten al conductor, y los que luego de advertir

toman

medidas

automáticamente para asegurarse de que el vehículo

permanezca en su carril.

2.5 Beneficios Estos son algunos beneficios que se tiene de los autos autónomos: Reducción

de

Accidentes: el número de muertes por accidentes de autos,

según estudios, es la décima causa de muertes en general. La principal causa de estos accidentes es el error humano. El uso generalizado de

los 28

vehículos autónomos reduciría eso. La posibilidad de evitar accidentes de tránsito, que causan la muerte de cerca de 1,3 millones de personas en todo el mundo, según la Organización Mundial de la Salud es una de las razones principales para apoyar esta tecnología. Entonces pasamos de considerar errores humanos a posibles errores de la máquina, lo cual es totalmente factible; pero, con la tecnología existente y empleada en estos vehículos, incluso si hay errores de la máquina que provoquen muertes o lesiones, el total seguirá siendo mucho más baja, en comparación con las cifras que estamos viendo hoy. Tras lo expuesto, surge la duda de si luego de un accidente, la gente continuaría confiando en estos sistemas. Y por experiencias con otros sistemas nuevos que tuvimos, como volar en avión, el cual tuvo accidentes ya sean por errores humanos o por la maquina en sí, y aun así sigue siendo considerado uno de los medios

de

transporte

más

seguro

(según

las estadísticas),

podría

estar

permitido pensar que los autos autónomos podrían ser bien aceptados por las personas, pudiendo llegar a convertirse en el medio de transporte más seguro. Reducción de trafico: la precisión y exactitud son característica de toda máquina, lo que permite una reacción mucho más rápida que la que un humano podría tener. Planteando la siguiente situación: una carretera o calle con mucho tráfico donde los autos se detienen y mueven a cada instante. Cada vez que un auto se mueve, se pierden algunos segundos entre dos coches. Multiplicando este número por el total de autos en la carretera, se llega a un número muy elevado

de

retraso

por

tráfico. Además, los humanos necesitamos una

distancia de seguridad entre autos Debido a que reaccionamos más lento. Con los autos autónomos este Proceso

ineficiente

será

historia.

Ellos

serán

capaces

de

reaccionar

al

instante al tráfico en movimiento, permitiendo distancias más cercanas entre sí (gracias a los radares y sensores). Esto, en efecto, creará un flujo mucho más eficiente y continuo de tráfico, lo que aumentara´ la capacidad de la carretera, incluso en situaciones de grandes embotellamientos. 29

Mayores

velocidades,

más

seguridad: como habíamos dicho, el tiempo de

reacción que tienen las maquinas por encima de las personas, permitirían Conducir a grandes velocidades con mayor seguridad. Además, siempre irían a la máxima velocidad permitida por la ruta en la que transitan, puesto que ese límite estaría almacenado en su base de datos. Más espacio y facilidad para estacionar: el proceso de estacionar sería mucho más fácil

en

término

de

espacio

y

tiempo.

Alguien

que

necesita estacionar,

solamente debería dejar el auto y ´él se estacionaria solo en algún lugar preparado para ello, y no importa si esta´ en las afueras de la ciudad, puesto que el auto volvería cuando lo necesitamos de nuevo. De esta forma, los problemas de espacio para estacionar en las ciudades podrían ser resueltos. Menor número de policías de tránsito: la necesidad de policías de tránsito en las carreteras se vería disminuida, debido al

“buen Comportamiento” que los autos

autónomos tendrían con las leyes de transito; además, la necesidad de poseer seguros para los vehículos también se ver a disminuida por la disminución de accidentes en las rutas. Mayor eficiencia en el consumo del combustible: el auto autónomo usaría menos combustible fósil porque viajaría a velocidad constante y maximizaría la eficiencia del combustible en todo su viaje. Un conductor eficiente frenaría

con

moderación,

viajaría

a

aceleraría

y

velocidad constante y seguiría la ruta

óptima. Reducción de la contaminación del aire: como resultado de menos emisiones de humo, menor consumo de combustible y menos tráfico. Ahorro de tiempo: es una de las características más utilizadas por quienes publicitan estos autos. Se plantea el ahorro del tiempo evitando que la persona conduzca, permitiendo que la persona haga otras cosas productivas en el auto durante el viaje. 30

Menos autos y precios bajos: habrá´ una reducción del número de vehículos necesarios y el costo medio del transporte en automóvil disminuirá. Una de las razones es la eliminación de un pasajero redundante (dos personas que quizás se dirigen al mismo lugar y lo hacen en vehículos distintos), lo que supondría que aumenta la capacidad de carga de los coches, permitiendo menor número de coches en la operación. Servicios, como los taxis, ya no serán necesarios. El consumo total de combustible disminuirá, menos coches operarían en la carretera. Otro factor que contribuye es la gente será capaz de prestar, alquilar

coches

y

pedir prestado más fácilmente, ya que los coches pueden

conducir a donde más se necesitan. En la actualidad, la mayoría de las veces nuestros coches nos esperan inútilmente, ocupando plazas de aparcamiento. Estos automóviles, en lugar de estar de brazos cruzados esperando por nosotros, podrían conducir y llevar a otras personas (suponiendo que queramos compartir nuestros vehículos). Esto significa que el tiempo de funcionamiento de los coches, en promedio, se incrementará, lo que significa a su vez, que la misma cantidad total de transporte que necesitamos como una sociedad se lograra´ con menos cantidad de coches. Introduciendo alguna identificación, desde una aplicación de teléfono y gracias a Internet, se podría ar con el vehículo, informándolo a donde ir y cuando tiene que volver. Incluso puede haber sitios de internet o aplicaciones telefónicas para organizar todo esto instantáneamente entre las personas que quieren prestar o hacer uso del vehículo. Beneficios

para

las

personas

mayores

y

discapacitados:

permitiría esa

independencia de movilización a aquellas personas con capacidades diferentes. Mejora en el transporte de mercancías: movilizar mercaderías, retirarlas de las tiendas, hacer entregas, deliberas, todo podría realizarse Sin

la

necesidad

de

contar

con

algún

conductor

pasajero.

Con

una

programación de direcciones, podrían ir y venir. Esto beneficiaria en un ahorro de tiempo evitando conducir y por ende, todos los otros problemas que vieron

anteriormente

(tráfico,

seguridad,

problemas

ya

se

con estacionar, entre

otros). 31

2.6 Aplicaciones Una de las aplicaciones hasta ahora es la que le ha dado empresa de taxis “Uber”. El miércoles 14 de septiembre del 2016 la empresa de transporte privado comenzó a ofrecer ese servicio en la ciudad de Pensilvania. Se trata del primer paso para eventualmente deshacerse de sus choferes. La iniciativa entra en vigor un año y medio después de que Uber contratara a decenas de investigadores del centro de robótica de la Universidad Carnegie Mellon con el fin de desarrollar esa tecnología. 32

Esto no significa que Uber inundará la ciudad con vehículos autónomos. Desde este miércoles estarán disponibles para los clientes cuatro carros con esa tecnología. En un principio los vehículos autónomos contarán con un chofer y un técnico al frente del automóvil y sólo intervienen en casos específicos en los que es necesaria la decisión humana.

El modelo utilizado es el Ford Fusion de motorización híbrida adaptado por el Centro de Tecnologías Avanzadas de Uber ( Uber ATC, por sus siglas en inglés), con capacidades de conducción autónoma que ya ha estado recorriendo las vías en esa ciudad en el suroeste del estado de Pensilvania. La meta final de Uber es el reemplazo total de sus choferes por sistemas de conducción autónoma, lo que afianzaría aún más su modelo negocios de transporte de personas sin el empleo de hombre o mujeres al volante. Autos sin choferes Travis Kalanick, fundador y jefe ejecutivo de Uber le dijo a Bloomberg que "nuestro objetivo es prescindir de choferes en el vehículo". En efecto, los planes de Uber son reemplazar la mayor cantidad de sus 1.5 millones de conductores con vehículos autónomos en todo Estados Unidos. De inicialmente utilizarlos como contratistas independientes, Uber quiere ahora prescindir completamente de ellos. Los vehículos utilizados en el programa piloto en Pittsburgh cuentan con tabletas en el asiento trasero a fin de que los pasajeros puedan monitorear el progreso del viaje sin interactuar con el tripulante.

33

2.7 Consecuencias de los autos autónomos Es precisamente sobre esta interrogante que Michael Sivak, quien lidera el consorcio investigativo para el Transporte Mundial Sostenible de la Universidad de Michigan, ha venido reflexionando, y, como resultado, hemos obtenido respuesta, al menos en principio, en un nuevo informe cuya autoría es compartida con su colega Brandon Schoettle. El

estadounidense

promedio invierte

hoy día

una hora aproximadamente

conduciendo, tiempo que podría, teóricamente, ahorrarse, y de esta forma ser empleado, cuando todos nos movamos en auto-robots, en algo más productivo. Pero el informe concluye que un 62% de los actuales choferes en Estados Unidos no vería

34

aumento alguno de la productividad, ya sea porque no quieren andar en coches autónomos o porque pasarían toda la hora mirando a través de su ventanilla. El sueño de no tener que caer en la procrastinación en el auto ha existido por décadas (vea el magnífico paquete de servicios Mobile Director para los Chryslers Imperial de fines de los sesentas, con asiento y escritorio giratorios, de modo que el empresario podía vociferarle todo cuanto quería a su secretaria). En 2015, Mercedes-Benz presentó una versión actual inspirada en esa oficina rodante, un concepto completamente autónomo con sillas de salón giratorias y un ambiente como el de una sala de espera de aeropuerto adornada con nueces.

Este es uno de los numerosos intentos de repensar lo que sería ir sentado en su automóvil una vez que no tengamos las manos en el timón. Los defensores de los vehículos autónomos, por su parte, a menudo pregonan el poder transformador de la tecnología en que podamos, eventualmente, controlar nuestro tiempo. Todo ese tiempo perdido hoy en el viaje, ya no será tiempo muerto en los coches autónomos. ¡Volveremos a la vida! ¿Trabajaremos? ¿Veremos la tele? ¿Nos dará sueño? ¿Tendremos sexo? ¡Nadie lo sabe!

35

CAPITULO 3

36

3.1 Resultados obtenidos Nuestros resultados obtenidos de las encuestas aplicadas a los alumnos del Instituto Tecnológico de Cuautla, donde la población fue de 40 encuestas por carrera sobre el tema de investigación fueron los siguientes: Primer pregunta

Segunda pregunta

37

Tercer pregunta

Cuarta pregunta

38

Quinta pregunta

Sexta pregunta

39

Y después de estas graficas se recaudaron todos los datos para saber que carrera sabe más sobre el tema de los Autos Autónomos y esto fue lo que nos arrojó la grafica

40

3.2 Observaciones Lo que se pudo observar en las encuestas realizadas es que la mayoría de los encuestados no sabe acerca de los autos autónomos y en la pregunta 5¿Utilizarias un auto autónomo? La mayoría contestó que no, y justificaron su respuesta a lo cual se concluyó que la mayoría le tiene miedo al cambio, piensan que los autos autónomos son inseguros, ya sea porque o no se es ah hablado sobre el tema y la seguridad que tiene estos autos o por el miedo de dejar lo rutinario, no quieren probar cosas nuevas, se quien quedar en lo mismo y en lo ya conocido

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Conclusión

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Bibliografía 1. La desconocida historia de los coches autónomos Recuperado

de

http://blogthinkbig.com/historia-de-los-coches-autonomos/:La

desconocida historia de los coches autónomos 29/09/16 2. An in depth analysis of autonomous cars Recuperado de http://www.autonomouscars.com/:

An in depth analysis of

autonomous cars 3. La ue quiere que en 2013 todos los coches tengan un sistema de frenado autónomo aeb Recuperado

de

http://www.tecmovia.com/2012/08/12/la-ue-quiere-que-en-2013-

todos- los-coches-tengan-un-sistema-de-frenado-autonomo-aeb/: La ue quiere que en 2013 todos los coches tengan un sistema de frenado autónomo aeb 4. Google scores yet another win Recuperado de http://arabiangazette.com/google-scores-win/:

Google

scores

yet

another win 5. Autos

que no te necesitan

Recuperado Autos

de

http://www.cromo.com.uy/2013/07/autos-que-no-te-necesitan/:

que no te necesitan

6 Automated_Driving: Recuperado de .http://cyberlaw.stanford.edu/wiki/index.php/Automated_Driving: _Legislative_and_Regulatory_Action:

Automated

driving:

Legislative

and

regulatory action 7. Are we ready for driverless cars

43

Recuperado

de

http://www.pbs.org/newshour/extra/2013/05/are-we-ready-for-

driverless-cars/: Are we ready for driverless cars? 8. como-ocuparemos-nuestro-tiempo-cuando-nuestros-autos-se-manejen-solos Recuperado

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http://www.univision.com/noticias/citylab-transporte/como-

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http://www.univision.com/noticias/vehiculos-autonomos/uber-

comienza-a-usar-vehiculos-autonomos-en-pittsburgh

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