Los vehículos que cuentan con conducción autónoma - se conducen solos - están dejando de ser algo que solamente era posible en las películas y pasaron a transformarse en una realidad. Este concepto implica a todas aquellas tecnologías que permiten manejar una parte o la totalidad de la conducción de un auto. De esta manera, puede ir desde herramientas de asistencia al conductor hasta un vehículo que es capaz de manejarse por sí mismo.
¿Qué se entiende por conducción autónoma?
La conducción autónoma es el conjunto de herramientas tecnológicas presentes en un vehículo que le permiten enviar alertas de seguridad al conductor. Para que un vehículo cuente con esta tecnología se le deben integrar una serie de sensores, cámaras, radares, entre otros sistemas. Estos son los que le permiten interpretar lo que sucede alrededor y enviar avisos o tomar decisiones de manera independiente. Esta tecnología se clasifica en seis niveles que van desde el cero que corresponde al vehículo sin automatización hasta el cinco que es aquellos que poseen una automatización total.
Algunos ejemplos de herramientas que existen en la conducción autónoma son el control crucero y el asistente de mantenimiento de pista. A estos se le suman el estacionamiento automatizado, detector de puntos ciegos, frenado automático de emergencia, entre otros. Es por este tipo de funcionalidades que los vehículos autónomos prometen un gran nivel de seguridad.
Los Niveles de la Conducción Autónoma
Existen seis niveles de conducción autónoma que van desde el cero hasta el cinco. Estos fueron creados con el fin de poder medir el grado independencia del conductor que tiene un vehículo.
- Nivel cero (0): En este nivel, el auto no tiene ningún componente de independencia. Por lo tanto, es el conductor quien se encarga de llevar a cabo el 100% de la conducción.
- Nivel uno (1): Aquí el automóvil puede controlar algunas cosas como el nivel de aceleración y la dirección, por lo que la conducción de este vehículo se realiza “en conjunto”. Un ejemplo de este nivel son los controles de velocidad crucero y la asistencia para el mantenimiento de la pista.
- Nivel dos (2): En este caso, el rol del conductor continúa siendo fundamental en la conducción del auto, ya que debe mantenerse atento a las condiciones del tránsito, aunque tiene la particularidad de que el vehículo le entrega ayuda para el frenado, lo que otorga mayores niveles de seguridad.
- Nivel tres (3): En este punto el vehículo puede manejarse por sí solo, aunque le avisará al conductor en caso de requerir que tome el control. Gracias a los sensores, el automóvil puede mantener la pista y detectar objetos para evitar accidentes.
- Nivel cuatro (4): Significa que un auto puede realizar todas las tareas de conducción y no es necesaria la constante atención del conductor. Este sistema es capaz de “escanear” a su alrededor para tomar decisiones en caso de alguna emergencia.
- Nivel cinco (5): Este corresponde al último nivel y es cuando no se requiere un conductor, por lo que pueden existir vehículos que no cuenten con volante ni pedales.
A su vez, los vehículos que poseen herramientas para el manejo independiente tienen un mayor ahorro de energía. Por último, encontramos la mayor comodidad que entrega a todos los ocupantes el tener un vehículo que en ciertas condiciones pueda manejarse de manera autónoma. Con lo que se puede evitar la fatiga del conductor, especialmente en aquellos viajes que son demasiado largos.
El Automóvil del Futuro: Tendencias Clave
¿Cómo debería ser el automóvil del futuro? En pocas palabras, la respuesta podría ser "vehículos que contaminan menos y consumen menos combustible". Sin embargo, con la transformación digital en el sector de la movilidad y los nuevos comportamientos de los usuarios, algunas tendencias ya nos están mostrando que los automóviles del futuro serán conectados, autónomos, eléctricos, personalizados, compartidos e incluso voladores. Hacer este viaje disruptivo, aplicando nuevas tecnologías a los vehículos, tomará diferentes etapas en todo el mundo, y estas tendencias, que pueden hacerse más presentes en los próximos años, ya están cambiando la gestión del modelo de negocio, así como la relación de las personas con la movilidad.
1. Automatización de vehículos
Los automóviles autónomos son uno de los principales impulsores de una nueva y más segura era de movilidad. La automatización de vehículos es una de las revoluciones más espectaculares de la industria, donde algunas funciones que se requieren para conducir hoy, como el uso de pies, manos y ojos, ya no serán necesarias en un futuro próximo. Hoy en día ya existen algunos modelos de vehículos que explotan las características de los automóviles autónomos, como los que marcan automáticamente o tienen alerta de cambio de carril.
El vehículo autónomo ha sido desarrollado por la industria automotriz por etapas. En total, se planean cinco niveles de automatización. Dos de ellos ya se han completado y los resultados se incorporan a los modelos que se comercializan actualmente, especialmente a los más lujosos. Entre las funciones disponibles se encuentran dispositivos que hacen que el automóvil permanezca dentro del carril, estacione solo o evite colisiones por alcance y minimice las consecuencias.
Algunos aspectos relacionados con el desarrollo del automóvil autónomo, sin embargo, aún requerirán mucha reflexión, tanto por parte de los fabricantes como de la sociedad en general. Uno de ellos será el denominado tráfico compartido, es decir, la convivencia entre coches inteligentes y tradicionales. Por lo tanto, la legislación debe estar preparada para la nueva realidad. Con sus innovadores sistemas de asistencia al conductor, Bosch está dando forma gradualmente a los vehículos autónomos. Muchas de las tecnologías que definirán esta cuestión en el futuro ya están disponibles para que las experimentes hoy. Han sido probados y están listos para la producción en serie.
2. Conectividad
¿Cómo interactuarás con tu coche en el futuro? Pronto se convertirá en tu tercer hogar y un asistente personal. La idea aquí es permitir que los vehículos se comuniquen entre sí, con su entorno y, por supuesto, con los usuarios, a través de un software innovador, una moderna interfaz hombre-máquina (HMI), junto con la conectividad web, que facilitará una nueva experiencia de conducción. . La Bosch Human-Machine Interface (HMI) es una empresa atenta e integrada al automóvil, que ayuda en todas las situaciones, asegurando que, en los momentos más decisivos, encuentres el camino correcto. La interfaz entre tu y tu vehículo proporciona información valiosa cuando más se necesita. Esta es información específica de la situación actual de conducción y tráfico, así como de las necesidades y preferencias individuales.
HMI Bosch transforma el vehículo en un tercer hogar. A través de una serie de funciones conectadas y automatizadas, tu coche te encontrará una plaza de estacionamiento, te ayudará a evitar la somnolencia y te avisará de los obstáculos después del siguiente giro. Puede encontrar la música que te gusta y facilitarte la conversación con socios comerciales, familiares y amigos. En resumen: con HMI Bosch, pondrás tsu seguridad en buenas manos.
3. Internet de las Cosas e Inteligencia Artificial
El concepto de Internet de las Cosas e Inteligencia Artificial está presente en la industria de la automoción desde hace algunos años. Conducir hasta el garaje, salir del coche y dirigirlo al lugar de estacionamiento correcto con solo tocar la pantalla del teléfono inteligente, ya es una realidad en el Museo Mercedes en Stuttgart, Alemania. La tecnología no necesita un conductor para maniobrar. Una vez que el conductor ha salido del estacionamiento, el automóvil se dirige a un espacio designado; más tarde, el automóvil regresa al punto de partida exactamente de la misma manera. El proceso depende de la interacción entre la infraestructura inteligente del garaje, suministrada por Bosch, y la tecnología automotriz de Mercedes-Benz. Los sensores de Bosch en el estacionamiento monitorean los pasillos y sus alrededores, proporcionando la información necesaria para guiar el vehículo. La tecnología del automóvil convierte los controles de la infraestructura en maniobras de conducción. De esta forma, los coches pueden incluso subir y bajar rampas para moverse entre los pasillos del garaje y, si los sensores de la infraestructura identifican obstáculos, el vehículo se detiene inmediatamente.
Esta tecnología brinda una mayor seguridad para el momento de estacionar, especificando el lugar exacto por donde debe ingresar el conductor e incluso alertando qué precauciones deben tomarse. La inteligencia artificial ya está en boca de todos, pero ¿cómo puede ayudar a la movilidad urbana? Primero, hay que recordar que es la capacidad de los dispositivos electrónicos para funcionar de una manera que se asemeja al pensamiento humano. Esto implica notar variables, tomar decisiones y resolver problemas.
La IA existe desde 1950, pero ha ganado más aplicabilidad debido a algoritmos y métodos de entrenamiento mejorados, mayor poder de cómputo y disponibilidad de grandes cantidades de datos en la nube. Un automóvil equipado con Inteligencia Artificial no solo reaccionará más rápido que cualquier humano, sino que también conducirá de manera más defensiva. Esto nos beneficia a todos, ya que hace que las calles urbanos y las auatopistas sean más seguras, para los peatones, ciclistas y, no menos importante, para los ocupantes de vehículos.
Bosch utiliza IA e Internet de las cosas (IoT) para hacer la vida de las personas más fácil y segura. El beneficio de la inteligencia artificial es generar confianza mutua. En el CES 2020, en Las Vegas, se lanzó el Virtual Visor, creado en EE. UU., que no es más que un parasol digital transparente. A través de una pantalla LCD transparente conectada a la cámara interior, la tecnología detecta la posición de los ojos del conductor. Mediante un algoritmo inteligente, la Pantalla Virtual analiza la información y solo oscurece la parte donde el resplandor del sol causaría algún tipo de ceguera momentánea en el conductor. La tecnología obtuvo las mejores calificaciones del Premio a la Innovación CES.
4. Combustibles sintéticos
La industria de la movilidad avanza hacia un transporte más limpio, con límites cada vez más estrictos en las emisiones contaminantes. Pero es importante tener en cuenta que la electrificación no es la única alternativa en el horizonte. Por ejemplo, en Brasil, el etanol, un combustible utilizado en los vehículos de combustible flexible, su materia prima es la caña de azúcar, que compensa las emisiones de CO2 a través de la fotosíntesis, que convierte el gas que causa el efecto invernadero en oxígeno. Los combustibles sintéticos, por su parte, son otra alternativa que contribuye a reducir las emisiones de CO2. Se producen sin aceite, utilizando agua y dióxido de carbono disponible en la atmósfera como materia prima.
¿Será el hidrógeno el combustible del futuro? Bosch ha apostado por las celdas de combustible para el futuro. En la celda de combustible, el hidrógeno se convierte en energía eléctrica para el motor eléctrico del vehículo. Todo lo que sale del escape es agua, no hay emisiones locales de CO2.
5. Electrificación
En una realidad más cercana, el proceso de electrificación de vehículos será aún más fuerte dentro del sector automotriz. Ya sea a través de automóviles 100% eléctricos o con opciones híbridas, la posibilidad de fabricar modelos de alto rendimiento ha aumentado el interés de los fabricantes de automóviles, especialmente en Europa. Además, la electrificación también es una forma de reducir la emisión de contaminantes en comparación con los modelos más tradicionales.
Los componentes de Bosch combinan lo mejor de ambos mundos en el escenario brasileño: el motor eléctrico con cero emisiones locales y un avanzado motor de combustión flexible. Esto hace que este sistema de propulsión sea una solución eficiente y respetuosa con el medio ambiente, no solo para la conducción urbana, sino también para viajes más largos. Al reducir el consumo de combustible, el tren motriz híbrido también emite menos CO2.
Según estimaciones de Bosch, hasta 2025 se producirán cerca de 20 millones de vehículos híbridos y eléctricos y, precisamente por esta tendencia, la movilidad eléctrica es una de las áreas importantes de actividad de la compañía. Paralelamente a la expansión de este negocio, Bosch está trabajando intensamente en la mejora continua de las tecnologías de combustión, ya que el mismo estudio muestra que alrededor de 85 millones de vehículos nuevos propulsados por gasolina, diésel y etanol estarán circulando por las calles y autopistas de todo el mundo hasta el próximo año. año 2025.
Electric Axle (eAxle) es una solución compacta y optimizada para sistemas híbridos y eléctricos. En esta innovación, el motor eléctrico, la electrónica de potencia y la transmisión se integran en una unidad compacta que acciona directamente el eje del vehículo, reduciendo la complejidad de la propulsión eléctrica y, gracias al sistema diseñado por Bosch, el tiempo medio para desarrollar un vehículo eléctrico fue reducido. Existen diferentes configuraciones del eAxle y su potencia se puede escalar entre 50 y 300 kilovatios, por lo que se puede instalar en automóviles compactos, SUV e incluso vehículos comerciales ligeros. Su alto nivel de eficiencia se debe a dos factores principales: primero, la mejora continua del motor eléctrico y la potencia; y segundo, reduciendo el número de interfaces y componentes, como cables de alta tensión, enchufes y unidades de refrigeración.
Orígenes e Innovadores Clave
La pregunta de quién inventó el automóvil no tiene una respuesta sencilla. No se puede atribuir la invención del automóvil a una sola persona o momento en el tiempo. Más bien, el automóvil es el resultado de una serie de innovaciones y desarrollos a lo largo de muchos años, con contribuciones significativas de varios inventores e ingenieros.
Los Primeros Pasos: Precursores del Automóvil
Antes de que existieran los automóviles tal como los conocemos, hubo varios precursores que sentaron las bases para su desarrollo. Uno de los primeros ejemplos es el vehículo a vapor de Nicolas-Joseph Cugnot en 1769. Este vehículo, diseñado para transportar cañones, era pesado, lento y poco práctico, pero demostró el potencial de la propulsión mecánica para el transporte terrestre. Cugnot construyó dos versiones de su "fardier à vapeur", y se dice que una de ellas se estrelló contra una pared, convirtiéndose posiblemente en el primer accidente automovilístico registrado.
A finales del siglo XVIII y principios del siglo XIX, otros inventores experimentaron con vehículos a vapor, como Richard Trevithick en Inglaterra. Estos primeros vehículos a vapor eran más como locomotoras terrestres y no tuvieron un éxito comercial significativo. Sin embargo, establecieron importantes precedentes técnicos y despertaron el interés en la propulsión mecánica.
La Revolución del Motor de Combustión Interna
El verdadero avance en el desarrollo del automóvil llegó con la invención del motor de combustión interna. Este tipo de motor, que utiliza la combustión de un combustible para generar energía, era mucho más ligero, eficiente y práctico que los motores a vapor. Varios inventores contribuyeron al desarrollo del motor de combustión interna, incluyendo a Étienne Lenoir, Nikolaus Otto y Karl Benz.
Étienne Lenoir construyó y patentó el primer motor de combustión interna exitoso en 1860. Su motor utilizaba gas de alumbrado como combustible y era relativamente ineficiente, pero demostró la viabilidad del concepto. Nikolaus Otto mejoró el motor de Lenoir y patentó el motor de cuatro tiempos en 1876, que se convirtió en la base para la mayoría de los motores de combustión interna modernos.
Karl Benz: El Pionero del Automóvil Moderno
Aunque no fue el único que trabajó en la creación de un vehículo impulsado por un motor de combustión interna, Karl Benz es ampliamente reconocido como el inventor del automóvil moderno. En 1885, Benz construyó el "Benz Patent-Motorwagen", considerado el primer automóvil práctico del mundo. Este vehículo de tres ruedas utilizaba un motor de gasolina de cuatro tiempos y presentaba varias innovaciones, como el encendido eléctrico, el carburador y el sistema de refrigeración por agua.
Benz obtuvo una patente para su automóvil en 1886 y comenzó a comercializarlo en 1888. Aunque era caro y poco fiable para los estándares actuales, el Benz Patent-Motorwagen demostró el potencial del automóvil y allanó el camino para la industria automotriz moderna. La esposa de Karl Benz, Bertha Benz, jugó un papel importante en la promoción del automóvil. En 1888, realizó un viaje de larga distancia con sus hijos, sin el conocimiento de su marido, para demostrar la viabilidad del invento y generar publicidad.
Gottlieb Daimler: Otro Contribuyente Clave
Gottlieb Daimler, junto con su socio Wilhelm Maybach, también desempeñó un papel crucial en el desarrollo del automóvil. En 1885, Daimler y Maybach construyeron un motor de gasolina de alta velocidad y pequeño tamaño que podía utilizarse para impulsar una variedad de vehículos, incluyendo motocicletas, barcos y, finalmente, automóviles.
En 1889, Daimler y Maybach construyeron su primer automóvil de cuatro ruedas, que presentaba un motor montado en la parte trasera y una transmisión por correa. La compañía de Daimler, Daimler-Motoren-Gesellschaft (DMG), se convirtió en uno de los principales fabricantes de automóviles del mundo. Más tarde, DMG se fusionó con la compañía de Karl Benz para formar Daimler-Benz, que hoy en día es conocida como Mercedes-Benz.
Otros Pioneros y Desarrollos Tempranos
Además de Benz y Daimler, otros inventores e ingenieros contribuyeron al desarrollo temprano del automóvil. Entre ellos se encuentran:
- Émile Levassor y René Panhard: Estos ingenieros franceses fueron pioneros en la producción de automóviles en Francia y desarrollaron varias innovaciones, como la transmisión por cadena y el motor delantero.
- Henry Ford: Ford revolucionó la producción de automóviles con la introducción de la línea de montaje, lo que permitió fabricar automóviles a gran escala y a un precio más asequible.
- Rudolf Diesel: Diesel inventó el motor diésel, que es más eficiente que el motor de gasolina y se utiliza ampliamente en camiones, autobuses y otros vehículos pesados.
La Evolución Continua del Automóvil
Desde sus humildes comienzos, el automóvil ha evolucionado enormemente. Se han realizado mejoras significativas en el rendimiento, la seguridad, la eficiencia y la comodidad. La introducción de nuevas tecnologías, como la electrónica, la informática y los materiales avanzados, ha transformado la industria automotriz.
En la actualidad, la industria automotriz se enfrenta a nuevos desafíos y oportunidades, como la necesidad de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, desarrollar vehículos más seguros y autónomos, y adaptarse a las nuevas tendencias de movilidad. La invención y el desarrollo del automóvil son una historia continua, con nuevos capítulos que se escriben cada día.
El Impacto del Automóvil en la Sociedad
El automóvil ha tenido un profundo impacto en la sociedad. Ha transformado la forma en que vivimos, trabajamos y nos relacionamos. Ha facilitado el transporte de personas y mercancías, ha impulsado el crecimiento económico y ha creado nuevas oportunidades de empleo.
Sin embargo, el automóvil también ha tenido consecuencias negativas, como la contaminación del aire, la congestión del tráfico y los accidentes de tráfico.
El futuro del automóvil dependerá de nuestra capacidad para abordar estos desafíos y aprovechar las oportunidades que ofrece la tecnología. Es probable que veamos una mayor adopción de vehículos eléctricos e híbridos, el desarrollo de vehículos autónomos y la implementación de sistemas de transporte más inteligentes y sostenibles.
La Influencia de Tesla
Si bien la historia del automóvil a menudo se centra en los ingenieros mecánicos, es importante reconocer la influencia de Nikola Tesla, aunque no directamente en la invención del motor de combustión interna en sí. Tesla, un visionario en el campo de la electricidad, sentó las bases para muchos de los componentes eléctricos que son esenciales en los automóviles modernos, especialmente en los vehículos eléctricos. Sus investigaciones sobre la corriente alterna (CA) y los sistemas de inducción fueron cruciales para el desarrollo de motores eléctricos eficientes y sistemas de carga que impulsan los vehículos eléctricos actuales.
Además, el trabajo de Tesla en la transmisión inalámbrica de energía, aunque aún no se ha implementado a gran escala en la industria automotriz, podría tener un impacto significativo en el futuro de la carga de vehículos eléctricos. La capacidad de cargar vehículos de forma inalámbrica podría simplificar la infraestructura de carga y hacer que los vehículos eléctricos sean aún más convenientes para los consumidores.
El Camino Hacia la Autonomía Total
Hasta ahora, un elemento central del transporte ha sido que los vehículos deben ser conducidos y controlados por humanos. Sin embargo, la inteligencia artificial y el internet de las cosas cambiarán en el mediano o largo plazo este paradigma. Con todo, se espera que en los próximos años dichas tecnologías vayan siendo incorporadas paulatina e inexorablemente al diseño de los nuevos vehículos. Los automóviles serán cuerpos autónomos, capaces de adoptar distintas vías de acción ante las condiciones del tránsito.
Diferentes son los beneficios que se han postulado para incentivar y acelerar dicha transición tecnológica. En este sentido, se ha indicado que la autonomía de los vehículos incrementará la eficiencia y seguridad de los medios de transporte, reducirá los costos asociados a los accidentes de tránsito, incrementará la eficiencia en el uso del combustible y reducirá las fatalidades y lesiones asociadas a los accidentes provocados por un error humano.
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