¿Qué sucederá cuando uno o más de los sensores de un automóvil totalmente autónomo fallan (ejemplos: se salpican con un lovebug o se agrietan con una roca)? ¿Los autos autónomos tendrán sensores de respaldo? ¿Cuántos sensores de respaldo se necesitan para cada sensor?

Es más significativo considerar escenarios de falla que un ingenuo “número de sensores”. Tener más sensores es útil para el escenario donde hay una falla interna en el sensor, pero otros escenarios comunes pueden ser:

• Fallas eléctricas
• Oclusiones (por ejemplo, bolsas de plástico que aterrizan en un automóvil en lugar de en el océano)
• Colisiones menores

Las cámaras modernas pueden ajustar fácilmente su enfoque automáticamente y generalmente hacen un buen trabajo al equilibrar el “triángulo de exposición”: una imagen será más brillante si el obturador está abierto por más tiempo; si la apertura es mayor; o si los píxeles son más sensibles a la luz. Abrir el obturador por más tiempo podría resultar en una imagen borrosa. Dejar los píxeles demasiado sensibles permitirá el ruido.

Si bien las cámaras pueden mejorar fácilmente la nitidez de las imágenes, es posible que no estén optimizando los sujetos correctos, por lo que algunas cámaras eligen buscar rostros humanos en una imagen y luego optimizar los parámetros de la cámara para capturar un rostro.

Con este tipo de optimizaciones, es posible que un sistema de cámara se dé cuenta de que está experimentando algún tipo de falla parcial. De manera similar, otros sistemas de detección pueden notar sus fallas y sería típico que un robot realice algún tipo de apagado automático una vez que esto ocurra.

La única forma de engañar a un sistema de este tipo sería proporcionar datos falsos que parezcan creíbles, como es el caso de la suplantación de identidad por GPS. Los satélites GPS están muy lejos y sus algoritmos son públicos (solían estar reservados solo para el ejército de los EE. UU.), Por lo que cualquier persona con un simple transmisor puede hacerse pasar por un satélite GPS y engañar a los oyentes que están en una ubicación diferente a donde realmente están.

Irán logró robar un avión no tripulado espía estadounidense a través de la suplantación de GPS, aunque Estados Unidos lo negó. De cualquier manera, el dron fue robado.

En el incidente del robo de aviones no tripulados, Irán hizo que el avión no tripulado pensara que estaba aterrizando en un campo de aviación estadounidense. Los otros sensores no habrían informado ningún problema, excepto tal vez los acelerómetros, que no pensaron que hubieran viajado tan lejos.

Los vehículos autónomos podrían mirar los objetos celestes para determinar sus posiciones o podrían usar la polarización de la luz. Los vikingos usaban cristales para polarizar la luz solar en días nublados y determinar su posición. Las palomas pueden ver el magnetismo (interfiere con su visión) y lo usan para navegar.

La mayoría de los autos autónomos tienen varios tipos diferentes de sensores. Por ejemplo, cámaras, LIDAR y radar. Estos sensores se montarán en diferentes lugares. Para algunos de estos, tendrán sensores redundantes en algunos lugares. Por lo general, hay dos cámaras frontales montadas en diferentes lados del automóvil para obtener información dimensional adicional.

Es poco probable que todos los tipos de sensores se vean comprometidos a la vez, y los fabricantes realizan pruebas con diferentes fallas del sensor. En algunos casos, los otros sensores serán suficientes para conducir. Es probable que aumente su margen de seguridad para compensar menos información, es decir, conducir más despacio y dejar más espacio abierto entre los vehículos.

Si no siente que puede continuar de manera segura, se transferirá al conductor humano para vehículos con esa capacidad. De lo contrario, utilizará sus últimos datos conocidos para intentar detenerse y detenerse de manera segura. Estos datos incluyen modelos predictivos: si detectara un objeto en movimiento, proyectaría un cono de los diversos lugares donde podría estar y evitaría todo el cono tanto como sea físicamente posible.

Espero que el vehículo actúe de manera más racional que una persona si algo oscureciera su parabrisas.

Tendrán sistemas de respaldo. Algunos de ellos serán duplicados (redundantes) mientras que otras copias de seguridad se superpondrán desde algún otro sensor. Por ejemplo, es posible que se deba confiar en un sistema de visión para la detección del punto ciego cuando normalmente usa un sensor ultrasónico para detectar automóviles allí.

¿Y qué harías si tus ojos se cegaran repentinamente mientras conduces? Te detendrás tan rápido como puedas y saldrás de la carretera. Los automóviles autónomos podrán hacerlo mejor que usted, porque también podrán comunicar su intención a otros automóviles a su alrededor y solicitar su cooperación para estacionarse al costado de la carretera.

Una vez que el software progresa, habrá un punto en el que un automóvil autónomo será como el mejor conductor humano, pero obsesionado con no hacer nada más que conducir con seguridad. Si se descompone, haría lo que cualquier buen conductor humano haría y no volvería a la carretera hasta que todo volviera a funcionar.

Los múltiples tipos de sensores en un automóvil autónomo funcionan como “respaldo” para los otros sensores. LIDAR, las cámaras estereoscópicas y el radar están deshabilitados por diferentes tipos de eventos, por lo que no hay forma de cegar completamente un automóvil con una sola roca, mariquita o lluvia repentina.

Además, ofrecen diferentes ventajas como sensores, diferentes rangos para la percepción de alto detalle, diferentes formas de verificar el modelo 3D del mundo que la computadora tiene en su cerebro. Perder uno todavía deja el automóvil con suficiente visión para poder detenerse de manera segura y pedir ayuda.

La cantidad de sistemas de respaldo dependerá de cuán robustos y confiables sean los sensores. Algunos sensores están destinados a fallar, la experiencia mostrará con qué frecuencia sucede. Por lo tanto, los diseñadores incorporarán algo de redundancia, pero si fallan suficientes de ellos, por ejemplo, porque conduces por un camino de tierra, entonces el auto se detendrá. Esperaría que haya alguna indicación para el pasajero de cuáles han fallado, por lo que existe la posibilidad de limpiar la suciedad y los errores antes de llamar a un camión de recuperación.

La redundancia es costosa y no necesariamente efectiva en automóviles autónomos: si un sensor puede volverse inútil por las condiciones de la carretera, también lo puede ser su respaldo.

Es un poco como los tubos de Pitot utilizados en la aviación para la medición de la velocidad del aire: el único respaldo para el tubo de Pitot es la habilidad de vuelo del piloto.

En este momento parece que la única compañía de automóviles que venderá un automóvil autónomo que entregue el control directo a los humanos es Tesla. Todos los demás fabricantes de automóviles han decidido que el riesgo involucrado es demasiado grande, y tienen razón.

El único problema verdaderamente difícil de resolver para los autos autónomos es entregar el control a un ser humano; en un sentido práctico, es imposible, porque no hay forma de saber si ese humano estará preparado o incluso será capaz de conducir el automóvil. El Tesla que estuvo involucrado en el fatal accidente en Florida intentó entregar el control a un humano. Lo ignoró y siguió viendo su película. Pero los idiotas no son lo único de lo que tienen que preocuparse los fabricantes de automóviles. La persona en el asiento izquierdo podría estar borracha. Podría tener 4 años. Podría tener 104 años y estar en medio de la demencia. Es por eso que Ford dice que su automóvil autónomo no tendrá volante. Las personas sensatas pueden decir “No deberían haber estado solos en el auto”, pero los titulares dirán “Veterano de la Guerra de Corea asesinado por Ford que conducía solo” o “Niño que amaba los globos y Harry Potter aplastado cuando Toyota se adentra en el barranco”. O peor aún, “Borracho en Honda autónomo conduce a través del centro comercial, matando a 30”.

Entonces, cuando un automóvil autónomo ya no puede conducir de manera autónoma, el automóvil tendrá que lidiar con el problema de manera autónoma. La situación se complica por el hecho de que los automóviles autónomos compartirán las carreteras con conductores humanos durante al menos 20 años. Quizás por más tiempo. Quizás por siempre. El futuro es un misterio, porque no se han escrito muchas leyes para la tecnología que aún no existe. Las compañías automotrices tendrán que diseñar automóviles que puedan operar en ese misterioso futuro. En cualquier caso, la capacidad de hablar con otros automóviles será útil, pero no será una cura durante mucho tiempo.

Tener sensores redundantes es más difícil de lo que parece. Los sensores de respaldo deben estar razonablemente seguros de cualquier incidente que pueda comprometer el primario. No puedo simplemente montarlos a todos en el parachoques delantero y llamarlo bueno, porque todos terminarían con cadáveres de insectos de amor manchados por todas partes. La verdadera redundancia probablemente no está en las tarjetas. Cierta capacidad para llegar al arcén de la carretera, muy lentamente, cuando los sensores principales no están disponibles, es más probable que sea el modo a prueba de fallas, con el automóvil calculando qué porcentaje y tipo de sensores puede perder antes de tener que detenerse en función de las condiciones .

La autonomía es difícil. Todavía tiene que dar cuenta de las cosas estúpidas que hace la gente. Sería mucho más fácil si no fuera por eso.

No sabemos el futuro de lo que sucederá, ya que los estándares cambiarán con el tiempo. Idealmente, aunque la responsabilidad se trasladará al operador.

Supongo que los autos autónomos aún requerirán que alguien capaz de conducirlo sea el que opere para evitar la responsabilidad potencial de la compañía. También supongo que debería haber una distancia entre las copias de seguridad o el hardware que pueden intercambiar copias de seguridad con el sensor dañado de alguna manera. Si los sensores fallan, entonces el aspecto de autonomía del automóvil (idealmente) no debería estar disponible. Una vez que se detecte cualquier falla, la copia de seguridad se debe usar para determinar la seguridad al reducir la velocidad y proceder a cambiar las operaciones al conductor.

El automóvil arrojará un error, reducirá la velocidad, saldrá de la carretera si está indicado y se detendrá. Entonces puedes borrar el sensor. Los autos autónomos se detienen cuando las cosas salen mal.