Vehículo Autónomo. Prototipo Next Two: La visión de Renault sobre la movilidad híper-conectada y autónoma del futuro.

Pérdida de tiempo, fatiga y estrés, derroche de combustible: es lo que deben afrontar los automovilistas que circulan por vías cada vez más congestionadas. En estas condiciones, ¿por qué uno no va a aceptar que lo lleven? El vehículo autónomo representa un progreso real para la movilidad del futuro, en una perspectiva de seguridad absoluta.

Con el prototipo Next Two, elaborado sobre la base de un Zoe, Renault presenta su visión de un vehículo autónomo para 2020, que asocia la delegación de la conducción y la conectividad para que los conductores vuelvan a disponer de tiempo a la vez que mejora su seguridad.

“Con el prototipo de vehículo autónomo Next Two, Renault apuesta desde hoy por tecnologías de avanzada cuyo desarrollo comercial estimamos para 2020. Con Next Two, Renault opta por asociar la delegación de la conducción a la conectividad: delegación de conducción para reforzar la seguridad y que el conductor vuelva a disponer de tiempo. Conectividad para que pueda aprovechar este tiempo del que ahora dispone accediendo a nuevos servicios como la videoconferencia, la compra en línea, la información turística, etc.”, señaló  Carlos Ghosn, presidente de Renault.

Gracias a tecnologías sencillas e ingeniosas de percepción del entorno, Next Two libera al automovilista para que recupere tiempo en condiciones muy concretas:

• Delegación de la conducción en caso de embotellamiento hasta 30km/h en vía rápida.

• Función parking que se encarga de estacionar el vehículo de manera totalmente autónoma, desde buscar un lugar hasta la maniobra, dentro de unos parkings adaptados para el vehículo autónomo.

Con Next Two, Renault propone a los automovilistas disfrutar del tiempo recuperado a través de una vida conectada. Basado en un sistema de conectividad abierto al mundo, Next Two capta todas las redes disponibles (3G, 4G, Wifi…) y es compatible con el 100 % de los sistemas de exploración. Los ocupantes acceden a bordo a todo lo que pueden encontrar en casa o en la oficina.

Next Two, La movilidad del futuro vista por Renault:Volver a disponer de tiempo de manera totalmente segura mediante la conectividad y la delegación de conducción

Con Next Two, Renault devuelve tiempo a los automovilistas. Gracias a la delegación de conducción asociada a la conectividad, el conductor y el resto de ocupantes del auto van a experimentar una nueva forma de movilidad. Trabajar desde el auto o relajarse, dejar que el coche estacione solo… todos estos usos algún día serán posibles.

La congestión vial causa problemas en la vida social de tres tipos:

• Una pérdida de tiempo de entre 60 y 80 horas al año en las grandes aglomeraciones europeas y estadounidenses para trayectos diarios de ida y vuelta de 60 minutos (fuente TomTom® e INRIX).

• Fatiga y estrés añadido para quienes conducen en estas situaciones que tienen un impacto variable en la salud y pueden ser el origen de accidentes de tráfico.

• Derroche de energía que se calcula en más de 16.000 millones de litros de combustible en los Estados Unidos y en Europa (fuente Gartner).

“Todo el mundo busca tiempo, sobre todo en auto. Es por ello que Next Two fue diseñado para ayudar a sus ocupantes a gestionar mejor su tiempo, a optimizarlo, para que el tiempo que se pierde o las demoras se conviertan en un tiempo útil o agradable, del que todos puedan disfrutar de manera segura para relajarse, cultivarse,  aprender… y también trabajar” explica Frédéric Mathis, jefe de proyecto Next Two.

Para Renault, la conducción autónoma puede constituir una respuesta eficaz a estos retos. En este sentido, la innovación más importante para devolverles tiempo a los ocupantes de Next Two es la delegación de conducción. Con ello, en algunas zonas concretas, Next Two propone al conductor tomar el relevo de la conducción. Ya no es necesario concentrarse en el vehículo que va delante ni tampoco vigilar el de atrás: Next Two se hace cargo, mientras el conductor tiene la mente despejada para dedicarse a otra cosa.

El segundo bloque tecnológico del prototipo Next Two es la conectividad. Permite acceder a los servicios conectados en la Nube desde cualquier lugar y en cualquier momento. De este modo, el conductor aprovecha mejor el tiempo recobrado gracias a la delegación de conducción. Es un aspecto específico del enfoque Renault del vehículo autónomo.

Vehículo autónomo y reglamentación: Una cuestión nacional e internacional

Contexto “Nouvelle France Industrielle”

En el marco de este programa, el gobierno francés ha incluido el vehículo autónomo en sus 34 planes industriales. La conducción del plan “Vehículos de pilotaje automático” ha sido confiada a Carlos Ghosn. Tanto la constitución del equipo de proyecto (actores del mundo del automóvil, y del sector  digital) así como la hoja de ruta se concluirán a finales del primer trimestre de 2014. Una de las primeras etapas consistirá en definir cuáles son los textos reglamentarios que deben evolucionar para que los vehículos puedan desplazarse de manera autónoma por las calles. De hecho, las reglamentaciones internacionales y las normas de tráfico nacionales que de ellas se derivan fueron redactadas hace décadas y no preveían esta posibilidad. En Francia los servicios del Estado han creado un equipo interministerial encargado de abordar este tema clave con los industriales. Por lo tanto, el vehículo autónomo puede constituir un eje importante de la seguridad vial ya que el 90 % de los accidentes se deben a un error humano.

Contexto internacional

Existen en el mundo tres principales formas de enfocar la automatización de la conducción:

• Algunos países como Japón ven en ello una manera de mantener por más tiempo a una población cada vez de mayor edad en situación de conducción. Por lo tanto, todo lo que puede contribuir a ello es a priori bienvenido.

• Otros países como Holanda se interesan por la conducción automática por otros motivos, relacionados principalmente con la regulación del tráfico. Consideran que los automatismos podrían fomentar una mejor fluidez del tráfico permitiendo, por ejemplo, que todos los vehículos que se encuentren en una misma vía circulen de forma homogénea, arrancando y parándose a la vez, de manera sincronizada -se habla de “platooning”.

• Por último, en otros países se considera que la automatización de la conducción es capaz de mejorar la seguridad vial. Así pues, Europa convertiría en obligatorios algunos sistemas de ayuda a la conducción -detección del peatón, frenado de emergencia, alerta de cambio de carril involuntario, etc-, que podrían llevar, de manera paulatina, hacia la delegación de conducción. Estados Unidos ha sido de los primeros en autorizar, bajo ciertas condiciones y en algunos Estados, pruebas de vehículos autónomos en ruta  abierta.

Hacia una delegación de conducción para todos: Un concepto ingenioso y accesible

Desarrollar un auto autónomo capaz de circular solo de forma totalmente segura y en todas circunstancias, todavía  necesita unos años de investigación por parte de los constructores. El prototipo Next Two, que ha sido elaborado sobre la base de un Renault ZOE, representa una primera etapa en esta dirección y propone un concepto ingenioso y asequible de delegación de conducción en unas condiciones bien definidas y con alto valor añadido para el automovilista. Next Two está equipado con una cámara, un radar y un cinturón de ultrasonidos que crean una burbuja protectora alrededor del vehículo, garantizando así la seguridad de sus ocupantes.

1- Un sistema de pilotaje inteligente, basado en tecnologías accesibles

Fiel a una filosofía que pretende dar acceso a  tecnologías eficaces para la mayoría, Renault ha querido que Next Two sea accesible. “Next Two es un prototipo realista que integra tecnologías suficientemente maduras para figurar a bordo de los modelos de serie a medio plazo” continúa explicando Frédéric Mathis. “Saca el mejor partido de tecnologías asequibles con la idea de una difusión lo más amplia posible”. La delegación de conducción se fundamenta principalmente en los equipamientos ADAS que se comercializarán a partir de 2014.

Sencillo y eficaz, el sistema se basa en dos sensores principales que permiten analizar el entorno del vehículo: un radar situado en el paragolpes delantero y una cámara que se encuentra a la altura del pie del retrovisor central. El sistema se completa con un cinturón de ultrasonidos alrededor del vehículo. Todos estos sistemas están controlados por un supervisor que actúa como un jefe de orquesta.

Un radar y una cámara

El radar se utiliza para detectar el vehículo que circula adelante y calcula su distancia y su velocidad. La cámara sirve para detectar las marcas laterales en el suelo con el fin de situar correctamente al vehículo en su carril. Con respecto a este punto, Renault trabaja en cooperación con el LIVIC (Laboratoire sur les interactions véhicule-infrastructure-conducteurs – Laboratorio para las interacciones entre vehículo, infraestructura y conductores), un laboratorio de investigación del INRETS especializado en los sistemas avanzados de ayuda a la conducción. “El LIVIC nos ayuda a definir las estrategias de conducción en función del grado de fiabilidad de la información relacionada con las marcas en el suelo” explica Frédéric Mathis, Jefe de proyecto Next Two.

Un supervisor para coordinarlos

Los datos procedentes del radar y de la cámara se transmiten a un supervisor que comunica con los calculadores de la dirección asistida eléctrica, del motor eléctrico y del frenado con pedal desacoplado. Con el fin de seguir el flujo de circulación, adapta las consignas del motor y del freno. Asimismo, para mantenerse en el carril de circulación, envía al sistema de dirección una consigna de ángulo que debe respetarse. En particular, el calculador debe velar siempre porque no haya contradicción entre las instrucciones enviadas a los tres órganos para evitar, por ejemplo, que el auto acelere en plena curva o frene bruscamente debido a una detección intempestiva. «Además, hemos tenido especial cuidado con las formas en que el conductor recupera el control» precisa Frédéric Mathis. Esta inteligencia a bordo del vehículo marca la diferencia entre la función de delegación de conducción de Next Two y las funciones ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) disociadas de tipo Regulador de distancia de seguridad y Alerta en caso de cambio de carril ya existentes.

2- Elección de situaciones con alto valor añadido

Liberar al automovilista de la conducción supone un control absoluto de la seguridad. En el planteamiento Next Two, la delegación de conducción sólo se autoriza en dos situaciones bien concretas que reúnen todas las condiciones de seguridad.

Embotellamiento en vías rápidas

Para que Next Two pase al modo delegación de conducción, el vehículo debe encontrarse en una carretera “protegida”. Se trata de una carretera de tipo vía rápida, sin peatones ni ciclistas, que se encuentre en situación de embotellamiento cuya velocidad no exceda 30km/h, sin cambio de carril. Por último, el tiempo de delegación no puede ser inferior a cinco minutos. Si se cumplen estas condiciones, Next Two propone al conductor activar la delegación de conducción. El vehículo conduce en su lugar mientras el conductor puede dedicarse a otra cosa.

Función Estacionamiento Automático

Dotado de una función de Estacionamiento Automático muy práctica a diario, Next Two es capaz de estacionar solo o de ir a buscar a su conductor al pie del edificio donde trabaja o a casa. Esta función se activa mediante el smartphone a través de una aplicación específica.

“Seguimos investigando para garantizar las transiciones más sencillas entre los momentos de conducción delegada y aquellos asumidos por el conductor. Trabajamos para extender la delegación de conducción por etapas progresivas, independientemente del grado de complejidad, desde la vía rápida a la ciudad. La extensión de las zonas de delegación complica la diversidad de las situaciones y, por lo tanto, la exigencia de validación”, señala Rémi Bastien, Director Engineering e Innovación de Renault

3- Una interfaz hombre-máquina intuitiva para tranquilizar al conductor

Next Two es un prototipo elaborado, capaz de ofrecer una delegación de conducción total en algunas condiciones. Su Interfaz Hombre-Máquina ha sido diseñada para simplificar la vida del conductor y de los pasajeros y transmitirles una impresión de bienestar y simplicidad.

Realismo al mando

La delegación de conducción constituye una ruptura no sólo tecnológica, sino también psicológica: la de aceptar dejarse guiar por un autómata. Uno de los grandes retos ha sido crear las condiciones para que el paso del testigo al vehículo sea comprendido y se realice con total confianza. “Hemos trabajado para que el funcionamiento del sistema sea claro, comprensible y previsible” destaca Frédéric Mathis, Jefe de proyecto Next Two.

En modo automático, el visualizador de cabeza alta HMD (Head Middle Display), una pantalla transparente situada en la parte superior del tablero, se pone de color azul cuando el coche toma el control. Esto crea una especie de asociación refleja en el cerebro del conductor: modo automático = azul.

“Hemos querido ofrecer algo muy ‘binario’ para evitar toda ambigüedad acerca de quien conduce el auto en un momento dado” indica Frédéric Mathis.

En conducción delegada, el diálogo entre el conductor y el auto se establece a través del visualizador HMD y la pantalla del cuadro de instrumentos, según una lógica precisa.

Visualizador HMD (Head Middle Display): para información y reacción rápida del conductor
Next Two está equipado con un sistema de realidad aumentada: esta tecnología consiste en superponer información complementaria útil para el conductor en una imagen. En Next Two, se ha optado por utilizarla en conducción convencional para crear una especie de navegación enriquecida. Todos los que ya han utilizado un sistema de navegación saben que en algunas situaciones complejas, como una  -rotonda, por ejemplo- no siempre es fácil orientarse y tomar la decisión correcta.

En Next Two, las flechas se superponen a un video en tiempo real del escenario vial que se proyecta en el HMD. Así resulta fácil orientarse en todas las circunstancias ya que las flechas se superponen al escenario de circulación real. El sistema también destaca los paneles de señalización que tienen impacto en la marcha del vehículo (prioridad a la derecha, paso de peatones, curva peligrosa; etc…), pero no los demás paneles, evitando así sobrecargar innecesariamente la atención del conductor”, prosigue Frédéric Mathis.

En conducción delegada, el conductor puede desviar la mirada de la ruta. En este caso, el HMD sirve para mostrar la información y conocer lo que hace el vehículo en el instante «t» y así tranquilizar al conductor. Por ejemplo, si Next Two determina su posición longitudinal con respecto al vehículo que tiene delante, este último se identificará destacándolo en pantalla. Además, la calidad del marcado en el suelo aparece en modo ‘delegación de conducción’: si Next Two considera que la calidad deja de ser suficiente y pide al conductor que recupere el control, éste sabrá de inmediato la razón mirando al HMD.

Una pantalla multimedia central con interacción táctil y gestual

En posición central tenemos una gran pantalla que ofrece una interacción ‘multi-modal’, táctil, vocal, pero también gestual. Mediante una barra de infrarrojos situada en la parte superior, este dispositivo es capaz de detectar algunos movimientos sencillos de tipo arriba/abajo, derecha/izquierda, o a la inversa. Es sencillo, y basta para que el conductor pueda, con un simple gesto con la mano, recorrer listas verticalmente (sus contactos por ejemplo), u horizontalmente (fotos, frecuencias de radio), sin necesidad de despegar la espalda del asiento para tocar la pantalla con el dedo.

Esta ‘burbuja de interacción’ permitirá también hacer zoom o abrir un ‘pop-up’, por ejemplo. Asimismo, el conductor puede, con un sencillo gesto, transferir una foto o un documento de la pantalla central hacia una de las tablets portátiles de los demás ocupantes del vehículo.

Un asiento inteligente

Con ayuda de sus mandos eléctricos, este asiento inteligente adapta las regulacionesen función del conductor. Consulta para ello una base de datos sobre ergonomía alojada en la Nube y determina las regulacionesóptimas en función de la morfología del conductor.

4- Seguridad y bienestar para los automovilistas

Una burbuja de protección alrededor del vehículo.

Next Two  responde a una fuerte aspiración de los clientes como lo muestran los estudios realizados por Renault en el marco del proyecto: la seguridad. El objetivo es reducir al máximo los riesgos de accidente ofreciendo algo mucho mejor que la conducción humana.

“Para Renault, la seguridad es una ‘obligación’ que no debe sufrir merma alguna”. Las tecnologías recientes permiten aumentar de manera considerable el conocimiento en tiempo real del entorno del vehículo y prevenir así cualquier accidente. En las zonas de delegación de conducción propuestas por Next Two, el auto autónomo es más seguro que el hombre”, expresa Rémi Bastien, Director de Ingeniería  e Innovación de Renault

El sistema de captación del entorno de Next Two crea una auténtica burbuja protectora alrededor del auto que garantiza la seguridad para los ocupantes.

La delegación de conducción: una respuesta a los retos de la seguridad vial

La primera ventaja de la delegación de conducción es reforzar la seguridad de los usuarios de las vías de circulación (tanto para automóviles, como  también de manera indirecta la de los vehículos de dos ruedas) ya que el error humano se menciona como causa en más del 90 % de los accidentes.

Con el fin de proponer un automatismo sencillo, Renault ha optado por ofrecer esta conducción autónoma en condiciones voluntariamente limitadas, pero que son de lo más frecuente, y por ende las más perjudiciales. Estas condiciones son las de conducción por vías rápidas (autopistas, periféricos) embotellamientos y con  velocidades inferiores a 30 km/h: En estas condiciones, la conducción autónoma reducirá casi a cero los riesgos de colisión mediante la detección  sistemática de todos los vehículos del entorno (incluidos los de dos ruedas).

Funcionalidades dedicadas al bienestar

Los estudios realizados en el marco de este proyecto han puesto de relieve otra expectativa impulsada por el envejecimiento de la población: la salud.
Next Two responde a dicha expectativa proponiendo una aplicación de salud y bienestar: el asiento inteligente posee una función «relax» asociada a distintos ambientes (luminoso, sonoro y olfativo) que permiten relajarse y disfrutar del trayecto de una forma diferente… Y de manera totalmente segura ya que el vehículo gestiona el trayecto de manera autónoma.

Híper-conectividad

En 2012, Renault se destacó en el ámbito de la conectividad con la salida de R-Link, un sistema que integra una tablet táctil conectado a la ‘Nube’ en el interior del vehículo. Por supuesto, su uso está limitado por la seguridad y la necesidad de mantener la atención del conductor a la conducción, una prioridad absoluta para Renault.

Gracias a la delegación de conducción, Next Two resuelve esta problemática al liberar la atención del conductor en determinadas condiciones. Next Two va incluso más lejos y propone aprovechar mejor el tiempo que se gana con un sistema de conectividad de banda ancha.
De esta manera, Next Two permite seguir una videoconferencia, reservar entradas a conciertos en línea, concertar citas, organizar la jornada, captar información turística o comercial, utilizar recorridos multimodales y relajarse.

1- Un sistema abierto al mundo

Para poder probar en situación real los usos que ofrecen los grandes anchos de banda móviles (oficina virtual, Cloud gaming e incluso videoconferencia multipuntos), la 4G ha sido instalada en primicia en los centros de investigación y experimentación de Renault, en el marco de la colaboración firmada con Orange para la exploración de los usos de la 4G a bordo de los vehículos del futuro.

Next Two capta todas las redes disponibles

Equipado con módem (un ‘router móvil’ en lenguaje técnico) multiestándar, Next Two es capaz de pasar instantáneamente de una red a otra. En función de la necesidad y de los canales disponibles, Next Two puede apoyarse en las conexiones 2G, 3G, 4G, WiFi, WiFi Wave, Hotspot y Bluetooth®. “Queremos ofrecer a los usuarios una conectividad eficaz a menor costo. Por lo tanto, Next Two es capaz de pasar de 4G a Wi-Fi gratuito en el momento en que este está disponible en su entorno” señala Frédéric Mathis.

Next Two es 100% compatible con los sistemas de explotación

Gracias a la plataforma multimedia open source con la que cuenta, Next Two es compatible con Androïd, IOS, Windows 8… y cualquier otro sistema de exploración. El usuario accede desde el auto a todos los servicios conectados en la Nube. Es lo que hace la fuerza del sistema abierto que Renault propone a través de este prototipo.

2- Conectividad de banda ancha y videoconferencia

Next Two permite poner en marcha una videoconferencia a bordo. Común en casa o en la oficina, la videoconferencia resulta claramente más difícil de plantear en un auto dado que requiere un ‘ecosistema’ técnico muy complejo para garantizar la continuidad de la conexión. A los usuarios no les gustaría que su videoconferencia se interrumpiera al pasar de una red a otra. Gracias al módem multiestándar, este paso de una red a otra es imperceptible para el usuario. Renault ha trabajado en colaboración con el CEA (Commissariat à l’Energie Atomique et aux Energies Alternatives -Comisariado para la Energía Atómica y las Energías Alternativas-) para poner a punto este complejo equipamiento.

3- Una oficina virtual en la nube

Entre los demás servicios podemos destacar la oficina virtual con sus aplicaciones ofimáticas disponibles en una nube. Se dispone así del mismo entorno electrónico e informático a bordo de Next Two que en casa o en la oficina. Podremos hacer llamadas, enviar e-mails, descargar un vídeo o escuchar música en streaming y mucho más, de manera totalmente segura y con una continuidad de conexión perfecta. Next Two accede a estos nuevos servicios desde un simple navegador Web, sin necesidad de instalar aplicaciones especiales como ocurre en la actualidad.

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