Estudio sobre componentes de vehículos autónomos y semiautónomos. Propuesta de protocolo de inspección técnica

Abstract

Autonomous vehicles are systems that takes partial or complete control of the longitudinal and lateral movement of a motor vehicle to follow a predetermined path plotted with the intention of arriving to where the passenger requested, even if said passenger is not in the vehicle. This kind of change in the dynamic for the transport of people and goods alters the necessary rules and regulations that needs to be implemented in the traffic of today. By removing the driver from the steering wheel and placing there a preprogramed system, we can predict how they will interact with other autonomous vehicles interchanging information like no human driver can. For this reason, the autonomous vehicles industry is an ever-expanding field for investigation with significant achievements in the last years thanks to the introduction of civilian models on the roads. Due to the proposal by the European Union of a new legislation with the objective to promote innovation, adoption and standardization of basic requirements, there is a need to revise the necessary infrastructure required to suit this future incorporation to our roads. With this kind of promises, if they are achieved, we can expect their introduction in the coming decade with a growing need to adapt our infrastructure up to par, like we changed city layout for the advent of the car for the urban environment. We will need to adapt some aspects of our regular interactions with them like infrastructure and regular processes. Although the obvious need to adapt the road infrastructure to interconnect all these vehicles is ever present, a smaller yet still very important aspect is securing the safety of derived from said autonomous vehicles in the roads so they can operate in their intended state. For this goal we have the vehicle inspections that all motor owners need to pass so they can operate in traffic. By augmenting the capacity of our cars for selfdriving we introduce more components that could fail and compromise the security for other users of the road. This new addition needs to also be inspected for defects in their own environment so all relevant defects can be discovered and repaired. The goals of this end of degree project are to study the state of the art of the components required for an autonomous vehicle understanding its history and how they work in their respective roles and present a technical guide for vehicle inspections focused on the advanced driver assistance systems (ADAS) encompassing the necessary models, components and practices. Every component is separately examined and inspected for defects so the gravity of a possible failure can be accurately assessed. For this end, the presented decisions, propositions and requirements are informed based on scientific articles in this field.

Los vehículos autónomos son sistemas que tienen el objetivo de controlar de manera parcial o total del movimiento longitudinal y lateral de un vehículo automotor para seguir una trayectoria predeterminada trazada con la intención de llegar a donde el pasajero haya indicado con antelación, incluyendo los casos donde dicho pasajero no esté en el vehículo mismo. Este tipo de cambio en la dinámica para el transporte de personas y mercancías altera las reglas y regulaciones que se necesitan en el tráfico de nuestra actualidad. Al quitar el conductor fuera del volante y colocar allí un sistema preprogramado, nosotros podemos predecir la forma en la este interactuará con otros vehículos autónomos utilizando el intercambio de información como ningún conductor humano sería capaz. Las tecnologías y soluciones de vehículos autónomos es un área de investigación cada vez más relevante y empleada con avances significativos en los últimos años gracias a la introducción de modelos civiles al mercado. Gracias a la reciente propuesta de la Unión Europea de la creación de una legislación para fomentar la innovación, adopción y estandarización de requisitos básicos, se ve la necesidad de investigar la infraestructura precisa para acomodar esta nueva incorporación al tráfico. Con este tipo de promesas, si se cumplen, podemos esperar la implementación de esto nuevo avance en la próxima década necesitando adaptar nuestra infraestructura a la par, tal como en el pasado hemos cambiado las carreteras en nuestras ciudades gracias a la llegada del coche al entorno urbano. Por ello, tendremos la necesidad de adaptar algunos aspectos de las interacciones habituales con nuestros vehículos, tal como la infraestructura y los procesos habituales que se realizan. Aunque la necesidad obvia de adaptar la infraestructura vial para interconectar todos estos vehículos está siempre presente, un aspecto menor, pero aun así muy relevante, es garantizar la seguridad de estos vehículos autónomos en las carreteras para que puedan operar en su estado predeterminado. Para este fin contamos con las inspecciones vehiculares que todos los propietarios de motores deben pasar para poder operar en el tráfico. Al aumentar la capacidad de conducción autónoma de nuestros automóviles, introducimos más componentes que podrían fallar y comprometer la seguridad de otros usuarios de la carretera. Esta nueva pieza también debe inspeccionarse en busca de defectos en su propio entorno para que se puedan descubrir todos los defectos relevantes. El objetivo de este TFG es el estudio del estado de arte de los componentes de un vehículo autónomo entendiendo su historia y su funcionamiento en sus respectivas funciones y propuesta de una guía técnica de inspección técnica de vehículos (ITV) enfocado a los sistemas avanzado de asistencia al conductor (Advanced Driver Assistance System, ADAS), incluyendo modelos, componentes y prácticas necesarias. Esto se intenta conseguir utilizando artículos científicos en el área, para apoyar las decisiones y propuestas implementadas y definir los requisitos exactos necesarios.