Este documento define vehículo automotor y autómata, y describe el desafío urbano de DARPA y cómo los vehículos inteligentes participantes usan sensores como LIDAR para navegar obstáculos mientras siguen la ruta asignada de manera autónoma. También resume el vehículo automático de Lexus que usa cámaras y sensores para detectar objetos hasta 21 metros y ayudar al conductor a evitar accidentes.

1. Vehículo Autómata
Jason Andrés Flórez Vesga
Ingeniería de Sistemas, Universidad Central
Colombia, Bogotá
jflorezv2@ucentral.edu.co
Abstract---- This document explain the definitions of a vehicle Máquinaque imita la figura y los movimientos de un ser
and automata, also will speak about the cars facing the animado, generalmente cumple principios físicos y
challenges that proposed DARPA for your contest and lógicos que responden a cualquier ambiente en el que este
determinate the best intelligent car for the city and its lanes basado; convierte la información del ambiente en una
and the obstacles that propose this.
acción que responda satisfactoriamente a esta sensación
[6].
PALABRAS CLAVES: Agente, inteligencia, autómata, Estos se han empleado para estudios e investigaciones
vehículos, sensores, concurso, DARPA. para la implementación de sistemas que tienen estructuras
con base en un análisis matemático [6].
I. INTRODUCCIÓN
Este documento presenta la definición de vehículo III. VEHÍCULO AUTOMATA CES 2013
automotor, la definición de autómata y como un vehículo Para Toyota en su filial de automóviles lujosos un
se puede convertir en un agente inteligente, que colabore vehículo autómata no es aquel que se conduzca solo, si no
en la conducción, como un copiloto que advierte y corrige aquel que contiene un copiloto inteligente que este
los errores provocados por el conductor, o por los diversos pendiente de los sucesos que ocurren alrededor del
factores que generan las vías. vehículo, también es aquel que tiene las capacidades
suficientes para ayudar al conductor [2].
II. MARCO TÉORICO El vehículo que desarrollo Lexus utiliza diversos
sensores que miden la velocidad y los ángulos para medir
A. Vehículo automotor el tráfico, estediseño tiene un láser nombrado LIDAR
Según la federación internación del automóvil un (Light Detection and Ranging), que está ubicado en el
vehículo automotor es un vehículo terrestre que se mueve techo del vehículo que detecta obstáculos a una distancia
por sus propios medios, se desliza en cuatro o más ruedas de hasta 21 metros y un GPS que ayuda a ubicar en que
que deben estar en contacto con el suelo, a partir de esto lugar está ubicado [2].
dos o más ruedas deben ser de maniobrabilidad y dos de El objetivo de este vehículo es contrarrestar los errores
fuerza motriz [1]. que genera un conductor que pueda provocar un
accidente, de esta forma el vehículo protegerá al
conductor, en [2].
B. Tipos de Automotores
Existen dos grandes clases de automotores que son la de
turismo y la de carga[1]. IV. DESAFIO URBANO DARPA
1) Vehículos de turismo: Estos vehículos están Este es un concurso que promueve el desarrollo de
especializados en el transporte de personas, como lo son vehículos inteligentes con fines académicos, urbanos y
buses y automóviles [1]. militares donde participan diversa entidades como
universidades, entidades militares y empresas privadas,
2) Vehículos de carga: Estos vehículos están diseñados con el fin de conseguir el primer puesto y un premio
para en transporte y embalaje de bienes materiales económico para que sigan desarrollando sus
animales [1]. investigaciones, todo esto lo patrocina el pentágono de los
Estados Unidos [2].
C. Autómata En este concurso se evalúa la capacidad de los vehículos
presentados por los participantes, que sean capaces de
solucionar problemas comunes que se presentan en las

2. vías, como lo son obstáculos estáticos, móviles o peatones
[2].
Los participantes utilizan diversos elementos para la
detección de obstáculos como son sensores LIDAR y
LADAR, también utilizan cámaras de gran capacidad, de
igual forma utilizan GPSs para la ubicación del vehículo
en el camino que se les asigno [2].
DARPA asigna una ruta que deben cumplir los
participantes, esta ruta presenta diferentes obstáculos en
una ciudad abandonada, estos vehículos deben tener un
freno de emergencia para evitar accidentes [2].
Estos vehículos deben tener un hardware y un software
diseñado por los participantes, el software puede
considerarse como un agente inteligente ya que debe
tomar información del ambiente e interpretarla para evitar
Fig. 1 Datos tomados por LADAR [5].
que éste realice acciones indebidas [2].
V`. FUNCIONAMIENTO VEHÍCULO
AUTOMATA
A. Detección
Los datos son capturados desde un sistema de visión y
un LIDAR, esta información es recogida con la
colaboración de un sensor de posicionamiento, de esta
para así lograr una localización relativa del vehículo en el
ambiente [2].
1) Visión basada en carriles
La detección de carriles es realizada con una visión por
computadora, los caminos son marcados y detectados
usando un enfoque hibrido que mezcla una plantilla delos
caminos locales y la información del camino actual para
formar cuadros de parámetros para crear un camino por
donde cruzar [4].
B. Exploración y meta Fig. 2 Mapa de vehículos tomados por sensores [5].
La exploración se determina de acuerdo a un archivo
MDF (archivo de misión) que determina los datos de
misión que determinan la velocidad que combina la
posición del GPS, y con el RNDF (archivo de ruta de D. Tráfico
definición) se calculan las limitantes del camino en donde El vehículo analiza en todas direcciones cuando se
se encuentra el vehículo, para así determinar una encuentra con un obstáculo que está en el mismo carril,
seguridad del recorrido[4]. para solucionar esto toma información de los sensores en
tiempo real, y analiza todas las salidas que tenga y toma la
mejor opción [5].
C. Rastreo de obstáculos en movimiento
Para la exploración urbana en vehículo debe estar al
tanto de los obstáculos que se le antepongan, también los
que son dinámicos como lo son peatones, animales y otros
vehículos [5].
Para que el vehículo reaccione de forma adecuada debe
estar pendiente con los sensores, aparte de esto debe
procesar la información tomada de este en tiempo real y
con esto se genera una lista de los objetos dinámicos [5].

3. Para desarrollar este vehículo se implementan diferentes
plataformas, ya que de esta forma hay gran variedad de
formas de desarrollar maneras de analizar un camino [3].
Existen diferentes mecanismos de obtener información
del ambiente que rodea al vehículo como lo pueden ser
sensores, cámaras y GPS [3].
El individuo de inteligencia artificial es el mismo
vehículo implementando al copiloto inteligente en [2], ya
que el mismo analiza los obstáculos que se le presentan,
debido a las malas decisiones que toma el conductor y de
Fig. 3 Maniobra de cambio de carril y acción de rebaso [5].
esta forma asegura la integridad del conductor.
G. Software
E. Intersecciones Para el desarrollo del software que controla los
Para poder solucionar el vehículo toma las señales del dispositivos mencionados antes se necesitan dos
sensor que analisa las luces de semáforos, la cola de componentes esenciales que son el control de flujo global
vehículos que han tomado esta intersección para así tomar y el algoritmo de ruta óptima [7].
la posición correcta cumpliendo su turno [5]. La forma principal de que automóvil juzga el camino es
abstrayendo los parámetros a partir del circuito periférico
que está montado en el, y con esto puede tomar de forma
apropiada de decidir una alternativa óptima para
solucionar los obstáculos que se le presenten [7].
Control de flujo total: este sistema funciona después de
iniciarse, se introducen los datos de la locación final como
el estado meta, el algoritmo es el siguiente:
1) Antes de empezar, el destino será configurado desde el
teclado, y el vehículo determina la mejor ruta;
2) Si el vehículo encuentra obstáculos, se detendrá
ydeterminara la mejor dirección de para pasar el
obstáculo;
Fig. 4 Giro a izquierda y derecha con señal de "Pare" [5].
3) El auto pasará los obstáculos y recupera lo mejor la
ruta de conducción entre la actual ruta y el destino;
F.Vehículo Lexus Toyota
4) Después de alcanzar el destino, el auto analiza las
rutas y calcula la ruta óptima para regresar;
Este vehículo funciona fue desarrollado para la
protección y seguridad del conductor, también se pretende 5) Ir de nuevo al punto de partida de acuerdo con la ruta
la idea de ser amigable con el medio ambiente con la óptima;
reducción de gases invernadero en [3].
Se implementan cámaras y sensores especializados en la
captura de elementos del ambiente real en tercera
dimensión, también capta elementos en movimiento no
más de 21 metros de distancia, en [3].
Este vehículo para poder recorrer un camino, cuenta con
una unidad que mediante el entorno que se encuentre, así
se encuentre detenido el vehículo, planea los caminos
posibles.
Este sistema analiza el tráfico y tránsito de los
elementos que lo rodean, como vehículos de diferente
índole o peatones, y de esta forma crea un camino viable
para un mejor rendimiento en [3].

4. VII. REFERNCIAS
[1] Gas Natural Comprimido Vehicular. Colombia:
Servicio Nacional de Aprendizaje. 2011.
[2] et alia.Sarah Gray,
“DARPAUrbanChallenge,”AutonomusSolutions,
(25 de Febrero de 2013).
[3] (2011) Scribd. [Online]. Disponible:
http://es.scribd.com/doc/66356905/Automovil-
Automata, (26 de febrero de 2013).
[4] etalia. Tucker Balch, “DARPA Urban
Challenge,” Team Sting, (25 de Febrero de
2013).
[5] et alia. SörenKammel, “2007 DARPA Urban
Challenge,” Team AnnieWay, (25de Febrerode
2013).
[6] [Online] http://www.britannica.com/EBchecked/
topic/44836/automata-theory. (26 de febrero de
2013).
[7] Cheng-long Wang, Yan Wang, Xiao Zhang, Ben-
shan Jiang, Zhong-mei Ma,” System Design
and Algorithm Implementation of Embedded
Intelligent Car”, department of Computer
Science and Technology,Beijing Institute of
Technology. (28 de febrero de 2013).
Fig. 5 Diagrama de flujo del Control de flujo total [7].
VIII SOBRE EL AUTOR
Algoritmo de ruta optima: Este algoritmo obtiene los
pesos delos recorridos de cada ruta y compara las rutas Jason Flórez, es un estudiante de ingeniería de
para obtener la más óptima; Usando el algoritmo depth- sistemas de séptimosemestrede la Universidad
first-search (DFS) se minimiza el tiempo de búsqueda Central, él tiene conocimientos de programación
para encontrar la ruta más óptima. en Java, C/C++.
El algoritmo cumple los siguientes características:
1) Los nodos se generan con el fin de ampliar la
profundidad. Aquellos de mayor profundidad son los
primeros en expandirse, los hijos que tiene se expanden
para producir sus nodos secundarios en primer lugar [7].
2) La profundidad mayorde nodos se produce después
del primer nodo, pero antes de conseguir la expansión, se
utilizauna pila sé cómoestructura de datos principales
delalgoritmo para almacenar los nodos [7].
VI. CONCLUSIONES
La inteligencia artificial nos permite
adecuarnos para el futuro automotor ya que
podremos eliminar el factor humano.
En un automotor se pueden generar dos tipos
de agentes inteligentes, uno como una ayuda
del conductor y, el otro será un vehículo
autómata que no `necesite de ayuda humana
para controlarse.