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Un coche sin conductor, también llamado coche autónomo o autopilotado, se refiere al coche que no necesita una intervención humana para funcionar. El primer coche de estas características alcanzó una velocidad de 32 kilómetros por hora y fue construido por el laboratorio mecánico de ingeniería  de Tsukuba en 1977. Se han construido varios más a lo largo de los años, donde Mercedes Benz ha sido uno de los precursores en este tipo de vehículos. Aunque hay diferentes diseños para los coches autopilotados de hoy en día, los sistemas existentes pueden ser agruparse en cuatro sistemas básicos.

Los primeros son sensores que dan al coche la habilidad de detectar obstáculos y sus alrededores. Hay también un sistema de navegación que le dice al coche donde está relativamente de su destino. El sistema de planificación de movimiento guía el coche en su circulación segundo a segundo, por lo que puede ajustarse a las normas de tráfico y evitar las colisiones. El sistema de control traduce las decisiones en acciones.

Los sistemas totalmente autónomos tienen como meta equipar completamente los coches del futuro con la habilitar de navegar por entornos no familiares y transportar personas, productos, etc. de un lugar a otro de forma segura. No existen hoy en día sistemas funcionales completos de este tipo. Hay proyectos que estudian esta posibilidad, en el campo militar (proyecto DARPA), donde se quieren usar lásers, radares y tecnologías visuales. Otros proyectos en marcha son la europea ELROB y la italiana ARGO.

También se tiene en cuenta la infraestructura preconstruida, la cual usa tecnologías existentes para permitir a estos coches sin conductor realizar transportes en sitios definidos, como puede ser un aeropuerto o ciertas áreas específicos. La implementación de este método es totalmente posible hoy en día, pero el coste del equipamiento y la infraestructura es prohibitivo. Algunos ejemplos son los monorraíles duales con sistemas magnéticos capaces de mover los vehículos y mantenerlos en el centro de la vía (con entradas y salidas en varios puntos). Un proyecto en estas áreas es FROG, el cual combina el uso de un sistema central con los de los vehículos autónomos, usando lásers, sensores ultrasónicos y vías magnéticas. Este sistema se usa actualmente en ciertas factorías  y puertos de carga.

Las tecnologías de asistencia de conducción hacen uso de pequeños pasos para conseguir coches  completamente autopilotados. En lugar de intentar resolver el problema en un solo paso, se utilizan aparatos para resolver problemas pequeños y específicos al conducir, como son el aparcar, dar marcha atrás y demás cosas que hacemos cuando conducimos.