Veículos Autônomos7 min read

Se você assistiu o filme “O vingador do futuro”, com Arnold Schwarzenegger, talvez se lembre da cena em que o personagem conversa com um robô taxista. O filme, lançado em 1990, se passa em um mundo ultra tecnológico no ano de 2084. Apesar de faltar mais de meio século para 2084, o desenvolvimento de veículos autônomos já vem acontecendo. Isso nos faz pensar: Quando teremos taxistas robôs, ou algo próximo disso, circulando pelas ruas?

Para responder a essa pergunta, vamos entender primeiro o que é essa tecnologia. 

Um carro autônomo é um veículo capaz de detectar seu ambiente e operar sem o envolvimento humano. Um dos ocupantes não é obrigado a assumir o controle do veículo em algum momento, nem é mesmo obrigatório ter um motorista dentro do veículo.

A Society of Automotive Engineers (SAE) define, atualmente, 6 níveis de automação do veículo, que vão do Nível 0 (totalmente manual) ao Nível 5 (totalmente autônomo). Esses níveis foram adotados pelo Departamento de Transportes dos Estados Unidos.

Os níveis de automação da SAE

O nível 0 não contém nenhum tipo de automação. Os níveis 1 e 2 contam com tecnologia de assistência. Mas nesses três níveis o motorista precisa estar ativo e engajado, sendo sempre responsável pela operação do veículo. Ele deve supervisionar o carro em todos os momentos e assumir o controle total quando necessário.

A partir do nível 3, a tecnologia assume o controle total da direção sem necessidade de supervisão humana. No entanto, com o nível 3, se o veículo alertar o motorista e solicitar que ele assuma o controle, ele deve estar preparado e ser capaz guiar o automóvel.. Essa situação é conhecida como fallback.

A autonomia de nível 4 não requer nenhuma interação humana na operação do veículo. Essa tecnologia está programada para parar em caso de falha do sistema ou condições adversas, como mau tempo. Esse nível é considerado uma direção totalmente autônoma. No entanto, esses veículos devem ser programados para viajarem entre dois pontos restritos a limites geográficos específicos. No nível 4 de automação, ainda é possível solicitar o controle, e o carro tem um cockpit. Seria o caso mais próximo do taxista robô em “O vingador do futuro”. Na cena, o agente secreto, interpretado por Arnold Schwarzenegger, gritava ‘Dirija!, mas o robô não entendia o comando, pois precisava de um endereço. No desespero de tentar fugir, o agente secreto tirou o taxista robô do cockpit e passou a dirigir o veículo. 

Com a mais alta classificação de automação, no nível 5, um veículo pode se dirigir a qualquer lugar e em todas as condições, sem qualquer interação humana. Um veículo de nível 5 não é limitado por uma área geográfica nem afetado pelo clima. O único envolvimento humano será definir um destino. É possível que no caso do taxista robô do filme, se o veículo fosse nível 5 de automação, entenderia o comando ‘Dirija’.

Como funcionam os carros autônomos

Para funcionar, os carros autônomos criam e mantêm um mapa de seus arredores com base em uma variedade de sensores situados em diferentes partes do veículo.

Os sensores de radar monitoram a posição de veículos próximos. As câmeras de vídeo detectam semáforos, leem sinais de trânsito, rastreiam outros veículos e verificam a presença de pedestres. Os sensores LIDAR (sigla em inglês para light detection and ranging) disparam pulsos de luz nos arredores do carro para medir distâncias, identificar bordas de estradas e identificar marcações de pista. Sensores ultrassônicos nas rodas detectam meio-fio e outros veículos ao estacionar. E um software processa toda essa entrada sensorial, traça um caminho e envia instruções para outras partes do carro, que controlam aceleração, frenagem e direção.

São os mais diversos tipos de tecnologia usados, como sensores, algoritmos complexos, machine learning, processadores poderosos para executar o software, entre outros.

Desafios dos veículos autônomos 

Antes que os veículos autônomos nível 5 estejam presentes nas estradas, alguns desafios precisam ser superados. Por exemplo, a dificuldade de fabricar carros com esse nível de tecnologia em larga escala. Isso se deve principalmente porque alguns dos componentes do carro, como processadores muito poderosos, são complexos de manufaturar, encarecendo muito a produção, e, consequentemente, aumentando o preço final do veículo. 

Outro desafio é com relação ao LIDAR, que além de ser um componente caro, ainda não existe um cálculo para que vários carros autônomos trafeguem na mesma estrada com segurança, pois não se sabe se os sinais LIDAR interferem um no outro. Há dúvidas, também, com relação à quantidade de faixas de frequências de rádio disponíveis, pois não se sabe ainda quantas serão necessárias para suportar o tráfego em massa de  carros autônomos.
Outra adversidade a ser superada são as condições climáticas. Tendo como exemplo, se houver uma camada de neve na estrada, os divisores de pista desaparecem, e ainda não se sabe como as câmeras e os sensores irão rastrear as marcações da pista se elas estiverem cobertas por água, óleo, gelo ou detritos.

Veículos autônomos hoje

Os carros da empresa Tesla são atualmente conhecidos por suas tecnologias disruptivas. A empresa se envolve na questão dos veículos autônomos de forma mais agressiva que suas concorrentes. Entretanto, o modo piloto automático dos veículos Tesla, apesar do nome, é considerado Nível 2 da SAE.

O piloto automático nesses carros é um sistema de cruise control com reconhecimento de tráfego. Esse sistema acelera e desacelera o carro para corresponder à velocidade dos veículos ao seu redor, combinado com um sistema de assistência à manutenção da faixa que centraliza o carro em uma faixa claramente marcada.
Esse sistema de piloto automático é semelhante ao cruise control adaptativo e aos sistemas de assistência à manutenção de faixa oferecidos pela maioria das montadoras, como o modelo ProPILOT, da Nissan, e o EyeSight, da Subaru.

Atualmente, engenheiros de mais de uma dúzia de empresas estão testando sistemas na esperança de produzir um carro autônomo Nível 5 da SAE. Mas além dos desafios de engenharia, a legislação de trânsito dos países  deverá ser adaptada para definir questões de segurança e de responsabilidade antes que carros autônomos possam se tornar comuns. Por hora, parece seguro afirmar que o uso frequente dessa tecnologia está cada vez mais próximo. 

Curiosidade

Você sabe por que veículo autônomo em inglês é automated vehicle e não autonomous vehicle? A SAE usa o termo automatizado em vez de autônomo porque a palavra autônomo significa algo autoconsciente e capaz de fazer suas próprias escolhas. Por exemplo, segundo a classificação, em um veículo “autônomo”, se você dissesse “leve-me para o trabalho”, o carro poderia decidir levar você para a praia. Já um carro totalmente automatizado deverá seguir ordens e depois apenas dirigir sozinho. O termo self-driving é frequentemente usado de forma intercambiável com autônomo, mas não é exatamente a mesma coisa, já que um carro self-driving é capaz de se autoguiar, mas exige que haja sempre um passageiro presente e pronto para assumir o controle.