Tudo o que você precisa saber sobre o carro autônomo

Não muito tempo atrás, parecia totalmente futurista para nós não ter que dirigir fisicamente para nosso carro nos levar do ponto A ao ponto B sem ter que assumir o controle, mas esse dia está mais perto do que pensamos.

No blog de hoje, contamos o que é um carro autônomo, quais tecnologias tornam o carro autônomo, qual é a classificação que eles têm de acordo com seu nível de autonomia e os modelos atuais que incorporam essas tecnologias. Vamos começar? Ou melhor, “Iniciar KITT”.

O que é um carro autônomo?

Um carro autônomo é aquele que, com uma série de sensores e lógica computacional, é capaz de interpretar o mundo ao seu redor e conduzi-lo como um humano faria sem sua intervenção ou com sua assistência parcial.

Esses sensores permitem obter informações sobre a localização de outros veículos, sua posição, a distância e a pista em que estão trafegando. Isso, juntamente com informações de GPS e mapas suficientemente precisos, indicam ao carro sua situação e os elementos ao seu redor em todos os momentos. Em alguns casos, também permite a adaptação às condições climáticas.

Tecnologias que permitem que o carro seja autônomo

Diferentes tecnologias estão sendo usadas para o desenvolvimento de carros autônomos. Explicamos os mais usados:

Por exemplo, navegação por câmeras localizadas ao redor do veículo usado pela Tesla . Este sistema de direção autônoma é baseado em uma combinação de 8 câmeras, 12 sensores de ultrassom de suporte e um radar dianteiro. No geral, o carro é capaz de “ver” o ambiente e interpretá-lo como uma pessoa o faria, mas com reflexos superiores.

Outro sistema que empresas como Google, Ford, Toyota/Lexus, Nissan ou Volkswagen estão usando é o LIDAR. O LIDAR é um emissor de raio laser rotativo , que geralmente fica no teto dos veículos e que é responsável por reconstruir o ambiente em 360 graus ao redor do veículo. Através desta emissão de raios e sua reflexão, é capaz de criar um mapa digital dos obstáculos ao seu alcance, e em conjunto com sensores de apoio como o caso anterior (ultrassom, radares) interage e atua em sequência.

Além dos principais sistemas citados (câmera, LIDAR), também são utilizadas tecnologias assistivas que são utilizadas para melhorar as informações captadas, outros tipos de sinais que proporcionam uma avaliação completa do ambiente.

Essas tecnologias são os sensores de ultrassom utilizados para curtas distâncias, mas devido ao seu baixo custo, permitem ter um sensor de perímetro não só para a navegação dos veículos, mas para a segurança no estacionamento destes.

Outro sistema difundido são os radares , que, ao contrário dos LIDARs, emitem ondas de rádio que refletem em objetos e tendem a funcionar melhor em condições climáticas adversas.

Classificação do carro autônomo com base no nível de autonomia

Os carros autônomos são classificados de acordo com seu nível de autonomia, ou seja, o grau de independência que o carro possui em relação ao motorista.

A primeira classificação nesse sentido foi estabelecida pela NHTSA em 2013, agência norte-americana de segurança no transporte, por meio de uma escala de 0 a 4.

Com a evolução dos sistemas, surgiram novas classificações e formas de avaliá-los, até chegar ao método atual que é utilizado em praticamente todos os casos, e o mais difundido. Estamos falando da norma SAE J3016, cuja última revisão ocorreu em 2016.

Esta classificação tenta agrupar todas as que surgiram nos diferentes países, dando guias de avaliação recomendados, mas que cada marca pode utilizar ou não de acordo com os seus interesses.

Este guia estabelece 6 níveis de direção autônoma , variando de 0 a 5. Esses níveis apenas estabelecem a capacidade mínima que o veículo deve ter para atingir cada um dos níveis e as funções que deve automatizar.

• Nível 0. Sem automação.
  • O motorista é 100% responsável por todos os elementos e disposições da direção.

• Nível 1. Assistência de condução básica.
  •  O veículo tem elementos básicos que ajudam ou liberam o motorista de tarefas simples.
  • Pode ser a automação de manutenção de velocidade ou trajetória, mas apenas uma delas.
  • Todas as outras tarefas são de responsabilidade do motorista.
  • Não há sistema de detecção automática de obstáculos, objetos ou eventos durante a condução.
  • A assistência só pode ser usada em condições ideais.

• Nível 2. Automação parcial.
  • A manutenção da velocidade e da trajetória é automatizada.
  • O motorista é liberado das funções relacionadas ao movimento do veículo.
  • Não há sistema de detecção automática de obstáculos, objetos ou eventos durante a condução.
  • A assistência só pode ser usada em condições ideais.

• Nível 3. Automação condicional da direção.
  •  Como no caso anterior, a velocidade é controlada tanto com o trajeto da alavanca autônoma.
  •  Já existe um sistema para detectar objetos e situações de direção, além de obstáculos.
  •  O sistema pode operar sem a interação do motorista, a menos que o sistema exija ou haja uma situação potencialmente perigosa que exija a intervenção deles. Este aviso deve ser fornecido com bastante antecedência para que o motorista tenha tempo de reagir.
  • Uso permitido apenas sob certas condições.

• Nível 4. Automação de caso completo de direção.
  • Assim como no caso anterior, a velocidade é controlada tanto com a trajetória da alavanca autônoma.
  • Existem sensores suficientes para dar uma resposta complexa a situações e obstáculos, reagindo completamente a eles.
  • O veículo tem um sistema alternativo caso o principal falhe ou não consiga assumir o controle. Este sistema alternativo não permite todas as funções de condução, mas permite conduzir o veículo até uma área segura para parar.
  • Pode haver situações em que o sistema não funcione corretamente e você não consiga dirigir.

• Nível 5. Automação completa.
  •  Como no caso anterior, a velocidade é controlada tanto com o trajeto da alavanca autônoma.
  • É totalmente automatizada a resposta a imprevistos ou obstáculos.
  • Existe um sistema de backup capaz de assumir o controle até que o veículo pare.
  • Não há limitação para o uso do sistema e ele pode ser usado em qualquer condição, como um humano faria.
  • Não é necessária a presença de pessoas no interior do veículo.

 

Modelos atuais de carros autônomos

Podemos encontrar cada vez mais modelos de carros autônomos no mercado, com diferentes graus de autonomia. Dentro da classificação fornecida acima, podemos encontrar casos de veículos de diferentes níveis.

No nível 0, quase todos os modelos existentes no mercado, tanto econômicos quanto antigos , que não têm assistência e exigem 100% de ação do motorista. Também estão incluídos neste grupo aqueles com assistências como frenagem de emergência ou manutenção de faixa ou velocidade.

Se esses veículos adicionarem a função de controle de cruzeiro adaptativo , estaríamos falando do nível 1, pois é capaz de manter a distância até o veículo anterior automaticamente. Também estão incluídos aqueles que incorporam o assistido estacionamento capacidade se atuar apenas no giro das rodas. Nesta categoria também há um grande número de veículos no mercado .

No nível 2 há menos modelos contidos nesta categoria. São sistemas orientados para uso na auto-estrada , muito mais elaborados que permitem reação automática às condições do trânsito, que podem até parar em engarrafamentos.

As marcas mais representativas com sistemas desta natureza poderiam ser a Mercedes-Benz (Drive Pilot ), Nissan (ProPilot ), Volvo (Pilot Assist ),  Audi ou BMW . Por fim, se o sistema de auxílio ao estacionamento controlar adicionalmente o acelerador, eles também serão incluídos neste nível.

No nível 3 de direção autônoma , os casos de marcas ou modelos que o incorporam são discretos. O mais conhecido é o Tesla com o seu Autopilot, que permite prever as condições do trânsito na estrada e até mudar de faixa para ultrapassar sem intervenção do condutor, sem limitar a sua funcionalidade às autoestradas.

Para nível 4 autonomia é extremamente difícil encontrar modelos comerciais , visto que, embora muitos deles estejam em desenvolvimento, ainda não são comercializados. O mais importante é o da Google, que acumulou muitos quilómetros a conduzir de forma autónoma e está cada vez mais perto de ser uma realidade.

Como no caso anterior, existem apenas protótipos de veículos com nível 5 , e o mais avançado é novamente o do Google. Existe uma variante deste modelo sem volante nem pedais, que foi testada para passeios curtos e em condições ideais.

Previsão futura de carros autônomos

É difícil prever como avançará a evolução desses sistemas, pois cada marca compartilha seus horizontes de maneira muito etérea. O que fica claro é que a implantação da direção autônoma tem que andar de mãos dadas com a conscientização dos motoristas, para evitar acidentes porque o motorista não está atento aos possíveis eventos.

Agora, espera-se que até 2025 seja lançada a grande maioria dos modelos com autonomia até o nível 3, o que ajudaria a lançar as bases para a nova legislação que deve acompanhar esses avanços.

Desde este verão, a ONU assinou um regulamento para limitar o uso de veículos autônomos de nível 4 e 5 e impedi-los de operar perto de pedestres. De acordo com este documento, por enquanto estes sistemas (nível 4 e 5) só podem ser acionados em vias onde não é permitido pedestres, ciclistas ou tráfego similar.

Deve haver também uma separação física entre as direções de circulação, com velocidade limitada a 60km/h. Por fim, será obrigatório que todos os passageiros estejam sentados corretamente e com o cinto de segurança afivelado.

Deseja implementar AGVs em algum de seus projetos? Entre em contato conosco!