Guia Completo de Carros Autónomos: Tecnologia, Níveis e Modelos Atuais

Há não muito tempo, parecia totalmente futurista não ter de conduzir fisicamente para que o nosso carro nos levasse do ponto A ao ponto B sem ter de assumir o controlo, mas esse dia está mais próximo do que pensamos.

No blog de hoje contamos-lhe o que é um carro autónomo, que tecnologias tornam o carro autónomo, qual é a classificação segundo o seu nível de autonomia e os modelos atuais que incorporam estas tecnologias. Começamos? Ou melhor, "Arranca KITT".

O que é um carro autónomo?

Um carro autónomo é aquele que, com uma série de sensores e lógica informática, é capaz de interpretar o mundo à sua volta e conduzir através dele como um humano faria, sem a sua intervenção ou com assistência parcial.

Estes sensores permitem obter informação sobre a localização de outros veículos, a sua posição, a distância e a faixa em que circulam. Isto, junto com informação GPS e mapas suficientemente precisos, indica ao carro a sua situação e os elementos à sua volta a todo o momento. Em alguns casos, também permite adaptação a condições meteorológicas.

Tecnologias que permitem que o carro seja autónomo

Diferentes tecnologias estão a ser usadas para o desenvolvimento de carros autónomos. Explicamos as mais usadas:

Por exemplo, a navegação através de câmaras localizadas à volta do veículo usada pela Tesla. Este sistema de condução autónoma baseia-se numa combinação de 8 câmaras, 12 sensores de ultrasons de apoio e um radar frontal. No geral, o carro consegue "ver" o ambiente e interpretá-lo como uma pessoa faria, mas com reflexos superiores.

Outro sistema que empresas como Google, Ford, Toyota/Lexus, Nissan ou Volkswagen estão a usar é o LIDAR. O LIDAR é um emissor de feixe laser rotativo, que costuma estar localizado no tejadilho dos veículos e que é responsável por reconstruir o ambiente a 360 graus à volta do veículo. Através desta emissão de raios e do seu reflexo, consegue criar um mapa digital dos obstáculos ao seu alcance e, junto com sensores de apoio como no caso anterior (ultrasons, radares), interpreta e atua em sequência.

Além dos sistemas principais mencionados (câmara, LIDAR), também se usam tecnologias de assistência que servem para melhorar a informação capturada, outros tipos de sinais que fornecem uma avaliação completa do ambiente.

Estas tecnologias são os sensores de ultrasons usados para curtas distâncias, mas devido ao seu baixo custo, permitem ter um sensor perimetral não só para a navegação dos veículos, mas para a segurança no estacionamento destes.

Outro sistema generalizado são os radares, que, ao contrário dos LIDAR, emitem ondas de radio que ricocheteiam nos objetos e tendem a funcionar melhor em condições meteorológicas adversas.

Classificação do carro autónomo baseada no nível de autonomia

Os carros autónomos classificam-se segundo o seu nível de autonomia, ou seja, o grau de independência que o carro tem em relação ao condutor.

A primeira classificação neste sentido foi estabelecida pela NHTSA em 2013, a agência de segurança dos transportes dos EUA, através de uma escala de 0 a 4.

À medida que os sistemas evoluíram, surgiram novas classificações e formas de as avaliar, até chegar ao método atual que se usa em praticamente todos os casos, e o mais difundido. Falamos 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 usar ou não segundo os seus interesses.

Este guia estabelece 6 níveis de condução autónoma, que vão de 0 a 5. Estes níveis só estabelecem a capacidade mínima que o veículo deve ter para atingir cada um dos níveis e as funções que deve automatizar.

• Nível 0. Sem qualquer automação.
  • O condutor é 100% responsável por todos os elementos e provisões da condução.

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

• Nível 2. Automação parcial.
  • Tanto a velocidade como a manutenção da trajetória são automatizadas.
  • O condutor é libertado de funções relacionadas com o movimento do veículo.
  • Não há sistema de deteção automática de obstáculos, objetos ou eventos durante a condução.
  • A assistência só pode ser usada em condições ideais.

• Nível 3. Automação condicional da condução.
  • Como no caso anterior, a velocidade é controlada tanto com o caminho da alavanca autónoma.
  • Já existe um sistema de deteção de objetos e situações de condução, assim como obstáculos.
  • O sistema pode funcionar sem interação do condutor, a menos que o sistema o exija ou haja uma situação potencialmente perigosa que exija a sua intervenção. Este aviso deve ser dado com antecedência suficiente para que o condutor tenha tempo para reagir.
  • Só permitido usar sob certas condições.

• Nível 4. Automação de caso completo da condução.
  • Como no caso anterior, a velocidade é controlada tanto com o caminho da alavanca autónoma.
  • Há 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 controlo. Este sistema alternativo não permite todas as funções de condução, mas permite o suficiente para levar o veículo a uma área segura para parar.
  • Podem existir situações onde o sistema não funcione corretamente e não se possa conduzir.

• Nível 5. Automação completa.
  • Como no caso anterior, a velocidade é controlada tanto com o caminho da alavanca autónoma.
  • Está totalmente automatizada a resposta a imprevistos de condução ou obstáculos.
  • Há um sistema de reserva capaz de assumir o controlo até o veículo parar.
  • Não há limitação para o uso do sistema e 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 autónomos

Podemos encontrar cada vez mais modelos de carros autónomos 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 económicos como antigos, que não têm qualquer assistência e requerem 100% de ação do condutor. Também incluídos neste grupo estão os que têm assistências como travagem de emergência ou manutenção de faixa ou velocidade.

Se a estes veículos se adicionar a função de controlo de velocidade adaptativo, estaríamos a falar de nível 1, já que é capaz de manter automaticamente a distância ao veículo precedente. Também incluídos estão os que incorporam capacidade de estacionamento assistido se atua apenas na viragem das rodas. Nesta categoria há também um grande número de veículos no mercado.

No nível 2 há menos modelos contidos nesta categoria. São sistemas orientados para uso em autoestrada, muito mais elaborados que permitem reação automática a condições de trânsito, podendo até parar em engarrafamentos.

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

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

Para autonomia de nível 4 é muito difícil encontrar modelos comerciais, pois, embora muitos estejam em desenvolvimento, ainda não estão comercializados. O mais importante é o da Google, que acumulou muitos quilómetros a conduzir autonomamente e está cada vez mais perto de ser realidade.

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

Previsão futura sobre carros autónomos

É difícil prever como avançará a evolução destes sistemas, já que cada marca partilha os seus horizontes de forma muito etérea. O que é claro é que a implementação da condução autónoma tem de ir de mão dada com uma consciencialização dos condutores, para evitar acidentes porque o condutor não está atento a possíveis eventos.

Agora, espera-se que até 2025 a grande maioria dos modelos com autonomia até nível 3 sejam lançados, o que ajudaria a assentar as bases para a nova legislação que tem de acompanhar estes avanços.

Desde este verão, a ONU assinou um regulamento para limitar o uso de veículos autónomos de nível 4 e 5 e impedir que operem perto de peões. Segundo este documento, por enquanto estes sistemas (nível 4 e 5) só podem ser ativados em estradas onde não é permitido trânsito de peões, ciclistas ou similar.

Deve haver também uma separação física entre sentidos de circulação, com velocidade limitada a 60 km/h. Finalmente, será obrigatório que todos os passageiros vão corretamente sentados e com cinto de segurança apertado.

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