O que são veículos autônomos?

Em Notícias sobre o trânsito por André M. Coelho

Um carro autônomo é um veículo capaz de sentir seu ambiente e operar sem o envolvimento humano. Não é necessário que um passageiro humano assuma o controle do veículo em nenhum momento, nem que um passageiro humano esteja presente no veículo. Um carro autônomo pode ir a qualquer lugar que um carro tradicional vá e fazer tudo o que um motorista humano experiente faz.

A Society of Automotive Engineers (SAE) atualmente define 6 níveis de automação de direção que vão do Nível 0 (totalmente manual) ao Nível 5 (totalmente autônomo). Esses níveis foram adotados pelo Departamento de Transporte dos EUA, e classificações semelhantes estão sendo adotadas ao redor do mundo.

O que são veículos autônomos?

A SAE usa o termo automatizado em vez de autônomo. Uma razão é que a palavra autonomia tem implicações além da eletromecânica. Um carro totalmente autônomo seria autoconsciente e capaz de fazer suas próprias escolhas. Por exemplo, você diz “leve-me ao trabalho”, mas o carro decide levá-lo à praia. Um carro totalmente automatizado, entretanto, seguiria as ordens e então se dirigia sozinho.

O termo direção autônoma é frequentemente usado como sinônimo de autônomo. No entanto, é uma coisa ligeiramente diferente. Um carro que dirige sozinho pode dirigir sozinho em algumas ou mesmo em todas as situações, mas um passageiro humano deve estar sempre presente e pronto para assumir o controle. Os carros autônomos cairiam no Nível 3 (automação de direção condicional) ou no Nível 4 (automação de direção elevada). Eles estão sujeitos a geofencing, ao contrário de um carro de nível 5 totalmente autônomo que pode ir a qualquer lugar.

Como funciona um carro autônomo?

Carros autônomos contam com sensores, atuadores, algoritmos complexos, sistemas de aprendizado de máquina e processadores poderosos para executar software.

Carros autônomos criam e mantêm um mapa de seus arredores com base em uma variedade de sensores situados em diferentes partes do veículo. Sensores de radar monitoram a posição de veículos próximos. As câmeras de vídeo detectam semáforos, leem sinais de trânsito, rastreiam outros veículos e procuram pedestres. Sensores Lidar (detecção e alcance de luz) refletem pulsos de luz nos arredores do carro para medir distâncias, detectar bordas de estradas e identificar marcações de pista. Sensores ultrassônicos nas rodas detectam meios-fios e outros veículos ao estacionar.

Um software sofisticado então processa toda essa entrada sensorial, traça um caminho e envia instruções para os atuadores do carro, que controlam a aceleração, frenagem e direção. Regras embutidas em código, algoritmos para evitar obstáculos, modelagem preditiva e reconhecimento de objetos ajudam o software a seguir as regras de tráfego e navegar pelos obstáculos.

Os veículos autônomos são o futuro, e contribuem para um tráfego mais seguro e eficiente. (Imagem: The Conversation)

Quais são os desafios para os carros autônomos e carros sem motorista?

Carros totalmente autônomos (Nível 5) estão sendo testados em vários lugares do mundo, mas nenhum ainda está disponível para o público em geral. Ainda estamos a anos de distância disso. Os desafios variam do tecnológico e legislativo ao ambiental e filosófico. Aqui estão apenas algumas das incógnitas.

1. Lidar e Radar

Lidar é caro e ainda está tentando encontrar o equilíbrio certo entre alcance e resolução. Se vários carros autônomos circulassem na mesma estrada, seus sinais lidar interfeririam uns com os outros? E se várias frequências de rádio estiverem disponíveis, a faixa de frequência será suficiente para suportar a produção em massa de carros autônomos?

2. Condições do tempo

O que acontece quando um carro autônomo dirige em forte precipitação? Se houver uma camada de neve na estrada, as divisórias de faixa desaparecem. Como as câmeras e sensores rastrearão as marcações da pista se as marcações estiverem obscurecidas por água, óleo, gelo ou detritos?

3. Condições de trânsito e leis

Os carros autônomos terão problemas em túneis ou pontes? Como eles se sairão no tráfego de para-choques a para-choque? Os carros autônomos serão relegados a uma faixa específica? Eles terão acesso à faixa de carpool? E a frota de carros antigos ainda compartilhando as estradas pelos próximos 20 ou 30 anos?

4. Regulamentação Estadual e Federal

O processo regulatório nos EUA mudou recentemente de orientação federal para mandatos de estado a estado para carros autônomos. Alguns estados até propuseram um imposto por quilômetro em veículos autônomos para evitar o aumento de “carros zumbis” circulando sem passageiros. Os legisladores também redigiram projetos de lei propondo que todos os carros autônomos devem ser veículos com emissão zero e ter um botão de pânico instalado. Mas as leis serão diferentes de estado para estado? Você será capaz de cruzar as fronteiras estaduais com um carro autônomo?

No Brasil, a questão é mais simples pois a legislação é centralizada. Mas a questão ainda é incipiente no país, e tem muito a ser discutido.

5. Responsabilidade por acidente

Quem é o responsável pelos acidentes causados por um carro autônomo? A empresa que fabricou o veículo? O passageiro humano? Os projetos mais recentes sugerem que um carro Nível 5 totalmente autônomo não terá painel ou volante, de modo que um passageiro humano nem mesmo teria a opção de assumir o controle do veículo em uma emergência.

6. Inteligência Artificial vs. Emocional

Os motoristas humanos contam com pistas sutis e comunicação não verbal – como fazer contato visual com os pedestres ou ler as expressões faciais e a linguagem corporal de outros motoristas – para fazer julgamentos em frações de segundo e prever comportamentos. Os carros autônomos serão capazes de replicar essa conexão? Eles terão os mesmos instintos de salvar vidas que os motoristas humanos?

Quais são os benefícios de um carro que dirige sozinho?

Os cenários para melhorias de conveniência e qualidade de vida são ilimitados. Os idosos e os deficientes físicos teriam independência. Se seus filhos estivessem em um acampamento de verão e esquecessem os maiôs e as escovas de dente, o carro poderia trazer os itens que faltavam. Você pode até mandar seu cão para uma consulta veterinária.

Mas a verdadeira promessa dos carros autônomos é o potencial para reduzir drasticamente as emissões de CO2. Em um estudo recente, os especialistas identificaram três tendências que, se adotadas simultaneamente, liberariam todo o potencial dos carros autônomos: automação veicular, eletrificação veicular e compartilhamento de veículos. No futuro, essas “três revoluções no transporte urbano” poderiam:

Reduzir o congestionamento do tráfego (30% menos veículos na estrada)

Cortar os custos de transporte em 40% (em termos de veículos, combustível e infraestrutura)

Melhorar a capacidade de caminhar e viver

Liberar estacionamentos para outros usos (escolas, parques, centros comunitários)

Reduzir as emissões urbanas de CO2 em 80% em todo o mundo

Ficou alguma dúvida sobre carros autônomos? Quais dúvidas tem?

Sobre o autor

O pai de André já teve alguns carros clássicos antes de falecer, como Diplomata, Chevette e Opala. Após completar 18 anos, tirou carteira de moto e carro, comprando então sua primeira moto, uma Honda Sahara 350. Fez um curso de mecânica de motos para começar uma restauração na moto, e acabou aprendendo também como consertar alguns problemas de carros. Seu primeiro carro foi uma Nissan Grand Livina de 2014 e pretende em breve comprar uma picape diesel. No caminho, vai compartilhando tudo que aprende no site Carro de Garagem.

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