{"id":28611,"date":"2015-09-23T14:00:29","date_gmt":"2015-09-23T17:00:29","guid":{"rendered":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/?p=28611"},"modified":"2015-09-22T21:58:53","modified_gmt":"2015-09-23T00:58:53","slug":"sistemas-computacionais-sensores-lasers-e-radares-garantem-a-autonomia-de-carros-e-caminhoes","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/sistemas-computacionais-sensores-lasers-e-radares-garantem-a-autonomia-de-carros-e-caminhoes\/","title":{"rendered":"Sistemas computacionais, sensores, lasers e radares garantem a autonomia de carros e caminh\u00f5es"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a>Carros aut\u00f4nomos n\u00e3o se cansam, n\u00e3o se distraem, nem ficam b\u00eabados. Eles prometem transformar a mobilidade urbana. Podem se movimentar sem motorista ao volante, sob o comando de um sistema de controle computacional interligado a sensores e equipamentos. V\u00e3o de um local a outro conforme a instru\u00e7\u00e3o do usu\u00e1rio. No caminho, devem ser capazes de obter informa\u00e7\u00f5es do ambiente, como sinaliza\u00e7\u00e3o, pedestres e outros ve\u00edculos, al\u00e9m de se orientar por sistemas de sat\u00e9lite. A tecnologia para esse fim est\u00e1 em desenvolvimento por meio de v\u00e1rios projetos no mundo, em universidades e centros de pesquisa e na pr\u00f3pria ind\u00fastria automobil\u00edstica. No Brasil existem alguns projetos desse tipo em institui\u00e7\u00f5es cient\u00edficas, dos quais pelo menos um em parceria com uma fabricante de ve\u00edculos.<\/p>\n

A Scania investiu R$ 1,2 milh\u00e3o em um projeto para desenvolver um caminh\u00e3o rob\u00f3tico em parceria com pesquisadores da Universidade de S\u00e3o Paulo (USP), campus<\/em> de S\u00e3o Carlos. O modelo cedido pela empresa sueca aos pesquisadores para o trabalho, iniciado em 2013, \u00e9 o G360, de 9 toneladas. Para torn\u00e1-lo aut\u00f4nomo, a equipe do Instituto de Ci\u00eancias Matem\u00e1ticas e de Computa\u00e7\u00e3o (ICMC), liderada pelo cientista da computa\u00e7\u00e3o Denis Fernando Wolf, teve que fazer altera\u00e7\u00f5es mec\u00e2nicas e instalar sensores e sistemas eletr\u00f4nicos. \u201cAcoplamos pequenos motores el\u00e9tricos no volante e nos freios e um chip<\/em> no comando do acelerador para poder controlar as manobras e a velocidade\u201d, explica. Al\u00e9m disso, o caminh\u00e3o foi equipado com sistema de c\u00e2meras est\u00e9reo e aparelho GPS (sistema de posicionamento global) de alta precis\u00e3o, que d\u00e1 a dire\u00e7\u00e3o e a posi\u00e7\u00e3o do ve\u00edculo com margem de erro de 5 cent\u00edmetros (cm). S\u00e3o tr\u00eas c\u00e2meras, instaladas na frente do caminh\u00e3o, a 1,5 metro (m) de altura e a 20 cm uma da outra, que funcionam, duas de cada vez, como uma s\u00f3, a exemplo dos olhos humanos, tornando poss\u00edvel estimar a dist\u00e2ncia dos objetos da imagem.<\/p>\n

H\u00e1 ainda um radar, que identifica obst\u00e1culos em situa\u00e7\u00e3o de baixa visibilidade. De acordo com Wolf, os dois tipos de equipamento se complementam. O radar detecta, a longa dist\u00e2ncia, a presen\u00e7a ou n\u00e3o de obst\u00e1culos. As c\u00e2meras s\u00e3o mais precisas e sens\u00edveis, podendo identificar a sinaliza\u00e7\u00e3o horizontal da faixa de tr\u00e2nsito ou sem\u00e1foro e distinguir cores e texturas, al\u00e9m de pessoas e animais na pista. Mas, por si s\u00f3s, esses aparelhos n\u00e3o s\u00e3o capazes de dirigir o caminh\u00e3o, sendo necess\u00e1rio o \u201cc\u00e9rebro\u201d: um computador. Instalado atr\u00e1s do banco do motorista, ele recebe os dados dos sensores e os processa, controlando o ve\u00edculo em tempo real.<\/p>\n

\"Carro<\/p>\n

Ve\u00edculos sustent\u00e1veis<\/strong>
\nRog\u00e9rio Rezende, diretor de Assuntos Institucionais e Governamentais da Scania Latin America, explica que o principal objetivo da parceria n\u00e3o foi comercial. \u201cN\u00f3s investimos em projetos de pesquisa e desenvolvimento em todo o mundo e o aut\u00f4nomo, em parceria com a USP de S\u00e3o Carlos, est\u00e1 dentro deste cen\u00e1rio\u201d, conta. \u201cA ideia \u00e9 gerar conhecimento, fundamental para promover um transporte sustent\u00e1vel.\u201d<\/p>\n

Al\u00e9m do caminh\u00e3o, a equipe de Wolf trabalha em outro projeto, o Carro Rob\u00f3tico Inteligente para Navega\u00e7\u00e3o Aut\u00f4noma (Carina), que come\u00e7ou em 2011, com apoio da FAPESP e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient\u00edfico e Tecnol\u00f3gico (CNPq), no \u00e2mbito do Instituto Nacional de Ci\u00eancia e Tecnologia em Sistemas Embarcados (INCT-SEC). Enquanto o objetivo do projeto do caminh\u00e3o era demonstrar que \u00e9 poss\u00edvel desenvolver a tecnologia no Brasil ao menor custo poss\u00edvel, preservando a funcionalidade, o pesquisador explica que o Carina \u00e9 uma plataforma de pesquisa.\u00a0 \u201cQuanto mais sensores, e mais sofisticados eles forem, melhores as condi\u00e7\u00f5es para fazer pesquisa de ponta.\u201d<\/p>\n

O Carina \u00e9 equipado com duas c\u00e2meras (em est\u00e9reo), GPS de precis\u00e3o e uma unidade inercial (um tipo de b\u00fassola em 3D). Possui ainda um emissor de laser<\/em> girat\u00f3rio no teto, que lan\u00e7a 32 feixes que fazem uma varredura identificando tudo que est\u00e1 em torno, criando uma esp\u00e9cie de mapa em 3D do caminho percorrido. Em outubro de 2013 o ve\u00edculo foi testado nas ruas de S\u00e3o Carlos, sem ningu\u00e9m no banco do motorista (ver<\/em> Pesquisa FAPESP n\u00ba 213<\/em><\/a>). \u201cFoi o primeiro da Am\u00e9rica Latina a fazer um teste desses, em vias urbanas\u201d, orgulha-se Wolf. \u201cAt\u00e9 ent\u00e3o, isso s\u00f3 havia ocorrido em pouqu\u00edssimas cidades dos Estados Unidos, Fran\u00e7a e Alemanha.\u201d<\/p>\n

O trecho que o Carina deveria percorrer era de 3 quil\u00f4metros (km), mas o total trafegado chega perto de 30 km. A pr\u00f3xima miss\u00e3o do carro dever\u00e1 acontecer at\u00e9 o fim do ano. Ele est\u00e1 sendo preparado para ser usado como transporte aut\u00f4nomo dentro do campus<\/em> da USP de S\u00e3o Carlos, demonstrando a tecnologia desenvolvida por quem queira test\u00e1-lo. Para isso, ser\u00e1 desenvolvido um aplicativo pelo qual interessados no servi\u00e7o chamam o ve\u00edculo. Uma vez nele, o passageiro indicar\u00e1 o destino por meio de uma tela sens\u00edvel ao toque. Ao fim da corrida, o autom\u00f3vel retornar\u00e1 para seu ponto de estacionamento \u00e0 espera de outra chamada.<\/p>\n

Pesquisadores da Universidade Federal do Esp\u00edrito Santo (Ufes) tamb\u00e9m desenvolvem um ve\u00edculo rob\u00f3tico, o Iara. O projeto come\u00e7ou em 2009, no Laborat\u00f3rio de Computa\u00e7\u00e3o de Alto Desempenho (LCDA), com um pequeno carro-rob\u00f4 e um objetivo amplo: entender como o ser humano consegue dirigir usando sua capacidade visual e destreza para controlar o autom\u00f3vel. Essa etapa contou com financiamento da Funda\u00e7\u00e3o de Amparo \u00e0 Pesquisa do Esp\u00edrito Santo (Fapes). Em setembro de 2012, a equipe importou dos Estados Unidos um carro h\u00edbrido, a eletricidade e a gasolina. Para essa segunda fase, que se estender\u00e1 at\u00e9 dezembro, o apoio \u00e9 do CNPq. Parte da adapta\u00e7\u00e3o do carro para as pesquisas, como volante, freio e c\u00e2mbio especiais para ve\u00edculo aut\u00f4nomo, j\u00e1 chegou pronta ao Brasil. \u201cOs outros equipamentos n\u00f3s adicionamos\u201d, conta o coordenador do projeto, Alberto Ferreira de Souza. Entre eles, est\u00e1 um emissor de laser<\/em> em cima do Iara, semelhante ao do Carina. Al\u00e9m disso, ele possui GPS de precis\u00e3o e v\u00e1rias c\u00e2meras agrupadas aos pares ao seu redor, que funcionam como o olho humano. O grupo da Ufes desenvolveu o software<\/em> que faz o controle do carro, que j\u00e1 deu uma volta completa no campus<\/em> da Ufes, em um trajeto de 3,8 km. O pr\u00f3ximo objetivo \u00e9 uma viagem aut\u00f4noma do ve\u00edculo de Vit\u00f3ria a Guarapari, a 50 km de dist\u00e2ncia.<\/p>\n

\"Carina<\/p>\n

Hist\u00f3ria e seguro<\/strong>
\nNo Departamento de Engenharia de Transportes da Escola Polit\u00e9cnica da Universidade de S\u00e3o Paulo (Poli-USP), o professor Edvaldo Sim\u00f5es da Fonseca J\u00fanior coordena um grupo de alunos de p\u00f3s-gradua\u00e7\u00e3o que desenvolve alguns projetos na \u00e1rea de navega\u00e7\u00e3o aut\u00f4noma, usando pequenos carrinhos de 80 cm de comprimento. \u201cUma das pesquisas usa GPS para fazer o ve\u00edculo se deslocar entre dois pontos\u201d, conta. \u201cOutra criou um carrinho que pode se deslocar no interior de espa\u00e7os fechados, como um pr\u00e9dio, onde o GPS n\u00e3o funciona, guiando-se por uma rede wi-fi<\/em>, e poder\u00e1 ser \u00fatil no interior de minas, por exemplo.\u201d<\/p>\n

Fonseca acompanha o assunto h\u00e1 anos e lembra que os carros rob\u00f3ticos t\u00eam uma hist\u00f3ria antiga. No artigo \u201cVe\u00edculos aut\u00f4nomos: conceitos, hist\u00f3rico e estado da arte\u201d, apresentado em 2013 no Congresso de Pesquisa e Ensino de Transportes, assinado com seus colegas de departamento Rodrigo de Sousa Pissardini e Daniel Chin Min Wei, Fonseca relata que a primeira vez em que se falou em automa\u00e7\u00e3o nos transportes foi em 1939, durante a Feira Mundial de Nova York, nos Estados Unidos. Previa-se o mundo dali a 20 anos, exibindo \u201cum prot\u00f3tipo de sistema de rodovias automatizado, onde as estradas corrigiriam as falhas de condu\u00e7\u00e3o humanas, impedindo a\u00e7\u00f5es que n\u00e3o pudessem ser realizadas\u201d. Desde ent\u00e3o, as pesquisas evolu\u00edram, principalmente com o surgimento da \u00e1rea de rob\u00f3tica m\u00f3vel. Em 1985 surgiu, segundo o artigo, o prot\u00f3tipo VaMoRs, uma van<\/em> Mercedes-Benz equipada com c\u00e2meras e outros sensores, na qual a dire\u00e7\u00e3o e outros componentes eram controlados por comandos computacionais. O ve\u00edculo podia, de forma aut\u00f4noma, atingir at\u00e9 100 km\/h em vias sem tr\u00e1fego. A partir de ent\u00e3o, v\u00e1rias outras empresas da ind\u00fastria automobil\u00edstica, como Nissan, Volvo, Volkswagen e BMW, come\u00e7aram a desenvolver autom\u00f3veis rob\u00f3ticos. Um dos mais avan\u00e7ados \u00e9 de uma novata no setor, a gigante de tecnologia Google. A empresa come\u00e7ou as pesquisas em 2010, adaptando modelos do mercado. Hoje ela tem seu pr\u00f3prio carro, que se assemelha ao Fiat 500, mas \u00e9 menor. Esses ve\u00edculos tamb\u00e9m t\u00eam um conjunto de sensores com radares, GPS e c\u00e2meras. Os carros da Google possuem um equipamento chamado de tel\u00eametro [um dispositivo \u00f3ptico usado para medir a dist\u00e2ncia entre o observador e um ponto qualquer] a laser<\/em> instalado sobre o teto, que gera um mapa tridimensional do ambiente.<\/p>\n

Desenvolver a tecnologia e construir os carros aut\u00f4nomos n\u00e3o basta para que seu uso se torne realidade. Antes de coloc\u00e1-los nas ruas \u00e9 preciso discutir as regras que v\u00e3o regular seu tr\u00e1fego e definir as responsabilidades legais em caso de acidentes. Embora teoricamente eles sejam menos sujeitos a falhas e erros, n\u00e3o h\u00e1 garantias absolutas. \u201cO carro aut\u00f4nomo vai ser feito para n\u00e3o infringir regras e n\u00e3o causar acidentes, mas ele pode ter uma pane e bater em outro ve\u00edculo ou atropelar algu\u00e9m. E a\u00ed quem ser\u00e1 o respons\u00e1vel? Quem o comprou, quem o fabricou? Vai ter um seguro? N\u00e3o sabemos ainda\u201d, diz Fonseca.<\/p>\n

Wolf lembra de outras quest\u00f5es que ter\u00e3o de ser resolvidas. \u201cA tecnologia para constru\u00ed-los est\u00e1 praticamente pronta, mas sua ado\u00e7\u00e3o em larga escala vai depender muito do mercado\u201d, diz. \u201c\u00c9 preciso esperar para ver se interessar\u00e1 \u00e0 ind\u00fastria automotiva.\u201d<\/p>\n

Apesar de ainda n\u00e3o estarem \u00e0 venda \u2013 o que deve demorar alguns anos \u2013, os ve\u00edculos rob\u00f3ticos t\u00eam contribu\u00eddo para introduzir, de forma sutil, a automa\u00e7\u00e3o no ca\u00f3tico tr\u00e2nsito das grandes metr\u00f3poles. Entre os exemplos mais marcantes, Fonseca cita o cruise control, <\/em>que mant\u00e9m o ve\u00edculo na mesma velocidade, o freio ABS, que evita que a roda trave e derrape, o automatic parking, <\/em>que estaciona o carro usando sensores, e sistemas anticolis\u00e3o com radares ou c\u00e2meras para detectar uma colis\u00e3o iminente. A autonomia est\u00e1 chegando aos poucos. n<\/p>\n

Projetos
\n1.<\/strong> Instituto Nacional de Ci\u00eancia e Tecnologia de Sistemas Embarcados Cr\u00edticos (INCT-SEC) (n\u00b0 2008\/57870-9<\/a>); Modalidade\u00a0<\/strong>Projeto Tem\u00e1tico-INCT; Pesquisador Respons\u00e1vel<\/strong>\u00a0Jos\u00e9 Carlos Maldonado (USP); Investimento<\/strong>\u00a0R$ 2.639.677,06 (para todo o INCT-SEC) (FAPESP\/CNPq).
\n2.<\/strong> A Collaborative Effort For Safer And More Efficient Transportation With Intelligent Vehicles (FAPESP-OSU\/2013) (n\u00b0 2013\/50332-0<\/a>); Modalidade<\/strong>\u00a0Aux\u00edlio \u00e0 Pesquisa \u2013 Regular; Pesquisador respons\u00e1vel<\/strong>\u00a0Denis Wolf (USP); Investimento<\/strong>\u00a0R$ 21.660,00.
\n3.\u00a0<\/strong>Projeto Carina \u2013 Carro Rob\u00f3tico Inteligente para Navega\u00e7\u00e3o Aut\u00f4noma (n\u00b0 2011\/10660-2<\/a>); Modalidade<\/strong>\u00a0Aux\u00edlio \u00e0 Pesquisa \u2013 Regular; Pesquisador respons\u00e1vel<\/strong>\u00a0Denis Wolf (USP); Investimento<\/strong>\u00a0R$ 55.753,20.
\n4.<\/strong> Projeto CaRINA \u2013 Localiza\u00e7\u00e3o e Controle (n\u00ba 2013\/24542-7<\/a>); Modalidade<\/strong>\u00a0Aux\u00edlio \u00e0 Pesquisa \u2013 Regular; Pesquisador respons\u00e1vel<\/strong>\u00a0Denis Wolf (USP); Investimento<\/strong>\u00a0R$ 61.412,95 e US$ 15.840,10.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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