ENGENHARIA DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO – Direção autônoma: uma visão do futuro cada vez mais próxima do presente

Nos tempos modernos, a questão do transporte público tornou-se um dos temas mais relevantes da vida cotidiana nas médias e grandes cidades. Além dos custos inerentes ao serviço, o tempo de transporte é uma questão crucial, que afeta a produtividade e a qualidade de vida, tanto das pessoas que o utilizam quanto das pessoas que optam pelo transporte individual.

Dentre os motivos que causam aumento do tempo de transporte podem ser citados congestionamentos, acidentes, greves de funcionários do transporte público, falhas no veículo ou em vias, entre outras. Evidentemente, algumas delas se alimentam. A ineficiência do transporte é muitas vezes a causa principal pela qual as pessoas com condições optam pelo transporte individual, aumentando o número de veículos nas vias e, portanto, aumentando as chances de congestionamentos.

Com os avanços da tecnologia, é possível não só reduzir o tempo de transporte, evitando as falhas citadas anteriormente, como também aliar todas as vantagens do transporte público e do privado ao usuário final. Tudo isso é possível através do AGV – sigla em inglês que pode ser traduzida como “veículo autoguiado”.

Os primeiros AGVs contemporâneos datam de 1953. Eram pequenas unidades de tração modificadas, projetadas para seguir um cabo elétrico instalado na parte superior de um armazém de frutas e verduras, e serviam para deslocar mercadorias dentro do estoque. A ideia se mostrou tão promissora que na década de 1970 muitas empresas começaram a adotar o sistema, utilizando trilhos e motores elétricos para o transporte de diferentes produtos.

Os AGVs modernos utilizados nas indústrias possuem sensores a laser que seguem trilhas pintadas no chão de diferentes cores. Estas trilhas possuem vários pontos onde o AGV pode realizar paradas. O veículo conta com vários sensores de presença e posição, para evitar choques com pessoas, objetos ou mesmo outros AGVs.

Contudo, é muito pouco provável que se consiga pintar faixas em todas as ruas, avenidas e rodovias do mundo. Por isso, o salto dos AGVs industriais para a direção autônoma – veículos automotores que se guiam sem o auxílio do passageiro – envolve o aperfeiçoamento de diversas tecnologias que, por mais incrível que pareça, já estão disponíveis em veículos de diversas faixas de valor.

Confira a seguir uma lista das tecnologias atuais que são cruciais para o funcionamento da direção autônoma:

– ABS (Anti-lock Braking System): O ABS deve, por lei, ocupar todos os veículos vendidos no Brasil desde 2014. Este sistema evita o travamento das rodas do veículo durante uma frenagem de emergência, reduzindo a distância de parada e tornando as frenagens do veículo mais controláveis e previsíveis. Esta característica é essencial para a automação do sistema.

– EBD (Electronic Brakeforce Distribution): O EBD auxilia o sistema ABS nas frenagens, calculando a força exata de frenagem a ser aplicada em cada roda do veículo para que o mesmo não rode ou derrape lateralmente. Ele também é essencial na automação da direção, evitando que o veículo adote trajetórias indesejadas.

– Alerta de Colisão: Este sistema está presente apenas em versões de luxo e é capaz de detectar possíveis colisões com pedestres, ciclistas, veículos e outros obstáculos. É comumente integrado com um sistema automatizado de acionamento dos freios, que os acionará mesmo que o motorista não pise no pedal.

– Reconhecimento de sinais de trânsito: Consta de uma câmera com um software de visão computacional capaz de identificar placas de trânsito. Em alguns veículos, o sistema identifica automaticamente os limites de velocidade e emite alertas ao condutor caso a velocidade máxima daquele trecho tenha sido excedida.

– Sistema de reconhecimento de faixas: Também utiliza câmera e visão computacional e é capaz de identificar as faixas de rodagem de uma rodovia. A princípio o sistema já era integrado com o sistema de direção, evitando que o veículo saísse de sua faixa em caso de desatenção do condutor. Hoje, o sistema também é capaz de identificar os diferentes tipos de faixa, podendo realizar uma conversão quando permitido, por exemplo.

– GPS (Global Positioning System): Trata-se de uma rede de satélites que, por meio de triangulação, consegue localizar um objeto na superfície do planeta com alto grau de precisão. Muitos sistemas atuais conseguem, com o auxílio de mapas e sistemas de informação, dizer qual é o caminho mais rápido entre duas localidades.

Além disso, existem outras vantagens como o usuário poder utilizar o tempo de transporte para outras atividades, sem ter que de fato guiar o veículo. Ou até mesmo sair de casa no último minuto para que não chegue atrasado nos compromissos.
A integração de todas estas tecnologias permite que o veículo possua direção autônoma em um futuro próximo, além do direcionamento inteligente de pessoas. Imagine que aconteceu um acidente em algum lugar de sua cidade. Um sistema de gerenciamento de rotas pode informar aos veículos que evitem as rotas pelas quais uma ambulância pode passar para socorrer os passageiros e leva-los prontamente ao hospital. Algo semelhante já acontece hoje com os sistemas de monitoramento de tráfego integrados a aplicativos de GPS, mas sem a ação direta sobre os veículos.

Sistemas inteligentes podem realizar o roteamento do tráfego por diversas vias, evitando congestionamentos, acidentes, possibilitando o aumento da velocidade máxima em rodovias, uma vez que o sistema será imune a erros humanos. Podem, ainda, tornar as multas de trânsito algo do século passado.

Apesar da visão futurista, os veículos autônomos para transporte de pessoas já são uma realidade e estão disponíveis para a venda em países como os Estados Unidos. De acordo com a revista americana Business Insider, espera-se que até 2020 já haja 10 milhões de veículos deste tipo rodando pelo mundo.

E aqui no Brasil, será que teremos esta tecnologia em breve?

Vinícius G. S. Simionatto é coordenador do curso de Engenharia de Controle e Automação na Faculdade Max Planck. Engenheiro de Controle e Automação, Mestre e Doutor em Engenharia Mecânica pela Unicamp, Pós-Doutorando em Engenharia Mecânica na Unicamp, revisor dos periódicos Acta Scientiarum – Technology, Journal of the Brazilian Society of Mechanical Engineering e Revista Intellectus. É consultor na área de Vibrações de Sistemas Mecânicos e trabalha em parceria com a ZF TRW.