Carro tecnológico transparente em pista iluminada

Carros Autônomos: como funcionam, tendências e onde estamos com esses veículos?

Uber, Easy Taxi, 99, enfim. O transporte definitivamente não é mais o mesmo que poucos anos atrás. Dirigir o próprio carro está ficando ultrapassado, abrindo espaço para serviços de transporte e meios alternativos.

Além da praticidade e redução nos preços, precisamos de soluções que colaborem com a diminuição dos problemas do trânsito:

  • acidentes
  • congestionamentos
  • estresse
 

Imagina eliminar esses três problemas em uma tacada só?

Por mais ficção que pareça, os carros autônomos estão bem avançados, e podem nos ajudar a, pelo menos, chegar mais perto de resolver nossos problemas com o trânsito.

Quase todas empresas no setor automotivo estão investindo no desenvolvimento de veículos cada vez mais independentes do controle de humanos.

Neste artigo vou falar um pouco mais sobre essa tendência, como funcionam os carros autônomos, os níveis de automação, projetos e muito mais!

Autonomia vs Automação

Antes de mais nada, você precisa entender mais sobre as diferenças entre autonomia e automação.

Autonomia implica o carro ser autônomo, obviamente, mas se pararmos para prestar atenção no sentido palavra “autônomo”, as coisas começam a ficar diferentes…

Uma coisa autônoma, por definição, segue as suas próprias normas, leis e imposições, sem interferência de outros. Ou seja, é algo que não está submisso a um padrão pré-estabelecido.

Portanto, todos os carros “autônomos” que existem hoje, mesmo os mais avançados e sem motorista, não são verdadeiramente autônomos. Afinal, eles ainda dependem de um padrão que outra pessoa define, no caso, a rota.

A automação é diferente. Ela se refere a algo que se move por si só, reduzindo a intervenção humana, mas não totalmente, pois ainda precisam ao menos dos direcionamentos. “Carros automáticos” poderia ser uma escolha melhor para definir esses veículos. 

Porém, isso confunde, já que a frase costuma ser utilizada para atribuir outra característica dos carros: o câmbio automático. Por isso – dentre outros motivos – uso a palavra “autônomo” muitas vezes ao longo do artigo para me referir a veículos, na verdade automáticos.

A tendência de veículos autônomos

Especialistas costumam apontar ao menos 4 principais tendências para a mobilidade urbana no geral, são elas:

Conexão

Shared

(compartilhado)

Automação

Eletrificação

Esses pontos são cruciais para garantir uma mobilidade menos prejudicial ao meio ambiente  – carros elétricos poluem mais que os “normais”? -, segura e eficiente.

A automação dos veículos é uma das tendências que mais ganha atenção das montadoras e fabricantes.

Gigantes como Volvo, BMW, Mercedes-Benz, Google, Amazon e até Apple estão investindo pesado na pesquisa e desenvolvimento de veículos autônomos.

Esse movimento forte no mercado pode ser considerado como uma corrida para definir quem vai dominar o segmento de mobilidade nas próximas décadas.

Não só isso, mas ele caracteriza um novo marco para os meios de transporte, que podem ser totalmente diferentes do que são hoje daqui a algumas décadas.

Isso porque, com as tendências mencionadas, surgem novas oportunidades no setor de mobilidade, sendo uma das principais a transição do transporte de um produto para serviço.

Carros autônomos facilitam com que empresas como Google invistam em frotas totalmente conectadas e uniformizadas, tornando o transporte mais prático e acessível para as pessoas.

Portanto, um dos desafios que empresas do setor automobilístico podem enfrentar é a adaptação de seus veículos a poucos ou até um  único modelo, já que a demanda pela compra de carros pode diminuir. 

A Uber é um bom exemplo disso. Muitos estão optando por não comprar um carro, mas utilizar apenas aplicativos desse tipo, por ser mais prático e, em muitos casos, mais barato.

Uma coisa é certa: qualquer que seja o vencedor, ele terá muitos desafios pela frente. Além da criação de um software poderoso para fazer a leitura de ruas e estradas com segurança, é preciso entender como integrar esse sistema à estrutura de um veículo, sem prejudicar seu desempenho.

Porém, estamos evoluindo bastante e carros autônomos estão bem mais próximos da realidade do que você imagina.

Por que carros autônomos são bons?

A resposta mais simples é: devido ao erro humano.

Como todos sabemos, o ser humano erra, até aqui nenhuma novidade. A questão é que, quando ele erra em situações críticas como durante o trânsito, as consequências de seu erro podem afetar outras pessoas de forma grave, custando até vidas.

Em algumas regiões, estudos indicam que mais de 90% dos acidentes com veículos são consequência do erro humano.

Ao contrário de humanos, as máquinas não ficam bêbadas, com sono ou hesitantes ao frear quando precisam.

Com carros autônomos, poderíamos reduzir significativamente esses acidentes e, consequentemente, as mortes e estresse causados por eles.

Além disso, humanos também têm mais instabilidade no volante e costumam causar um fenômeno bem comum chamado “congestionamento fantasma”, que ocorre quando não há nenhum motivo aparente para o congestionamento, causado por um comportamento diferente, parada aleatória, ou qualquer outro motivo.

Carro autônomos, por outro lado, tem maior controle na organização durante a viagem, podendo atuar com mais praticidade, reduzindo os congestionamentos.

Existe outro debate para entender se esses veículos podem contribuir para o meio ambiente também. 

Enquanto alguns afirmam que carros autônomos permitiriam a migração para um sistema de serviço de carros, o que reduziria as viagens e, consequentemente, emissões de carbono, outros ainda acham que essa é uma realidade distante, ou até inviável.

Níveis de automação dos veículos

Agora que você entende a importância dos veículos autônomos e as tendências no setor automotivo, está na hora de saber sobre os famosos níveis de automação.

Esses níveis se referem ao nível de autonomia de um veículo, com base nas funções que pode executar “sozinho”.

Nível 1
Carro tem assistências na direção, como frenagem automática, sistema para manter o veículo na faixa ou controlador de velocidade adaptativo (ACC).
Nível 2
Sistemas avançados de assistência na direção, para controlar tanto o volante quanto a aceleração, podendo rodar por algum tempo sozinhos, principalmente em rodovias mais calmas e bem demarcadas. Ele ainda precisa de supervisão humana o tempo inteiro. O piloto automático da Tesla entra aqui, por exemplo.
Nível 3
No 3 o veículo tem maior capacidade para reconhecer o ambiente e tomar decisões, podendo depender menos do humano por maiores períodos, mas requer supervisão.
Nível 4
Nesses sistemas, o humano passa a ter um papel de coadjuvante. Ele pode fazer outras funções como mexer no celular, comer ou trabalhar, mas o veículo ainda pode precisar dele em casos específicos. Legalmente falando, os carros nível 4 só podem atuar em trechos mais tranquilos, como testes de empresas como a Waymo, da Alphabet (conglomerado da Google).
Nível 5
Veículo que nem precisa de volantes e pedais. Ele é 100% autônomo e pode fazer tudo o que humanos fazem. Entende como esse nível pode acabar com o trabalho de caminhoneiros, por exemplo?
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Como funciona um carro autônomo?

Explicar o funcionamento de um carro autônomo pode ser algo complexo, pois é preciso entender antes a base que constitui um veículo.

Mas existem elementos chave que costumam compor um carro autônomo e que não posso deixar de mencionar aqui:

Câmeras

As câmeras são parte fundamental desses veículos. Eles contam com vários tipos de câmeras, todas com o objetivo de ter uma visão 360º do que está acontecendo, para entender o ambiente e interpretar o que é cada objeto.

Apesar de as câmeras parecerem ser as mais eficazes para um veículo autônomo – já que são familiares -, elas na verdade são mais limitadas quando comparadas aos sensores.

De qualquer forma, são duas tecnologias que se complementam, e os avanços em Inteligência artificial e nas próprias câmeras podem torná-las mais assertivas. 

Inclusive, esse é um ousado projeto de Elon Musk: ele acredita que o modo de “apenas visão” é mais rápido, confiável e preciso do que sensores. O desafio está em criar um supercomputador que possa processar todos os dados com sucesso.

OBS: a empresa está investindo bastante nessa área e, segundo seu head de inteligência artificial, Andrej Karpathy, eles podem ter um dos computadores mais potentes do mundo. O objetivo é que o carro possa andar em qualquer lugar do planeta, sem precisar de mapas de alta definição ou humanos.

Sensores

Lidar é um método que usa a luz – mais especificamente, um laser não visível – para determinar distâncias de objetivos.

Na prática, o que a tecnologia faz é emitir o laser e calcular o tempo que demora para ele retornar. Com isso, é possível calcular a distância com precisão de objetivos 3D.

Radar é um sistema que utiliza ondas de rádio para detectar objetos e construir um mapa dos arredores do carro. Ele funciona de forma similar ao lidar, calculando a distância pelo tempo que as ondas demoram para voltar ao emissor.

Existem também os sensores ultrassônicos, que detectam as distâncias emitindo ondas sonoras. Esse tipo de sensor é mais sensível ao ambiente, por isso pode ser melhor para detectar objetivos de curta distância.

Todas tecnologias mencionadas podem ser utilizadas nos veículos autônomos. A Tesla, por exemplo utiliza sensores ultrassônicos, enquanto a Waymo combina lidar e radar, para ter o melhor dos dois mundos.

Inteligência Artificial

Com todas as informações transmitidas do radar, lidar, ultrassônico e câmeras, é preciso computá-las, interpretá-las e tomar decisões.

Para isso, os veículos precisam de computadores muito potentes, e algoritmos bem treinados. 

Treinar algoritmos consiste basicamente em alimentá-lo com dados reais sobre as situações para as quais eles são programados a resolver. Naturalmente, quanto mais dados a máquina receber, mais ela pode treinar e se preparar para os diferentes cenários possíveis.

No caso de carros autônomos, é importante que os algoritmos tenham acesso a bilhões de vídeos com situações reais no trânsito.

A Waymo, por exemplo, tem mais quilômetros rodados em testes do que nas ruas de verdade. Isso porque, além de dados atemporais como gravações e fotos, é possível submeter os veículos a simulações, para que se adaptem a todo tipo de problema.

Principais desafios

Veículos autônomos de nível 1 e 2 já são mais comuns e utilizados por vários consumidores de um Tesla, por exemplo, assim como outras marcas.

Mas, apesar dos avanços impressionantes, ainda temos algumas limitações e desafios pela frente para que veículos autônomos de nível 3 para cima possam realmente dominar o mercado.

Legislação

O primeiro deles, logicamente, é a legislação. Autorizar que um veículo autônomo sem motorista fique andando pela cidade requer muita responsabilidade.

Há várias questões éticas envolvidas, como: de quem será a culpa em caso de acidentes?

Além disso, assim como quase tudo que é desconhecido e novo, as pessoas têm medo de como serão e se os veículos realmente vão “se comportar” em situações de perigo.

Atualmente, alguns estados dos EUA já permitem testes em locais mais seguros e a velocidades menores, mas ainda temos muito o que fazer nessa área.

Tecnologia

Por mais que tenhamos sistemas cada vez mais avançados, é preciso lembrar que existem circunstâncias únicas no trânsito, sendo uma delas o tempo (no sentido de chuvas, neve…).

Será que as câmeras e sensores são suficientes nesses casos?

Além disso, temos desafios com a própria inteligência artificial que, mesmo tendo avançado bastante nos últimos anos, precisa de mais dados.

E mesmo com muito dados, pode não ser suficiente. Como todos sabemos, acontecem várias situações imprevisíveis no trânsito, que tornam difícil para um algoritmo se preparar.

Infraestrutura

Por fim, temos a infraestrutura para que um veículo autônomo possa rodar sem problemas. As vias precisam todas ser bem sinalizadas, com clareza em cada sinal e definições de faixas, por exemplo.

Em países como o Brasil e outros com a infraestrutura menos desenvolvida, fica difícil para que carros autônomos dirijam em algumas regiões.

Você já ouviu falar em cidades inteligentes?

Com a aplicação de tecnologias relacionadas à Internet das Coisas, conseguimos criar cidades conectadas, onde os veículos podem se comunicar com os diferentes elementos de seu ambiente, como uma casa, poste ou sinal.

Para que esse ideal se concretize – e não é impossível – precisamos dar um passo para trás e, antes da tecnologia, garantir que haja infraestrutura.

Projetos promissores de veículos autônomos

Como mencionado anteriormente, as empresas já fizeram muito progresso na automação de veículos e gostaria de compartilhar alguns destaques neste artigo:

Com a missão de permitir segurança e facilidade para pessoas e coisas chegarem onde estão indo, a startup do Google é considerada por muitos como a mais avançada em veículos autônomos, pois ela conta com milhões de quilômetros (simulação e rua) rodados pelos seus veículos, além de já estar operacional em localidades específicas

A empresa da General Motors também não está de brincadeira no setor. Com milhares de quilômetros rodados, seus veículos de teste foram submetidos ao difícil trânsito de San Francisco, o que deixou a empresa mais confiante de que, apesar de menos quilômetros rodados, sua conquista foi significativa.

A Tesla de Elon Musk opera em nível 2 de automação. Elon Musk tem prazos ousados para alcançar o tão sonhado nível 5, apostando tudo no sistema de câmeras + rede neural (inteligência artificial).

A startup da Amazon não está entre as mais avançadas, mas tem boas perspectivas, afinal, Jeff Bezos não costuma se dar mal em seus empreendimentos, não é mesmo?

Aproveite para ver nosso conteúdo sobre Hyperloops, o meio de transporte que pode ser parte de nosso futuro!

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