Tecnologia permite mais segurança no trânsito

No domingo o programa dominical Fantástico da Rede Globo de Televisão mostrou o primeiro carro autônomo projetado por pesquisadores de São Carlos considerado o primeiro da America Latina.

O protótipo foi elaborado por pesquisadores do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Sistemas Embarcados Críticos (INCT-SEC), do ICMS - USP que realizaram o primeiro teste em vias públicas do projeto deste Carro Robótico Inteligente para Navegação Autônoma (CARINA) em vias publica em São Carlos no dia 22 de Outubro de 2013 e foi o primeiro autorizado na América Latina.

 O carro possui sistemas que permitem sua locomoção automática, sem a necessidade de um motorista,  composto por sistemas de percepção como sensor laser, câmeras e GPS, sistema de atuação, como os motores e circuitos eletrônicos e programas que fazem o controle de comando. Possui também o sistema de processamento, composto por dois computadores que recebem as informações da percepção e tem as decisões de acelerar, frear ou virar o volante.  Juntos esses mecanismos fazem o veículo navegar de forma segura e eficiente.

Desta forma, o projeto tem o objetivo de contribuir para a segurança no trânsito, podendo evitar acidentes e colaborar com idosos e pessoas que tenham deficiência física além de contribuir
De acordo com o coordenador do projeto, Prof. Denis Wolf, “o teste nas ruas de uma cidade é a etapa final de validação de todo um trabalho árduo que vem sendo desenvolvido. Os experimentos realizados seguem um protocolo para garantir a segurança. Assim, o apoio da Prefeitura Municipal é fundamental para a o avanço da pesquisa local e nacional que é recente na área”.

O projeto é desenvolvido pelo INCT-SEC através do Laboratório de Robótica Móvel (LRM) do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) São Carlos com a colaboração do Laboratório de Sistemas Inteligentes (LASI) da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) e o Laboratório de Sistemas Embarcados Críticos (LSEC) do ICMC, todos da USP Campus em São Carlos, com financiamento do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP).

Produção científica e tecnológica de veículos autônomos

As pesquisas na área são desenvolvidas há mais de 20 anos no exterior, com aportes de verba governamental e da indústria automotiva. Países como os EUA, França, Japão e Alemanha investem, atualmente, na tecnologia para que em alguns anos, aproximadamente de 10 a 15 anos, o número de acidentes rodoviários diminua e o fluxo de trânsito seja mais eficiente.

O desenvolvimento da tecnologia teve início no Brasil a partir de 2007 com poucos grupos de pesquisas do país. A partir de outubro de 2010, os pesquisadores do INCT-SEC/ICMC-USP iniciaram os estudos com o carro elétrico chamado CARINA I.

Os estudos passaram a ser produzidos em um carro convencional em julho de 2011, sendo o que possibilitou a realização de testes experimentais em situações de trânsito urbano e em maior velocidade, permitindo o avanço na pesquisa.

Já em abril de 2012 os primeiros testes de controle computacional foram feitos e em setembro do mesmo ano o veículo foi testado nas ruas do campus 2 da USP, com controle 100% autônomo. Com isso, a pesquisa passou a ser aprimorada para que o veículo possa operar em ambientes e situações mais complexos.

A pesquisa na área de veículos autônomos inteligentes é multidisciplinar e envolve conhecimentos de inteligência artificial, visão computacional, processamento de sinais, fusão de sensores, sistemas distribuídos e sistemas embarcados.

Para que a autonomia funcione é necessário que os algoritmos desenvolvidos sejam rápidos o suficiente afim do computador tomar decisões corretas em um curto intervalo de tempo. “Caso uma criança atravesse na frente do carro atrás de uma bola, por exemplo, o mesmo deve observar isso através das câmeras e sensores, identificar a situação de risco elevado, decidir qual ação deve ser feita e enviar os comandos corretos para acionar o freio ou o volante em menos de um segundo”, explica o pesquisador.

Wolf afirma ainda que o desenvolvimento de sistemas complexos e críticos é um desafio para a pesquisa em diversas áreas. “O fato dos veículos operarem em ambientes urbanos faz com que a responsabilidade dos cientistas envolvidos aumente pois, por um pequeno erro do carro, é possível causar acidentes gravíssimos”.

A verificação do estudo começa com o teste dos programas de computador, que são o cérebro do veículo, feito em simuladores, permitindo o desenvolvimento rápido e seguro do software. A etapa seguinte é a realização de testes em campo aberto onde todos os elementos de hardware são integrados, porém, com uma grande margem para erros sem que haja risco de acidentes.

O veículo passa a estar preparado para andar nas ruas após a capacitação dos sistemas desenvolvidos, sendo esta uma etapa crítica. Os experimentos desse tipo são realizados, geralmente, nos campi das universidades, em áreas e horários de pouco trânsito. O teste nas ruas de uma cidade é a etapa final de validação da pesquisa.

Atualmente, o protótipo em produção é capaz de percorrer ruas e avenidas mantendo uma distância segura de outros veículos e de identificar os semáforos em seu caminho, respeitando os sinais vermelhos e avançando nos verdes. “Durante os testes nas ruas da cidade, a guarda de trânsito manterá outros veículos afastados para garantir a segurança desses casos”, explica o pesquisador.