Mecânica

Táxi sem motorista começará a rodar na USP

Com informações da Agência Fapesp - 04/08/2015

O CARINA foi o primeiro veículo autônomo na América Latina a ser testado em ruas de uma cidade, e agora servirá como táxi sem motorista.
[Imagem: Ag.Fapesp/Divulgação]

Táxi autônomo

Quem passar nos próximos meses pelo campus da USP em São Carlos, no interior de São Paulo, poderá se deparar com um táxi trafegando pelas ruas sem motorista, apenas com passageiros a bordo.

O serviço de táxi autônomo será a primeira implementação prática das tecnologias de veículos sem motoristas que a equipe vem desenvolvendo há vários anos.

"A ideia é que o usuário possa chamar o táxi autônomo pelo celular, por meio de um aplicativo que estamos desenvolvendo, e que o automóvel o leve ao seu destino dentro do campus - indicado por comando de voz ou apontado em uma tela de computador no interior no carro - e depois retorne ao local onde estava estacionado para aguardar o próximo chamado," explica o professor Denis Wolf, coordenador do projeto.

O serviço de táxi autônomo é uma das possíveis aplicações vislumbradas para o Carro Robótico Inteligente para Navegação Inteligente (CARINA). Um dos carros autônomos que estão sendo desenvolvidos no Brasil por diferentes grupos de pesquisa - como os das Universidades Federais de Minas Gerais (UMFG) e do Espírito Santo (Ufes) -, o CARINA foi o primeiro na América Latina a ser testado em ruas de uma cidade, no início de outubro de 2013, quando percorreu 5,5 quilômetros em São Carlos.

Mapas contínuos

Para o teste de táxi autônomo, o sistema de navegação foi otimizado, com a incorporação de um conjunto de mapas contínuos que possibilita melhorar o controle e a localização do automóvel e planejar melhor suas trajetórias.

"No teste que fizemos com o CARINA, em outubro de 2013, o planejamento de rota era muito simples, baseado em um sistema de GPS," descreve Wolf. "Já o sistema de mapas contínuos que será usado no próximo teste permitirá que o automóvel planeje sua rota em tempo real para chegar ao destino desejado pelo passageiro."

Mesmo os sensores GPS mais sofisticados são sujeitos a falhas e apresentam uma imprecisão relativamente alta, principalmente em ruas urbanas, além de poderem ficar indisponíveis por alguns instantes, impedindo a correção de uma rota. Os mapas métricos, por sua vez, construídos previamente para estimar a localização em vias urbanas, consomem muita memória e também estão sujeitos a interrupções.

A equipe decidiu então substituir os mapas métricos pelos mapas contínuos, que usam diferentes tipos de informação adicionais do ambiente, como guias e faixas de trânsito e outros tipos de sinalização horizontal, para localização do veículo.

Além disso, representam o ambiente por meio de um contínuo - dispensando a representação por grades, como nos mapas métricos -, são muito menos sensíveis a interrupções de sinal e capazes de estimar a ocupação de áreas bloqueadas por obstáculos em um trajeto que sensores GPS não puderam observar, explicou Wolf.

Antes de ir para os veículos, os programas de controle são testados em um simulador desenvolvido pela equipe.
[Imagem: Paulo Arias/Agência USP]

Sensores a laser e câmeras

O mapeamento do ambiente pelo CARINA é realizado por meio de dois sensores a laser - localizados na frente e no teto do automóvel -, além de câmeras que funcionam em 360º, da mesma forma que o sistema Google Street View, possibilitando identificar cada local em um mapa, com todo o cenário ao redor, em localidades previamente filmadas.

Os dois sensores a laser também funcionam em 360º e emitem 700 mil pontos de luz por segundo para mapear tudo o que está ao redor numa distância de 50 metros de raio, medindo quão perto estão outros carros, postes, pessoas, cachorros, as guias ou qualquer outro obstáculo, sempre informando o ângulo e a altura em relação ao veículo.

Já uma câmera estéreo, com duas lentes, opera com o sensor a laser instalado na frente do carro e estima a profundidade dos objetos ao redor do veículo, além de interpretar e informar as faixas de trânsito.

Todas as informações vão para um sistema de controle, responsável por controlar a velocidade - que hoje é limitada a 60 quilômetros (km) por hora - e as manobras do veículo. "Um veículo autônomo pode ter um erro de controle de, no máximo, 40 centímetros. Se tiver um erro maior do que isso, o automóvel está sujeito a invadir a contramão e corre risco de colisão", explicou Wolf.

Caminhão autônomo

O desenvolvimento do CARINA fez com que o grupo de pesquisadores da USP de São Carlos fosse procurado pela montadora Scania para desenvolver um caminhão autônomo.

"Dispensamos o uso de sensores a laser usados no CARINA, por exemplo, que custam até duas vezes o preço do carro, e optamos por empregar radares para detectar obstáculos e um par de câmeras em estéreo, localizadas na parte frontal do caminhão", detalhou.

Mas o caminhão também o sistema de mapas contínuos desenvolvido para o CARINA, um diferencial em relação a outros desenvolvidos no mundo, como o da Daimler.

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"Os mapas contínuos permitem que o caminhão que desenvolvemos opere mesmo em situações em que não há faixas bem demarcadas na via, como estradas de terra, ou até mesmo na ausência de sinalização de trânsito", afirmou. "Nesse sentido, nosso projeto é mais adequado para a nossa realidade local."