Alunos de universidade paulista criam carro que anda sozinho

Carina, como é chamado o projeto, já rodou mais de 3.000 km em testes.
Veículo consegue detectar obstáculos e parar em situações de perigo.

André PaixãoDo G1, em São Caetano do Sul (SP)

 O próximo grande passo no avanço da tecnologia automotiva parece ser a direção autônoma, aquela em que carros podem ser guiados sem o motorista. Montadoras como Mercedes-Benz, Nissan, Renault e Volvo já estão desenvolvendo veículos que podem ser programados para andar sozinhos. O ano-chave de todas para ter a tecnologia pronta é 2020. Além de montadoras, o Google tem seu projeto de direção autônoma, com mais de 1 milhão de km rodados em testes.

O Brasil também tem iniciativas na área, com projetos em universidades. Um dos mais avançados é o Carina. Criado por um grupo de oito pós-graduandos do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação da Universidade de São Paulo, em São Carlos (no interior de São Paulo), Carina é abreviação para Carro Robótico Inteligente para Navegação Autônoma.

Carina, veículo autônomo desenvolvido por alunos da USP São Carlos (Foto: Divulgação)

O projeto começou em 2010, porém o protótipo atual, um Palio Adventure batizado de Carina 2, ficou pronto em 2012 e já passou por mais de 3.000 km de testes para aprimoração dos sistemas e aumento da quantidade de recursos. Entre as experiências, o carro rodou dentro da universidade e em ruas da cidade de São Carlos, com direito a detecção de pedestres e leitura de semáforos.

Sensor a laser no teto do veículo autônomo
(Foto: André Paixão / G1)

Como funciona
Todas as informações do caminho que o Carina percorre são colhidas por radares, sensores e câmeras, posicionados por todo o veículo. O principal deles é um sensor a laser, colocado no teto, capaz de realizar uma varredura em 360° a uma velocidade de dez vezes por segundo. Também na parte de cima do veículo há um potente GPS, que, quando conectado à internet, possui precisão de até 2 centímetros.

A “inteligência” do Carina está no porta-malas. É lá que fica um computador que registra os dados colhidos por sensores, câmeras, radares e GPS. A central é responsável por ler todas as informações recebidas, cruzar com os mapas já salvos no sistema e emitir as informações para que o carro seja operado de forma completamente autônoma.

Tela com imagens captadas pelos sensores do
Carina (Foto: André Paixão / G1)

Na parte da frente do veículo fica outro computador, menor, que tem a missão de controlar os comandos do veículo. É dele que saem as decisões para virar o volante ou acionar o freio, por exemplo. Ele as transmite diretamente para os atuadores elétricos, instalados na barra de direção (para comandar a direção) e nos freios. Como o câmbio do veículo é automatizado, não há a preocupação com a troca de marchas. Por questões de segurança, o curso do acelerador é limitado a 20% da carga.

O Carina também é capaz de identificar objetos na via e, se algum deles cruzar o seu caminho, o sistema aciona imediatamente os freios. Nesse caso, a localização via GPS e as câmeras são essenciais. “As câmeras têm o objetivo de enxergar os objetos como olhos humanos e identificar o que é uma árvore e o que é um pedestre”, afirma Patrick Shinzato, um dos alunos responsáveis pelo projeto.

Carina em movimento durante uma exibição
(Foto: Divulgação)

Impressões
A exibição do Carina para o G1 ocorreu em um pequeno circuito circular de pouco mais de 40 metros de extensão, num estacionamento com pavimento de pedras. Mesmo com a pouca distância percorrida, foi possível observar perfeitamente o funcionamento do sistema. Antes de iniciar o trajeto de forma autônoma, o Carina já tinha sido programado para isso.

Mesmo com terreno acidentado, o carro se saiu bem, sem trancos e, principalmente, sem sustos. Ao menor sinal de perigo à frente, o carro interrompia a trajetória.

Para acionar o sistema autônomo, há um conjunto de chaves no lugar do rádio, responsáveis pelo acionamento do acelerador, freio e direção controlados por computador. Para dar a partida, é preciso colocar todos em modo automático, posicionar o câmbio em modo D e girar um botão vermelho no console central do veículo. Segundo os pesquisadores, a velocidade média do Carina é de 36 km/h, mas, em testes, o carro já ultrapassou os 40 km/h.

Próximo passo
O próximo desafio para a equipe é substituir o sensor a laser do teto do veículo por câmeras estéreo, capazes de registrar imagens e estimar a distância aproximada para o veículo. “Trocando o sensor principal por alguns pares de câmeras, podemos testar o sistema de uma outra forma, mais barata e com a mesma eficiência”, afirma Denis Wolf, professor da USP São Carlos e coordenador do projeto.

Se os veículos autônomos podem demorar alguns anos para ganhar as ruas, a tecnologia deve chegar em breve nas lavouras. “É muito mais fácil desenvolver uma colheitadeira autônoma, mesmo com margens de erro menores. Isso porque a máquina agrícola não está inserida em um meio como o tráfego urbano”, completa Wolf.

Mesmo assim, a estimativa da equipe do Carina é que em, no máximo, 20 anos tenhamos carros autônomos à venda em concessionárias. Além da tecnologia, outro fator que ainda torna esse tipo de veículo proibitivo são os custos. “Se o Carina fosse um carro comercial, custaria pelo menos R$ 300.000, considerando um modelo que custa R$ 50.000 na loja", diz o professor.

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