O que são smart cars ?

Podem estar a pensar: o que tem a ver um blog sobre informática, com carros ou veículos inteligentes e novas tecnologias?

Bom, de facto tem tudo a ver, já que cada vez mais a utilização de tecnologias avançadas como a IA (Inteligência Artificial) a aprendizagem de máquina (machine learning), os múltiplos sensores instalados, câmeras de vídeo que detectam semáforos, leem sinais de trânsito, rastreiam outros veículos e a sua proximidade, detectam pedestres quando se aproximam da via de circulação e a possibilidade de conexão/ligação com tecnologias IoT (Internet das coisas) com a tecnologia 5G, assim como muitas outras tecnologias avançadas, como a condução autónoma (mesmo que ainda parcial) e que a maior parte de nós utilizadores ou condutores, nem nos apercebemos de como estão presentes nos carros actuais e como estes estão “cheios” de tecnologia. Mas basta pararmos um pouco e pensar como nos anos 80 do século xx e a inclusão obrigatória dos cintos de segurança nos automóveis, ou mesmo no inicio dos anos 90 e a inclusão da direcção assistida, que tanto facilitou na condução.

O objectivo da segurança e diminuição da sinistralidade

A indústria automóvel tem na segurança na condução, na comodidade e na eficiência os principais objectivos a atingir. Facto: de acordo com diversos órgãos de informação e com a Autoridade Nacional de Segurança Rodoviária (ANSR) sobre sinistralidade, 9 em 10 acidentes são causados por erro humano, fazendo com existam perda de vidas e incapacidades temporárias ou definitivas desnecessariamente e ainda com os avultados custos resultantes dos sinistros. Estatisticamente, em 2023, de acordo com a ANSR, foram registados 36.595 acidentes com vítimas, 479 vítimas mortais, 2.646 feridos graves e 42.890 com feridos ligeiros. Um número aterrador, quando o objectivo é zero vitimas mortais. Vale a pena pensar nisso.

Os equipamentos “inteligentes” e a segurança rodoviária

Actualmente um conjunto de veículos, de diversas gamas, possui um vasto número de tecnologias de alerta e aviso à condução, sensores e radares 360º que permitem uma maior segurança e comodidade, vou enumerar alguns desses equipamentos, salientando dois desses equipamentos:

O sistema Adas

ADAS (Advanced driver-assistance systems) em português – Sistema Avançado de Assistência ao condutor, em que alerta o condutor de diversas situações que são potencial de perigo, como o alerta de saída da faixa de rodagem (Lane Departure Warning), o Aviso de Colisão Frontal (FCW – Forward Collision Warning), o Assistente de Travagem de Emergência (AEB – Autonomous Emergency Braking), o Controlo de Velocidade Adaptativo (ACC – Adaptive Cruise Control), o Aviso de Circulação de Pedestres (PCW – Pedestrian Crossing Warning), o Alerta para os Sinais de Trânsito (TSR: Traffic Signs Recognition), o Sistema de Vigilância de Ângulo Morto (BSD: Blind Spot Detection), o Alerta de Trânsito na Retaguarda (RCTA: Crossing Traffic Alert, o Sistema de sensores de estacionamento (PDC: Park Distance Control), Detector de Fadiga (DFD: Driver Fatigue Detector), a Assistência para as Luzes de Trânsito (TLA: Traffic Light Assist), entre outros.

O sistema LiDAR

LiDAR (light detection and ranging), um sistema avançado que possibilita a detecção remota e que utiliza pulsos de luz (um pouco idêntico ao sonar dos submarinos que mapeiam por som), mapeando o ambiente que rodeia o veículo, realizando através da análise do tempo que a luz leva para ir e voltar, o que possibilita ao sistema LiDAR criar um mapa 3D preciso e detalhado do que rodeia o veículo, com alta percepção e em tempo real, mais abaixo falo mais em detalhe desta tecnologia.

Condução autónoma é ou será uma realidade?

A condução autónoma está a ser desenvolvida em diferentes níveis, conforme definido pela Society of Automotive Engineers (SAE). Esses níveis variam de 0 a 5, refletindo o grau de automação e a intervenção do condutor.

A evolução da Condução Autónoma como estamos actualmente ?

Existem diversos desafios e questões por resolver, nomeadamente alguma limitações. Vejamos mais em pormenor:

Tecnológicos: lidar com cenários imprevisíveis, clima adverso, zonas urbanas complexas, situações como obras na via, etc.

Legais e éticos: questões com companhias de seguros, ou seja, quem é responsável em caso de acidente o veiculo ou o condutor que vai sentado ao “volante”? Será que é aceitável uma máquina tomar decisões de vida ou morte?

Culturais e psicológicos: muitos condutores ainda não confiam em veículos autónomos.

Infraestrutura: nem todas as estradas estão preparadas para facilitar a navegação autónoma.

A marca Tesla tem veículos autónomos ?

O Autopilot da Tesla e o Full Self-Driving (FSD) são sistemas de Nível 2 atualmente, apesar do nome sugerir mais. Elon Musk afirma que a Tesla vai receber a condução totalmente autónoma em 2025, o que não vai acontecer de certeza nos próximos 5 anos. Mesmo com anúncios do Cybercab da Tesla (ver no youtube).

A Tesla aposta numa abordagem baseada em visão por câmaras e inteligência artificial, evitando o uso de LIDAR (radar a laser), ao contrário de outros fabricantes.

O FSD ainda exige que o condutor esteja sempre atento, mesmo com melhorias contínuas via atualizações remotas (OTA).

E os veículos da BYD (Build Your Dreams) ?

Embora não seja tão associada diretamente à condução autónoma quanto a Tesla ou a Waymo, a BYD está a investir fortemente em tecnologia de assistência à condução e integração com IA.

Quem é a BYD?

Fundada em 1995, começou como fabricante de baterias.
É atualmente um dos maiores fabricantes de carros elétricos do mundo, frequentemente ultrapassando a Tesla em vendas globais de EVs, especialmente na China.
Produz também autocarros, camiões, empilhadores e até comboios (monocarris).
Tem uma forte presença na Europa e América Latina, e está a expandir para mercados como Portugal, Espanha, Reino Unido e Brasil.

Tecnologias de condução assistida

A BYD oferece nos seus modelos mais recentes um pacote chamado DiPilot, que inclui:

Cruise control adaptativo (ACC)
Manutenção ativa na faixa (LKA)
Travagem automática de emergência (AEB)
Alerta de colisão frontal (FCW)
Câmaras 360º e sensores
Estacionamento automático

Essas funcionalidades colocam a marca no Nível 2 de automação, semelhante ao que Tesla, Hyundai ou Toyota oferecem hoje em dia.

Outros fabricantes e algumas abordagens

Waymo (Google) já opera táxis 100% autónomos (nível 4) em cidades dos EUA como Phoenix e San Francisco. Usa LIDAR, câmaras, e mapas altamente detalhados.
Mercedes-Benz foi a primeira a ter homologação legal para nível 3 na Alemanha e em alguns estados dos EUA com o sistema Drive Pilot, mas apenas até 60 km/h e em autoestradas.
BMW, Audi, Ford, GM, Volvo, Baidu, NIO também estão a desenvolver sistemas autónomos, com diferentes abordagens tecnológicas (alguns com LIDAR, outros com câmaras, sensores ultrassónicos, etc.).

Níveis de condução autónoma dos veículos:

Nível 0 — sem condução autónoma, em que o condutor (humano) controla completamente o veículo.
Nível 1 — apoio à condução, possui sistemas de assistência, como controlo de cruzeiro adaptativo ou assistência de permanência em faixa. A intervenção do condutor é necessária a todo o momento.
Nível 2 — automação parcial, neste nível os sistemas podem controlar direção e aceleração/desaceleração, mas o condutor deve estar atento e assumir o controle quando necessário (exemplos do Tesla, do BYD Seal, do NIO e do Mercedes-Benz Drive Pilot)
Nível 3 — automação condicional, neste nível o veículo pode gerir todas as funções de condução sob certas condições, contudo, o condutor deve estar pronto para intervir se solicitado (exemplos do Audi A8 com Traffic Jam Pilot, ou Honda Legend Hybrid EX).
Nível 4 — elevado grau de automação, neste nível o veículo pode realizar todas as funções de condução em ambientes específicos (ex. áreas urbanas), sem necessidade de intervenção humana, (veja o vídeo e saiba mais sobre o Waymo e a condução autónoma em áreas restritas dos EUA) a marca e o modelo escolhido foi o Jaguar I-PACEs. Já o Hyundai IONIQ 5 possui todas tecnologias com o nível 4 de condução autónoma, mas não permitido por lei.
Nível 5 — automação total, neste nível o veículo é totalmente autónomo e não requer intervenção humana em nenhuma condição, no entanto este nível ainda não é permitido na União Europeia, a UE ainda não possui uma legislação abrangente e harmonizada que regule a condução totalmente autónoma. Também as leis de trânsito actuais são desenhadas com base na premissa de que um condutor humano está sempre no controlo do veículo.

Leia aqui o artigo de 2019 da União Europeia sobre condução autónoma.

Saiba que em 2024 o nível de condução autónoma, mesmo nos veículos topo de gama, fica apenas pelo Nível 3 de condução autónoma de acordo com a regulamentação em vigor.

As questões de segurança na condução autónoma: A segurança é uma preocupação primordial na condução autónoma, embora a tecnologia tenha avançado significativamente, ainda existem diversos desafios a superar, como a capacidade dos veículos autónomos em lidar com situações imprevistas, condições climáticas adversas e interações complexas com outros utilizadores da via. Saiba também que questões com as seguradoras em situações de Responsabilidade Civil em caso de acidente envolvendo um veículo autónomo, a determinação da responsabilidade civil é complexa. Quem seria responsabilizado? O fabricante, o proprietário do veículo, o programador do software ou o condutor?

Ética e moral: A condução autónoma levanta questões éticas complexas, como a tomada de decisão em situações de risco, onde o veículo precisa escolher entre diferentes opções, cada uma com consequências potencialmente graves.

Regulamentação na Europa

A regulamentação de veículos autônomos na Europa é complexa e varia entre os países, mas há diretrizes e padrões em desenvolvimento a nível da União Europeia (UE).

Diretivas e Regulamentações:
- Regulamento Geral de Segurança da UE (EU General Safety Regulation): Exige que todos os novos modelos de veículos vendidos na UE desde 2022 possuam diversas tecnologias de segurança, inclusive algumas características do sistema ADAS.
- UNECE WP.29: A Comissão Econômica das Nações Unidas para a Europa trabalha na padronização de regulamentos para veículos autônomos.
Países Pioneiros:
- Alemanha: Uma das primeiras a permitir testes de veículos autónomos em vias públicas. A legislação de 2021 autoriza operações comerciais de veículos autônomos de nível 4 em áreas designadas.
- Reino Unido: Permitirá a circulação de veículos com tecnologia de condução autónoma em determinadas estradas a partir de 2025.
- França e Holanda: Também estão a avançar com testes e regulamentações para veículos de condução autónoma.

Benefícios do ADAS:

Maior segurança: Reduz o risco de acidentes causados por erro humano, como fadiga, distração e falta de atenção.
Conforto e praticidade: Facilita a condução, especialmente em situações como engarrafamentos e manobras de estacionamento.
Eficiência e economia: Otimiza o consumo de combustível e reduz as emissões poluentes.
Conectividade e atualização: Permite acesso a informações e serviços em tempo real, com atualizações constantes de software (ver actualizações OTA).

Desvantagens do sistema ADAS:

Custo elevado: Aquisição e manutenção de veículos com ADAS podem ser mais caros.
Dependência tecnológica: Falhas nos sistemas podem comprometer a funcionalidade do veículo.
Preocupações com privacidade: Recolha e uso de dados do utilizador pelos sistemas do veículo.
Desafios éticos e regulatórios: Questões relacionadas com a responsabilidade civil em casos de acidentes com veículos autónomos (ainda em processo legislativo).

Vantagens do sistema LiDAR:

Visão em todas as condições: O LiDAR funciona em qualquer condição climatérica, inclusive com baixa luminosidade ou mesmo com neblina, onde câmeras e radares tradicionais podem ter dificuldades.
Detecção precisa de obstáculos: O LiDAR pode detectar com precisão objetos de todos os tamanhos e formas, incluindo pedestres, ciclistas, outros veículos e até mesmo pequenos detritos na pista.
Mapeamento 3D detalhado: O LiDAR cria um mapa 3D completo do entorno, permitindo que o veículo tenha uma compreensão precisa da sua localização e dos objetos ao seu redor.
Aprimoramento da segurança: O LiDAR possibilita a implementação de diversos sistemas de segurança avançados, como travagem automática de emergência, alerta de colisão frontal e assistente de saída de faixa.
Base para a condução autônoma: O LiDAR é considerado um dos sensores mais importantes para a capacidade e viabilização da condução autónoma, já que fornece dados essenciais para que o veículo possa navegar com segurança e autonomia.

Novas Tecnologias Emergentes no Mercado Automóvel:

V2X e C-V2X (Vehicle-to-Everything): Comunicação entre veículos e outros objetos conectados, como infraestrutura rodoviária, semáforos e pedestres, para otimizar o tráfego e evitar acidentes.
IA (Inteligência Artificial): Uso de algoritmos de aprendizagem de máquina (machine learning) para processar dados dos sensores do veículo e tomar decisões autónomas, melhorando o desempenho dos sistemas de segurança e assistência ao condutor.
5G: Conectividade de alta velocidade e baixa latência possibilitará a transmissão instantânea de dados entre veículos e a infraestrutura, impulsionando a comunicação V2X e outras aplicações avançadas.
Sensores Ultrassónicos: Usados principalmente em sistemas de estacionamento automático, esses sensores detectam objetos próximos do veículo em baixas velocidades.
Heads-Up Display (HUD): Projeta informações importantes, como velocidade e direções de navegação, diretamente no para-brisa, permitindo que o condutor mantenha os olhos na estrada (já existente em alguns modelos e marcas).
eCall: O sistema eCall SOS quando presente e ativado, liga para o 112 (na Europa), enviando automaticamente a localização exata, número de identificação do veículo e o sentido do trajeto (saiba mais sobre esta funcionalidade obrigatória para carros novos desde 2024 na EU).

Os Sistemas de Entretenimento e Informação no veículo (Infotainment):

Actualmente a grande maioria dos automóveis novos possui uma forma de sistema de infotainment, ou seja, sistemas instalados nos veículos que possuem tecnologia que combina entretenimento e a entrega de informação ao condutor e aos passageiros, como o GPS. Estes sistemas são constituídos por diversos controlos localizados na consola central de um veículo e também diversos controlos que estão localizados no volante (controlo de som, mudança de estação de rádio, efectuar chamadas telefónicas, etc.). São cada vez mais as tecnologias, a facilidade de utilização, a interação com condutores e passageiros. Até 2030, vão ser implementadas mais tecnologias, com a generalização dos veículos eléctricos por parte das diversas marcas.

O Infotainment em síntese

Integração com Smartphones: Suporte para Apple CarPlay e Android Auto com écrans sensíveis ao toque (tecnologia háptica), assistentes virtuais integrados (comandos de voz), e a conectividade com smartphones (através do Bluetooth, ou por cabo USB) proporcionam uma experiência de condução mais agradável e conectada.
Atualizações Over-the-Air (OTA): Atualizações de software sem a necessidade de ter que que ir ao concessionário, adicionando novas funcionalidades e corrigindo problemas.
Realidade Aumentada (AR): Algumas marcas, como a Mercedes-Benz, oferecem navegação com AR, projetando direções diretamente no campo de visão do motorista através do head-up display.
Streaming de Mídia: Acesso a serviços de streaming de música e vídeo, como Spotify, Netflix (em modo estacionário), entre outros.
Wi-Fi a Bordo: Ponto de acesso Wi-Fi para conectar dispositivos móveis dos passageiros.

Os sistemas de infotainment modernos transformaram a experiência de condução, oferecendo não apenas entretenimento, mas também melhorando a segurança e a conveniência. Marcas como a Tesla, o Mercedes-Benz, o BMW, a Audi, o Volvo, a Renault e a Ford estão na vanguarda desta inovação, integrando as últimas tecnologias para proporcionar uma experiência ao utilizador (condutor) com um nível superior de inovação. Ao escolher um veículo com um sistema de infotainment avançado, é importante considerar a facilidade de uso, a qualidade da interface, e a capacidade de integração com dispositivos pessoais para garantir uma experiência de condução agradável e segura.

Considerações ao Escolher um Veículo

Segurança: Verifique se o veículo está equipado com as últimas tecnologias do sistema ADAS o que lhe poderá garantir uma maior segurança na condução.
Condução Autónoma: Se a condução autónoma é uma prioridade, opte por veículos que utilizam o sistema LiDAR e outros sensores avançados. O que poderá encarecer no custo do veículo.
Conectividade: Para uma experiência de condução conectada, escolha veículos com sistemas avançados de infotainment e telemática.
Custo e Manutenção: Considere o custo inicial e a manutenção das tecnologias avançadas ao fazer a escolha.

Conclusão

Quando for adquirir um carro novo, este deverá possuir diversas avanços tecnológicos como o sistema ADAS. A escolha de um novo veiculo será certamente um “smart car”, com tecnologia que deverá compreender e aplicar, para que possa ter uma condução mais eficiente, segura, comoda e agradável. Contudo, deve considerar de forma cuidadosa as diferentes tecnologias, a sua aplicação, assim como os diferentes preços entre marcas, as garantias que são dadas pelo fabricante ou pelo concessionário e que são oferecidas na compra de veículos novos. Deve consultar toda a informação sobre os diversos veículos que está a avaliar, ver avaliações de outros condutores e realizar um test drive, para que possa fazer uma boa avaliação e reflectir sobre os seus critérios de selecção. Penso que só assim poderá tomar uma decisão informada antes de adquirir um novo veículo.

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