Direção autônoma: veículos e infraestrutura urbana atuando juntos

Stuttgart, Alemanha – Pedestres fora do campo de visão dos veículos, ciclistas passando em frente ao carro, ônibus que aparecem repentinamente: controlar o tráfego pode se tornar uma tarefa bastante difícil. No entanto, os postes de iluminação pública podem ser utilizados para tornar o tráfego mais seguro e proporcionar aos veículos autônomos uma visão geral do trânsito. Este foi o tema do projeto de pesquisa MEC-View, que exigia que os postes fossem equipados com sensores de vídeo e de lidar, os quais utilizavam a tecnologia celular para fornecer aos veículos informações críticas em tempo real, permitindo detectar obstáculos – sejam eles carros, bicicletas ou pedestres – de forma rápida e confiável.

Após mais de três anos de desenvolvimento, o projeto está pronto para apresentar suas conclusões. A pesquisa, que recebeu um aporte de 5,5 milhões de euros do Ministério Federal de Economia e Energia da Alemanha (BMWi), contou com a liderança da Bosch no consórcio, além do apoio da Mercedes-Benz, Nokia, Osram, TomTom, IT Designers e das universidades de Duisburg-Essen e Ulm. A cidade de Ulm, na Alemanha, se tornou o centro de teste para os sensores utilizados na iluminação públicas e também para tecnologias de conectividade nestes últimos três anos. As conclusões obtidas durante o projeto agora serão usadas para desenvolver ainda mais as tecnologias automotiva, celular e a direção autônoma, enquanto a infraestrutura construída em Ulm ficará disponível para uso por outros projetos de pesquisa.

Visão de longo alcance

Com até seis metros de altura, a iluminação pública dos postes se posiciona acima do tráfego urbano, com uma visão precisa dos cruzamentos e fornecendo informações imprescindíveis que beneficiarão os veículos autônomos no futuro. Embora os sistemas de sensores de um veículo (câmeras, radares e sensores lidar) ofereçam uma visão 360 graus, a perspectiva do solo a partir do veículo nem sempre é suficiente para que detecte um pedestre que pode estar oculto por um caminhão, um veículo emergindo de repente ou um ciclista se aproximando por trás e mudando de faixa repentinamente.

“Como o veículo em si não pode ver através das curvas ou das paredes, usamos os sensores dos postes de iluminação para ampliar o campo de visão”, afirma o Dr. Rüdiger Walter Henn, que lidera o projeto MEC-View pela Bosch. Os parceiros do projeto desenvolveram o hardware e o software correspondentes para esse propósito - o sistema processa as imagens e os sinais recebidos dos sensores instalados nos postes, combina-os com mapas digitais de alta resolução e os transmite para o veículo por meio do ar. Lá, os dados serão mesclados com as informações do sensor do veículo para criar uma imagem precisa da situação, incluindo todos os usuários e objetos presentes na rua.

Transmissão de dados sem fio

A avançada tecnologia celular torna possível a transmissão de informações do sensor com latência extremamente baixa. Enquanto o projeto MEC-View utilizava a tecnologia de comunicação móvel LTE com uma configuração otimizada para este fim, com novo padrão de comunicações 5G, a transmissão de dados em tempo real será uma função básica.

A principal tarefa das comunicações móveis otimizadas não é apenas a transmissão sem fio e instantânea de dados virtuais, mas também o processamento destes dados o mais próximo possível da fonte. Essa tarefa é realizada por computadores especiais, conhecidos como servidores de computação móvel (ou simplesmente MEC), que são integrados diretamente à rede celular. Eles combinam os dados dos sensores que estão nos postes de iluminação pública com as informações ao redor do veículo autônomo e de mapas digitais altamente precisos. A partir disso, o MEC gera um modelo do ambiente sobre a situação do tráfego em tempo real e o disponibiliza para os veículos por meio do ar.

No futuro, instalações - como os centros de controle do tráfego das cidades - poderão ser equipadas com estes servidores para que possam compartilhar os dados com toda a frota, independentemente do fabricante, além de outros usuários das ruas e estradas

Perfeitamente “mesclados” ao tráfego

Em Ulm, na Alemanha, os parceiros do projeto estão testando a interação de protótipos de veículos autônomos com os sensores de infraestrutura em condições reais de tráfego desde 2018. Os postes de iluminação foram equipados com sensores com o intuito de auxiliar os veículos autônomos a cruzarem as intersecções, especialmente quanto outros objetos se aproximam do cruzamento através de uma rua paralela. Graças à nova tecnologia desenvolvida, o protótipo automatizado agora reconhece os usuários da rodovia desde o início e pode adaptar sua estratégia de direção de acordo com cada situação. Como resultado, o carro se direcionada à espaços estratégicos na rodovia e “mescla-se” perfeitamente aos outros veículos, sem precisar parar. Tal desenvolvimento tornará o tráfego urbano não apenas mais seguro, como também mais fluido.

Informações adicionais: www.mec-view.de

Parceiros de pesquisa:

Robert Bosch GmbH (líder de consórcio)

IT Designers GmbH

Mercedes-Benz AG

Nokia Solutions and Networks GmbH & Co. KG

Osram GmbH

TomTom N.V.

University of Duisburg-Essen

Ulm University

Cidade de Ulm (parceira associada)