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  • Trabalho Mdulo II Automao Veicular

    Mecatrnica II

    Sorocaba, SP

    2013

    Alexandre Augusto Foglieni. RA: 101013

    Professor: Luiz Augusto A. Costa

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    Cruise Control (Piloto Automtico convencional) O Cruise Control, tambm erroneamente conhecido como piloto automtico, um dispositivo cujo objetivo manter a velocidade pr-estabelecida no veculo, mesmo em caso de condies adversas. Quer dizer, se h perda de velocidade em uma subida, o dispositivo se encarrega de acelerar o veculo para manter a velocidade; ao mesmo tempo, se em uma descida houver ganho de velocidade, o equipamento automaticamente diminui a acelerao.

    O princpio de funcionamento muito simples: um servo a vcuo que movimenta o cabo do acelerador, puxando-o quando h a necessidade de acelerar e empurrando-o quando for preciso reduzir, de maneira que seu nico objetivo excluir a necessidade de usar o pedal do acelerador. Este controle baseado em informaes obtidas por um sensor de velocidade instalado junto caixa de cmbio, e no depende do veculo ser com cmbio automtico ou manual, nem de ser com injeo eletrnica, Diesel ou com carburador.

    Basicamente todos funcionam seguindo o mesmo princpio: so 4 botes junto ao volante, ou na coluna de direo: ON/SET, RESUME, SPEED+ e SPEED-. A partir do momento em que o motor ligado, pode-se a qualquer momento premir ON/SET para ligar o dispositivo. Quando o veculo atingir a velocidade desejada, premir novamente ON/SET para determinar esta velocidade. Querendo alter-la, acelerar ou frear o veculo at a alterao deseja da e novamente utilizar ON/SET.

    Pronto, pode-se parar o uso do pedal do acelerador. Com os botes SPEED + e SPEED -, respectivamente, ganha-se ou diminui a velocidade em 1 km/h a cada vez que o boto acionado, ou seja, passa a funcionar como um acelerador de mo. Por motivo de segurana, o dispositivo desarma automaticamente ao mnimo toque no pedal do freio ou da embreagem, para o caso de se precisar reduzir, parar ou mesmo acelerar fundo em caso de uma ultrapassagem. Para voltar ento velocidade anterior, premir RESUME.

    Como esse sistema convencional, por depender do vcuo (depresso) gerado pelo coletor de admisso torna-se muito lento, ou seja, o boto apertado mas a resposta custa a aparecer, algumas marcas o tm substitudo por um servo-motor eltrico, muito mais eficiente.

    A livre traduo de Cruise Control errnea pelo fato do trabalho desse dispositivo ser simplesmente manter a velocidade do carro constante, por meio do controle da alimentao do motor.

    Mas os tempos esto mudando e o emprego do velho "piloto" est com os dias contados. A nova gerao do equipamento capaz de realizar tarefas que at agora ficavam totalmente a cargo do motorista. Sua principal atribuio manter uma distncia segura entre o veculo monitorado e os outros carros que seguem frente. E faz isso de forma autnoma, interferindo no funcionamento do motor e at freando o carro, se isso for necessrio.

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    O sistema inteligente existe desde 1999, quando foi lanado pela Mercedes-Benz, no sed Classe S, e no ano seguinte comeou a ser oferecido como opcional nos BMW Srie 7. Atualmente, fabricantes como Jaguar e Nissan tambm j empregam o sistema, que agora comea a se popularizar.

    O funcionamento do novo piloto automtico parecido com o do sistema anterior. S que, alm de escolher a velocidade desejada, o motorista deve selecionar tambm a distncia de segurana a ser observada. No Classe S, a escala va de 0 a 150 metros. Nos BMW, o alcance do equipamento atinge 120 metros.

    Nas duas marcas, o princpio o mesmo. O sistema controla a alimentao do motor para manter a velocidade do carro e, por meio de un radar, vigia a distncia. Uma vez acionado, ele s desativado quando se pisa no freio ou no acelerador.

    O crebro do sistema o sensor do radar, que transmite e recebe ondas de rdio. Instalado na dianteira do carro, esse dispositivo emite as ondas e as capta de volta, refletidas pelo veculo que segue frente. A emisso dos sinais constante. Quando ocorre a reflexo, um microprocessador registra o tempo de retorno dessas ondas e calcula a distncia e a velocidade com que o veculo se aproxima do outro. Um visor, localizado no painel, mostra ao motorista qual a distncia entre os carros. Parece fcil, mas no to simples. Esses clculos envolvem tambm a determinao do ngulo em relao ao outro automvel, a antecipao da trajetria a ser percorrida e a prpria seleo do veculo com o qual ser estabelecido o contato.

    Se o intervalo entre os dois carros for inferior metragem programada, o piloto automtico entra em ao. Conectado s centrais eletrnicas do motor e dos freios, ele reduz o fornecimento de combustvel ao motor, desacelerando gradualmente, e aciona os freios, quando necessrio. Desse modo, a velocidade adequada para a manuteno do espao seguro entre os veculos adaptada automaticamente. Assim que as condies de trfego permitem, o ritmo programado originalmente retomado.

    Em casos de emergncia, a interveno eletrnica pode no ser suficiente para evitar uma coliso. Nesse caso, o sistema dispara um sinal sonoro, que alerta o motorista para que assuma o controle.

    Em estradas sinuosas ou situaes de mudanas frequentes de faixa, o uso do piloto automtico inteligente no recomendado. Um carro que entre tangencialmente numa curva, por exemplo, pode causar uma reao retardada. Ele necessita de um tempo mnimo para estabelecer a relao com o veculo que vai frente. Outra condio para sua operao boa visibilidade.

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    O futuro do Piloto Automtico

    Prottipos de sete veculos automatizados com diferentes funcionalidades foram testados na semana passada na cidade sueca de Boras, vizinha a Gotemburgo. Um consrcio formado por 17 montadoras, fabricantes de autopeas, centros de pesquisas e universidades, com patrocnio da Unio Europeia, passou trs anos e meio trabalhando num projeto para tornar a mobilidade veicular mais segura.

    Ao todo, foram investidos 28 milhes no projeto que envolveu quatro automveis, dois caminhes e um nibus. Entre as principais concluses est a de que a mquina comete menos erros que o ser humano. Segundo pesquisas, 90% dos acidentes de trnsito ocorrem por erro do motorista, 30% pelas condies das estradas e 10% por problemas nos veculos. Alguns ndices se sobrepem.

    Diante do desafio, o consrcio denominado HAVEit (sigla em ingls para Highly Automated Vehicles for Intelligent Transport ou Veculos Altamente Automatizados para Transporte Inteligente) criou novas tecnologias e juntou-as a outras j existentes para tornar o automvel mais seguro e mais confortvel e, com isso, reduzir o ndice de mais de 1,2 milho de mortes por ano em acidentes de trnsito no mundo. Tambm foram desenvolvidos sistemas para reduzir emisso de poluentes.

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    O sistema apresentado pela Volkswagen permite acionar o piloto automtico temporariamente em situaes de congestionamentos em estradas ou longas distncias em linha reta, quando o dirigir torna-se montono.

    O motorista tem trs opes. Um acionar um sistema de assistncia que informa a distncia dos carros da frente e obstculos e avisa se o motorista ultrapassou a faixa de segurana da pista. Outro semiautomtico, em que o condutor controla o volante, mas no usa os ps para frear ou acelerar o carro. O terceiro o sistema altamente automtico, em que ele tira as mos do volante e o carro segue o trajeto numa velocidade de at 130 quilmetros por hora.

    Responsabilidade. "No um carro robotizado, o motorista mantm responsabilidade de conduo e est sempre no controle", adverte Jrgen Leohold, diretor executivo do grupo de desenvolvimento da Volkswagen. Ou seja, o sistema ainda no permite que o condutor leia jornal ou durma enquanto o piloto automtico estiver acionado. Uma cmara instalada no veculo detecta a distrao do condutor e o programa computadorizado chama sua ateno.

    Segundo Leohold, o carro totalmente automatizado, que pode percorrer longas distncias sem interveno do motorista e pode circular por vias urbanas " para o futuro mais distante, daqui a uns 20 anos". J o altamente automatizado pode estar nas ruas em "seis a dez anos", ao menos da Europa. "O custo muito alto", admite o executivo, sem revelar nmeros.

    Um carro sem piloto est sendo testado pelo Google. A Volkswagen apresentou, h quatro anos, uma experincia similar nos Estados Unidos em que o veculo percorreu um trajeto de seis horas sem controle humano. Mas so experincias especficas, com solues inviveis para produo em srie.

    Os sistemas apresentados pelo HAVEit podem ser adotados em veculos de diversos fabricantes. Dos quatro automveis usados para testes por um grupo de jornalistas na ltima tera-feira, dois eram Passat Volkswagen e dois seds Volvo. Eles tm sistemas similares, mas com aplicaes diferenciadas. Tambm foram apresentados dois caminhes e um nibus da Volvo, adaptados com tecnologias criadas por empresas como Continental (cmaras e radares), Haldex (freios eltricos), Sick (scanners a laser), Efkon (sistemas de comunicao) e softwares do Centro Espacial da Alemanha (DLR).

    As novas tecnologias foram associadas s j disponveis em alguns veculos, como sistemas que mantm distncia segura do veculo frente, que avisam se o motorista sai da faixa da rodovia, se est com sono, alcoolizado ou a presena de veculos nas laterais, como forma de evitar o ponto cego.

    Para caminhes, o piloto automtico pode ser adotado apenas nos congestionamentos. A Volvo Technology desenvolveu um sistema chamado AQuA que, se acionado, controla os movimentos do veculo. Ele para quando necessrio e segue

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    o fluxo do trfego. Quando detecta que o movimento voltou ao normal, avisa o motorista para reassumir o controle.

    No caso do nibus, toda a tecnologia para segurana foi agregada hbrida, resultando num veculo menos poluente.

    Infraestrutura. Desenvolvidos para as estradas europeias, os sistemas precisaro de avanos para rodar em regies menos desenvolvidas, como estradas brasileiras deterioradas. "Certamente teremos de trabalhar nisso, pois alguns dos sistemas precisam de infraestrutura para funcionar, como as faixas no cho", diz Achim Beutner, especialista em automao da Volvo.

    "Somos empresas globais, vemos pela perspectiva europeia, mas precisamos adaptar os projetos a cada realidade", acrescenta Malin Persson, presidente da Volvo Technology. Ela lembra que os pases em desenvolvimento apresentam trfego cada vez mais intenso. "H diferentes desafios para cada realidade, mas o propsito nico: morte zero no trnsito", diz a executiva.

    Para Francisco Ferreira, diretor da Comisso Europeia para a rea de transporte, atingir morte zero idealista, mas "precisamos diminuir os ndices o mximo que conseguirmos pois a morte por acidente no trnsito estpida".

    Em outubro, os membros do HAVEit vo se reunir para debater formas de implementao das novas tecnologias. Ferreira defende aes polticas por pas e sugere a reduo de impostos para veculos com automao voltada segurana. A ideia preparar, no encontro, um plano de adoo dos sistemas de segurana para o perodo de 2014 a 2020.