Arquitetura funcional de veículos autônomos : uma proposição de técnicas para detecção de objetos, localização e interação humano-veículo

Abstract

Milhões de pessoas são vítimas de acidentes de trânsito no mundo a cada ano. A grande maioria desses acidentes é causada essencialmente por falhas humanas, as quais envolvem excesso de velocidade, utilização de celular enquanto dirige, consumo de bebidas alcoólicas, entre outros fatores. O uso de veículos autônomos, portanto, ao diminuir ou até mesmo eliminar a necessidade de intervenção humana, tem a possibilidade de tornar o trânsito mais seguro e, consequentemente, reduzir o número de acidentes e de vítimas. No entanto, ainda há muitos desafios a serem superados para que seja possível ter veículos autônomos circulando efetivamente nas vias urbanas. Nesse sentido, a presente tese de doutorado busca propor soluções que possam ser aplicadas no contexto de veículos autônomos. Três aspectos são abordados nesta pesquisa: fusão de dados de sensores para detecção de objetos, estimação de localização de veículos autônomos e concepção de novos modelos de negócio vinculados ao uso de veículos autônomos. Com relação à detecção de objetos, o principal foco de estudo neste trabalho está relacionado à detecção de veículos e pedestres. No primeiro caso, é proposta uma técnica de fusão de dados brutos de câmera e Light Detection And Ranging (LiDAR). No segundo caso, o intuito é buscar e analisar técnicas que possam detectar, de forma confiável, pedestres que estejam obstruídos por outros objetos, fato esse bastante comum quando se tem um veículo trafegando em um cenário urbano. Com relação à localização, a utilização de receptores de sinais de satélite baseados em arranjo de antenas e técnicas tensoriais mostra-se como uma alternativa promissora para mitigar os efeitos de multipercurso e, consequentemente, minimizar os erros de posicionamento do veículo. Com relação a novos modelos de negócio envolvendo veículos autônomos, é proposta uma arquitetura de um assistente virtual a ser implantado nos veículos com o intuito de facilitar a interação humano-máquina. Essa arquitetura também descreve as integrações entre o assistente virtual e serviços internos e externos ao veículo. Além disso, também é descrito um processo voltado para o desenvolvimento e evolução da base de conhecimento desse assistente.