O que é o sensor LiDAR? Veja como ele funciona nos carros autônomos

Os carros autônomos estão na pauta das grandes montadoras e empresas de tecnologia há algum tempo. Seu desenvolvimento segue a todo vapor e muitos testes estão ocorrendo pelo mundo, com modelos dos mais diversos passando por exaustivas avaliações de segurança e desempenho. Para o funcionamento de um veículo autônomo ser completo e totalmente automatizado, um importante equipamento deve fazer parte de sua estrutura: os sensores LiDAR (Light Detection and Ranging ou detecção de luz e alcance, na tradução livre).

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Esses sensores foram projetados pela NASA há mais de 40 anos para uso no setor militar, mas, com o passar do tempo, outros setores da indústria aproveitaram a tecnologia para melhorarem seus produtos, incluindo smartphones, aeronaves comerciais e, claro, os automóveis. As montadoras e empresas instalaram os sensores LiDAR em seus protótipos de automóveis por considerarem que esse recurso é o mais avançado para criar um produto seguro — e acertaram.

O funcionamento do LiDAR tem se mostrado o mais eficiente para garantir que os carros autônomos trabalhem como o esperado. Muito embora empresas como a Tesla o tenham abandonado para utilizar sistemas próprios de monitoramento das vias, os testes indicam que, ao menos nos primeiros modelos de carros autônomos vendidos no mercado, será o LiDAR o responsável por evitar que os veículos colidam.

Na velocidade da luz

Na prática, a "matéria-prima" do LiDAR é a luz. Ele funciona com o mesmo conceito de sonares e outros radares, mas ao invés de emitir ondas para recebê-las de volta e fazer os cálculos de distância e monitoramento, tudo é feito com a luz, em uma velocidade muito superior.

Em vez de emitir ondas sonoras, eles transmitem e recebem dados de centenas de milhares de pulsos de laser a cada segundo. Um computador de bordo registra cada ponto reflexivo do laser, traduzindo essa "nuvem de pontos" de atualização rápida em uma representação 3D animada de seus arredores, tudo por meio de software e em tempo real, o que torna o funcionamento do carro mais seguro e preciso.

Para tudo isso funcionar, existem quatro componentes principais: um transmissor para emitir pulsos de laser, um receptor para interceptar ecos de pulso, um sistema de análise óptica para processar dados de entrada e um computador para visualizar uma imagem tridimensional ao vivo dos arredores do sistema.

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Para adaptar os sensores LiDAR aos automóveis, as montadoras decidiram integrá-lo ao ADAS (Sistemas Avançados de Assistência ao Motorista, na sigla em inglês). Esse pacote de segurança está presente, por exemplo, em carros fabricados no Brasil atualmente, como o Jeep Compass e a Fiat Toro. Os recursos presentes são o piloto automático adaptativo, alerta de saída de faixa com correção ativa, alerta de colisão frontal, leitura de placas e sistema de frenagem automática de emergência.

Aliado aos sensores e câmeras do LiDAR, o pacote ADAS pode fazer com que os automóveis realizem as movimentações que seriam dos motoristas, como acelerar, frear, esterçar e ultrapassar, se necessário. Além disso, em conformidade com avançados de softwares de leitura, os carros também são capazes de identificar a sinalização das vias, como limites de velocidade, por exemplo.

Os carros autônomos ainda estão em desenvolvimento e as tecnologias utilizadas, por mais eficientes que sejam, ainda demandam mais testes, sobretudo na "vida real", com a imprevisibilidade do trânsito ocorrendo a todo momento. Existem, também, novas versões do LiDAR em experimento, algo que também deve ser colocado à disposição das empresas em um futuro próximo.

O que podemos ter certeza é que, quando pudermos desfrutar dos carros autônomos, tudo estará funcionando perfeitamente, com a segurança em primeiro lugar.