O controle de cruzeiro conectado usa comunicação de veículo a veículo para permitir que veículos automatizados respondam a vários carros ao mesmo tempo em um esforço para economizar energia e melhorar a segurança.

Pesquisadores da Universidade de Michigan demonstraram sua eficácia em estradas públicas, mesmo quando apenas um veículo automatizado está se movendo entre os carros movidos por humanos.

Comunicação veículo a veículo, ou V2V, refere-se à capacidade dos carros de compartilhar dados sem fio, incluindo sua velocidade e posição em tempo real. O controle de cruzeiro conectado pode ajustar a velocidade de um veículo com base nas informações obtidas por meio do V2V. É diferente do controle de cruzeiro adaptável porque rastreia mais veículos do que apenas o carro à sua frente.

Os testes em vias públicas mostraram como o controle de cruzeiro conectado e o V2V entre carros automatizados e convencionais funcionam em um cenário de tráfego comum - uma reação em cadeia de frenagem e reaceleração causada por um carro na frente de vários outros. Um veículo automatizado utilizando o controle de cruzeiro conectado foi capaz de frear com 60 por cento menos da força G exigida por um carro com motorista humano.

E essa transição mais suave da frenagem para a aceleração melhorou a eficiência energética em até 19 por cento para o veículo automatizado equipado com V2V. Também superou o desempenho de outros veículos automatizados operando sem V2V. Os resultados foram publicados recentemente na revista. Pesquisa de Transporte .

"Carros automatizados que utilizam dados V2V não só terão um desempenho melhor, mas também podem promover um ambiente mais amigável, onde poucos riscos de segurança se infiltram no tráfego e maior eficiência é possível para todos os carros na estrada, "disse Gabor Orosz, um professor associado de engenharia mecânica da U-M que liderou a pesquisa.

Carros automatizados estão chegando, mas eles enfrentarão muitos desafios ao compartilhar as estradas com veículos movidos por humanos. Os sensores de bordo não podem ver em torno dos cantos ou através de ônibus e caminhões. Se um carro aparecer repentinamente na visão dos sensores, o carro automatizado tem pouco tempo para responder e pode precisar frear com força para evitar uma colisão em potencial - exatamente como um motorista humano.

De forma similar, se um veículo alguns carros à frente aciona uma cascata de frenagem, os sensores a bordo dizem apenas ao carro automatizado para responder quando o carro imediatamente à frente pisa no freio. Não ver além da linha de visão direta significa muitas surpresas ao dirigir.

Embora os motoristas experientes muitas vezes prevejam riscos potenciais de segurança para dirigir suavemente e permanecer seguro, carros automatizados ainda têm um longo caminho a percorrer se os sensores de bordo forem sua única fonte de informação.

"Uma quantidade significativa de carros na estrada será equipada com dispositivos de comunicação V2V durante os próximos anos, desde grandes montadoras, como a General Motors, A Volkswagen e a Toyota estão implantando esses dispositivos de comunicação em seus novos carros, "Orosz disse.

"A maioria desses carros ainda será movida por humanos, mas eles vão transmitir suas informações de movimento, como posição, velocidade e aceleração. Quando um carro automatizado encontra esses sinais na estrada, ele pode pegar prontamente esses dados V2V e ver a situação do tráfego além do alcance dos sensores a bordo. "

O grupo de pesquisa realizou uma série de experimentos em estradas públicas no sudeste de Michigan, onde o veículo automatizado recebeu informações de movimento de até seis veículos movidos por humanos à frente.

Nos experimentos, O grupo de Orosz registrou cenários em que a frenagem se tornou cada vez mais severa enquanto caía em cascata ao longo de uma cadeia de veículos movidos por humanos. Quando a velocidade diminuiu de 55 mph para quase zero e depois chegou a 55 novamente, alguns humanos desaceleraram fortemente até 0,8 G, enviando qualquer coisa que não esteja presa voando em direção ao para-brisa. Contudo, o algoritmo de direção automatizado baseado em V2V manteve um perfil de velocidade mais estável, deslizando através das ondas do tráfego em rápida mudança. A desaceleração do veículo automatizado foi mantida inferior a 0,3 G, não derramar uma gota de uma xícara cheia de café.

"Os dados V2V permitem que o carro automatizado preveja como o tráfego da frente pode diminuir quando alguém começa a frear vários veículos à frente, "Orosz disse." O controle de cruzeiro conectado baseado em V2V então alivia o acelerador e se prepara para frear logo no início, noite fora da confusão quando um carro automatizado passa por ondas de tráfego pára-e-arranca.

"Em contraste, um controle de cruzeiro adaptativo baseado em sensor só começaria a frear depois que o carro imediatamente à frente começasse a frear, alguns segundos após a desaceleração ser transmitida por V2V. E esses poucos segundos podem ser cruciais ao dirigir em tráfego intenso. "

Segurança e conforto não são os únicos benefícios que um carro automatizado pode colher de informações V2V de carros movidos por humanos próximos. O grupo de Orosz também descobriu que o algoritmo de direção automatizado baseado em V2V pode economizar energia no tráfego pára-e-arranca em comparação com os algoritmos tradicionais baseados em sensor. Afinal, velocidade mais constante significa menos energia desperdiçada na frenagem e maior quilometragem para um galão de combustível ou uma bateria. E mesmo os carros movidos por humanos seguindo o veículo automatizado podem economizar até 7 por cento de energia, graças ao perfil de velocidade mais suave.

O estudo é intitulado, "Validação experimental de projeto de veículo automatizado conectado entre veículos movidos por humanos." A pesquisa foi financiada por Mcity, uma parceria público-privada liderada pela U-M que trabalha para acelerar veículos e tecnologias de mobilidade avançada.