SEMÁFOROS INTELIGENTES COM SISTEMA ANTI-COLISÃO.

TRABALHO INTERDISCIPLINAR DIRIGIDO II

INSTITUTO POLITÉCNICO – Centro Universitário UNA

SEMÁFOROS INTELIGENTES COM SISTEMA ANTI-COLISÃO

CURSO: Engenharia Mecânica

Breno Lyncon, Daniele Souza, Dennis Lima, Divino Brandão,

Paulo Santos, Rubayat Pereira.

Professor TIDIR Orientador:

Mário Roberto Martins de Souza Silva Braga

Professores Co-orientadores:

Antônio Augusto Ribeiro Pereira, Lucinea do Amaral, Maria Ivonete Nogueira da Silva.

1. TEMA: INTRODUÇÃO A CIÊNCIA

2. SUBTEMA:

Soluções de Engenharia para a Comunidade Local, considerando-se os eixos temáticos de Sustentabilidade, Desenvolvimento Local, Relações Étnico-Raciais e Inclusão Social.

3. IDENTIFICAÇAO DO PROBLEMA/DESAFIO TÉCNICO

Nos últimos anos, o volume de carros tem aumentado significativamente, e consequentemente o número de acidentes de trânsito também, um tipo de acidente que será estudado nesse trabalho será a colisão traseira nos semáforos. Estudos mostram que 95% dos acidentes de trânsito são causados por erro ou negligência humana, o excesso de velocidade e dirigir colado na traseira do carro da frente, são as principais negligências registradas no transito que provocam esse tipo de acidente [1].

4. OBJETIVO

O nosso objetivo é estudar uma maneira de reduzir o número das colisões traseiras por meio da interação do sistema do carro com o semáforo através de sensores inteligentes.

5. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

O funcionamento do sistema segue o roteiro quando o semáforo estiver na cor amarela, o mesmo irá emitir um sinal para o carro ativar seu sistema de frenagem e evitar o avanço de sinal e freadas bruscas, esse sinal emitido do semáforo tem uma determinada área que pode variar de acordo com o fluxo de veículos em uma via e a sua velocidade permitida, sendo assim quanto maior o fluxo e a velocidade permitida maior seria o alcance do sinal emitido do semáforo para o carro.

A distância mínima do alcance do semáforo deve ser maior que a distância que o veículo leva para parar. Na figura 1 tabelamos a distância que o veículo leva para parar através da velocidade permitida pela via.

Distância mínima do alcance do sinal do semáforo
Velocidade Máxima Permitida (km/h)	Distância para o veículo parar (m)
60	50,001
50	41,667
40	33,333
30	25
20	16,667

Figura 1 – Alcance mínimo do sinal do semáforo.

A distância foi calculada de acordo com a velocidade máxima permitida (v) e o tempo (t) de 3 segundos para o carro parar. A partir da equação.

[pic 1]

Os tipos de comunicação que podem ser realizadas entre o semáforo e o carro pode ser através de internet, sensores, sinal de rádio, sinal infravermelho, comunicação por satélite, micro-ondas dentre outras, mas todos os tipos de comunicação necessitam de uma espécie de código aberto (open-source), que é o que lhe permite comunicar com seu veículo [2]. O semáforo funciona ligado na rede principal de alimentação, mas possuem sistema de proteção ativado por baterias alimentadas com energia fotovoltaica [3].

Além da interação com os semáforos, os veículos também irão interagir entre si através do sistema ACC (Adaptive Cruise Control), que funciona com um radar instalado na dianteira do veículo emitindo um sinal de ultrassom. Quando é detectada a presença de um objeto, o computador calcula a distância e a velocidade do veículo da frente. Quando o veículo da frente desacelera, o carro com ACC também irá diminuir a velocidade, mantendo a distância mínima determinada.  Como na figura 2.

[pic 2]

Figura 2 – Distância entre os veículos [4].

A velocidade máxima do veículo com ACC e a distância mínima do veículo da frente expressa pelo vetor d ([pic 3]) são pré-programadas pelo motorista.

A aceleração que o veículo adquire é diretamente proporcional à intensidade da força que atua sobre ele, e possui a mesma direção e mesmo sentido desta força. Este fenômeno é explicado pela segunda lei de Newton, onde haverá uma força resultante que não será nula. Podemos identificar este principio de força no momento de aceleração e também no acionamento dos freios para reduzir ou parar o veículo. O aumento ou redução da velocidade ocorre pela ação de forças aplicadas através de força motriz e pelo freio respectivamente.