Investigação da UA simplifica complexo sistema eletrónico dos veículos de competição

UA/DICYT Os atuais métodos de modelação das centralinas dos automóveis, ou seja, dos dispositivos eletrónicos utilizados no controlo de grande parte das funções mecânicas, elétricas e eletrónicas dos carros atuais, chegaram a um ponto de complexidade extremamente elevado ao nível do software e conduzem, por isso, a vários problemas de manutenção e de desenvolvimento. Pedro Kulzer, estudante de doutoramento da Universidade de Aveiro (UA), partiu desta premissa para desenvolver o ECU2010, uma nova solução que minimiza a panóplia de software necessária aos atuais sistemas automóveis, especialmente pensada para as competições.

Desenvolvido a pensar no desporto motorizado, o ECU2010 pode vir a revolucionar modalidades como a Fórmula 1 ou as competições de ralis onde a simplificação dos sistemas pode fazer a diferença entre ganhar ou perder, bem como causar uma enorme diferença ao nível do dispêndio financeiro.

“O problema atual dos carros de competição prende-se com a complexidade do software e hardware. Se nos carros de série temos centenas de pessoas a trabalhar num só projeto, no desporto automóvel apenas uma, duas ou talvez três pessoas se dedicam a desenvolver e a resolver problemas que vão surgindo”, explica Pedro Kulzer, cuja trabalho resultou da tese de doutoramento em Engenharia Electrónica da UA. “As minhas soluções visavam permitir concentrar a atenção dessas poucas pessoas nas coisas que interessam realmente, sem se terem de ocupar e perder tempo e paciência com coisas secundárias aos processos que pretendem desenvolver, como por exemplo terem de procurar problemas na extensa e praticamente indomável cadeia de compilação”, aponta.

O Macro como conceito central

“O elemento central deste sistema é o conceito de "Macro" que consiste num bloco gráfico que representa uma de muitas operações necessárias num sistema automóvel, como sejam funções aritméticas, lógicas, de filtragem, de integração, de multiplexagem, entre outras, e que fazem parte, precisamente, dos processos que interessam. Estas "Macros" eliminam, de forma intrínseca (by design), cerca de 80 problemas associados às camadas internas daquelas cadeias de compilação das existentes linguagens de programação, sejam elas textuais ou gráficas.

“A principal inovação trazida por estas operações "Macro", é que representam operações gráficas que são diretamente processadas pelo hardware, sem quaisquer camadas ou tradutores intermédios que pudessem causar os mais de 80 problemas atualmente identificados em sistemas existentes”, explica Pedro Kulzer, cujo trabalho resultou da tese de doutoramento em Engenharia Electrónica.

Assim, “o resultado final do trabalho proposto assenta numa única ferramenta gráfica, totalmente integrada que permite o desenvolvimento e gestão de todo o sistema de forma simples numa única interface visual”.

Parte do resultado apresentado por Pedro Kulzer assenta numa plataforma hardware, também ela desenvolvida de raiz e totalmente adaptada ao software apresentado, bem como na elevada flexibilidade e escalabilidade, para além de permitir a utilização de exatamente a mesma tecnologia hardware e software quer para a centralina, como para o datalogger e para os periféricos, conferindo as mesmas possibilidades a todos estes componentes.

Combinação de software e de hardware

“O que proponho é um ambiente de desenvolvimento no que à programação diz respeito, e a tudo o que está ligado à gestão do programa resultante, que foca o engenheiro nas funcionalidades automóveis como na gestão do motor, do chassis, do datalogging ou da telemetria que pretende desenvolver e que lhe retira o ‘peso’ de ter também de cuidar dos pormenores de funcionamento do próprio ambiente de desenvolvimento e dos seus problemas internos quando estes surgem”, diz o estudante.

No fundo, “com uma comparação algo simplista, é como se um motorista de camião não tivesse mais de verificar os níveis de óleo, de água ou do combustível e funcionamento de luzes e travões e baterias no seu camião e apenas se tivesse de concentrar em conduzi-lo durante todo o tempo”.

“A grande diferença para os sistemas atuais que escondem todos esses pormenores internos debaixo dos seus capots graficamente bonitos e coloridos e que tudo prometem, é que o sistema aqui desenvolvido não necessita sequer de óleos, águas ou combustíveis, luzes, travões ou baterias! Isso foi tudo eliminado "by design"! Logo, os mais de 80 problemas associados aos sistemas atuais nem sequer podem surgir no sistema aqui desenvolvido e muito menos precisam ser escondidos”, explica.

O ponto central do trabalho do investigador situa-se nas operações que compõem as funcionalidades do software de gestão, por exemplo, do motor ou dos chassis, e que normalmente são acompanhadas de um sem-fim de detalhes técnicos secundários.

“Na minha tese e no projeto prático que desenvolvi, esses aspetos teriam um peso praticamente nulo”. Ou seja, diz, “as poucas pessoas disponíveis poderiam, finalmente, concentrar-se em desenvolver software para os pilotos, em vez de passarem grande parte do tempo apenas ocupados em manter todas as complexidades técnicas internas a funcionar e a resolver os inúmeros problemas que vão surgindo ao longo de toda a existência dos respetivos sistemas”.

No fundo, “desenvolveu-se uma plataforma, com uma combinação de software e de hardware, que não gera todos aqueles problemas técnicos atualmente habituais e com que a indústria automóvel aprendeu e se habituou a ter de lidar, mas que representa uma fatia de custos financeiros e temporais de enorme relevância”. Sendo certo, aponta o investigador, “que é difícil essa indústria mudar radicalmente os sistemas que usa e desenvolve, por razões logísticas, temporais e até políticas, ficou provado que é possível mudar radicalmente o cenário atual”.