Auto e pilota automatico

Il settore automotive è in continua evoluzione, e da sempre rappresenta una delle principali fucine dello sviluppo tecnologico.

Più di recente, le compagnie del settore, hanno avviato con i propri centri ricerca studi di veicoli per i quali il conducente umano non sia più una condizione essenziale: le cosiddette auto a guida autonoma o self driving cars.

Le prime ipotesi di auto che si guidano da sole risalgono al 1939, quando General Motors si presentò alla Fiera Mondiale di New York con una esposizione che illustrava le previsioni della compagnia sulle città e sui mezzi di trasporto.

Oggi possiamo affermare che a quel tempo fu troppo ambizioso parlare già di auto a guida autonoma, non vi erano né le tecnologie e né le competenze per implementare progettualità di siffatta natura.

Tuttavia, una cosa che accomuna le teorie dell’epoca non è il fatto che queste fossero errate, ma semplicemente che si sarebbero realizzate molti anni dopo rispetto a quando originariamente previsto.

Il cammino è ancora lungo anche se oggi ci sono tecnologie molto avanzate che hanno permesso di migliorare l’esperienza di guida fino ai test dei primi veicoli a guida autonoma.

Ma a che punto siamo oggi con questa tecnologia?

Dal caso in cui la guida è totalmente manuale a quello in cui la medesima è totalmente automatica vi sono tutta una serie di sfumature e gradienti.

Gli attuali modelli di auto in commercio infatti, sono essenzialmente dotati di innovazioni come il controllo di crociera e il Lane Assist, che fanno parte di sistemi di supporto per il conducente, denominati Advanced Driver-Assistance System (ADAS) e classificati in diversi livelli di capacità funzionali.

Divisi in sei livelli specifici che vanno da zero, destinato alle vetture senza alcuna tecnologia di assistenza, a cinque, per i mezzi del futuro che viaggeranno in completa autonomia senza gli input del pilota, gli ADAS ammessi ai giorni nostri nei Paesi occidentali sono quelli per la guida semi-autonoma, che consente alcune automazioni da parte dell’elettronica di bordo a patto che il guidatore mantenga l’attenzione vigile e la presenza fisica (per esempio con le mani sul volante) durante la marcia.

Sono adottati per lo più per migliorare la sicurezza e le prestazioni. Per tutte queste ragioni oggi possiamo parlare tuttalpiù di veicoli a guida assistita o ad autonomia parziale, ossia mezzi nei quali l’auto può prendere alcune decisioni autonome ma il controllo e l’ultima parola spettano ancora al conducente.

Come possono queste tecnologie realizzare queste funzioni?

La dotazione sensoristica delle automobili è l’elemento chiave che ha consentito di poter sviluppare queste funzioni.

I sensori lavorano insieme al software di bordo dotato di algoritmi anticollisione, riconoscimento di carreggiata, predizione guasti per monitorare la guida e intervenire in caso di emergenza.

In altri termini, nel veicolo è presente un sistema centralizzato tipicamente basato su algoritmi di intelligenza artificiale che assiste il guidatore in diverse situazioni.

I dispositivi ADAS si fondano tutti su questi principi tecnologici, integrati da alcuni elementi ulteriori volti ad adattarli ai singoli scopi.

Uno dei sistemi più utilizzati è senz’altro l’avviso di collisione, che agisce mediante dei sensori ad ultrasuoni, proprio come il sistema biologico dei pipistrelli, installati sul veicolo che, in base alla distanza, alla velocità ed al traffico, si attivano in caso di avvicinamento eccessivo “avvisando” del rischio imminente.

Molto simile è l’assistente al parcheggio con la sola differenza che l’avvertimento avviene in fase di manovra per il posteggio e non durante la marcia su strada.

Talvolta l’assistente al parcheggio è integrato da videocamere che consentono al conducente di beneficiare non solo dell’avviso sonoro che cambia a seconda della prossimità agli altri veicoli, ma anche di una panoramica visuale. Discorso simile si può fare per gli ADAS per il monitoraggio degli angoli ciechi che permettono di scoprire eventuali pericoli ed avvisare il conducente.

Ciò permette di migliorare la sicurezza di guida, per ridurre il rischio di collisioni stradali e incidenti con pedoni e ciclisti.

Questi sono solo alcuni esempi dei principali strumenti di cui sono dotate molte delle auto in circolazione, ma potremmo citarne altri come la Frenata automatica di emergenza (AEB) o il Rilevatore della stanchezza del conducente, che è uno degli ADAS più importanti e sofisticati. Quest’ultimo, mediante un sistema complesso di telecamere e sensori, monitora l’attenzione del guidatore, intervenendo in caso di bisogno con avvisi acustici; in assenza di una reazione umana, poi, vengono attivati degli ausili ulteriori come il controllo del veicolo da parte del computer di bordo. Esiste persino la possibilità con un controllo automatico della dilatazione della retina utilizzato per avviare il motore solo se si è in condizioni normali del tasso alcolico.

Ebbene, tutti questi dispositivi ad alta tecnologia sono ancora distanti dal livello di sofisticatezza e precisione richiesti per la guida totalmente autonoma.

Gli ADAS sono infatti la base delle future self driving car, ma sono ancora “dipendenti” dall’intervento del conducente.

Come abbiamo visto, questi sistemi consentono di godere già di molti ausili, ma per poter parlare di vera self driving car non basta che questa abbia strumenti capaci di ridurre l’intervento del conducente, bensì di escluderlo totalmente.

Si tratta quindi di un’evoluzione successiva.

Infatti come detto in precedenza dei 6 gradi di self driving, soltanto gli ultimi due rappresentano davvero la massima evoluzione di questa tecnologia.

La gradazione consiste in una suddivisione ormai accettata a livello mondiale, realizzata per la prima volta da SAE (Society of Automotive Engineers) e utilizzata da tutti gli operatori del settore.

Il massimo livello di automazione della guida in altri termini, trasforma il conducente in passeggero.

Ad oggi ci sono dei modelli estremamente avanzati, su tutti la Tesla Model 3 dotata del sistema Autopilot e alcune auto di livello 3 che permettono di beneficiare della guida autonoma per brevi tratti e a determinate condizioni, come ad esempio l’Audi A8.

Il livello 5, però, è ancora un progetto.

L’idea della tecnologia di guida autonoma è basata essenzialmente proprio sul software di pilota automatico che, come accennato, è in parte già esistente in alcune circostanze.

Questo controlla l’auto attraverso una serie di sensori ed è in grado di comunicare con le altre vetture e l’infrastruttura stradale, dialogando in tempo reale con semafori, gallerie e piattaforme web che forniscono informazioni sul traffico ed eventuali incidenti.

I sistemi sensor-based intervengono poi in tutti quegli ambiti in cui l’errore umano tende a verificarsi con più frequenza, agendo sia a bassa che ad alta velocità, tanto nel traffico della città quanto in autostrada.

Per capire quindi i motivi che a oggi ostacolano ancora la circolazione dei veicoli autonomi, occorre tenere sempre presente il fatto che quello che renderebbe possibile il self driving dovrebbe basarsi sull’integrazione tra diversi sistemi di connettività, che si suddividono in V2V (veicolo con veicolo) e V2I (veicolo con infrastruttura).

Questo è ciò che permette alla vettura di raccogliere dati dall’esterno, immagazzinarli, e applicarli istantaneamente per agire in modo sicuro.

Qui infatti emergono i limiti, poiché non solo le tecnologie necessarie ai veicoli non sono ancora pronte per andare oltre i test, ma anche le stesse città, che diverrebbero delle smartcity, e le loro infrastrutture non sono ancora dotate di un livello di connettività tale da rendere superfluo il guidatore.

In altri termini, occorre un insieme di fattori che devono funzionare alla perfezione e in modo coordinato, senza che possa essere trascurato il minimo dettaglio.

Non bisogna dimenticare che in gioco c’è la sicurezza delle persone.

Negli ultimi anni abbiamo visto le nuove tecnologie rendere possibili cose apparentemente impossibili, e ispirare progetti fino a poco tempo fa impensabili.

Da Alice e Bob, i primi chatbot al mondo capaci di sviluppare un linguaggio di comunicazione proprio al progetto del Metaverso annunciato da Facebook, stiamo vivendo un periodo d’oro per il settore.

Certamente le auto a guida autonoma potranno inserirsi in questo percorso evolutivo, e in tal senso occorrerà monitorare i prossimi sviluppi per capire se le previsioni Elon Musk di arrivare presto al livello 5 saranno vere.

In ogni caso questo tipo di veicoli sarà probabilmente il futuro, occorre pertanto farsi trovare pronti fin da subito e sotto tutti i punti di vista.