La sicurezza alla guida nell’ultimo ventennio è diventata un punto focale per le case costruttrici.
Dal punto di vista dell’evoluzione i sistemi attualmente disponibili sulla maggioranza delle vetture, salvaguardano dalle disattenzioni e dagli imprevisti, diminuendo drasticamente gli incidenti.
L’insieme dei sistemi di sicurezza vengono definiti “ADAS” acronimo di “Advanced driver assistance systems” e comprendono un grande quantitativo di apparati tecnologici e sensori avanzati.
Dall’invenzione dell’ABS nel 1974 da parte di Volvo, i controlli di sicurezza si sono moltiplicati.
Quali sono i sistemi di sicurezza alla guida disponibili?
Sistema anti bloccaggio:
noto a tutti con l’acronimo “ABS” evita il bloccaggio delle ruote durante una frenata.
Il tutto grazie a un sistema elettronico integrato gestito da un’unità che legge il mancato rotolamento delle ruote.
Controllo elettronico della stabilità:
fondamentale per mantenere la vettura in strada ed evitare lo sbandamento, in tutte le situazioni di manto sdrucciolevole, scivoloso o alle alte velocità.
Nello specifico il sistema contiene:
- 4 sensori di velocità (uno per ruota) integrati nel mozzo ruota che comunicano alla centralina la velocità istantanea di ogni singola ruota.
- 1 sensore di angolo di sterzo, che comunica alla centralina la posizione e i movimenti del volante e quindi le intenzioni del guidatore.
- 3 accelerometri (uno per asse spaziale) normalmente posizionati a centro vettura, indicano alla centralina le forze agenti sull’automobile.
- alcuni sensori già presenti sulla gestione motore come la posizione della farfalla dell’acceleratore e il sensore del freno.
Il funzionamento dell’ESP è comandato da una centralina elettronica che agisce sull’alimentazione riducendo la coppia.
Nello specifico il sistema agisce sia sulle singole pinze freno, correggendo la dinamica della vettura.
In caso di sottosterzo i freni intervengono frenando la ruota posteriore interna alla curva, mentre nel sovrasterzo viene frenata la ruota anteriore esterna alla curva.
l’ESP, di norma, è associato al sistema di controllo della trazione “TCS” e all’ABS, essendo complementari nel funzionamento.
Controllo della trazione:
definito “TCS” o “ASR” il sistema di gestione della trazione o antipattinamento è d’obbligo su tutte le vetture prodotte nelle ultime vetture.
In primo luogo, il sistema, è composto di 4 sensori sulle ruote del veicolo che indicano la perdita di trazione e il rotolamento eccessivo rispetto le corrispondenti.
In seguito è presente un elaboratore elettronico che interviene su alcune variabili le quali sono diverse secondo il tipo di controllo del sistema.
Sistemi di assistenza alla guida avanzati:
Dal più canonico monitoraggio dell’angolo cieco allo smart cruise control, le auto si aggiornano per arrivare il più velocemente possibile a gestire la guida in maniera autonoma.
Nel 2004 l’agenzia governativa del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti incaricata dello sviluppo di nuove tecnologie per uso militare, conosciuta come “DARPA” ha indetto una gara nel deserto del Mojave per automobili senza guidatore.
Il primo anno nessuno dei partecipanti è riuscito a completare il tragitto, ma già dalla seconda edizione del 2005 l’università di Stanford ha vinto il premio di 2 milioni di dollari compiendo tutto il tragitto.
Il progetto Grand Challenge porterà nuova tecnologia sia nei mezzi ad uso militare, sia alla mobilità urbana per un aumento della sicurezza alla guida.
Panoramica dei principali sistemi di sicurezza ADAS:
è necessario specificare che ogni casa automobilistica utilizza il proprio acronimo per identificare i sistemi.
Adaptive Cruise Control:
Tramite un insieme di sensori, telecamere e radar la vettura mantiene la velocità impostata gestendo la distanza dall’auto che ci precede ed evitando l’uscita dalla carreggiata. Nei sistemi più completi l’auto può fermarsi completamente entro una determinata velocità.
Attention Assist:
Un avviso sonoro seguito dall’accensione di una tazzina sul cruscotto? Il sistema di protezione da stanchezza e colpi di sonno ha rilevato una guida anomala.
Tramite i movimenti del volante, la gestione di gas e freno e a volte tramite videocamere puntate sugli occhi del guidatore, l’attention assist avvisa di prendersi una pausa per evitare incidenti a causa di disattenzioni o colpi di sonno.
Blind spot assist:
Come nel caso dell’adaptive cruise control i radar effettuano una verifica per tutta l’area circostante dell’auto, indicando con una segnalazione acustica e con l’illuminazione di un logo negli specchietti retrovisori l’avvicinarsi di una vettura per evitare l’impatto dovuto alla mancanza di visibilità nell’angolo cieco.
Lane keeping assist:
Una telecamera posta tra lo specchietto e il parabrezza inquadra la strada d’avanti a noi, riconoscendo le strisce di carreggiata e indicando sia in modo sonoro, sia con un avviso visivo sul quadro strumenti l’oltrepassare delle linee segnaletiche.
Alcuni sistemi sono solo di avviso, altri riportano la vettura al centro della corsia in modo autonomo correggendo l’angolo di sterzo.
Forward Collision Warning:
Come in altri casi visti in precedenza il sistema di prevenzione dalle collisioni è composto da un radar e una videocamera.
La videocamera inquadra il veicolo che ci precede e riconosce l’accensione degli stop, la forma del veicolo e rileva una prima idea di distanza.
Il radar conferma ciò che la videocamera rileva, quindi implementa i dati con una massa del veicolo d’avanti a noi e una velocità teorica.
La centralina di controllo elabora tutte le informazioni e invia un impulso ai freni e taglia la coppia motrice riducendo drasticamente la velocità, ciò permette di bloccare l’auto e ridurre il danno da impatto evitando incidenti gravi.
Attualmente il sistema ha un range di funzionamento variabile a seconda del veicolo alcune case automobilistica indicano il limite di fermata a 120 Km/h e di rallentamento a 180 km/h.
Autonomous Emergency Braking:
Come il precedente, il sistema si basa su un radar e una videocamera, in alcuni casi 2, registrando in maniera precisa i dati per riconoscere pedoni, ciclisti e animali di grandi dimensioni.
Il radar conferma tramite rilevazione della densità ossea o delle parti muscolari i dati immessi nella centralina dalla videocamera e nel caso ferma il veicolo in occasione di qualsiasi veicoli.
Attualmente il limite di questa tecnologia è sui 50 – 60 km/h.
Traffic Sign Recognition:
Il riconoscimento della segnaletica stradale funziona sempre tramite la videocamera posta sul parabrezza e può essere coadiuvata dalle informazioni contenuti nei sistemi di navigazione all’interno dell’auto.
Per esempio le vetture con il sistema più sofisticato prevedono la diminuzione della velocità in base alla lettura del cartello di limite di velocità in caso sia attivo lo smart cruise control, in ogni caso invece è presente la segnalazione visiva sul quadro strumenti.
Sicurezza alla guida e vetture autonome:
Le società di informatica e del settore automotive più rilevanti stanno investendo enormi quantitativi di denaro per lo sviluppo della piattaforma tecnologica con una sicurezza e un’efficienza di altissimo livello.
Iniziamo a leggere sui giornali di situazioni al limite della realtà se ci basiamo alle conoscenze sull’auto presenti anni or sono:
Si addormenta alla guida di una Tesla con il pilota automatico a 140 km/h, illeso. fonte Corriere della sera.
Guida autonoma, Waymo: robotaxi senza conducente a Phoenix. fonte Gazzetta dello sport
Roborace: al via il campionato a guida autonoma. fonte Alvolante.
Questi sono solo alcuni dei titoli presenti sui giornali che evidenziano la direzione che sta prendendo lo sviluppo tecnologico del settore auto e l’avanzamento nella sicurezza alla guida.
Sempre più modelli hanno introdotto la guida autonoma di 1° e 2° livello, ma quali sono le differenze:
Livello 0:
Le auto di livello zero, sono quelle sulle quali non sono presenti dispositivi elettronici per dare assistenza attiva al guidatore.
Il guidatore naturalmente deve mantenere il pieno controllo dell’auto per evitare situazioni di rischio.
La presenza di sistemi ormai comuni e obbligatori come ESP e ABS non è considerata assistenza alla guida, poiché questi sistemi elettronici intervengono per correggere situazioni critiche.
Livello 1:
Il livello 1 della guida autonoma, prevede sistemi che possono intervenire sul controllo longitudinale o laterale della vettura, variando velocità e direzione dell’auto.
Le centraline intervengono su freni, acceleratore e sterzo. Il conducente deve mantenere le mani sul volante e i piedi pronti sui pedali.
Sistemi tipici di un livello uno sono il Lane assist o il Cruise Control adattivo.
Come specificato in precedenza, i dispositivi fanno rallentare l’auto o mantengono la carreggiata richiamando il conducente tramite avvisi acustici.
Livello 2:
Quando il guidatore può lasciare al veicolo il controllo di acceleratore e sterzo in situazioni particolari abbiamo il 2° livello di guida autonoma.
i sistemi elettronici, sensori e telecamere devono essere sufficientemente tecnologiche da rilevare tutto il contesto che circonda l’auto, inoltre è necessario avere un fondo stradale in ottime condizioni e una segnaletica orizzontale estremamente visibile per far procedere il veicolo in autonomia entro velocità determinate dal costruttore.
Livello 3:
Il livello 3 è definito guida altamente automatizzata.
Il sistema è in grado di assolvere tutte le necessità di guida senza necessità di avere il controllo continuo dell’andamento longitudinale e laterale del veicolo, da parte del conducente.
Questo tipo di sistema prevede la capacità di riconoscere i propri limiti analizzando molti fattori dell’ambiente esterno, avvisando il conducente e disattivando l’automazione.
La difficoltà nella gestione del passaggio da guida autonoma, in condizioni critiche, alla ripresa di controllo da parte del conducente ha spinto Audi ad abbandonare momentaneamente il livello 3 sulle proprie auto.
Livello 4:
Nessuna assistenza da parte del conducente è richiesta e l’auto è in grado di viaggiare da sola.
La guida autonoma di 4 livello è ad uso limitato solo in parcheggi automatizzati o in autostrada, questa tipologia prevede, la messa in sicurezza dell’auto in caso il conducente non riprenda il controllo al termine.
Livello 5:
La classificazione SAE prevede nel livello 5 il massimo dell’assistenza e chiaramente non prevede alcun intervento da parte del guidatore.
Il conducente diventa a tutti gli effetti un passeggero e su vettura dotate di ADAS di questo livello tecnologico, nell’abitacolo possono essere rimossi sia il volante che la pedaliera.
Waymo, la società che realizza le auto autonome di Google è stata la prima a ricevere la licenza per la guida senza conducente.
Resta con noi per altre informazioni sulla sicurezza alla guida e leggi tutti i nostri articoli di blog per rimanere sempre aggiornato.
