Self Driving Cars: come funzionano le auto a guida autonoma

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Le auto a guida autonoma trasformeranno nei prossimi anni il concetto di mobilità, fino ad eliminare del tutto qualsiasi interazione del guidatore. Oggi non siamo troppo lontani da questo scenario, tuttavia bisogna ancora superare una serie di difficoltà normative e potenziare le infrastrutture indispensabili per la diffusione delle self driving cars.

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Cosa sono le self driving cars
Le auto con guida autonoma sono dei veicoli in grado di circolare in strada da soli o con la supervisione umana, senza nessun intervento da parte del conducente o con un supporto limitato ad alcune situazioni di guida. Si tratta di una tecnologia innovativa, basata su sistemi automatizzati di pilotaggio, una serie di sensori installati nella vettura e le infrastrutture intelligenti della smart city.

Oggi esistono già delle macchine in grado di gestire la guida in maniera indipendente, tuttavia mancano ancora delle normative adeguate e il supporto delle connessioni ultrarapide. Al momento possiamo dunque parlare di veicoli a guida assistita, in cui l’automobile prende alcune decisioni autonome ma il controllo rimane al guidatore.
Ad ogni modo, i sistemi ADAS stanno già cambiando il modo di guidare, aiutandoci a ridurre gli incidenti e migliorare le prestazioni alla guida. Una vera self driving car rappresenta l’innovazione successiva, affinché si possa arrivare in futuro all’utilizzo di veicoli sprovvisti perfino del volante.

I livelli delle auto a guida autonoma
Nel campo delle self driving cars esistono 5 livelli di guida autonoma, sebbene soltanto gli ultimi due rappresentino davvero la massima evoluzione di questa tecnologia. Allo stesso tempo è importante capire i vari step, per comprendere come funzionano questi sistemi e a che punto siamo oggi.
Questa suddivisione, ormai globalmente accettata, è stata realizzata dalla SAE (Society of Automotive Engineers), per classificare e identificare i gradi di automazione dei veicoli. La scala SAE (SAE J3016) è un riferimento fondamentale, adoperato da tutti gli operatori del settore per orientarsi in questo campo.

Livello 1 – guida assistita
Nel primo livello troviamo le auto a guida assistita, dove il guidatore è supportato da sistemi che lo avvertono di alcuni pericoli e lo aiutano a migliorare la sicurezza. Rientrano in questa categoria i dispositivi anticollisione, i regolatori di velocità come il cruise control e i rilevatori della distanza con gli altri veicoli.

• I dispostivi possono frenare o accelerare il veicolo.
• Viene fornito un supporto superiore e attivo al conducente.
• Esempio: cruise control adattivo o mantenimento della corsia.
Livello 2 – automazione parziale
Già con il livello 2 possiamo iniziare a parlare di self driving cars, sebbene siano ancora veicoli con automazione parziale. A differenza del livello 1, queste vetture sono in grado di intervenire attivamente, ad esempio gestendo lo sterzo o frenando automaticamente se viene rilevata una situazione di emergenza.

• I dispositivi possono frenare e accelerare l’auto.
• La macchina supporta attivamente il conducente.
• Esempio: cruise control adattivo integrato con il mantenimento della corsia.
Livello 3 – automazione elevata
Quando si entra nel livello 3 finalmente le vetture a guida autonoma diventano una realtà concreta, sebbene sia ancora richiesta la partecipazione attiva del conducente. Le auto possono guidare da sole in alcune condizioni, inoltre monitorano il veicolo e il traffico, perciò se in caso di necessità il driver non effettua la manovra corretta è la macchina a farlo al suo posto.

• Il veicolo è in grado di guidare da solo in alcune condizioni.
• In assenza dei requisiti è necessario l’intervento del conducente.
• Esempio: sistema Traffic Jam per la guida autonoma nel traffico.
Livello 4 – automazione completa della guida
Le self driving cars di livello 4 sono auto in grado di guidarsi da sole in presenza di requisiti e condizioni specifici, come i robot taxi senza volante o pedali. In caso di malfunzionamenti però il guidatore deve intervenire, riprendendo il controllo del veicolo per motivi di sicurezza, oppure l’auto si ferma in modo autonomo.

• Il veicolo è in grado di guidare da solo in alcune condizioni.
• In assenza dei requisiti è necessario l’intervento del conducente.
• Esempio: taxi driverless o veicoli senza volante.
Livello 5 – automazione totale
Rispetto alle tecnologie precedenti, con il livello 5 non è indispensabile la presenza nella vettura del volante o dei pedali, poiché l’auto autonoma fa tutto in modo indipendente, dunque non bisogna neanche saper guidare. In questo caso ogni persona è un passeggero, quindi non resta che indicare la destinazione e godersi il viaggio.

• L’auto può guidarsi da sola in qualsiasi condizione.
• Non è richiesto l’intervento del conducente.
• Esempio: funzionalità di Livello 4 senza restrizioni operative.
Come funziona il pilota automatico delle self driving cars
La tecnologia di autonomous driving è basata sul pilota automatico. Si tratta di un sistema che è in grado di comunicare con le altre vetture e l’infrastruttura stradale, dialogando in tempo reale con semafori, gallerie e piattaforme web che informano il programma sulle condizioni del traffico ed eventuali incidenti. Di fatto, l’autopilota è un software che controlla l’auto attraverso una serie di sensori.
A seconda del livello di guida autonoma, il pilota automatico può assistere il conducente o guidare l’auto da solo, diventando sempre più preciso grazie a tecnologie di intelligenza artificiale e machine learning. Per monitorare lo spazio usa sistemi radar, localizzatori GPS e sensori a ultrasuoni, con la capacità di rilevare qualsiasi ostacolo come auto, camion, moto, pedoni e ciclisti.

Normativa sulla guida autonoma
La guida autonoma piace sicuramente, ma è consentita? Da quando la Commissione economica per l'Europa delle Nazioni Unite (UNECE) ha approvato nuovi regolamenti nel gennaio 2021, consentendo l'uso del sistema automatico di mantenimento della corsia sulle strade pubbliche, i governi si sono dati da fare per approvare nuovi regolamenti AV. Da allora, Germania, Giappone e Regno Unito hanno ufficialmente approvato la guida condizionale eyes-off di livello 3 AV sulle strade pubbliche, con altri paesi europei che dovrebbero approvare una legislazione simile nel 2022. La Germania dovrebbe diventare il primo paese ad approvare nuove leggi AV di livello 4.