"Gli ADAS, la sicurezza al primo posto": ecco cosa sono i sistemi di assistenza alla guida e come stanno evolvendo.

La ricerca nell’ambito della sicurezza è un percorso iniziato parecchi decine di anni fa, ma l’introduzione dei sistemi di assistenza alla guida è un fatto molto più recente. Ci troviamo di fronte a tecnologie sofisticate, rese ormai disponibili al grande pubblico.

Molti dei ricercatori impegnati su questo fronte hanno messo in evidenza, già da tempo, come un guidatore generalmente distratto riesca a esprimere una guida più responsabile quando viene monitorato e assistito con segnali acustici, luminosi o, in alcuni casi, con interventi forzati su alcuni comandi del veicolo.
Tutta la tecnologia messa in campo per raggiungere questo obiettivo è attualmente nota con la sigla ADAS, acronimo di Advanced Driver Assistance Systems. Gli ADAS, nella pratica, vengono solitamente integrati all’interno dell’architettura dell’auto, ma possono anche essere implementati attraverso applicazioni di tipo mobile.

I sistemi del primo tipo prevedono tecnologie come, per esempio, il riconoscimento dell’angolo cieco dello specchietto retrovisore, l’assistenza al cambio di corsia, l’uso automatico degli abbaglianti e altre soluzioni di questo genere.
Le applicazioni mobile, invece, a fronte di un costo più basso, occupano un grado di complessità superiore, almeno in termini di studio dei dati, perché si basano sull’analisi di dati sensoriali che vengono recuperati durante la guida, attraverso processi di auto apprendimento da parte dei computer di bordo, i famosi “machine learning”, ma più frequentemente dagli smartphone che usiamo tutti i giorni.

Attraverso i dati estratti mediante questo processo di osservazione del comportamento del conducente, vengono successivamente proposti, sempre dalla macchina pensante, dei suggerimenti o degli adeguamenti nella gestione dei comandi del veicolo o delle azioni intraprese dal conducente.
 

Gli ADAS nel dettaglio

Abbiamo quindi definito gli ADAS come un insieme di sistemi di assistenza alla guida che operano nella direzione della sicurezza, supportando il driver al fine di ridurre al minimo le collisioni e, più in generale, gli incidenti che potrebbero avere conseguenze drammatiche, sia per l’incolumità degli occupanti all’interno del veicolo, sia per tutti gli altri utenti della strada, tra cui pedoni, ciclisti, motociclisti e operatori stradali.

La ricerca che ha portata allo sviluppo degli ADAS sta lavorando da tempo in due principali direzioni: lo sviluppo di hardware e software integrati nel veicolo e le soluzioni di intelligenza artificiale che sfruttano sensori in grado di rilevare situazioni pericolose.

Le soluzioni hardware, con relativo software, sono ormai note a tutti: sistema di mantenimento della corsia, avviso di potenziale collisione, assistenza al parcheggio, riconoscimento della segnaletica stradale, miglioramento della visione notturna e sistemi di avviso integrati nelle applicazioni di navigazione.

La seconda direzione sfrutta le potenzialità degli attuali smartphone e dei loro sensori. Esistono infatti delle applicazioni che, una volta scaricate sul telefono, sono in grado di analizzare il comportamento del conducente, per poi suggerire allo stesso eventuali correzioni al suo stile di guida, in favore della sicurezza. In questa sede, ci occuperemo di approfondire la tecnologia appartenente al primo gruppo.
 

Gli ADAS come sistema integrato per la sicurezza

Abbiamo già anticipato come la sicurezza attiva rappresenti quell’insieme di soluzioni messe in campo per evitare che un incidente abbia luogo. Per completezza, qui di seguito ricordiamo brevemente tutti quei sistemi hardware e software che, implementati tra loro e all’interno del veicolo, appartengono e lavorano di concerto con tutti gli altri impianti di quel sistema complessivo che va sotto il nome di ADAS.

L’ABS (Antilock Braking System), che risale al 1978, fu uno dei primi sistemi di assistenza alla guida, il cui compito è quello di ridurre le distanze di arresto evitando che le ruote raggiungano la condizione di bloccaggio totale.
Sulla scia dell’ABS, arrivò l’ESP (Electronic Stability Program) per il controllo della stabilità.
All’interno di questo filone possiamo annoverare le sospensioni attive, un sistema di controllo preciso per le oscillazioni del corpo vettura. Anche in questo caso, la gestione del sistema di sospensione può giocare un ruolo fondamentale nel mitigare comportamenti estremi in caso di manovre improvvise impegnative.

Il controllo della velocità di crociera, un sistema da tempo affermato sul mercato americano, è arrivato anche sulle auto europee e con l’arrivo dei sistemi ADAS l’integrazione con gli hardware e i software disponibili lo ha trasformato in un controllo adattivo della velocità, il noto ACC (Adaptive Cruise Control).
I sistemi di bordo sono in grado di verificare costantemente la distanza del veicolo che precede e quindi di prendere decisioni per adeguare la velocità ai fini del mantenimento della distanza di sicurezza.
Anche questa conquista non sembrò sufficiente a colmare la disattenzione di alcuni conducenti. Venne quindi introdotto l’AEB, ovvero l’Autonomous Emergency Braking, la frenata di emergenza assistita in caso di potenziale collisione imminente. Ma non finisce qui.
L’angolo cieco dello specchietto retrovisore è sempre stato foriero di incidenti causati da pericolosi cambi di corsia. È stato quindi introdotto il Blind Spot Detection, che prevede, a seconda dei modelli di vettura, allarmi visivi e acustici quando un veicolo si sta avvicinando a noi su un’altra corsia. L’allarme visivo è solitamente una luce che lampeggia direttamente all’interno dello specchietto retrovisore, mentre l’avviso acustico è integrato nell’impianto audio del veicolo.

In alcuni casi, e con il chiaro orientamento di procedere verso una guida autonoma completa, il sistema di sicurezza è integrato con il controllo del cambio di corsia, che si oppone alle intenzioni del conducente. L’avviso del cambio di corsia è noto con diversi acronimi: ASL (Avviso Superamento Linea), LCW /Lane Change Warning) e, forse il più noto, LDW (Lane Departure Warning).
In questi ultimi anni, anche su vettura di gamma media, ha fatto la sua comparsa l’Head-Up Display (HUD), un sistema in grado di proiettare sul parabrezza le principali informazioni di guida e di navigazione, in modo da non richiedere al conducente lo spostamento dello sguardo dalla strada.

La tecnologia al galoppo ha poi portato i fari adattivi per seguire le traiettorie della strada o per gestire le fasi di possibile abbagliamento dei veicoli che precedono in senso opposto. Anche in questo caso si sono sprecati gli acronimi, ma forse il più conosciuto rimane l’ALC, l’Adaptive Light Control.
Di recente introduzione sono, invece, i sistemi di visione notturna con una termocamera a infrarossi, una volta appannaggio dei soli veicoli militari, montata sul parabrezza e in grado di riconoscere oggetti, animali o persone presenti lungo il percorso. Sempre con tecnologie video e analisi delle immagine con tecniche di intelligenza artificiale, è ora possibile avere a bordo delle nostre vetture sistemi in grado di riconoscere la segnaletica stradale.
Abbiamo elencato alcuni dei principali sistemi che concorrono a formare la grande famiglia degli ADAS, ma l’incessante cammino verso la guida autonoma totale ce ne farà presto conoscere molto presto altri.
 

Gli ADAS si evolvono

Gli ADAS sono in fase di ulteriore evoluzione. Se, infatti, tutti i sistemi che abbiamo analizzato interagendo tra loro sono in grado di elevare sensibilmente la sicurezza attiva di marcia, il passo successivo non poteva essere che un’integrazione completa con l’ambiente esterno.

Alcuni dei veicoli di oggi e tutti quelli di domani saranno capaci di comunicare tra loro e direttamente con le infrastrutture. L’interazione tra veicoli, la nota V2V (Vehicle to Vehicle) è un salto quantico nella direzione della guida autonoma, perché con questa tecnologia sarà possibile anticipare un mezzo in panne fermo dietro una curva, oppure un veicolo in arrivo a un incrocio e molto altro.

Il riconoscimento del mondo esterno partirà quindi dalla segnaletica, di cui abbiamo già detto, ma potrà culminare nelle comunicazioni via satellite che anticiperanno ciò che sta succedendo davanti a noi, anche dove non riusciremo a vedere. Proprio per questo motivo si sta iniziando a parlare di orizzonte elettronico.
 

I sistemi ADAS in officina e in carrozzeria: gestione e riparazione

Gli ADAS saranno sempre più presenti sulle vetture di nuova progettazione e produzione, e non solo sui modelli di gamma alta, ma anche sulle utilitarie.

Questa diffusione planetaria dei sistemi di assistenza ha posto però delle problematiche di formazione nell’ambito dell’assistenza, perché come ogni altro componente, anche quelli appartenenti agli ADAS possono guastarsi, per i motivi più diversi, non ultimo un incidente.

Ad essere interessati sono oggi le categorie più note, come i carrozzieri, le officine meccaniche o anche le aziende specializzate, per esempio, nella sola sostituzione dei vetri. Gli interventi da portare a termine, una volta sostituiti i componenti danneggiati, sono sostanzialmente legati a problemi di calibrazione, come accade per i sistemi radar, per le telecamere incorporate nei frontali o sotto il parabrezza o, tanto per citare un altro esempio ancora, per i sistemi di Blind Spot, ovvero quelli integrati negli specchietti retrovisori esterni in grado di rilevare l’angolo cieco.

I sistemi che richiedono calibrazione sono numerosi. Ci sono i radar a lungo raggio che coprono distanze fino a 250 metri e i LIDAR (Light Detection and Ranging). Questi ultimi sfruttano una tecnica di rilevamento che permette di capire a quale distanza si trova un oggetto, tecnica che basa il proprio funzionamento sull’utilizzo di un impulso laser e sul segnale di ritorno. La distanza coperta nelle applicazioni per il settore automotive è di circa 150 metri.

Ci sono poi le telecamere, la cui operatività raggiunge una visione fino a 80 metri, i radar di corto e medio raggio (distanza operativa pari a circa 20 metri) e i sistemi a ultrasuoni per il vaglio degli spazi di prossimità, con un raggio d’azione che può arrivare fino a 4 metri.
I processi di calibrazione possono essere di tipo statico e dinamico, in quest’ultimo caso si tratterà di operare con veicolo in movimento. Le aziende specializzate nella realizzazioni della strumentazione dedicata ai processi di calibrazione forniscono tutta una serie di attrezzature capaci di interloquire con i sistemi ADAS.

Per esempio, per calibrare i radar a ultrasuoni è necessario un apposito riflettore metallico, in genere a forma di cono, un laser e una dima. L’insieme delle attrezzature dovrà ovviamente essere gestito attraverso software specifici.
Tutto questo per dire come nel settore della riparazione sia nata una questione tecnica tutta nuova, che ha obbligato tutti gli operatori a seguire un programma di aggiornamento professionale importante. Aggiornamento che proseguirà necessariamente anche in futuro, perché le auto che nasceranno implementeranno hardware e software sempre più sofisticati, lungo quel cammino segnato che porterà alla guida autonoma totale.