Come funziona la guida assistita

Alessandro Nodari
Alessandro Nodari
Come funziona la guida assistita

Spesso quando leggiamo le caratteristiche di un'auto ci vengono proposte anche una serie di funzioni chiamate ADAS, Advanced Driver Assistance System, letteralmente sistema avanzato di assistenza alla guida. Ma come funziona la guida assistita?

Il progresso e le numerose applicazioni delle ultime tecnologie di automazione hanno infatti reso possibile l'introduzione sui veicoli di sensori, telecamere e radar che monitorano l'ambiente attorno alla vettura e ci aiutano nell'evitare incidenti, nel riconoscimento della segnaletica o persino per parcheggiare senza toccare i veicoli circostanti! Andiamo quindi a vedere cosa sono e come funzionano. Qui trovate le differenze fra guida autonoma e guida assistita.

Indice

Cos'è la guida assistita

La guida assistita si chiama così perché si appoggia ai sistemi avanzati di assistenza alla guida (ADAS), ovvero un insieme di  tecnologie attive e passive che operano attraverso un'interfaccia uomo-macchina e aiutano chi guida a compiere una serie di procedure in sicurezza.

I sistemi di guida assistita sfruttano sensori come LiDAR, radar, elaborazione delle immagini, rete (attraverso la comunicazione da veicolo a veicolo, V2V, o con infrastrutture, da veicolo a infrastruttura, V2I) e telecamere in stereovisione per rilevare ostacoli nelle vicinanze o errori del conducente, e rispondere di conseguenza attraverso un processo di automatizzazione. 

Come funziona la guida assistita

Fonte: SpiceWorks

Le telecamere, per esempio, sono in genere montate all'interno del veicolo vicino al parabrezza anteriore, dietro lo specchietto retrovisore centrale e nell'area di azione del tergicristallo, mentre il rilevamento radar può essere situato sulla griglia anteriore. A volte, sono accoppiati in un singolo componente, ma tutti questi sistemi "analizzano" l'ambiente esterno, il che li differenzia dai sistemi di assistenza alla guida convenzionali (DAS). Inoltre ci sono due punti importanti che caratterizzano gli ADAS: il fatto di reagire in tempo reale agli input e di assegnare delle priorità alle informazioni in arrivo per definire quale eseguire prima (pianificazione preventiva).

Al giorno d'oggi, la maggior parte delle automobili è dotata di questo tipo di aiuti, e sebbene le compagnie assicurative fossero restie a riconoscere l'impatto di questa tecnologia sulla sicurezza a causa della scarsità di dati, ora la loro efficacia nel prevenire incidenti, oltre ad aumentare il comfort di marcia, è chiaro a tutti. Anzi, l'Unione Europea ha stabilito che alcuni di questi dovessero essere obbligatoriamente inclusi nelle auto di nuova omologazione da luglio 2022 (e dal 2024 in quelle di prima immatricolazione), come: 

  • La scatola nera (EDR, Event Data Recorder), che registra velocità della vettura, azionamento dei freni e altri parametri immediatamente prima, durante e subito dopo un urto
  • L'ISA, l'adattamento della velocità intelligente, che grazie alle telecamere anteriori elabora in tempo reale i segnali GPS provenienti dall'esterno e legge la segnaletica stradale, in modo da segnalare al guidatore la sua presenza e adattare la velocità del veicolo in base ai limiti presenti in un determinato tratto. Si può disattivare, come ogni ADAS (a parte la scatola nera) premendo il pedale dell'acceleratore, ma ua allarme sonoro e un segnale luminoso resteranno attivati fino a quando il conducente non rallenterà.
  • La frenata automatica d'emergenza (AEB), che rileva il rischio di collisione frontale contro veicoli, pedoni o ciclisti tramite un segnale e in caso attiva autonomamente i freni tra 10 e 60 km/h (in teoria, con asfalto asciutto e fino a 40 km/h dovrebbe evitare l'impatto)
  • Il monitoraggio della stanchezza e distrazione del conducente, che rileva se ci stiamo addormentando analizzando i movimenti del volante e replica con tempestivi avvisi sonori
  • Il controllo degli angoli ciechi in retro, che deve avvisare il conducente della presenta di persone o altri oggetti quando si va in retromarcia (telecamere o sensori)
  • Il mantenimento della corsia, che deve non solo avvisare ma anche far rientrare autonomamente il veicolo in corsia tra 65 e 130 km/h
  • Maggiori protezioni per ridurre i danni a pedoni e ciclisti in caso d'impatto e requisiti più severi per l'urto laterale contro un palo

Insomma, come possiamo vedere la guida assistita non è solo un aiuto alla guida ma diventerà sempre più la base su cui fondare la sicurezza in strada, sia per noi che per pedoni, ciclisti e altri veicoli.

Andiamo a vedere come funziona.

Come funziona la guida assistita

Come abbiamo anticipato, gli ADAS utilizzano una serie di sensori per aiutare il conducente alla guida, coadiuvati dalla potenza computazionale dei sistemi di bordo e, in alcuni casi, dalla connessione con una rete di altri veicoli e infrastrutture.

I sistemi fanno uso di una varietà di input di dati per offrire meccanismi di sicurezza di alto livello, come sistemi di imaging tramite telecamere, radar o Lidar, il tutto per coprire il veicolo a 360 gradi in una sorta di bolla di sicurezza che consenta in prima battuta di avvisare il conducente in caso di pericolo, e in caso di necessità, di agire in autonomia per evitare l'impatto.

E visto che alla base della maggior parte degli incidenti stradali c'è l'errore umano, la tecnologia ADAS è stata creata attraverso sistemi di allarme automatico di allerta precoce per aumentare la sicurezza e il tempo di risposta.

I diversi tipi di guida assistita si distinguono in passivi, dove il computer avvisa il conducente di una circostanza pericolosa, ma è il costui che deve prendere provvedimenti per evitare un incidente, e attivi, in cui l'auto adotta misure attive in autonomia per scongiurare l'impatto.

Esempi dei primi sono segnali visivi, tattili o sonori per avvisare della presenza di un'auto o di sonnolenza del guidatore, mentre esempi dei secondi sono la frenata di emergenza, il mantenimento della corsia o l'Adaptive Cruise Control. Andiamo a scoprirli.

Frenata di emergenza

Fonte: CarWhale

La frenata è una di quelle funzioni in cui il settore dell'auto investe da anni, come l'ABS per evitare il blocco delle ruote o l'ESP per evitare il pattinamento in certe condizioni, ma la frenata di emergenza è molto più avanzato. La sua implementazione è molto varia: in alcune auto funziona solo tra i 10 e i 30 km/h (abbiamo visto che dal 2024 sarà fino a 60 km/h) e non blocca completamente il veicolo (soprattutto in assenza di cambio automatico), mentre in altre è più completo.

Alcuni produttori offrono sistemi che riconoscono pedoni, biciclette o i veicoli, e i nomi possono essere i più vari, come Active Guard per BMW, l'ultimo IQ-DRIVE di Volkswagen o il Pre-Collision Assist presente su Ford Puma, Kuga e altre.

L'auto riconosce i pericoli (come l'attraversamento da parte di un pedone o di una bici o lo stop improvviso del veicolo che la precede), grazie a una telecamera, solitamente montata sul parabrezza.

Controllo Adattativo della Velocità

Come funziona la guida assistita

Fonte: CarWhale

Da anni le auto montano il Cruise Control, per impostare una velocità di crociera su strade a lunga percorrenza come le autostrade e non dover premere il pedale dell'acceleratore. Il controllo adattivo della velocità (ACC, Adaptive Cruise Control) è però molto più efficace, in quanto consente di regolare la velocità in base alle condizioni del traffico. Automaticamente!

In base ai movimenti dei veicoli intorno, infatti il controllo adattativo della velocità può accelerare, decelerare e persino arrestare automaticamente il veicolo. Il funzionamento si basa su un radar posizionato in genere sulla calandra dell'auto, che monitora la distanza con il veicolo che precede. 

A seconda del modello di auto, il Cruise Control Adattativo è attivabile premendo un pulsante, a cui sono collegati due tasti, "+" e "-", per regolare la velocità desiderata.

Mantenimento della corsia

Il sistema di avviso di deviazione dalla corsia (LDW) avvisa il conducente quando, per colpo di sonno o distrazione, si immette parzialmente in una corsia senza utilizzare gli indicatori di direzione.

Il sistema, che si basa su telecamere per monitorare le linee di demarcazione delle corsie per determinare se il conducente inizia involontariamente a sbandare, non prende il controllo del veicolo per aiutare a riportare l'auto nella zona di sicurezza, ma invia invece un avviso acustico, visivo (sulla plancia) o persino tattile (facendo vibrare il volante) al conducente.

Se invece utilizzate correttamente la freccia per superare o cambiare corsia, il sistema non si attiva. In alcuni casi, però, come per esempio nei veicoli Volkswagen, questo sistema fa parte dello stesso pacchetto del Cruise Control Adattativo e consente di mantenere autonomamente il veicolo in corsia.

Traffic jam assist

Alcuni veicoli, come per esempio auto premium di Volkswagen o Audi, offrono sistemi che non solo mantengono il veicolo in corsia autonomamente, ma gli consentono di sterzare, accelerare e frenare quando il traffico si muove lentamente a una velocità compresa tra 0 e 60 km/h.

Questo sistema fonde le tecnologie del Cruise Control Adattativo, del mantenimento di corsia e della frenata di emergenza per muoversi nel traffico senza intoppi, anche se ovviamente, visto che in città segnali e linee non sono sempre ben riconoscibili, non è un sistema a cui affidarsi ciecamente.

Assistente agli incroci

L'assistente agli incroci avvisa il conducente di traffico imminente dai lati del veicolo agli incroci o alle uscite delle strade e può attivare il sistema di frenata di emergenza del veicolo per prevenire la collisione.

Il sistema utilizza due sensori radar nel paraurti anteriore e ai lati dell'auto per monitorare la presenza di auto.

Fari adattativi

Come funziona la guida assistita

Fonte: CarWhale

I fari adattivi si adattano alla velocità dell'auto e alla rotazione del volante per seguire il percorso della strada e migliorare la visione notturna illuminando il ciglio della strada piuttosto che la strada stessa, oltre a ridurre la luminosità o indirizzare il fascio verso il basso quando arriva un auto in senso opposto.

Il sistema utilizza sensori per adattarsi all'oscurità e all'ambiente circostante.

Monitoraggio degli angoli ciechi

Il sistema di monitoraggio degli angoli ciechi consente al conducente di accorgersi in certe condizioni per avvisare della presenza di un ostacolo nella zona cieca. Generano un avviso tattile, visivo o uditivo e possono attivare il sistema di frenata di emergenza per agire di conseguenza se si incontrano ostacoli sul percorso del veicolo.

Per esempio, il 78% di tutti gli incidenti dovuti al cambio di corsia si verifica perché l'automobilista non poteva vedere il pericolo proveniente dalla corsia in cui si stava immettendo.

Questi sistemi sono molto versatili, in quanto gli angoli ciechi sono definiti come le aree dietro o a lato del veicolo che il conducente non può vedere dal posto di guida. Un avviso di traffico trasversale posteriore (RCTA) funziona in genere in combinazione con il sistema di monitoraggio degli angoli ciechi, avvisando il conducente dell'avvicinarsi del traffico trasversale quando si esce da un parcheggio in retromarcia.

Avviso di distanza

L'avviso di distanza o di colliisione frontale (FCW) monitora la velocità e la distanza delle auto davanti al veicolo e avvisa il conducente di una collisione imminente con un'altra auto o oggetto direttamente nel suo percorso. Questo sistema non prende il controllo del veicolo, ma invia solo un segnale di avviso sotto forma di avviso sonoro, display pop-up visivo o altro.

Il sistema utilizza varie tecnologie integrate come laser, radar, infrarossi, ultrasuoni, immagini visive e, occasionalmente, in combinazione con telecamere e si è visto che può evitare dal 9 al 53% dei tamponamenti e dal 19 al 60% dei conducenti ferit.

Parcheggio assistito

Il parcheggio assistito aiuta gli automobilisti nelle fasi di parcheggio, avvisandoli delle aree cieche e consentendo loro di sapere quando e come girare il volante o fermarsi completamente. Le telecamere per la retromarcia offrono una visione più ampia dell'ambiente rispetto ai tipici specchietti laterali, ma anche l'utilizzo di sensori permette di avere un quadro più preciso della posizione.

Unendo i dati di più sensori, alcuni veicoli possono persino parcheggiare in autonomia, sterzando, frenando e accelerando senza l'aiuto del conducente, che però deve essere sul veicolo. Esempi di questo tipo di ADAS si possono riscontrare in moltissime auto ormai, come Toyota o BMW (Park Assist).

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