L’Unione Europea rende obbligatori gli Adas a partire dal 2022. Intanto la tecnologia procede e nuove self-driving cars vedono la luce – in Italia il progetto Teinvein
Self-driving car: i primi tentativi
Le automobili non guidano ancora da sole, ma progressi si stanno compiendo. Il primo tentativo di realizzazione di una self-driving car porta la firma di Google, che nel 2009 ha lanciato il proprio sistema di guida autonoma, testandolo prima sui modelli Prius di Toyota e TT di Audi, poi sul suv RX450H di Lexus. Il sistema di Google si basava su sensori pensati per vedere ciò che circondava l’auto. I sensori sull’auto potevano rilevare oggetti a lunga distanza inclusi veicoli, aree di costruzione, ciclisti e uccelli.
Nel 2014, il progetto cambia nome – Firefly – ed è la stessa Google a costruire le proprie auto. Conosciute anche come Google cars, si trattava di ovetti elettrici a due posti, senza freni o volante, con velocità massima di quaranta chilometri orari. Testate sulle strade statunitensi, le Google cars hanno raggiunto due milioni di miglia percorsi su strade pubbliche, imparando a evitare pedoni e ciclisti, prima di essere ritirate dal mercato nel 2017. Waymo, società controllata di Alphabet a cui Google ha affidato il progetto Firefly tra il 2015 e il 2016, ha spiegato che l’obiettivo non era mai stata la produzione di massa delle Google cars, ma solo la messa a punto delle tecnologie per la guida autonoma basate sui sensori.
Guida autonoma: tecnologie applicate alle auto
La tecnologia di guida autonoma è basata sul software di pilota automatico, che controlla l’auto attraverso una serie di sensori. Il sistema è in grado di comunicare con le altre vetture e l’infrastruttura stradale, dialogando in tempo reale con semafori, gallerie e piattaforme web che dispensano informazioni su condizioni del traffico ed eventuali incidenti. A seconda del livello di guida autonoma, il pilota automatico può assistere il conducente o guidare l’auto da solo. Per monitorare lo spazio usa sistemi radar, localizzatori GPS e sensori a ultrasuoni, con la capacità di rilevare ostacoli come auto, camion, moto, pedoni e ciclisti. Le soluzioni sensor-based intervengono laddove l’errore umano è più probabile, a velocità molto basse o molto alte, ovvero nel traffico urbano e sui lunghi tratti autostradali, prevenendolo grazie a dati ricavati dall’esterno come videocamere o radar. Questi sistemi si integrano con i sistemi connectivity-based, suddivisi in V2V – veicolo e veicolo – e V2I – veicolo e infrastruttura.
Self-driving cars: sei livelli di automazione
Sul piano teorico, esistono sei livelli di automazione per le self-driving cars, codificati dalla SAE (Society of Automotive Engineers), sebbene soltanto gli ultimi due rappresentino la massima evoluzione di questa tecnologia. I livelli di automazione sono basati sui cosiddetti Adas (Advanced Driver Assistance Systems), ovvero dispositivi per la guida assistita che dotano le auto di un sistema centralizzato, integrato all’interno del computer di bordo, per assistere il guidatore in varie situazioni. Ne sono esempi: cruise control per adattare la velocità al traffico; sensori pioggia per attivare i tergicristalli; frenata automatica d’emergenza; sensori di parcheggio.
Si parte dal livello zero, ‘nessuna automazione’, che comprende le auto più tradizionali, dotate di frenata automatica d’emergenza. Il livello uno è chiamato ‘guida assistita’ e comprende automobili con sistemi che supportano il guidatore, avvertendolo di alcuni pericoli. Rientrano in questa categoria dispositivi anticollisione, regolatori di velocità come il cruise control e rilevatori della distanza dagli altri veicoli. Già con il livello due si può parlare di automazione parziale: le vetture di questo tipo sono in grado di intervenire attivamente, frenando o sterzando in modo automatico se viene rilevata una situazione di emergenza. L’automazione diventa elevata al livello tre. È ancora necessaria la partecipazione del conducente, ma le auto monitorano il traffico e possono effettuare manovre al posto dei guidatori. Ai livelli quattro e cinque si parla di automazione completa e totale: le prime sono auto in grado di guidarsi da sole, ma il cui controllo può essere riacquisito in qualsiasi momento dal conducente. Con il livello di automazione totale, invece, non è indispensabile la presenza nella vettura del volante o dei pedali, perché l’auto fa tutto in modo indipendente.
Guida autonoma in Europa e nel mondo
Ad oggi sono presenti sul mercato perlopiù auto con sistema di guida autonoma di livello due, ovvero ad automazione assistita. In questo caso la macchina può intervenire se necessario, ma il controllo rimane del conducente. Tra le vetture più note c’è la Tesla Model 3, berlina elettrica dotata del sistema Autopilot. Pochi invece i modelli di livello tre, in cui rientrano i veicoli ad automazione condizionata che permettono per brevi tratti di togliere le mani dallo sterzo. Nel 2021 è stata messa sul mercato Honda Legend EX, autorizzata dalle autorità giapponesi come veicolo autonomo di livello tre. La macchina è dotata della tecnologia Honda Sensing Elit, con il Traffic Jam Pilot che permette all’auto di guidarsi da sola in mezzo al traffico.
Quasi tutte le case automobilistiche stanno lavorando a self driving cars di livello tre, quattro e cinque, con diversi progetti attivi in Europa, Asia e negli Stati Uniti. Tuttavia, ad oggi, l’UE non ha ancora dato il via libera a queste tecnologie. Una criticità riguarda le infrastrutture: per la diffusione delle self driving cars serve una copertura capillare delle connessioni 5G e la conversione delle città in smart cities. A livello europeo una normativa del 2019 ha reso obbligatoria, a partire dal 2022, l’installazione sulle auto di nuova omologazione di alcuni Adas. Ogni automobile dovrà avere: controllo adattivo della velocità; rilevamento della stanchezza del conducente; avvio del motore dopo etilometro; frenata automatica di emergenza; registrazione dati in caso di incidente; mantenimento attivo della corsia di marcia; anticollisione con pedoni e ciclisti.
In Europa si sta inoltre lavorando a proposte di regolamentazione per determinare le responsabilità civili e penali di fabbricanti di auto, fornitori tecnologici e conducenti. Al momento le leggi italiane non consentono la circolazione di veicoli con livello di autonomia superiore al secondo. La Francia, invece, introdurrà nuove norme per la guida autonoma a partire dal 2022, esonerando il conducente dalla responsabilità penale durante il funzionamento delle tecnologie driverless.
Il progetto Teinvein in Italia
L’Italia si dimostra al passo con i tempi nel settore delle self driving cars, grazie al progetto Teinvein, presentato durante la conferenza Stati Generali della Ricerca e dell’Innovazione a Monza, nel settembre 2021. Finanziato da Regione Lombardia, l’obiettivo del progetto è la realizzazione di una piattaforma di base per lo sviluppo di un veicolo intelligente completamente autonomo. Capofila del progetto è la ST Microelectronics, con partner del calibro di Polimi e Università Bicocca. Tra i principali obiettivi che il progetto si prefigge di raggiungere c’è la riduzione dell’impatto ambientale, ottenibile mediante l’implementazione a bordo veicolo di sistemi meccatronici di ausilio dei comandi pilota, che spingono il pilota a adottare strategie di guida meno inquinanti. Sarà inoltre possibile semplificare la guida per portatori di handicap mediante l’implementazione di sistemi meccatronici di ausilio dei comandi.
Il primo veicolo realizzato grazie a Teinvein è stato presentato a Monza. Si tratta di un’auto elettrica già in commercio, una Zhidou D2, completamente re-ingegnerizzata. «Il veicolo – spiega il professor Federico Cheli, docente di Dinamica e Controllo dei sistemi meccanici al Politecnico di Milano – nasce per rispondere alle richieste in tema di sicurezza, ecologia, intelligenza applicata alle vetture. L’auto, grazie a dispositivi quali sensori laser, radar e telecamere, è in grado di ricevere informazioni per aumentare la propria sicurezza ed efficienza e di dialogare con le apparecchiature di una smart city come i semafori intelligenti».
KPMG e Center for Automotive Research
KPMG, uno dei leader mondiali nel settore dei servizi professionali alle imprese, ha redatto un white paper in collaborazione con il Center for Automotive Research (CAR), intervistando leader di pensiero e dirigenti del settore automotive circa la possibilità di costruire self-driving cars sicure. Ciò che è emerso è che, come ogni tecnologia rivoluzionaria, anche questa per quanto efficiente ha bisogno di tempo per essere digerita dai consumatori, dei quali sarà importante conquistare la fiducia in termini di sicurezza e l’attrattività, in un mercato dominato da clienti che vedono nell’auto un’espressione della propria identità personale.
Guida autonoma: pro e contro
Anche le case automobilistiche dovrebbero rivoluzionare il loro modo di proporsi sul mercato e trovare nuove strategie per affermare la propria competitività, segnalando il proprio valore aggiunto. Prima di poter fare ciò, c’è bisogno di definire degli standard, di creare automatismi nella produzione e nelle vendite, abbattendo i costi per proporre un vero prodotto di massa. L’altro problema che si pone è legato ai sinistri: se non c’è un conducente, e dunque una persona fisica responsabile del comportamento del veicolo, cosa succede in caso di incidente? È evidente che anche le compagnie assicurative dovrebbero completamente ridisegnare i framework di riferimento su cui sono abituate a operare.
