A chi non piacerebbe sedersi in macchina e farsi portare nel luogo desiderato senza muovere un dito. Il viaggio potrebbe essere così impiegato per leggere, o per rilassarsi prima di iniziare un’intensa giornata lavorativa. Purtroppo però le auto a guida autonoma completa, per ora, sono soltanto dei prototipi. Le ragioni non sono solo tecnologiche ma anche strutturali e burocratiche. Cerchiamo di capire quale saranno i prossimi passi della mobilità autonoma.
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Letto da: Linda Grasso
Cosa intendiamo per veicoli a guida autonoma?
Le macchine che si muovono da sole e silenziosamente tra le strade cittadine sono l’immagine che solitamente la nostra mente associa automaticamente alla frase “veicoli a guida autonoma” ma il campo non è così ristretto. Nella definizione rientrano, infatti, tutti i mezzi che, grazie all’IoT e all’Intelligenza Artificiale, possono muoversi da un punto all’altro autonomamente, ovvero senza un guidatore.
Ciò implica una percezione dell’ambiente circostante, un rilevamento degli oggetti o degli ostacoli che il veicolo potrebbe incontrare nel percorso e una programmazione che rispetti le norme di sicurezza stradale.
La progettazione di un sistema di guida automatizzato (ADS) risale agli anni ‘50, ma il primo vero prototipo di veicolo a guida autonoma è stato realizzato negli anni ‘70 in Giappone. Da allora sono stati fatti passi da gigante, legati anche al rapido avanzare della tecnologia e oggi sono tante le aziende che progettano soluzioni per il movimento autonomo dei veicoli.
Quali sono i livelli di guida autonoma?
Tra i veicoli guidati da un essere umano e veicoli autonomi la Society of Automotive Engineers (SAE) ha identificato ben 6 livelli di automazione della guida: da quella completamente manuale a quella completamente autonoma. Eccoli in dettaglio.
Livello 0: Nessuna automazione di guida
Oggi sono sempre meno i veicoli che non hanno alcuna automazione di guida in quanto, anche i modelli base delle auto recenti, hanno dei facilitatori di guida. Rientrano nel livello 0 i veicoli il cui comando è affidato interamente al guidatore. Eppure, potrebbero essere presenti funzioni che non agiscono sulla guida ma garantiscono una maggiore sicurezza stradale. Un esempio è l’ESP (Electronic Stability Control) che interviene in caso di sbandata regolando la potenza del motore e agendo sul sistema frenante delle singole ruote.
Livello 1: Assistenza alla guida
Le tipologie di veicolo che rientrano nel livello 1 posseggono un supporto iniziale alla guida. Si parla, infatti, di assistenza e non automazione in quanto anche se sono attive le funzioni di supporto è necessaria un’attenzione e una reazione del guidatore: dovrà sterzare, accelerare e frenare nelle situazioni in cui la sicurezza stradale lo richiede. Un esempio di funzioni di assistenza alla guida sono il cruise control adattivo, con il quale è possibile impostare una velocità di crociera costante, o il rilevamento di corsia.
Livello 2: Automazione di guida parziale
Nel livello 2 si inizia a parlare di automazione in quanto le funzioni, anche quelle precedentemente nominate a titolo esemplificativo, non si alternano ma funzionano in concomitanza permettendo al veicolo di procedere autonomamente. In questo livello è richiesta la supervisione e il pronto intervento del guidatore in caso di imprevisti. Un esempio: se sono in autostrada posso impostare la velocità di crociera a 130 con il cruise control e in automatico si attivano anche la frenata in caso di veicolo imminente e il rientro in corsia nel caso di sbandamento. Queste impostazioni permettono un andamento automatico ma non variano se cambia il contesto. Ovvero, se nella mia corsia c’è un incidente dovrò agire per rispondere all’imprevisto riprendendo il controllo dell’auto e disattivando le funzioni automatiche.
La guida autonoma sta diventando sempre più una realtà tangibile grazie all'Intelligenza Artificiale e all'IoT. Ora non resta che agire sulla sicurezza e sulle infrastrutture Condividi il Tweet
Livello 3: Automazione di guida condizionale
Nel livello 3 il veicolo è in grado di rilevare molti più dettagli ed elementi dell’ambiente circostante rispetto al livello precedente e questo permette il passaggio dalla guida autonoma con supervisione, a quella che non necessita di un controllo umano. Il veicolo regola l’accelerazione e agisce sullo sterzo in contemporanea e nel caso di imprevisti avverte il conducente umano affinché riprenda il controllo in quanto, quel tipo di azione, non può essere gestita dal sistema automatico. Un esempio di funzione del livello 3 è il Traffic Jam Chauffeur, ovvero l’auto rallenta e cambia corsia automaticamente nel caso di un ingorgo stradale.
Livello 4: Alta automazione di guida
L’automazione nel livello 4 permette al conducente di assentarsi dalla guida. Dovrà infatti soltanto impostare la destinazione e l’auto procederà attivando le varie funzioni di accelerazione, sterzata, frenata e guida sicura. L’intervento del conducente sarà richiesto solo una volta giunti a destinazione per la fase di parcheggio o per impostare una nuova destinazione. E cosa succede in caso di un evento imprevisto? Il veicolo non chiederà l’intervento del conducente ma si arresterà finché le condizioni non ritorneranno ottimali.
Livello 5: Automazione di guida completa
L’ultimo livello è quello che non richiede alcun intervento in quanto l’auto è in grado di fronteggiare anche gli imprevisti. Infatti, il veicolo non sarà equipaggiato di volante o di pedali in quanto non è prevista un’interazione umana. Non siamo ancora arrivati a questo livello di automazione sebbene le grandi case automobilistiche ci stiano lavorando. Gli ostacoli, in questo caso, non riguardano solo le tecnologie o i dati di input necessari alla programmazione, ma anche le infrastrutture stradali e le norme che garantiscono la sicurezza stradale. Un esempio concreto è Waymo One, il servizio di taxi che utilizza veicoli senza conducente, attualmente attivo nella periferia di Phoenix.
Guida autonoma: quali tecnologie e innovazioni servono?
Per permettere ai veicoli di spostarsi autonomamente sono necessarie tecnologie in grado di seguire un percorso, evitare gli ostacoli, segnalare un pericolo, processare e archiviare dati. In effetti, non è semplice simulare le azioni di un guidatore umano.
Sono svariate le tecnologie che servono per permettere ad un veicolo di guidare autonomamente. Ecco le principali:
- sensori e telecamere che sfruttino le tecnologie IoT per monitorare l’ambiente esterno in cui si muove il veicolo;
- GPS per l’orientamento e il percorso da compiere;
- software di Intelligenza Artificiale per la ricerca vocale, il riconoscimento e l’elaborazione delle immagini, il rilevamento del movimento e l’analisi dei dati;
- una connessione al cloud che garantisca una potenza di elaborazione su richiesta e la relativa archiviazione delle informazioni;
- il lidar e i radar che misurano la distanza degli oggetti rispetto alla posizione dell’auto e assicurano movimenti del veicolo in sicurezza.
- connessioni ad alta velocità che permettano la comunicazione tra veicoli, il download e l’upload di un’elevata quantità di dati.
L’uso dei veicoli a guida autonoma in fabbrica
Consentire all’auto di spostarsi autonomamente in un contesto urbano fatto di traffico, pedoni ed eventi imprevedibili non è semplice. Molte, infatti, sono le regole stradali che popolano il Codice della Strada.
Di gran lunga più semplice la collocazione dei veicoli a guida autonoma negli stabilimenti riservati alla logistica delle fabbriche. Luoghi in cui gli spazi sono più gestibili e gli spostamenti fissi e prevedibili.
Ecco perché, in molte realtà produttive di grandi dimensioni, i veicoli a guida automatizzata (AGV) hanno fatto il loro ingresso già nella prima decade del 2000 e oggi, con l’industria 4.0, offrono un notevole incremento dell’efficienza dei reparti in cui lo spostamento delle merci è un elemento cruciale.
Eppure, ci sono ancora delle resistenze. Da una ricerca di PWC è emerso che le principali barriere all’adozione di veicoli semi-autonomi e autonomi all’interno degli stabilimenti industriali è dovuto ai:
- costi (60%);
- tecnologia immatura (42%);
- problemi di sicurezza (32%);
- mancanza di talenti (32%).
In effetti, la gestione dei veicoli a guida autonoma, e soprattutto il loro ingresso in realtà già strutturate, richiede notevoli modifiche nei processi e nell’organizzazione dei magazzini per un funzionamento ottimale e senza rischi. Ecco un esempio. Se pensiamo ad uno stabilimento in cui è necessario movimentare merce nei pressi dei macchinari produttivi con operai in movimento bisognerà progettare percorsi dedicati. Solo così si potrà evitare che gli AGV intralcino il passaggio degli operai o viceversa, creando condizioni altamente pericolose. Indispensabili sono anche le competenze necessarie a gestire e includere correttamente i veicoli a guida autonoma nei processi.
Tuttavia, tali cambiamenti sono decisamente più semplici in contesti strutturati e controllati come quelli degli stabilimenti industriali in cui le regole sono interne. Per auto, camion e mezzi di trasporto a guida autonoma dovremo invece attendere modifiche infrastrutturali e al Codice della Strada che richiederanno tempi più lunghi di adattamento. Inoltre, è bene sottolineare anche la questione tanto delicata quanto importante della responsabilità civile che scaturirebbe dalla circolazione di auto a guida autonoma.
