I sistemi ADAS per la sicurezza attiva in auto
Il costante sviluppo di questi sistemi elettronici avanzati, i cosiddetti ADAS, sta portando il mondo le automobili nel futuro e presto si parlerà di guida autonoma.
Cosa sono i sistemi ADAS?
Lo sviluppo della tecnologia e la necessità crescente di garantire maggiore sicurezza agli automobilisti e a tutti coloro che circolano per strada, ha portato negli ultimi anni allo sviluppo di sistemi di sicurezza attiva, che possano funzionare per prevenire eventuali incidenti o situazioni di pericolo.
Questi sistemi si vanno ad aggiungere ai sistemi di sicurezza passiva già esistenti sui veicoli come:
- airbag,
- cinture di sicurezza,
- ABS (sistema che previene il blocco delle ruote in frenata – acronimo dal tedesco Antiblockiersystem),
- ASR/TCS (sistema che evita lo slittamento delle ruote in accelerazione facendo perdere aderenza alla vettura, dall’inglese Anti-Spin Regulation o Traction Control System),
- ESP (sistema di controllo elettronico della stabilità - dal tedesco Elektronisches Stabilitätsprogramm, dall’inglese Electronic Stability Program), che in ogni caso continuano ad evolversi e per i quali gli stessi requisiti di legge sono sempre più rigidi.
Radar Anteriore con Visione Notturna e Riconoscimento Pedoni
Molti si chiedono, per quanto riguarda l'acronimo ADAS: il significato, di preciso, qual è? Il nome sta per Advanced Driver Assistance Systems e di fatto, si riferisce a tutti quei sistemi ad alta tecnologia per la sicurezza di guida.
Per determinare quali tra questi dispositivi siano indispensabili, esiste il protocollo Euro NCAP, il quale si occupa di eseguire dei test sulla sicurezza passiva e sulla resistenza agli urti del veicolo per guadagnare le stelle, ovvero un punteggio nelle classifiche di valutazione della sicurezza. Questo protocollo è stato aggiornato nel 2024, al fine di garantire una maggiore sicurezza sulle strade. Inoltre il regolamento europeo 2019/2144, o General Safety Regulation 2 (GSR 2), impone l’adozione di alcuni ADAS di serie sulle vetture.
Lo sviluppo dei sistemi di sicurezza sulle auto e la volontà di rendere più facile la vita dell’automobilista ha portato dunque all’introduzione, a bordo delle vetture, di diverse tecnologie ADAS che si basano su una combinazione di sensori, radar, lidar (radar a funzionamento laser), videocamere e computer di bordo sempre più sofisticati.
Ecco, dunque, che le vetture moderne sono dotate di cruise control adattivo, sistema di mantenimento della corsia e parcheggio assistito, per arrivare al futuro rappresentato dalla guida autonoma.
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Quali sono i principali sistemi ADAS per auto
Le automobili oggi in circolazione posseggono diversi tipi di sistemi ADAS con diversi livelli di complessità. Vediamo a continuazione di quali si tratta:
- Il cruise control adattivo (dall’inglese "adaptive cruise control") è forse il dispositivo ADAS per auto oggi più conosciuto e diffuso. Il suo compito è controllare o regolare la velocità di crociera del veicolo.
Il sistema di guida permette al conducente di settare una determinata velocità che l’automobile manterrà in automatico, rallentando o accelerando a seconda delle condizioni del traffico.
A differenza del cruise control semplice, il cruise control adattivo riconosce la distanza dagli altri veicoli e adatta la velocità di crociera di conseguenza, facilitando così il compito del guidatore, specie quando si devono percorrere lunghi tratti autostradali, oppure tangenziali congestionate, dove spesso sopravvengono rallentamenti improvvisi.
Intelligenza artificiale e auto connesse
- Il sistema di avviso di collisione emette un segnale di pericolo in caso di avvicinamento da parte di un altro veicolo e, in caso di pericolo di tamponamento, avverte gli occupanti della vettura. In modo simile funziona anche il sistema di rilevamento pedoni che allerta il conducente del pericolo imminente.
- Il sistema di frenata automatica di emergenza si attiva quando i sensori e le videocamere installati sulla parte frontale del veicolo riconoscono la presenza di veicoli oppure ostacoli, rilevati lungo la direzione di marcia. Questi agiscono in relazione alla velocità del veicolo, intervenendo automaticamente sui freni per evitare incidenti.
A questo sistema si ricollega il Panic Stop, un dispositivo che, nel momento di una frenata d’emergenza (attivata dal conducente o dai sistemi automatici ADAS), attiva il lampeggio delle luci posteriori di stop invece della luce statica rossa, al fine di comunicare il pericolo a chi viaggia dietro. - La scatola Nera, ovvero un dispositivo che rileva alcuni parametri, quali la posizione geografica e l’azionamento dei comandi e memorizza quelli che avvengono durante, poco prima e dopo un sinistro.
La presenza della scatola nera è importante perché le forze dell’ordine potrebbero utilizzare quanto depositato in centralina per l’analisi delle cause dell’incidente e dell’urto che ne è derivato, mentre le diverse autorità possono utilizzarli sotto forma anonima per degli studi di prevenzione. - La segnalazione della velocità massima (ISA, Intelligent Speed Assistance) permette di riconoscere i vari segnali di stop, svolte ed incroci. Il sistema è inoltre in grado di riconoscere la velocità imposta dai cartelli collocati sulle diverse strade percorse, indicando al conducente quale velocità deve mantenere. Ciò avviene grazie al display di bordo oppure tramite l'emissione di un avviso visivo/sonoro, in caso di superamento dei limiti di velocità. Potenzialmente questo sistema può attivare una riduzione della velocità, tuttavia è disinseribile.
Assistente Cambio Corsia e Sensore Angolo Cieco sullo Specchietto Esterno
- Lo strumento Lane Keeping Warning (LKW) & Lane Keeping Assist (LKA), vale a dire, il sistema di avviso del cambio corsia e il sistema di mantenimento della corsia. Il primo dispositivo effettua il monitoraggio del senso di marcia e delle linee della carreggiata, avvisando il conducente qualora invadesse un'altra corsia tramite un segnale sonoro, mentre il secondo dispositivo interviene in maniera diretta, impedendo all’autista di uscire dalla propria corsia attraverso la correzione della traiettoria (agendo quindi sullo sterzo), azione che in alcuni casi produce anche una leggera vibrazione della corona del volante.
Il dispositivo di sicurezza per auto Emergency Lane Keeping (ELK) applica invece una sterzata più brusca nel caso in cui il veicolo stia per finire fuori strada, superando la linea della carreggiata di destra. - I sensori di parcheggio, abbinati eventualmente a delle telecamere, permettono di effettuare un parcheggio assistito, segnalando in ogni momento la distanza da altre auto o oggetti.
In questo caso, intervengono dei sistemi di attuazione e automazione che agiscono sullo sterzo ed eventualmente sul acceleratore, freno e cambio.
I sistemi di assistenza al parcheggio più evoluti, una volta prese le misure dello spazio disponibile, sono dotati di un automatismo che permette alla vettura di parcheggiarsi da sola. Quelli più semplici, lasciano che sia il guidatore ad agire su sterzo e acceleratore, su indicazione dei sistemi che gli comunicano come comportarsi attraverso segnali video e audio.
Assistente al Parcheggio con Frenata Automatica
- Il sistema di controllo intelligente dei fari LED regola automaticamente il livello di intensità dei fari in base alle condizioni della strada, riducendo gli abbaglianti in maniera autonoma quando si incrocia un altro veicolo.
I nuovi sistemi di illuminazione a matrice LED, sono ancora più evoluti e adeguano il fascio luminoso non soltanto in funzione dei veicoli che incrociamo, ma anche alla carreggiata che stiamo percorrendo, agli altri veicoli che hanno lo stesso senso di marcia e persino in base alla luminosità esterna, alla velocità e all'angolo di rotazione del volante.
In tal modo, il pilota avrà sempre la migliore illuminazione della strada davanti a sé, modulata in base a tutte le condizioni presenti in quel momento e ritagliata per massimizzare la sicurezza di marcia.
- Il radar per la visione notturna permette di identificare oggetti non visibili di notte a causa di condizioni climatiche avverse, come forte pioggia o scarsa illuminazione.
Di norma, queste indicazioni vengono proiettate su di uno schermo dedicato che sembra trasparente quando non utilizzato. Questo è posizionato davanti al guidatore e prende il nome di "Head Up Display". Gli ultimi modelli avanzati sono in grado di proiettare le immagini necessarie direttamente sul parabrezza, senza alterare la vista della strada, grazie a sistemi basati sulla realtà aumentata.
- Tra gli ADAS più avanzati c’è il sistema di allerta per colpi di sonno alla guida che, grazie ad una videocamera posta all’interno dell’abitacolo, valuta i movimenti del volto dell’automobilista ed emette un avviso in caso di possibile pericolo dovuto alla stanchezza oppure ad una distrazione.
Sistema di Navigazione con Realtà Aumentata
- Altre tecnologie presenti su alcuni veicoli sono la telecamera di retromarcia (anche nota come “Controllo area Posteriore in Retromarcia”), il monitoraggio dell’angolo cieco, il sistema di rilevamento dell’inversione di marcia e l’etilometro integrato, o Alcolock, per rilevare il tasso alcolico del conducente, impedendo alla vettura di accendersi in caso di superamento dei limiti di legge.
Protocollo Euro NCAP e sistemi ADAS obbligatori nel 2024
Il recente protocollo 2024 ha rafforzato i controlli di sicurezza sulle auto, focalizzandosi in particolare sulla presenza di sistemi ADAS a bordo.
Per poter ricevere il certificato di sicurezza ed il punteggio massimo di 5 stelle Euro NCAP, una vettura deve possedere diversi sistemi ADAS, come la frenata di emergenza autonoma, il controllo assistito della velocità o cruise control, il mantenimento della corsia o lane keeping e i sistemi di rilevamento della segnaletica.
Dal 7 luglio 2024, le case costruttrici dovranno includere questi sistemi obbligatoriamente di serie, su tutti i nuovi veicoli immatricolati in Europa.
Agente di Polizia effettua Alcol Test
Riportiamo di seguito l’elenco degli ADAS obbligatori da luglio 2024:
- Predisposizione per l’Alcolock
- Controllo dell’Attenzione
- Sistema di Mantenimento di Corsia
- Sistema di allerta per i colpi di sonno alla guida
- Controllo area Posteriore in Retromarcia
- Scatola Nera
- Panic Stop
- Frenata automatica
- Segnalazione della velocità massima
Il futuro e la guida autonoma
L’evoluzione dei sistemi ADAS è costante e, già oggi, la maggior parte dei nuovi modelli in circolazione possiede sistemi che vengono considerati di guida autonoma di livello 1 o 2, come il cruise control adattivo e il Lane Keeping Assist, ma questi sistemi si limitano a fornire un aiuto al conducente.
Head-up Display con Rilevamento Vettura e Assistente Cambio Corsia
A breve termine, l’obiettivo è che i vari sensori permettano di riconoscere la tridimensionalità degli altri veicoli che circolano per strada e di prevedere le loro traiettorie, in modo da evitare incidenti.
In questo modo, ci si avvicina sempre di più alla guida autonoma totale, con la quale il conducente si trasformerà in un semplice passeggero e l’auto si guiderà da sola.
La Ricalibratura degli ADAS
Ogni volta che si interviene su di un elemento della vettura dove sono installati sensori e videocamere che sono collegati ai sistemi ADAS, come ad esempio il parabrezza, è necessario effettuare la calibrazione per assicurare il loro corretto funzionamento.
Una tipologia di ricalibratura dei sistemi ADAS è quella statica, questa avviene in officina, collegando la vettura ad uno strumento di diagnostico, mentre una seconda tipologia è quella dinamica che avviene attraverso una prova su strada.
Il costo della ricalibratura varia in base al grado di intervento necessario e richiede apparecchiature dedicate, spesso costose per gli operatori.
Auto con sistemi ADAS
I test Euro NCAP permettono anche di conoscere più a fondo la reale efficacia dei sistemi ADAS installati sulle vetture moderne.
Troviamo il cruise control adattivo su vetture quali la Polestar 4, il SUV Coupé senza lunotto. Questo dispositivo previene la collisione con altre vetture nella maggior parte degli scenari testati e nei casi più critici si attiva con successo la frenata automatica di emergenza garantendo un livello di sicurezza molto elevato.
I sistemi per il mantenimento della corsia li troviamo a bordo di un numero sempre crescente di vetture, basti pensare al restyling della Citroën C3 Aircross in arrivo, il SUV compatto adatto alle famiglie numerose, grazie al suo bagagliaio spazioso e alla possibilità di avere una terza fila di sedili aggiuntiva.
Telecamera Posteriore e Telecamere Perimetrali
La Renault Mégane E-Tech Electric rende semplice il parcheggio grazie al sistema “One Pedal To Park” che è in grado di identificare uno spazio adeguato e far sterzare la vettura fino a parcheggiarla, oltre ad agevolare le manovre quando poi si vuole uscire dal parcheggio.
Diverse vetture moderne dispongono di sistemi di parcheggio denominati “view 360°”, i quali permettono di vedere tutta la vettura e gli ingombri circostanti dal display interno, come se fossero filmati da una telecamera posta sul tetto, questo risultato è ottenuto grazie alla ricomposizione digitale delle immagini catturate dalle telecamere laterali, frontali e posteriori.
Su vetture di alta fascia del Gruppo Volkswagen, quali Audi Q7, è stato implementato un evoluto sistema ADAS per assistere il guidatore nelle situazioni di traffico, denominato Traffic Jam Assistant, il quale si occupa di accelerare e frenare in maniera autonoma quando attivato, senza invadere altre corsie.
Con questo sistema si entra nel futuro e si fa un passo in più verso l’ambizioso obiettivo della guida autonoma totale.
