I Sistemi ADAS
L’elettronica sta conquistando anche il mondo dei trasporti e da qualche anno le automobili, oltre a montare sistemi ormai più che collaudati, come l’ABS, l’ESP e gli Airbag, offrono i sistemi ADAS (Advanced Driver Assistance System), ovvero dei dispositivi a controllo elettronico avanzati di assistenza alla guida che hanno appunto il compito di assistere il conducente, così da migliorare la sicurezza stradale. Vediamo quali sono e quali vantaggi apportano alla guida.
L’ AEB – Autonomous Emergency Brake (Frenata Autonoma d’Emergenza)
Assistenza alla frenata con frenata di emergenza
Il dispositivo opera grazie ai sensori ottici (LIDAR) che scansionano lo spazio davanti all’automobile. Le telecamere e i radar sono montati sul parabrezza all’altezza dello specchietto retrovisore e riescono a controllare la strada per centinaia di metri. Quando il sistema individua un ostacolo, valuta in base alla velocità e alla traiettoria dell’auto, se esso rappresenta un pericolo ed avvisa il conducente con un allarme sonoro e/o con un messaggio sul pannello strumenti.
Se la reazione del conducente non è immediata e il rischio di collisione è imminente, l’AEB agisce direttamente sui freni, riducendo la velocità ad un limite prestabilito o fermando l’auto. Su alcune automobili l’AEB entra in funzione anche quando il guidatore schiaccia il pedale del freno, ma non lo fa con la sufficiente decisione.
Se l’auto è dotata di cruise control adattivo (in grado quindi di rallentare l’auto e accelerarla mantenendo una distanza di sicurezza predefinita dal veicolo) i radar montati sul frontale fungono anche da azionamento della frenata automatica. Il sistema AEB più avanzato è capace di rilevare gli ostacoli sia di giorno che di notte, compresi pedoni e ciclisti; e con la funzione Large Animal Detection, rileva gli animali di grossa taglia sulla strada, come cervi, cinghiali e alci.
Vi è anche la frenata automatica agli incroci: una tecnologia che attiva automaticamente i freni nel caso in cui l’automobilista – con l’auto posta vicino al centro della intersezione – svolti a sinistra, mentre sopraggiunge un’altra vettura dalla direzione opposta. Si tratta di una situazione alquanto comune, negli incroci su strade urbane e su quelle extraurbane. Il sistema rileva la possibilità che si verifichi un incidente e interviene automaticamente sui freni per evitare la collisione o per ridurre le conseguenze dell’incidente. È prevista la funzione per la città (AEB City) e per l’uso su strade extraurbane e autostrade dove il traffico è più scorrevole (AEB Interurban).
Il disegno mostra le fasi di intervento del sistema per la frenata di emergenza
Allarme di collisione posteriore (Tamponamento)
Il sistema sfrutta la retrocamera posteriore ed avvisa con un allarme sonoro il possibile tamponamento posteriore attivando i dispositivi di sicurezza passiva come il pretensionamento delle cinture di sicurezza.
L’Adaptive Cruise Control (ACC): frenata per la distanza di sicurezza e accelerata per il ripristino della velocità di crociera
L’Adaptive Cruise Control (ACC) ha la funzione di mantenere la velocità di marcia impostata dal conducente come un semplice Cruise Control; riduce però la velocità quando il veicolo si avvicina ad un altro che lo precede ad una andatura più ridotta o quando un altro veicolo si immette nella sua stessa corsia (cambio di corsia, rientro da una manovra di sorpasso, ecc).
Il sistema ritorna alla velocità impostata inizialmente quando il veicolo che precede accelera oppure si sposta in un’altra corsia. Il Cruise Control Adattivo, dotato di telecamera, sensori e radar a lungo raggio, monitora quindi, costantemente, la distanza tra il proprio veicolo e quello che lo precede, e regola automaticamente la velocità di crociera, così da mantenere una distanza di sicurezza minima dal veicolo antistante, intervenendo autonomamente sui freni e l’acceleratore solo quando necessario. Operando col radar, il sistema risulta utile anche in condizioni meteorologiche difficili dove la visibilità è scarsa per pioggia fitta, nebbia, illuminazione stradale insufficiente. È utile sulle autostrade e sulle strade extraurbane con poco traffico.
Il Cruise Control Adattivo
Il Lane Departure Warning (Mantenitore di corsia)
Il sistema Lane Departure Warning opera mediante il sensore ottico della telecamera frontale presente sulla vettura, per stabilire anzitutto la posizione del veicolo sulla strada. In caso di avvicinamento alla striscia laterale o a quella centrale che separa le corsie o ancora in caso di cambio di corsia senza l’utilizzo dell’indicatore di direzione, viene emesso un segnale visivo accompagnato da un segnale tattile al volante o al sedile, oppure da un segnale acustico. Lo stesso sistema si definisce “attivo” quando interviene autonomamente nel riportare il veicolo al centro della corsia di marcia: esso è denominato Lane Keeping Aid (aiuto al mantenimento della corsia di marcia) ed interviene sul volante.
Il Lane Departure Warning
Il Blind-Spot Monitoring (BLIS)
Il Blind-Spot Monitoring utilizza sensori radar o telecamere posizionate alla base degli specchietti retrovisori esterni che assistono il conducente durante i cambi di corsia ed in fase di sorpasso.
Il sistema informa il conducente della presenza di veicoli negli angoli ciechi o in avvicinamento nella parte posteriore dell’auto, tramite icone illuminate sugli specchietti laterali esterni ed attraverso un segnale acustico. Anche questo sistema può essere “attivo” intervenendo autonomamente sul volante.
Il Blind Spot Monitor
(La spia sullo specchietto si illumina quando un veicolo è presente nell’angolo cieco)
Il Pilota Automatico di Livello 2
Tale sistema noto come Pilot Assist o Autopilot, è attivabile solo su percorsi extraurbani e in autostrada fino alla velocità di 130/140 km/h. Si avvale della combinazione dei sensori dell’Adaptive Cruise Control dotato di radar a lungo raggio, e del sistema di rilevamento delle strisce di margine e di separazione di corsia, che è dotato di telecamera frontale, affinché il veicolo resti al centro della corsia, mantenga la distanza di sicurezza e la velocità di crociera, evitando così di tamponare l’auto che lo precede, arrivando finanche a fermare il veicolo e farlo ripartire. Naturalmente il conducente deve sempre tenere le mani sul volante: basta che lui tolga le mani per qualche secondo, e il sistema viene disattivato. Un sistema simile al Pilot Assist è il Traffic Jam che opera però a basse velocità, nel traffico urbano, controllando velocità, frenata e sterzo. L’Autopilota di Livello 3 che non è ancora presente sulle auto, prevede invece la guida totalmente autonoma; la sua adozione potrà avvenire quando le norme che regolano la circolazione ne consentiranno l’uso.
Il Pilota automatico di livello 2
Il Driver Alert Control
Il Driver Alert Control rileva, attraverso una telecamera, l’eventuale stanchezza o la disattenzione del conducente ed emette un segnale di avvertimento; alcune auto hanno, in aggiunta, la funzione Rest Stop Guidance, che indica al guidatore l’area di sosta più vicina, allo scopo di farlo fermare e riposare. Un altro tipo di Driver Alert Control monitora costantemente con un computer, la guida del conducente rilevando l’andamento del veicolo.
Il Driver Alert Control monitora lo stato di attenzione del conducente
Il Park Assist
Il Park Assist è un sistema di assistenza al parcheggio che grazie ai sensori inseriti nei paraurti segnala lo spazio utile per il parcheggio, guidando il conducente nelle manovre in parallelo o in perpendicolare. A volte il sistema controlla automaticamente l’angolo di sterzata, mentre il conducente controlla la posizione del cambio, il freno e l’acceleratore.
Il Park Assist
Il Surround View Camera System
Il Surround View Camera System, permette al conducente di avere una visuale completa, dunque a 360°, intorno alla autovettura, grazie all’elaborazione di tutte le immagini rilevate dalle quattro telecamere di cui è fornito il sistema. Il computer unisce le immagini consentendo al guidatore di avere una visione d’insieme dall’alto.
Il Surround View Camera System
Il Rear Cross Path (RCP)
Il Rear Cross Path Detection coadiuva il guidatore nelle uscite dal parcheggio a marcia indietro. Esso avverte il conducente dell’avvicinamento di un altro veicolo. Entra in funzione quando viene inserita la retromarcia e segnala la presenza di veicoli o persone tramite icone illuminate sugli specchietti laterali ed attivando un segnale sonoro, può anche intervenire sui freni per arrestare il veicolo evitando così l’urto.
Il Rear Cross
Riconoscimento della segnaletica stradale
Il Traffic Sign Recognition permette al conducente di riconoscere in netto anticipo e dunque a ragionevole distanza i segnali stradali: una telecamera montata dietro il parabrezza in corrispondenza dello specchietto retrovisore, identifica tutti i segnali che riguardano i limiti di velocità, sia quelli a bordo strada che quelli sui portali o in corrispondenza dei cantieri di lavoro stradale.
I segnali identificati dalla telecamera vengono confrontati con i dati disponibili sul navigatore satellitare dopo di che le icone di essi appaiono sul display del quadro strumenti e sul monitor del sistema di infotainment. Il dispositivo individua i segnali di divieto di sorpasso (anche la fine del divieto) e di divieto di accesso; in caso di mancato rispetto della segnaletica, il sistema lancia un allarme sonoro e l’icona del segnale lampeggia. Se i segnali stradali sono sporchi o illeggibili a causa della loro usura, il sistema non può individuarli.
Quadro strumenti con l’icona del segnale stradale
Il sistema individua a distanza i segnali stradali
Quadro strumenti con le icone dei segnali stradali
Fari adattivi e Fari Abbaglianti intelligenti
I fari adattivi hanno la funzione di orientare il fascio luminoso in base all’andamento della strada e ad altri fattori come: la velocità di transito, il traffico e le condizioni climatiche.
Con essi si evita anche il pericolo per chi proviene dal senso di marcia opposto di avere ridotta la propria capacità visiva, perché colpito dalla luce dei fari.
I fari adattivi dunque ruotano nelle curve e sollevano il fascio di luce quando si supera una certa velocità come nel transito autostradale. Quelli più evoluti oltre all’orientamento orizzontale e verticale della luce, presentano degli schermi mobili di fronte ai led luminosi così da produrre fasci di luce di forma e dimensioni differenti in base alle necessità: in base alle condizioni climatiche e del traffico rilevate da una telecamera, il sistema regola la posizione degli schermi.
Con i fari adattivi il fascio luminoso viene direzionato in base all’andamento della strada
Fari abbaglianti intelligenti
Con i fari adattivi si può guidare di sera con gli abbaglianti sempre accesi, evitando che i conducenti degli altri veicoli rimangano accecati dal fascio di luce emesso da essi. Con l’ausilio della telecamera, il sistema riconosce la presenza di veicoli che procedono anteriormente nella stessa corsia quelli che provengono dal senso di marcia opposto: il fascio di luce abbagliante viene orientato in maniera tale da non limitare la capacità visiva degli altri conducenti (viene a crearsi un vero tragitto con zone a illuminazione differenziata; chiaramente il sistema è legato all’uso dei fari Full Led del tipo a Matrice di Led così da poter spegnere o accendere le singole luci a seconda delle necessità.
In ultimo il sistema è in grado di riconoscere gli auto-abbagliamenti del conducente stesso prodotti dal frequente utilizzo degli abbaglianti, e l’auto-abbagliamento causato dal riflesso generato dai cartelli stradali ad alto potere riflettente a bordo strada: anche in questo caso regola il fascio e l’intensità della luce dei proiettori.
I fari abbaglianti intelligenti
La funzione Cornering Light (Luce di curva o di svolta in assenza di Fari adattivi)
In mancanza dei fari adattivi, molti veicoli di fascia medio-bassa hanno a loro disposizione la funzione Cornering Light (Luce di svolta). Tale dispositivo prevede, al momento di svoltare all’incrocio (con l’attivazione dell’indicatore di direzione) o mentre il veicolo percorre una curva, la accensione automatica del faro fendinebbia del lato corrispondente alla svolta o alla curva da percorrere, garantendo più visibilità al conducente.
Il Cornering Light (esempio di illuminazione)
Il Cornering Light (esempio di illuminazione)
Il Cornering Light (esempio di illuminazione)
A tali dispositivi vanno aggiunti il sensore pioggia e il sensore crepuscolare, che vedremo in un prossimo articolo.
Fabio Bergamo
Tra i sostenitori compaiono
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