La guida autonoma cambierà anche il modo di progettare le nuove auto

Quello che sembrava un futuro lontano e fantascientifico è in realtà più vicino che mai. Tra qualche anno non ci stupiremo più al passaggio di un'auto senza guidatore; le Case automobilistiche hanno dimostrato di credere nella guida autonoma, impegnandosi nella ricerca e sviluppo di soluzioni tecnologiche e nella realizzazione dei primi prototipi.

A BORDO SISTEMI INTEGRATI E MULTIFUNZIONALI – Questo nuovo concetto di mobilità, destinato a rivoluzionare inevitabilmente anche la nostra percezione dell'automobile, richiederà un approccio rivoluzionario alla progettazione di una nuova vettura e delle sue componenti. Ciò che cambierà, nella sostanza, sarà il concetto di integrazione. Fino ad oggi i progettisti hanno scelto le varie componenti di un'auto per l'assolvimento di singole funzioni; ad esempio, un dato sensore o un attuatore, vengono impiegati per la rilevazione di uno specifico parametro o per l'azionamento elettrico di una leva meccanica. Nella progettazione di “domani” si concepiranno sistemi integrati, complessi e multifunzionali. Ne fa un chiaro esempio Andy Whydell, responsabile della divisione sviluppo componenti elettroniche di TRW, il colosso americano delle componenti hi-tech per il settore automotive. Whydell immagina, sempre a titolo di esempio, un sistema unico di radar e frenata automatica per la gestione di un cruise control adattivo o ancora una telecamera e uno sterzo elettrico per gestire le funzionalità di assistenza e controllo della carreggiata. Si tratta quindi di un modo totalmente nuovo di concepire la progettazione; si partirà quindi dall'analisi e dalla scelta delle funzioni che un sistema deve offrire e, solo successivamente, si identificheranno e si ricercheranno le componenti “hardware”, meccaniche ed elettroniche, per realizzare il sistema integrato. Indubbiamente si tratta di un processo che lascia maggiore spazio alla creatività e alla ricerca di soluzioni integrate efficaci e performanti, un po' come avviene in informatica per la scrittura di un nuovo software o di una nuova applicazione.

UN SUPERCOMPUTER AL VOLANTE  – Il paragone informatico diventa più calzante affrontando l'argomento sicurezza. Un'auto a guida autonoma necessita di un “cervellone elettronico”, per utilizzare un termine anni '70, che raccolga dati, li elabori e li traduca in istruzioni ai sistemi integrati ai quali accennavamo prima. Queste unità di controllo saranno quindi il cuore delle automobili senza conducente e da esse dipenderà la sicurezza stradale e l'incolumità dei passeggeri. Il cosiddetto Data Processing è quindi alla base delle prossime generazioni di automobili; i dati inviati da tutti i sensori di bordo vengono utilizzati per elaborare un'immagine, un modello di tutto ciò che avviene attorno all'auto. Tante operazioni complesse da compiere in frazioni di secondi e per le quali è richiesta una potenza di calcolo considerevole. Le unità di controllo in questione, dette ECU (Electronic Control Unit), dovranno inoltre interfacciarsi con il sistema di sterzo, i comandi di acceleratore, freno e cambio, fornendo le istruzioni elaborate dai dati raccolti e attivando numerose funzioni vitali dell'automobile. Questa tecnologia, in forma primordiale, esiste già da un paio d'anni, viene difatti impiegata per i sistemi di frenata d'emergenza e assistenza al parcheggio; sono di prossima immissione in commercio le unità di controllo di seconda generazione, dotate di numerosi processori e grandi capacità di calcolo, in grado di interpolare contemporaneamente immense quantità eterogenee di dati, come ad esempio i dati di una telecamera, con quelli del radar di bordo e del navigatore satellitare per consentire alla vettura di muoversi con precisione e sicurezza. Per ogni vettura i progettisti ambiscono a installare una singola e potente ECU, un unico sistema centralizzato al quale demandare la gestione di tutta l'elettronica di bordo; quest'ultima risulterebbe semplificata rispetto ai modelli attualmente in circolazione, riducendo il numero di moduli e centraline da installare all'interno dell'auto.

LO STANDARD DELLA GUIDA AUTONOMA – Uno dei principali attori in questa corsa alla ricerca tecnologia è TRW,  l'azienda USA ha già stretto accordi con un importante brand automobilistico europeo per lo sviluppo e l'immediato impiego delle ECU di seconda generazione: i nuovi modelli arriveranno sul mercato entro il 2018. Inoltre TRW ha creato la speciale divisione Active Safety and Automated Driving Group, un gruppo d'élite dedicato esclusivamente allo sviluppo della guida autonoma e alla sicurezza attiva. L'attività del gruppo è orientata all'utilizzo di tutte le componenti sviluppate da TRW (come radar, telecamere, attuatori di frenata e sterzo) e di combinarle con un algoritmo che definirà lo standard delle funzionalità per la guida autonoma. L'algoritmo quindi servirà da base per la scrittura del software delle singole ECU; secondo TRW, questa “architettura” permette di scindere il software dall'hardware, inteso quest'ultimo come componenti elettroniche, attuatori e sensori. Questo consentirebbe ai costruttori di personalizzare e rendere più funzionale il software della ECU e di scegliere liberamente le componenti attive per la guida autonoma, anche da più fornitori. L'avvento delle auto senza conducente è sempre più vicino, la tecnologia sta pigiando sull'acceleratore per concretizzare e rendere realtà la guida autonoma; ma i nostri centri urbani congestionati, le nostre autostrade fatiscenti e, soprattutto, noi conducenti siamo pronti ad accogliere una così grande rivoluzione?