Cosa c'è dietro la guida autonoma? Bosch svela le tecnologie driverless

La lista preparata da Bosch è molto lunga: le auto driverless hanno bisogno di tanta tecnologia. Vediamo i dietro le quinte della guida autonoma

10 maggio 2017 - 19:13

Un'automobile a guida autonoma riunisce in sé tutte le più avanzate tecnologie a disposizione del settore automotive (le possiamo trovare nei sistemi di sicurezza avanzati Bosch) più altre nuove o comunque ispirate a criteri inconsueti, come ridondanza e resistenza ai guasti superiori. Ad essere coinvolti sono praticamente tutti i sistemi, a partire da quelli di propulsione e trasmissione. Ancora più implicati sono invece freni, sterzo, strumenti di bordo, navigazione satellitare ed i sensori, per non parlare della connettività, sia dentro il veicolo sia rivolta all'esterno. Per tirare le somme tornano utili le informazioni che Bosch ha diramato recentemente e che elencano i componenti interessati.

SENSI RAFFINATI PER L'AUTONOMIA Le auto-robot sono, ovviamente, molto ricche di sensori: un veicolo che non può contare su un guidatore in carne ed ossa dovrà infatti raccogliere per proprio conto gli indispensabili dati sull'ambiente che lo circonda. Uno di quelli dei quali si parla di più è il LiDAR (leggi della guerra per i LiDAR fra Uber e Waymo), una sorta di radar che lavora con onde elettromagnetiche situate nei pressi della banda della luce visibile e che crea una rappresentazione 3D dell'ambiente circostante. Questi sensori, anche se non fanno ancora parte del portfolio di Bosch, sono già montati nei suoi prototipi di veicoli automatizzati. Già in catalogo invece i radar, capaci di portate fino a 250 metri e incaricati di rilevare gli oggetti e misurare la loro velocità e posizione relativamente al veicolo. I radar Bosch usano fasci di onde radio modulati in frequenza, con portanti comprese tra 76 e 77 GHz (1 GHZ equivale a 1 miliardo di oscillazioni al secondo).

Queste onde sono riflesse dagli oggetti che si trovano davanti al veicolo, le cui velocità e distanza vengono calcolate in base alla loro fase (effetto Doppler) e al ritardo con il quale ritornano al radar.

ORIZZONTE ARTIFICIALE Molto più diffusi sono i sensori a ultrasuoni, già usati da moltissime auto per impedire urti in fase di parcheggio. Nella guida autonoma vengono usati anche come ausilio nella “ricostruzione” dell'ambiente intorno all'auto, fino a 6 metri di distanza e a basse velocità. Essi emettono brevi impulsi di ultrasuoni (onde sonore a frequenza così alta da essere inaudibili) che vengono riflessi dagli ostacoli: il tempo di ritorno verso la sorgente permette di calcolare la distanza degli ostacoli stessi.

Molto importante e complementare al LiDAR è la videocamera stereoscopica di Bosch, che fornisce immagini 3D fino a più di 50 metri di distanza. I sensori di immagine a colori sono CMOS, hanno risoluzione di 1280 x 960 (circa 1,2 megapixel) e riescono a catturare immagini dai contrasti estremi. La distanza tra gli assi ottici dei 2 obiettivi è di 12 centimetri, cosa che rende più facile il posizionamento dietro il parabrezza. Ma le informazioni necessarie alle auto-robot arriveranno anche da remoto, grazie al Connected Horizon che riceverà dati su traffico, ingorghi e incidenti in tempo reale grazie ai server sviluppati da Bosch.

FRENI E STERZO AD HOC In questo modo i veicoli driverless potranno contare su anteprime dinamiche del percorso e adegueranno in anticipo le loro strategie di guida.

La “fame” di dati della guida autonoma riguarda però anche la cartografia elettronica, che dev'essere in HD e continuamente aggiornata. Bosch si è alleata con lo specialista Tom Tom e userà i dati raccolti dai suoi sensori radar e video per catturare e trasmettere in tempo reale importanti dati ai suoi server. Anche i componenti meccanici sono ripensati per la guida autonoma: l'EPS – Electric Power Steering, conserva buona parte della suo funzionalità anche in caso di guasto ed è già conforme alle norme sulle strategie di fallback proposte da NHTSA. Già pronto per la trazione elettrica (molte delle auto-robot saranno a batteria), dato che non ha bisogno del vuoto, è poi l'iBooster, un servofreno intelligente ad azionamento elettromeccanico (è simile a quello montato sulla Giulia che permette la frenata by-wire) a basso consumo di energia.

L'ESP è parimenti tagliato su misura per le auto-robot: ha una ridondanza come forma di protezione e agisce in stretta sinergia con l'iBooster per prendere l'iniziativa anche senza l'intervento del guidatore. I veicoli a guida autonoma introdurranno concetti moderni di comunicazione tra auto e guidatore e le HMI di Bosch (leggi delle proposte di Bosch al CES 2017) si evolvono in questo senso. Le strumentazioni su display TFT sono configurabili a piacere e offrono flessibilità e grande chiarezza nella visualizzazione di informazioni multiple. Gli HUD, infine, proiettano le informazioni ad una distanza apparente di 2 metri davanti al veicolo, cosa che le “fonde” con l'ambiente circostante e non costringe il guidatore a cambiare la messa a fuoco della sua visione.

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