Sensori auto: l’auto vede meglio di noi?
Occhi, specchietti, la testa che gira: così controllavi la strada anni fa. Oggi ci sono i sensori auto: misurano la distanza dagli altri veicoli, individuano ostacoli e rilevano quello che non hai ancora visto.
Telecamere, radar e sensori a ultrasuoni sono diventati gli occhi – e non solo gli occhi – delle automobili moderne. Le informazioni che raccolgono permettono ai sistemi ADAS di avvisare chi guida e, in determinate circostanze, di intervenire.
Ma se un’auto può guardare contemporaneamente davanti, dietro e ai lati, vede davvero meglio di noi?
Noi vediamo, l’auto misura
Vedere è interpretare. Un bimbo sul marciapiede, per esempio, potrebbe all’improvviso attraversare la strada: rallenti, osservi dove guarda, come si muove, quanto è vicino alla carreggiata, e stabilisci se c’è pericolo.
I sensori dell’auto funzionano diversamente. Raccolgono informazioni sull’ambiente circostante: rilevano un oggetto, ne determinano la posizione, misurano una distanza o una velocità relativa. Software e sistemi elettronici elaborano poi i dati per riconoscere situazioni rilevanti per la guida.
La differenza, quindi, tra occhi umani e occhi elettronici sta nel “come vedono”. Noi interpretiamo il contesto. Le macchine misurano grandezze che il nostro occhio può soltanto stimare.
Come fanno le auto a “vedere”
Gli occhi dell’automobile non sono solo due.
Le macchine di oggi usano sensori elettronici collocati in diversi punti della carrozzeria. Una telecamera dietro il parabrezza osserva la strada davanti all’auto; radar anteriori o posteriori rilevano altri veicoli; piccoli sensori nei paraurti controllano gli ostacoli durante le manovre.
Ogni sensore raccoglie un particolare tipo di informazione. L’elaborazione dei dati così ottenuti permette il funzionamento di molti sistemi avanzati di assistenza alla guida (ADAS).
Sensori e ADAS, dunque, non sono la stessa cosa: i primi raccolgono informazioni, i secondi le utilizzano per assistere chi guida.
Telecamere, radar e ultrasuoni: che differenza c’è?
Gli occhi dell’auto vedono tutti in modo diverso. Telecamere, radar e sensori a ultrasuoni raccolgono informazioni diverse e ciascuna tecnologia ha caratteristiche specifiche.
Le telecamere acquisiscono immagini. I radar utilizzano le onde elettromagnetiche. I sensori a ultrasuoni misurano il tempo di ritorno dell’impulso sonoro emesso.
A che scopo questi piccoli dispositivi elettronici fanno tutto ciò?
Le immagini permettono ai sistemi dell’auto il riconoscimento di carreggiata, segnali stradali e veicoli. Le onde elettromagnetiche consentono di determinare distanza e velocità relativa degli altri mezzi, dati preziosi per sistemi come il cruise control adattivo. Le misurazioni basate sui suoni danno informazioni sulla presenza di ostacoli vicini, essenziali nelle manovre di parcheggio.
Un esempio: i sensori della gamma Renault Austral
La Renault Austral proposta a noleggio da Movilia appartiene a una gamma di modelli che utilizza telecamere, radar e sensori per alimentare numerose funzioni di assistenza alla guida: frenata automatica e avvisi per il mantenimento della corsia e della distanza di sicurezza ne sono alcuni esempi.
La presenza delle singole dotazioni varia in base alla versione e all’allestimento.
A queste tecnologie può aggiungersi il LiDAR, che utilizza impulsi laser per misurare le distanze e ricostruire tridimensionalmente l’ambiente circostante, ma è ancora poco diffuso.
Perché nelle automobili sono utilizzati tanti strumenti diversi? Perché nessun sensore vede tutto e nessun sensore vede meglio in ogni situazione. È proprio combinando funzioni differenti che l’auto costruisce una rappresentazione più completa di ciò che la circonda.
Il menu della sensor fusion
Tanti occhi, tanti dati diversi: elaborati tutti insieme offrono una rappresentazione più affidabile dell’ambiente.
È il principio della sensor fusion. Letteralmente l’espressione anglosassone significa “fusione di sensori”. Fa riferimento però alla “fusione” dei dati provenienti dai sensori, cioè all’elaborazione dei dati che algoritmi software specifici sono in grado di attuare. Il sistema mette insieme i dati disponibili e li utilizza per valutare ciò che sta accadendo.
Il principio della sensor fusion è alla base di numerose funzioni ADAS come il cruise control adattivo e la frenata automatica d’emergenza.
Radar, telecamere e software funzionano in perfetta sinergia: i sensori raccolgono i dati, l’elettronica li interpreta e l’ADAS può trasformarli in un avviso o in un intervento.
I sensori dell’auto vedono anche dove noi non vediamo
Gli occhi dell’auto non dipendono come i nostri dal parabrezza, dai finestrini e dagli specchietti. I sensori sono, infatti, distribuiti tutti intorno al veicolo.
La carrozzeria presenta zone che noi non possiamo osservare direttamente, ma i sensori sì.
Ci sono sistemi per il controllo dell’angolo cieco, telecamere posteriori, avvisi per il traffico trasversale e viste a 360 gradi. Per esempio, su alcune versioni della gamma Austral, Renault utilizza quattro telecamere per ricostruire una visuale completa dell’ambiente circostante durante le manovre.
Anche i semplici sensori di parcheggio fanno qualcosa che il nostro occhio non può fare direttamente: controllano continuamente la distanza tra il paraurti e un ostacolo che magari, dal posto di guida, vediamo male o non vediamo affatto.
L’auto, quindi, non vede necessariamente meglio di noi. Vede da altri punti di osservazione.
Dai sensori elettronici ai sistemi ADAS
Il grande potere degli occhi elettronici si sprigiona quando i dati raccolti non servono soltanto a informarci, ma permettono all’automobile di assisterci.
Se una telecamera individua le linee che delimitano la corsia, un sistema può avvertirci quando le superiamo involontariamente. Se il radar rileva che ci stiamo avvicinando troppo velocemente al mezzo davanti, può attivare un avviso o una frenata automatica. Se i sensori individuano un ostacolo durante una manovra, il sistema può avvertirci con un segnale acustico e visivo.
Modelli come la Peugeot 3008 Hybrid disponibile a noleggio da Movilia e la Toyota Yaris Hybrid 115 mostrano quanto sensori, elettronica e sistemi di assistenza alla guida siano ormai integrati nella progettazione delle automobili moderne.
Insomma, i sistemi ADAS sono ottimi assistenti per chi guida. Ma occorre ricordare una cosa importante: non sono mai loro i direttori generali.
Vizi e virtù dei sensori
I sensori sono sempre attentissimi: non si distraggono perché stanno pensando alla riunione del mattino e non decidono di dare un’occhiata al paesaggio.
Ma hanno altri limiti.
Le telecamere sporche funzionano male o non funzionano affatto. Pioggia, nebbia, neve, luce e condizioni della strada possono mettere in difficoltà alcuni sistemi. Una situazione insolita potrebbe non essere valutata correttamente dal software del veicolo.
L’essere umano, dal canto suo, possiede una straordinaria capacità di interpretare il contesto.
Dunque, l’auto vede in effetti meglio di noi? Per alcuni versi, sì. Per altri, no. Occhi e sensori non partecipano alla stessa gara.
Gli occhi elettronici non sostituiscono i nostri
Gli occhi elettronici non ci autorizzano a chiudere i nostri.
Sensori elettronici e sistemi ADAS aggiungono nuove tessere al puzzle della percezione.
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