Self Driving Cars: come funzionano le auto a guida autonoma

Tempo di lettura 7 minFuturo della mobilità
Honda ha lanciato la prima auto a guida autonoma livello 3 omologata, mentre Tesla e altri brand stanno lavorando ai veicoli livello 3, 4 e 5: ecco come funzionano le self driving cars.
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Self Driving Cars: come funzionano le auto che si guidano da sole

Le auto a guida autonoma trasformeranno nei prossimi anni il concetto di mobilità, fino ad eliminare del tutto qualsiasi interazione del guidatore. Oggi non siamo troppo lontani da questo scenario, tuttavia bisogna ancora superare una serie di difficoltà normative e potenziare le infrastrutture indispensabili per la diffusione delle self driving cars.

Cosa sono le self driving cars

Le auto con guida autonoma sono dei veicoli in grado di circolare in strada da soli, senza l’intervento umano da parte del conducente. Si tratta di una tecnologia innovativa, basata su sistemi automatizzati di pilotaggio, una serie di sensori installati nella vettura e le infrastrutture intelligenti della smart city.

Oggi esistono già delle macchine in grado di gestire la guida in maniera indipendente, tuttavia mancano ancora delle normative adeguate e il supporto delle connessioni ultrarapide. Al momento possiamo dunque parlare di veicoli a guida assistita, in cui l’automobile prende alcune decisioni autonome ma il controllo rimane al guidatore.

Ad ogni modo, i sistemi ADAS stanno già cambiando il modo di guidare, aiutandoci a ridurre gli incidenti e migliorare le prestazioni alla guida. Una vera self driving car rappresenta l’innovazione successiva, affinché si possa arrivare in futuro all’utilizzo di veicoli sprovvisti perfino del volante.

Guida autonoma: livelli di autonomous driving

Nel campo delle self driving cars esistono 6 livelli di guida autonoma, sebbene soltanto gli ultimi due rappresentino davvero la massima evoluzione di questa tecnologia. Allo stesso tempo è importante capire i vari step, per comprendere come funzionano questi sistemi e a che punto siamo oggi.

Questa suddivisione, ormai globalmente accettata, è stata realizzata dalla SAE (Society of Automotive Engineers), per classificare e identificare i gradi di automazione dei veicoli. La scala SAE (SAE J3016) è un riferimento fondamentale, adoperato da tutti gli operatori del settore per orientarsi in questo campo.

Livello 0 – nessuna automazione Le vecchie auto possono essere considerate di livello 0 per i sistemi di autonomous driving. Questi modelli sono dotati appena di sensori e sistemi che informano il conducente su eventuali guasti e malfunzionamenti della vettura, oppure di dispositivi che forniscono una modesta assistenza al guidatore.

Livello 1 – guida assistita Nel primo livello troviamo le auto a guida assistita, dove il guidatore è supportato da sistemi che lo avvertono di alcuni pericoli e lo aiutano a migliorare la sicurezza. Rientrano in questa categoria i dispositivi anticollisione, i regolatori di velocità come il cruise control e i rilevatori della distanza con gli altri veicoli.

  • I dispostivi possono frenare o accelerare il veicolo.
  • Viene fornito un supporto superiore e attivo al conducente.
  • Esempio: cruise control adattivo o mantenimento della corsia.

Livello 2 – automazione parziale Già con il livello 2 possiamo iniziare a parlare di self driving cars, sebbene siano ancora veicoli con automazione parziale. A differenza del livello 1, queste vetture sono in grado di intervenire attivamente, ad esempio gestendo lo sterzo o frenando automaticamente se viene rilevata una situazione di emergenza.

  • I dispositivi possono frenare e accelerare l’auto.
  • La macchina supporta attivamente il conducente.
  • Esempio: cruise control adattivo integrato con il mantenimento della corsia.

Livello 3 – automazione elevata Quando si entra nel livello 3 finalmente le vetture a guida autonoma diventano una realtà concreta, sebbene sia ancora richiesta la partecipazione attiva del conducente. Le auto possono guidare da sole in alcune condizioni, inoltre monitorano il veicolo e il traffico, perciò se in caso di necessità il driver non effettua la manovra corretta è la macchina a farlo al suo posto.

  • Il veicolo è in grado di guidare da solo in alcune condizioni.
  • In assenza dei requisiti è necessario l’intervento del conducente.
  • Esempio: sistema Traffic Jam per la guida autonoma nel traffico.

Livello 4 – automazione completa della guida Le self driving cars di livello 4 sono auto in grado di guidarsi da sole in presenza di requisiti e condizioni specifici, come i robot taxi senza volante o pedali. In caso di malfunzionamenti però il guidatore deve intervenire, riprendendo il controllo del veicolo per motivi di sicurezza, oppure l’auto di ferma in sicurezza in modo autonomo.

  • Il veicolo è in grado di guidare da solo in alcune condizioni.
  • In assenza dei requisiti è necessario l’intervento del conducente.
  • Esempio: taxi driverless o veicoli senza volante.

Livello 5 – automazione totale Rispetto alle tecnologie precedenti, con il livello 5 non è indispensabile la presenza nella vettura del volante o dei pedali, poiché l’auto autonoma fa tutto in modo indipendente, dunque non bisogna neanche saper guidare. In questo caso ogni persona è un passeggero, quindi non resta che indicare la destinazione e godersi il viaggio.

  • L’auto può guidarsi da sola in qualsiasi condizione.
  • Non è richiesto l’intervento del conducente.
  • Esempio: funzionalità di Livello 4 senza restrizioni operative.

Come funziona il pilota automatico

La tecnologia di autonomous driving è basata sul pilota automatico, un software che controlla l’auto attraverso una serie di sensori. Il sistema è in grado di comunicare con le altre vetture e l’infrastruttura stradale, dialogando in tempo reale con semafori, gallerie e piattaforme web che informano il programma sulle condizioni del traffico ed eventuali incidenti. 

A seconda del livello di guida autonoma, il pilota automatico può assistere il conducente o guidare l’auto da solo, diventando sempre più preciso grazie a tecnologie di intelligenza artificiale e machine learning. Per monitorare lo spazio usa sistemi radar, localizzatori GPS e sensori a ultrasuoni, con la capacità di rilevare qualsiasi ostacolo come auto, camion, moto, pedoni e ciclisti.

Self driving cars: i vantaggi della guida autonoma

È evidente come le macchine autonome rappresentino una soluzione efficiente per rendere gli spostamenti in auto meno pericolosi. Già i sistemi esistenti hanno permesso di ridurre i rischi in modo considerevole, ottimizzando i tempi di risposta e aumentando la sicurezza stradale.

Basta pensare al supporto offerto da tecnologie come il rilevatore degli angoli ciechi e il monitoraggio della distanza dagli altri veicoli. Allo stesso tempo, le vetture di livello 3, 4 e 5 consentiranno di sfruttare il tempo in auto, approfittando del viaggio per lavorare, leggere o persino per dormire e riposarsi un po’.

Un altro vantaggio delle self driving cars è la possibilità di diminuire il traffico, pianificando in modo intelligente la circolazione grazie alla connessione tra i veicoli e le infrastrutture. Inoltre, permetteranno a tutti di essere indipendenti negli spostamenti, comprese le persone disabili e chi non possiede la patente di guida.

Quali sono le auto a guida autonoma in commercio?

Per il momento sono presenti sul mercato quasi esclusivamente auto con guida autonoma di livello 2, ovvero ad automazione assistita. In questo caso la macchina può intervenire se necessario, ma il controllo rimane del conducente al quale è richiesto di mantenere le mani sul volante. 

Tra le vetture più celebri c’è la Tesla Model 3, la berlina elettrica dotata del famoso sistema Autopilot, sebbene Elon Musk voglia raggiungere il livello 5 entro la fine dell’anno. Oggi la maggior parte delle vetture più avanzate fa parte di questa categoria, dai migliori modelli Mercedes alle auto più evolute di BMW

Pochissimi invece sono i modelli di livello 3, in cui rientrano i veicoli ad automazione condizionata che permettono per brevi tratti di togliere le mani dallo sterzo. Sono ad esempio auto come l’Audi A8, ad ogni modo le limitazioni che non consentono di sfruttarle al massimo delle loro possibilità sono più normative che tecnologiche.

Nel 2021 sono iniziate le vendite della Honda Legend EX, autorizzata dalle autorità giapponesi come veicolo autonomo di livello 3. La macchina è dotata della tecnologia Honda Sensing Elit, con il Traffic Jam Pilot che permette all’auto di guidarsi da sola in mezzo al traffico, oppure in determinate condizioni di guida.

Auto a guida autonoma: quando saranno realtà?

Quasi tutte le case automobilistiche stanno lavorando alle self driving cars di livello 3, 4 e 5, con diversi progetti attivi in Europa, Asia e negli Stati Uniti. Tuttavia, prima dell’introduzione sul mercato sarà necessario adattare il Codice della Strada e le norme europee, un passaggio complesso che richiede un protocollo condiviso a livello internazionale

Ad oggi, l’UE non ha ancora dato il via libera a queste tecnologie, sebbene Tesla e altri costruttori come Honda sarebbero in grado di proporre veicoli a guida autonoma (Livello 3 e 4). Un altro punto critico è il problema legato alle infrastrutture, infatti per la diffusione delle self driving cars è essenziale una copertura capillare delle connessioni ultraveloci 5G e la conversione delle città in moderne smart cities. 

Al momento le leggi italiane non consentono la circolazione di veicoli con livello di autonomia superiore al secondo, tuttavia nei prossimi anni è atteso un vero e proprio boom di self driving cars livello 3 e 4. La Francia, ad esempio, introdurrà nuove norme per la guida autonoma a partire dal 2022, esonerando il conducente dalla responsabilità penale durante il funzionamento delle tecnologie driverless.

A livello europeo siamo ancora fermi alle proposte di regolamentazione, per determinare con precisione le responsabilità civili e penali di fabbricanti di auto, fornitori tecnologici e conducenti/passeggeri. Dal punto di vista normativo non è facile regolare la auto a guida autonoma più avanzate, tuttavia come dimostrato dal Giappone si tratta ormai di un’esigenza improrogabile. 

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Pubblicato il 29 luglio 2021

29 luglio 2021
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