Pilota automatico per automobili e sistemi di sicurezza

L’auto che si guida da sola! Roba da fumetti o vista nei telefilm di fantascienza.
Fra qualche anno potrebbe diventare una realtà di largo consumo…
Lo sviluppo della tecnologia in auto continua a stupire. Tema caldo è quello del pilota automatico, ovvero la possibilità dell’auto di percorrere determinati tragitti senza interferenza diretta e manuale con i comandi di qualcuno.
Sugli aerei e sulle navi è una realtà ed in un certo senso questo già avviene in parte con alcuni sistemi già presenti sulle auto in commercio, come il sistema di controllo della velocità (cruise control) e il parcheggio automatico; aggiungiamo anche alcuni sistemi di aiuto ed assistenza come l’ABS, il controllo di stabilità (ESC), controllo di trazione (ASR o TCS) e il ripartitore elettronico di frenata (EBD)

Progetto AutoNOMOS dalla Germania 

Non è un sistema di guida autonoma vero e proprio, ma un modo per controllare l’auto con la nostra mente. L’innovazione proviene dalla Germania, laboratorio AutoNOMOS dell’Università di Freie in Berlino. Grazie a sensori collocati alla testa del conducente, gli scienziati sono riusciti a controllare la sterzata, l’accelerata e la frenata con le onde bioelettriche. Con questi dati e la connessione al conducente, un computer è responsabile di interpretare gli ordini del cervello del conducente, che poi li converte in istruzioni per il sistema della vettura agendo direttamente sugli attuatori.

Video progetto AutoNOMOS
[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=iDV_62QoHjY[/youtube]

Progetto UE SARTRE
Un progetto sperimentale finalizzato a creare le prime auto con pilota automatico, veicoli in grado di seguire un convoglio autostradale senza conducente al volante.
Si tratta di un progetto, finanziato parzialmente dalla Commissione Europea finalizzato a realizzare convogli stradali sicuri per l’ambiente. In base a questa tecnologia le auto potranno guidarsi da sole in lunghi convogli sulle autostrade, riducendo al minimo il rischio degli incidenti e ottimizzando il consumo di carburante. Durante il viaggio il guidatore può dormire, leggere, guardare un dvd o riposarsi come se fosse in treno o in pullman. Le prime vetture di prova di questa tecnologia saranno collaudate nel 2011.
Come funziona il progetto SARTRE – Il sistema sperimentale SARTRE è basato su un prototipo di automobile, in tutto e per tutto normale, dotata di un sistema di navigazione e di una tecnologia di ricetrasmissione dati per comunicare con gli altri veicoli. Le automobili intelligenti formano un convoglio composto da 7-8 auto in fila. Tutte le automobili proseguono seguendo la prima. Soltanto il veicolo capofila è guidato da un essere umano. Ad esempio da un guidatore esperto. Gli altri conducenti possono lasciare il volante e riposarsi. Una volta giunti a destinazione ciascun conducente riprende il controllo della propria automobile, proseguendo da sé il proprio cammino, ed il convoglio si scioglie. Il lungo viaggio in autostrada è stato compiuto sotto la guida di un solo conducente anziché di otto. Senza rischi di colpi di sonno o di stanchezza. Il convoglio può anche essere guidato a turno dai vari conducenti, riducendo al minimo lo sforzo individuale di tutti. A questo si unisce un vantaggio in termini di risparmio di carburante. Procedendo l’uno vicino all’altro, i veicoli beneficiano della riduzione della resistenza aerodinamica, con risparmio stimato intorno al 30%. I ricercatori del SARTRE considerano i convogli stradali principalmente come una notevole agevolazione per i pendolari, che coprono ogni giorno lunghe distanze in auto, ma anche come un potenziale vantaggio per camion, autobus, pullman, furgoni e altri tipi di veicoli commerciali. Su YouTube è disponibile il video di presentazione della tecnologia SARTRE.
Video funzionamento SARTRE 
[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=T4Q4zkqT-UA[/youtube]

Cruise Control, Controllo della stabilità, ESP, ABS, ASR, Park Assist

CRUISE CONTROL  – Il cruise control è un sistema elettronico che permette la regolazione automatica della velocità di un’autovettura. Il conducente seleziona la velocità desiderata, ed essa viene mantenuta. Esistono due tipi di cruise control: cruise control e adaptive cruise control.
Il cruise control mantiene la velocità impostata dal guidatore solamente. Il guidatore può scegliere di aumentare o diminuire la velocità impostata azionando due pulsanti. Inoltre il guidatore può, ad esempio se decide di sorpassare un’altra vettura, premere il pedale dell’acceleratore e aumentare la velocità che tornerà a quella impostata in precedenza solo quando si smetterà di accelerare.
L’adaptive cruise control può diminuire la velocità impostata in caso in cui degli ostacoli si trovino di fronte alla vettura. Il guidatore può impostare la distanza (che varia automaticamente al variare della velocità) da mantenere dalle vetture che lo precedono entro un certo margine di sicurezza. Questo sistema prevede la presenza di un radar che, di solito, è montato anteriormente al veicolo.
Entrambe i sistemi hanno la caratteristica comune della disattivazione in caso di pressione del freno, della frizione, del freno a mano, dell’attivazione di un sistema di sicurezza (VDC, ASR ecc.) o di guasti ai circuiti elettrici.

CONTROLLO TRAZIONE – Deriva dall’inglese traction control, TCS, il controllo della trazione, chiamato anche antislittamento o antipattinamento, è un sistema a gestione elettronica, che impedisce il pattinamento delle ruote motrici di un veicolo in fase di accelerazione. Questo sistema individua il pattinamento delle ruote tramite gli stessi sensori del sistema ABS posti su tutte le ruote e grazie ad un elaboratore elettronico  elabora i dati acquisiti interviene su alcune variabili, le quali sono diverse secondo il tipo di controllo del sistema come il taglio della potenza o frenatura.

CONTROLLO STABILITA’ – L’ESP è un sistema che agisce in fase di sbandata, regolando la potenza del motore e frenando le singole ruote con differente intensità in modo tale da ristabilizzare l’assetto della vettura. Tale dispositivo è efficace nel correggere sia eventuali situazioni di sovrasterzo o sottosterzo, che si possono verificare in caso di errata impostazione di una curva, sia in caso di improvvisa deviazione di traiettoria, evitando lo sbandamento del veicolo. Alcuni veicoli commerciali dispongono dell’Adaptive ESP, capace di modificare il tipo di intervento in base al peso del mezzo e quindi, al carico che al momento viene trasportato. Si tratta di un’evoluzione dell’ESP, basata sui MEMS prodotti da STMicroelectronics, una tecnologia la cui funzione era di fermare la frenata prima di un blocco e slittamento delle ruote.
L’ESP utilizza 4 sensori di velocità (uno per ruota) integrati nel mozzo ruota che comunicano alla centralina la velocità istantanea di ogni singola ruota. 1 sensore di angolo di sterzo, che comunica alla centralina la posizione del volante e quindi le intenzioni del guidatore. 3 accelerometri (uno per asse spaziale) normalmente posizionati a centro vettura, indicano alla centralina le forze agenti sull’automobile. Alcuni sensori già presenti sulla gestione motore come la posizione della farfalla dell’acceleratore e il sensore del freno.

Active PARK ASSIST

L’assistenza al parcheggio è già integrata nei nuovi modelli di automobili.  Come funziona? Utilizza sensori ad ultrasuoni inseriti nella vettura, i quali rilevano le dimensioni di un parcheggio parallelo alla strada. Se lo spazio rilevato viene considerato idoneo, questo sistema del park assist calcolerà automaticamente la manovra da effettuare per parcheggiare l’auto. Il guidatore, a questo punto, potrà premere un pulsante ed inserire la retromarcia. Dovrà solo accellerare e frenare a seconda del caso ma senza sterzare, in quanto a questo penserà automaticamente l’auto proprio per via del park assist. Se la velocità di 7 km/h viene superata o il guidatore muove il volante, il sistema di park assist viene automaticamente disinserito e si ritorna alla modalità classica, manuale, di guida. Il posteggio libero per poter esser occupato con la funzione del park assist, deve superare di almeno 1,4 metri la lunghezza dell’auto da parcheggiare (e non è che sia pochissimo).
Il Parking assist di FORD

BMW Remote Park Assist