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Storie di successo dei progetti - Auto intelligenti per strade caotiche

Le auto chiudono già automaticamente le portiere quando si spegne il motore e accendono le luci di emergenza se rilevano potenziali problemi al motore. Alcuni ricercatori europei hanno recentemente dimostrato che la prossima generazione di auto può essere abbastanza intelligente da avvisare i guidatori in presenza di un alto rischio di incidente. Queste auto "intelligenti" possono persino dare abbastanza tempo per evitare l'incidente.
Storie di successo dei progetti - Auto intelligenti per strade caotiche
Giorno dopo giorno, le strade sembrano diventare più caotiche. I guidatori non sono più umanamente in grado di vedere tutto ciò che bisogna osservare per ridurre il rischio di incidente. Infatti, con le macchine, abbiamo superato la nostra biologia - il sistema nervoso umano si è evoluto per gestire, al massimo, i cambiamenti sensoriali che si verificano quando si corre lungo una collina ripida.

Guidiamo macchine che vanno oltre cinque volte più veloci. A volte teniamo un caffè con una mano e il cellulare con l'altra e, allo stesso tempo, diamo un'occhiata allo schermo del sistema di localizzazione globale (GPS). Molti guidatori sono colpevoli di dedicare meno del 100 % della loro attenzione alla strada.

Nonostante gli incredibili progressi fatti dalle tecnologie di protezione dagli incidenti, decine di migliaia di persone muoiono ogni anno sulle strade europee e oltre 1,5 milioni rimangono ferite. Dopo anni di ricerca, la prevenzione degli incidenti sta cominciando a occupare il posto principale nella battaglia per ridurre i danni provocati dagli incidenti stradali.

Per il team del progetto "Relative positioning for collision avoidance systems" (Reposit), questo non è necessariamente consistito nel produrre nuovi gadget di sicurezza. Si è trattato invece di portare i principi dell'informatica a servizio dei diversi sistemi che stanno già cominciando a entrare nei veicoli.

Il team è partito dall'ipotesi secondo la quale, in un tempo relativamente breve, i veicoli e le strade saranno provvisti di sensori e tecnologie della comunicazione. Ci sono già progetti in Europa e negli Stati Uniti che stanno testando i sensori stradali che possono trasmettere senza fili informazioni su incidenti, congestione del traffico e meteorologia a un interfaccia a bordo delle macchine.

Il "Collision warning system" (CWS), prodotto dei ricercatori di Reposit, usa nuovi sistemi che stanno cominciando a diventare caratteristiche standard delle automobili - sistemi di comunicazione vehicle-to-vehicle (V2V). Costruiti su una tecnologia a costi ridotti che mette insieme il GPS e una tecnologia di rete senza fili simile al Wi-Fi domestico, i sistemi V2V possono rendere la guida più sicura avvertendo gli automobilisti di potenziali collisioni.

Immaginate, per esempio, un bambino che attraversa improvvisamente la strada correndo proprio mentre una macchina si avvicina a velocità. È troppo tardi per provare a frenare. Il guidatore non può neanche sterzare, perché c'è una macchina che si avvicina sull'altra corsia. Il CWS, aiutando entrambe le macchine a coordinare i propri movimenti, potrebbe in un futuro prossimo risolvere una situazione del genere.

Le auto riconoscono le situazioni potenzialmente pericolose?

GPS ad alto rendimento, in grado di localizzare una macchina entro un metro, vengono usati per determinare la posizione relativa delle macchine in avvicinamento. Il link di comunicazione vehicle-to-vehicle dà ulteriori informazioni sulla velocità, indica le auto che si muovono a velocità ridotta e avverte persino se una macchina che si trova davanti ha frenato bruscamente.

Usando le informazioni di questi due sistemi, il CWS estrapola quindi dove si troveranno un paio di secondi dopo. Se i calcoli prevedono una collisione imminente, avvisa il guidatore. Il team di Reposit ha testato un prototipo completamente funzionante del nuovo sistema in un simulatore di laboratorio e i risultati sono stati incoraggianti.

"Abbiamo avuto previsioni da uno a tre secondi prima della collisione [...] ma un tempo da 2 secondi in su dà al guidatore il tempo di reagire," rivela Jose Ignacio Herrero Zarzosa, coordinatore del progetto Reposit. Per convalidare la precisione del sistema in diverse condizioni di guida, sono state condotte oltre 70 simulazioni.

In strade rurali e suburbane, dove le velocità sono normalmente più alte - oltre i 50 km/h - il CWS funziona meglio. Anche in ambienti urbani dove ci sono molti ostacoli che impediscono potenzialmente i segnali V2V e GPS, si sono ottenuti tempi di allarme ragionevoli di almeno due secondi.

Usando i sensori disponibili, la macchina può essere più o meno consapevole di quello che succede intorno a essa. Il problema adesso è stabilire quali informazioni sono importanti per il guidatore e come queste informazioni vengono trasmesse. Grazie a numerose simulazioni di guida, Zarzosa e il suo team sono stati in grado di determinare come tutti i dati raccolti da un'automobile high-tech possono essere messi in ordine di priorità nel modo più utile per il guidatore.

L'"unità di bordo" Reposit fornisce diverse informazioni visive e acustiche, a seconda del rischio di collisione imminente. Proprio come per i semafori, il "verde" non significa che non ci sono rischi di collisione. Lo scopo del "giallo" o dell'"arancione" è quello di aumentare l'attenzione del guidatore sul pericolo di un potenziale impatto con una macchina vicina. Quando i livelli di pericolo si alzano verso il "rosso", tutte le auto vicine sono informate per concedere ai guidatori più tempo per reagire.

Anche se non è intelligente come il cervello umano, questo nuovo sistema non si stanca e non si distrae mai. Guarda in tutte le direzione mentre il guidatore guarda verso un posto alla volta - un vantaggio che può salvare la vita.

Qual'è il prossimo passo?

La nuova tecnologia funziona in laboratorio. Il CWS non è l'unico sistema di guida collaborativa ideato per prevenire gli incidenti e ridurre la congestione del traffico, ma ha un vantaggio significativo su altri sistemi simili. Il CWS non ha bisogno di ulteriori infrastrutture ai lati della strada a parte quelli dell'unità di bordo. I produttori di automobili sono interessati?

Il progetto Reposit è stato anche il primo serio tentativo di usare le informazioni fornite dal GPS per prevenire gli incidenti. L'industria automobilistica trova la ricerca condotta dal progetto interessante ma è necessario ancora fare opera di convincimento sul lato commerciale, suggerisce Zarzosa. "Il settore automobilistico è molto sensibile ai prezzi," dice.

"Attualmente, non ci sono standard per integrare nuove funzioni in un sistema auto esistente. Ogni produttore usa diversi metodi di integrazione dei sistemi," aggiunge. "Questo fa salire significativamente il costo delle tecnologie di terze parti come il CWS."

La Commissione europea riferisce di essere al lavoro per alleggerire il fardello dell'integrazione di nuove funzioni attraverso standard comuni di sviluppo. Anche così, l'ultimo ostacolo da superare per il team di Reposit è la convenienza.

Per permettere una penetrazione del mercato più veloce, hanno lasciato la porta aperta a una nuova versione di CWS che potrebbe essere istallata sul margine della strada. Questo potrebbe essere parte della soluzione visto che gli incidenti possono coinvolgere non solo le auto che dispongono di un sistema anti collisione, ma anche biciclette e pedoni che attraversano la strada.

Il team di Reposit ha rivolto l'attenzione anche verso l'original equipment manufacturer (OEM) montato nel GPS, che sta facendo adesso la sua comparsa sul mercato e offre un attraente compromesso tra performance e prezzo. Il loro nuovo obiettivo è ridurre il CWS a un modulo software che potrebbe essere aggiunto al sistema GPS di bordo.

Fra non molto, si prevede che il passo di introduzione dei sistemi di prevenzione degli incidenti accelererà, visto che "un approccio collaborativo" è l'unico modo per andare avanti, secondo Zarzosa. In un futuro prossimo, quando gli allarmi verranno dati ma non ci sarà abbastanza tempo per reagire, i sistemi per la prevenzione degli incidenti potrebbero essere in grado di azionare i freni e lo sterzo per tenere gli occupanti della macchina e i pedoni fuori pericolo.

Il progetto Reposit ha ricevuto finanziamenti alla ricerca nell'ambito del Sesto programma quadro dell'UE.

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