ADAS Renault: vi spiego tutta la tecnologia | speciale guida autonoma LVL 2
Tutto quello che volevate sapere sulla tecnologia ADAS di Renault
Quando mi invitano a presentazioni e lanci tendo spesso a rivelarmi un "rompiballe", specie se si tratta di tecnica e tecnologia, ultimamente riguardo gli ADAS e la guida autonoma. Ci sono colleghi che si accontentano di sapere che il cruise adattivo funziona dai 30 ai 160 chilometri orari e che si attiva schiacciando un tasto.
Io no, e se questa conoscenza non basta neanche a voi, continuate pure nella lettura per scoprire qualcosa in più di ciò che si nasconde dietro le quinte degli ADAS di Renault su Scenic, Espace e Talisman.
Renault Espace e Talisman vs Renault Scenic
Oggi in casa Renault sono due i livelli tecnologici dietro agli ADAS. Il primo è quello montato su Espace e Talisman, un livello concettualmente più vecchio perché sfrutta un hardware di generazione precedente a Scenic. Visti i modelli in ballo, è chiaro che non si tratta di livelli legati al prestigio della vettura (Scenic è infatti un modello più popolare dei primi due) ma semplicemente di evoluzione tecnologica che ha consentito alla monovolume di beneficiare di una progettazione più recente.
Per semplicità indicherò con GEN 1 l'hardware e il software degli ADAS di Espace e Talisman e con GEN 2 quelli di Scenic.
Hardware: radar, videocamera e sensori [GEN 1]
Radar e videocamera frontale sono gli ingredienti di questa GEN 1. Il primo serve a leggere le onde riflesse dagli oggetti e calcolare velocità e distanze, sfruttando un sensore di TRW Automotive, azienda che si occupa della realizzazione di radar da 77 e 24 GHz e che ha fornito a Renault il suo modello da 120 metri di portata e 22° di angolo di visuale.
La videocamera frontale (Visio System) è invece in grado di vedere fino a 600 metri – dove per "vista" si intende la capacità di percepire le fonti luminose – e ha un'ottica da 40°.
Terzo elemento degli ADAS di Scenic ed Espace sono i sensori ad ultrasuoni (40 kHz), posizionati agli angoli del veicolo, simili per concetto a quelli di parcheggio e in grado di raggiungere 4 metri di portata, sebbene Renault legga i dati a poco più di 3 metri. Scelta, questa, dettata da esigenze di sicurezza per evitare falsi positivi o allarmi troppo frequenti. I sensori inviano i dati alla stessa elettronica di controllo che gestisce il sistema di assitenza al parcheggio.
Software: ADAS e implementazione [GEN 1]
Cruise Control Adattivo: funziona da 50 a 150 chilometri orari, permette di scegliere tre distanze e frena fino ad un terzo della massima potenza frenante della vettura. Attivando gli indicatori di direzione, l'auto si predispone per l'accelerazione così da agevolare il sorpasso, accelerazione che è sempre impostata su un valore fisso (sebbene variabile in dipendenza della marcia e della velocità di percorrenza) e non cambia a seconda della modalità di guida né può essere regolata nell'intensità dall'utente tramite impostazioni di sistema. L'ACC è gestito dal radar.
Monitoraggio distanza di sicurezza e frenata automatica: attivo dai 30 ai 200 chilometri orari, il sistema è solamente visivo e indica tramite tre colori quanto siamo vicini alla vettura che ci precede. In assenza di reazione si attiva l'AEB extra-urbano per evitare o ridurre le conseguenze dell'impatto.
Monitoraggio corsia (LDW): il Lane Departure Warning è un avviso attivo sopra i 70 chilometri orari. La videocamera anteriore si occupa di gestire questa funzione ed è in grado di leggere le righe di demarcazione fino a 20 metri di distanza, facendo scattare un allarme acustico in caso di uscita dalla corsia
Riconoscimento segnali stradali: anche in questo caso il compito è demandato alla videocamera. Il sistema è attivo sopra ai 10 km/h e non è presente un tasto o un automatismo che permetta di richiamare il limite letto e comunicarlo automaticamente al cruise control adattivo (o al limitatore)
Abbaglianti automatici: sempre merito di Visio System, ed è qui che trova il suo senso il discorso sulla capacità della videocamera di distinguere fonti luminose a 600 metri.
Easy Park Assist: il parcheggio semi-autonomo di Renault permette di gestire parallelo, perpendicolare e diagonale. L'approccio deve avvenire al di sotto dei 30 km/h per consentire ai sensori ad ultrasuoni di leggere gli spazi e individuare quelli adatti.
Il sistema necessita di 70 cm in più (rispetto alla lunghezza della vettura) per i parcheggi automatici in linea e di 90 cm in più per quelli ortogonali od obliqui, limiti dettati dal fatto che è stato necessario raggiungere un compromesso nel numero di manovre da effettuare. Il computer potrebbe infatti parcheggiare in spazi più ristretti ma i tempi del parcheggio rischierebbero di diventare biblici, specie se consideriamo che il semi-automatismo include i tempi tecnici tra la comunicazione del computer all'uomo ("metti la retro, accelera, frena") e l'attuazione dei comandi di cambio, acceleratore e freno da parte del pilota.
Il parcheggio semi-automatico gestisce infatti solo i movimenti del volante e funziona a velocità massima di 7 km/h, superata la quale riceveremo l'avviso di prendere il controllo della vettura. Insomma, chi ha fretta faccia da solo! I sensori si occupano anche del monitoraggio angoli ciechi o, come direbbero i francesi, dell'avvertissement d'angle mort.
Hardware: radar, sensori e videocamera parlano tra di loro [GEN 2]
Se gli ingranaggi di un sistema non comunicano è praticamente impossibile raggiungere il massimo del risultato potenziale di quel sistema. Funziona per gli umani, come quando Niccolò non mi risponde per giorni, e vale anche per le auto. Vale da tempo: basti pensare al fatto che solo quando i sensori delle ruote hanno iniziato a "parlare" con quelli del volante e del motore è stato possibile mettere a punto un sistema di ESP che oggi salva costantemente moltissimi conducenti dal perdere il controllo del mezzo.
invito quindi tutti ad un applauso silenzioso per ESP, controllo di trazione, ABS e tutti quei sistemi che, in un'epoca in cui parliamo di auto autonome, volanti e anfibie, si trasformano da eroi in cavalieri oscuri dimenticati dai più. E pensate come possono sentirsi oggi sistemi di sicurezza ormai "banali" come le cinture o lo specchietto retrovisore, un tempo grandi innovazioni!
Su Scenic accade proprio questo e il merito è di RACAM Delphi. Scatolina magica delle meraviglie, RACAM fa capire da subito che include il radar e la videocamera in un unico dispositivo, dotato della sua centralina di controllo e posizionato sulla parte alta del parabrezza, riducendo gli improperi in caso di tamponamento che, su Espace e Scenic, richiede come minimo un controllo per la taratura del radar, se non la sostituzione
RACAM è un gran bel pezzo di…hardware ed è dotato di un sistema raffreddamento, mossa intelligente ed obbligata vista la posizione maggiormente esposta al sole e le dimensioni compatte in cui trovano posto ben tre sensori.
Due i radar: il primo è a lungo raggio, con portata di 200 metri ed ampiezza di 20°. Quello a corto raggio "vede" fino a 70 metri ma ha un angolo di visuale di 100°. A questi si affianca una videocamera che percepisce fonti luminose a 600 metri di distanza con ottica da 52°.
Software: ADAS e implementazione [GEN 2]
Visto che radar, videocamera e sensori parlano fra di loro, su Scenic la frenata automatica diventa molto più efficace e versatile.
In extra-urbano è attiva dai 60 ai 160 chilometri orari, in grado di riconoscere solamente i veicoli in movimento. Quando questo accade, viste le velocità in ballo, la decelerazione è di 6 m/s2 per un tempo massimo di 2 secondi. Il resto è compito del pilota anche per questioni di controllo del mezzo, fermo restante che il sistema precarica l'impianto frenante così da restituirci la massima resa alla pressione del pedale.
City-Brake si descrive da sola: attiva dai 7 ai 60 km/h, la frenata automatica cittadina avviene con una decelerazione di 6 m/s2 ma non c'è limite di tempo nell'applicazione automatica del freno.
L'hardware "comunicante" di Scenic abilita però anche un terzo scenario: la frenata automatica con riconoscimento dei pedoni, merito della videocamera che riconosce le sagome. In questo caso si raggiunge una decelerazione massima di 10 m/s2 e, anche in questo caso, non ci sono limiti di tempo: si frena più che si può e finché si può viste le vite in ballo.
Su Scenic sono presenti anche Lane Departure Warning e Lane Keeping Assist, sistemi che rientrano nel concetto generale di monitoraggio/mantenimento di corsia. Ho citato le due funzioni perché queste si differenziano nei range e nei tempi di attivazione.
LDW funziona dai 70 ai 200 chilometri orari, avverte il conducente anche in presenza di una sola linea di demarcazione leggibile e attiva la vibrazione del volante oltre ai segnali visivo e acustico.
LKA cerca di mantenere sempre l'auto al centro della corsia, funziona dai 70 ai 160 km/h ma solo in presenza di entrambe le linee leggibili. In casa Renault si è scelto di applicare l'automatismo per massimo 15 secondi in assenza delle mani del conducente. Limite tecnologico? In parte, e solo per la coppia di sterzo automatica massima del volante (3 Nm). Ipotizzando una strada dove raggio delle curve e velocità non richiedono mai più di 3 Nm, il sistema potrebbe guidare da solo ma, trattandosi di un Livello 2 privo di ridondanza (un solo RACAM, una sola elettronica di controllo), la scelta di Renault è più che comprensibile.
Cruise Control adattivo: il sistema ha tutto quello che ha la GEN 1 ma è attivo nel range dai 50 ai 160 chilometri orari.
Monitoraggio stanchezza conducente: funziona analizzando la guida del conducente nei primi 10 minuti di ogni viaggio solo quando si superano i 65 km/h, quindi ipoteticamente a partire dal tratto extra-urbano o autostradale . I dati relativi all'angolo volante vengono salvati come dati di riferimento, confrontati costantemente con i dati istantanei durante tutto il resto del tragitto.
L'elettronica di controllo che si occupa di questo compito è la stessa dell'assistenza al parcheggio che processa i dati dell'angolo volante e li incrocia con quelli del traffico e con l'ora del giorno, dando tutto in pasto ad un algoritmo che decide se allertarci con un segnale visivo e acustico.
Presenti tutte le altre funzionalità di sicurezza, che evito di citare nuovamente visto che restano immutate rispetto alla GEN 1.
Symbioz: Livello 4, mollate in tronco (i comandi)
L'obbiettivo raggiungibile e di medio termine per Renault si chiama Symbioz, un concept che qualche fortunato ha già potuto provare su strada (per un breve tratto) e che integra il Livello 4 della guida autonoma.
L'auto sarà in grado di gestire automaticamente la guida autostradale in presenza di almeno due corsie: il volante e il cruscotto arretrano di 12 cm per consentirvi più spazio per attività ludiche o lavorative, gli occhi del conducente non sono più necessari e l'auto guida da sola gestendo anche i sorpassi all'occorrenza.
