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In principio era Kitt... Ovvero come funzionano le auto a guida autonoma

Quanti di noi sono cresciuti con il mito di supercar?

Un auto dotata di tecnologia futuristica in grado di fare quasi ogni cosa; per di più guidata da un attore come David Hasselhoff.

KITT (acronimo di Knight Industries Two Thousand) è stata la prima di quelle che oggi chiameremmo automobili intelligenti, dotate di computer di bordo, sensori e attuatori in grado di controllare il traffico, guidarsi da sole e dare un feedback al conducente in tempo reale.

Con una generazione intera cresciuta con il mito di supercar come potevano le auto intelligenti a guida autonoma non essere una priorità nello scenario tecnologico mondiale?

A rincarare la dose, poi, non poteva mancare la meno conosciuta, ma non per questo meno futuristica, barca paladina.

Si certo, ma ...

Tutto molto interessante ma KITT era e resta una rappresentazione sul piccolo schermo di quello che è più un desiderio che una realtà. Per quanto avanzate, le auto moderne non possono fare tutto quello che fa KITT.

 Sebbene le auto moderne, come KITT, abbiano sistemi di controllo della velocità, della frenata, possono in alcune condizioni guidarsi da sole non sono dotate della "Sky mode" che permetteva a KITT di viaggiare su due ruote per infilarsi in luoghi angusti e cosa più importante non sono dotate di lanciarazzi che tornerebbero certamente utili nel traffico cittadino (per una lista complete delle funzionalità di KITT potete fare riferimento alla pagina ufficiale wiki).

... e allora?

Quindi le auto cosi dette intelligenti, cosa possono fare? Di quali tecnologie sono dotate e come le sfruttano per fare quello che fanno?

Oggi la tecnologia a bordo delle auto per l'automazione della guida e l'assistenza ricade sotto il nome di ADAS (acronimo di Advanced Drive-Assistance System) e racchiude tutta quella serie di aiuti con cui molti di noi hanno familiarità.

La prima grande differenza da fare è tra ADAS e AD (Autonomous Drive). La prima prevede il controllo attivo del guidatore fornendo solo una serie di aiuti durante l'attività di guida; la seconda è un vero e proprio autopilota, l'assenza di volante e pedali e la guida in piena autonomia da parte del veicolo.

Se l'ADAS è oggi una realtà l'AD è invece presente solo in forma sperimentale su prototipi limitati.

Le cose poi si complicano se si considera che all'interno dell'ADAS esistono diversi livelli di sviluppo per indicare la quantità e la qualità di aiuti presenti a bordo.

I livelli in cui si divide l'ADAS sono 5, di cui l'ultimo costituisce un vero e proprio AD. Ma vediamo più in dettaglio questi livelli;

  • Livello 1 - è quello più semplice e fornisce un tipo di automazione basilare, si limita a fornire al guidatore delle informazioni, dei warning per cosi dire. Tra i sistemi presenti a bordo rientrano gli aiuti per cambiare o tenere la corsia, la telecamera posteriore di parcheggio, cruise control, avviso di presenza auto nei punti ciechi.
  • Livello 2 - Al livello precedente aggiunge sistemi per il parcheggio automatico, il sistema anti-collisione e di frenata di emergenza. In questo caso la vettura, valutando la possibilità di impatto imminente, può prendere il controllo togliendolo al guidatore fino a portarsi ad arresto completo.
  • Livello 3 - In questo caso le cose cominciano a farsi più complicate. La vettura è parzialmente autonoma e può guidarsi da sola in alcune specifiche circostanze richiedento l'intervento del guidatore in altre. Il caso più comune è la guida in autostrada tramite i sistemi di controllo della velocità adattivo e del riconoscimento di corsia. I sistemi non sono comunque autonomi e richiedono l'intervento del guidatore in condizione di scarva visibilità o assenza delle linee bianche che delimitano le corsie; l'intervento del guidatore è richiesto anche per le operazioni di cambio corsia e uscita dall'autostrada.
  • Livello 4 - Quello più avanzato consente al veicolo di essere autonomo in una gamma di scenari più ampia del livello 3. Le auto possono guidarsi da sole anche in città facendo uso di telecamere e sensori per rilevare la presenza di altre auto e pedoni. Grazie alle telecamere la vettura può anche scansionare l'ambiente circostante per leggere cartelli stradali, individuare ostacoli e semafori, e svoltare nella direzione desiderata. Anche questi sistemi presentano limiti tecnlogici collegati a condizioni ambientali avverse e di scarsa visibilità richiedendo l'aiuto del guidatore.
  • Livello 5 - Come detto rappresenta la guida autonoma, nessun volante ne pedali. La vettura parte, guida e si parcheggia da sola senza alcun intervento da parte del conducente.

Per raggiungere i risultati richiesti, ovviamente, occorre che la vettura abbia sensori a bordo in grado di monitorare e ricevere input dall'ambiente circostante.

Sensori a bordo!

I sensori a cui le vetture solitamenet ricorrono sono di diversi tipi, si parla di RADAR o LIDAR, di telecamere, accelerometri e GPS. Ognuno di questi sensori, ovviamente, ha una diversa funzione e tutti insieme concorrono al controllo della vettura.

I RADAR vengono usati per scansionare e ricostruire in 3D l'ambiente circostante. Mediante un sistema di microoned sono in grado di ricostruire la posizione di oggetti o pedoni intorno al veicolo.

I LIDAR sono usati, anche essi come i RADAR, per scansionare l'ambiente circostante e ricostruirlo in 3D.

Le telecamere vengono utilizzate per fotografare l'ambiente circostante ad alta risuluzione e con una frequenza elevata. I software di riconoscimento sono poi in grado, a partire dalle immagini, di individuare cartelli, pedoni, ciclisti, altre auto, leggere i nomi delle strade, capire i semafori e fornire feedback al veicolo.

Accelerometri e GPS vengono spesso usati in combinazione. Mediante un accelerometro è possibile calcolare la posizione e la traiettoria del veicolo in ogni stante e correggerla in caso di necessità. Il GPS non può essere usato come unico mezzo per la localizzazione del veicolo in quanto, talvolta, il segnale può essere assente lasciando dei vuoti nella tracciatura della sua traiettoria. Durante questi vuoti i dati vengono integrati con quelli degli accelerometri per calcolare la corretta traiettoria e non perdere mai di vista il veicolo.

Tutti questi dati, in qualche modo, vanno processati. Occorre ci sia un unità in grado di riceverli, processarli e inviare comandi al veicolo. Questa unità di elaborazione deve essere in grado di gestire un immensa mole di dati provenienti dai diversi sensori, processarli prima singolarmente e poi combinarli insieme per "capire" cosa sta avvenendo alla vettura e all'ambiente circostante in modo da poter controllare i vari sistemi. Tutto questo deve avvenire migliaia di volte al secondo. Se state pensando che anche il vostro computer, nonostante sia un i7 con 16 GB di RAM, sia in grado di farlo ad occhi chiusi allora non avete idea di che mole di dati bisogna elaborare in un tempo cosi breve.

Avere un computer che raccoglie tutti i dati e per elaborarli ci mette un tempo di mezzo secondo non è affatto utile. Se per noi mezzo secondo risulta un tempo irrilevante viaggiando a 50 km/h l'auto ha percorso ben 7 metri che sono un infinità quando bisogna essere tempestivi per evitare un incidente.

Per questo motivo e tenendo conto anche di tutte le condizioni al contorno che governano il mondo automobilistico moderno un AD come noi lo intendiamo è virtualmente impossibile con la tecnologia moderna.

E, quindi, l'etica?

L'introduzione della guida autonoma ha portato con se, oltre a problemi di tipo tecnologico, anche problemi di carattere etico. In caso un AD faccia un incidente, la colpa di chi è? A chi è da attribuire e chi deve pagare in caso di incidente?

Deve pagare il conducente del veicolo? Ma, ad essere pignoli, il conducente non stava guidando quindi la colpa non è sua. Deve pagare la casa costruttrice del veicolo? Potrebbe essere uno scenario ma, in questa condizione, quale casa automobilistica svilupperebbe un sistema AD sapendo di dover pagare per ogni incidente? Paga chi ha sviluppato il software in quanto l'incidente può essere imputato ad un malfunzionamento del software che non ha saputo evitare l'incidente? I software di riconoscimento basati sulle reti neurali sono software che imparano, partono da una base comune e con l'esperienza acquisiscono conoscenze e competenze non presenti all'inizio. Chi sviluppa il software non può prevedere e, dunque non è responsabile, di cosa il software imparerà e di come lo userà. Sarebbe come dire se un essere umano commette un reato allora sono punibili i suoi genitori perché lo hanno fatto nascere; sembra assurda a chiunque una cosa del genere. Come i genitori non sono responsabili di cosa il figlio abbia imparato e di cosa sia diventato cosi non lo è chi sviluppa un sistema AD.

Come si può evincere, il problema etico non è affatto banale e introduce tutta una serie di scenari le cui conseguenze non sono facilmente prevedibili.

Oltre agli scenari di tipo giuridico, quello che risulta essere il dilemma etico per eccellenza, è il seguente.

dilemma_etico

Immaginate che un sistema AD guidi su una strada perfettamente dritta rispettando tutte le leggi vigenti per quella strada. In quel momento un gruppo di persone si getta in mezzo alla strada rendendo impossibile per la vettura frenare in tempo utile ad evitare l'impatto. La vettura a quel punto potrebbe lanciarsi sull'altra corsia per evitare il gruppo di persone ma, proprio in quel punto, è presente un ostacolo sulla corsia opposta che porterebbe ad un altro impatto. Quindi, in ogni caso non è possibile evitare l'impatto; nello scenario uno l'auto mantiene la traiettoria ed investe i pedoni; nello scenario due evita i pedoni e si schianta contro un muro. Cosa dovrebbe fare il veicolo?

Lo scenario non è semplice e generalizzare o semplificare le cose non è affatto il modo giusto di procedere e ancora oggi questo dilemma non ha trovato soluzioni definitive. Il dibattito tra i sostenitori di uno scenario piuttosto che dell'altro è aperto e vivo. Ad oggi nessuno dei due ha dominanza prevalente e il mondo si divide in un equo 50:50.

Quale sarà lo scenario che vincerà è impossibile dirlo (o forse no?) ma quello che è certo è che, prima che l'AD arrivi realmente sulle strade, bisogna trovare un accordo giusto o sbagliato che sia.

CC BY-NC-SA 4.0
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

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