Auto a guida autonoma:come funzionano e funzionano davvero?

La rivoluzione delle auto a guida autonoma sembra essere inarrestabile.

Alcuni anni fa la guida autonoma sembrava qualcosa di impossibile. Fortunatamente, nel 2018, Waymo ha introdotto il suo servizio di guida autonoma commerciale a Phoenix. Tesla e Google hanno anche iniziato a produrre auto senza conducente. E presto avremo auto che ci porteranno verso le nostre destinazioni senza che noi teniamo lo sterzo.

Ma sono auto a guida autonoma sicuro? O perché in primo luogo abbiamo bisogno di auto a guida autonoma? Molte persone si sono chieste come funzionano le auto a guida autonoma.

Ecco perché in questo articolo imparerai cosa sono le auto a guida autonoma, i loro livelli, come funzionano e la tecnologia al loro interno.

Pensaci:uno studio recente suggerisce che dal 94 al 96% degli incidenti automobilistici sono causati da errori umani. E molte persone sono morte per incidenti stradali.

E se potessimo avere automobili in grado di guidare le persone in sicurezza?

Ecco perché le aziende stanno lavorando instancabilmente per introdurre sul mercato le auto senza conducente.

Ci si aspetta che le auto a guida autonoma riducano al minimo molti problemi con i ritardi del traffico a causa di incidenti. Inoltre, semplificheranno gli spostamenti in altre aree come la spedizione, il trasporto di emergenza, ecc.

In generale, le auto senza conducente daranno forma al panorama automobilistico in futuro.

Cos'è un'auto a guida autonoma?

Un'auto a guida autonoma, nota anche come "senza conducente" o veicolo autonomo, è un'auto o un camion che funziona senza l'intervento umano. Utilizza hardware e software appositamente progettati per rilevare il tempo, gli ostacoli e le condizioni della strada quando ci si sposta da una destinazione all'altra.

Di solito, le auto a guida autonoma sono classificate in 5 livelli di autonomia che includono:

Livello 1

Questo è il livello di autonomia più basso di un'auto a guida autonoma in cui è coinvolto un guidatore umano ma condivide il controllo con il sistema dell'auto. La maggior parte delle auto con sistema Adaptive Cruise Control rientra a questo livello.

Livello 2

In questo livello, un guidatore umano è tenuto a monitorare costantemente il sistema, ma il sistema dell'auto assume il pieno controllo dell'accelerazione, dello sterzo e dei freni. A volte, tuttavia, potrebbe essere richiesto a un guidatore umano di tenere il volante.

Livello 3

In questo livello di autonomia, l'automazione assume il pieno controllo della vettura. Ciò significa che il conducente può persino guardare un film o anche svolgere altre attività mentre l'auto è guidata dal sistema. Alcune auto di questo livello potrebbero richiedere l'intervento di un conducente, anche se non a tempo pieno.

Livello 4

In questo livello di autonomia, l'automazione assume il pieno controllo della vettura anche se in aree limitate o in luoghi controllati.

Livello 5

Le auto di livello 5 possono guidare senza il controllo umano.

Perché usare le auto a guida autonoma?

Oltre alla riduzione della congestione del traffico, delle collisioni e dei decessi, le auto senza conducente hanno numerosi vantaggi come:

• Le auto senza conducente sono sicure

Anche se un numero enorme di incidenti è causato da conducenti negligenti, a volte fattori come la malattia, l'affaticamento del conducente e molti altri possono portare a questi incidenti. Le auto a guida autonoma non sono influenzate da questi fattori poiché utilizzano sistemi automatizzati per controllare e guidare l'auto da una destinazione all'altra.

• Le auto autonome sono attente

Sono controllati da sistemi automatizzati che scansionano l'ambiente prima che l'auto si muova. Ciò significa che l'auto non si muoverà se il sistema rileva un ostacolo davanti o un maltempo.

• Spesa di carburante ridotta

Il consumo di carburante è una minaccia per l'industria automobilistica, soprattutto nei paesi in via di sviluppo. A volte i prezzi del gas possono raggiungere il tetto.

Per fortuna, le auto automatizzate possono aiutare a ridurre la spesa per il carburante.

• Aumento della produttività

Le auto a guida autonoma alleviano le persone dal fastidio di controllare lo sterzo, il che significa che puoi guidare verso il tuo posto di lavoro mentre lavori ai tuoi progetti.

La riduzione della congestione del traffico e delle collisioni significa che puoi raggiungere il tuo posto di lavoro molto più velocemente, quindi meno tempo è dedicato alla strada.

Come funzionano le auto a guida autonoma?

Sperando che ora tu sappia cosa sono le auto a guida autonoma, diamo un'occhiata a come interagiscono con l'ambiente.

Naturalmente, un'auto a guida autonoma non è solo un altro robot. È la stessa macchina che potresti guidare; tuttavia, le aziende che producono tecnologie per la guida autonoma hanno introdotto meccanismi che aiutano l'auto a interagire con l'ambiente in sicurezza.

La maggior parte delle auto di livello 3 e superiori utilizza una combinazione di hardware, software e apprendimento automatico per spostarsi da una posizione all'altra.

Le tecnologie integrate nelle auto a guida autonoma per aiutarle a operare includono:

Rilevamento e distanza radio

La tecnologia Radar o Radio Detection and Ranging ha lo scopo di aumentare la capacità di rilevamento di un'auto a guida autonoma, specialmente di notte o quando il tempo è tempestoso.

Durante la guida, il radar emette onde radio che possono dire se c'è un'auto in arrivo o ostacoli davanti, nonché la velocità di un'auto in arrivo. Tieni presente che a volte il radar potrebbe non trasmettere informazioni accurate sugli oggetti che circondano l'auto.

Rilevamento e portata della luce

A differenza del radar che emette onde radio, il Light Detection and Ranging (LiDAR) emette laser con una risoluzione più elevata in grado di rilevare qualsiasi oggetto che circonda l'auto. Inoltre, LiDAR trasmette le informazioni in modo più rapido e preciso. I sensori LiDAR possono rilevare anche gli oggetti più piccoli come una palla che rotola.

L'auto si fermerà immediatamente se l'oggetto rappresenta un pericolo per l'auto o l'oggetto.

Tuttavia, LiDAR potrebbe non trasmettere informazioni accurate in caso di neve, fumo o nebbia.

Software di visione artificiale

Si tratta di telecamere ad alta risoluzione che consentono all'auto di identificare gli oggetti negli angoli.

La maggior parte delle auto con pilota automatico Tesla ha 8 telecamere rivolte verso l'esterno in modo che l'auto possa rilevare tutto ciò che la circonda.

Tuttavia, queste telecamere non funzionano in modo efficace in aree tempestose, nebbiose o con denso smog. Ma le auto a guida autonoma sono progettate in modo tale che se un sistema non funziona, non si muoveranno.

Unità di elaborazione grafica

Si tratta di chip per computer utili per facilitare il processo in tempo reale di tutti i dati dei sensori in modo efficace.

A differenza del computer standard che ha un'unità di elaborazione centrale, la potenza di calcolo necessaria nelle auto a guida autonoma è così elevata che una CPU non è in grado di gestirla. Ecco perché è stata introdotta la GPU. Ma anche questo chip non è sufficiente data la quantità di elaborazione dati e la velocità di trasmissione necessarie nelle auto senza conducente.

Ecco perché Tesla ha introdotto i Neural Network Accelerators-NNA in grado di elaborare i 2100 frame al secondo per 35 miliardi di GOPS nel loro chip che è più veloce nell'elaborazione dei dati.

Problemi con le auto a guida autonoma

Anche se la rivoluzione delle auto a guida autonoma è inarrestabile, le sfide si trovano ad affrontare. Alcuni di loro stanno addirittura impedendo l'implementazione dell'autonomia del Livello 5.

Alcune delle sfide includono:

• Norme di circolazione nei paesi in via di sviluppo

Le regole della circolazione stradale sono diverse da un paese all'altro. Ad esempio, le strade in Canada sono troppo diverse da quelle dei paesi in via di sviluppo.

Ciò significa che i paesi in via di sviluppo hanno ancora molta strada da fare per quanto riguarda l'adozione di auto a guida autonoma.

• Guasti del sistema automatizzato

Come accennato in precedenza, il sistema automatizzato, in particolare le telecamere e i sensori esterni, potrebbero non rilevare e trasmettere dati accurati quando gli oggetti sono bloccati alla vista. Ciò significa che durante le tempeste di neve o se il tempo è pieno di smog, l'auto non può rilevare nulla nell'ambiente circostante.

• Minacce alla sicurezza informatica

Le componenti hardware e software integrate nelle auto a guida autonoma sono tutte opere di un essere umano. Ciò significa che sono vulnerabili agli attacchi informatici .

Ultima parola

La rivoluzione delle auto a guida autonoma, anche se di fronte a sfide, sembra essere un toccasana per le nostre strade. Anche se solo Tesla e Google sono leader nella produzione di auto senza conducente, possiamo aspettarci di vedere presto molte aziende entrare nell'onda, il che contribuirà a ridurre i prezzi di queste auto.

Biografia dell'autore

Donna James è una scrittrice di saggi freelance e revisore di bozze altamente qualificata del Michigan, Stati Uniti, che attualmente lavora a vari progetti incentrati sul settore IT&C oltre al suo lavoro presso NSBroker come specialista in analisi tecnica. È interessata allo sviluppo quotidiano e scrive post sul blog su vari argomenti, come marketing e tecnologia.