Auto a guida autonoma: quali sono le sfide per la sicurezza?
Le sperimentazioni per le auto a guida autonoma sono in fase avanzata, anche in Italia. Ma ci si pone ancora il problema della sicurezza
Le sperimentazioni per le auto a guida autonoma sono ormai in fase avanzatissima, anche in Italia. Tuttavia ci si pone ancora il problema della loro sicurezza e degli ambiti in cui ancora si deve migliorare. Vediamo quali e perché...
La guida autonoma dei veicoli è sicura? O meglio, è più sicura rispetto alla guida manuale umana? Prima di affrontare dati oggettivi, la domanda che noi tutti dobbiamo porci è la seguente: "qual è il livello di errore che siamo disposti ad accettare dall'auto a guida autonoma?".
Perché questo punto di partenza è fondamentale e non riguarda un tema tecnologico, ma di fiducia - come quando si affida l'auto al proprio figlio neopatentato. Se ci si aspetta lo 0% di errore, allora i tempi si allungheranno di molto.
Ma, tornando alla domanda di partenza, ovvero quanto sono sicure le auto a guida autonoma, ricorriamo ai risultati di una ricerca svolta negli Stati Uniti per dare una risposta basata su dati oggettivi.
Mohamed Abdel-Aty e Shengxuan Ding, ricercatori della University of Central Florida, hanno pubblicato su Nature uno studio che ha confrontato i dati relativi a incidenti occorsi a 2.100 veicoli autonomi e a 35.113 auto guidate da umani.
Il risultato è stato che gli incidenti che coinvolgono veicoli dotati di sistemi di guida avanzati hanno generalmente una probabilità inferiore di verificarsi rispetto alle vetture a guida umana.
Inoltre, gli incidenti che coinvolgono veicoli autonomi sono mediamente meno gravi rispetto a quelli con veicoli guidati da esseri umani e, spesso, avvengono per errori di altri conducenti umani, mentre gli incidenti con vetture guidati da esseri umani sono più frequentemente attribuiti a errori umani.
Tuttavia, gli incidenti che coinvolgono i sistemi di guida avanzati si verificano più frequentemente di quelli con le auto a guida umana in condizioni di luce particolare (come all'alba o al tramonto) o nel caso di svolta del veicolo.
Le sfide della sicurezza funzionale nei veicoli autonomi
Alla luce di questi dati, quindi, la sicurezza dei veicoli a guida autonoma è già molto avanzata - negli Stati Uniti infatti esistono già servizi di taxi robotizzati e anche in Italia, il Politecnico di Milano ha partecipato con un suo prototipo alla Mille Miglia - ma, anche alla luce dell'evoluzione delle automobili, garantire una sempre maggior sicurezza funzionale diventa fondamentale.
Soprattutto dal punto di vista dei componenti dell'auto: Ablic, produttore di semiconduttori analogici con lunga esperienza nel settore dell'elettronica per autoveicoli, mostra quali sono i punti critici di questi sottosistemi fondamentali per il veicolo e i loro potenziali guasti.
Servosterzo elettrico (Eps)
In caso di guasto all'Eps durante il funzionamento autonomo, c'è il rischio di perdita di controllo del veicolo e una maggiore probabilità di abbandono della corsia. Per attenuare questo problema, il sistema passa a un sottosistema che fornisce un'assistenza minima allo sterzo prima di passare al funzionamento manuale.
Tuttavia, anche dopo il trasferimento del controllo al conducente, la perdita di assistenza elettrica compromette significativamente l'operatività, rendendo fondamentale la presenza di solidi meccanismi di sicurezza.
Sistemi di gestione delle batterie (Bms)
Un guasto al Bms del treno di trazione può rendere necessario un arresto di emergenza, causando potenzialmente collisioni ad alta velocità, soprattutto con i veicoli che seguono.
Sono solo due esempi di come guasti a livello di componenti possano portare a gravi rischi per la sicurezza: per questo motivo sono necessarie solide misure di sicurezza funzionale.
Un approccio multilivello alla sicurezza funzionale
Per Ablic, quindi, serve un approccio a più livelli per affrontare le sfide della sicurezza funzionale nei veicoli autonomi, con sistemi solidi in gradi di intervenire immediatamente se si verificano situazioni inaspettate.
Per esempio, l'Eps dovrebbe passare a un sottosistema, fornendo un'assistenza minima allo sterzo attraverso un meccanismo di sicurezza prima di passare al funzionamento manuale.
Allo stesso modo, il Bms dovrebbe avere un'alimentazione di riserva per mantenere le funzionalità critiche. Un approccio a più livelli fornisce ridondanza, assicurando che siano presenti più meccanismi di sicurezza per prevenire o mitigare potenziali incidenti.
Il passaggio a uno stato sicuro è un processo cruciale e comporta tre fasi fondamentali: rilevamento, notifica e gestione. Il tempo per completare queste fasi è critico ed è regolato dal Fault Tolerant Time Interval (Ftti), come specificato nella norma Iso 26262.
Il rilevamento comporta l'identificazione delle anomalie all'interno del sistema. La notifica è il processo di comunicazione dell'anomalia rilevata alle parti del sistema responsabili della gestione dei guasti.
La gestione è la fase finale in cui il sistema agisce per mitigare il problema rilevato. Ciò potrebbe comportare l'attivazione di sistemi di backup, la regolazione dei parametri operativi o l'avvio di una procedura di arresto sicuro.
L'ottimizzazione del rilevamento e della notifica può migliorare significativamente la sicurezza complessiva del sistema. Ottimizzando queste fasi, in particolare il rilevamento e la notifica, i sistemi di veicoli autonomi possono disporre di più tempo per una gestione adeguata dei guasti.
Questo tempo aggiuntivo potrebbe consentire l'implementazione di meccanismi di sicurezza più sofisticati o permettere nuovi metodi di gestione per migliorare la sicurezza complessiva del veicolo.
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