Gli occhi della macchina cambiano

Gli occhi della macchina cambiano
L’importanza dei fari è essenziale di notte, gli incidenti sono di gravità due volte superiore

di Roberto Rocchi

Secondo un recente studio effettuato dall’Institut Fur Strassenverkehr Koln di Monaco e che si è svolto in Germania, Belgio e Regno Unito, gli incidenti stradali più gravi avvengono al di fuori dei grandi centri agglomerati: sulle strade extraurbane, infatti, i sinistri sono quattro volte più gravi di quelli successi in ambito cittadino ed ancor più drammatici sono quelli che si verificano nelle ore notturne, che risultano di gravità due volte superiore a quelli verificatisi in orari diurni. Appare evidente, dunque, la precarietà del capitolo sicurezza stradale durante la guida notturna, un argomento che peraltro abbiamo già trattato in passato sulle pagine de "Il Centauro", ma sul quale conviene ancora riflettere. Non è un caso se il colosso americano "Visteon" abbia focalizzato la ricerca sui sistemi di illuminazione, cercando di andare oltre il semplice potenziamento della fonte di luce. Nell’ultimo decennio, infatti, le potenze dei sistemi di illuminazione per autoveicoli hanno fatto grandi progressi: i fari allo "Xenon", ad esempio, hanno una potenza 2,5 volte superiore a quella di una lampada alogena, anche se hanno un costo che ne restringe l’utilizzo ai soli modelli di gamma superiore. L’obiettivo della "Visteon", invece, consiste nella messa a punto di un sistema più efficace ma anche accessibile alle auto dei segmenti di mercato più bassi.

In passato, il primo tentativo in questa direzione lo ha fatto la Citroen a metà degli anni sessanta con l’avveniristica "DS". Sulla berlina francese era installato un beveraggio meccanico collegato al sistema sterzante della vettura, che lasciava ruotare i fari abbaglianti in senso orizzontale illuminando la parte interna della curva.

Convinti che la mobilità del faro fosse la soluzione migliore, i tecnici della "Visteon" hanno oggi messo a punto una nuova tecnologia denominata A.F.S. (Adaptive Frontlight System) che pone le basi per l’era dell’illuminazione intelligente, cioè capace di gestire autonomamente la direzione del fascio luminoso. Una tecnologia, questa, che ha permesso di fare un grande passo in avanti nel settore della sicurezza e che ha portato l’azienda americana ad aggiudicarsi l’ambito premio "Innovation Prize" al salone delle tecnologie "Automechanika 2002".

L’Adaptive Frontlights System, consiste in un algoritmo a cui è affidata la gestione del faro. Quest’ultimo è controllato da una centralina elettronica che decodifica i dati ricevuti da alcuni sensori che poi leggono l’angolo di sterzata, la velocità del veicolo e regolano la direzione dei fari in base all’andatura e alla caratteristiche della strada. Un processore da 16 bit, elabora i dati ricevuti ed orienta, in tempo reale, i fari nella giusta direzione. Il movimento dei fari, inoltre, è assimetrico in modo da poter dirigere autonomamente il fascio luminoso, ottenendo così una copertura totale sia del piano stradale che dei bordi laterali.

Oltre a regolare il movimento orizzontale, il sistema A.F.S. gestisce anche la regolazione verticale dei fari, aumentando la profondità del fascio luminoso nella marcia autostradale. Il software della centralina, infatti, riconosce l’andatura a velocità sostenuta e provvede ad alzare il fascio luminoso degli anabbaglianti. Un interruttore manuale consente, in ogni caso, di disattivare il sistema ove le condizioni di traffico ne rendessero l’utilizzo poco opportuno o pericoloso. Un programma di smorzamento integrato nel sistema, infine, compensa i movimenti involontari dello sterzo ed evita di trasmettere vibrazioni dannose al movimento dei proiettori. Per poter verificare con una prova pratica le qualità del sistema A.F.S., la "Visteon" ha inoltre organizzato un test sulla pista catalana di Formula 1 nei pressi di Barcellona, in Spagna. Il test in circuito è avvenuto di notte e con la sola illuminazione dei fari della vettura e consisteva nell’effettuare alcuni giri di pista, su di un percorso disseminato di ostacoli mobili e imprevedibili. Durante le prove, la differenza di visibilità della strada e di percezione dell’ostacolo, fra le autovetture equipaggiate col sistema A.F.S. e quelle con i fari tradizionali, è risultata netta: le vetture sperimentali hanno consentito di individuare con largo anticipo gli ostacoli, evitati in misura superiore al 20 per cento rispetto alle altre vetture. Dalle prove è poi emerso che il sistema A.F.S. si rivela più utile e sicuro soprattutto in presenza di strade strette e non illuminate; che questa tecnologia aiuta gli automobilisti ad individuare meglio e prima la presenza di ostacoli sul bordo della strada (primi fra tutti pedoni e ciclisti); inoltre, alla velocità di 50 chilometri orari (limite di velocità medio europeo nei centri abitati), i conducenti con le autovetture equipaggiate dall’A.F.S. hanno potuto frenare, in presenza di ostacoli, con almeno due metri di anticipo rispetto a chi aveva i fari tradizionali. Una distanza, quest’ultima, che come ben sappiamo talvolta rappresenta la linea di demarcazione fra la salvezza e il possibile incidente stradale cui troppo spesso si va incontro, soprattutto nelle ore notturne. 

Nell’elettronica il futuro del business dell’automobile

E’ ancora possibile parlare di business per il mercato dell’automobile? Secondo molti scrutatori il periodo di recessione economica, che ha di fatto affievolito il mercato dell’auto in tutto il mondo, potrà trovare una valvola di sfogo solamente nell’industria collaterale che si occupa dei complementi della motorizzazione quali l’elettronica, al primo posto nell’indotto automobilistico. Non è un caso, se gli analisti di tutto il mondo prevedono per l’elettronica applicata all’auto un fatturato che già nei primi mesi dell’anno raggiungerà i 90 milioni di dollari e questo non dovrà rappresentare un traguardo ma un ulteriore punto di partenza dal quale sviluppare nuove opportunità di crescita.

D’altronde, il previsto passaggio dei circuiti elettrici dai 12 ai 42 Volt, che fra non molto dovrà essere applicato su tutte le vetture di produzione europea, comporterà una radicale evoluzione nei sistemi elettronici di bordo e di conseguenza di tutta la componentistica collegata, tanto che nel settore si parla di un tasso d’innovazione vicino al 40 per cento entro il 2005. Queste modificazioni sono peraltro sollecitate dalla prossima entrata in vigore della normativa sui consumi e sulle emissioni inquinanti di ogni tipo, che è già stata preannunciata alquanto restrittiva: si partirà con gli starter-alternatori integrati (noti come sistema ISA) per poi proseguire con soluzioni sempre più avanzate come l’attivazione mediante motori elettrici di tutti gli accessori oggi azionati dal motore stesso, alla sovralimentazione elettrica nella quale un motore controllato elettronicamente sostituirà la turbina a gas di scarico.

La prima autovettura con impianto elettrico a 42 Volt dovrebbe essere la prossima ammiraglia di casa Rolls Royce (quella progettata di comune accordo con Bmw) e dal quel momento avrà probabilmente inizio una lunga convivenza industriale fra i due sistemi. Infatti, il passaggio dalla "bassa" alla "alta" tensione richiede l’adeguamento di tutti i componenti secondari quali gli interruttori, i connettori, i relais, fino ai sistemi di protezione. Dunque, oltre agli ovvi problemi di costo, sarà necessaria anche la totale riconversione dell’indotto dei fornitori, che richiederà un lasso di tempo valutato tra i 5 ed i 10 anni. Il passaggio in assoluto alla nuova "era" elettrica ed elettronica, inoltre, comporterà la totale riprogettazione dei componenti dell’auto, che obbligherà tutte le aziende ad un salto tecnologico da ogni punto di vista, a cominciare dalla miniaturizzazione e dalla standardizzazione dei sistemi elettronici integrati applicati anche alle autovetture di media e piccola categoria.

Sistemi integrati

Il mercato dell’accessorio riguarda normalmente sistemi integrati non troppo complessi sia per la semplicità dell’installazione, sia perché i più sofisticati sistemi teleinformatici di bordo vengono sviluppati direttamente con la collaborazione dei costruttori, in modo da essere interconnessi con gli impianti di bordo. Da qualche tempo, però, sono in commercio apparecchi adattabili a qualsiasi veicolo che integrano un navigatore satellitare, il telefono Gsm, l’antifurto con localizzatore e la connessione con un call center operativo 24 ore su 24. Questi sistemi sono totalmente autonomi ed esistono versioni speciali per uso professionale da applicare alle flotte aziendali, in grado di controllare in tempo reale la posizione di ciascun veicolo dalla centrale operativa.

Sterzo elettronico progressivo

Sulla nuova Bmw "Z4" ha fatto il suo esordio il servosterzo elettronico ad assistenza variabile denominato "EPS". Il sistema è analogo ad altri totalmente elettrici già diffusi nella produzione di serie, ma questa applicazione si distingue per il più sofisticato criterio di gestione dello sforzo al volante. Il pregio principale del servosterzo elettrico sta nell’assenza della tradizionale pompa idraulica che assorbe potenza e quindi influisce sui consumi, mentre il sistema elettrico utilizza l’energia della batteria soltanto quando viene sollecitato.

D’altro canto i sistemi elettrici non assicurano ancora la stessa sensibilità e l’affidabilità di guida dei sistemi idraulici, ma l’EPS ha il pregio di avere un motore elettrico collegato al piantone e un sistema di controllo che regola la coppia sia durante la sterzatura, sia durante il riallineamento. Il software è inoltre programmato in modo tale da adeguare lo sforzo del volante alla velocità ed anche allo stile di guida.

Microchip innovativi

La rapida evoluzione dei sistemi elettronici di bordo ed in particolare di tutti quelli che appartengono al settore del cosiddetto "infotainement", richiede un altrettanto rapido adeguamento dei circuiti integrati e la possibilità di programmarli a seconda dell’utilizzo. E’ nata ora una nuova generazione di chip specificatamente concepiti per l’utilizzo veicolare nei sistemi di elaborazione dati e di controllo di navigatori satellitari Gps, sistemi Dvd e riproduzione di immagini e impianti del suono. Fra le caratteristiche tecniche più significative, la loro maggiore flessibilità rispetto ai sistemi tradizionali e la possibilità di aggiornare il software a distanza esattamente come si scarica un programma di computer. La gamma di circuiti integrati comprende poi tre livelli di specifiche ed il loro utilizzo è compatibile anche con le normative estere che richiedono l’assenza di piombo nei sistemi elettronici, dunque con un mercato già allettante e in attesa della larga commercializzazione.

Controllore di stabilità in corsia

Per i grossi veicoli industriali è ora disponibile un semplice ma sofisticato sistema di sicurezza, che veglia sulla traiettoria del mezzo confrontando la sua posizione in relazione all’andamento delle linee di mezzeria e di limite della carreggiata. Si tratta quindi di un sistema essenzialmente ottico, basato su di una telecamera collocata in cabina, che legge l’andamento delle linee di demarcazione e in base allo spostamento del veicolo può stabilire con precisione se questo sta uscendo di traiettoria. Questo sistema di antisbandamento è attualmente applicato sulla nuova serie "Actros" della Mercedes e funziona a partire dalla velocità di 60 chilometri orari. La taratura consente ovviamente una certa tolleranza, ma quando la traiettoria si discosta troppo da quella giusta il guidatore viene avvisato con un segnale acustico che, per essere percepito in modo più istintivo, viene emesso dagli altoparlanti-audio dello stereo di bordo dal lato in cui è avvenuto lo sbandamento.