Dalla navigazione alla guida autonoma: le mappe nella mobilità del futuro
Negli ultimi anni le mappe usate dai veicoli sono diventate sempre più complesse e oggi sono aggiornate periodicamente in modalità over-the-air; non sono solo uno strumento utile all’orientamento, ma una base preziosa per la guida automatizzata.
L'importanza delle mappe sta nei dati chiave che contengono, utili non solo al conducente ma anche e soprattutto al veicolo. La funzione più evidente per gli utenti rimane quella dell'orientamento e della visione dei punti di interesse, con le funzioni di navigazione che indicano quale corsia prendere, dove svoltare e come arrivare a destinazione.
Ragionando nell’ottica della guida automatizzata, a tutto questo si aggiunge un elemento significativo: la localizzazione all'interno delle corsie stradali. Questo permette all'auto di definire la propria posizione esatta rispetto a tutto ciò che la circonda, perché le mappe indicano al veicolo anche le caratteristiche geometriche della strada. Le funzioni di guida autonoma, è noto, richiedono una grandissima precisione. E ciò che si visualizza sul display del sistema di infotainment non è altro che un’interfaccia utente semplificata: quando si parla di mappe nel contesto della guida autonoma, i dati rilevanti non sono rappresentati visivamente, ma utilizzati direttamente dal veicolo per le varie funzioni di guida.
Mappe e sensori
Per certi aspetti una mappa può essere considerata come una specie di sensore, poiché aiuta il veicolo a comprendere e percepire l'ambiente che lo circonda. Ma naturalmente le mappe funzionano in modi diversi rispetto a sensori come telecamere e radar, e rispetto a questi ultimi hanno un paio di vantaggi fondamentali.
In primo luogo, i sensori hanno una capacità visiva limitata e non possono guardare dietro gli angoli. Per esempio, se durante un sorpasso il veicolo sorpassato copre un segnale stradale con un limite di velocità, il sensore non lo riconoscerà – la mappa, invece, sa sempre dove si trova l'auto, qual è la velocità consentita in quella zona e anche nelle successive. In secondo luogo, le performance dei sensori sono condizionate sia dalla luce che dalle condizioni meteorologiche come pioggia, neve e nebbia – elementi che non hanno alcuna influenza sui dati di una mappa.
Architettura multi-strato
CARIAD – la software company del Gruppo Volkswagen – utilizza tutte le informazioni a disposizione per ottimizzare la sicurezza e il comfort di guida. Seguendo il principio della diversità dei sensori, si sfruttano tutti i dati forniti sia dalle mappe sia dai sensori, per incrementare l'affidabilità e l'accuratezza della percezione dell'ambiente.
Nello specifico, CARIAD sta sviluppando una soluzione chiamata OneMap che servirà sia per l'orientamento che per la localizzazione: un'architettura di alto livello, costruita su vari strati. La forma più semplice, cioè il primo strato, è la mappa a definizione standard (SD) che contiene tutte le informazioni fondamentali sulle strade. La mappa ad alta definizione (HD) aggiunge ulteriori informazioni, come l’indicazione delle corsie. L'unione di queste due mappe forma la mappa di navigazione:serve per l'orientamento e contiene informazioni relative alla rete stradale, mette a disposizione dell’utente una visualizzazione avanzata della mappa, che include i dettagli sulle corsie di percorrenza, e integra servizi come quello che riguarda le informazioni sul traffico. I punti di interesse e gli indirizzi vengono proposti in base a uno schema gerarchico.
Guida automatizzata
Lo strato superiore è composto dalle mappe per la guida altamente automatizzata (HAD): le più precise, anche e soprattutto a livello di localizzazione del veicolo. Oltre ai dati sulla rete stradale e sulle corsie, che sono più dettagliati e includono informazioni come la posizione dei segnali stradali, dei semafori e dei pali, integrano i limiti di velocità, le condizioni della strada e il geofencing. Quest'ultima funzione, in particolare, indica al veicolo dove è possibile attivare la guida autonoma.
Le mappe HAD contengono anche dati relativi al comportamento di guida: se per esempio c'è un muro sul lato destro della strada, il veicolo si sposterà lievemente a sinistra rispetto al centro della corsia, proprio come farebbe un automobilista in carne e ossa. Ciò crea un'esperienza più naturale e confortevole per chi è al volante.
Un'unica mappa
Un grande vantaggio di OneMap è la coerenza tra i livelli di navigazione e di guida altamente automatizzata, che non richiede l'uso di due mappe separate come avviene di solito. In questo modo gli utenti vivono un'esperienza uniforme con il vantaggio di poter beneficiare di indicazioni più accurate durante la navigazione.
Navigazione che, come detto, non è l’unica funzione per cui si utilizzano le mappe, alleate preziose anche – per esempio - come supporto nella gestione della batteria delle auto elettriche: consentono di ottimizzare l’autonomia e di pianificare in modo intelligente le eventuali soste per la ricarica in base al percorso e allo stile di guida. In quanto prerequisito fondamentale per la guida altamente automatizzata, l’architettura OneMap sarà integrata su tutti i veicoli del Gruppo Volkswagen.
Fonte: CARIAD
VGI | U.O. Responsabile: VP | Data di creazione: data dell’articolo | Classe 9.1