Toyota: pionieri della guida autonoma, drifting in tandem per la sicurezza stradale

La sicurezza stradale è un tema di crescente importanza, con un numero preoccupante di incidenti automobilistici che si verificano ogni anno in tutto il mondo.

Le principali cause di questi incidenti sono spesso legate alla perdita di controllo del veicolo, specialmente in condizioni atmosferiche avverse o in situazioni di emergenza. La ricerca per migliorare la sicurezza alla guida ha fatto un significativo passo avanti grazie a una collaborazione innovativa tra il Toyota Research Institute (TRI) e Stanford Engineering, che ha portato alla realizzazione della prima sequenza di drifting in tandem completamente autonomo al mondo.

Il drifting, una tecnica di guida in cui il conducente controlla il veicolo anche quando le ruote posteriori perdono aderenza, è generalmente associato agli sport motoristici. Tuttavia, il controllo durante un drifting è molto simile a quello necessario per gestire un'auto su superfici scivolose come neve o ghiaccio, situazioni che rappresentano un rischio concreto per la sicurezza stradale. Utilizzando due veicoli autonomi in tandem, TRI e Stanford Engineering hanno replicato una situazione dinamica che potrebbe verificarsi su strada, dove le auto devono rispondere rapidamente non solo a condizioni stradali imprevedibili ma anche ad altri veicoli, pedoni e ciclisti.

L'esperimento si è svolto al Thunderhill Raceway Park di Willows, in California, utilizzando due GR Supra modificate. Ogni auto è stata dotata di algoritmi avanzati che permettono loro di eseguire manovre complesse al limite del controllo, come il drifting. Il team di TRI ha sviluppato i meccanismi di controllo per l'auto di testa, assicurandosi che potesse mantenere una traiettoria sicura e stabile durante il drifting. Stanford Engineering, d'altra parte, ha concentrato i suoi sforzi sull'auto che segue, creando modelli e algoritmi che permettono al veicolo di adattarsi dinamicamente ai movimenti dell'auto di testa, mantenendo una distanza precisa e prevenendo collisioni.

Un aspetto fondamentale di questo progetto è stato l'uso della tecnologia più avanzata per costruire l'intelligenza dei veicoli, compresi modelli di pneumatici basati su reti neurali. Questi modelli hanno permesso ai veicoli di imparare e adattarsi proprio come farebbe un pilota esperto, migliorando progressivamente le loro prestazioni ad ogni nuovo test in pista. Inoltre, entrambe le vetture sono state dotate di una rete WiFi dedicata che consente loro di comunicare in tempo reale, scambiandosi informazioni cruciali come la posizione relativa e le traiettorie pianificate.

Il risultato di questa ricerca è stato impressionante: le auto non solo sono riuscite a eseguire il drifting in tandem, ma hanno anche dimostrato la capacità di rispondere rapidamente a condizioni in continua evoluzione, grazie a un controllo predittivo del modello non lineare (NMPC). Questo approccio permette ai veicoli di elaborare e ottimizzare continuamente le loro decisioni di sterzo, accelerazione e frenata fino a 50 volte al secondo, garantendo così una risposta immediata e precisa a ogni variazione della pista o del comportamento del veicolo che precede.

La ricerca condotta da TRI e Stanford ha implicazioni significative per il futuro della guida autonoma e della sicurezza stradale. Se i veicoli autonomi possono gestire con successo situazioni complesse come il drifting in tandem, esiste il potenziale per sviluppare sistemi avanzati di assistenza alla guida che possano intervenire in modo tempestivo durante situazioni di emergenza, aiutando i conducenti a evitare collisioni e migliorando la sicurezza complessiva sulla strada.

Gli incidenti automobilistici causano ogni anno oltre 40.000 morti negli Stati Uniti e circa 1,35 milioni a livello globale. Molti di questi incidenti avvengono a causa della perdita di controllo del veicolo in situazioni dinamiche impreviste, come la guida su strade scivolose o in condizioni atmosferiche avverse. La capacità di un sistema di guida autonoma di intervenire in questi momenti cruciali potrebbe fare la differenza tra la vita e la morte. Come ha sottolineato Avinash Balachandran, vicepresidente della divisione Human Interactive Driving di TRI, "Se l'auto inizia a sbandare o a perdere aderenza, ci si affida esclusivamente alle proprie capacità di guida per evitare la collisione con un altro veicolo, un albero o un ostacolo. Un guidatore medio fatica a gestire queste circostanze estreme e una frazione di secondo può fare la differenza tra la vita e la morte. Questa nuova tecnologia è in grado di intervenire in tempo per salvaguardare il conducente e gestire la perdita di controllo, proprio come farebbe un esperto di drifting".

Chris Gerdes, professore di Ingegneria meccanica e co-direttore del Center for Automotive Research di Stanford (CARS), ha evidenziato come "La fisica del drifting è in realtà simile a quella che un'auto potrebbe sperimentare su fondi a scarsa aderenza come neve o ghiaccio. Ciò che abbiamo imparato da questo progetto di drifting autonomo ha già portato a nuove tecniche per controllare i veicoli automatizzati in modo sicuro sul ghiaccio".

Questo progetto rappresenta una pietra miliare nella ricerca sulla guida autonoma, dimostrando che è possibile controllare dinamicamente i veicoli anche nelle condizioni più difficili. Ma oltre all'impressionante dimostrazione tecnologica, il lavoro di TRI e Stanford pone le basi per sistemi di sicurezza avanzati che potrebbero un giorno diventare standard nelle auto di produzione, riducendo significativamente il numero di incidenti e salvando vite umane. La ricerca continua, e con essa, il futuro della guida sicura si avvicina sempre di più. Come ha concluso Gerdes, "Fare ciò che non è mai stato fatto prima dimostra davvero cosa è possibile. Se riusciamo a fare questo, immaginate cosa possiamo fare per rendere le auto più sicure".