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ANALOG/MIXED SIGNAL
AUTONOMOUS DRIVING
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- ELETTRONICA OGGI 467 - GENNAIO/FEBBRAIO 2018
L’evoluzione della tecnologia ADAS
Il percorso verso i veicoli autonomi è stato, e rimarrà,
un processo di rapida evoluzione piuttosto che una
rivoluzione. Fin dagli anni ‘80 è in corso un’intensa
attività di ricerca e a oggi esistono decine di aziende
impegnate attivamente nello sviluppo dei veicoli au-
tonomi, oltre a numerose Università coinvolte nello
studio e implementazione di progetti all’avanguardia.
L’elettrificazione dei veicoli è sempre più diffusa e
un numero crescente di sistemi elettronici sofisticati
è utilizzato in sezioni chiave quali avantreno, carroz-
zeria, abitacolo, sistema di illuminazione e apparati di
sicurezza attiva (Fig. 1). Mentre continua lo sviluppo di
ciascuno di questi sistemi, una delle principali tenden-
ze in corso è l’aumento del numero dei sensori e delle
connessioni di rete all’interno del veicolo, grazie alle
quali le singole funzioni si combinano per formare un
veicolo integrato e autonomo.
I sistemi autonomi di frenata di emergenza, i sistemi di
avviso di deviazione dalla carreggiata, il controllo at-
tivo di crociera e il monitoraggio dei punti ciechi sono
funzionalità comuni negli odierni veicoli, mentre i si-
stemi automatici di parcheggio si stanno rapidamente
diffondendo. Non più appannaggio esclusivo dei vei-
coli di lusso ma disponibili anche sui modelli di fascia
bassa, questi sistemi rappresentano un valido ausilio
per il conducente, che comunque detiene ancora il
controllo del veicolo.
Sistemi ADAS: il punto di svolta
Nel momento in cui i veicoli prodotti in serie sono
equipaggiati con sistemi ADAS sempre più sofisticati,
con l’obiettivo di arrivare a un’auto connessa comple-
tamente autonoma, l’industria si sta avvicinando a un
punto di svolta, in cui sarà il veicolo stesso ad assicu-
rare un monitoraggio integrato (Fig. 2). Nel momento
in cui aumenterà la dipendenza da sistemi automatici
e da grandi quantità di dati, la sicurezza funzionale e
la sicurezza informatica dei sistemi assumeranno un
ruolo sempre più critico.
Questo aspetto è tenuto nella massima considerazione
da aziende come ON Semiconductor, che stanno già
fornendo risposte a questi problemi con lo sviluppo
di innovazioni a livello sia hardware, sia software e
di soluzioni a supporto delle proprie attività future nel
settore dei sistemi ADAS.
Un aspetto chiave per superare questo punto di non
ritorno è un’efficace ‘fusione dei sensori’ (sensor fu-
sion, ovvero aggregazione di dati provenienti da più
fonti). Essendo i vari sistemi nel veicolo interconnessi
fra loro, con conseguente aumento della capacità di
prendere decisioni più complesse e critiche per la si-
curezza, cresce di pari passo la ridondanza, la quale
eviterà errori che potrebbero portare ad incidenti.
La fusione dei sensori
La visione costituisce un aspetto sempre più impor-
tante della tecnologia dei veicoli per supportare le
funzionalità di sicurezza attiva che coinvolgono ogni
elemento, dalle videocamere per la visione posteriore
fino ai sistemi ADAS per la prevenzione delle collisioni
e i sistemi all’interno dell’abitacolo. Tuttavia, diverse
tipologie di sensori sono caratterizzati da pregi e di-
fetti specifici, in relazione ad esempio alle prestazioni
sul lungo raggio o sul corto raggio, alla capacità di
operare in condizioni climatiche sfavorevoli e così via.
Di conseguenza, sarà essenziale la capacità di combi-
nare e di elaborare i dati provenienti da più tipi di sen-
sori per assicurare che siano adottate le decisioni, le
risposte e le regolazioni più opportune. Ciò potrebbe
includere combinazioni di sensori di immagini, radar,
ultrasuoni e LiDAR.
I
L RUOLO DI
ON S
EMICONDUCTOR
ON Semiconductor ha un ruolo importante nell’industria dei
semiconduttori in generale ed è particolarmente affermata
nei sensori CMOS per automotive con una quota di mercato
a livello globale di circa il 50%.
Ampio e articolato, il portafoglio prodotti della società con-
tiene numerosi prodotti e soluzioni innovative applicabili
ai sistemi automotive a bordo del veicolo. Ad esempio, per
supportare l’elettrificazione del veicolo e la tendenza verso
un’adozione più diffusa dei veicoli elettrici da parte dei con-
sumatori, la società propone IGBT e FET avanzati utilizzati in si-
stemi quali inverter generali e ausiliari, caricabatterie a bordo
veicolo, oltre che nelle stazioni di ricarica degli autoveicoli
stessi. La tecnologia WBG (Wide Band Gap) sarà un ‘elemento
rivoluzionario’ con il proliferare dell’elettrificazione dei veicoli,
e le tecnologie ad ampiobandgap (SiC eGaN) sono ingradodi
supportare adeguatamente soluzioni caratterizzate da un’e-
levata densità di potenza e alte prestazioni in frequenza che
in precedenza non era possibile implementare. Spinti dalla
necessità di integrare funzionalità specifiche e di garantire la
conformità ai requisiti sempre più stringenti imposti in campo
automotive, i sensori di immagini per sistemi ADAS abbinano
la robustezza con caratteristiche quali la riduzione dello sfar-
fallio (LFM) – che ovvia ai problemi legati all’errata interpre-
tazione delle scene causata dalla presenza di illuminazione
a LED anteriore o posteriore nel campo visivo del sensore,
prestazioni superiori nell’infrarosso e la capacità di operare in
condizioni di luce estremamente intensa o molto bassa.