Il Veicolo Autonomo Connesso e il Suo Ambiente

I veicoli autonomi e connessi non sono più una promessa lontana. Stanno entrando progressivamente nella mobilità quotidiana, trainati dai progressi nelle tecnologie di rilevamento, nella connettività, nell’elettronica e nel software. In The Connected Autonomous Vehicle and Its Environment, Jacques Ehrlich propone una guida pratica e orientata all’ingegneria che spiega come funzionano questi sistemi e come possono essere progettati, testati e perfezionati in condizioni reali.

Il libro va oltre le singole tecnologie per affrontare la guida autonoma come un sistema integrato. Analizza il modo in cui i veicoli percepiscono l’ambiente circostante, prendono decisioni e interagiscono con l’infrastruttura e con gli altri utenti della strada, affrontando al contempo la crescente complessità dell’elettronica di bordo e dei requisiti di sicurezza.

Dai sistemi di trasporto intelligenti all’ingegneria dei veicoli autonomi

I capitoli introduttivi collocano i veicoli connessi e autonomi (CAV) nel contesto dei sistemi di trasporto intelligenti (ITS). Vengono presentati i domini chiave, gli stakeholder e le architetture di riferimento, seguiti da una panoramica storica concisa che ripercorre l’evoluzione dai primi progetti di ricerca fino al percorso attuale, guidato dagli ADAS, verso livelli di automazione più elevati.

La pianificazione del percorso è identificata come una delle principali sfide tecniche della guida autonoma. Il libro distingue chiaramente tra pianificazione operativa, tattica e strategica, mostrando come la dinamica del veicolo, i vincoli e la percezione in tempo reale debbano operare congiuntamente per generare traiettorie sicure e affidabili.
 
La connettività è trattata come parte integrante del sistema e non come un semplice complemento. Il libro spiega come i veicoli scambiano informazioni con l’infrastruttura e tra loro mediante messaggi standardizzati, e come questi dati possano migliorare la sicurezza, la fluidità del traffico e la consapevolezza situazionale. Vengono inoltre introdotti concetti legati all’infrastruttura, come gli Operational Design Domains (ODD) e l’Infrastructure Support for Automated Driving (ISAD), per offrire una visione realistica delle condizioni e dei limiti di implementazione.

Architetture elettroniche e considerazioni sulla sicurezza

L’elettronica embedded rappresenta una quota significativa sia dei costi sia della complessità dei veicoli moderni, e il libro dedica ampio spazio a questo tema. Architetture elettroniche distribuite, ECU, bus di comunicazione e metodologie di progettazione sono spiegati in modo chiaro e strutturato, con il supporto di esempi pratici e di uno studio di caso dettagliato.

La sicurezza è considerata un requisito di progetto lungo tutto il processo, non una verifica finale. Il lettore viene introdotto all’analisi preliminare dei pericoli, agli Automotive Safety Integrity Levels (ASIL) e alla Safety of the Intended Functionality (SOTIF), con esempi concreti che mostrano come la sicurezza funzionale e la funzionalità prevista si completino a vicenda nello sviluppo dei veicoli autonomi.

Ingegneria pratica dei veicoli autonomi con il progetto MINI-CAV

Una delle parti più distintive del libro è il progetto MINI-CAV, un veicolo autonomo in scala 1:10 sviluppato come piattaforma didattica e banco di prova per la ricerca. Anziché presentare una soluzione chiavi in mano, il progetto incoraggia la sperimentazione, la collaborazione e lo sviluppo incrementale.
 

Il veicolo opera su una pista di prova dedicata in scala, con segnaletica di corsia e ostacoli. Una serie di casi d’uso aumenta gradualmente di complessità, partendo dal semplice mantenimento della corsia fino alla rilevazione degli ostacoli, all’adattamento della velocità e ai cambi di corsia attivati da comandi dell’infrastruttura.

MINI-CAV funge inoltre da piattaforma pratica per esplorare reali compromessi ingegneristici, tra cui il posizionamento dei sensori, la distribuzione dell’alimentazione, l’allocazione dei compiti su più ECU e le strategie di comunicazione.
 

 

Dalla sperimentazione alla comprensione a livello di sistema

Combinando basi teoriche, contesto reale e un ampio progetto pratico, The Connected Autonomous Vehicle and Its Environment offre una visione realistica di ciò che è necessario per progettare e realizzare sistemi di veicoli autonomi. Il libro è rivolto a ingegneri, studenti avanzati e lettori tecnicamente competenti che desiderano andare oltre i singoli componenti e comprendere la guida autonoma come un sistema completo e interconnesso.
Per chi è interessato ai sistemi autonomi, all’elettronica embedded e al futuro della mobilità connessa, l’opera fornisce sia una solida base tecnica sia un punto di accesso pratico alla sperimentazione e al pensiero a livello di sistema.