I sistemi di guida semi-autonoma e autonoma sono continuamente e costantemente in via di sviluppo con diverse applicazioni in tutto il globo; allo stato attuale, come evidenziato nelle nostre prove auto e all’interno degli approfondimenti, sono disponibili a tutti dei sistemi di guida semi-autonoma ma il desiderio e l’obiettivo delle aziende è quello di giungere a sistemi sempre più avanzati capaci di portarci dal punto A al punto B senza interagire particolarmente con la vettura. Sebbene questo principio al momento potrebbe sembrare quasi fantascientifico, in realtà in Italia c’è una società che opera in questo settore da oltre 20anni e che abbiamo potuto visitare nella sua sede principale.
Chi è VisLab
Con il motto “Extend your vision”, VisLab è stata la prima società a portare ufficialmente la guida autonoma sulle strade pubbliche seguendo quelle che sono le normative imposte dal ministero dei Trasporti.
Ma la storia di VisLab nasce oltre un ventennio fa e già nel 1998 aveva raggiunto un traguardo invidiabile: percorrere, con un veicolo completamente progettato e realizzato in house (Argo), oltre 2000 km in guida autonoma (94% del tempo in modalità autonoma) sulle strade italiane parallelamente al traffico regolare. Certo, una volta il traffico locale è senza dubbio inferiore di quello a cui siamo abituati ora ma sicuramente si tratta di un risultato davvero importante e storico.
Successivamente, nel 2005, la società completa la DARPA Grand Challenge con un veicolo pesante conosciuto con il nome di TerraMax percorrendo quasi 200 chilometri di fuoristrada. TerraMax è stato l’unico veicolo a completare la competizione utilizzando la visione come principale tecnologia di percezione.
Nel 2010 giunge poi uno dei traguardi che ha fatto forse più scalpore: percorrere, con successo, oltre 15mila km in guida autonoma. Da Parma a Shanghai, 3 mesi di viaggio che han consentito di collezionare oltre 21 TB di dati; rilevazioni che sono state poi successivamente analizzate e che hanno permesso a VisLab di raggiungere i risultati attuali.
A distanza di appena 3 anni, la società con il veicolo intelligente BRAIVE completa il primo test senza conducente su strada pubblica all’interno del centro di Parma. Un risultato davvero incoraggiante che ha spinto l’asticella della difficoltà ancora più in alto. Tutti traguardi che hanno reso VisLab interessante agli occhi di diverse aziende tech del settore, come Ambarella, che nel 2015 ha rilevato VisLab per 30 milioni di dollari. Nonostante l’acquisizione da parte della società statunitense (Silicon Valley), VisLab rimane a Parma con i propri laboratori all’interno dell’Università.
Grazie all’acquisizione da parte di Ambarella, VisLab avvia una strada nuova che le permette di proporsi quale alternativa ai sistemi già presenti di guida autonoma, offrendo tuttavia un sistema più efficiente, avanzato e certificato. La sinergia delle due società è quindi molto forte: mentre VisLab si occupa di tutto quello che riguarda lo sviluppo di un sistema di guida autonoma di livello 4, Ambarella realizza i chip dedicati.
La principale strategia
La strategia di VisLab consiste nel dimostrare che i veicoli possono raggiungere la guida autonoma di livello 4 utilizzando un singolo chip di elaborazione; a differenza di altre soluzioni, che utilizzando un'unità di elaborazione generica e di solito impiegano un raffreddamento a liquido per la dissipazione del calore, il chip CV3-AD di Ambarella (il più potente dei tre disponibili) fornisce una potenza di calcolo adeguata a tutti i sistemi di guida autonoma senza però necessitare di un sistema di raffreddamento avanzato.
Sempre sul lato hardware, per identificare gli ostacoli vengono utilizzate telecamere ad alta definizione abbinate ad un radar (Oculii). Niente LiDAR quindi, solo tante telecamere con sistema di illuminazione dedicato per vedere al buio e avere una visione stereo. In ogni caso, i chip sono compatibili con i sistemi LiDAR qualora un domani, un cliente, decidesse di installarlo. Il sistema ideato da VisLab viene definito però come più preciso, ampio e sicuro.
(Una dovuta precisazione: i sensori e tutti i sistemi di "visione" sono esposti per una mera questione di accesso e modifica. La maggior parte degli elementi possono essere integrati all'interno dei paraurti senza particolari limitazioni, offrendo un design pulito e vicino a quello delle auto a cui siamo abituati).
Lato software, invece, VisLab è passata progressivamente da utilizzare mappe HD (che necessitano un costante aggiornamento per conoscere il posizionamento della segnaletica stradale) a quelle SD di tipo topologico. Tutti questi ingredienti, abbinati al deep-learning, permettono alle soluzioni di guida L4 di prendere forma.
Esperienza a bordo
In occasione della visita alla sede di VisLab, abbiamo potuto assaggiare in prima persona un’esperienza, come passeggeri, di guida autonoma livello 4. VisLab conduce quotidianamente test su strada con una flotta di veicoli autonomi, così da allenare costantemente il sistema gestendo scenari comuni che potrebbero capitare nella guida di tutti i giorni.
Ogni veicolo è supervisionato da un operatore (certificato e autorizzato dal Ministero dei Trasporti italiano) in grado di riprendere il controllo dell'auto in caso di necessità. Per poter “condurre” un veicolo di guida autonoma L4 è necessario un lungo addestramento in modo tale da familiarizzare non solo con l’auto, ma anche con l’unità di elaborazione.
L’esperienza a bordo è stata senza dubbio molto curiosa e ci ha permesso di comprendere ancora maggiormente tutte le difficoltà che si incontrano in sistemi così avanzati. Il tragitto, seppure breve, è stato percorso in completa tranquillità, con movimenti dolci e accurati. L'auto, durante la dimostrazione, è riuscita anche ad identificare un parcheggio (a pettine) e posizionarsi con delle accurate manovre. Solo qualche incertezza è stata registrata in occasione di ostacoli “non previsti”, come auto a bordo strada (in divieto) e mancate precedenze da parte di altri utenti della strada, condizioni che però sono state gestite sempre entro i limiti dall’unità di guida autonoma.
Le nuove sfide
Per ormai 25 anni, VisLab ha lavorato per determinare accuratamente il percorso che l’auto, in guida autonoma L4, deve poter seguire e rispettare. Gli elementi in gioco in questo ambito sono numerosi, dalla segnaletica alla curvatura della strada, dagli ostacoli fino al comportamento umano, ed è proprio quest’ultimo aspetto l’attuale sfida più grande. L’obiettivo non è solo prevedere il comportamento di una singola persona, ma anticipare anche i movimenti dei partecipanti della scena. Gli indizi e i suggerimenti naturali legati al comportamento del corpo non sono quindi abbastanza, come fare? Una soluzione sembra sia al vaglio: studiare le tecniche di percezione basate sul deep learning così da fare previsioni significative sui movimenti futuri di altri utenti della strada, in modo da scegliere la manovra migliore che renderà la nostra guida automatizzata la più efficiente possibile. Solo così, forse, si arriveranno a comprendere le intenzioni delle persone.
"Tutto qui"? Purtroppo no, le sfide sono diverse e quello riportato sopra è solo uno dei tanti esempi. Durante la conferenza, Alberto Broggi (Direttore Generale di VisLab e professore di Ingegneria Informatica presso l'Università di Parma in Italia) ha riportato diversi esempi tra cui anche la difficoltà di identificare in maniera omogenea i lavori in corso. Per quanto possa sembrare banale, non esiste (in tutto il mondo) un chiaro modello di definizione e indicazione della segnaletica dei lavori in corso; ad oggi, ogni "cantiere" ha una propria caratteristica e segnaletica (disposizione degli oggetti) e riuscire a comprendere ed elaborare come superare l'ostacolo è ancora in via di definizione. Quante volte vi è capitato di trovare le classiche righe gialle continue sul manto stradale senza però alcun cantiere? L'indecisione anche solo nel limite di velocità è sempre tanta, e comprendiamo le difficoltà che potrebbe avere un'auto con guida autonoma.
La strada sembra ancora lunga e VisLab, forse proprio con l'obiettivo di superare le difficoltà il prima possibile, ha annunciato che raddoppierà lo spazio a propria disposizione nel Campus Scienze e Tecnologie dell’Università di Parma, sulla base di un progetto che prevede la costruzione di nuovi uffici, laboratori e garage per un totale di 1000 mq.