di  -  venerdì 19 febbraio 2010

Sfogliando i libri di storia ci sono nomi Italiani che hanno brillato per il loro genio. Senza scomodare i nomi dei nostri illustri antenati a volte ci sono storie singolari, più recenti, ma non meno affascinanti.

Vorrei partire dal Progetto ARGO, un’impresa che nel 1996 ha stupito il mondo accademico e ancora oggi rappresenta una pietra miliare quando si parla di guida robotizzata di automobili.

In quell’anno Alberto Broggi, presso l’università di Parma, allestì una Lancia Thema con un sofisticato ma (relativamente) economico sistema di guida senza conducente. Tramite due telecamere in bianco e nero e algoritmi di visione stereoscopica ARGO riusciva a seguire la strada automaticamente, con un’affidabilità sufficiente a coprire (nel 1998) circa 2000km di strade e autostrade italiane. Il tutto richiedendo l’intervento umano meno del 6% del tempo, pur mantenendo una velocità media di circa 90 chilometri orari.

Il Progetto ARGO è stato il primo esempio di guida con apparati a basso costo (telecamere in luogo di sensori laser), e uno dei primi esempi di guida autonoma su tracciati non artificiali, ovvero le strade aperte al traffico.

Questa iniziativa è l’inizio di un percorso che ha portato alla nascita del VisLab, acronimo di Artificial Vision and Intelligent Systems Laboratory, un laboratorio di ricerca che applica al settore automotive discipline di robotica e intelligenza artificiale in real time.

Il VisLab ha partecipato nel 2004 al DARPA Challenge con il veicolo Terramax e si posiziona tra i leader mondiali nell’utilizzo di telecamere in sistemi di guida senza conducente.

L’articolo si divide in due segmenti per altrettanti motivi: la lunghezza sarebbe eccessiva, ma soprattutto sabato 20 p.v. a San Diego verrà presentato dal VisLab “The Intercontinental Challenge”, evento dopo il quale potrò divulgare alcune importanti novità.

Seguono le risposte, riportate pressoché integralmente, dell’intervista al Prof. Broggi. Ho deciso di lasciarle così come sono, per condividere con voi il sense of wonder del suo lavoro:

La guida robotizzata è una realtà già da molti anni. Qual è secondo lei il principale ostacolo alla sua diffusione su larga scala?

La guida robotizzata è una realtà in ambienti controllati e semplici. Si deve ancora lavorare parecchio per avere un funzionamento affidabile in tutte le condizioni possibili. Il principale ostacolo della guida *completamente* automatica è sicuramente la necessità di raggiungere comportamenti affidabili; per la guida semi-automatica (cioè guida assistita) forse occorre migliorare non tanto la tecnologia, ma gli aspetti legali che la regolamentano.

Da cosa è composto il “cervello” di BRAiVE e delle altre vetture del VisLab?

Quello che stiamo sviluppando ora è un’architettura aperta da rendere disponibile ai vari costruttori di autoveicoli, in modo che i sistemi/sottosistemi possano interfacciarsi tra loro. In altre parole vorremmo che i sistemi di percezione che oggi sono stand-alone possano interagire per produrre una descrizione più completa dell’ambiente circostante.

Sul sito  www.braive.vislab.it abbiamo anche l’indicazione delle varie funzionalità disponibili finora su BRAiVE con descrizione delle sensor-suite utilizzate. Andiamo a 10Hz con tutte le elaborazioni, le risoluzioni sono mediamente di 720 pixel x 576. Usiamo chiaramente Linux e hardware generico (PC).

Quando arriviamo ad un sistema che ci soddisfa, portiamo il codice su sistemi embedded (DSP) per farlo diventare un prodotto. Per ora abbiamo generato già 2 prodotti e stiamo realizzando il terzo.

Per le piattaforme PC usiamo sempre macchine di alto livello, tipo quad core x86. Per le piattaforme embedded abbiamo scelto il Texas DM642 che è sufficiente.

Che tipo d’interfaccia utilizzate con le periferiche di guida e con i sistemi visivi?

Di tutto: per i sistemi di guida ci interfacciamo direttamente con il CAN bus e mandiamo (e leggiamo) direttamente su CAN tutti i messaggi per l’attuazione.

Per le telecamere generalmente usiamo Firewire, ma stiamo sperimentando l’USB. Abbiamo anche provato gigabit ethernet analogico, ma per ora rimaniamo sul Firewire.

La parte “open” del progetto è orientata ai “driver” o pensate di rilasciare anche una versione del software che “legge” la strada tramite le telecamere? Renderete pubblico il software che nel ’96 animava ARGO? Potremmo “farci in casa” un sistema simile?

Farsi in casa un sistema che si interfaccia al bus CAN della macchina provocherebbe qualche problema legale in caso di incidente: non ci si può collegare, c’è il rischio di modificare i dati al bus del veicolo. E poi la parte di calibrazione è ancora abbastanza complessa. La stiamo rendendo semplice, almeno per chi lavora con noi, in questo modo: una volta installate le camere a bordo, si acquisisce l’immagine di una scena nota, la si uploada sul nostro sito, che la elabora e rilascia i parametri di calibrazione da inserire nel sistema. Per ora è macchinoso, ma contiamo di renderlo più immediato a breve.

Ad ogni modo, gli algoritmi che abbiamo usato su ARGO (ma che stiamo usando anche adesso) sono stati pubblicati. Anche se non rilasciamo il codice sono sicuramente ricostruibili dalle pubblicazioni che abbiamo fatto. Anche tutto ciò che abbiamo fatto per US Army è pubblico sul nostro sito…

…Per motivi di spazio l’articolo si ferma qui, proseguiremo la settimana prossima parlando dell’Intercontinental Challenge e di come il VisLab porterà in Cina i suoi veicoli senza nessuno al volante, nel frattempo è possibile trovare alcune informazioni sul sito vislab.it.

17 Commenti »

I commenti inseriti dai lettori di AppuntiDigitali non sono oggetto di moderazione preventiva, ma solo di eventuale filtro antispam. Qualora si ravvisi un contenuto non consono (offensivo o diffamatorio) si prega di contattare l'amministrazione di Appunti Digitali all'indirizzo info@appuntidigitali.it, specificando quale sia il commento in oggetto.

  • # 1
    TheFoggy
     scrive: 

    L’automobile totalmente “autonoma”, non la vedo così bene..almeno in Italia dove, voglio credere, ci sono persone con la vera passione per l’automobile (siamo o non siamo la patria di Ferrari, Lamborghini, Bugatti, Pagani – ok..questi ultimi due solo per metà! – ecc?) che vorranno continuare a guidare di persona. io sono tra questi, nonostante sia un ingegnere informatico appassionato di robotica e con una misera Polo 1.4 da 75cv (anche se un pochino adattata per il mio stile di guida! Niente tamarrate, solo assetto e cerchi/gomme). Lo scenario che mi viene in mente, pensando ad auto che si guidano da sole, è quello presentato nell’OAV Ex-Driver, dove dei giovani piloti di auto convenzionali (per il giorno d’oggi..quindi con motore a scoppio! Per la precisione una Elan, una Stratos e una Lotus 7) dovevano correre in soccorso quando i veicoli automatici andavano in crisi..perchè, purtroppo, ci sarà sempre una – seppur remota – possibilità che qualcosa vada storto..e ci vorranno sempre, quindi, veicoli guidati, per recarsi sul posto e rimettere in sesto la situazione! Voglio fare l’Ex-Driver! :D

  • # 2
    droid
     scrive: 

    se vuoi fare il pilota vai in pista ne ho abbastanza di tizi con la fissa fallica dell’auto in mezzo alla strada…
    l’auto automatica non è altro che una versione piu specializzata dei mezzi pubblici…perche a quel punto il modo di guidare è stabilito a priori…e di furbi ce ne sarebbero meno…
    stile auto in minority report.

  • # 3
    K-Christian27
     scrive: 

    L’implementazione di enorme aiuto e praticamente applicabile in pochi anni è nell’autostrada… tutti i veicoli comunicanti tra loro (e nel raggio di 500 metri od 1 km) si ha le informazioni di tutti i veicoli presenti in quel determinato raggio..
    Tutti potrebbero andare a velocità molto superiori ed in tutta sicurezza… la macchina inizierà ad adeguare la velocità centinaia di metri prima se ci sarà un notevole flusso “di dati” (auto che si immettono in corsia etc..
    E’ anni che penso ad una cosa del genere e credo che sia quella più facilmente attuabile nel piccolo tempo e di più aiuto.

  • # 4
    Arunax
     scrive: 

    D’accordissimo con K-Christian27, una implementazione nell’autostrada sarebbe davvero fantastica e, a causa della struttura molto più ordinata e prevedibile della viabilità autostradale rispetto a quella caotica della città, forse anche realizzabile in tempi “brevi” (una quindicina d’anni)… ma ci vuole la volontà, e qui la vedo durissima!

  • # 5
    Emanuele Rampichini
     scrive: 

    Stavo parlando di uno scenario del genere proprio con alcuni compagni universitari un paio di giorni fa mentre eravamo imbottigliati nel traffico mattutino. Il problema tecnologico principale secondo me è il fatto che i veicoli che girano su strada sono assolutamente eterogenei, le condizioni stesse delle strade sono pessime. Molte sono nate senza tener conto minimamente dei flussi. Personalmente sono giunto alla conclusione che più che dare più intelligenza alle automobili bisognerebbe distribuirne un po a chi sovvenziona e appalta lavori assolutamente non adeguati. Secondo me un modello *realistico* che possa migliorare la vita di tutti è una rete molto potente di mezzi pubblici, piste ciclabili e aree pedonali. Sono stato l’anno scorso in vacanza una settimana ad Amsterdam e devo dire che spostarsi in un contesto del genere è veramente piacevole.

    Tolte queste considerazioni generiche, le sfide che vengono presentate nell’articolo sono estremamente interessanti e stimolanti.

  • # 6
    Marco
     scrive: 

    @Emanuele
    Concordo pienamente, i mezzi di trasporto privati andrebbero assolutamente disincentivati, in primis offrendo alternative ecologiche ed economiche.

    Per il resto molto apprezzabile lo studio.

  • # 7
    n0v0
     scrive: 

    “Personalmente sono giunto alla conclusione che più che dare più intelligenza alle automobili bisognerebbe distribuirne un po a chi sovvenziona e appalta lavori assolutamente non adeguati.”

    questa è stupenda ;-)

    cmq per chi vuole guidare a tutti i costi (se mai arrivassero tali soluzioni sul mercato) si potrebbe fare come in Demolition Man… guida manuale! guida automatica! e così via..

  • # 8
    IRAx
     scrive: 

    una domanda da ignorante…. scusate….
    se le auto del futuro devono essere guidate da un sistema automatizzato, io mi chiedo la macchina la devo comprare io o me la compra lo stato o cmq ci sarà un ditta di trasporti che mettere a disposizione i veicoli?

    E’ come salire sull’autobus e sedersi, aspettare di arrivare a destinazione e scendere o.O!
    A me siceramente suona un pò strano.

  • # 9
    Stefano (Autore del post)
     scrive: 

    @IRAx: andiamo un po’ offtopic, ma ci sono decine se non centinaia di gruppi di studio per una “mobilità sostenibile” nelle città del futuro, e tra le soluzioni c’è proprio questa possibilità… immagina che oggi la densità di auto per 100 abitanti è superiore al 50% (nel Lazio per esempio in alcune aree siamo oltre il 70), qualcosa di assolutamente insostenibile per ambiente, ergonomia e spazio a disposizione.

    Nelle prossime settimane parlerò senz’altro di mobilità sostenibile, anche perché è un tema molto attuale, immagina che Expo 2015 a Milano sarà dedicata a questo argomento!

  • # 10
    n1
     scrive: 

    Io penso che uno dei problemi più grossi sia appunto la convivenza tra auto in manuale e autoguidate.
    Se fossero tutte autoguidate basterebbe tenerle in fila e a una certa distanza di sicurezza, a questo punto potrebbe essere più economico progettare una rotaia o un qualsiasi sistema di guida sul percorso invece di far gestire tutto ad ogni veicolo?

    Quando sono in autostrada poi, mentre in seconda o terza corsia sfilo centinaia o migliaia di camion, mi chiedo sempre quanto sia difficile affiancare proprio alle autostrade esistenti un binario dove possano transitare anche solo le merci eliminando in un sol colpo gran parte dei mezzi pesanti. Insomma qualcosa di più versatile delle ferrovie dello stato.

  • # 11
    Pluto
     scrive: 

    Sono totalmente contrario alle auto a guida automatica, credo che ogni persona sia libera di decidere che auto acquistare e come guidare.
    E per quelli che hanno paura di guidare consiglio di non farlo, perché provocherebbero degli incidenti.

  • # 12
    Fede
     scrive: 

    Io sono convinto che sia sbagliata l’idea di una macchina completamente automatica per questi due motivi

    1- Sono un appassionato della guida, quando viaggio e non guido trovo il viaggio noioso e soporifero (l’automobile è come una donna se fa tutto lei che gusto ci si trova? …)
    2- Gli automatismi non sono così versatili da poter affrontare qualsiasi situazione di traffico
    3- Molti problemi sul traffico sono dovuti (come molti hanno scritto) a come vengono progettatele strade, a come molti guidano e per quanto riguarda il rispetto dell’ambiente dal punto di vista dell’inquinamento non credo che gli automatismi cambino la situazione, occorrerebbe piuttosto cambiare tecnologia.
    Quella dei motori elettrici la ritengo poco versatile e poco pratica perché se si fa un lungo viaggio, che fai ti fermi dodici ore in un’area di servizio per ricaricare gli accumulatori? per non parlare dei costi energetici soprattutto qua in italia

  • # 13
    TheFoggy
     scrive: 

    @Fede: beh..come han consigliato a me, vai in pista perchè c’è gente stufa di chi fa il pi**a con l’auto (notare che non l’ho mai detto..essere appassionati di guida significa essere criminali? Questa mi è nuova..).
    @droid: ovviamente, con la citazione qui sopra, mi riferivo al tuo “giudizio” nei miei confronti.. Pensa..io “odio” i vecchietti col cappello che vanno ai 25all’ora sulle extraurbane..non per questo gli vieterei di uscire di casa. (non a tutti, almeno..).
    inoltre tendo a rifiutarmi di credere che tu non abbia mai fatto parte della categoria dei “furbi” (tua parola), superando il limite di velocità qualche volta. (senza contare che ci si può divertire anche rispettando in pieno i limiti e senza cambiare per forza corsia..non è un concetto così difficile da capire: prendi una qualsiasi stradina tutta curve e vedrai che andare a 90 all’ora sarà come andare a 200 in rettilineo.. Quest’americanizzazione dello stile di guida non mi è mai piaciuta e, in terra di Ferrari, non mi andrà mai giù. Intanto, in 7 anni di patente, zero multe e zero incidenti.)

    Tornando it (scusate, ma essere giudicato da chi non mi conosce, non mi piace), c’è un ulteriore considerazione: ci dovrebbe essere un flag day? Perchè far convivere auto “automatiche” e auto normali..sarebbe difficile, con il vizio di molte persone di starti attaccato al..posteriore (paradossalmente lo fanno sempre quelli che dicono di andare piano e criticano i giovani..) immagino che i sensori del veicolo impazzirebbero..per aumentare la distanza da quello dietro, ti avvicinerebbero a quello davanti..pregiudicando la sicurezza (come comportarsi? Avvicinarsi a quello davanti, o ignorare quello dietro? E in caso di incidente, le assicurazioni non potrebbero dare la colpa al MIO veicolo, anche se tamponato, in quanto il software ha preso una decisione sbagliata?). inoltre..il sistema di guida, sarebbe basato su una specie di GPS? Chi ha dimenticato il tizio inglese finito in un campo per seguire il navigatore? Queste auto cosa farebbero? Impazzirebbero girando intorno, perchè la strada “è quella”? Il discorso auto/persone/congestione, si potrebbe applicare anche ora..in GB il car pooling è molto diffuso..io con i miei compagni di corso lo pratico sempre (siamo in 4..prendiamo l’auto una settimana a testa) e si risparmia decisamente. Senza contare lo stato delle strade..due gocce d’acqua, e si formano crateri abnormi..un autista si mette sul ciglio e procede lì..un’auto atonoma, cosa farebbe? zig zag? Distinguere da lontano una macchia da un buco non è così facile.
    Quoto anche i problemi sull’auto elettrica e il commento di Pluto.
    Possibile che a nessuno piaccia più guidare, al giorno d’oggi? Tecnicamente, si potrebbe parallelizzare il discorso ai pc: troppi pc per giocare e scaricare che occupano banda. Disincentiviamoli, proponendo vga a 800€, CPU di fascia medio/alta a partire da 1000€ e connessioni a prezzi esorbitanti, cosicché se ne vendano di meno (li compra solo chi ne ha bisogno), ce ne siano meno accesi, si risparmi elettricità e ci sia più banda a disposizione di chi lavora. Ma è un discorso che non ha senso..come non ce l’ha il disincentivare la vendita di auto..

  • # 14
    Roby
     scrive: 

    Secondo me non si svilupperà niente del genere per molti ma molti decenni, e semplicemente per motivi di costi. Se ci fossero risorse economiche infinite si potrebbe anche fare, ma purtroppo i governi e le persone non hanno risorse economiche infinite. Quindi non sarà possibile ne convertire tutti a questa guida automatizzata (anche fossero solo le autostrade), ne costruire per esempio autostrade divise in due per ogni senso di marcia per auto convenzionali e “auto-bot”.
    Insomma i limiti non sono tecnici (lo sono per il momento, in parte).
    E poi considerate di vivere in un paese incapace di costruire strade fatte per durare (anche qui per motivi di costo, le amministrazioni preferiscono spendere meno e non importa se dopo 2 settimane le strade hanno già dei crateri), figuriamoci mettere giù infrastrutture per auto-bot.

  • # 15
    elevul
     scrive: 

    Francamente spero solo in una cosa: che facciano una connessione wireless per potersi interfacciare con le altre macchine che usano questo sistema, in modo che queste possano coordinarsi, evitando traffico ed ingorghi ed evitando di creare traffico ed ingorghi, proprio grazie alla coordinazione che dovrebbe permettere velocità molto più sostenute in sicurezza.
    Spero sinceramente che non facciano un sistema individuale e legato ad una singola macchina. Sarebbe davvero un’idiozia dal mio punto di vista.

  • # 16
    fireb86
     scrive: 

    Credo che questi studi non siano finalizzati alla utopica viabilità automatica ma più semplicemente permetteranno tecnologie più avanzate nei sistemi di sicurezza delle auto come l’ESP, ecc… Una meno utopica previsione potrebbe invece essere la guida automatica dei mezzi pubblici su strada come tram, filobus e autobus.

  • # 17
    agiagio78
     scrive: 

    soldi buttati: la vedo bene solo per tratti stradali privati, dove l’utenza è stata addestrata e rispetta le norme.

Scrivi un commento!

Aggiungi il commento, oppure trackback dal tuo sito.

I commenti inseriti dai lettori di AppuntiDigitali non sono oggetto di moderazione preventiva, ma solo di eventuale filtro antispam. Qualora si ravvisi un contenuto non consono (offensivo o diffamatorio) si prega di contattare l'amministrazione di Appunti Digitali all'indirizzo info@appuntidigitali.it, specificando quale sia il commento in oggetto.