Elettronica: dal primo ride by wire ai sistemi radar

Oggi l’elettronica è protagonista nella maggior parte delle nostre moto, immancabile sulle top di gamma: inizialmente odiata (a ragione, e spieghiamo perché), poi sopportata, e ora è diventata indispensabile, per la sicurezza e anche per vincere in gara. Vediamo com’è nata, come si è evoluta, le ultime novità e cosa potremmo aspettarci in futuro

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L'elettronica si è sviluppata tantissimo e con essa si sono moltiplicate le "voci" su cui poter agire

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In pochi anni l'elettronica ha "invaso" le nostre moto. Inizialmente molti motociclisti, e piloti, l'hanno rifiutata, ma oggi ha raggiunto una grande maturità, tanto che la usiamo non solo senza accorgercene, ma sfruttando al meglio tutto ciò che ci offre, vantaggi tangibili che troviamo nel comfort, nel piacere della guida, nella sicurezza e anche nelle prestazioni, sia su strada, sia in pista ai massimi livelli.

Siamo partiti con il primo ride by wire, lanciato da Aprilia nel 2007 con la Shiver 750: da allora c'è stata una grande evoluzione, nella componentistica, sensori, iniettori e centraline, e nel software di gestione. È nato con una sola mappa, e infatti aveva un unico obiettivo, ma determinante: ottimizzare l'erogazione per associare regolarità di funzionamento in basso e prestazioni. Era il periodo delle grandi sfide tra sportive, le bicilindriche dovevano essere paragonabili alle quattro cilindri, quindi nascevano con motori molto spinti sulle prestazioni e, di conseguenza, poco trattabili in basso. Chi ha posseduto, in particolare, una grossa bicilindrica sportiva sa bene di cosa si parla: in città occorreva girare con due dita sempre sulla frizione e dai bassi regimi, aprendo l'acceleratore con una marcia anche non troppo lunga, si incappava in generosi scossoni.

Inizialmente era stata dichiarata anche una maggior coppia in basso ma in realtà il ride by wire non permette di "aggiungere" coppia, ma offre la straordinaria possibilità di modificarla, correggendo le imperfezioni (quindi al più toglie qualche picco intermedio). In seguito, ma molto rapidamente, sfruttando le possibilità offerte dal controllo elettronico, in particolare della posizione della farfalla, la Shiver è diventata "trimappe", offrendo la Rain, la Touring e la Sport, opzioni che, più o meno articolate, troviamo ancora oggi nella maggior parte delle moto e anche degli scooter di gamma medio-alta.

All'epoca si trattava solo di diversi tipi di controllo di coppia, cioè la centralina elettronica che contiene le logiche di controllo ottimizzava l'angolo di apertura della farfalla per soddisfare al meglio la richiesta del pilota (angolo di apertura dell'acceleratore), una cosa piuttosto semplice da intuire, meno da realizzare, visto che non sempre il funzionamento dei primi sistemi era impeccabile.

In seguito si compie il passo successivo: allo sviluppo della gestione dell'alimentazione si affianca l'affinamento del controllo di trazione. Il controllo basico, cioè il taglio dell'accensione e dell'iniezione quando la centralina rileva che la velocità della ruota posteriore è maggiore di quella anteriore (leggendo i segnali inviati dalle ruote foniche, in genere le stesse dell'ABS), si poteva fare anche senza il ride by wire, ma l'elettronica ha permesso di affinarne la funzione.

La storia del controllo di trazione è molto articolata, anche in questo caso ci sono step di affinamento successivi, ma la vera svolta epocale avviene con l'avvento della piattaforma inerziale (IMU): si pensi che oggi in un sistema evoluto la differenza tra le velocità delle ruote, che inizialmente era il parametro principale, è l'ultimo considerato dagli algoritmi, e quindi le logiche sono completamente diverse. La IMU ha permesso infatti di compiere un determinante passo in avanti: i dati della dinamica della moto, il beccheggio, il rollio e l'imbardata, e le relative accelerazioni, hanno permesso di passare da un sistema azione-reazione, basato sul monitoraggio della velocità delle ruote, a un sistema predittivo, che valuta le accelerazioni e previene gli eventi dinamici, che così possono essere controllati dalla gestione elettronica, facendo compiere alla moto un enorme salto di qualità nella guida.

Facciamo un esempio considerando il controllo dell'impennata: con le ruote foniche posso sapere solo quando la ruota anteriore rallenta, quindi posso agire dopo che si è sollevata dal suolo; con la piattaforma inerziale se rilevo che l'avantreno si sta alleggerendo, cioè il beccheggio ha un'accelerazione con una determinata dinamica, posso ridurre la coppia erogata evitando l'impennata; oppure posso controllarla. La differenza è fondamentale: nel primo caso, con le ruote foniche, posso solo eseguire un taglio e l'avantreno scende al suolo bruscamente; nel secondo, leggendo e gestendo le accelerazioni, il pilota non si accorge nemmeno dell'intervento dell'elettronica.

In linea di principio il funzionamento del sistema avanzato è facile da comprendere; non è così semplice, invece, gestire un'impennata in modo perfetto mantenendo la ruota anteriore a una quota definita (restando nell'esempio del wheeling control). Il terzo passo è stato associare alle mappe le funzioni avanzate che si sono aggiunte col tempo, abbiamo già detto il controllo dell'impennata, poi dell'imbardata, del freno motore, delle regolazioni delle sospensioni semiattive.

Si apre così un altro mondo, possiamo dire che si tratta del terzo grande step evolutivo dell'elettronica, che così copre completamente le funzioni della moto, e anche questa gestione complessa può essere ritagliata su misura scegliendo la migliore combinazione tra comfort, prestazioni e sicurezza.

Non scendiamo nel dettaglio di questi sistemi così articolati, poiché sono stati trattati più volte sia negli articoli di tecnica, sia nelle prove più approfondite dei modelli che li offrono. Vediamo, invece, cosa c'è di nuovo in tema di assistenza alla guida, funzioni avanzate che, a sorpresa, troviamo su uno scooter.

Oggi il nuovo Piaggio MP3, nella versione 530 Exclusive, è il primo scooter dotato di un sistema complesso di tipo ARAS (Advanced Rider Assistance System), l'equivalente motociclistico degli ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) che ci sono sulle auto. Nascono su un innovativo sistema sviluppato da Piaggio Fast Forward, società di robotica del Gruppo con sede a Pontedera, che ha stipulato un contratto con Vayyar Imaging per la fornitura di Radar-on-Chip (un sistema integrato che gestisce i radar e si può interfacciare con l'elettronica della moto), che ha permesso di sviluppare la prima piattaforma di sicurezza basata sulla tecnologia di Imaging Radar 4D, che come vedremo è molto complessa, dove 4D sta per quattro informazioni.

Il classico radar esegue la scansione della carreggiata sul piano orizzontale e valuta tre grandezze, distanza, direzione e velocità relativa. L'Imaging Radar 4D aggiunge un'altra dimensione, quella verticale, e la notevole mole di dati rilevata grazie ai numerosi punti di riflessione, può essere mappata, generando un'immagine precisa di ciò che succede attorno alla nostra moto.

La prima applicazione del Radar-on-Chip offre due sistemi che svolgono un ruolo fondamentale sul fronte della sicurezza attiva: il Blind Spot Information System (BLIS) e Lane Change Decision Aid System (LCDAS). Il BLIS è il classico sistema radar che avverte il guidatore della presenza di veicoli (auto, moto, ciclisti) nell'angolo cieco degli specchi retrovisori che si muovono a una velocità vicina alla nostra. Il LCDAS svolge un lavoro diverso ed è una novità in ambito moto: monitorando la zona retrostante molto più ampia, fino a 30/35 metri di distanza dallo scooter e complementare all'angolo cieco, segnala la presenza di veicoli che si stanno avvicinando velocemente e che potrebbero creare una situazione di pericolo in caso di cambio corsia (tamponamento).

Entrambi i sistemi segnalano il pericolo attivando un segnale sullo schermo TFT. Si tratta, in sostanza, di un radar che guarda alle spalle dello scooter e sembrerebbe quindi un sistema semplice, ma quando il mezzo ha due ruote tutto si complica.

Ci sono infatti diverse difficoltà: l'impianto deve essere compatto, su una moto non c'è lo spazio che offre un'auto; l'inclinazione in curva rende più complessa la lettura del radar; una moto accelera molto velocemente e ha spazi di frenata molto più lunghi di un'auto, quindi il radar deve avere un raggio d'azione ben più ampio; il sistema deve essere sempre affidabile, non deve temere il fango, la polvere; il campo di lettura non deve risentire di ostacoli come il cupolino, le borse; monitoraggio deve essere affidabile e indipendentemente dall'illuminazione e dalle condizioni ambientali; infine deve avere un costo accettabile, perché la sicurezza deve essere diffusa a tutti.

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