CAPS: il futuro dell’ESP

Monza – Il sistema elettronico di stabilità (ESP), vero fiore all’occhiello di Bosch presentato ormai nel 1995, insieme all’ABS (sistema antibloccaggio delle ruote e proposto per prima da Bosh nel lontano 1979), individua un inizio di sbandata del veicolo già nelle primissime fasi e lo contrasta rapidamente migliorando notevolmente la sicurezza attiva nella guida. Se il veicolo si muove in una direzione differente rispetto a quella voluta dal guidatore, l’ESP riconosce la situazione critica e reagisce immediatamente attraverso una frenata mirata sulle singole ruote, stabilizzando così il veicolo ed evitando la sbandata.

Nel 2009, in Europa, il tasso d’installazione dell’ESP, sistema elettronico di stabilità, sulle vetture di nuova immatricolazione – ha raggiunto il 60%, registrando una crescita di 5 punti percentuali rispetto al dato del 2008. In Italia il 56% delle vetture nuove è equipaggiato con l’ESP, registrando 5 punti percentuali rispetto al 2008. Negli ultimi anni la penetrazione di questo indispensabile sistema di sicurezza attiva ha registrato una crescita continua.
Dallo scorso anno il programma EuroNCAP ha incluso l’ESP nel suo processo di valutazione.

In base alle nuove direttive, le auto potranno ottenere il massimo del punteggio, pari a 5 stelle, solo se equipaggiate con il sistema elettronico di stabilità. Purtroppo però ancora nel 2009, in Italia solo 56% delle vetture nuove immatricolate è stato equipaggiato con l’ESP. Il dato scende in modo preoccupante se si analizzano le vetture dei segmenti A e B, le cosiddette city-car (che rappresentano circa il 70% del mercato nel nostro Paese), spesso destinate ad un pubblico femminile, alle mamme o ai giovani in generale. Auto che spesso non prevedono l’ESP neanche come optional, contrariamente agli altri Paesi europei dove quasi tutte le auto ne sono equipaggiate (Svezia 99%, Germania 80%, Spagna 72%). In Europa ad esempio si potrebbero salvare oltre 4 mila vite ed evitare 100 mila incidenti stradali, con un risparmio sui costi sociali di oltre 10 miliardi di euro. Per questo l’obbiettivo di Bosh è di sensibilizzare tanto le Case costruttrici tanto gli utenti finali verso la più totale diffusione di questo indispensabile dispositivo di sicurezza sulle strade.

A livello mondiale la strada è purtroppo ancora in salita, nonostante i grandi passi in avanti fatti negli ultimi anni in termini di sicurezza per le vetture, il numero dei decessi per incidenti automobilistici è in continuo aumento. Oltre 1.3 milioni di persone muoiono ogni anno a causa di incidenti stradali mentre 50 milioni rimangono ferite. Una vera ecatombe che l’Assemblea Generale delle Nazioni Unite vuole fermare a tutti i costi attraverso il progetto 2011-2020 Decade Action for Road Safety.

A riprova dell’efficacia dell’ESP, in grado di correggere le manovre dei piloti più attenti, Bosch ha voluto mettere alla prova le campionesse italiane dello sport (donne di grande autocontrollo e di indubbia prontezza di riflessi) presso l’autodromo di Monza. Per l’occasione, Margherita Granbassi, Paola Pezzo, la tennista Mara Santangelo, Diana Bianchedi, Annamaria Marasi, Fabrizia D’Ottavio, Francesca Dallape’, Giovanna Trillini, Alessia Arisi e Maria Moroni sono diventate pilote Bosch misurandosi con situazioni di emergenza appositamente simulate e verificando che nemmeno atlete professioniste possono fare a meno dei sistemi di sicurezza alla guida di un’auto. Infatti nel 100% dei casi il sistema ESP unito all’ABS trasformavano una perdita di aderenza, un testacoda o una sbandata pericolosa, in una più rassicurante situazione di controllo del mezzo. Al termine della giornata le fortunate atlete hanno anche potuto provare in circuito delle splendide Ferrari 430 dopo aver provato il circuito con una 500 Abarth, mettendo in pratica tutti i consigli e le tecniche di guida imparate durante la giornata nel corso di sicurezza stradale. Sul tracciato di Monza le olimpioniche hanno anche toccato con mano quanto sia importante avere la giusta coscienza delle potenzialità dell’auto e quanto siano importanti i sistemi di controllo della trazione e di controllo della sbandata in uscita di curva. Ovviamente i livelli di competenza delle atlete erano molto diversi tra loro, alcune più restie nei confronti della velocità e con evidenti timori nei confronti delle sbandate, seppure indotte in sicurezza come nel caso di Diana Bianchedi (campionessa di Fioretto). Altre invece hanno dimostrato una grande passione per la guida sportiva e una innata predisposizione per la velocità, nelle prove tecniche di controllo si sono trovate a loro agio Annamaria Marasi (Pallavvolo) e Fabrizia D’ottavio (ginnastica ritmica). In pista con la Ferrari invece si è dimostrata molto preparata nonchè entusiasta della velocità, la tennista Mara Sant’angelo (vincitrice del Roland Garros nel 2007).

Il CAPS: la muova frontiera della sicurezza

Se l’ESP rappresenta un traguardo tecnologico attuale ma ancora da diffondere, per quanto riguarda la sicurezza attiva su strada il futuro si chiama CAPS, CAPS – Combined Active & Passive Safety – è un programma di sicurezza intelligente e modulare per veicoli, che protegge il conducente in situazioni di guida critiche. Per raggiungere questo obiettivo, gli ingegneri Bosch hanno lavorato per combinare i sistemi di sicurezza attiva e passiva, che in passato agivano indipendentemente l’uno dall’altro, ai sistemi di assistenza e d’informazione al guidatore. In questo modo, i dati forniti dai sensori disponibili possono essere usati in diversi punti del veicolo, creando nuove funzioni in grado di ridurre ulteriormente il rischio di incidenti. Il sistema ESP individua un inizio di sbandata del veicolo già nelle primissime fasi e lo contrasta rapidamente migliorando notevolmente la sicurezza di guida.

L’ ACC – Adaptive Cruise Control – è una funzione relativa al comfort che regola la velocità del veicolo e, su autostrade e strade extraurbane, mantiene automaticamente la distanza di sicurezza dalla vettura che lo precede (utilizzando un radar e una telecamera). Qualora l’incidente sia inevitabile, le funzioni CAPS ne riducono danni attivando anche gli air bag in anticipo sull’impatto.

Il CAPS connette i singoli sistemi d sicurezza in un unico network che elabora costantemente i dati provenienti da tutti i sensori con lo scopo è quello di prevedere e anticipare i pericoli. I sistemi aggiuntivi utilizzati dal CAPS sono: il PEBS – Predictive Emergency Breaking System, il PBA – Predictive Brake Assist, il PCW – Predictive Collision Warning, che amplia le funzioni del PBA avvisando il conducente con un allarme sonoro e una scossa del freno ed infine l’EPCD – Early Pole Crash Detection – collega il sistema airbag con l’ESP.

La Storia dell’ESP

Era il 1978, quando Bosch presentò l’ABS, all’epoca del suo lancio sul mercato. Il sistema ABS venne subito adottato da Mercedes Benz e, in Italia, trovò la sua prima applicazione sull’ammiraglia di casa Lancia: la Thema. Nel 1987, Bosch iniziò la produzione in serie del sistema ASR, basato sull’impianto ABS, che evitava lo slittamento delle ruote in accelerazione, in particolare su fondi stradali a bassa aderenza. Perché al di là della prontezza di riflessi e dell’abilità del guidatore, nella frenata influiscono pesantemente le condizioni del fondo stradale. Spesso, su asfalto liscio e bagnato, una frenata d’emergenza con bloccaggio di una o più ruote può rendere ingovernabile la vettura.
Nel 2001 entrò in produzione l’attuale versione ABS 8. Il sistema ha un design modulare che permette di realizzare i diversi livelli di allestimento del sistema frenante, da ABS, a ASR, a ESP. Oggi l’ABS Bosch è più compatto, pesa solo 1,4 kg in grado di offrire soluzioni personalizzate adatte alle diverse esigenze delle case automobilistiche.

Nel 1995 i suoi ricercatori realizzarono un sistema che permetteva l’ottimizzazione e il mantenimento della stabilità del veicolo per rendere la vettura “incollata” al terreno anche dopo una brusca sterzata o per evitare sbandamenti dovuti ad un’aderenza insufficiente o differenziata del manto stradale.

Nello stesso anno del suo esordio sul mercato, la prima vettura ad essere equipaggiata con ESP fu la Mercedes Classe S; da lì a poco fu installato anche sulla “piccola” della casa di Stoccarda che prese il nome di “Classe A ESP”. Subito dopo il lancio di questa vettura molti altri costruttori si adeguarono offrendo l’ESP su alcune vetture di grossa cilindrata. La prima auto italiana ad esserne dotata fu l’Alfa Romeo 166. Era l’anno 1999. L’ESP impedisce all’auto di sbandare correggendo istantaneamente le manovre inopportune compiute dal conducente. Il sistema ESP aiuta il guidatore in quasi tutte le situazioni di guida critiche. ESP include le funzioni del sistema antibloccaggio ABS e quelle del sistema di controllo della trazione ASR. L’ESP individua un inizio di sbandata del veicolo già nelle primissime fasi e lo contrasta rapidamente migliorando notevolmente la sicurezza di guida.

L’evoluzione dell’ESP

I sistemi ABS e ASR sono in grado di aiutare il guidatore in caso di variazioni anomale della velocità longitudinale del mezzo, in particolare regolando l’accelerazione e la frenata del mezzo. L’ESP, inoltre, assiste il guidatore nei movimenti trasversali rispetto alla direzione di marcia. Attraverso un sensore di angolo di sterzo, che appunto misura l’angolo di rotazione dello sterzo, il sistema rileva la direzione di marcia voluta dal guidatore. Contemporaneamente ed in modo integrato, ulteriori sensori misurano il movimento rotatorio del veicolo intorno al proprio asse verticale e la sua accelerazione laterale. Tramite l’analisi di queste informazioni il sistema analizza lo spostamento del veicolo con la direzione desiderata, confrontandole 25 volte il secondo. Se i valori non corrispondono il sistema reagisce istantaneamente senza alcuna necessità di intervento da parte del guidatore.

ESP Plus: Electronic Brake Prefill, Brake Disc Wiping e Hill Hold Control

La versione ESP Plus ha inserito una variante hardware che garantisce maggiore sicurezza e funzioni comfort supplementari. Quando il guidatore rilascia improvvisamente il pedale dell’acceleratore la funzione Electronic Brake Prefill’, che rileva la potenziale situazione di pericolo, avvicina immediatamente le pastiglie dei freni ai dischi. Nel caso di un’eventuale frenata di emergenza provvede così ad una più rapida decelerazione della vettura. L’ESP Plus aumenta la sicurezza anche in caso pioggia. Il Brake Disc Wiping appoggia le pastiglie dei freni sui dischi senza che il guidatore se ne accorga, impedendo così la formazione di una pellicola d’acqua. In alcuni autoveicoli funzioni supplementari migliorano ulteriormente la guida: Hill Hold Control impedisce che il veicolo retroceda involontariamente quando questo si trova in salita, evitando brusche ripartenze pericolosi indietreggiamenti.

ESP premium

Dal 2006 Bosch ha iniziato la produzione di una terza variante del sistema elettronico di stabilità, pensata per vetture del segmento superiore e di lusso: l’ESP premium. Tale sviluppo rende possibile il funzionamento di un impianto idraulico ancor più efficiente, con interventi rapidi, silenziosi e impercettibili, che permettono funzioni supplementari rilevanti. In questo modo, ESP premium può ampliare le funzioni dell’ACC (Adaptive Cruise Control), variando la sua funzione in‘Stop & Go’: lievi frenate accompagnano l’arresto completo del veicolo o effettuando, in caso di necessità, una frenata d’emergenza.

ESP 9.0

Nel 2010 Bosch ha avviato la produzione in serie della nona generazione del sistema elettronico di stabilità ESP 9.0. Il nuovo dispositivo è caratterizzato da peso e dimensioni ridotte del 25% rispetto alle versioni precedenti, solo 1,6 kg. Sia la componente hardware, sia la componente software dell’ESP 9.0 possono essere utilizzate con una certa flessibilità, in domo da ottenere soluzioni personalizzate adatte alle diverse esigenze delle case automobilistiche.