Sistemi di Visione Notturna e Termocamera nelle Automobili

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Il sistema di visione notturna è un'installazione di termocamere che, nell'oscurità che i fari del veicolo non riescono a illuminare, rileva il calore emesso da pedoni, animali e veicoli e lo proietta sullo schermo come immagine. Questi sistemi, che funzionano con sensori a infrarossi a lunga onda (LWIR), producono immagini anche nel buio totale e stanno diventando sempre più uno strato di sicurezza critico nella prevenzione degli incidenti con i pedoni di notte.
In evidenza
- Le termocamere LWIR 8–14 µm funzionano nella banda e producono immagini nel buio totale.
- Mercedes-Benz illumina la strada con infrarossi vicini, mentre BMW scansiona il calore in modo passivo.
- I sistemi attivi gated (a cancello) 250 m offrono una portata di e mostrano alte prestazioni con pioggia e neve.
- Il veicolo di prova AEB con fusione termica ha superato tutte le condizioni di test, inclusi gli scenari notturni; tre sistemi AEB di modelli 2024 invece hanno fallito in almeno uno scenario notturno.
- Circa tre quarti dei decessi di pedoni si verificano al buio.
Sarò onesto: la visione notturna sembra ancora un po' un supereroe in mezzo alle tecnologie automobilistiche. In quell'oscurità che la luce dei fari non raggiunge, "vede" la temperatura corporea di un pedone o di un cervo lanciatosi in mezzo alla strada. E come funziona? Il calore non è luce, vero... Ecco, il punto è proprio questo: la termocamera non legge la luce, ma il calore. Diamo un'occhiata al lato ingegneristico della questione.
Come funziona la termocamera all'interno dell'auto?
Ogni oggetto - tu, io, una mucca, quel gatto inquieto che sta verniciando un'auto, la strada stessa - emette radiazione infrarossa in base alla propria temperatura. La termocamera cattura esattamente questo: non la luce visibile riflessa, ma le differenze di calore emesse. Converte questi dati termici in un'immagine visibile. Quindi nel buio non serve una torcia; l'oggetto stesso già "brilla". Il concetto è questo: ogni cosa del mondo, finché la sua temperatura è misurabile, è una mappa invisibile, e la termocamera disegna questa mappa sul proprio schermo.
Sul fronte automobilistico la star è il LWIR, cioè l'infrarosso a lunga onda. Questi sensori tipicamente funzionano nella banda 8–14 µm (alcune fonti indicano l'intervallo 7,5–12 µm) e corrispondono esattamente alla lunghezza d'onda del calore emesso dal corpo umano. Per questo funzionano nel buio totale, non sono influenzati dall'abbagliamento dei fari in arrivo, resistono al riverbero del sole e continuano a operare nella nebbia e nel fumo. Per oggetti molto caldi come lo scarico di un camion o il blocco motore esiste anche una banda MWIR (3–5 µm), ma nei veicoli di produzione viene quasi mai utilizzata.
La seconda via sono i sistemi attivi: quelli che usano l'infrarosso vicino (NIR). Non sono passivi, funzionano "come una torcia" - illuminano la strada con le proprie sorgenti di luce infrarossa e leggono la luce riflessa dagli oggetti. Il NIR rimane nella banda di circa 0,75–1,4 µm e richiede un illuminatore (proiettore). Per questo è più sensibile all'abbagliamento e ha una portata più limitata. La classica metafora di "tenere una torcia nel buio" qui funziona alla perfezione: più potente è la torcia, più lontano vedi, ma una luce intensa in arrivo può accecarti.
Sistemi Gated (a cancello): l'arma contro pioggia e neve
Esiste un tipo speciale di sistemi NIR attivi: i sistemi a gate. Qui la sorgente luminosa non resta accesa in modo continuo, ma emette impulsi di luce e la camera lavora in sincrono con questi impulsi. In pratica, la camera "apre il cancello" attendendo il tempo esatto che la luce impiega a percorrere un determinato tratto di andata e ritorno - legge solo i riflessi entro quel raggio, ignorando i riflessi anticipati provenienti da una goccia di pioggia o da un fiocco di neve davanti a sé. Risultato: circa 250 m di raggio d'azione e alte prestazioni con pioggia e neve. Questo meccanismo riduce il problema del backscatter, la diffusione posteriore che altera l'immagine in caso di nebbia e pioggia.
BMW, Mercedes-Benz e Audi: tre filosofie diverse
L'approccio dei costruttori alla visione notturna è piuttosto diverso tra loro. E questa differenza deriva proprio dalla distinzione NIR/LWIR descritta sopra. BMW utilizza un sistema passivo: con la tecnologia a infrarossi lontani rileva il calore sulla strada, senza illuminare nulla. Mercedes-Benz fa esattamente l'opposto: usa proiettori che illuminano la strada con luce a infrarossi vicini, con fari lampeggianti e orientabili nel sistema. Audi, invece, offre riconoscimento di pedoni e animali con una termocamera basata su FLIR; l'immagine viene sovrapposta allo schermo del conducente. Nei test indipendenti che hanno confrontato questi tre sistemi, la vittoria di Audi ha sorpreso persino i tester.
I sistemi si trovano generalmente nel segmento premium: il Night Vision di BMW è disponibile su Serie 7, Serie 5, X5 e X6; il Night View Assist di Mercedes sulla Classe S e sulla Classe E; mentre il Night Vision Assistant di Audi è presente su modelli come A6 e A7 . Un dettaglio interessante: i componenti per la visione notturna di Rolls-Royce sono gli stessi dei sistemi di Audi, BMW e Cadillac. I sistemi di visione notturna premium, invece, hanno un prezzo che si aggira intorno ai 2.000-2.500 dollari .
| Marca | Sistema | Tecnologia | Approccio |
|---|---|---|---|
| BMW | Night Vision | Infrarosso lontano (LWIR) | Scansione passiva del calore, nessuna illuminazione |
| Mercedes-Benz | Night View Assist | Infrarosso vicino (NIR) | Illuminazione della strada con proiettori |
| Audi | Night Vision Assistant | Termocamera basata su FLIR | Riconoscimento di pedoni/animali, sovrapposizione sullo schermo |
Il lato software: la soglia di rilevamento di pedoni, animali e veicoli
La camera produce una bella immagine termica, ma non si può pretendere che il conducente la interpreti all'istante. Il vero lavoro lo fa il software: classifica le firme termiche nell'immagine termica etichettandole come "questo è un pedone", "questo è un animale", "questo è un veicolo". Nella versione più moderna intervengono rilevatori di oggetti basati sul deep learning; gli output dei sensori non raffreddati basati su microbolometri possono essere elaborati con modelli come Fast R-CNN. Uno dei principali attori del settore offre pacchetti software per rilevamento/tracciamento delle traiettorie/fusione dei sensori, insieme a un set di dati gratuito composto da più di 26.000 immagini termiche e visibili etichettate.
La questione della soglia di rilevamento è un interessante problema di equilibrio: più il software è sensibile, più cose contrassegna come "minacce", ma allora aumentano i falsi allarmi. Il fatto che il sistema di Audi non rilevi oggetti più piccoli di un cervo è una conseguenza di questo equilibrio - i bersagli più piccoli hanno firme termiche deboli e sono difficili da rilevare a lunga distanza. Anche il lato hardware sta maturando: sono state sviluppate telecamere LWIR senza otturatore, resistenti alle condizioni automobilistiche (da -40 °C a +85 °C). E l'ultimo passo, la certificazione di sicurezza funzionale: ASIL-B a livello, 640×512 di risoluzione, è stata annunciata la prima telecamera ADAS LWIR con protezione IP6K9K. Questo significa che la telecamera termica non è più un "extra di lusso", ma sta diventando un anello ufficiale della catena di sicurezza. Il fatto che in passato siano stati forniti sensori termici per più di un milione di veicoli dimostra anche la scala.
L'imaging termico migliora davvero la sicurezza?
Risposta breve: sì, ma bisogna capirne il motivo. Il buio è il più grande nemico della sicurezza dei pedoni. Circa il 18% delle morti di pedoni è attribuibile ai pedoni e le morti si verificano principalmente al buio; circa tre quarti delle morti di pedoni avvengono di notte. Ed è proprio in questo punto che la telecamera termica entra in gioco, perché riesce a identificare le firme termiche di pedoni e animali in qualsiasi condizione di luce.
Anche i numeri lo confermano. Un veicolo di test per la frenata automatica di emergenza (AEB) con fusione termica ha superato tutte le condizioni diurne e notturne della nuova norma federale (FMVSS No. 127), comprese le scenari notturni; mentre tre sistemi AEB di modelli 2024 testati nello stesso programma hanno fallito in uno o più scenari notturni. Negli stessi test con fusione termica, il veicolo si è fermato prima del bersaglio pedonale Euro NCAP in tutti e sei gli scenari, in tutte le 35 condizioni totali. Anche i dati dell'IIHS sono sorprendenti: l'AEB per pedoni riduce gli incidenti con pedoni del 27% a tutti i livelli di gravità, e del 30% nella categoria limitata. Ma ecco il problema - questi sistemi possono risultare inefficaci al buio. Esistono anche dati di studi positivi che indicano che i sistemi di visione notturna ad attivazione automatica migliorano la sicurezza dei pedoni.
Anche il lato normativo si sta muovendo in questa direzione: la norma federale finalizzata nel 2024 rende obbligatoria la frenata automatica di emergenza, compresa l'AEB per pedoni funzionante di giorno e al buio; il beneficio annuo stimato è di almeno 360 vite. La norma si trova ad affrontare sfide legali e il calendario finale è incerto, ma la direzione è chiara: il rilevamento funzionante anche al buio diventerà sempre più obbligatorio. E la telecamera termica è esattamente la tecnologia che colma questo vuoto.
I limiti: dove la telecamera termica ha difficoltà?

Non consideriamo l'imaging termico "perfetto in ogni condizione". Il LWIR è potente nel buio completo, forte contro l'abbagliamento dei fari, mediamente efficace nella nebbia e nel fumo. Ma la pioggia intensa, gli spruzzi fitti e le sorgenti con radianza molto elevata possono degradare l'immagine termica. Non riesce a vedere attraverso il vetro o le superfici riflettenti: per questo non guarda attraverso il parabrezza, ma di solito attraverso il suo stesso vetro posizionato nella griglia. I bersagli piccoli o poco riscaldati sono difficili da rilevare a lunga distanza. E naturalmente il costo è ancora elevato; la vera scala arriverà quando questa tecnologia scenderà ai modelli economici.
D'altra parte la nebbia non è l'ostacolo tanto grande che si pensa: è stato riportato che in condizioni di nebbia fitta (portata visiva di 15±4 m) la telecamera LWIR mostra prestazioni migliori del NIR e dello SWIR nel rilevamento dei pedoni. I fari del veicolo che arriva dal senso opposto non influenzano nemmeno le telecamere LWIR. Il LiDAR invece può perdere prestazioni con pioggia, nebbia e polvere; il radar è forte di notte, ma il vero contributo della telecamera termica è la classificazione e il rilevamento di esseri viventi caldi: ciò che il radar chiama "c'è qualcosa", la telecamera termica lo chiarisce dicendo "è un essere umano".
Il futuro della visione notturna: verso i pacchetti di sensori autonomi
La visione notturna è apparsa per la prima volta nelle automobili di produzione di serie con sensori termici circa 20 anni fa. Da quel giorno a oggi la tecnologia ha superato gli schermi per il conducente; ormai è presente nei pacchetti di sensori dei veicoli autonomi. Uno degli ultimi esempi: Zeekr, 9X ha stretto una partnership con un'azienda di imaging termico per potenziare la visione notturna nel modello (agosto 2025). Le tendenze del 2026 si concentreranno su analisi supportate dall'intelligenza artificiale e sistemi termici multibanda.
Anche il mercato cresce, ma le cifre delle ricerche di mercato variano notevolmente; per il mercato dei sistemi di visione notturna ci sono previsioni che vanno da circa 3,7-5 miliardi di dollari nel 2026, con l'aspettativa che raggiunga la fascia dei 10 miliardi di dollari all'inizio degli anni 2030. La differenza in queste previsioni dipende da come viene definito il mercato: non è chiaro quali sistemi siano considerati "visione notturna". Il mercato dei rilevatori a infrarossi, con un quadro più ampio, nel 2025 valeva 6,34 miliardi di dollari mentre si prevede che nel 2032 raggiunga 10,50 miliardi di dollari .
Rispondiamo anche a una domanda frequente: la telecamera termica sostituirà gli altri sensori nell'ADAS? No. È uno strato complementare a radar, lidar e telecamera visibile: le condizioni in cui ogni sensore è forte sono diverse. E non solo per i veicoli autonomi; nei veicoli con conducente potenzia l'AEB pedonale, ed è esattamente qui il focus della pressione normativa a breve termine. Pensate che il passo successivo sia che la telecamera termica esca dal segmento premium e entri come dotazione standard in ogni auto? Secondo me quel giorno non è così lontano.
Fonti
- Telecamere termiche automobilistiche per ADAS e AEB più sicuri
- Imaging termico per automobili e ADAS | Telecamere LWIR
- Come funziona la visione notturna termica?
- Visione notturna automobilistica e rilevamento termico
- Sistemi di visione notturna
- Confronto tra sistemi di visione notturna: BMW vs Mercedes-Benz vs Audi
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