Un’alternativa intelligente ai manichini da crash test
Tutti gli occupanti di un veicolo, siano essi conducenti o passeggeri con le cinture allacciate, sono circondati da meccanismi di sicurezza passiva. Una cintura di sicurezza, un air bag o l’assetto dell’area passeggero rappresentano tutte misure di sicurezza passiva progettate per proteggere gli occupanti di un veicolo in caso di incidenti. Sebbene questi meccanismi garantiscano un importante livello di protezione grazie alla loro capacità di dissipare l’energia degli impatti, non è facile misurare l’effetto della variabilità umana sul loro livello di efficacia. Ad esempio, sebbene possa salvare la vita di un adulto sano, un air bag potrebbe causare gravi lesioni a bambini o anziani. Mentre i meccanismi di prova tradizionali promuovono l’utilizzo di manichini da crash test e di risultati medi, questi processi non sono in grado di tenere conto di alcune variabili umane più comuni. Per ridurre il numero di fatalità, la progettazione dei sistemi di sicurezza dei veicoli deve tener conto di passeggeri quali bambini e anziani. Una possibile soluzione consiste nell’utilizzo di Human Body Model (HBM) avanzati, ovvero sistemi in grado di rappresentare più fedelmente la variabilità delle popolazioni e di offrire un maggior livello di accuratezza relativamente alle previsioni sulle lesioni rispetto ai manichini da crash test. Purtroppo, però, l’utilizzo di HBM avanzati nel settore di R&S industriale è estremamente ridotto. Uno dei motivi alla base di tale situazione consiste nel fatto che i modelli sono disponibili tipicamente in una sola postura e ciò ne rende difficoltoso un posizionamento all’interno di veicoli reali. Un altro motivo riguarda anche la mancanza di una “famiglia” di modelli in grado di rappresentare tutte le tipologie di esseri umani. Per porre rimedio a tale situazione, il progetto PIPER, finanziato dall’UE, ha sviluppato nuovi strumenti per il posizionamento e la personalizzazione degli HBM avanzati. Un modello per la sicurezza “Il progetto PIPER mirava principalmente allo sviluppo di strumenti di facile impiego per il posizionamento e la personalizzazione di questi HBM avanzati”, spiega il coordinatore del progetto Philippe Beillas. “Grazie alla loro capacità di facilitare la produzione di HBM specifici per popolazioni e soggetti e il loro impiego in ambienti produttivi, gli strumenti PIPER consentiranno di utilizzare nuove applicazioni di R&S industriali per la progettazione di sistemi di ritenuta.” Da una stretta collaborazione con gli utenti del settore industriale è nata l’idea di sviluppare un software open source in grado di facilitare il posizionamento e la personalizzazione degli HBM per motivi di sicurezza. Lo strumento si basa su tecniche di simulazione all’avanguardia e in tempo reale del posizionamento e su metodi di “morphing” avanzato in grado di adattarsi alle varie dimensioni delle popolazioni. Il sistema si presta a essere utilizzato con i principali HBM e il suo carattere modulare consente di soddisfare le esigenze dei singoli utenti. Il progetto ha anche sviluppato modelli open source per bambini con un’età compresa tra 1,5 e sei anni in grado di simulare la risposta di un utente appartenente a questa fascia di età in caso di impatto. “Questi modelli sono stati appositamente pensati per riprodurre l’interazione tra i bambini e i comuni sistemi di ritenuta in caso di incidenti,” dice Beillas. Percorrere strade più sicure Numerosi utenti del mondo accademico e industriale hanno già espresso il loro interesse nell’infrastruttura software e nei modelli open source per bambini, e molti di essi stanno valutando la possibilità di integrarli nei rispettivi processi di R&S avanzati. “In seguito alla chiusura dei lavori, tutti questi strumenti saranno disponibili gratuitamente, un traguardo mai raggiunto finora nel nostro settore,” afferma Beillas. “È un aspetto importante, in quanto garantisce un utilizzo più intensivo di modelli HBM da parte del settore di R&S industriale per la valutazione dei meccanismi di sicurezza passiva e, di conseguenza, il potenziamento della sicurezza stradale.” Il software e gli strumenti saranno disponibili online all’indirizzo www.piper-project.org da fine aprile 2017.
Parole chiave
PIPER, sicurezza stradale, modelli di corpo umano, HBM, R&S industriale, manichini da crash test
