Sviluppo di un simulatore di guida trasportabile per
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Sviluppo di un simulatore di guida trasportabile per
LA NOTTE EUROPEA DEI RICERCATORI Padova, 23 settembre 2011 Sviluppo di un simulatore di guida trasportabile per motocicli e campagna sulla sicurezza stradale Ing. Matteo Massaro, Ph.D Sommario Cos’è un simulatore? Risultati attesi Gruppo di ricerca L’obiettivo del progetto è la riduzione del numero degli incidenti che coinvolgono i veicoli a due ruote attraverso una campagna di sensibilizzazione sui rischi connessi alla guida e sui comportamenti da assumere per una guida responsabile. L’obiettivo verrà raggiunto utilizzando un simulatore di guida e coinvolgendo diversi conducenti in un ambiente virtuale. I conducenti guideranno sia in condizioni normali che in condizioni difficili (es. sul bagnato) e il loro comportamento verrà valutato. Il progetto è organizzato in due fasi: lo sviluppo e la realizzazione di un simulatore di guida trasportabile, e l’utilizzo del simulatore in una campagna sulla sicurezza e sui rischi dei conducenti di veicoli a due ruote. Il progetto è organizzato in 24 mesi (marzo 2011 – febbraio 2013). Un simulatore è un veicolo virtuale composto da: • il simulacro del veicolo • un sistema di attuatori per imprimere il movimento al simulacro • un sistema di sensori per monitorare le azioni del pilota; • degli schermi per rappresentare lo scenario dal punto di vista del pilota • un software per la simulazione realtime della dinamica del veicolo. A differenza dei simulatori per auto, i simulatori per motocicli sono ancora poco diffusi. I pochi esemplari in commercio si guidano spesso come un’auto: si gira il manubrio a destra per andare a destra. Al contrario, nel simulatore sviluppato si preme il manubrio a destra per andare a destra, come nei motocicli reali. Il progetto è sviluppato all’interno del gruppo di ricerca sulla dinamica dei motocicli. Il gruppo vanta collaborazioni con i più importanti costruttori di motocicli (es. BMW, Harley-Davidson, Ducati) e di pneumatici (es. Michelin, Dunlop). Hanno collaborato al progetto: Prof. V. Cossalter, Prof. R. Lot, R. Sartori, M. Formentini, M. Ferrari, S. Rota. Summary A simulator is made of: • the vehicle mock-up; • actuators for the mock-up motion; • sensors to monitor rider’s actions; • wide screens to represent the scenario from the rider point of view • a software for the real-time simulation of the vehicle dynamics. Simulators for two-wheeled vehicles are not as widespread as car simulators. Moreover, the few existing ones are driven like cars, i.e. the driver has to turn the handlebar to the right to move the car to the right. On the contrary, in the developed simulator one has to push right to go right, like in real motorcycles. I giovani guidatori di veicoli a due ruote sono i soggetti maggiormente coinvolti in incidenti stradali. I risultati attesi a breve termine sono: • il metodo proposto (coinvolgere le persone in situazioni di guida tipiche e pericolose in un ambiente virtuale, possibilmente prima e dopo l’assunzione di alcolici) e lo strumento utilizzato (un simulatore con validazione scientifica) saranno efficaci nella sensibilizzazione ed educazione dei guidatori; • gli eventi organizzati sensibilizzeranno i guidatori sui comportamenti di guida sicuri e responsabili. I risultati attesi a lungo termine sono: • la validità degli strumenti proposti verrà riconosciuta dai soggetti che operano nel campo della sicurezza stradale, e in particolare dalle autorità pubbliche; • il progetto contribuirà alla riduzione degli incidenti che coinvolgono i veicoli a due ruote, e degli incidenti stradali in generale. The objective of the project is to reduce motorcyclist accident rate through the awakening of PoweredTwo-Wheelers (PTW) users to road risks and the education to safer behaviour. This goal will be pursued by using a PTW simulator and involving users in virtual riding situations. Riders will be asked to manage normal and dangerous situations and their behaviour will be rated. The project is organized in two phases: the design and realization of a completely new mobile motorcycle riding simulator, followed by the utilization of the tool in a pilot innovative travelling campaign for the safety and risk awareness education of riders. The project is organized in 24 months (March 2011 – February 2013). What is a simulator? Perché un simulatore? Addestramento dei piloti I principianti si possono cimentare in manovre tipiche (cambio di corsia, slalom, inserimento ed uscita da una curva, etc.) mentre i piloti esperti possono effettuare giri di pista virtuali. Sperimentazione virtuale Si possono sviluppare e valutare, senza la costruzione di prototipi fisici, sistemi avanzati di ausilio alla guida (controlli di trazione, ABS, curve warning, frontal collision warning). Expected results The expected results of this project on the short term are: • the proposed method (people experience dangerous situations in a virtual environment, possibly before and after assuming alcohol) and tool (simulator with scientific relevance) will be effective for user awareness and education; • the pilot events and dissemination will actually awake participants on safe riding habit and behaviour. The expected long term results are: • the proposed tools will be acknowledged by road safety stakeholders and in particular by public authorities; • this project will contribute to the reduction of motorcyclist accidents and to road accidents in general. Research group The project is carried out in the motorcycle dynamics research group, founded in the 90s by Prof. Cossalter. The group has collaborations with the most important vehicle (e.g. BMW, Harley-Davidson, Ducati) and tyre OEMs (e.g. Michelin, Dunlop). Bibliografia • M. Massaro, “A Nonlinear Virtual Rider for Motorcycles”, Vehicle System Dynamics, International Journal of Vehicle Mechanics and Mobility, Vol. 49, No. 9, 2011. • V. Cossalter, R. Lot, M. Massaro, R. Sartori, “Development and Validation of an Advanced Motorcycle Riding Simulator”, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering, 225 (6), 2011. • V. Cossalter, R. Lot, M. Massaro, “An advanced multibody code for handling and stability analysis of motorcycles”, Meccanica, An International Journal of Theoretical and Applied Mechanics, Volume 46, Issue 5, 2011. • R. Lot, F. Biral, V. Cossalter, M. Massaro, S. Rota, R. Sartori, “Advanced Rider Assistance Systems for motorcycles”, 20th Congress of Theoretical and Applied Mechanics, Bologna, September 12-15, 2011. Why a simulator? Simulatore di guida installato presso i laboratori del DIMEG, e utilizzato nei progetti di ricerca europei SAFERIDER, 2-BE-SAFE, e per lo sviluppo dell’algoritmo di attivazione dell’air-bag D-AIR ® (con Dainese). Riding simulator installed at the DIMEG lab, and used within the EU projects SAFERIDER, 2-BE-SAFE, and for the development of the air-bag D-AIR® (with Dainese). To train riders Beginners can try typical manoeuvres (lane-change, slalom, enter/exit a turn, etc.) while expert riders can ride on virtual tracks. Virtual testing It is possible to develop and evaluate, without building any physical prototype, advanced rider assistance systems (TCS, ABS, ARAS, etc.). Simulatore realizzato all’interno del progetto “Sviluppo di un simulatore di guida trasportabile per veicoli a due ruote e campagna di sensibilizzazione sulla sicurezza stradale”, Progetto Giovani 2010. Simulator developed within the project “Development of a mobile simulator for powered two wheelers and its utilization for a risk awareness education campaign”, Young Researcher Project 2010. Diverse aziende hanno supportato il progetto. Several sponsors supported the project. Dipartimento di Innovazione Meccanica e Gestionale / Matteo Massaro / tel 049.827.6792 / [email protected]