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]