RICERCA ITALIANA     

CONTROLLO DI SISTEMI EVOLUTI DI TRASMISSIONE, SOSPENSIONE, STERZATA E FRENATA PER LA GESTIONE DELLA DINAMICA VEICOLO

Università degli Studi del Sannio di Benevento

Abstract

Il presente progetto si propone di analizzare, progettare, sviluppare e validare sperimentalmente nuovi sistemi attivi per il controllo della dinamica di un veicolo.
Un veicolo automobilistico è un sistema complesso, costituito dall'interconnessione di diversi componenti meccanici, alcuni dei quali dotati di comandi esterni o di propri "automatismi" di tipo elettro-meccanico, gestiti da sistemi di controllo computerizzati, residenti nelle diverse centraline presenti sulla vettura.
La "driveline" trasmette il moto dall'albero motore alle ruote. Essa è costituita da albero motore, frizione, cambio, trasmissione, differenziale, sterzo e ruote. Le forze trasmesse attraverso la driveline alle ruote, le forze generate dai freni, l'interazione pneumatico-strada, il trasferimento di forze determinato dalle sospensioni, caratterizzano il comportamento del veicolo. Il controllo della dinamica del veicolo deve perciò essere realizzato mediante il controllo di alcuni dei componenti sopra detti, portando in conto le loro interdipendenze.

Il còmpito dei sistemi di controllo di un veicolo è pilotare i vari sottosistemi del veicolo stesso (o, in altra prospettiva, le tre dinamiche in cui può essere scomposto il suo moto) in modo da ottenere i comportamenti e le prestazioni desiderate. Questi problemi di controllo possono essere affrontati in maniera disaccoppiata, cioè considerando le dinamiche indipendenti tra di loro, oppure considerando le interazioni effettivamente esistenti, soprattutto in vista di prestazioni particolari o situazioni potenzialmente pericolose come nell'interazione tra veicolo e utenti non protetti (ciclisti e pedoni), al fine di ridurre i possibili incidenti. (Si pensi all'ormai famosa "prova dell'alce" risolta da una nota casa automobilistica con l'adozione del sistema di controllo ESP.)
Il progetto si pone i seguenti obiettivi:
• Analizzare il comportamento del veicolo e dei suoi componenti legati alla trazione, al fine di realizzare modelli collegabili tra di loro. I modelli sono: guidatore e dinamica laterale del veicolo, sospensioni semi-attive, dinamica longitudinale, sistema di trasmissione (frizione, attuatori e cambio), utente non protetto;
• Progettare sistemi per il controllo laterale, verticale e longitudinale del veicolo;
• Sperimentare la validità dei controlli realizzati, mediante simulatori "real time" e sperimentazioni su vettura;
• Diffondere le competenze di ciascuna unità presso le altre; diffondere le nuove conoscenze maturate nel progetto sia in ambito accademico che industriale.

Questo progetto ha perciò anche l'obbiettivo di mettere in collaborazione gruppi che lavorano da anni nel settore e sono dotati di competenze specifiche su vari argomenti. Vengono messe a disposizione diverse strutture sperimentali: una vettura con centralina "aperta" a bordo per il testing degli algoritmi di controllo della dinamica longitudinale e tre sistemi per la simulazione real time SIL e HIL di tutte le strategie di controllo. Tali strutture sperimentali condividono la stessa piattaforma software/hardware dSPACE, il che rende semplice l'integrazione di modelli e algoritmi di controllo tra le unità.

I temi di questo progetto sono di grande interesse sia per l'industria automobilistica, la cui profonda crisi in Italia è anche dovuta alla scarsa innovazione introdotta, sia per il mondo universitario il quale, peraltro, è in grado di offrire l'approfondimento metodologico necessario a garantire sviluppi tecnologici adeguati alla concorrenza di altri Paesi dove, non a caso e particolarmente nel settore automotive, il collegamento tra mondo industriale e accademico è molto stretto (USA, Germania e Giappone). Il progetto in esame si può vedere come un passo in avanti in questa direzione, e può dare all'università la possibilità di avanzare nella ricerca indipendentemente dalle politiche di breve termine dell'industria. <<<

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Luigi GLIELMO Università degli Studi del SANNIO di BENEVENTO

Obiettivo del Programma di Ricerca

Un veicolo automobilistico è un sistema complesso, costituito da diversi componenti meccanici tra loro interconnessi. Alcuni componenti sono comandati da dispositivi di tipo computerizzato, residenti nelle diverse centraline presenti sulla vettura. Ogni centralina contiene quindi gli algoritmi di controllo di un sottosistema della vettura.
Un sottosistema importante del veicolo è la driveline, cioè il meccanismo di trasmissione del moto, dall'albero motore alle ruote. Schematicamente essa è costituita da albero motore, frizione, cambio, trasmissione, differenziale, sterzo e ruote. Il comportamento del veicolo dipende dalla complessa interconnessione dei vari sottosistemi costituenti. Il controllo della dinamica del veicolo deve perciò essere realizzato mediante il controllo di alcuni dei componenti sopra detti, portando in conto le loro interconnessioni, al fine di assicurare al guidatore delle buone prestazioni, un buon comfort di guida, e un certo livello di sicurezza, durante la marcia sia lungo tratti di strada ad alte velocità, sia in tratti affollati, in presenza di utenti non protetti come pedoni o ciclisti, caso in cui c'è maggiore possibilità di collisioni.
La dinamica del veicolo può essere vista come composta di tre dinamiche, in prima approssimazione disaccoppiate:
•la dinamica laterale, eccitata in curva, caratterizzata dai moti di rollio e imbardata, influenzata da fattori come il vento laterale e l'aderenza dei pneumatici. L'analisi di questa dinamica è interessante dal punto di vista della sicurezza di guida e il comfort dei passeggeri. I sistemi commerciali di recupero della stabilità del moto di imbardata, Vehicle Dynamics Controller (VDC) o Electronic Stability Program (ESP), sono attuati mediante azioni sterzanti o, più spesso, attivando la frenatura di singole ruote. Recenti ricerche condotte in ambito accademico hanno messo in evidenza il potenziale miglioramento delle prestazioni ottenibili mediante l'uso combinato del sistema di frenatura e di quello di sterzatura.
•la dinamica verticale, caratterizzata dai moti di sussulto determinati dall'interazione delle quattro sospensioni con le disomogeneità della strada. Sia in ambito accademico che industriale si stanno studiando gli effetti dell'uso delle sospensioni come sistemi di controllo per tale dinamica, dal momento che esse, oltre a controbilanciare le forze dovute a sterzate, accelerazioni o frenate e a cambiamenti di carico, devono isolare il compartimento passeggeri dalle irregolarità della strada, per garantire un certo comfort. Le sospensioni semi-attive sono al momento le uniche che riescono a fornire un buon compromesso tra costi e prestazioni.
•la dinamica longitudinale, caratterizzata dal moto di avanzamento del veicolo e dal beccheggio, e controllata con il motore, i freni, il cambio e la frizione.

Gli obiettivi del progetto, e le fasi attraverso le quali realizzarli, sono:
•MODELLISTICA. Analizzare il comportamento del veicolo e dei suoi componenti prima di tutto raccogliendo quanto già a disposizione dei vari gruppi o in letteratura, e successivamente adattando i modelli ad esigenze specifiche, se necessario. Si punta a costituire una libreria di modelli collegabili tra di loro con relativa semplicità. I modelli saranno relativi alle diverse dinamiche precedentemente individuate: modelli del guidatore e della dinamica laterale del veicolo; modelli delle sospensioni semi-attive; modelli del comportamento dinamico longitudinale del veicolo; del sistema di trasmissione (inclusa la frizione, i suoi attuatori e il cambio) e del guidatore, per comprendere la relazione tra le sollecitazioni fisiche (accelerazioni) agenti sul guidatore (e sui passeggeri) e la corrispondente percezione di comfort; modelli di utenti della strada, al fine di progettare dei sistemi di supervisione per evitare collisioni. Oltre ai modelli di dettaglio, saranno anche realizzati modelli semplificati, per catturare le dinamiche fondamentali dei sistemi in esame, utili per la successiva fase di progettazione dei sistemi di controllo, e modelli funzionanti in "real-time", per le successive fasi di testing dei sistemi di controllo. Librerie automotive sono già disponibili, ma contengono modelli troppo pesanti computazionalmente, non sono disponibili per scopi di ricerca (devono essere acquistate), e i modelli sono poco snelli e realizzati su diverse piattaforme software. La libreria di tool che si vuole progettare invece sarà aperta ai gruppi partecipanti e in parte a tutta la comunità scientifica, dal momento che sarà disponibile sul sito web del progetto. Il coordinamento del lavoro di modellazione e della stesura del relativo software sarà curato dall'unità di Pavia.
•CONTROLLO. Progettare i sistemi di controllo per i sottocomponenti precedentemente modellati secondo le indicazioni fornite dalle varie unità nei modelli B, sfruttando i modelli di dettaglio dei componenti per la prima validazione, e utilizzando i modelli semplificati per la progettazione dei controllori: controllore per sospensioni semi-attive, controllore della dinamica laterale e stabilizzatore del moto di imbardata (Torino); controllori per l'innesto della frizione (Sannio), e per quest'ultimo, si dovranno determinare dei profili ottimi di coppie al fine di ottenere le prestazioni desiderate (Modena); sistema di supervisione e controllo automatizzato di frenata in presenza di ostacoli per evitare i crash (Pavia). L'unità di Torino coordinerà la fase di controllo delle dinamiche laterale e verticale, l'unità di Modena coordinerà la fase di controllo della dinamica longitudinale.
•SPERIMENTAZIONE. Integrare i diversi sistemi di controllo realizzati precedentemente in un unico sistema veicolo complessivo, che sarà sottoposto a testing "real time" di tipo "Software in the Loop" e, successivamente, "Hardware in the loop" su piattaforma dSpace. Superata tale fase, implementare gli algoritmi di controllo longitudinale sulla vettura Maserati strumentata messa a disposizione dall'unità di Bologna. L'unità di Torino ha a disposizione una vettura appositamente strumentata per il controllo verticale e laterale. Il coordinamento è affidato all'unità di Bologna.
•GESTIONE, DIFFUSIONE E SFRUTTAMENTO DEI RISULTATI. Diffondere le competenze sia metodologiche che applicative di ciascuna unità presso le altre interessate anche mediante scambi di personale di breve durata; diffondere le nuove conoscenze maturate nel progetto sia in ambito accademico che industriale mediante l'organizzazione di workshop. Realizzare un sito web per il progetto, con collegamenti utili, report, e la libreria dei tool software realizzati. Il coordinamento è affidato all'unità del Sannio.

Va sottolineato che il presente progetto è uno sviluppo di progetti presentati in due bandi CIFIN precedenti. Il progetto presentato nel 2003 riguardava il solo controllo dell'innesto e vedeva la partecipazione delle università del Sannio, di Bologna e Modena. Nel 2004 il tema è stato ampliato al controllo verticale e laterale (e all'utilizzo di tecniche di controllo robusto e identificazione) con l'inclusione dell'unità di Torino e di una unità di ingegneria meccanica dell'Università di Napoli Federico II. Entrambi i progetti sono stati giudicati positivamente e finanziabili, ma non sono stati effettivamente finanziati per insufficienza di risorse disponibili.

Tutti i gruppi di ricerca coinvolti nel presente progetto sono attivi nel settore automotive con aziende nazionali e noti a livello internazionale sul piano scientifico. Il finanziamento del presente progetto consentirebbe di proseguire le ricerche anche indipendentemente dalle esigenze immediate (e dalle contingenze economiche) delle aziende automotive e darebbe agli stessi gruppi un riconoscimento scientifico *nazionale* della qualità della ricerca svolta in questo settore cruciale.
Il seguente grafo illustra le collaborazioni sui temi applicativi specifici tra le varie unità del progetto.
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Durata

24 mesi

Base di partenza scientifica nazionale o internazionale

La modellistica, l'identificazione ed il controllo di sistemi automotive sono diventati, negli ultimi decenni, un'interessante area di ricerca. Un gran numero di problemi impegnativi emergono da questo settore multidisciplinare [1].
Uno di questi problemi, di vasta portata e complessità, è quello della gestione della dinamica del veicolo sulla strada ed esso può essere affrontato con un approccio di tipo strutturato: il sistema viene visto come composizione di sottosistemi, ciascuno dei quali viene prima studiato separatamente, e poi ricomposto con gli altri attraverso una procedura di interconnessione di sottosistemi. Il controllo del tutto è quindi realizzato attraverso il controllo delle singole parti.
In particolare la dinamica del veicolo può essere scomposta nelle tre direzioni del moto: dinamica laterale, dinamica verticale e dinamica longitudinale.
Le sospensioni vengono utilizzate per il controllo della dinamica verticale; le sospensioni, i freni e lo sterzo vengono usate per il controllo della dinamica laterale con sistemi di tipo ESP o d'inseguimento automatico di percorso (in curva); i freni, l'ABS, i sistemi di controllo della trazione, l'innesto della frizione e il cambio sono usati per il controllo della dinamica longitudinale; tutti questi sistemi di controllo hanno tra i loro principali obiettivi anche quello di garantire il comfort nell'abitacolo e la sicurezza di guida.
Dal punto di vista metodologico occorre mettere in evidenza che la maggior parte dei problemi sopra citati sono caratterizzati dalla presenza di nonlinearità, parametri tempo-varianti e dinamiche su più scale temporali, oltre che dalla struttura intrinsecamente ibrida di diversi sottosistemi analizzati, come per esempio la trasmissione. Questo spiega perché problemi complessi come quelli analizzati in questo progetto traggono grande beneficio dalla ricerca di gruppi di universitari: questi, infatti, possono fornire metodologie innovative e per tale motivo non sufficientemente assestate per poter essere utilizzate dalle aziende le quali, a fronte di vincoli stringenti di produzione, preferiscono utilizzare metodi più tradizionali, anche se non ottimali.
Nel seguito sarà descritto lo stato dell'arte relativo allo studio delle tre dinamiche su citate.

Dinamica verticale.
Il progetto di sospensioni controllate per veicoli stradali ha l'obiettivo di migliorare le prestazioni del veicolo in termini di comfort e tenuta di strada. Questo argomento ha ricevuto, nelle ultime due decadi, un interesse crescente, testimoniato da una intensa attività di ricerca sviluppata sia a livello industriale sia a livello accademico [2]. Si possono distinguere tre categorie principali di sospensioni: passive, attive e semi-attive. Sono stati pubblicati studi completi che valutano e paragonano le prestazioni delle sospensioni attive e semi-attive [2]-[3], ed è assodato che le sospensioni semi-attive forniscano un buon compromesso tra costi (consumo di energia e dispositivi di attuazione) e prestazioni. Tali sospensioni, realizzate mediante smorzatori a coefficiente di smorzamento controllabile, hanno costi relativamente bassi e richiedono potenza trascurabile; sono montate su molte auto di alta gamma di recente costruzione, e sono oggetto di un'intensa attività di ricerca industriale e accademica [2]-[4]. Le strategie di controllo più utilizzate al momento sono: la On-Off Skyhook e la "clipped". Nel controllo On-Off skyhook lo smorzatore può essere portato in due stati, massimo (stato alto) o minimo (stato basso). La scelta dello stato dello smorzatore dipende dal prodotto della velocità relativa dello smorzatore della sospensione e la velocità verticale assoluta del veicolo. Se il prodotto è positivo o nullo, lo smorzatore è posto allo stato alto, altrimenti è posto nello stato basso. Un controllore di tipo "clipped" è generalmente progettato in due passi: il primo passo consiste nel progetto di una legge di controllo attiva, assumendo di avere a disposizione una sospensione attiva; nel secondo passo il controllo progettato nel primo passo viene "cimato" se viola il "vincolo di passività" dello smorzatore. Un'efficace strategia di controllo per le sospensioni semi-attive richiede di bilanciare un insieme di specifiche di comfort e tenuta di strada che possono essere ottenute mediante l'ottimizzazione di un opportuno indice di prestazione soggetto al predetto vincolo di passività sullo smorzatore. Le tecniche di controllo predittivo (Model Predictive Control) sembrano essere più appropriate a trattare il progetto del controllo tenendo conto dei vincoli e dell'evoluzione dinamica delle variabili coinvolte. In questo contesto, ricercatori dell'unità di Torino hanno mostrato [5], anche sperimentalmente [4], che l'utilizzo di tecniche predittive permette di ridurre significativamente i picchi delle accelerazioni verticali sulla cassa dell'auto rispetto alle sopra dette tecniche Skyhook e "clipped", permettendo di ottenere un più elevato livello di comfort. In tale ambito, il progetto si propone di ottenere risultati innovativi rispetto allo stato dell'arte grazie all'integrazione delle competenze metodologiche relative al controllo predittivo delle unità di Torino e Sannio.

Dinamica laterale.
Lo scopo di un sistema di controllo per la dinamica laterale è principalmente quello di aumentare la sicurezza di guida e ridurre il carico di lavoro del pilota. I sistemi autostradali automatici (Automated Highway Systems), studiati estensivamente fin dagli anni '60, stanno ricevendo una rinnovata attenzione grazie al veloce sviluppo della tecnologia hardware/software. Dalla metà degli anni '80 una grande quantità di lavori sono stati svolti principalmente nell'ambito del progetto PATH in California. L'articolo [8] è un rapporto esteso dei risultati ottenuti sul controllo laterale e longitudinale in tale progetto. La maggior parte dei lavori in questo ambito si basa su sistemi di rilevamento della posizione laterale del veicolo mediante l'uso di cavi elettrici o magneti disposti lungo il percorso stradale (schema look-down), oppure sull'uso di sensori di visione posizionati a bordo del veicolo (schema look-ahead). In [9]-[11] sono mostrati i risultati ottenuti applicando varie strategie di controllo basate sulla visione artificiale. L'approccio metodologico utilizzato per il controllo delle dinamiche laterali è quello del controllo robusto [12]-[13]. Il gruppo di Turin si è in particolare interessato del controllo della dinamica laterale del veicolo in percorsi autostradali mediante azione sterzante impiegando, su una vettura strumentata, un sistema di visione per uno schema look-ahead [6]-[7].
Il VDC (Vehicle dynamics control) è un sistema di controllo introdotto dalla Bosch nel 1995 per il controllo del moto di imbardata in situazioni di emergenza [14]. Nella strategia di controllo originaria, l'angolo di sterzata, la posizione del pedale dell'acceleratore e la forza sul pedale del freno sono misurate per derivare il moto desiderato dal pilota, mentre il moto effettivo dell'auto è dedotto dalle misure dell'angolo di assetto e dell'accelerazione laterale. L'obiettivo del sistema di controllo è di minimizzare la differenza tra il comportamento desiderato e quello effettivo, attraverso un momento di imbardata correttivo, generato mediante la regolazione della coppia motore e il controllo della frenatura sulle singole ruote. Dal 1995 è stata realizzata una ampia attività di ricerca in questo settore [15]-[16], che ha dato vita a diverse strategie di controllo che hanno sfruttato sia lo sterzo, sia la frenata, sia la combinazione dei due effetti.
Sono inoltre ben noti gli effetti positivi sulla dinamica laterale del veicolo dovuti ad una corretta ripartizione di coppia sul differenziale [38].
Le strategie di ripartizione della coppia sul differenziale sono un tema completamente nuovo per le vetture stradali. Le soluzioni più semplici sono basate su tabelle che descrivono un'azione in avanti oppure sull'imitazione del comportamento del differenziale autobloccante meccanico. Entrambe queste soluzioni sono valide dal punto di vista della semplicità e dell'affidabilità, ma lontane dall'ottimizzazione del comportamento dinamico del veicolo. Nell'ambito del progetto in esame si cercherà di determinare una ripartizione ottima di
coppia che massimizzi la stabilità del veicolo in curva. Questa ripartizione di coppia teorica dovrà essere successivamente attuata agendo sul differenziale, utilizzando delle tecniche di controllo robusto come [40]-[41] o tecniche basate sulla struttura fisica del sistema [39].
Risultati innovativi sono attesi dalle attività del progetto che coinvolgeranno le competenze di controllo di dinamica laterale dell'unità di Torino e di Modena.

Dinamica longitudinale.
L'avanzamento del veicolo lungo la corsia di percorrenza avviene grazie alla trasmissione del moto, dall'albero motore alle ruote, attraverso il sistema driveline, composto dall'albero motore, dalla frizione, dal cambio, dal differenziale, fino alle ruote [1]. Un moto omogeneo e confortevole per il guidatore e i passeggeri può essere ottenuto solo attraverso il controllo dell'intera driveline, che si realizza mediante il controllo dei suoi sottosistemi.
Il progetto degli algoritmi di controllo necessita di un modello dinamico dell'intero sistema di trasmissione, sufficientemente accurato da poter descrivere in modo semplice ma efficace tutti i fenomeni dinamici che lo caratterizzano. La letteratura relativa propone diversi modelli della trasmissione, e ciascuno di essi mette in risalto solo alcuni aspetti specifici, per esempio: il controllo della coppia motore in [17], l'uso di una trasmissione automatica in [20] e il comportamento della trasmissione con frizione innestata in [18]. Data la complessità dei sistemi di trasmissione, molti autori hanno introdotto un modello dinamico per ogni condizione operativa [20] e hanno interfacciato tali sottomodelli riconducendosi alla definizione di sistemi ibridi [19]. Noto il modello dinamico della trasmissione del veicolo, è poi necessario stabilire una strategia di gestione durante il cambio marcia che garantisca, oltre alla corretta esecuzione dell'operazione, basse sollecitazioni sugli elementi meccanici e un buon comfort di guida [21]. Spesso ciò si riconduce a un unico requisito dinamico: mantenere la derivata dell'accelerazione (jerk) del veicolo più bassa possibile [17], compatibilmente con i tempi richiesti per i cambi marcia. Di recente il gruppo di Modena ha avviato un raffinamento di queste analisi introducendo nel sistema anche il guidatore: in [22], [23] un modello della testa e del collo di un passeggero permette la valutazione, in termini di reazione umana, delle sollecitazioni dovute ai cambi di marcia.
Un altro elemento importante della trasmissione è il sistema frizione-cambio. Negli Stati Uniti questo sistema è quasi del tutto sostituito dal cambio automatico oleodinamico, che però ha minor fortuna in Europa e nei Paesi latini. Una alternativa valida, dal punto di vista del marketing, sono i cambi semi-automatici composti da frizione e cambio servocomandati. Diverse problematiche relative a questi cambi sono state analizzate in letteratura, come, ad esempio, la selezione del cambio [24], gli attuatori [25]-[26], le vibrazioni della driveline e il cosiddetto "judder" [27]-[28], l'usura [29], le strategie di controllo per l'innesto della frizione [30]-[35]. In particolare, il controllo di innesto delle frizioni a secco è fondamentale per ridurre le perdite per usura e mantenere buone prestazioni della driveline. Tali obiettivi devono essere raggiunti applicando una opportuna forza normale al disco di frizione e regolando opportunamente la coppia erogata dal motore termico durante la fase di innesto, in modo che diversi vincoli siano rispettati insieme (evitare che il motore si spenga, ridurre le oscillazioni della trasmissione, evitare lo slittamento delle ruote).
Un sottosistema importante è l'attuatore di innesto/disinnesto frizione [25]-[26]. Il gruppo di Bologna si è in particolare interessato del controllo dell'attuatore idraulico [26]; le competenze di Bologna sul controllo di attuatori elettrici ([36]-[37]) consentiranno di prendere in considerazione anche attuatori elettrici il cui impiego richiede però un progetto integrato del motore elettrico, della catena cinematica e del controllore.
Per quanto riguarda il sistema frizione, le condizioni operative di maggiore interesse sono quelle relative alla fase di avvio e ai cambi a bassi rapporti di marcia. Ciò perché quanto minore è il rapporto di cambio (basse velocità del veicolo) tanto maggiore è la coppia trasmessa, e quindi maggiori sono gli effetti torsionali sull'albero di trasmissione e sulla driveline [27]-[28]. Diversi autori hanno affrontato il problema del controllo della driveline e, in particolare, della manovra di innesto della frizione considerando strategie di controllo di tipo model-based [29]-[35]. In particolare, l'unità del Sannio ha utilizzato l'approccio Lineare Quadratico su orizzonte di tempo finito [32], il Model Predictive Control (MPC) [33] e il Controllo Multivariabile [34], includendo esplicitamente nel progetto i vincoli fisici e la minimizzazione delle perdite per attrito. Nel progetto in esame, lo studio dei componenti caratteristici della dinamica longitudinale mediante l'approccio dei sistemi ibridi (Sannio) e l'utilizzo di metodologie di tracking control (Modena) e di controllo vincolato (Bologna e Sannio) consentiranno da un lato di contribuire al miglioramento delle prestazioni della specifica applicazione (anche mediante validazione sperimentale) e dall'altro di ispirare l'approfondimento dei suddetti filoni metodologici in una direzione che tenga conto dei vincoli realistici, originali e stringenti propri dei sistemi in esame.
Un problema che può essere considerato trasversale nell'analisi della dinamica laterale e longitudinale, riguarda l'interazione del veicolo con gli altri utenti non protetti su strada (VRU, Vulnerable Road Users). Questo è il motivo per cui, negli anni recenti, la Commissione Europea ha finanziato numerosi progetti, come l' IST PROTECTOR [42] e il PReVENT [43], volti a sviluppare sistemi avanzati di ausilio alla guida (advanced driver assistance systems, ADAS), con lo scopo di aumentare la sicurezza degli utenti non protetti. Un sistema di ausilio alla guida dovrà generare allarmi a bordo dei veicoli in grado di allertare il guidatore non appena viene rilevata la presenza di un utente della strada non protetto, e il rischio di collisione con tale ostacolo risulta superiore a una soglia prefissata [42]. La presenza di un utente non protetto è rilevata con sensori a bordo del veicolo, che misurano la posizione e la velocità relativa tra automobile e utente, oppure con sensori frontali e laterali (radar, laser o sistema di visione stereo). I risultati attualmente disponibili mostrano che si può ridurre il numero di incidenti che coinvolgono pedoni purché il guidatore venga avvertito del pericolo con un anticipo tale da consentirgli di reagire in maniera adeguata. Se nelle situazioni a lungo raggio un sistema di generazione allarmi a bordo è sufficiente a ridurre il numero di incidenti, nelle situazioni a breve raggio (differenza tra istante di rilevazione del pedone e istante di impatto previsto prossima al tempo di reazione) è indispensabile far ricorso a un sistema di intervento automatico, che può agire in due modi:con la frenata d'emergenza o la generazione di una manovra automatica di aggiramento dell'ostacolo. In questo progetto, mediante l'applicazione di tecniche di controllo innovative, si realizzerà un sistema di controllo di tipo supervisivo, per evitare le collisioni con utenti non protetti (Pavia). <<<