Dove inizia il confine tra sicurezza passiva e attiva?

La sicurezza passiva è l'insieme dei sistemi che riducono i traumi durante e dopo l'urto (zone di deformazione, cintura, airbag); la sicurezza attiva è invece il nome dei sistemi che cercano di prevenire l'incidente prima ancora che si verifichi (ABS, ESC, assistenti alla frenata, sistemi di assistenza alla guida). Il criterio fondamentale che li distingue è semplice: il sistema agisce prima dell'incidente oppure è una struttura che aspetta finché l'urto non viene rilevato? Non ti preoccupare, qui sotto traceremo questa linea con esempi, uno per uno.

Qual è la differenza tra sicurezza passiva e sicurezza attiva?

Pensa un po': immagina un'automobile come un castello. La sicurezza passiva è la difesa del momento in cui il nemico ha già raggiunto le mura - le pietre delle mura (la cella di sicurezza rigida), le guardie alle porte (cintura e airbag). La sicurezza attiva sono invece le pattuglie che respingono il nemico mentre è ancora in cammino: i sistemi frenanti, gli ausili elettronici che correggono la deriva, i sensori che avvisano. L'una ti protegge dopo che l'evento è accaduto, l'altra lavora affinché l'evento non si verifichi mai.

Il criterio di classificazione usato dagli ingegneri è esattamente questo: la tempistica e il livello di intervento. I sistemi attivi lavorano costantemente prima dell'incidente e, se necessario, possono prendere il controllo diretto di freno, sterzo o velocità. I sistemi passivi sono invece strutture e dispositivi che restano fermi finché la collisione non viene rilevata. In realtà la terminologia è sottile: negli standard internazionali per la sicurezza attiva si usa il termine "primary safety" e per quella passiva "secondary safety"; anche nel Regno Unito questa denominazione è diffusa.

C'è poi un secondo uso interessante: il concetto di sicurezza attiva si è gradualmente ampliato fino a comprendere non solo la prevenzione degli incidenti, ma anche i sistemi che cercano di ridurre l'effetto di un incidente sfuggito (come l'assistente alla frenata o i sistemi di mitigazione della collisione). Insomma, il confine si sta davvero sfumando - questo è già il tema principale del resto dell'articolo.

Sicurezza passiva: lo scudo di protezione che si attiva nel momento dell'urto

Zone di deformazione: la parte che si schiaccia intenzionalmente

Se pensi "La mia auto non deve schiacciarsi, deve essere solida!", fermati un secondo. La fisica dice esattamente il contrario: più tempo impiega l'auto a fermarsi, più bassa è la forza d'impatto media che agisce sulla persona a bordo. Le crumple zone ovvero le zone di deformazione, nella parte anteriore e posteriore, esistono proprio per questo - si piegano intenzionalmente assorbendo l'energia cinetica. Intorno, invece, sopravvive una rigida cella di sicurezza dove siedono i passeggeri, una vera e propria gabbia protettiva d'acciaio.

Quindi la deformazione della scocca non è un difetto, ma un calcolo ingegneristico. Pensala come quando ritiri un braccio avvolto prima che tocchi terra durante una caduta - distribuisci l'impatto nel tempo e ne riduci l'intensità.

Airbag e cinture: una corsa contro i millisecondi

Se l'urto è abbastanza violento, i sensori inviano un segnale agli attivatori e gli airbag si gonfiano con gas in una frazione di secondo. Il tempo che intercorre dal momento in cui l'impatto viene rilevato al completamento del gonfiaggio è di soli 20-30 millisecondi - molto meno di un batter di ciglia. Oggi le auto hanno un vero esercito di airbag interni: anteriori, laterali, a tendina e per le ginocchia; per di più riducono l'impatto della testa e della parte superiore del corpo contro le superfici interne e non richiedono manutenzione di routine.

Ma nessuno di questi funziona senza la cintura, perché al vertice della gerarchia c'è la cintura a tre punti: ti blocca al sedile afferrandoti da fianchi e spalle. Non è un caso che nelle collisioni frontali riduca il rischio di morte del 75% . Le cinture moderne includono inoltre pretensionatori che ti serrano in pochi millisecondi e limitatori di carico che limitano la forza esercitata sul petto - la cintura prima ti afferra, poi "si scusa" lasciandoti un po' per non ferirti mentre ti trattiene.

Il resto della lista

• Poggiatesta che impediscono alla testa diScalerare all'indietro in caso di urto
• Seggiolini per bambini con attacchi ISOFIX
• Vetro laminato
• Serbatoio del carburante correttamente posizionato e interruttore di taglio della pompa del carburante

Come si vede, la sicurezza passiva non è un singolo componente; è una filosofia di design che va dalla scocca al sedile, dal vetro alla linea del carburante.

Sicurezza attiva: i sistemi che impediscono del tutto l'incidente

ABS: niente bloccaggio delle ruote

Nella frenata di emergenza il maggiore pericolo è il bloccaggio delle ruote; una ruota bloccata scivola sulla strada e, anche se giri il volante, l'auto non ti ascolta. È proprio qui che entra in gioco l'ABS: modulando la pressione dei freni 15 volte al secondo garantisce che le ruote continuino a girare, così il controllo dello sterzo rimane nelle tue mani. Un'idea semplice ma che salva la vita - e uno degli esempi classici della sicurezza attiva.

ESC: il sistema che riporta in direzione la macchina che sterza

Il controllo elettronico della stabilità è composto da sensori e un microcomputer e monitora costantemente come il veicolo risponde ai comandi del guidatore. Quando rileva una perdita di controllo dello sterzo - per esempio un veicolo che slitta di posteriore su fondo bagnato - frena le singole ruote per orientare l'auto nella direzione che intendi e, se necessario, riduce anche la potenza del motore. Ecco perché viene citato come uno dei sistemi fondamentali di sicurezza attiva: sia monitora, sia interviene.

ADAS: chi avverte e chi tocca il volante

Qui sta la distinzione più cruciale di oggi. I sistemi di assistenza alla guida si dividono in due categorie, e queste categorie sono il punto dove il confine tra passivo e attivo è più dibattuto:

• ADAS passivi (solo avvisi): Avviso di uscita dalla corsia (LDW), avviso di collisione frontale (FCW), monitoraggio degli angoli ciechi (BSM). L'avviso può essere acustico, visivo o aptico - come la vibrazione del volante o del sedile. Ma la decisione resta sempre all'essere umano.
• ADAS attivi (intervengono sul veicolo): L'AEB che frena automaticamente se il conducente non reagisce, l'LKA che tocca lo sterzo per correggere la corsia, l'ACC che rallenta automaticamente per mantenere una distanza di sicurezza.

La differenza cruciale è questa: un sistema passivo chiede al conducente di fidarsi dei suoi avvisi; un sistema attivo invece di fidarsi dello sterzo e del freno. Poiché lo strato della decisione umana scompare, un errore nel lato attivo incide direttamente sul controllo del veicolo - per questo la calibrazione di questi sistemi è un argomento serio (ne parlerò tra poco).

Perché il confine si sta sfumando? Camera e radar uniscono due mondi

Ecco il cuore dell'articolo. In passato questi due ambiti erano tecnologicamente completamente separati: il lato passivo era meccanico e strutturale, il lato attivo era un hardware di frenata con pochi sensori. Oggi camera, radar, lidar e sensori ultrasonici scandagliano l'ambiente intorno al veicolo; combinando i dati dei sensori interni ed esterni, persino lo stato di attenzione del conducente può entrare nelle decisioni di prevenzione delle collisioni. I ricercatori stanno sviluppando soluzioni di protezione pre-collisione che collegano i due ambiti in un unico sistema - è proprio questo intreccio a livello ingegneristico.

La logica di funzionamento a livelli si vede meglio con un esempio di catena: l'avviso di collisione frontale (FCW) ti avverte prima; se non reagisci, interviene la frenata automatica di emergenza (AEB). Sul fronte delle corsie è uguale: se ignori l'avviso dell'LDW, l'LKA ti riporta in corsia. I sistemi in stile City Safety, che cercano di prevenire completamente la collisione a bassa velocità ma frenano ad alta velocità in modo da attenuare l'impatto, toccano entrambi contemporaneamente da soli. Allora in quale casella metterai un sistema del genere? Ed è proprio qui che inizia la discussione: alcuni produttori possono persino elencare gli assistenti di mitigazione delle collisioni tra i dispositivi di sicurezza passiva.

Un errore di calibrazione in un sistema di avviso nella peggiore delle ipotesi porta a un avviso errato - in mezzo c'è ancora la decisione umana. Ma se c'è un errore in un sistema attivo, il controllo del veicolo è direttamente compromesso; un sistema attivo calibrato male può causare un incidente invece di prevenirlo. Poiché la sostituzione del parabrezza, la riparazione del paraurti e perfino il cambio dei cerchi possono alterare l'allineamento di camera e radar, la calibrazione post-riparazione è ormai indispensabile. Se ti chiedi in quale gruppo verrà classificato un sistema, poni queste due domande: funziona continuamente prima della collisione e controlla fisicamente il veicolo? Se la risposta è sì, è nel lato attivo. Se si attiva solo quando viene rilevata la collisione, è passivo. Il problema è che i sistemi più recenti rispondono "sì" a entrambe le domande.

Euro NCAP e obblighi: non due ambiti con un solo punteggio di Systems, ma un unico esame

La convergenza si vede non solo in laboratorio, ma anche sul tavolo di valutazione. L'Euro NCAP, che dal 1997 ha testato oltre 1.800 veicoli nuovi e pubblicato più di 600 valutazioni, calcola il punteggio in stelle sia sulla protezione degli occupanti (passiva) sia sull'efficacia nella prevenzione degli incidenti (attiva); i veicoli vengono classificati da 0 a 5 stelle. Cioè, nell'attribuire le stelle si pongono insieme le domande "quanto bene l'auto protegge in una collisione" e "quanto bene previene l'incidente".

Anche il lato normativo non resta inattivo: da luglio 2022 nell'UE sono obbligatori su tutti i veicoli nuovi il sistema di frenata di emergenza, l'assistente al mantenimento di corsia, il rilevamento della stanchezza, l'avviso di retromarcia, la scatola nera e il limitatore intelligente di velocità. Guardando alla storia, il confine si è sempre spostato: nel 1968 le cinture di sicurezza diagonali divennero obbligatorie sui sedili anteriori; l'evoluzione si è estesa dalla cintura all'airbag, dai molteplici airbag ai sistemi ADAS, e da lì ai sistemi supportati dall'intelligenza artificiale. Poiché il lato passivo è ormai abbastanza maturo, l'attenzione del settore si è spostata oggi sui sistemi di evitamento delle collisioni. Persino le compagnie assicurative offrono ai veicoli con sicurezza attiva avanzata sconti del 5-15% - un indicatore concreto di quanto il rischio sia effettivamente diminuito.

Quale dei due è più importante: quello passivo o quello attivo?

Vedo sempre questa domanda, quindi lo dico chiaramente: entrambi. Il punto su cui le fonti concordano è questo: la sicurezza attiva e passiva non sono alternative l'una all'altra, ma complementari; i veicoli che ottengono buoni punteggi in entrambe presentano tassi di mortalità sulla strada nettamente più bassi. Inoltre, gli avvisi passivi (come FCW, LDW) nella maggior parte dei casi risolvono la situazione senza alcuna necessità di intervento attivo: il conducente riceve l'avviso e frena da solo. Cioè, dire "fornisce solo un avviso" non significa dire "è meno prezioso".

Ma nel quadro c'è un'ombra e, a essere onesti, man mano che i sistemi diventano più sofisticati emergono domande come "fino a che punto arriva l'autonomia del conducente?" e "quando dovrebbe intervenire il sistema?". Dove inizia il punto in cui l'auto decide al posto tuo? Viene criticato il fatto che il sistema a stelle di Euro NCAP possa assegnare 5 stelle anche a veicoli che ottengono punteggi inferiori al 90% in nessuna delle quattro aree; per questo alcuni appassionati di sicurezza dicono di preferire i metodi di altri organi di test. Invece di fidarsi ciecamente delle stelle, conviene guardare anche i punteggi delle quattro aree.

Parola finale: la linea si sposta, la regola resta fissa

Il confine tra sicurezza passiva e attiva si sta facendo ogni anno un po' più sfumato grazie ai sistemi ibridi alimentati da telecamere e radar. Ma la bussola della classificazione non cambia: il sistema agisce prima dell'incidente o attende la collisione? Quando sfogli le pagine del catalogo nella tua prossima recensione di un'auto, poni queste due domande; vedrai che classificherai da te cosa fa ciascun sistema. E tu, se fossi al suo posto, investiresti i tuoi soldi nel sensore più recente del lato attivo o nella struttura della carrozzeria? Ti aspetto nei commenti!

Fonti

• Sicurezza attiva
• Sistemi di sicurezza ADAS passivi e attivi
• Sicurezza attiva e passiva: cosa sono, differenze chiave ed esempi
• Caratteristiche di sicurezza attive e passive delle auto
• Airbag dei veicoli e prevenzione degli infortuni
• Tecnologie di assistenza alla guida
• Come la sicurezza dei veicoli è migliorata nel corso dei decenni
• Airbag
• Zona di deformazione
• Come funzionano le zone di deformazione
• Controllo elettronico della stabilità
• Controllo elettronico della stabilità
• Sistemi di sicurezza attiva: cosa sono e come funzionano?
• Le stelle spiegate
• Euro NCAP
• Sicurezza attiva e passiva dell'auto: un approccio integrato
• Sistemi di sicurezza intelligenti che integrano sicurezza attiva e passiva
• Sicurezza più intelligente attraverso la fusione di sensori interni ed esterni