Zaawansowana technologia testowania bezpieczeństwa samochodów

Od 23 lat Toyota do projektowania swoich pojazdów wykorzystuje zaawansowane oprogramowanie do wirtualnych testów zderzeniowych THUMS. Rozwiązanie to pozwala sprawdzić, jakie urazy (w zależności od rodzaju kolizji) mogą wystąpić u kierowców, pasażerów i pieszych różnej płci, w różnym wieku i o różnej sylwetce. Najnowsza, 7. generacja THUMS uwzględnia zmianę nawyków kierowców korzystających z zaawansowanych systemów wsparcia ADAS, takich jak Toyota T-Mate.

THUMS, czyli zaawansowana technologia testowania bezpieczeństwa samochodów

Total Human Model for Safety, w skrócie THUMS, to cyfrowe modele ciała człowieka, które Toyota opracowała do wirtualnych testów zderzeniowych. Prace nad tym projektem marka rozpoczęła w 1997 roku. Dziś THUMS to najbardziej zaawansowane na świecie wirtualne modele ludzkiego ciała, które umożliwiają cyfrowe symulacje wypadków drogowych oraz analizowanie rodzaju i stopnia obrażeń odnoszonych przez kierowcę i pasażerów.

Poziom szczegółowości w przypadku wykorzystywania THUMS jest o wiele wyższy niż podczas zwykłych testów zderzeniowych. Modele te dokładnie odzwierciedlają kształty i odporność ludzkiego ciała. Dzięki temu można zbadać wpływ różnego rodzaju kolizji na poszczególne narządy i układy wewnętrzne kierowcy i pasażerów z uwzględnieniem stopnia napięcia mięśni oraz ułożenia sylwetki tuż przed zderzeniem.

Wykonywanie symulacji kolizji na komputerze pozwala przeanalizować wiele różnych scenariuszy wypadków drogowych, skrócić czas badania bezpieczeństwa samochodu i ograniczyć koszty.

THUMS a zautomatyzowane systemy bezpieczeństwa

Na rynku dostępna jest już 7. generacja THUMS. Oprogramowanie to uwzględnia m.in. zmiany w postawie kierowcy, gdy korzysta on z zautomatyzowanych systemów jazdy, takich jak Toyota Safety Sense czy układów składających się na Toyota T-Mate.

Rozwój technologii wirtualnych testów zderzeniowych

Prace rozwojowe nad wirtualnymi modelami THUMS rozpoczęły się w 1997 roku. Po trzech latach inżynierowie Toyoty zaprezentowali uproszczony cyfrowy model ciała człowieka z ogólnie zarysowanymi organami wewnętrznymi. W 2005 roku pojawiła się 2. generacja THUMS, która została rozbudowana o szczegółowy model twarzy, a w 2008 roku – 3. generacja, która obejmowała również model mózgu.

THUMS 4, który debiutował w 2010 roku, integrował funkcje poprzednich generacji i obejmował szczegółowe modele organów wewnętrznych oraz całego ciała. W ciągu następnego roku zespół opracował cyfrowe modele kilku różnych sylwetek, a w 2016 roku – sylwetki dzieci w wieku 10, 6 i 3 lat.

Wraz THUMS 5 w 2015 roku oprogramowanie zostało rozszerzone o kompleksowy model mięśni, który umożliwił badanie wpływu ułożenia ciała oraz napięcia mięśni na urazy powstające podczas wypadku. Model ten stanowił odrębną całość w stosunku do 4. generacji, dlatego oba systemy były stosowane równolegle. Ich integrację przyniósł dopiero THUMS 6.

6. generacja THUMS objęła całą serię modeli ludzkiego ciała – kobiet i mężczyzn w różnym wieku i o różnej sylwetce. Uwzględniono w nich wszystkie kości, organy wewnętrzne, tkanki i ścięgna występujące w ludzkim ciele. Trójwymiarowe modele odzwierciedlają sztywność, budowę i strukturę poszczególnych narządów, w tym szkieletu, mózgu, organów wewnętrznych i mięśni. Modele można umieścić w symulacji zarówno w roli kierowcy lub pasażera, jak i pieszego, i testować nieskończoną liczbę scenariuszy.

Zastosowania THUMS w motoryzacji i innych branżach

Od samego początku, czyli od 2000 roku, z modeli THUMS (po nabyciu odpowiedniej licencji) chętnie korzystali producenci samochodów i części, a także uniwersytety i ośrodki badawcze w Japonii i poza nią. Oprogramowanie to pozwoliło nie tylko radykalnie poprawić bezpieczeństwo zderzeniowe samochodów, ale także opracowywać lepsze fotele i skuteczniejsze pasy.

Technologia ta służy także do badań nad bezpieczeństwem innych form transportu, takich jak pociągi i lotnictwo.

W 2021 roku Toyota zapewniła swobodny dostęp do oprogramowania THUMS wszystkim zainteresowanym. W każdej chwili można bezpłatnie pobrać najnowszą wersję systemu na stronie https://www.toyota.co.jp/thums/.