Dati EDR e Scatole Nere: dispositivi a confronto nei crash test

Il regolamento UE 2019/2144 ha previso l’adozione obbligatoria di dispositivi EDR (Event Data Recorder) a partire dal 6 luglio 2022 per tutti i veicoli di nuova omologazione e dal 7 luglio 2024 per i nuovi veicoli di prima immatricolazione. Questi dispositivi si differenziano dalle cosiddette scatole nere ad uso assicurativo, su cui abbiamo pubblicato un precedente articolo che si può approfondire qui. Al fine di poter confrontare le risultanze dei sistemi EDR e delle black box di tipo aftermarket sono stati analizzati i risultati dei crash test eseguiti dall’Associazione Biomeccanica Forense, PC-Crash.it e Aisico su veicoli dotati di differenti dispositivi di registrazione evento, in diverse modalità di collisione.

URTI DI ELEVATA INTENSITÀ

In caso di due autovetture sottoposte ad un urto a velocità elevata (nel caso di specie si fa riferimento ad una prova di crash con velocità relativa all’impatto di 71 km/h), il primo dato che emerge è che i dispositivi scatola nera in dotazione ad entrambi i veicoli (dispositivi installati a batteria e parabrezza), rilevano correttamente l’ubicazione dell’urto, i relativi moti post-urto e ulteriori impatti successivi alla prima collisione, consentendo una buona analisi qualitativa dell’evoluzione dell’incidente.

Allo stesso tempo, i terminali a batteria, negli urti violenti, sono evidentemente soggetti a maggiori vibrazioni rispetto ai terminali a parabrezza. Le predette vibrazioni sono dovute al posizionamento del dispositivo in maniera non perfettamente solidale al veicolo, le quali, in alcuni casi, possono comportare una maggiore difficoltà nell’individuazione dell’esatta area di impatto sul mezzo, condizionando, quindi, la corretta lettura dei dati.

Inoltre, i dati forniti dalle scatole nere (sia a batteria che a parabrezza) nell’urto ad elevata intensità non sempre consentono di poter determinare con esattezza la variazione di velocità del veicolo alla collisione, parametro questo correlato all’energia di deformazione che il mezzo dissipa a seguito dell’urto e che diviene importante per la ricostruzione dei sinistri complessi. In particolare, la frequenza degli accelerometri del dispositivo scatola nera (alcuni prodotti lavorano con frequenze di poche centinaia di Hz), il relativo fondo scala (i dispositivi utilizzati nelle prove in esame hanno una soglia di 16 g (g rappresenta l’accelerazione di gravità) e l’eventuale posizionamento del device in maniera non solidale al veicolo, possono condizionare fortemente la misura del Delta-V (variazione di velocità) alla collisione.

Di contro, il sistema EDR lavora con frequenza di campionamento degli accelerometri e fondo scala decisamente maggiori, circostanze queste che consentono una corretta valutazione della variazione di velocità alla collisione e di migliore ausilio per la ricostruzione degli incidenti stradali.

L’immagine seguente mostra i due differenti valori di Delta-V determinati sul medesimo veicolo con una scatola nera a parabrezza e con sistema EDR, a seguito di un urto di elevata intensità. Appare evidente l’importante differenza esistente tra i due risultati ottenuti, in quanto il dispositivo scatola nera registra una sollecitazione all’urto di poco superiore a 12 g, la quale è ampiamente inferiore rispetto a quella effettiva, quest’ultima rilevata dal sistema EDR in circa 30 g.

Al contrario, l’integrazione delle curve accelerometriche del dispositivo scatola nera al parabrezza ha, invece, consentito, in ogni caso, una corretta valutazione della velocità antecedente la collisione. Un dato interessante è stato il confronto tra i risultati delle velocità ottenute tramite il dispositivo scatola nera a batteria e quello al parabrezza, entrambi montati su un veicolo fermo che veniva sottoposto ad una collisione violenta.

In particolare, nel caso di scatola nera a batteria, l’intensità della collisione e la posizione del device non solidale al veicolo, hanno generato intense e numerose vibrazioni che hanno comportato una sovrastima importante della velocità post-urto del mezzo, contrariamente al dato decisamente più lineare e coerente con la realtà ricavato dai dati black box al parabrezza.Le immagini seguenti mostrano il confronto tra la velocità post-urto del veicolo con dispositivo a parabrezza e quello a batteria.

URTI DI MODESTA INTENSITÀ

Sono state, in seguito, analizzati urti di lieve o media entità sia in caso di collisioni con velocità relative esigue (12 km/h nell’urto auto/auto) che elevate (57 km/h nell’urto auto/scooter e 30 km/h nell’urto auto/bicicletta) ma, in quest’ultimo caso, con differenza di massa importante tra i veicoli sottoposti ai test, tale da generare una sollecitazione alla collisione contenuta.

E’ stato così appurato che nelle collisioni di lieve e media intensità, la scatola nera al parabrezza e alla batteria hanno consentito, in entrambi i casi, di rilevare correttamente l’ubicazione dell’urto e relativi moti post-urto del veicolo sottoposto al test. In tal caso, gli accelerometri, non essendo in saturazione, hanno permesso, contrariamente a quanto emerso negli urti ad elevata intensità, di determinare un buon valore della variazione di velocità alla collisione.

Confrontando i valori di Delta-V dei devices montati sul medesimo veicolo nella collisione contro lo scooter, è stato possibile appurare come i valori si sono mantenuti pressoché in linea tra i vari dispositivi scatola nera installati sia a parabrezza che batteria presenti sul medesimo mezzo, seppur quest’ultima tipologia di terminale è stato sempre sottoposto a maggiori vibrazioni.

Negli urti di lieve e media entità è stato, quindi, possibile valutare anche la variazione di velocità alla collisione, consentendo di poter correlare la stessa all’energia di deformazione del veicolo. Le sollecitazioni alla collisione decisamente più contenute e tali da non superare il fondo scala degli accelerometri hanno consentito, altresì, di poter correttamente valutare la velocità all’urto del veicolo sia per i dispositivi scatola nera a batteria che al parabrezza, come accertabile dal confronto seguente.

VANTAGGI E LIMITI DEI DISPOSITIVI EDR E SCATOLE NERE

 I dati forniti dal dispositivo EDR risultano altamente performanti per la valutazione della velocità del veicolo e per il calcolo della variazione di velocità del mezzo alla collisione. I dati accelerometrici forniti dai dispositivi scatola nera sono, invece, certamente utili per l’analisi qualitativa dell’evoluzione dell’incidente. In assenza di lunghe e importanti rotazioni del veicolo ed intense e numerose vibrazioni del terminale, in dati accelerometrici dei dispositivi scatola nera, in linea di principio, possono essere idonei per una misura della velocità al momento dell’urto, con precisione sufficiente per la ricostruzione di un sinistro.

Il dato velocità estratto dagli accelerometri dei dispositivi scatola nera a batteria potrebbe, però, subire degli errori consistenti negli urti più violenti ma, fermo restando le precedenti premesse, fornire un valore con precisione sufficiente negli urti di lieve o media entità. Al contrario, i dati forniti dai dispositivi scatola nera al parabrezza tendono ad essere, invece, più puliti e pertanto si prestano maggiormente per la valutazione della velocità dei veicoli anche negli urti più intensi.

Le scatole nere sono dotate, altresì, di dispositivi GPS che forniscono un ulteriore parametro del dato velocità. Lo stesso viene determinato dal sistema, facendo una media aritmetica tra due istanti consecutivi e considerando sempre un moto costante. Tale circostanza comporta che il dato velocità GPS sarà soggetto ad un errore nel caso in cui il veicolo non si sposti in moto costante e tale errore sarà tanto maggiore, quanto più intensa e prolungata nel tempo sarà l’accelerazione o decelerazione del veicolo.  La frequenza di campionamento degli accelerometri, il relativo fondo scala e la tipologia di installazione della scatola potrebbero, invece, non essere idonee ad una precisa misurazione del Delta-V di collisione, soprattutto negli urti più intensi.