18.3.2024 Redakcia Auto trendy (Foto: youtube.com/@toyotaoman).
THUMS (Total Human Model for Safety) sú digitálne modely ľudského tela, ktoré Toyota vyvinula na účely virtuálnych crash testov. Značka začala pracovať na tomto softvéri v roku 1997. V súčasnosti je THUMS najpokročilejším virtuálnym modelom ľudského tela na svete, ktorý umožňuje digitálne simulácie dopravných nehôd a analýzu typu a závažnosti zranení vodiča a cestujúcich.
Foto: youtube.com/@toyotaoman
Toyota používa pokročilý softvér THUMS na virtuálne crash testy pri navrhovaní automobilov už 23 rokov. Táto technológia umožňuje podrobne skúmať vplyv rôznych typov kolízií na zranenia vodičov, cestujúcich a chodcov rôzneho pohlavia, veku a telesnej stavby. Najnovšia, siedma generácia THUMS zohľadňuje meniace sa návyky vodičov používajúcich pokročilé asistenčné systémy vodiča (ADAS), ako je napríklad Toyota T-MATE.
THUMS (Total Human Model for Safety) sú digitálne modely ľudského tela, ktoré Toyota vyvinula na účely virtuálnych crash testov. Značka začala pracovať na tomto softvéri v roku 1997. V súčasnosti sú THUMS najpokročilejšie virtuálne modely ľudského tela na svete, ktoré umožňujú digitálne simulácie dopravných nehôd a analýzu typu a závažnosti zranení vodiča a cestujúcich.
THUMS umožňuje analyzovať zranenia spôsobené nárazom na oveľa vyššej úrovni podrobnosti ako fyzické crash testy, pretože presne odráža tvary a odolnosť ľudského tela. Táto technológia umožňuje podrobne preskúmať vplyv rôznych typov kolízií na rôzne orgány a vnútorné systémy vodiča a cestujúcich, pričom sa zohľadňuje stupeň svalového napätia a nastavenie postoja tesne pred nárazom. Zohľadňuje sa pritom modelovanie svalového napätia spôsobeného vedomím hroziacej kolízie. Vykonávanie simulácií kolízií na počítači umožňuje analyzovať mnoho rôznych scenárov dopravných nehôd, skrátiť čas potrebný na preskúmanie bezpečnosti vozidla a znížiť náklady.
THUMS. Čo je to za systém?
Najnovšia siedma generácia systému THUMS zohľadňuje zmeny v postoji vodiča pri používaní systémov automatizovanej jazdy úrovne 3 podľa SAE, ako je Toyota Safety Sense 3. generácie a ďalšie systémy, ktoré tvoria Toyota T-MATE.
Špecialisti Toyoty si všimli, že keď vozidlo automaticky vykonáva väčšinu jazdných úloh, vodič inštinktívne zaujme uvoľnenejšiu polohu. Stáva sa aj to, že si trochu viac nakloní sedadlo a dokonca sedí v pololežiacej polohe. Táto zmena postoja môže viesť k ďalším následkom prípadnej kolízie. Iná poloha tela na sedadle má okrem iného vplyv na fungovanie bezpečnostných pásov a airbagov, ale aj priame účinky možného preťaženia a nárazov sa často ukážu ako odlišné od scenárov, ktoré výrobcovia testovali pred rozšírením automatizovaných systémov podpory vodiča.
Najnovšia generácia THUMS bola vylepšená aj v iných ohľadoch. Nové možnosti umožňujú ešte väčšiu presnosť pri počítačových simuláciách zrážok. Modely ľudského tela – žien, mužov a detí – ešte presnejšie reprodukujú geometriu a fyzikálne vlastnosti všetkých kľúčových častí tela a orgánov. Systém tiež analyzuje, ako sa ľudia mimovoľne správajú v situácii nárazu alebo keď bezpečnostné systémy aktivujú automatické ovládanie bŕzd a volantu.
Vývoj technológie virtuálnych crash testov
Prvá verzia virtuálnych modelov THUMS vznikla v roku 2000 po troch rokoch vývoja. Išlo o zjednodušený digitálny model ľudského tela a všeobecne načrtnuté vnútorné orgány. Druhá generácia v roku 2005 bola rozšírená o podrobný model tváre, zatiaľ čo tretia v roku 2008 obsahovala model mozgu.
THUMS 4, ktorý sa používa od roku 2010, integroval funkcie predchádzajúcich generácií a obsahoval podrobné modely vnútorných orgánov a celého tela. V priebehu nasledujúceho roka tím vyvinul digitálne modely niekoľkých rôznych siluet a v roku 2016 bol systém 4. generácie rozšírený o siluety detí vo veku 10, 6 a 3 rokov.
V roku 2015 debutoval THUMS 5, komplexný model svalov, ktorý umožnil študovať vplyv polohy tela a svalového napätia na zranenia vzniknuté počas nehody. Tento model bol samostatnou jednotkou od štvrtej generácie, takže oba systémy sa používali paralelne. Ich integráciu priniesol až THUMS 6.
Šiesta generácia systému obsahovala celý rad modelov ľudského tela žien a mužov rôzneho veku (detí, dospelých a starších osôb) a s rôznou telesnou stavbou. Zahrnuté sú všetky kosti, vnútorné orgány, tkanivá a šľachy, ktoré sa nachádzajú v ľudskom tele. Trojrozmerné modely odrážajú tuhosť, štruktúru a stavbu jednotlivých orgánov vrátane kostry, mozgu, vnútorných orgánov a svalov. Modely je možné umiestniť do simulácie ako vodiča alebo spolujazdca, ako aj ako chodca, pričom je možné testovať nekonečné množstvo scenárov.
Aplikácie THUMS v automobilovom priemysle a iných odvetviach
Modely THUMS majú od začiatku komerčné využitie. Od roku 2000 ich už na základe licencie začali používať desiatky spoločností. Túto príležitosť využívajú výrobcovia automobilov a komponentov, ako aj univerzity a výskumné centrá v Japonsku i mimo neho. Program THUMS umožnil nielen výrazne zlepšiť bezpečnosť automobilov pri náraze, ale aj vyvinúť lepšie sedadlá a účinnejšie pásy. Táto technológia sa využíva aj na výskum bezpečnosti iných druhov dopravy, ako sú vlaky a letectvo, a výkonných automobilov.
V roku 2021 Toyota poskytla všetkým záujemcom bezplatný prístup k softvéru THUMS. Najnovšiu verziu systému si môžu kedykoľvek bezplatne stiahnuť na adrese https://www.toyota.co.jp/thums/. Tým sa otvorili úplne nové možnosti pre mnohé spoločnosti a výskumné programy, ktoré často nemajú nič spoločné s automobilmi. THUMS sa používa napríklad na výskum ergonómie výrobkov, vývoj športového vybavenia na prevenciu zranení alebo na navrhovanie ortopedických postelí.
Redakcia Auto trendy.
Súvisiace články:
Prechod cez bazén a útok na batériu. Takto sa testujú elektromobily
Českí vedci predstavili systém na diaľkové zastavenie aut
