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Negli ultimi decenni l'elettronica è intervenuta in modo sempre più massiccio nella nostra vita quotidiana. Nel settore automotive, in particolare, essa ha un ruolo determinante nel rapporto tra i veicoli e l'ambiente e tra l'uomo e il veicolo. Nel primo caso, grazie ai moderni sistemi elettronici di controllo, è possibile ridurre considerevolmente le emissioni di inquinanti, contribuendo alla realizzazione di vetture eco-sostenibili. Nel secondo caso, l'elettronica interviene per migliorare la sicurezza e il comfort di bordo: siamo ormai diventati familiari con sistemi quali l'ABS (Anti Braking System), l'airbag, il navigatore satellitare, e così via.

Le sfide ancora aperte, tuttavia, sono moltissime, e moltissimo resta ancora da fare. Lo dicono gli studi di monitoraggio sull'ambiente e le statistiche sugli incidenti stradali. La riduzione dell'impatto umano sull'ambiente è un problema sulla cui soluzione si dibatte ancora molto e per il quale deve essere fatto ogni sforzo: per questo il settore automotive, spesso additato (anche con qualche eccesso) tra i maggiori responsabili dell'inquinamento ambientale, non solo non può sottrarsi a questo processo, ma deve altresì esserne tra i promotori. Per quanto riguarda la sicurezza stradale, i miglioramenti sono stati notevoli, e i dati dimostrano come la strada intrapresa sia quella giusta. Tuttavia sulle strade si muore ancora oggi, troppo.

In questo contesto, il candidato ha contribuito allo sviluppo di sistemi elettronici innovativi che hanno per obiettivo il miglioramento dell'efficenza dei motori a combustione interna (CI), che ancora oggi dominano il mercato delle auto, e la gestione della sicurezza attiva dei veicoli, con particolare attenzione alle due ruote. Un capitolo importante della formazione del candidato, infine, è rappresentato dal team corse dell'Università di Pisa, di cui è il capitano uscente. Sul piano tecnico, questa esperienza ha permesso a Francesco Lenzi di mettere in pratica la metodologia di progetto acquisita in questi anni: ha partecipato infatti alla realizzazione di un inedito sistema per il controllo automatico della trasmissione e ha contribuito al miglioramento del rendimento del motore utilizzato sulla monoposto dell'Università. D'altra parte, la gestione di un team di oltre 50 persone, con più di 40 ingegneri, è motivo di stimolo dalla grande valenza formativa.

Questa tesi di Dottorato di Ricerca è organizzata in capitoli. Il primo capitolo è dedicato ai sistemi di controllo per motori a combustione interna (CI). In questo capitolo vengono descritti una piattaforma per lo sviluppo di un motore alimentato a idrogeno (progetto ``Filiera Idrogeno'', finanziato dalla Regione Toscana e dal MIUR), un inedito sistema di accensione a scarica capacitiva privo di elementi induttivi per motori multi-fuel (FIRB Motori multi-fuel) e il controllo della trasmissione della monoposto da corsa del team dell'Università di Pisa.
Nel secondo capitolo, relativo alla sicurezza attiva, si descrivono il sistema per il rilevamento dell'attenzione del guidatore (PRIN Sistemi rilevamento attenzione), ideato in particolare per le auto, e due applicazioni per scooter: la prima rende la sospensione posteriore auto-livellante (in collaborazione con Piaggio SpA e Fondazione Cassa di Risparmio di Pisa), la seconda gestisce la disattivazione degli indicatori di direzione in modo completamente automatico.
In entrambi i Capitoli 1 e 2, i paragrafi iniziano con una breve introduzione sul principio di funzionamento del sistema, cui segue la descrizione dell'architettura dei componenti hardware e delle routine software. Ogni paragrafo si chiude con la presentazione dei risultati sperimentali e le considerazioni che ne discendono. Nel terzo capitolo, di natura più descrittiva, si accenna all'organizzazione della competizione Formula Student e all'esperienza nell'E-Team, il team corse dell'Università di Pisa. La tesi si conclude con l'elenco delle pubblicazioni di cui Francesco Lenzi è autore o co-autore, le conferenze e gli interventi in cui il candidato ha partecipato come relatore, le attività didattiche (esami sostenuti, seminari, ecc.) e il calendario delle attività svolte (Capitolo 4).