Volvos oväntade snilleblixt: ”Puffar till föraren”

Carup kan avslöja Volvos nya oväntade patent. Med hjälp av ett smart visir med inbyggd 3D-teknik ska säkerheten revolutioneras. 
– Uppfinningen kan puffa föraren till att titta där det behövs, uppger Volvo Cars.

Volvo Cars har i decennier förknippats med rullande plåtfästningar, krockkuddar och banbrytande deformationszoner. Men nu kan Carup avslöja ett nytt och oväntat patent. Volvo har patenterat ett avancerat, huvudburet system. Det handlar om AR-glasögon för bilförare och högteknologiskt mc- eller cykelvisir – som med hjälp av inbyggd 3D-teknik ska öka säkerheten på vägarna dramatiskt.

När man talar om förarstöd och krockvarningar tänker de flesta på blinkande symboler i sidospeglarna eller pipande ljud från en bils instrumentbräda. Men enligt Volvos nya europeiska patentdokument (med ansökningsnummer EP 24213068.0) lider dagens traditionella varningssystem av ett allvarligt grundproblem: de riskerar i värsta fall att störa föraren mer än de hjälper.

I stället för att fungera som ett rent stöd i en akut och tidskritisk trafiksituation, pekar Volvos ingenjörer på två stora riskfaktorer med dagens fordonsvarningar. När en bil eller ett fordon piper eller blinkar, tvingas föraren ofta flytta blicken från vägbanan till en fast skärm eller instrumentbräda för att tyda varningen. Traditionella varningssignaler är ofta diffusa. Det är svårt för en förare att på ett bråkdel av en sekund uppfatta exakt varför systemet varnar eller varifrån en osynlig fara närmar sig. 

– I trafiken förser fordon förare med visuella och auditory signaler för att möjliggöra för förarna att uppfatta vad som händer i deras omgivning och kunna reagera på de respektive trafiksituationerna om nödvändigt. Men signalerna kan distrahera förarens uppmärksamhet från trafiken. En förare av ett fordon kanske inte känner till sammanhanget för signalen, vilket i en miljö med trafik kan vara farligt eftersom situationsmedvetenheten påverkas negativt. Istället för att bli hjälpt i en specifik körsituation kan föraren förhindras från herre att reagera korrekt omedelbart, skriver Volvo Cars i patentet.

Lösningen på problemet är att flytta hela varningssystemet till ett huvudburet, bärbart system. Exempelvis ett visir med förstärkt verklighet (Augmented Reality/AR) eller ett par smarta glasögon som är inbyggda direkt i en skyddshjälm. Systemet fungerar genom att hämta in avancerad information om fordonets omgivning via LiDAR, kamerasystem, radarsensorer eller trådlös V2X-kommunikation (Vehicle-to-Everything). När en fara upptäcks, till exempel en bil som närmar sig snabbt i den döda vinkeln, skapar visiret så kallade rumsbestämda (spatiala) indikationer.

Det kan handla om ett tredimensionellt 3D-ljud som låter precis som att det kommer från den fysiska platsen där faran hotar, eller ljuspulser som pulserar längs visirets ytterkant. För att förhindra förvirring använder systemet avancerad huvudspårning (head-tracking). Mjukvaran har konstant koll på exakt hur du rör på huvudet i ett tredimensionellt utrymme.

Om du vrider på huvudet för att se dig om, flyttas och anpassas 3D-varningarna sömlöst i realtid. Volvo förklarar i patentet hur denna teknik gör att föraren slipper drabbas av panik.
– Utan den spatiala indikeringen/feedbacken skulle ett normalt system bara kunna presentera diffus information med brådska (t.ex. text eller ikon), utan att kunna styra föraren till den verkliga faran, och möjligen göra det värre på grund av ökad kognitiv belastning, förvirring och/eller panik. Enligt den föreliggande uppfinningen kan föraren puffas till att titta där det behövs.

Även om Volvo Cars i sitt patent lägger stort fokus på att skydda de mest sårbara och oskyddade trafikanterna i städerna – såsom de som kör elsparkcyklar, elcyklar eller mopeder är uppfinningen uttryckligen designad för att kunna användas i alla typer av fordon, inklusive vanliga personbilar.

I en bil kan föraren använda systemet i form av smarta AR-glasögon. Glasögonen kopplas då samman med bilens egna inbyggda sensorer. Om en fara uppstår kan glasögonen rita ut en visuell markering direkt i förarens synfält, perfekt synkroniserad med den verkliga världen. Föraren kan på så sätt hålla ögonen stenhårt på vägen hela tiden, utan att någonsin behöva snegla ner på bilens skärmar.

Dessutom kan tekniken utnyttja ett smart nätverk mellan bilar och tvåhjuliga fordon. En modern personbil med kraftfulla sensorer kan upptäcka en dold fara i en korsning och trådlöst skicka informationen vidare. En cyklist eller elsparkcyklist som bär Volvos smarta hjälm kan då varnas för faran långt innan deras egna ögon (eller hjälmens enklare sensorer) ens kan se den.

Att flytta själva databehandlingen och sensorfusionen bort från hjälmen – så att beräkningarna i stället sker i en bil, en mobiltelefon eller på en extern server är en smart lösning.
– Detta minskar behovet av dator- och batterikapacitet i databehandlingsapparaten för det huvudburna bärbara systemet eller hjälmen.

Fakta: Volvos nya hjälm- och visirteknik

Patentnamn: Method, computer program, apparatuses and systems for assisting a driver of a vehicle via a head-mounted portable system. 

Huvudkomponenter: En dataapparat, ett huvudburet bärbart system (visir/smarta glasögon) med inbyggd AR-teknik samt integrerade hörlurar/högtalare.
Sensorer som matar systemet: LiDAR, fordonskameror, radarsensorer, fordonskomponenter samt trådlös V2X-kommunikation (Vehicle-to-Everything). 

Kompatibla fordon: Allt från mikro- och minimobilitet (elsparkcyklar, cyklar, elcyklar, mopeder) till vanliga personbilar, lastbilar, bussar och racingapplikationer (t.ex. Formel 1). 

Huvudspårning (Head-tracking): Systemet använder inbyggda tröghetssensorer (IMU) och optisk kamoraspårning för att veta exakt vart föraren tittar, så att 3D-varningarna i visiret alltid stämmer överens med den fysiska verkligheten. 

Extern display (e-HMI): Hjälmen eller visiret kan utrustas med utvändiga LED-lampor som kan varna medtrafikanter om föraren till exempel bromsar hårt eller svänger.