Fordonens nervsystem, sensorsystemen, ska ritas om.

Ett modernt fordon har allt fler sensorsystem. Avståndshållare, krockkuddar, navigering, sladdhävning och aktiv fjädring är några exempel ur högen

Konstruktörerna tar nu ett steg tillbaka och betraktar den växande röran av system som överlappar varandra i både funktionalitet och sensorbehov.

- Man kan inte bara fortsätta att addera och addera sensorer. Man mås-te försöka utnyttja befintliga sensorer maximalt innan man lägger till nya. Det finns både kostnads-, packnings- och komplexitetsskäl till det, säger Magnus Rilbe på Volvo Technology.

En av idéerna som prövas är centralsensorer, att låta samma sensor användas av många system.

Ett fordon kan idag ha flera gyron. Ett som bestämmer om en krockgardin ska utlösas. Ett annat som talar om för antisladdsystemet att bilden vrider sig. Ett tredje som finjusterar GPS-navigeringen. Och ett fjärde som komfortoptimerar den aktiva fjädringen.

Ett centralt gyro, eller IMU (Inertial Measurement Unit) skulle teoretiskt kunna serva alla systemen.

IMU:n måste täcka in rotation och acceleration i tre dimensioner - summa sex frihetsgrader - för att klara alla systems behov.

-ÊAlla de större leverantörerna till bilindustin har sexaxliga tröghetsmätsystem antingen för försäljning idag eller i sin roadmap, säger Gert Andersson, konstruktör av Imegos mikromekaniska gyro.

- På några års sikt ligger priset för ett sådant på 20-30 dollar, tippar han.

Fler sensorer än gyron är kandidater för att centraliseras. Allt från kameror till däcktrycksmätare. Alla sensorer som är intressanta för fler än ett sensorsystem.

Ett skäl att centralisera sensorerna är att de olika systemen i vilket fall som helst behöver samordning.

- Sensorsystemen måste verka åt samma håll, så att inte ett system häver en sladd medan ett annat förvärrar situationen för att öka komforten, säger Gert Andersson.

- Man behöver en central processornod som "bestämmer vem som bestämmer". Då blir det logiskt att också samla ihop sensorerna.

Gyron allt billigare

Utvecklingen mot centraliserade sensorer hämmas av en brist på standarder för hur sensordata ska kommuniceras.

- Men bilindustrin driver på för en standardisering. De vill kunna plugga in komponenter från olika tillverkare. Det ger dem en bättre förhandlingsposition, säger Gert Andersson.

En annan idé om att samordna de allt fler och billigare sensorerna är att låta ett och samma sensorsystem hämta data från flera olika sensorer.

Dagens sensorsystem fattar oftast sina beslut på data från en enda sensor. Dagens krockkudde använder en accelerometer, morgondagens även radar. Det ger förvarning - säkerhetsbältet dras åt i förväg och kudden kan aktiveras mer optimalt.

För att fortsätta resonemanget har även en radar sina begränsningar. Den kan se att det finns något i vägen. Den ser också avstånd, hastighet och ungefärlig riktning.

Men den ser inte vad det är den ser. En bil? En människa? En grävling? En plastpåse? En colaburk?

En kamera skulle kunna tala om vad föremålet är. Och dessutom ge exakt position och form. Infraröd kamera och laserradar skulle kunna ge ytterligare information. Systemet kan också ta hänsyn till bilens egna data, om till exempel hastighet, hjulrotation och rattutslag.

Först varna, sedan väja

Kanske kan man bygga ett system som är så smart att det kan ta över broms och styrning innan katastrofen är ett faktum?

- Det kallas Collision Avoidance och är nog den svåraste utmaningen, säger Mats Viberg professor i signalbehandling på Chalmers i Göteborg.

- Den är svår för att allt sker så fort.

Systemet ska vänta så länge som möjligt med att ta över förarens uppgift. Föraren ska istället så tidigt som möjligt få information så att han själv kan undvika en eventuell krock.

Först när krocken är oundviklig ska systemet göra det bästa av situationen och bromsa kraftigt och kanske även styra undan.

Sensorfusion kallas det forskningsområde som försöker göra smarta system ännu smartare genom att kombinera data från många sensorer.

- Ett plus ett blir inte två utan tre när man kombinerar olika sensorer. Troligen behövs ingen extra hårdvara. Det som behövs är sofistikerad programvara, säger Magnus Rilbe på Volvo Technology.

Svårt identifiera föremål

Både Mats Viberg och Magnus Rilbe deltar i projektet Sefs (Sensor Fusion for Safety Systems). Det är ett femårigt projekt inom det svenska industrisamarbetet IVSS (Intelligent Vehicle Safety Systems. I projektet deltar Volvo AB, Volvo Cars, Mecel, Linköpings tekniska högskola och Chalmers.

Sefs ska ta fram ett utvecklingssystem för sensorfusionssystem, med bibliotek av algoritmer och modelleringsteknik.

- Så att man till exempel kan simulera olika system och se om de fungerar, säger Magnus Rilbe.

Sefs ska också bygga testtillämpningar. Kanske till slut för den svåraste utmaningen, krockväjning. Ett sådant system måste använda sensorerna för att bygga upp en modell av verkligheten kring sig, en scenariobeskrivning.

- Ungefär som föraren har själv, säger Mats Viberg.

Det finns gott om utmaningar för en krockväjare. En del av systemets delkomponenter, exempelvis kameror med objektigenkänning, finns inte idag.

- Till viss del finns de, men det finns inga perfekta system, säger Magnus Rilbe.

Sefs-projektet ska enbart utveckla programvara för sensorfusion, ingen hårdvara.

Jan Tångring