Nissan tar naturen till hjälp för att utveckla ny säkerhetsteknik. Genom att observera hur humlor flyger har forskarna tagit fram en robotbil med ett helt unikt kollisionsskydd. Nissan räknar med att tekniken ska finnas i serietillverkade bilar inom 10 år.

I ett smått förbluffande projekt som presenterades på CEATEC-mässan i oktober, är det humlor som givit ingenjörerna vid Nissan Motor Co.:s Advanced Technical Center strategisk hjälp med att konstruera nästa generations antikollisionssystem.

I samarbete med Center for Advanced Science and Technology Research vid prestigefyllda Tokyo University, har Nissan tagit fram ”Bio-mimetic Car Robot Drive”, eller kort och gott ”BR23C”, en robotliknande mikrobil som har egenskaper som ett bi och vars syfte i slutänden är att förhindra alla former av kollisioner.

Kazuhiro Doi, chef för Nissans teknikavdelning, beskriver forskningen som en utökning av Nissans så kallade ”4-lagers Safety Shield”. Till robotbilen BR23C förstärker man det inre av dessa fyra lager och på så sätt även tekniken på antikollisionsområdet.
”När de flyger, skapar varje enskilt bi sitt eget ovalformade utrymme. Vår Safety Shield påminner mycket om detta utrymme”, upplyser Doi.

Ännu mer avgörande är dock biets fasettögon som kan se 300 grader i alla riktningar och gör att humlan kan flyga ostört i sitt eget personliga utrymme.

För att försöka efterlikna fasettögonens funktion, kom konstruktörerna på idén att använda sig av en laserbaserad avståndsmätare (”LRF”).

LRF känner av hinder på ett avstånd av upp till 2 meter inom en 180-graders radie framför BR23C, beräknar avståndet till dem och skickar en signal till bilens mikroprocessor som omedelbart sätter igång kollisionshindrande åtgärder.

I samma ögonblick som ett hinder upptäcks, börjar robotbilen att efterlikna biets rörelser och ändrar omedelbart riktning genom att vrida hjulen i rät vinkel, eller ännu mer, för att undvika en kollision.

Den största skillnaden jämfört med de system som finns i dag är att den kollisionshindrande manövern sker helt instinktivt.

Hade detta inte varit fallet, skulle bilroboten inte kunna reagera kvickt nog för att undvika hinder”, förklarar Toshiyuki Andoh, chef för Mobility Laboratory och huvudingenjör för bilrobotprojektet.

”Den måste reagera instinktivt och ögonblickligen eftersom denna teknik motsvarar det mest sårbara innersta lagret i vår Safety Shield, ett lager som det i dag anses som omöjlig att undvika en krasch i.

Hela processen måste imitera det som ett bi gör för att lyckas undvika andra bin. Det hela måste ske blixtsnabbt”.

Till skillnad från ett bi kan man dock inte gira uppåt eller neråt eller diagonalt utan endast i två dimensioner och endast i den riktning som hjulen kan vridas i.

”Så istället för det oändliga antal möjligheter som humlor har för att undvika att kollidera med varandra, har vi utöver acceleration och retardation givit bilroboten en rotationsfunktion som vapen för att förhindra att en kollision inträffar.” tillägger Andoh.

I BR23C används litiumpolymerbatterier som är lättare och har en högre energidensitet, vilket betyder att de har längre livslängd än litiumjonbatterier. Andoh berättar vidare att det är bilens instinkt som är intelligent, inte dess förmåga att behandla eller lagra data.

”Det här systemet behöver endast behandla indata med flera sekunders mellanrum, och sedan reagera på dessa. Systemet behöver inte behålla något i minnet eller lagra intuitiv logik från tidigare manövrer och kan därför arbeta kontinuerligt med ett minne som endast är ett par kB stort. Det här kanske förvånar många, men det är alltså inte fråga om en minneskapacitet på gigabyte eller megabyte.”

Det här är det första steget i utvecklingen av antikollisionsteknik som griper in momentant. Nissan räknar med att den inom 10 år kommer att sitta i vanliga serietillverkade bilar.

Ett annat tänkbart användningsområde i framtiden vore att integrera enheten i ett GPS-system så att det vägleder föraren till destinationen och samtidigt ser till att undvika alla hinder på vägen.

Forskningssamarbetet mellan Nissan och Tokyo Universitet för denna Bio-mimetic car robot har bara börjat, men den bi-inspirerade tekniken har redan tagit ett kliv på vägen när det gäller att utveckla teknik som en dag kommer att göra att vi slipper allt vad kollisioner heter.

Besök Nissan Sverige för mer information om Nissans bilar.