Virtual reality (VR) kan i framtiden bli ett viktigt komplement till testkörningar och körsimulatorer vid utprovningen av bilars säkerhetssystem. Men tekniken har brister och kan inte användas till vad som helst, visar ett forskningssamarbete från Linköpings universitet och VTI, Statens väg- och transportforskningsinstitut.

Allt mer avancerade säkerhetssystem i moderna bilar gör testningen och utprovningen både viktigare och mera komplex. Första steget i testningen är vanligen att göra simuleringar i mjukvara. Därefter provas hårdvaran i provkörningar på testbana och/eller tester i körsimulatorer. Metoderna har både för- och nackdelar.

Tester på provbana liknar verkligheten med riktiga bilar och ibland fysiska förare, men kan vara komplicerade att iscensätta och i värsta fall innebära risker för de inblandade. Testerna tar också ofta lång tid att förbereda och är dyra. Körsimulatorer kan användas för komplexa försök i säker miljö, men är å andra sidan mycket dyra och medför ofta oönskade bieffekter som åksjuka.

Testkörning med VR-headset på VTI:s testbana i Linköping. Foto: VTI

I doktorsavhandlingen Driving in Virtual Reality: Requirements for automotive research and development undersöker Björn Blissing, forskningsingenjör på VTI, en tredje metod: Virtual reality.

En rad tester har genomförts där förare på en testbana kör en bil som vanligt men utrustad med ett VR-headset. Tekniken gör det möjligt att simulera ett brett spektrum av trafiksituationer och säkerhetsproblem.

Björn Blissing inledde arbetet med avhandlingen 2013, när den senaste generationen av VR-tekniken fortfarande var i sin linda.

– De första åren hade jag direktkontakt med många av de entusiaster och startupföretag som utvecklade olika VR-glasögon. Vi byggde till och med egna prototyper. Men idag leds utvecklingen av de större företag och det vräks in pengar, inte minst för applikationer till spelindustrin, säger Björn Blissing som också privat gillar att spela dataspel med VR.

Ska likna verkligheten

En huvudfråga i forskningen är hur väl förarens respons i körning i VR stämmer överens med körning under verkliga förhållanden. Med andra ord hur exakta VR-försöken kan bli och därmed hur användbara resultaten är. Ett par av många experiment har gått ut på att jämföra förarens uppfattning om hastighet och avstånd med och utan VR-headset.
I ett försök fick testförare, utan att titta på hastighetsmätaren, uppskatta en fart av 40 kilometer i timmen. I ett annat försök mättes avståndet på vilket de kunde urskilja olika vägskyltar.

– För hastigheten var det inga större skillnader med eller utan VR. När det gäller synbarheten är den dock betydligt sämre i VR, helt enkelt beroende på lägre upplösning. Där är det fortfarande ganska långt kvar till verkligheten. Samtidigt är ny teknologi på gång som kommer att vara avsevärt bättre, säger Björn Blissing.

Dagens VR-glasögon gör det också svårt med att visa objekt på olika avstånd. Bildskärmen i VR-glasögonen ligger på ett fast avstånd, vilket lurar hjärnans djupseende. Att genomföra uppgifter som skiftar fokusavstånd mellan nära och långt borta kan därför leda till trötta ögon och i värsta fall åksjuka.

Kan minska åksjuka

På plussidan blir svängar i VR mer verklighetstrogna än i körsimulatorer, där förare ofta har en tendens att köra lite yvigt och ta ut svängarna onödigt mycket. Problemen med åksjuka, som kan vara ganska stora i körsimulatorer, verkar också vara mindre i VR.

– Det är i alla fall en tendens som vi ser, säger Björn Blissing som vill vara försiktig och påpekar att det inte är några definitiva resultat.

Sammantaget innebär resultaten att VR-körning kan bli en viktig del av framtidens testning av bilarnas säkerhetssystem. Men inte ensamt.

– Jag ser det som en viktig del i verktygslådan, en mellannivå mellan simulator och körbana. Det kommer inte att ersätta traditionell testning, men däremot ett antal olika test som i dag utförs på andra sätt. Det blir helt enkelt ytterligare en metod.
Vad ser du som den största fördelen med VR-körning?

– Att det passar för test med förare i mycket komplexa miljöer, där många aktörer ska samverka. Det blir väldigt komplicerat och svårt utan VR, så där måste man nästan in i en sådan miljö.

Enligt Björn Blissing står tekniken för närvarande precis på gränsen mellan forskning och praktisk användning. Till exempel Volvo Cars, som också varit projektpartner, har långt gångna planer på att börja använda tekniken.

Avhandling:

Driving in Virtual Reality: Requirements for automotive research and development

Kontakt:

Björn Blissing, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling (IEI) Maskinkonstruktion (MASKIN), bjorn.blissing@liu.se

Artikeln var först publicerad på Linköpings universitets webb.

Inlägget Virtual reality blir viktig del i framtidens testkörningar dök först upp på forskning.se.

Läs mer

De attraktivaste växtarterna – som fjällsippa – får flest besök av pollinatörer, och då får andra växter som blommar samtidigt färre. Forskare vid bland annat SLU avslöjar nu att högre temperaturer leder till att fler växtarter blommar samtidigt inom en kortare period. Då ökar konkurrensen mellan olika växtarter.

Pollinatörer är lika viktiga för växter i Arktis som längre söderut, och när det finns många blommor måste växterna tävla om insekternas gunst.

– De flesta blommande växter är beroende av insekternas tjänster. Det är därför viktigt för växter att tajma sin blomning till en period då så många pollinatörer som möjligt finns tillgängliga. Å andra sidan konkurrerar växtarter med varandra om att bli pollinerade. Således kan de växtarter som blommar samtidigt påverka varandras pollineringsframgång, säger Mikko Tiusanen, som har lett studien och arbetar vid Helsingfors universitet.

Temperatur styr blomningen

En av de viktigaste miljöfaktorer som påverkar tidpunkten för blomningen är temperaturen. När klimatet förändras börjar olika växtarters blomningstider överlappa mer med varandra, och det påverkar konkurrensen mellan växterna om pollinatörer.

Forskare vid SLU och Helsingfors universitet har studerat förhållandet mellan växter och pollinatörer på nordöstra Grönland, där temperaturerna har stigit ännu snabbare än i resten av världen. Den vanligaste blommande växten i området är fjällsippan, som är vitt utbredd och allmän över Arktis. Till formen är fjällsippan en öppen, vit skål med nektar. Den är därmed oemotståndlig för de flesta sorters pollinatörer.

Fjällsippan populärast

– I våra jämförelser visade det sig att fjällsippan var mycket mer populär än andra växtarter. Därför lockar den till sig pollinatörernas tjänster på bekostnad av andra växtarter som blommar samtidigt, säger Mikko Tiusanen.

Genom att studera tidpunkten för olika växtarters blomning under olika förhållanden, kunde forskarna konstatera att högre temperaturer förkortade olika växtarters blomningstid. I synnerhet tidigarelades blomningen hos fjällglim i förhållande till blomningen hos fjällsippan. Konkurrensen mellan dessa arter syntes direkt i mängden pollen som insekterna bär med sig från respektive art: ju fler fjällsippor det blommade i närheten, desto färre insekter bar pollen från fjällglim.

Fjällsippa. Bild: Mikko Tiusanen

Den globala uppvärmningen kommer alltså att kunna påverka konkurrensen mellan växter när det gäller pollinatörer. Om blomningen hos en växtart börjar överlappa mer med en mer attraktiv växtarts blomning, kan det försämra den mindre attraktiva växtens pollinering och i längden minska dess chanser att överleva. Detta utgör sannolikt ett hot särskilt mot sällsynta blomarter, och blommor som är mindre attraktiva för insekter.

Studier under tio somrar

Studien är resultaten av mer än tio somrars arbete i arktiska regioner, gjord av forskargruppen Spatial Foodweb Ecology Group, verksam vid Sveriges lantbruksuniversitet, SLU, i Uppsala och vid Helsingfors universitet.

– För mig representerar Arktis ett forskningslaboratorium som hjälper oss att förstå klimatförändringar över hela planeten, säger professor Tomas Roslin från SLU, som leder forskargruppen.

Klimatet förändras ungefär dubbelt så snabbt som genomsnittet på jorden, så det som sker där idag kan senare upprepas i resten av världen. Samtidigt gör den relativa artfattigdomen i Arktis att det är enklare att hålla koll på den växelverkan som finns mellan enskilda arter här än på andra håll.

– Men de vetenskapliga argumenten utgör bara en del av regionens dragningskraft. Nordöstra Grönland är helt enkelt ett av de vackraste områdena i världen, och samtidigt ett av de största obebodda områdena på vår planet. När du studerar insekter här kan du samtidigt stöta på till exempel en isbjörn. En sådan kombination håller forskaren pigg och nyter.

Vetenskaplig artikel:

Heated rivalries: Phenological variation modifies competition for pollinators among arctic plants. (Tiusanen, M., Kankaanpää, T., Schmidt, N.M. & Roslin, T.) Global Change Biology.