EPFL och Nissan forskare kan läsa en förares hjärnsignaler och skicka dem till ett smart fordon så att det kan förutse förarens rörelser och underlätta körprocessen. Nissan presenterade nyligen denna hjärna-till-fordon-teknik (B2V).

Framtida bilar kommer att vara både självkörande och manuella. "Vi ville utnyttja teknik för att förbättra förarnas färdigheter utan att störa njutningen av att sitta bakom ratten, " förklarar José del R. Millán, som innehar Defitech Foundation Chair in Brain-Machine Interface (CNBI). Som en del av ett gemensamt projekt med Nissan-forskare baserade vid CNBI, teamet lyckades läsa hjärnans signaler som indikerar att en förare är på väg att göra något – som att accelerera, bromsa eller byta fil – för att skicka den informationen till fordonet. Med detta förhandsmeddelande på några hundra millisekunder, det smarta fordonet kan förutse förarens rörelser och göra den efterföljande manövern lättare. Bilen är också utrustad med sensorer för att övervaka dess miljö, vilket innebär att det kan hjälpa föraren när trafikförhållandena är svåra.

En enklare och mer personlig körupplevelse

Signalerna som produceras i förarens frontalmotoriska cortex detekteras med hjälp av ett sensorutrustat EEG-headset (elektroencefalografi). De skickas sedan till det smarta fordonet för bearbetning. Genom att kombinera denna data med informationen som detekteras av dess egna sensorer, bilen kan reagera på den aktuella situationen. "Om du kommer till ett rött ljus och gör dig redo att bromsa, bilen hjälper dig genom att börja bromsa 200–500 millisekunder innan du gör det. Men om du närmar dig ett rött ljus och din hjärna inte visar någon avsikt att sakta ner bilen, bilen kommer att varna dig om att lampan lyser rött för att se till att du har sett den, säger Millán.

Vi genererar alla olika mönster av hjärnsignaler, så att fordonet lär sig av varje förare och anpassar sin programvara. Den lagrar varje förares vanliga rutter, såväl som deras körvanor och stil, använder denna information för att mer exakt förutse vad varje förare kan göra när som helst. Hjärn-maskin-gränssnittet gör inte bara körningen lättare, det skapar också en mer personlig upplevelse, då bilen alltid kommer att synka med föraren. Även bilens inställning kan transparent anpassas efter förarens preferenser. Till exempel, om föraren har antagit en mer avslappnad körstil, gränssnittet kommer att upptäcka att det valda sportläget inte är lämpligt och växla bilen till en mer bekväm inställning.

Tekniköverföring

Under 2014, efter fyra års forskning, forskare från CNBI levererade hjärn-maskin-gränssnittet till sin industripartner Nissan. Biltillverkaren fortsatte sedan forskningen genom ett senior innovationsforskningsprogram med stöd från CNBI. Den resulterande tekniken integrerades i en prototyp, skapa gränssnittet som gör att fordonet kan kommunicera med föraren. Denna prototyp presenterades på Consumer Electronics Show i Las Vegas i januari.

Sedan 2015, Nissan och CNBI-forskarna har arbetat med att vidareutveckla denna hjärna-fordonsteknologi, främst genom att lägga till en eyetracker-funktion. "Våra ögon rör sig alltid och observerar vad som händer runt omkring oss, " säger Millán. "Men allt vi ser är inte relevant eller viktigt. Så vi studerar sätt att upptäcka hjärnsignaler som indikerar att ett visst föremål eller en viss situation har fångat vår uppmärksamhet och måste beaktas av fordonet."

Sedan flera år tillbaka, Milláns team har utvecklat vetenskaplig kunskap om att upptäcka och använda hjärnsignaler för att kontrollera objekt och vår miljö. De har fokuserat på förarassistansteknik med Nissan sedan 2011. Parallellt de har även utforskat andra tillämpningar för sin expertis, som att hjälpa personer med motoriska funktionsnedsättningar.