Kategoriarkiv: Konferenser

Centraliserad omgivningmodell i fordonet

BMW presenterade vid konferensen att man i den nya 7-serien använder en centraliserad omgivningsmodell. Tidigare har varje användarfunktion varit hårt integrerad med sensorerna. Nu har man skapat ett abstraktionslager på hög nivå och kan snabbare utveckla och förbättra sina kundfunktioner. Omgivningmodellen har tre huvudblock sensor fusion (radar, kameror etc i fordonet), vägmodell (detaljerad digital karta) och ”scene description” (trafiksituationen). I en presentation berättade man om tekniken bakom ”free space detection” som ingår i att beskriva trafiksituationen. Man klarar inte att göra alla beräkningar i realtid, därför görs noggrann datainsamling och beräkning off-line så att en typ referenskarta läggs upp. BMW planerar att skala denna lösning till fordon med mindre datorkapacitet och färre sensorer.

Egen kommentar
Det är ingenjörskonst på hög nivå att utforma arkitekturen så att det blir lösbart trots att BMW använder det värsta som finns inom FPGA, DSP mm.

Samverkan – nyckelord på ITS World Congress 2015

Att fordonstillverkare traditionellt föredragit att gå “sin egen väg” under utvecklingen av automatiserade fordon är ingen hemlighet och heller inte förvånande med tanke på stora investeringar och marknadspositionering. Därför har vi hört mycket om autonoma fordon från tillverkarsidan. Även utveckling av konvojkörning har ofta skett “internt” med varumärkes-specifika lösningar. Men nu hörs nya tongångar vid ITS World Congress 2015 I Bordeaux. Många talare, både från akademi och industri, framhäver samarbete som en nyckelfaktor för implementation av trafiksystem hög automatiseringsgrad – lite av ett mantra för kongressen.

Genom samarbete (läs V2V-kommunikation) kring fordonens intentioner förbättras beslutsunderlaget för de algoritmer som styr automatiska fordon, vilket ökar tillförlitligheten. Detta driver i sin tur kraven på standardisering av kommunikation.

Sammanfattningsvis rör sig diskussionerna ofta kring att utveckling av autonoma och kooperativa fordon bör föras samman och inte ses som separata utvecklingsområden.

Man diskuterar även standardisering av fordonens uppförande i trafiken. Hur stor frihetsgrad ska tillåtas t.ex. hur aggressivt ett automatiskt fordon kan tillåtas köra? Ska alla fordon som framförs med automatik ha ett likartat beteende? Frågor kring harmonisering av HMI, juridik, försäkringsfrågor och krav på infrastruktur fortsätter, men åsikterna går ofta isär och tydlig riktning saknas. Frågan om var de största stötestenarna på vägen mot full automation ligger, teknik eller övriga enligt ovan, är fortsatt öppen.

Konvojkörning för lastbilar diskuteras i ett flertal seminarier och workshops och de flesta fordonstillverkare är aktiva i ett eller flera projekt som omfattar ”multi-brand platooning”. EU-projektet Companion och företaget Peloton i USA är exempel där multi-brand platooning utvecklas med i samverkan med svenska fordonstillverkare.

Egen kommentar

Inom i-Game projektet (FP7), där 3 svenska högskolor deltar med 4 lag i en internationell tävling, är såväl Scania som Volvo med och sponsrar med fordon. Tävlingen siktar till att öka kunskapen inom ”multi-brand collaboration” för bilar och lastbilar och att bidra till standardiseringen av kommunikation för mer avancerade manövrar med hög grad av automation. Viktoria Swedish ICT är en av fyra parter som organiserar denna tävling.

Stora utmaningar kring juridiken vid mer omfattande utrullning av automatiserade fordon

Allt medan tekniken utvecklas för automatiserade fordon kommer de stora frågorna kring full implementation allt närmare. Det som för inte så länge sedan var orosmoln i horisonten kan inom kort utgöra konkreta hinder för fortsatt utveckling. Om färdiga lösningar saknas så krävs i alla fall inriktningsbeslut inom en snar framtid.

Lagstiftarna diskuterar frågan om säkerhet. Hur kan man besluta om vad som är ”tillräckligt säkert”? Vem bär ansvaret för olyckor med automatiserade fordon? Hur ställer sig försäkringsbolagen till sådana fordon – ska de anses säkrare och ge lägre premier eller överväger risken för extremt stora ersättningsbelopp och därmed högre premier?

Ett läger inom juridiken anser att vi övergripande har lagstiftning som täcker även rättsfall med automatiserade fordon och att endast smärre justeringar krävs, medan andra har åsikten att stora förändringar måste göras. En anledning till att åsikterna går isär är givetvis att vi har mycket olika lagstiftning i olika länder, eller stater i USA. Detta leder till att övergripande regelverk måste diskuteras på EU-nivå och i USA på federal nivå – en tidskrävande process!

Volvo Cars utlovar fullt ansvar för sina bilar inom Drive Me och detsamma gäller för bland annat Googles bilar i USA. Men dessa försök är fortsatt mycket begränsade och tillverkarnas risker därmed hanterbara. Frågan är hur man ser på ansvarsfrågan när systemen rullas ut i större omfattning.

För att hantera ansvarsfrågan diskuteras användning av ”black box” i automatiserade fordon, efter modell från flygets Flight Data Recorder. Även här kommer juridiska aspekter in i bilden, nu i form av frågor kring personlig integritet och datalagring.

Olika åsikter finns också kring frågan om speciella körkort för förare av automatiserade fordon. Flera jurister menar att det ställs större krav på förare av automatiserade fordon för förståelse av hur systemen fungerar och att sådana förare därför bör jämställas med piloter (hög utbildning & regelbundna kontroller). Den andra falangen ser dessa fordon som en framtida lösning för persontransporter för dem som av olika anledningar inte kan köra själva och att körkort inte ska behövas alls. ITS Japan ser till exempel fordonen som en del av den strategiska lösningen för transporter av en befolkning med stigande medelålder vilket inte pekar på ökat ansvar för föraren.

Egen kommentar

Vägen framåt för den tekniska utvecklingen ter sig, relativt sett, spikrak jämfört med de stora åsiktsskillnader som kommer i dagen kring de legala aspekterna.

 

 

Komplexiteten – en mardröm

Medan juristerna fortsätter diskutera vad som är ”tillräckligt säkert” för automatiserade fordon och huruvida dessa ska kräva särskilt körkort eller till och med utökad utbildning för sina ”piloter”, återkommer frågan om tillräcklig säkerhet, eller acceptabel risk om man så önskar, även på tekniksidan. Många sneglar på flygindustrin för vägledning men flera talare vid ITS World Congress 2015 pekar på att automatiserade fordon i större skala erbjuder betydligt större utmaningar än även de mest avancerade flygsystemen.

Vad gäller säkerhetstester för självkörande fordon används idag avgränsade testbanor och i begränsad omfattning utrullning av fordon i vanlig trafik. Men hur många kilometer måste dessa fordon rulla innan man kan påstå att de är tillräckligt säkra? Allt fler diskuterar bänktester och simulering för att hantera systemtester. Men hur vet man om dessa tester är tillförlitliga?

Dagens premiumbilar har komplexa säkerhetssystem för att hålla hastighet, avstånd och position på vägen. Kommande generationer av automatiserade fordon med högre grad av automatisering kräver givetvis ännu högre komplexitet. Följande jämförelse med flygsystem ger en fingervisning om den komplexitet vi står inför att testa fordonen – på vägen eller i testbänk (miljoner rader kod):

  • F22 Raptor (USAF Frontline Fighter) – 1,7
  • F25 Joint Strike Fighter (2010) – 5,7
  • Boeing 787 Dreamliner (2010) – 6,5
  • Premium-klassad personbil (2009) – 100

Vid ett seminarium diskuterades att i mycket högre grad använda den information som redan finns tillgänglig i befintliga system i stället för att bygga nya styrsystem baserat på ännu fler sensorer. Att dela information mellan fordon (V2V) kan också vara ett stöd för att bygga mer robusta system utan att göra det egna systemet än mer omfattande.

Egen kommentar

Även på tekniksidan har vi stora utmaningar kvar, inte minst inom test, verifiering och certifiering. Strategiska satsningar och samverkan krävs på alla nivåer mellan tillverkare och samhälle. Men vem driver den frågan?

Legala ramverk för att dela data

Vid konferensen Automotive Apps and Connected Driving Technologies i Berlin 28-29 september hölls två intressanta presentationer om legala ramverk för att dela data. Utgångspunkten för båda är att digitalisering skapar värden först när data delas mellan aktörer. Men var går gränsen mellan privata data som skall skyddas av integritetsskäl och tekniska data som är offentliga?

Prof Gerrit Hornong, Univ of Passau inledde med att konstatera att data som samlas in i fordon skapar nya affärsmöjligheter. Denna data kan vara relaterad till fordonet, föraren, omgivningen (t ex väder, trafik) och tredjepartstjänster (t ex försäkring, verkstad). Det finns en lång rad potentiella ägare av dessa data. Men begreppet att ”äga” när det gäller data måste definieras. Ett ägande kan t ex transfereras på olika sätt och ägandet har både rättigheter och skyldigheter kopplade. Vem som är ägare behöver inte vara uppenbart när data kommuniceras. Men ägandet är startpunkten för klagomål och avtalsförhandlingar med andra.

Den personliga integriteten skyddas av lag inom EU. Prof Hornong menade att det nödvändiga godkännandet från individen oftast fixas när man klickar ok i en ruta med finstilt text. Den personliga integrititen skyddas av lag, men att ”få rätt” i någon domstol är mer komplicerat. Förr krävdes det ett mycket tydligt syfte för att samla data.

Det finns många krav att ställa på de avtal som skall upprättas mellan parter i en digitaliserad värld. Här kommer flera överlappande och kompletterande lagstiftningar in som Prof Hornong visade många exempel på. För att tillgodose konkurrenslagstiftning skall man inte få data ”inlåst” hos en leverantör, men detta skapar många följdfrågor. Andra lagstiftningar som nämndes var konsumentskyddslagar och datasäkerhetslagar. Han summerade med att de ekonomiska möjligheterna gör att viktiga principer för tolkning och lagstiftning måste läggas fast för hur information skall hanteras. En ny EU-reform är på väg men denna tar inte in dessa frågor. Han menade att det behövs ”legal innovation”.

Dr Marc Störung, advokat vid Osborne Clarke utgick i sin presentation från EU lagstiftning för skydd av personlig integritet Article 1 Directive 95/46/EC. Denna lag skyddar personer, inte data så därför är denna inte fullt tillämplig. Han tog även in Motor Vehicle Block Exemption Regulation som skall skydda konkurrens i försäljning och reparation av fordon. Denna lagstiftning kan göra att fordonstillverkare vill dela viss information som idag är knutna till typgodkännandet. Störung sa också att EUs hantering av Microsofts dominerande ställning samt Tollcollect (vägavgiftssystemet i Tyskland) för att öppna telematikdata kan vara ledande fall. Men Störungs slutsats var att lagstiftningen inte ger mycket hjälp idag.

Automatiserade fordon på FFI-resultatkonferensen

Den 17 september hölls FFI-resultatkonferensen för forskningsprogrammet Trafiksäkerhet och automatiserade fordon. Jag deltog på 4 presentationer, varav en var min egen. Här är en sammanfattning av dessa presentationer.

Mikael Ljung Aust från Volvo Cars pratade på temat Människan och självkörande fordon och vilken förarens nya roll blir när bilen kör sig själv. Han berättade om en studie som Volvo Cars hade genomfört för att ta reda på varför deras kunder skulle vilja ha tillgång till en automatiserad bil. De skulle helt enkelt vilja köra mindre och ägna sig mer åt annat (telefon, ljudböcker, läsa e-post, jobba, prata med passagerarna etc.). Men det innebär också att man som förare kommer få en alltmer passiv roll. En enkel studie har visat att människor är dåliga på att vara passiva, på att övervaka. Det är därför rimligt att anta att det inte kommer finnas någon förarroll när bilen kör sig själv. Förarrollen kommer att upphöra att existera under mer eller mindre långa perioder. Man får helt enkelt ”börja om” (get into character) varje gång man ska köra igen.

Stas Krupenia från Scania berättade om det nyligen avslutade projektet Methods for Designing Future Autonomous Systems (MODAS) och dess resultat. Projektet har haft utgångspunkt i GMOC-designmetoden som vanligtvis används inom reglerteknik för dynamiskt beslutsfattande. Med hjälp av den har man bl.a. tagit fram ett antal multimodala gränssnitt för användning vid automatiserad körning som konvojkörning (platooning). För att kunna utvärdera dessa har man också tagit fram nya utvärderingsmetoder. Utvärderingen gjordes i en körsimulator och den visar att de nya gränssnitten bidrar till bättre situationsmedvetenhet, minskar mentalbelastning, och ökar tillförlitlighet.

Lars Hjort från Scania presenterade delresultat från ett pågående projekt som kallas iQMatic. Det är ett samarbetsprojekt mellan Scania, KTH, Linköpings universitet, Autoliv, Saab och Combitech som startade 2013 med syfte att utveckla en helt självkörande lastbil som kan utföra transportuppgifter i en typisk gruvanläggning. Arbetet i iQMatic är indelat i fem arbetspaket: Projektledning, Perception och fusion, Egenskapsskattning och fordonskontroll, Uppdragsplanering och kommunikation och Avancerade HMI. Perceptionssystemet omfattar flera sensorer som kameror, radarenheter och GPS. Applikationen för uppdragsplanering möjliggör för användaren att välja en lastbil i området och ge den ett uppdrag (t.ex. åka till en viss plats och lasta på grus). Den är ansvarig för att planera en rutt från den aktuella positionen för lastbilen till den positionen som valts av användaren. Lars visade också en film som illustrerar det utvecklade systemet.

Temat för min presentation var Vad händer med lagar och regler relaterade till automatiserade fordon. Jag gav en överblick av relevant arbete i Sverige och i andra länder. Sammanfattningsvis kan man säga att vissa regelverk har utvecklats/håller på att utvecklas för testning av automatiserade fordon på allmänna vägar, men inte för massimplementation. Just nu har olika länder olika regler vilket ökar kostnaderna, förvirring och kan på sikt hindra storskalig användning av den nya tekniken. Samtidigt kompliceras lagstiftningsarbetet av osäkerheten kring hur marknaden kommer att utvecklas. En sak är säker, om man lagstiftar för tidigt finns det risk att man lagstiftar i onödan eller att man lagstiftar fel saker.

Det hölls ytterligare två presentationer inom området, men jag kunde tyvärr inte delta på dem. Johan Tofeldt från AB Volvo pratade på temat Säker och robust arkitektur för automatiserade produkter. Anders Almevad och Joakim Lin-Sörstedt från Volvo Cars gav en presentation om Fordonspositionering och ruttprediktion.

Materialet till dessa och andra presentationer från konferensen finns på FFIs hemsida.

Seminarium om teknologier för automatiserade fordon

Den 3 november arrangerar Sveriges Fordonstekniska Förening, SVEA, tillsammans med Volvo Personvagnar ett seminarium om teknologier för automatiserade fordon.

Agenda:
Inledning med översikt av området automatiserade fordon
Sensor fusion/Positionering
Reglermetoder/Beslutsalgoritmer
Elarkitektur/Infotainment
Systemperspektiv med HMI-utmaningar
Paneldiskussion

Mer information och anmälan på SVEAs hemsida.

Sammanfattning av IV2015

Det stora fokuset för konferensen var autonoma fordon och teknologier för bl.a. navigering och att känna igen hinder, vägskyltar och trafikljus. Även teknologier för att känna igen beteende och rörelser hos andra fordon och oskyddade trafikanter presenterades.

Chris Gerdes från Stanford University, som vi omnämnde i nyhetsbrev 110, gav en presentation om sin forskning på Stanford där de bl.a. adresserar frågan: ”Ska ett automatiserat fordon köra som en människa eller som en robot?”. För att svara på frågan lät de en tävlingsförare tävla mot sitt autonoma fordon ”Shelly”. Tävlingsföraren fick köra ”Shelly” på en tävlingsbana och därefter fick ”Shelly” köra själv. Resultatmässigt blev det väldigt jämt och mellantiderna visade att de båda förarna körde om varandra flera gånger under banan. Men de båda förarna hade olika strategier i sin körstil. ”Shelly” var mer riskbenägen och hade bättre bromsteknik och därmed högre hastighet i kurvorna. De hade också olika strategier i att välja spår, ibland valde ett ”Shelly” snabbare spår, ibland den mänskliga föraren. Men den mänskliga föraren var bättre på att anpassa sig till banans utformning och kunde ta genvägar utanför banan eftersom ”Shelly” var programmerad att hålla sig på banan.

Slutsatsen från seminariet är att det finns mängder av dilemman som måste hanteras av den automatiserade bilen, exempelvis hur regler ska följas eller om regler måste göras om för att kunna följas av automatiserade fordon. En annan viktig egenskap som måste uppfyllas för automatiserade fordon för att de ska uppfattas som pålitliga, är att de måste kunna kommunicera med sin omgivning om vad de gör och varför.

Ryan Eustice, från University of Michigan i Ann Arbour, gav en överblick över deras forskning kring automatiserade fordon. I samarbete med bl.a. Ford har de utvecklat helt självkörande bilar med olika teknologier t.ex. 3D lasersensorer från Velodyne och stereokamerateknik. De framhåller och visar att sensor fusion mellan GPS, radar, lidar och (stereo-) kamera är att föredra för att uppnå bra kännedom om omgivningen[1].

Ryan Eustice presenterade också en ny testbana för uppkopplade och automatiserade fordon som kommer invigas 20 juli vid University of Michigan i Ann Arbour, MCity [2]. Testbanan har kulissbyggnader för att kunna utföra tester i stadsmiljö, den har flera olika typer av vägar med olika friktion och kurvor med olika radie, rondeller och tunnlar. Det finns också trafikljus, gatljus, övergångsställen, filmarkeringar, cykelvägar, trottoarer. Allt som behövs för att utveckla och testa uppkopplade och automatiserade fordon.

Hyundai visar självkörande fordon

Om Toyota var tongivande den första dagen på konferensen så tog Hyundai över den rollen under resten av konferensen, med flera föredrag kring autonoma fordon och sensorsystem för positionering och navigering [3,4]. De demonstrerade också fem automatiserade fordon med integrerade funktioner såsom lane-keeping, car-following, V2X kommunikation och kooperativ nödbroms.

Hyundai är också det företag som talat mest om kooperativa system. De presenterade också några områden som behövde mer forskningsfokus:

  • Verifiering av trafiksäkerhet för automatiserade fordon
  • Interaktion mellan fordon och förare för att uppnå ömsesidig förståelse för intentioner och prestanda
  • Kommunikationssäkerhet och skydd mot cyberattacker

Ett par svenska artiklar

Vi på Viktoria Swedish ICT presenterade två artiklar på konferensen. Ett arbete presenterades i samarbete med Trafikverket och handlade om att koordinera fordon med farligt gods så att de inte ska befinna sig nära varandra på vägar som är extra känsliga för olyckor, t.ex. tunnlar eller broar. Arbetet gick ut på att ge fordon (automatiserade eller manuella) hastighetsrekommendationer så att de anländer till den känsliga vägsträckan med ett förutbestämt säkerhetsavstånd [5].

Den andra artikeln presenterades av Högskolan i Halmstad där även VTI och Viktoria Swedish ICT deltog som författare. Denna artikel handlade om dimensioner inom automatiserad och kooperativa fordon. Det är välkänt att både NHTSA i USA och VDA i Europa har delat in automationen i olika nivåer. Denna artikel handlade om hur även samarbetet mellan fordon kan delas in i olika nivåer [6].

Slutkommentar

Det var en spännande konferens med många bra talare med intressanta presentationer som i de allra flesta fall direkt relaterade till automatiserade fordon.

Nästa år går konferensen 19-22 juni på Lindholmen Science Park i Göteborg. Sista dag för att skicka in bidrag dit är 8 januari 2016.

Källor

[1] Enric Galceran, Ryan M. Eustice, and Edwin Olson, Toward Integrated Motion Planning and Control using Potential Fields and Torque-based Steering Actuation for Autonomous Driving, 2015 IEEE Intelligent Vehicles Symposium (IV) June 28 – July 1, 2015. COEX, Seoul, Korea

[2] MCity, Länk

[3] Dongwook Kim, Taeyoung Chung and Kyongsu Yi, Lane Map Building and Localization for Automated Driving Using 2D Laser Rangefinder, 2015 IEEE Intelligent Vehicles Symposium (IV) June 28 – July 1, 2015. COEX, Seoul, Korea

[4] Yonghwan Jeong, Kyuwon Kim, Beomjun Kim, Jihyun Yoon, Hyokjin Chong, Bongchul Ko and Kyongsu Yi, Vehicle Sensor and Actuator Fault Detection Algorithm for Automated Vehicles , 2015 IEEE Intelligent Vehicles Symposium (IV) June 28 – July 1, 2015. COEX, Seoul, Korea

[5] Lei Chen, Azra Habibovic, Cristofer Englund, Alexey Voronovand Anders Lindgren Walter, Coordinating dangerous goods vehicles: C-ITS applications for safe road tunnels, 2015 IEEE Intelligent Vehicles Symposium (IV) June 28 – July 1, 2015. COEX, Seoul, Korea

[6] Maytheewat Aramrattana, Tony Larsson, Jonas Jansson, and Cristofer Englund, Dimensions of Cooperative Driving, ITS and Automation, 2015 IEEE Intelligent Vehicles Symposium (IV) June 28 – July 1, 2015. COEX, Seoul, Korea

Towards Zero

Förra veckan hölls två konferenser i Göteborg med inslag om automatiserade fordon: Towards Zero och International Technical Conference on Enhanced Safety of Vehicles (ESV). Jag deltog på den förstnämnda, och här kommer några av mina minnesanteckningar:

  • Automatisering av järnvägstransporter har pågått i över 30 år och idag finns helt självkörande tåg i drift i flera länder. Det handlar dock om relativt få sträckor och implementationen är, enligt Michel Ruesen från EEIG ERTMS, väldigt långsam. Järnvägstransporter är komplexa, och för att genomföra en förändring behöver mycket annat ändras. Järnvägstransporter har länge skötts nationellt vilket har resulterat i många olika men ändå sammanhängande system. Det är också så att den tekniska livslängden för sådana system är mycket lång, typiskt trettio till femtio år.
  • Många undrar om lagstiftningen kommer att stå i vägen för automatisering av vägtransporter. Enligt Peter Larsson från Transportstyrelsen är det ingen fara så länge det finns en förare som ansvarar för fordonets färd. Han betonar att det med ökad automatiseringsgrad kommer att finnas behov av ”smart lagstiftning”, med funktions- och systemorienterade förordningar som tas fram i samarbete mellan myndigheter och andra involverade aktörer. Håkan Samuelsson från VCC påpekade att reglerna behöver anpassas för att främja den tekniska utvecklingen.
  • Kontrollöverlämning mellan föraren och fordonet är en tydlig utmaning. Hur lång tid ska en förare få på sig att ta över kontrollen, och vem ska hållas ansvarig om han/hon inte lyckas med detta? Detta var en av frågorna som togs upp. Just nu finns det inga tydliga svar, men förhoppningen är att forskningsprojektet Drive Me ska kasta ljus på denna och andra liknande frågor.
  • Körkorts- och utbildningskrav diskuterades också. Slutsatsen är att det i dagsläget inte krävs några explicita förändringar i körkortsutbildningen. På sikt kan man tänka sig att det krävs mindre kunskap att framföra ett automatiserat fordon och att man får särskilda körkort för detta. För fordonstillverkare som VCC är det dock viktigt att säkerställa att förarna kan hantera nya tekniska lösningar på ett säkert sätt. En av utmaningarna är därför att skriva bra manualer, men också att designa intuitiva gränssnitt som inte lämnar någon möjlighet för missförstånd.

Presentationsmaterialet hittar ni på Trafikverkets hemsida; Trafikverket var värd för konferensen.

Konferenstips

Den 17-19 maj 2016 är det dags för Road Safety on Five Continents (RS5C). Den här gången hålls konferensen i Rio de Janeiro i Brasilien och automatiserad körning är ett av ämnesområdena. Deadline för sammanfattningar är den 16 augusti 2015. Konferensen anordnas av VTI och ANPET i samarbete med TRB. Mer information om konferensen hittas på VTIs hemsida.