Kategoriarkiv: Konferenser

Automatiserade och uppkopplade fordon på Chalmers

Igår eftermiddag hölls ett seminarium om automatiserade och uppkopplade fordon på institutionen för Signaler och System, Chalmers. Seminariet inkluderade fem olika presentationer.

Bart van Arem, professor på Delft University of Technology (Nederländerna), var först ut. Målet med hans presentation var att ”besvara” frågan om automatiserad körning kommer lösa våra problem med trafikstockningar. Svaret är ja, under förutsättning att vi gör på rätt sätt, annars kommer vi skapa nya störningar i trafiken. Detta innebär att vi bl.a. behöver göra följande:

  • Samla in och analysera data från storskaliga utvärderingar i verklig trafik. Det är nödvändigt att detta görs på ett vetenskapligt sätt och att resultaten publiceras i vetenskapliga tidskrifter. Just nu är det väldigt mycket som påstås på diverse webbsidor, men egentligen finns det väldigt lite vetenskaplig grund för dessa påståenden.
  • Genomföra fallstudier (case studies) på regionalnivå.
  • Tydliggöra regler och lagkrav (hur ska automatiserade fordon godkännas?).
  • Reality check – reda ut folks medvetenhet om och acceptans av automatiserade fordon.

Bart påpekade också skillnaden mellan två koncept baserade på fordon-till-fordon kommunikation (V2V):

  • cooperative sensing (fordon utbyter information med varandra för att förbättra situationsmedvetenheten) och
  • cooperative control (fordon utbyter information med varandra för att förhandla, samverka och manövrera tillsammans mot ett gemensamt mål).

I samband med detta gav han en överblick av två nyligen genomförda studier som tittat på dessa koncept: ”Modelling supported driving as an optimal control cycle: Framework and model characteristics” samt ”Rolling horizon control framework for driver assistance systems. Part II: Cooperative sensing and cooperative control”. Båda har publicerats i Transportation Research Part C: Emerging Technologies och finansierats av Shell.

Bart berättade också om Dutch Automated Vehicle Initiative (DAVI) vars syfte är att utveckla och utvärdera automatiserade och uppkopplade fordon. Vi har rapporterat om DAVI i ett av våra tidigare nyhetsbrev.

Miguel Ángel Sotelo, professor på University of Alcalá (Spanien), pratade om hur man kan förbättra prediktering av fotgängares intentioner genom att ta hänsyn till olika ledtrådar i deras kroppsspråk. I en pågående studie på hans universitet har man utvecklat en mjukvara som utifrån (stereo)videodata extraherar fram lederna på en fotgängares kropp och skapar en 3D-modell av fotgängaren. Genom att studera kroppshållningen kan mjukvaran förutsäga fotgängarens rörelsebana. För att göra detta används ”low dimensional latent spaces” där fotgängarens rörelser är mer intuitiva och förutsägbara. Vid en tidshorisont på 0.5 sekunder uppnås en positioneringsnoggrannhet av 35-40 cm, medan en tidshorisont på 0.8 sekunder ger en noggrannhet av 60-90 cm.

Gabriel Campos berättade om sin forskning kring koordination av självkörande uppkopplade fordon i vägkorsningar där traditionella kontrollenheter som trafikljus och stoppskyltar tagits bort.

Det viktiga i det här fallet är att:

a) varje fordon styrs på ett sätt som balanserar dess egna och andra fordons intentioner,

b) problem i ett fordon påverkar inte resten av fordon,

c) förändringar i kommunikationen (ex. dropouts) hanteras på ett adekvat sätt.

Gabriel påpekade att kontrollproblemet är beroende av optimering av en konstnadsfunktion där man undviker kollisioner och uppfyller lokala randvillkor.

Han föreslår en decentraliserad kontrollstrategi där fordon stegvis löser lokala optimeringsproblem. Strategin tar speciell hänsyn till hur varje fordons frihetsgrader kan beskrivas för att undvika kollisioner. En viktig del av det hela är i vilket ordning som besluten fattas.

En del av Gabriels forskning har publicerats på IEEE ITSC 2013 med titeln Autonomous cooperative driving: a velocity-based negotiation approach for intersection crossing.

Hakan Köroğl pratade om hur man kan kontrollera fordon som kör i ett kooperativt fordonståg (platooning). För detta använder han sig av ett Linear Matrix Inequality (LMI)-ramverk eftersom parametervariation och heterogenitet då kan hanteras på ett relativt enkelt sätt.

Roozbeh Kianfar presenterade ett styrsystem för lateralstyrning av fordon i ett fordonståg. Det handlar om en distribuerad kontrollstrategi där strängstabilitet (string stability) uppnås genom att omvandla den klassiska definitionen av strängstabilitet i frekvensdomänen till tidsdomänen. Varje fordon räknar fram egen styrstrategi och skickar information om sina intentioner till det efterföljande fordonet. Alla avvikelser mellan predikteringen och intentioner adresseras genom randvillkor i optimeringsproblemet som löses lokalt.

Roozbehs forskning har publicerats på IFAC-AAC 2013 med titeln A Distributed Model Predictive Control Approach to Active Steering Control of String Stable Cooperative Vehicle Platoon.

Kommentar från Alf Peterson, Senior Advisor på Viktoria Swedish ICT:

Det finns gående, cyklister, kollektivtrafik i form av såväl bussar som spårvagn och tåg som var och en kommer att få mycket högre inverkan och sofistikerad prioritering. I storstäderna pratar man mycket om en mer dynamisk användning av gatusystemet, begränsa biltrafik etc. Detta nämns inte i sammanhangen kring kooperativa fordon.

Innovation Bazaar om automatiserade fordon

I början av veckan höll Vehicle ICT Arena sin tredje Innovation Bazaar, den här gången med titeln Automated Vehicles – Opportunity for Software Companies. Basaren hölls på Lindholmen Science Park i Göteborg och drog till sig ca 200 deltagare. Basaren bjöd på 8 presentationer och en utställning där ett tiotal företag fick demonstrera sina intressen, tjänster och produkter gällande bland annat automatiserade fordon. Här är en sammanfattning av presentationerna.

Jonas Ekmark från Volvo Cars berättade om det nya samarbetsprojektet DriveMe som går ut på att testa 100 automatiserade bilar i verklig trafik på en utvald vägsträcka i Göteborg. Sträckan är ca 50 km lång, har en hastighetsbegränsning på minst 70 km/h, och innehåller inga komplexa korsningar, trafikljus eller rondeller. Målet är att ha en blandning av förare så att man kan studera hur olika förare samverkar med automatiserade fordon. Utöver detta så kommer projektet att möjliggöra studier kring infrastrukturförändringar (exempelvis om körfält och parkeringshus kan designas på annorlunda sätt). Just nu är projektet i en planeringsfas där man försöker definiera en rad olika delprojekt.

Ali Soltani från Qamcom pratade om radarsystem och de förändringar som behövs för att möta kundernas behov på ett priseffektivt sätt. Han påpekade att det långsiktiga målet är att ha en plug-in lösning, vilket är en stor utmaning.

Christian Berger berättade om Chalmers deltagande på Carolo Cup i Tyskland som är en tävling för autonoma bilminiatyrer utvecklade av studenter. Genom att utveckla sådana bilar lär sig studenterna om projektledning, requirement change management och hardware/software integration. Förra året vann Chalmers första priset. Årets tävling går av stapeln nästa vecka och Chalmers deltar med två lag. Vi håller tummarna!

Predrag Pucar från NIRA Dynamics berättade om företagets framgångssaga och hur man använder mjukvara för att ersätta hårdvara och därmed reducera kostnader för sina kunder. Han påpekade också hur lagstiftningen som kräver en viss funktionalitet kan leda till nya mjukvarulösningar. Tire pressure indicator (TPI) som NIRA utvecklat togs upp som ett exempel. Eftersom Predrag har erfarenhet från flygindustrin gjorde han en jämförelse med bilindustrin. Slutsatsen blev att den största skillnaden ligger i connectivity – till skillnad från bilförare har piloter hela tiden koll på var andra flygplan befinner sig och vad de andra piloterna ser. Dessutom sker uppdatering av (icke-kritisk) mjukvara mycket snabbare i flygindustrin.

Petter Hörling från Volvo Cars berättade om hur företaget arbetar på ett systematiskt sätt för att uppnå en bra användarupplevelse. Man måste utgå från användaren och hans/hennes behov både innan, under och efter körningen. Petter offentliggjorde sedan vilka tre lag gått vidare i innovationstävlingen kring interfacedesign.

David Styrborn från AB Volvo mjukvaruinköp berättade om hur man kan skapa nya funktioner genom att kombinera mjuk- och hårdvarukomponenter istället för att köpa kompletta system. Volvo Dynamic Steering, VDS, är ett framgångsrikt exempel på vad man kan åstadkomma med detta (och som f.ö. fått stort mediagenomslag genom videon The Epic Split). David påpekade också att det skapas nya utmaningar när man gör detta eftersom processerna ännu inte hunnit anpassa sig till fullo.

Martin Lidén från Volvo Cars berättade om trenden mot att separera mjuk- och hårdvara och hur man får anpassa sina processer för detta, speciellt vad det gäller infotainment och liknande system. Martin gav exempel på fler olika affärsmodeller som Volvo Cars tillämpar. Företaget vill inte låsa sig fast vid en bestämd affärsmodell utan har en praktisk och handlingsorienterad strategi.

Jag var också där och gav en global överblick av pågående aktiviteter relaterade till automatiserade fordon.

www.lindholmen.se/vehicle kommer konferensdokumentationen att finnas.

Google på ATA

American Trucking Association (ATA) Executive Summit 2013 hölls i början av december i Dallas, Texas. Konferensen handlade om autonoma och uppkopplade fordon samt ”big data” och framtidens lastbilar.

En av talarna på konferensen var grundaren till Google Driverless Car Project, Anthony Levandowski. Han pratade om autonoma fordon och deras framtid på amerikanska vägar. Talet kan ses här.

FISITA Summit 2013, Mainz

FISITA organiserar en årlig konferens för ca 100 personligen inbjudna deltagare från fordonsindustrin, myndigheter, akademi och forskningsinstitut. Årets konferens var den 4:e i ordningen. Deltagarna kom från hela världen varav tre från Sverige, men där Tyskland och Japan dominerade. BMW ansvarade i år för programmet med temat: Can autonomous vehicle make traffic accidents a thing in the past? Alla presentationer och foton finns på [1].

”FISITA is the world body for automotive engineering. We are a federation of the major engineering societies in 37 countries working together to exchange technical knowledge on all aspects of vehicle design and manufacture.” www.fisita.com.

Konferensen inleddes med en kick-off session. En översikt presenterades av Dr Reiner Hoeger, Director Engineering Governance, Continental Automotive GmbH. Ett troligt införande av automatiserade fordon enligt Dr Hoeger är Partly-automated år 2015, Highly-automated år 2020 och Fully-automated tidigast 2025. Utmaningarna för att nå dit ligger inom fyra områden som sedan behandlades i presentationer, paneldiskussion och workshops vid konferensen:

  1. Public Policy, Legal & insurance Issues
  2. Human factors
  3. Infrastructure and Vehicle Technology Requirements
  4. Features and Benefits – The Business Case for Autonomous Vehicles

Eva Molnar, Director United Nations Economic Commission for Europe, presenterade hur FN arbetar med konventioner för att samordna globalt. Wien-konventionerna från 1949 och 1968 refereras det t.ex. till i många sammanhang. Hon sa att FN arbetar på uppdrag av medlemsländerna.

Bryant Walker Smith, Stanford Law School, menade att juridiken inte är så digital som många tycks tro. Lagar och dess tillämpning anpassas efter teknikens utveckling och den allmänna opinionen. Bryant förutsåg en förändring från en produktbaserad affärsmodell till en tjänstebaserad, för att kunna hantera riskerna.

Prof. Dr.-Ing. Frank Flemisch, Fraunhofer FKIE, presenterade hur man arbetar med tester och simulatorer inom human factors för införande av automatisering. Han använde häst-metaforen som grund, dvs jämförelsen med hur kusk och häst samarbetar i olika faser och trafikmiljöer.

Prof. Dr.-Ing. Klaus Bogenberger, University of the Federal Armed Forces, Munich visade hur flödet på motorvägar kan påverkas med automatisering. Han visade att människan är duktig på att hantera incidenter och störningar. Det kommer därför inte att vara givet att automatisering ger stora kapacitetsvinster eller effekter på trafiksäkerheten på kort sikt.

Ricky Hudi, Head of Development Electrics/Electronics AUDI AG, presenterade teknik och vision för “Piloted-driving”, där styrningen sker från ett centraliserat system med höga krav på funktionell säkerhet.

Dr. Anders Lie, Trafikverket Swedish Road Administration berättade om nollvisionen och de stora framsteg som nåtts genom samarbete. Han argumenterade för samarbete även vid införande av automatisering. Anders var den ende som tog upp möjligheterna att bättre optimera infrastrukturen – fler och smalare körfält, styrning av vikter över broar mm.

Slutsatserna från workshoparna blev av allmän karaktär. One-pagers från dessa finns i dokumentationen.

Egna tankar och kommentarer

FNs policies är mindre viktiga enligt flera deltagare. Det är antagligen viktigare vad de nationella myndigheterna gör. Lagarna kommer att anpassas successivt. Här har svenska myndigheter visat att man önskar ligga i framkant.

Första generationen automatiserad motorvägskörning måste ske utan ändring av infrastrukturen. Vinsterna kommer då att ligga i ökad komfort. Det kommer att ta lång tid innan effekterna på trafiksäkerheten kan påvisas med statistik.

Teknik: BMW, Audi och Continental som var tongivande vid konferensen argumenterade för helt integrerade system och små steg. Kunderna köper bilarna för körglädje och automatiserad körning när man bara vill bli transporterad. Delphis representant var den ende som pratade om att funktioner och tjänster kan komma via smartphones. Det var ingen diskussion om utbyggnad av fordon-till-fordonkommunikation DSRC, vilket jag hade förväntat mig som en huvudfråga.

I workshopen om infrastruktur och fordonsteknologi föreslogs flera möjliga områden för samordning och ev standardisering. Men samtliga föll på insikten att det kommer att bli marknaden som bestämmer. Ingen inom fordonsindustrin vill investera i samordning. Ett exemel är att alla var eniga om att det behövs en ”back-end” som ingår i arkitekturen med funktionell säkerhet. Men flera aktörer vill bygga själva istället för att samordna.

Det fanns ingen representant för tunga fordon eller nyttotrafik på konferensen.

Källor

[1] FISITA Summit 2014, presentationer, video och foton; www.fisita-summit.com/2013

Mer från FFI-konferensen

I fredagens utskick skrev jag en notis från FFI-konferensen ”På väg mot målen! På gång för ökad trafiksäkerhet, energi & miljö och ökad konkurrenskraft”. Här kommer lite mer från det som berörde automatiserade fordon.

Claes Tingvall, Trafikverket berättade om nollvisionen och hur den spridits över världen.  Man går nu från det gamla synsättet med passiv och aktiv säkerhet till en helhetssyn på samverkan mellan människa och maskin.

Automatiseringen går väldigt fort nu, och skapar många nya spännande frågor. Säkerheten kommer att den dimensionerande faktorn. En självkörande bil måste vara ”careful, polite and law abiding” – en god trafikmedborgare. Kraven på säkerhet ökar när användarna går från att vara förare till att bli passagerare, på samma sätt som inom flyg, tåg och buss. Infrastrukturens roll blir att skapa en förenklad och logisk miljö som är så säker för autonoma fordon så de slipper stanna eller köra långsamt.

Se Claes presentation här.

Anna Selmarker, Scania berättade om iQdrive, en demonstrator för självkörning i köer som frigör tid åt förarna att göra annat. Se en beskrivande film här. Scania har utvecklat teknik, HMI och formgivning ihop. Man har pratat med förarna och utvecklat lösningarna från deras faktiska problem, som t.ex. filbytessituatinen. Kunskapen som byggts för säkerhet kan man också att använda för bränslebesparing.

Se Annas presentation här.

Egen kommentar

Frågeställningarna avseende automatiserad körning breddas nu från bara teknik till att omfatta även andra frågor som samverkan med förarna. Detta i sig är ju mest relevant när det fortfarande finns en förare kvar att samverka med, även om samverkan med andra fordon och andra trafikanter kommer att finnas kvar även med helt självgående fordon.

Källor

[1] http://www.vinnova.se/ffikonferens2013

Autonoma fordon på Connected Car Expo

The Wall Street Journal [1] skriver också att huvudchefen på NHTSA (den amerikanska myndigheten som reglerar fordonssäkerhet) har, i samband med Connected Car Expo som pågått i Los Angeles den här veckan, tydliggjort att NHTSA stödjer insatser från fordonstillverkare och andra företag att utveckla fordon som kan köra sig själva.

Han har dock ”varnat” för att det kommer ta flera år innan myndigheterna vågar tillåta helt autonoma fordon i trafiken för andra syften än testning. Detta eftersom myndigheten anser att teknologin är omogen.

General Motors vice chef för hållbar utveckling var inne på samma spår som NHTSA. Han menar att helt autonoma fordon ligger väldigt långt i framtiden och att antalet automatiserade funktioner i fordon kommer öka successivt.

Continentals chef för Nordamerika sade i princip samma sak, men han påstod att helt autonoma fordon kommer vara tillgängliga runt 2025. Han påpekade också att Googles frammarsch inom området kommer driva traditionella fordonstillverkare till snabbare utveckling.

Fords vice VD använde sitt tal på Connected Car Expo till att vädja till Googles representanter om ett närmare samarbete kring inbyggda navigationssystem. Detta för att minska antalet förare som använder kartor i Googles telefoner under körningen, vilket är farligt och kan orsaka olyckor och incidenter.

Egen kommentar

Continental inte sagt något om att autonoma fordon kommer börja säljas år 2025, bara att de kommer finnas tillgängliga.

Alltfler beslutsfattare i den traditionella fordonsindustrin börjar varna för att utvecklingshastigheten går för fort. Är det ett tecken på skillnaden i utvecklingstider mellan fordonsindustrin och mjukvaruindustrin vi ser?

Källor

[1] White, B. J., The Wall Street Journal. U.S. Regulators Back Efforts to Develop Cars That Drive Themselves. 2013-11-19. Länk (Vid problem att se hela artikeln via länken: gör en sökning på artikelns namn via Google)

FFI-konferens ”På väg mot målen! På gång för ökad trafiksäkerhet, energi & miljö och ökad konkurrenskraft”

På gårdagens FFI-konferens ”På väg mot målen! På gång för ökad trafiksäkerhet, energi & miljö och ökad konkurrenskraft” togs förstås även automatiserade fordon upp. Första gången var för två år sedan, och nu kommer snart de första bilarna med någon form av automatisering. Flera talare pratade om att det går oerhört fort, fortare än någon annan utveckling inom fordonsindustrin tidigare.

I gårdagens nyhetsbrev om energieffektiva fordon (utgivet av Energimyndigheten) skriver Magnus Karlström om Toyotas framtidsvision att relationen mellan en bil och förare ska bli som mellan en ryttare och en häst. Ny teknologi som artificiell intelligens och röstigenkänning ska användas i bilen så att bilen kan känna av hur föraren mår för att kunna småprata. Föraren och bilen ska bli vänner.

Kontakta Magnus om ni vill läsa mer.

Exploring the User Experience of Autonomous Driving Workshop Automotive UI 2013

Skrivet av Maria Nilsson, Viktoria Swedish ICT

Hur kommer användarupplevelsen att varar för autonoma bilar? Vad är viktigt vid design av gränssnittet mot föraren?

Detta diskuterades i samband med Automotive UI 2013 på en workshop om användarupplevelsen vid användande av autonoma bilar, organiserad av Intel i samarbete med Microsoft.

På workshopen presenterade representanter för Intel en översikt (baserat på publik information) över olika biltillverkares tankar kring gränssnitt och autonoma bilar:

  • Toyota/Lexus Advanced Active Safety Reseach Vehicle är designad som en ”co-pilot” som tar över inför en överhängande olycka
  • Lincoln MKL (Ford Fusion) kan, när föraren aktiverat systemet, styra tillbaka bilen till nuvarande fil
  • Audi tar bort hastighetsmätaren och visar istället föraren ”världen” från bilens perspektiv vid aktivering
  • Honda ger auditiv varning (pip) var 10 sekund för att påminna föraren om att denne ska ha händerna på ratten (föraren förblir i kontroll)
  • BMW har implementerat reglerlagar som t.ex. att aldrig göra omkörningar på höger sida
  • GM/Cadillac har utvecklat något som de kallar ”Super control” som tar över när föraren först aktiverat konstantfarthållaren och sedan körfältsvarning (två knappar)
  • Ford frågar föraren om bilen ska ta över när den upptäcker en trafikstockning
  • Mercedes Benz visar bland annat energiflöden och ger föraren möjlighet att använda pekskärm för sekundära uppgifter

Vidare lyfte Intel fram att fordonstillverkarna och deras underleverantörer framförallt fokuserar på säkerhetsaspekter och  mindre på underhållning/komfort i samband med autonoma fordon. Intel ansåg att man borde trycka mer på produktivitet och möjligheterna till komfort/social interaktion när bilen blir mer och mer automatisk.

Egen reflektion: Det visuella gränssnittet är i fokus för autonoma bilar: oftast är det en särskild knapp eller spak som aktiverar autonom körning på eller i närheten av ratten. Denna knapp/spak skiljer sig åt med avseende på hur ”utsmyckad” och framträdande den är i bildesignen.

Den (nuvarande) autonoma bilen skapas genom att kombinera redan existerande aktiva säkerhetssystem.

Intressant är att endast Ford verkar ha en mer proaktiv approach där systemet frågar föraren om den ska ta över istället för att vänta på input från föraren.

Rapport 3 från ITS World Congress i Tokyo

I nyhetsbreven som rapporterat från ITS World Congress framgick det inte att jag syftade på konsumenten när det gäller regler och standardisering. Bilkonsumenter är oftast lyckligt ovetande om arbetet med utveckling av funktioner i fordon. Min poäng är att ju mindre man begränsar för konsumenterna desto bättre. Eftersom vi sluppit ta nytt körkort när vi fick ABS bromsar och farthållare hoppas jag vi slipper ta nytt körkort när vi får mer och mer autonoma bilar.

Nu fortsätter rapporten från ITS World och denna gång handlar det om ett lyckosamt försök att reducera köer med hjälp av C-ITS (kooperativa intelligenta transportsystem) som visades som ett showcase på konferensen.

Japan består till största del av berg och motorvägarna som förbinder landets städer är således backiga vilket medför problem med ojämnt trafikflöde. Många fordon har problem att hålla jämn hastighet, de sackar ofta i uppförsbackarna, speciellt i omkörningsfilen. I ett samarbete mellan Toyota, Nissan, Honda, Mazda, Subaru och en rad statliga organisationer har ett system tagits fram som visat avsevärd förbättring av flödet på motorvägen mellan Tokyo och Nagoya. Systemet hjälper till att förbättra flödet på motorvägen på fyra olika sätt:

  1. Instruktioner till förarna att vid behov byta fil från omkörningsfilen till innerfilen i uppförsbackar
  2. Instruktioner till förarna att hålla en bestämd tidslucka till bilen framför, förarna använder acc eller kör manuellt
  3. Systemet kan skicka inställningar till kooperativ adaptiv farthållare som automatiskt styr hastigheten och minskar hastighetsvariationerna ännu mer
  4. Även efter uppförsbackarna påminns förarna om att fortsätta hålla en bestämd tidslucka till bilen framför

Systemet använder mätsensorer i infrastrukturen för att upptäcka köer och densitetsskillnader mellan filerna. Ett back-end system beräknar hur trafiken ska guidas för att minska köer och instruktioner skickas antingen via variabla vägskyltar eller via V2I till ”on-board-units” sk. ITS Spots [1] i fordonen. Simuleringar visar att om 20 % av fordonen använder systemet kan köerna minska med 25%.

Egen kommentar

Detta är ett utmärkt sätt att använda befintliga system för att förbättra trafikmiljön. Utmaningen ligger i att förmå förarna att följa instruktionerna. För många är det nog motsägelsefullt att man kommer snabbare fram om man byter till innerfilen.

Källor

[1] ITS Spot länk