Kategoriarkiv: Samverkan människa – maskin

Samverkan människa - maskin, Sensorer, Tester och demonstrationer

Ford går direkt till nivå 4

Ford planerar att lansera produkter med automatiseringsgrad 4 inom 5 år skriver Wired [1].

I den 6-gradiga skalan från 0 (helt manuell) till5 (ingen förare behöver finnas i bilen – typ Googlebilen) utgör nivå 3 ett mellanting där bilen kan köra själv men föraren måste vara beredd att gripa in. Hur detta ska kunna ske är ett problem som bilvärlden brottas med. Kan man överhuvudtaget räkna med att föraren kan ta kontrollen, och i så fall hur lång tid tar det och hur ska bilen och föraren kommunicera?

Ford planerar därför att hoppa över nivå 3 och gå direkt på nivå 4, där bilen ska kunna hantera alla situationer själv men där det fortfarande finns en förare kvar i bilen.

USA Today skriver att Ford är de första att använda testbanan M-City i Ann Arbor, Michigan [2]. En sak som skiljer den från de ställen där t.ex. Google och Tesla genomför sina tester är de hårda vintrarna med mycket snö. Snö skapar problem för sensorer t.ex. att se djup i omvärldsbilderna.

Egen kommentar

Även Volvo Cars Drive Me-bilar kommer att vara oberoende av att föraren kan ta över kontrollen som vi bland annat skrev om i ett tidigare nyhetsbrev.

Snö kan förstås hittas även på AstaZero och de norrländska testbanorna.

Källor

[1] Alex Davies: Ford’s Skipping the Trickiest Thing About Self-Driving Cars, Wired 2015-11-10 Länk

[2] Marco della Cava: Ford is first to test self-driving cars at fake Michigan city, USA Today 2015-11-13 Länk

Personbilar, Samverkan människa - maskin, Tester och demonstrationer

Nissans IDS Concept

I samband med Tokyo Motor Show 2015 visade Nissan upp ett nytt bilkoncept kallat Nissan IDS Concept [1]. IDS är en elbil byggd av kolfiber och har en kompakt, aerodynamisk form. Dess 60 kWh batteri är dock fortfarande konceptuellt och det kommer att krävas en hel del utveckling inom området så att bilen kan laddas snabbt och användas för längre resor.

IDS kan köras både i manuellt och autonomt läge och är byggd kring idén att den ska imitera förarnas körstil och preferenser när den framförs i autonomt läge. Konceptet inkluderar en hel del finesser som att reglage flyttas undan för att skapa mer plats åt passagerarna när bilen framförs själv.

Utöver detta visar konceptet också möjliga lösningar på en viktig utmaning som fordonstillverkarna står inför: hur autonoma bilar på ett effektivt och säkert sätt kan kommunicera med oskyddade trafikanter som fotgängare och cyklister. Konceptet omfattar nämligen en utåtriktad skärm på instrumentpanelen som visar meddelanden som ”After you” till cyklister och fotgängare. Det omfattar också en s.k. ”Intention Indicator” – en remsa av LED-lampor längs sidan av bilen som lyser vitt när fotgängare eller cyklister finns i närheten för att indikera att bilen är medveten om dem.

Egen kommentar

Kommunikation mellan oskyddade trafikanter är ett ämne som nyligen adresserats av svenska aktörer i form av en förstudie och ett examensarbete. Vi återkommer till detta i våra kommande nyhetsbrev.

Här kan ni se IDS konceptet. Nissan har också offentliggjort att de påbörjat tester med ingredienser av IDS i Nissan Leaf och att dessa kommer finnas på marknaden i slutet av nästa år. De kommer nämligen att möjliggöra automatiserad körning på motorvägar.

Källor

[1] de Paula, M., Forbes. Nissan IDS Concept Showcases The Future Of Autonomous Driving. 2015-10-28 Länk

Samverkan människa - maskin

Därför bör bilarna aldrig bli helt självkörande

Professor David Mindell vid MIT har skrivit en bok, ”Our Robots, Ourselves: Robotics and the Myths of Autonomy”, om robotik och samverkan mellan människa och maskin, där han har studerat andra områden än fordon och kommit fram till att helt automatiserade fordon troligen inte är den bästa lösningen [1].

Enligt Mindell så visar exempel från 40 år av automation att teknologin förhoppningsvis kommer att kunna minska belastningen på förarna, men att helt automatiserade fordon inte är den logiska slutpunkten på utvecklingen.

Mindell tar upp exempel från flygplan, miniubåtar, rymdfarkoster etc. där man kommit fram till att behålla piloten som en flexibel del i systemet som kan hantera oväntade och kritiska situationer. Det är kombinationen av människan och datorstödet som ger den bästa totallösningen.

Källor

[1] MIT News: Why Self-Driving Cars Should Never by Fully Autonomous, 2015-10-13 Länk

Samverkan människa - maskin, Tester och demonstrationer

CBS 60 Minutes om självkörande fordon

I ett inslag 4 oktober får CBS reporter åka med i Mercedes och Googles självkörande bilar. Inslaget handlar mycket om hur man kan göra teknologin tillräckligt säker. Googles Chris Urmson säger att det inte går att programmera in situationer för det kommer att finnas oändligt många olika sådana. Istället får man låta bilkollektivet lära sig olika objekt och situationer.

Ni kan se filmen här. En transkriberad version av inslaget finns i [1].

Egen kommentar

Man kan ana skillnader i angreppssätt mellan Mercedes (mer deterministiskt) och Google (mer självlärande), liksom att Google verkar ha kommit längre.

Källor

[1] Bill Whitaker, CBS News: Hands off the wheel, 2015-10-04 Länk

Forskningsprojekt, Funktioner, HMI, Kolonnkörning, Konferenser, Lagstiftning och regelverk, Lastbilar, Övriga fordon, Personbilar, Positionering, Samverkan människa - maskin

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.

Samverkan människa - maskin

Samspelet mellan människor och automation en av de största designutmaningarna i framtidens fordon

Inför TU Automotive-konferensen i Stuttgart den 2-3 november har arrangören släppt ett antal föredrag på YouTube från den amerikanska motsvarigheten av konferensen som gick av stapeln i Detroit i juni i år.

I ett av föredragen förklarar Bryan Reimer, forskare på MIT Age Lab, att samspelet mellan människor och automation kan vara en av de största designutmaningarna i framtidens automatiserade fordon. Dr. Reimer beskriver hur automation med hög, men inte hundraprocentig, tillförlitlighet skapar utmaningar inom områden som tillit, förarkunskaper och behov av träning och utbildning. Hur får vi t.ex. förare att ägna tillräcklig tid till att lära sig hur automatiken fungerar, så att de vet i vilka situationer de kan lita på systemet och inte? Hur ska vi designa fordon så att färdigheter som föraren kan behöva inte försämras för mycket på grund av minskande körerfarenhet utan automatiska funktioner?

Egen kommentar

Dr. Reimer nämner att vi snart kan ha en ny generation av förare utan erfarenhet av helt manuell körning och som kommer att behöva ta hand om oväntade och sällan förekommande situationer så länge som automationen inte är omnipotent.

Det innebär ironiskt nog att utmaningen att designa för förarens roll i fordonet kommer att växa snarare än minska, efter hand som köruppgiften automatiseras under resan mot helt autonoma fordon. Här är ett exempel på hur Google arbetar med överlämning mellan förare och fordon.

Vi följer med intresse hur olika fordonstillverkare bemöter denna paradox, särskilt de som på sikt avser att automatisera bort föraren helt och hållet.

Samverkan människa - maskin

Toyota storsatsar på forskning vid MIT och Stanford

I slutet av förra veckan blev det känt att Toyota kommer att investera 50 miljoner dollar i ett forskningsprogram om automatiserade fordon som ska utföras vid MIT och Stanford University i USA [1]. Budgeten kommer att fördelas jämnt mellan dessa två universitet. Programmet leds av Gill Pratt som varit programledare för DARPA Robotic Challenge.

Forskningen kommer att fokusera på hur automatiserade fordon kan återspegla manuell körning, hur de kan förstå och förutse andra fordons och människors beteende i deras närhet, och hur de kan interagera med dem på bäst sätt. Stanford planerar att studera ämnen som beslutsfattande, igenkänning och perception, medan MIT-forskarna kommer att arbeta med smarta användargränssnitt och samla in och analysera data från manuellkörning i hopp om att lista ut hur vi kör.

Källor

[1] Metz, R. MIT Technology Review. Toyota Investing $50M with Stanford, MIT for Autonomous-Car Research. 2015-09-04 Länk

 

Konferenser, Lagstiftning och regelverk, Samverkan människa - maskin, Sensorer, Tester och demonstrationer

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

Samverkan människa - maskin

Körstilsskillnader mellan unga och gamla

En presentation om att detektera körstil hos unga och gamla förare hölls under en workshop inom Human Factors. Den är baserad på [1] som beskriver ett smart-phone baserat system där en Samsung Galaxy Note 2 och en gratis-app Sensorstream IMU+GPS har använts för att samla data från 15 förare, varav 7 mellan 24-43 år och 8 mellan 64-83 år.

Alla förarna körde en förutbestämd rutt och deras data användes för att bygga en modell som karaktäriserade förarbeteende för en ung resp. äldre förare. Modellen baserades på de uppmätta sidoaccelerationena. Författarna framhåller att mätmetoden skulle kunna förbättras genom att använda t.ex. puls- och blodtryckssensorer.

Man visar med hjälp av maskinlärande algoritmer, Gaussian Mixture Model, där flera sannolikhetsfunktioner kombineras till en modell som beskriver det observerade datat, att det är möjligt att se skillnader mellan unga och gamla förare.

Denna presentation relaterar till en artikel i DN [2] som handlar om att äldre förare kan komma att behöva göra test för att visa sin körskicklighet.

Egen kommentar

Att automatiskt detektera körstil borde vara attraktivt för de allra flesta förare. Förutom att privatpersoner kan få förslag på t.ex. eco-drivingbeteende, borde även försäkringsbolag bli mer intresserade av att introducera variabel premie beroende på körstil med hjälp av denna teknik.

En kommentar från publiken var dock att de såg faran med ett sådant system eftersom det då skulle kunna upptäcka om man druckit ett glas vin. Jag konstaterar oroligt att trafiksäkerhet betyder helt olika saker i Sverige och i Spanien.

Källor

[1] Dong-Woo Koh and Hang-Bong Kang, Smartphone-Based Modeling and Detection of Aggressiveness Reactions in Senior Drivers, 2015 IEEE Intelligent Vehicles Symposium (IV) June 28 – July 1, 2015. COEX, Seoul, Korea

[2] Hansson., M., Dagens Nyheter. Transportstyrelsen: Färre äldre borde få köra bil. 2015-06-27 Länk

Samverkan människa - maskin, Tester och demonstrationer

Svensk teknik för virtuella tester i Storbritannien

Med hjälp av glasögon för virtuell verklighet och ett 360-graders löpband kan man nu virtuellt promenera runt i Milton Keynes och se hur det känns att möta små självkörande fordon (pods) körande på trottoarer [1].

Själva glasögonen är av märket Oculus Rift VR. Löpbandet kallas Omnifinity och är utvecklat av Omnideck, ett svenskt företag. För att känna av rörelser när man går på bandet används 15 takmonterade kameror. Kamerorna aktiverar också valsar som förhindrar att man stiger utanför bandet. Medan man promenerar på bandet flyttar sig den virtuella omgivningen med samma hastighet i motsatt riktning, vilket skapar en upplevelse av att man promenerar i omgivningen. Den här tekniken är utvecklad för militära applikationer och det är första gången som den används för andra applikationer.

Förhoppningen är att det här systemet ska bidra till att övertyga allmänheten om att interaktionen med självkörande pods är säker. Testerna med pods på allmänna gator i Milton Keynes påbörjas under sommaren och planen är att dessa fordon ska vara tillgängliga för allmänheten 2017.

Källor

[1] Charlton, A., IBTimes UK. Walk around an autonomous car-filled town with Oculus Rift and 360-degree treadmill. 2015-06-12 Länk