Kategoriarkiv: Aktuatorer

Tips att läsa över jul och nyår

Här kommer några lite längre artiklar att läsa efter julgröten.

Passenger Monitoring in Future Autonomous Vehicles World: Det finns flera sätt som ett fordon kan känna puls, andning och andra hälsorelaterade signaler.

A Supercharged Automatic Emergency Braking System: Voyage SafeStop är ett nödbromssystem designat från grunden för förarlösa fordon.

Kooperative Mobilität im Digitalen Testfeld Düsseldorf: Om projektet KOMOD där nya teknologier för högautomatiserad kröning och V2I testas på en 20 km lång provsträcka.

Transpolis – Europe’s largest mobility testing ground is located in France

Coming in 2020: Major Dataset Update to nuScenes by Aptiv: nuScenes är en databas för sensorsignaler från automatiserade fordon.

Our first debut: Refraction’s robot delivery service launches today in Ann Arbor: en kommersiell autonom varuleveranstjänst.

Stort internationellt intresse för Göteborgs hållbara lösningar: Transportansvariga på olika nivåer från bland annat Mexiko, Indien och Egypten besökte Göteborg i oktober för att få veta mer om elektrifiering, självkörande fordon och mobilitetstjänster – men också eldrivna lastcyklar i Nordstan.

Zoox arkitektur

Startupföretaget Zoox har nyligen fått ett nytt patent beviljat av den amerikanska patentorganisationen USPTO [1]. Patentet heter Quadrant configuration of robotic vehicles och beskriver en modulär fordonsarkitektur.

I grova drag innebär det att fordonet består av fyra enskilda symmetriska delar. Fordonet är eldrivet, har fyrhjulsdrift och kan framföras i båda riktningar utan att behöva vända om.

Egen kommentar

Den här arkitekturen kan underlätta tillverkning och underhåll av fordonen, två viktiga egenskaper för massproduktion. Att fordonet har fyrhjulsdrift kan vara en indikation på att Zoox planerar lansering i mer utmanande miljöer än i Sunny Cali där de har sin utvecklings- och testverksamhet. Något annat värt att notera är att Zoox köpt upp ett forskningsfordon från KTH med liknande egenskaper.

Källor

[1] [US Patent & Trademark Office, Patent Full Text and Image Database. Quadrant configuration of robotic vehicles. 2017-10-31 Länk

Halvledarindustrins syn på autonoma fordon

Halvledartillverkaren Infineons VD Reinhard Ploss tror att framtidens automatiserade fordon kommer att skapa en stor efterfrågan på såväl halvledare som sensorer och aktuatorer, även om det kommer att ta lång tid att nå fullt självkörande bilar [1]. På vägen dit kommer det att finnas stor nytta även med uppkopplade fordon. Det finns också mycket att göra med elektronisk reglering av förbränningsmotorer för att minska koldioxidutsläppen.

Ploss tror att det kommer att räcka med dubbel redundans i autonoma vägfordon (flygplan har tredubbel).

Han ser en stor utmaning för halvledarindustrin, i att  innovera för ny och bättre funktionalitet och samtidigt sänka kostnaderna. Vad gäller högfrekvensradarsystem så kommer det att krävas nya teknologier. Ploss ser också stora fördelar med kiselkarbid jämfört med vanligt kisel, speciellt i elfordon som kan få förbättrad verkningsgrad.

Källor

[1] Pete Singer: Infineon CEO Says Robot Cars Will Drive Semiconductor Demand, Semiconductor Manufacturing & Design 2015-10-12 Länk

ZF TRW visar teknologi för automatiserade fordon

Det tyska företaget ZF köpte ju amerikanska TRW i maj och i 1 juli visade man för första gången upp gemensam teknologi för fordonsautomation i Berlin. Det var byggblock för automatisk styrning (elstyrservo), bromsning (ESP) och acceleration (ACC/LCA) ihop med deras AC1000 radar och S-Cam 3 videokamera och ett sensor fusion-system [1], [2], [3]. Det handlar om förarstödssystem för körning i en fil i hastigheter över 40 km/h och där föraren förväntas övervaka körningen hela tiden.

Nästa steg är att addera 360-graders-sensorer för att även kunna klara omkörningar och filbyten.

Källor:

[1] Livonia-based ZF TRW Launches Semi-Automated Driver Assist Systems, Dbusiness 2015-07-02 Länk

[2] Automated driving and future developments in focus at ZF TRW press event 2015-07-02 Länk

[3] ZF TRW Demonstrates Semi-Automated Highway Driving Assist System 2015-07-01 Länk

Hårdvaran finns och är billig

Baserat på en nyligen publicerad rapport från Boston Consulting Group, skriver Wired att automatiserade fordon kommer vara billigare än vad man tror [1]. Detta eftersom hårdvaran (sensorer, processorer och aktuatorer) som behövs för automatiserad körning finns ute på marknaden och är relativt billig.

En grov uppskattning är att s.k. autopilot för motorvägskörning kommer kosta runt 5 500 dollar utöver bilens standard pris. Ungefär lika mycket kommer automatiserad körning i stadsmiljöer att kosta, medans autonom parkering väntas ligga på ca 2000 dollar. Vill man ha en helt självkörande bil i alla trafikmiljöer får man betala runt 10 000 dollar extra. Detta är priser som kommer gälla i alla fall de 10 första åren efter att dessa bilar lanserats på marknaden. Det är dock möjligt att priserna pressas ännu mer när massproduktion börjar.

Källor

[1] Davies, A., Wired. Turns Out the Hardware in Self-Driving Cars Is Pretty Cheap. 2015-04-22 Länk

Elektronik i Fordon 2015

22-23 april hölls årets Elektronik i Fordon i Svenska Mässan, Göteborg, med ca 330 deltagare. Första dagens program var gemensamt medan andra dagen var uppdelad i spåren Elektronik & arkitektur, Säkerhet, Transmission & drivlina, Tunga fordon samt Test & validering. Automatisering av fordon fanns med i samtliga delar, mer eller mindre.

Flera presentationer behandlade automatisering med fokus på uppkoppling. Redan idag är de flesta lastbilar i Europa uppkopplade på något sätt, även om de ännu inte delar data med varandra så mycket. Uppkoppling och delning av data möjliggör nya tjänster men skapar också utmaningar för företagen i att hitta lämpliga affärsmodeller. Fordonstillverkarna funderar också på hur mycket de ska öppna upp sig och t.ex. ge tredjepartsutvecklare tillgång till insamlade data. Nya aktörer kommer, frågan är hur mycket man vill hjälpa dem.

Annars fokuserar lastbilssidan mycket på konvojkörning, eller ”platooning”. Tanken är att minska bränsleförbrukningen genom att köra lastbilarna nära efter varandra och få aerodynamiska vinster. Eftersom bränslekostnaden utgör ungefär 40 % av den totala kostnaden för ett åkeri så finns det pengar att spara. Dagens förare gör också detta manuellt och kortare stunder. Med automatisering så skulle man kunna köra med kortare avstånd och längre tid. Om bilarna samtidigt är uppkopplade kan man göra funktionen bättre, bland annat genom att planeringshorisonten flyttas längre bort. Men samtidigt så känner förarna tveksamhet, när de tappar sikt och tvingas förlita sig på ett system. Ofta har man valt chaufförsyrket för att känna sig fri. Ett annat potentiellt problem som nämndes var att bilarna tvingas till frekventa inbromsningar om man ligger nära varandra, vilket leder till energiförluster som äter upp en del av de aerodynamiska vinsterna.

På systemsidan handlar det mycket om att kunna samla in och hantera stora mängder data. Inte minst videoströmmar från kameror kräver mycket bandbredd och dagens fordonsinterna kommunikationsbussar kommer kanske inte att räcka till.

Alla funktioner behöver inte nya sensorer. Volvo Cars visade en lågfriktionsvarning som bygger på information från befintliga källor inklusive informationsutbyte med såväl väghållare, myndigheter som andra fordon. Samma princip kan användas även för andra funktioner som t.ex. att varna för utryckningsfordon och ge information vart man ska styra för att ge dem fri väg, koordinera vävning vid trafikmot eller i framtiden koordinera automatiserade fordon. Den här typen av system brukar kallas kooperativa informations- och kommunikationssystem eller C-ITS. Konvojkörning med uppkopplade och samverkande fordon som nämndes ovan hör också dit.

En annan fråga som togs upp var hur man ska kunna verifiera och validera självkörande fordon. Att köra fältprov skulle kräva att man köra miljardtals km vilket inte är genomförbart. Ett alternativt koncept som studeras är att istället försöka identifiera kritiska situationer från bland annat olycksdatabaser och fältprov och därefter simulera dessa för att se hur det tekniska systemet hanterar dem. Simuleringarna kan då blanda verkliga inspelade data med simulerade så att man till exempel kan lägga till en simulerad älg. Man kan sedan göra snabba mjukvarujusteringar och testa igen. Problemet här blir istället att veta att man hittat tillräckligt många kritiska situationer.

Hur önskvärda automatiserade fordon är och hur man kan ta reda på det har adresserat inom forskningsprojektet MODAS. Drivkrafterna är säkerhet, bekvämlighet, effektivitet och miljövänlighet. Men för att få ut de positiva effekterna krävs användare och system i samverkan. Om man till exempel inte känner tillit till systemet så slappnar man inte av och använder tiden till annat. Undersökningar man gjort visar att det är ungefär lika mellan människor som är positiva till automatisering och de som är skeptiska och vill ha kontroll och köra själva. Bland annat hörde majoriteten av lastbilsförarna till den senare gruppen.

Något annat som diskuterats är vikten av skalbarhet. Det är viktigt att sensorer och tillhörande mjukvara är uppbyggda på ett sätt som möjliggör att de lätt kan anpassas till olika typer av fordon. Ett avancerat kamerasystem som används i premiumbilar ska exempelvis på ett enkelt sätt kunna konfigureras om för en billigare bil.

Man visade också studier av elmotorer i elfordon som kan användas som aktuatorer för aktiv säkerhet. Eftersom elmotorerna har betydligt snabbare respons än förbränningsmotorer och dessutom har god reglerbarhet så kan man till exempel använda dem för att gasa på eller flytta bilen framåt vid risk för en kollision bakifrån.

Ett annat ämne som togs upp i flera föredrag var informationssäkerhet och standarden för funktionell säkerhet (ISO 26262). Man måste kunna säkerställa att den avancerade tekniken i automatiserade fordon alltid uppför sig som det ska och att den lyckas hantera oförutsedda händelser, både i och utanför fordonet. ISO 26262 är inte utvecklad med detta i åtanke och för närvarande är dess begränsningar ganska okända.

Slutligen kan vi också nämna att ett nytt projekt kallat COPPLAR har annonserats. Projektet är för närvarande under uppstart och kommer involvera flera parter, däribland Chalmers. Det går ut på att utveckla teknik för automatiserad körning i stadsmiljö, som utöver bilbaserade sensorer involverar trådlös kommunikation (V2X). Två bilar kommer att utrustas med den utvecklade tekniken som sedan ska utvärderas på testanläggningen AstaZero.

ZF köper TRW Automotive

Förra veckan blev det klart att det tyska företaget ZF Friedrichshafen köper amerikanska fordonskomponenttillverkaren TRW Automotive.

Enligt Automotive News [1] är ett viktigt skäl för ZF att få tillgång till TRWs teknologi för kollisionsundvikande system som kameror, elstyrservo och elektroniskt reglerade bromsar – nyckelteknologier för automatiserade fordon. Enligt TRWs VD John Plant är utvecklingen av dessa teknologier så komplex och dyr att endast ett fåtal stora leverantörer kan klara det.

Konsultfirman IHS Automotive har räknat ut att marknaden för automatiserade fordon kan nå 21 miljoner fordon 2030, varav en stor del, 14 miljoner, är Nivå 3-fordon enligt NHTSA-skalan. Men, säger man, även om den mer sofistikerade teknologin aldrig når marknaden så kan leverantörerna ändå tjäna pengar på mer grundläggande kollisionsundvikande system som sprider sig neråt till även lågprissegmenten. ZF-TRW räknar med att ta en stor del av den kakan.

Närmast på gång från TRW är en radar kallad AC 1000 som kopplad med en kamera kan hjälpa fordon att automatiskt styra, accelerera och bromsa. Dock fungerar det bara på landsvägar och i normalt dagsljus och kan inte hantera filbyten.

ZF har en lång historik. Företaget grundades 1915 av Ferdinand Zeppelin för att leverera transmissioner till hans luftskepp. Även om transmissioner har varit företagets kärna så har man också ökat produktportföljen bland annat med köpet av Sachs som bland annat tillverkar stötdämpare och motorkomponenter.

Egen kommentar

Konsolideringen bland fordonsindustrins leverantörer av denna sorts teknologier kan innebära att mindre fordonstillverkare som t.ex. Volvo Cars kan hamna i strategiskt underläge när det gäller att få tillgång till de nya teknologierna tidigt. De stora leverantörerna kan förväntas prioritera större affärer.

Källor

[1] ZF-TRW ’playing in a new league’; Combo gains clout in collision avoidance, Automotive News 2014-09-22 Länk

Bosch kombinerar broms och styrning för att undvika kollision med gående

Att automatiskt upptäcka gående i stadsmiljöer är ett angeläget problem för fordonstillverkare och att undvika en kollision med dessa kan vara svårt.

Bosch har i ett forskningsprojekt [1] testat ett system som både svänger och bromsar för att undvika gående som plötsligt dyker upp framför bilen.

En användarstudie med 30 förare utfördes för att undersöka hur den automatiska bromsningen och styrningen påverkar föraren när den aktiveras för att undvika en gående, i detta fall en ballongdocka som dök upp bakom en parkerad lastbil.

Test gjordes även för att se hur förare hanterade en händelse när systemet gjorde undanmanöver trots att det inte fanns någon fotgängare.

I båda fallen behöll föraren kontrollen över bilen genom att göra en motmanöver. Föraren kunde uppfatta dels att det fanns ett hinder och då gjordes en mindre motmanöver än när bilen gjorde undanmanöver när det inte fanns någon gående, då gjorde föraren en större motmanöver.

Källor

[1] Christian Braeuchle, Folko Flehmig, Wolfgang Rosenstiel, Thomas Kropf, Driver Influence on Active Pedestrian Protection Systems with Combined Braking and Steering, Second International Symposium on Future Active Safety Technology Towards zero traffic accidents, September 22-26 2013, Nagoya, Japan