Kategoriarkiv: Teknologi

Världens minsta gyroskop från Alps Electric

Nikkei TechOn skriver att det japanska teknikföretaget Alps Electric utvecklat världens minsta magnetsfältsensor med mått 1,15 x 1,15 x 0,56 mm [1].

Gyroskopfunktionen åstadkoms m.h.a. medföljande algoritmer som utifrån sensormätningen estimerar vinkelhastighet i x-y-z led. Jämfört med ett inbyggt gyroskop, minskar den nya sensorn strömförbrukningen med 80-90 %.  En annan fördel är en betydligt lägre kostnad eftersom magnetfältsensorer är generellt sett billigare än gyroskop.

Den nya sensorns mätområde är ±4,9 mT i varje riktning. Dess noggrannhet är 0,16 μT och matningsspänning är 1,7–3,6 V för både analoga och digitala delarna.

Alps Electric planerar att påbörja försäljningen av sin magnetfältsensor med gyroskopfunktionen under sommaren och hoppas kunna sälja 2-3 miljoner enheter per månad.

Egen kommentar

Många tillverkare av smartphones inom medium- och lågprissegment har valt att inte utrusta deras telefoner med gyroskop p.g.a. den höga kostnaden. Däremot utrustas dessa telefoner med magnetfälts- och accelerationssensorer och kommer därmed kunna utnyttja Alps Electrics nya gyroskopfunktion. Detta i sig kan utnyttjas för att öka antalet uppkopplade trafikanter, speciellt i utvecklingsländer där billigare smartphones är populära. Man ska dock ej glömma att Alps Electrics nya sensor kommer ha något sämre mätnoggrannhet än ett vanligt gyroskop.

Källor

[1] Hideyoshi, K. Nikkei TechOn. ’World’s Smallest’ Magnetic Field Sensor Comes With Gyroscope Function. 2014-03-04. Länk

Ett nytt ramverk på Virginia Tech

Virginia Tech har fått 1 miljon dollar i finansiering av ett projekt som anses vara en viktig byggsten för automatiserade uppkopplade fordon [1].

Projektets mål är att utveckla, testa och sprida ett ramverk som tillåter fordon att ”prata” med sina förare och med andra fordon. Ramverket ska definiera hur olika meddelanden baserade på fordon-till-fordonskommunikation ska förmedlas till förarna. Det är själva formatet (visuell, audio, etc.) samt ordning och timing för sådana meddelanden som kommer vara i fokus.

Projektet finansieras av NHTSA och är ett komplement till ett annat pågående projekt som drivs av Virgina Tech.

Källor

[1] Virginia Tech. Researchers to design vehicle-to-vehicle communication integration framework. 2014-02-14. Länk

Expertpanelen svarar

Engelska tidskriften The Engineer har ställt ett tiotal frågor kring automatiserade fordon till en expertpanel bestående av: Tim Edwards (MIRA, ett engelskt konsult- och provningsföretag), Jonas Ekmark (VCC), Michael Fausten (Bosch) och Dave Meader (Direct Line Group, ett brittiskt försäkringsbolag) [1].

I det här nyhetsbrevet sammanfattar vi deras svar på några av dessa frågor.

Vad är nuvarande “state of the art” för teknik som ingår i prototypfordon och som inte nödvändigtvis nått marknaden ännu?

Tim Edwards: Grundtekniken som behövs för självkörande fordon har demonstrerats i en eller annan form sedan 2004. Under de senaste 12 månaderna har i princip alla de stora biltillverkarna visat självkörande fordon. Vi ska dock ej glömma att det krävs ytterligare teknikförbättringar i termer av kostnad, packning av komponenter och tillförlitlighet så att dessa demobilar kan klara av alla trafiksituationer.

Michael Fausten: Bosch håller på att utveckla en rad teknologier som så småningom kommer ingå i helt självkörande fordon. Automatic Park Assist som möjliggör för bilarna att parkera sig själva kommer troligtvis att finnas på marknaden 2015. Traffic Jam Assistant som kan ta över kontrollen i hastigheter upp till 50 km/h väntas i massproduktion under 2014. Utöver det håller Bosch på att utveckla och testa funktioner som täcker självkörning i högre hastigheter. Dessa är baserade på data från en rad olika sensorer, som radar och videokameror samt takmonterad lidar, och som tillsammans genererar en 3D-karta av bilens omgivning.

Hur skulle tekniken kunna hantera situationer som idag hanteras av förare, t.ex. att stanna för att låta en fotgängare korsa vägen eller för att ge företräde till andra fordon i en korsning?

Jonas Ekmark: Vi har redan visat teknik av detta slag, men tekniken som kommer finnas i våra första automatiserade fordon kommer att adressera trafiksituationer utan fotgängare (t.ex. pendlings- och motorvägar). Den främsta utmaningen är det automatiserade fordonets förmåga att samverka med olika trafikanter.

Tim Edwards: Google har exempelvis upptäckt att förare i andra fordon har svårt att tillåta det automatiserade fordonet att köra in i korsningen när det står och väntar på ett artigt sätt. Det här problemet har lösts genom att programmera det automatiserade fordonet att köra mer aggressivt i korsningar. Automatiserade bilar har inte samma förhandlingsförmåga som vanliga förare brukar ha.

Vilka åtgärder har tagits för att skydda dessa fordon mot dataintrång?

Tim Edwards: Traditionell fordonsteknik hade robusta metoder för funktionssäkerhet och tillförlitlighet. Det viktiga i dagsläget är att helt integrera säkerhetsaspekterna i design-, utvecklings- och valideringsprocesser. Man måste övergå från att designa fordon för tillförlitlighet (dependability) mot att designa fordon för motstånds- och återhämtningskraft (resiliance).

Jonas Ekmark: Alla externa kommunikationslänkar kommer att kontrolleras för autentisering och krypteras. Det är viktigt att förstå att fordonet inte är konstruerat för att fjärrstyras, så det finns inte mycket mening med att försöka göra det. Om det skulle vara så att radiokommunikationen störs utifrån så skulle detta leda till att fordonet lämnar tillbaka kontrollen till föraren eller stannar vid närmaste säkra plats. Det kommer också finnas skyddsåtgärder för fordons interna kommunikationsnätverk.

Michael Fausten: Genom att använda en ”dubbel arkitektur” kommer vi skapa en tydlig skillnad mellan funktioner som är relevanta för körning (t.ex. förarassistans) och de som inte är det (t.ex. infotainment). I framtiden kommer en säkerhetsmodul också att skydda kommunikationen i varje styrenhet, och företaget Escrypt (dotterbolag till Bosch) håller på att utveckla programvara för detta.

Om ett fordon som använder sig av dagens självkörande teknik skulle sluta fungera och orsaka skador, vem skulle hållas ansvarig ur ett försäkringsperspektiv?

Dave Meader: Om det inblandade fordonet inte blivit återkallat för produktfel eller om det inte finns bevis på att olyckan orsakats av tekniska fel, kommer ett sådant fall att vara väldigt svårt ur ett försäkringsperspektiv. Om ett fordon till exempel skulle skadas vid användning av ett helt automatiserat parkeringssystem är det osannolikt att ett forsäkringsbolag skulle driva fallet mot en fordonstillverkare eftersom kostnaden för skadorna skulle ha varit minimala på grund av låg hastighet.

Hur kommer dessa teknologier att påverka förarens försäkringspremier och skulle ett helt självkörande fordon betraktas på samma sätt?

Dave Meader: Försäkringsbranschen tar hänsyn till nya teknologier i sin försäkringskostnad. Ett fordon som innehåller bra säkerhetsfunktioner belönas med lägre försäkringspremier jämfört med motsvarande fordon utan dessa funktioner. När vi försäkrat någon att köra ett fordon som har en hel del säkerhetsfunktioner, är det sedan individens egen körning som är avgörande. Det är för tidigt att kunna bedöma försäkringsimplikationer för helt självkörande fordon.

Fler intressanta frågor och svar hittas här.

Källor

[1] Harris, S., The Engineer. Your questions answered: driverless cars. 2014-02-17. Länk

Ny standard för trådlös kommunikation

De europeiska organisationerna för standarderna ETSI och CEN har bekräftat att den grundläggande uppsättningen av standarder för fordon-till-fordon (V2V) och fordon-till-infrastruktur (V2I) kommunikation är nu slutdefinierad [1]. De har därmed slutfört uppdraget som de fick av EU 2009.

EU har sedan 2002 investerat över 180 miljoner EUR i forskning kring uppkopplade fordon som lett fram till dessa standarder.  Exempel på sådana projekt är Coopers, CVIS, Safespot, COMSafety, Drive C2X och FOTSIS.

Källor

[1] European Commission, Press Release. New connected car standards put Europe into top gear. 2014-02-12. Länk

Säkrare fordon bromsar och styr ur riskfyllda situationer

Forskare vid Chalmers jobbar tillsammans med Volvo Personvagnar [1] kring aktiva säkerhetssystem som påminner om autonoma system, skriver InderScience [2]. Fordonets sensorer har möjlighet att upptäcka olyckshot och kan ta över både styrning och bromsning av bilen.

Forskarna menar att detta är ett steg mot att göra fordonen säkrare utan att helt ersätta föraren med ett självkörande system. Vidare menar forskarna att det nya systemet är bättre på att välja åtgärd beroende på den aktuella miljön, styra eller bromsa, istället för att som flera av dagens system som är förprogrammerade att antingen styra eller bromsa oavsett omgivning.

Algoritmen är testad i fyra olika vanliga olyckstyper med gott resultat och visar potential för att kunna generaliseras för att också inkludera fler olyckstyper och på så sätt  kunna ta sig ur riskfyllda situationer.

Källor

[1] Mattias Brännström, Erik Coelingh, Jonas Sjöberg ”Decision-making on when to brake and when to steer to avoid a collision” in Int. J. Vehicle Safety, 2014, 7, 87-106

[2] InderScience 2014-01-08: Safer vehicles brake and steer out of harm’s way Länk

BMW och Ericsson är optimistiska vad det gäller 5G

Computer World UK rapporterar om BMWs visioner kring 5G som lyfts fram under Huawei 5G Summit som hölls i München i början av veckan [1].

BMWs chef för uppkopplade tjänster, Sebastian Zimmermann, har påpekat att existerande cellulära nätverk behöver förbättras för att främja automatiserad körning och säkerheten för oskyddade trafikanter. Det är framförallt tillförlitligheten, tidsfördröjningen och täckningsgraden av dessa nätverk som behöver adresseras.

Detta kan göras genom introduktion av 5G, anser Zimmermann. 5G kommer att möjliggöra direkt kommunikation mellan fordon och mellan fordon och andra trafikanter. Detta väntas stimulera utveckling av många nya tjänster.

Dessa åsikter delas av technologichefen på Ericsson, Ulf Ewaldsson som för en månad sedan sagt att de mest imponerande funktionerna i självkörande fordon kommer vara beroende av 5G.

Egen kommentar

5G är 5:e generationens mobilnätverk som håller på att utvecklas av olika organisationer (företag, universitet, myndigheter, etc.). I princip kommer 5G vara en integrering av befintlig teknologi för trådlös kommunikation och kompletterande ny teknologi. Jämfört med dess föregångare (4G/LTE) väntas 5G ha flera fördelar: högre hastighet (upp till 10 Gbps), fem gånger lägre fördröjning (latency) och mycket bättre täckning. 5G kommer vara tillgängligt på marknaden som tidigast 2020.

Mer information om 5G hittas i Ericssons White Paper kallat 5G radio access [2] och på Enablers for the Twenty-twenty Information Society (METIS) hemsida [3].

En inspelning av presentationerna som hölls på Huawei 5G Summit hittas här [4] (börjar vid 0:17:00).

Källor

[1] Finnegan, M., Computer World UK. BMW: 5G is key to self-driving car deployment. 2014-02-10. Länk

[2] Ericsson, White Paper, 5G radio access. Länk

[3] METIS, Länk

[4] Huawei Europe, 5G Summit. Länk

Volvo Cars föreslår magneter för bättre positionering av självkörande bilar

Ny Teknik rapporterade nyligen om ett projekt där Volvo Cars, med finansiellt stöd från Trafikverket, undersöker hur magneter kan hjälpa till att navigera självkörande bilar [1].

På sin testbana utanför Göteborg har Volvo utrustat en 100 meter lång sträcka med små magneter (40 x 15 mm) för att kunna utvärdera faktorer som avkänningsavstånd, tillförlitlighet, livslängd, kostnader och påverkan på vägunderhållet. Magneterna är placerade ca 200 mm under vägytan samt på testbilarna.

Med den här teknologin kan man uppnå en positioneringsnoggrannhet på mindre än en decimeter. En stor fördel är att magneter inte påverkas av fysiska hinder, ljus- eller väderförhållanden.

De preliminära testresultaten verkar vara lovande.

Egen kommentar

Permanentmagneter är tyvärr dyra och känsliga.

Källor

[1] Abrahamsson, H., Ny Teknik. Vägmagneter leder självkörande Volvo rätt. Länk

Krav på att fordon ska kunna ”prata” med varandra

Den amerikanska organisationen för trafiksäkerhet (NHTSA) har meddelat att de kommer ta nästa steg vad gäller trådlös kommunikation mellan lätta fordon [1]. Rent praktiskt innebär detta att organisationen nu kommer att börja ta fram regelverk som kräver att alla nytillverkade fordon i den berörda klassen måste utrustas med enheter som möjliggör informationsutbyte mellan fordon. Det är framförallt säkerhetsrelaterad information som hastighet och position som kommer att utbytas och utbytet kommer ske 10 gånger per sekund.

Det här steget tas för att komplementera bilbaserade sensorer med ett bredare synfält och därmed förbättra trafiksäkerheten. Kommunikationen mellan fordon anses också vara viktig för automatiserade fordon.

NHTSA kommer inom kort att publicera en rapport baserad på analys av data insamlad i projektet Safety Pilot som genomförts i Ann Arbor. Rapporten kommer innehålla information om tekniska möjligheter och begränsningar, sekretess, förväntade säkerhetseffekter samt en kostnadsuppskattning.

Egen kommentar

USA Today [2] skriver att tilläggskostnaden för den här teknologin kommer vara 100-200 dollar per fordon och att säkerhetseffekter kommer märkas redan när 7-10 % av fordonsflottan är utrustade. Efter att teknologin lanserats på marknaden kommer det ta minst 15 år tills hälften av fordonen på amerikanska vägar är utrustade med teknologin. En hel del liknande uppskattningar och intressanta (mot)argument ges i [3].

Källor

[1] NHTSA. U.S. Department of Transportation Announces Decision to Move Forward with Vehicle-to-Vehicle Communication Technology for Light Vehicles. 2014-02-03. Länk

[2] Spangler, T., USA Today. Feds move to require car-to-car safety communication. 2014-02-03 Länk

[3] Diana, F., Blog. Autonomous Vehicles: A Disruption Case Study 2014-02-05 Länk

Mer om Ann Arbor-testerna och uppkopplade fordon

Fast Company skriver mer om de kommande testerna med självkörande bilar i Ann Arbor som vi skrev om förra veckan [1].

Man håller nu på att samla in data från 2800 bilar, sammanlagt 12 miljarder datapunkter som ska användas som komplement till data från sensorer i bilarna, till exempel när dåligt väder gör sensordata otillförlitliga. Man anser att det inte går att nå en hög grad av automatisering utan någon form av uppkoppling.

Nästa steg är att bygga upp en testanläggning (30 acres eller ca 120 000 m2) där man kan prova olika situationer. Till 2021, när allt ska vara i drift, är ett mål att ha självkörande taxibilar som man kan boka via en smartphone. Skribenten Jessica Lebers kommentar: ”Taxis without taxi drivers? As a New Yorker, I can certainly see why that might be safer.”

Källor

[1] Fast Company: The streets of Ann Arbor will soon be filled with driverless cars. 2014-01-24. Länk

 

Google-patent för att följa trafikljus i realtid

Ett patent från Google kallat ”Traffic signal mapping and detection” har nyss publicerats [1]. Genom att analysera bilder tagna med en bil-baserad kamera och leta efter gröna, gula och röda fält kan man identifiera trafikljus och lokalisera dessa på kartan. Informationen om att ett trafikljus slagit om t.ex. från grönt till rött kan sedan kommuniceras till andra autonoma fordon som då kan anpassa hastigheten. Vitsen är att kunna göra detta utan att behöva investera i kommunikationssystem mellan infrastruktur och fordon.

Patentet kan läsas här.

Källor

[1] Chris Chavez, Phandroid 2014-01-20: Newly published Google patent shows how their driverless cars monitor traffic lights in real-time. Länk