Kategoriarkiv: Sensorer

Funktioner, Konferenser, Sensorer

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.

Aktuatorer, Elektronik och processorer, Funktionell säkerhet, Sensorer

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

Sensorer

Lidar från Pioneer

I ett pressmeddelande skriver Pioneer att dess initiala tester med 3D-Lidar för kartläggning av automatiserade fordons omgivning är slutförda och att företaget påbörjat integration av tekniken i fordon [1]. Planen är att utföra fler tester under 2016 för att sedan kunna kommersialisera tekniken under 2017-2018.

Under 2016 kommer man bl.a. att påbörja samarbete med dotterbolaget Increment P för att på sikt skapa ett kostnadseffektivt system för generering av avancerade kartor som uppdateras i realtid.

Källor

[1] Pioneer, News Release. Launch of in-car trials for development of 3D-LiDAR high-performance, compact, low-cost driving space sensor 2015-09-01 Länk

Sensorer

Självsvepande laser från UC Berkeley

En grupp forskare från University of California i Berkeley har utvecklat en ny laserteknologi som väntas leda till mindre, lättare, snabbare och energisnålare LIDAR-enheter [1]. Självkörande fordon nämns som ett lämpligt användningsområde.

Dagens laserteknologi går ut på att speglarna som reglerar ljusvåglängden justeras med hjälp av en extern elektronisk enhet. Den nya teknologin möjliggör automatisk justering av speglarna utan  extern enhet, dvs. lasern integreras med speglarna. Lasernkan därmed göras så liten som några hundra kvadratmikrometer.

Den nya teknologin beskrivs i mer detalj i artikeln Laser optomechanics som publicerats i vetenskapsskriften Nature (Scientific Reports) [2].

Källor

[1] Yang, S., Berkeley News. Self-sweeping laser could dramatically shrink 3D mapping systems. 2015-09-03 Länk

[2] Yang, W., et al., Scientific Reports 5. Article number: 13700. Laser optomechanics. 2015-09-03 Länk

Sensorer

Uber i nytt samarbete med University of Arizona

Uber och University of Arizona kommer att starta ett nytt samarbetsprojekt [1]. Projektet kommer att fokusera på att förbättra optiken hos sensorer som används för kartläggning av självkörande bilars omgivning. Detta innebär att Ubers självkörande bilar kommer att testas i Tuscon, universitetets hemstad.

Projektet stöds av Arizonas guvernör. Fler detaljer kring projektet är för tillfället inte kända.

Egen kommentar

Uber har sedan tidigare ett samarbete med Carnegie Mellon University som bl.a. går ut på att förbättra själva kartläggningen av självkörande bilars omgivning.

Källor

[1] Brandom, R., The Verge. Uber will partner with University of Arizona for self-driving car research. 2015-08-25 Länk

Sensorer, Tester och demonstrationer

Cruise Automation omvandlar vanliga bilar till automatiserade

Startupföretaget Cruise Automation har utvecklat en eftermarknadslösning kallad RP-1 Highway Autopilot, som i princip omvandlar en manuellt framförd bil till en automatiserad [1]. I slutet av maj fick företaget tillstånd att testa två sådana bilar på motorvägar i Kalifornien.

Det är en rad olika sensorer som ingår i lösningen: radar, kameror, GPS och tröghetssensorer. Dessa monteras i framrutan bakom backspegeln. Systemet aktiveras av föraren via en enkel knapptryckning. Utgångspriset för systemet uppskattas ligga på ca 10 000 dollar. Det är dock oklart när det ska lanseras på marknaden.

Källor

[1] Harris, M., IEEE Spectrum. First Aftermarket Autonomous Cars Hit the Road in California. 2015-07-01 Länk

Aktuatorer, Sensorer

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

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

Sensorer

Toyota visar framfötterna

Forskare från både TRINA (Toyota Research Institute North America) i Ann Arbour och från Toyota Central R&D Labs Inc. i Japan hade flera presentationer om sina system som hanterar Environment Perceptron för automatiserade fordon [1, 2, 3, 4].

Toyota ser Environment Perceptron och att förstå omgivande trafikanter och deras intentioner som de stora utmaningarna inom automatiserad körning. I sin forskning använder Toyota ofta takmonterade 3D Velodyne laserscanners (Velodyne HDL-32E) för att läsa av omgivningen runt om ett fordon, vilket de ser som en fördel jämfört med radar, där det ofta krävs flera sensorer för att skapa samma 360 graders vy. Andra metoder som de lyfter fram som intressanta är:

  • Multiband kameror, som använder olika sorters ljus för att detektera olika objekt, t.ex. mänsklig hud, eller som upptäcker i mörker.
  • Integrerad positionering, med hjälp av standard GPS och externa sensorer som accelerometrar eller kända landmärken i kombination med radar/lidar.
  • Stereo/Optical flow.
  • Lidar/Image processing.

Min uppfattning är att Toyota var den biltillverkare som hade flest presentationer och talare på plats. Deras resultat är imponerande och de visar stor bredd på sin forskning – samtidigt vittnar det om stora utmaningar för att introducera helt autonoma fordon på våra vägar.

Källor

[1] Chao Wang, Huijing Zhao, Chunzhao Guo, Seiichi Mita, Hongbin Zha, Visual-Based On-road Vehicle Detection: A Transnational Experiment and Comparison, 2015 IEEE Intelligent Vehicles Symposium (IV) June 28 – July 1, 2015. COEX, Seoul, Korea

[2] Xue Mei, Naoki Nagasaka, Bunyo Okumura, and Danil Prokhorov, Detection and Motion Planning for Roadside Parked Vehicles at Long Distance, 2015 IEEE Intelligent Vehicles Symposium (IV) June 28 – July 1, 2015. COEX, Seoul, Korea

[3] Chunzhao Guo, Kiyosumi Kidono and Yoshiko Kojima, Understanding Surrounding Vehicles in Urban Traffic Scenarios based on a Low-cost Lane Graph, 2015 IEEE Intelligent Vehicles Symposium (IV) June 28 – July 1, 2015. COEX, Seoul, Korea

[4] Keisuke Yoneda Chenxi Yang, Seiichi Mita, Tsubasa Okuya and Kenji Muto, Urban Road Localization by using Multiple Layer Map Matching and Line Segment Matching, 2015 IEEE Intelligent Vehicles Symposium (IV) June 28 – July 1, 2015. COEX, Seoul, Korea

Sensorer

Nytt Michigan-Saudiarabien-samarbete

University of Michigan har etablerat ett nytt forskningscentrum tillsammans med saudiarabiska College of Engineering och King Abdulaziz City for Science and Technology [1]. Forskningscentrat kallas Center of Excellence for Microwave Sensor Technology, och kommer i första hand att fokusera på forskning och utveckling av mikrovågssensorteknik för automatiserade fordon samt metoder för elbilsladdning.

Inledningsvis har ca 2,2 miljoner dollar investerats i centrat. Förhoppningen är att samarbetet ska förlängas och utökas.

Källor

[1] University of Michigan. New Michigan-Saudi Arabia Collaboration Promises Exciting New Research – Beginning with the Auto Industry. 2015-06-09 Länk