System of systems

Vårt systerinstitut SICS Swedish ICT – Swedish Institute of Computer Science – utger kopplat till FFI-projektet TIVES (Technology Intelligence within Vehicle Electronics and Software) ett nyhetsbrev för omvärldsbevakning av FOU inom fordonselektronik.

Det senaste handlar om ”System of systems” vilket har många kopplingar till autonoma fordon. Ni hittar nyhetsbrevet här.

Autonoma godstransporter i Australien

Det brittisk-australiensiska gruvbolaget Rio Tinto har utökat sin fordonsflotta med 53 självkörande lastbilar, skriver IT News [1]. Dessa finns i fyra gruvor i Australien och är av märket Komatsu.

Enligt bolagets VD Sam Walsh har dessa lastbilar under det senaste året förflyttat mer än 150 miljoner ton material. Detta är ungefär 50 miljoner ton mer än året innan. Den här snabba ökningen visar hur mycket Rio Tinto investerat i autonom teknik.

Det tog fyra år att nå de första 100 miljoner ton som förflyttats med självkörande lastbilar.

Varje självkörande lastbil kan frakta runt 290 ton åt gången. Användningen av dessa lastbilar har resulterat i bättre fraktcykel, ökad livslängd på däcken samt reducerad bränsleförbrukning och underhållskostnad.

Målet är att så småningom ha en flotta med 150 av Komatsus självkörande lastbilar.

Egen kommentar

Något som inte nämns i artikeln ovan är vilka problem som autonoma fordon bemöts i gruvorna. Detta har bl.a. diskuterats av Engineering and Mining Journal här. Artikeln tar inte heller upp något om data som produceras och hanteras vid användning av autonoma fordon i gruvorna. För en översikt av detta kan jag rekommendera artikeln Designing Mines with Data in Mind.

I en nyligen publicerad artikel skriver Bloomberg att Rio Tinto kommer snart börja använda självkörande tåg för att transportera gods från gruvor till kusten och drönare för att övervaka, följa och styra arbetet i avlägsna gruvor. Det nämns också att gruvjättar som Rio och BHP Billiton kan komma att fram till 2030 introducera underjordiska robotar som kartlägger gruvorna i detalj och autonoma borrmaskiner som kan skilja järnmalm från annat material.

Källor

[1] IT News. Rio Tinto grows driverless truck fleet. 2014-04-16. Länk

Självlysande väg i Nederländerna

Wired UK skriver att en s.k. glow-in-the-dark-väg kommer att testas i Nederländerna [1].

Detta ingår i en proof-of-concept-utvärdering där ljusabsorberande vägmarkeringar kommer att ersätta vanlig gatubelysning på en 500 m sträcka av motorväg N329. Den självlysande effekten har uppnåtts genom att tillsätta luminiscerande pulver till vanlig färg för vägmarkeringar. När färgen utsätts för ljus under en hel dag kan den lysa upp till åtta timmar efter det. Det finns ännu inga uppgifter om hur färgen påverkas av slitage.

Den här prototypen har utvecklats av designföretaget Studio Roosegaarde och vägkonstruktionsföretaget Heijmans. De planerar att på en lite längre sikt testa andra typer av självlysande information som till exempel stora snöflingor som blir synliga på vägytan när temperaturen sjunker till en viss nivå.

Här är en film som illustrerar det hela.

Egen kommentar

Det här påminner om projektet där Volvo Cars och Trafikverket undersöker hur magneter nedgrävda under vägytan kan hjälpa till att navigera självkörande bilar. Det återstår att se om självlysande markeringar kan användas för bättre positionering av självkörande fordon.

Källor

[1] Clark, L. Wired UK. Glow-in-the-dark roads make debut in Netherlands. 2014-04-11. Länk

Washington D.C. på väg att tillåta självkörande fordon för ”alla”

I enlighet med nuvarande lagstiftning som tillåter test av självkörande fordon på allmänna vägar i Washington D.C. (Autonomous Vehicle Act of 2012), har distriktets departement för motorfordon nu föreslagit en ny regel som, förutsatt att det inte finns några väsentliga invändningar, kommer att träda i kraft i början av maj [1].

D.C. kommer därmed bli den första jurisdiktionen som tillåter självkörande fordon för andra syften än prov.

Den föreslagna regeln upprättar en definition av autonoma fordon samt rutiner och avgifter för registrering, benämning och utfärdande av tillstånd för autonoma fordon.

Om man vill kunna få köra ett autonomt fordon, manuellt eller autonomt, måste man ansöka om en uppgradering av sitt nuvarande körkort, dvs. fylla i några papper, skriva under och betala en avgift på 20 USD. Så här står det i den föreslagna regeln:

”To obtain an ”A” endorsement on his or her driver license from the Director before the person may operate an autonomous vehicle in the District, even if the person intends to operate an autonomous vehicle only in the non-autonomous mode”

För att få uppgraderingen (”A” endorsement) måste en förare intyga följande:

  • Att hon/han känner till distriktets vanliga lagar och trafikregler för motorfordon och att han/hon omfattas av dessa, dvs. att han/hon kommer att anses vara förare av det autonoma fordonet även när det framförs i ett autonomt läge.
  • Att hon/han genomgått en utbildning hos en fordonstillverkare eller återförsäljare i hur ett autonomt fordon hanteras, och vilka möjligheter och begräsningar det har.
  • Att hon/han kommer att lämna in kompletterande uppgifter om det skulle behövas för att fastställa hennes/hans kompetens och behörighet för att handha ett autonomt fordon.

För att bli kallat och registrerat som ett autonomt fordon måste fordonet först certifieras av en fordonstillverkare eller en annan organisation som har tillstånd för detta. Certifieringen innebär bl.a. att man säkerställer följande:

  • Att teknologin som installerats i fordonet av fordonstillverkaren är säker för användning i D.C.
  • Att fordonet är utrustat med en enhet som är skild från andra enheter som lagen kräver och som på ett skrivskyddat sätt kan lagra sensordata i minst 30 sekunder innan en kollision inträffar.
  • Att fordonet är utrustat med en lätt tillgänglig och icke-distraherande brytare för att aktivera och avaktivera den autonoma funktionen.
  • Att fordonet är utrustat med en visuell indikator som visar när fordonet framförs i ett autonomt läge.
  • Att fordonet har ett system som varnar föraren om ett tekniskt fel uppstår när fordonet framförs i autonomt läge, och då antingen kräver att föraren tar över manövreringsuppgiften eller på ett säkert sätt tar fordonet ur trafiken och stannar det på ett lämpligt ställe.
  • Att den autonoma teknologin inte påverkar några andra funktioner som regleras av federala lagar.
  • Att fordonet har en medföljande manual som beskriver dess begränsningar och möjligheter och att en sådan manual överlämnats till köparen.

Utöver detta måste ägaren till det autonoma fordonet ansöka om en etikett att fästas på fordonet.

Egen kommentar

Jag har följt några diskussioner kring det här lagförslaget på diverse webbforum och sammanfattningsvis kan jag säga att det är oklart för folk varför det krävs ett körkort om man vill ha ett autonomt fordon som framförs autonomt 100 % av tiden.

Källor

[1] D.C. Municipal Regulations and D.C. Register. 2014-04-04. Länk

Audi Urban Future Award 2014

Förra veckan var det kick-off för årets Audi Urban Future Award, vars mål är att visa hur automatiserade och uppkopplade bilar kan förändra städer [1]. Årets tema är The Next Leap in Mobility.

Audi Urban Future Award är en tävling där fyra multidisciplinära lag från Berlin, Boston, Mexico City och Seoul tävlar om 100 000 EUR. Vart och ett av dessa lag kommer ha egen inriktning:

  • Laget från Boston kommer att titta på hur självparkerande bilar kan leda till smalare parkeringsplatser och parkeringshus
  • Berlinlaget kommer att undersöka hur Audis självkörande teknik kan gynna privata och kommunala transporter.
  • I Seoul kommer man att fokusera på hur bilar kan kommunicera med varandra och med omgivningen för att förbättra sociala interaktioner och underhållning.
  • Laget från Mexico City har i uppgift att undersöka hur uppkopplade fordon kan navigera med hjälp av crowdsourcedata, minska trafikstockningar och föroreningar.

Vinnarna kommer att utses i oktober.

Den första Audi Urban Future Award hölls för fyra år sedan. Mer information om det hela hittas här.

Egen kommentar

Audi är inte ensamma om att titta på hur automatiserade fordon och ”cloud”-tjänster kan förändra vår omgivning och livsstil. Som ett exempel kan vi nämna pilotstudien där Volvo Cars tillsammans med Trafikverket och Statens Vegvesen i Norge håller på att undersöka hur datadelning mellan bilar och infrastrukturen kan användas för att förhindra halkolyckor [2].

Källor

[1] Audi. “The Next Leap in Mobility” – start of the Audi Urban Future Award 2014. 2014-04-10 Länk

[2] Volvo Cars. Volvo Car Group initiates Scandinavian pilot using cloud-based communication to make driving safer. 2014-03-19. Länk

Vad händer med trafiken när bilen kör själv?

Detta var en fråga som veckans Vetenskapens värld diskuterade med några forskare från Frei Universität Berlin och säkerhetsexperten Anders Lie från Trafikverket [1].

Berlinforskarna har utvecklat en automatiserad bil kallad MadeInGermany. För närvarande gör de tester i centrala Berlin där bilen får köra själv längs en förprogrammerad rutt i verklig trafik. Kravet är att en förare sitter framför ratten, redo att ingripa i fall att det skulle behövas. Forskarna påpekar att stadskörning är mycket mer komplex än körning på motorväg och att det ställer högre krav på sensorer och algoritmer. Som ett specifikt problem nämns igenkänning av fotgängares beteenden och intentioner.

Anders Lie tror att nästa steg i utvecklingen är bilar som kör mer automatiserat. Först gäller det att automatisera kökörningen. Sedan är det automatiseringen av landsvägskörningen som gäller. Detta för att kunna effektivisera trafiken och optimera användningen av infrastrukturen. Anders demonstrerade också Volvo Cars system för självparkering. Slutligen påpekade han att helt självkörande fordon kommer, men att det till en viss början kommer handla om bilar som är anpassade för vissa miljöer som till exempel att köra i låga hastigheter i stadsmiljöer.

Källor

[1] SVT, Vetenskapens värld (Avsnitt 13 av 18). 2014-04-14. Länk (Inslaget börjar vid 00:22)

Ett nytt samarbete

Ett mjukvaruföretag från Kanada kallat QNX Software Systems Inc. har påbörjat ett samarbete med University of Parma i Italien kring självkörande bilar för persontransporter inom tätbebyggda områden i Europa [1].

Målet är att utveckla ett system för massproduktion. Organisationerna planerar att visa en bil kallad DEEVA (en 2013 Audi A4) redan under sommaren. Deeva är utrustad med en unik uppsättning sensorer och algoritmer som skapar en 3D-vy av omgivningen runt bilen.

 

Källor

[1] QNX. QNX Technology Powers Mission-Critical Systems in VisLab Autonomous Car Project 2014-04-08. Länk

En ny algoritm för bättre navigering

Anta att du försöker navigera i en okänd del av en storstad och att du använder ett visst kluster av skyskrapor som referenspunkt. Trafiken och enkelriktade gator tvingar dig att några oplanerade svängar och till slut tappar du bort din referenspunkt. När du får syn på skyskraporna igen måste du kunna identifiera dem som samma byggnader som du såg innan samt veta din orientering i förhållande till dem för att kunna använda dem för navigering.

Den här typen av re-identifiering är en självklarhet för människor, men det är svårt för datorer.  I juni kommer en grupp forskare från MIT att presentera en ny algoritm som gör re-identifieringen enklare.

I ett första steg uppskattar algoritmen orienteringen av enskilda punkter i en scen. Orienteringen av dessa punkter mappas sedan till ytan av en sfär. I nästa steg används en iterativ process (samma princip som en linjär regression) för att hitta en uppsättning av linjer inbäddade i sfären som passar bäst dessa punkter. När en robot förflyttas kommer den att observera en sfär som roterar och bestämma sin egen orientering i förhållande till linjerna i sfären. När roboten svänger kommer den veta vilken av dessa linjer och landmärken som den svänger mot.

Samma algoritm kan användas för att förenkla problemet med plansegmentering, dvs. att avgöra vilka delar av en visuell scen ligger i vilket plan. Plansegmentering möjliggör för en dator att bygga 3D-modeller av objekten i scenen som den i sin tur kan matcha mot lagrade 3D-modeller av kända objekt.

Egen kommentar

Algoritmen är avsedd för att hjälpa robotar att navigera i okända byggnader och inte för att hjälpa förare och fordon att navigera i obekanta städer, men principen är densamma.

Källor

[1] Hardesty, L. MIT News. Orienteering for robots. 2014-04-04. Länk

Förstärkt verklighet från Jaguar Landrover

Landrover har offentliggjort ett nytt system kallat Transparent Bonnet som gör att motorhuven och motorrummet blir nästan osynliga för föraren [1].

Systemet använder sig av kameror integrerade i grillen som skapar en bild av omgivningen närmast framför bilen. Bilderna från dessa kameror projiceras på nedre delen av vindrutan som skapar ett virtuellt intryck av en osynlig motorhuv. På det viset kan föraren se vad som finns under och framför bilen, inklusive dolda hinder och vinkeln på bilens framhjul. Systemet kan aktiveras och avaktiveras av föraren.

Landrovers utvecklingschef beskriver syftet med systemet på följande sätt:

As our vehicles become more capable and autonomous off-road, we will ensure the driver has the confidence to allow the car to continue to progress, over any terrain. We are developing new technologies including the Transparent Bonnet to give drivers an augmented view of reality to help them tackle anything from the toughest off-road route to the tight confines of an urban car park.”

Transparent Bonnet ingår i Landrovers Discovery Vision Concept bil som ska visas på New York International Motor Show i veckan. Då väntas företaget avslöja mer detaljer kring systemet.

En film som illustrerar Transparent Bonnet kan ni se här.

Egen kommentar

Förstärkt verklighet och bilder som projiceras på framrutan är inget nytt i sig. Det nya ligger i att Landrover valt att projicera bilden på hela nedre delen av vindrutan, samt att de valt att fokusera på delar av vägen som skyms av bilen.  Hittills har man projicerat varningar och liknande information inom ett begränsat område på vindrutan framför föraren.

Källor

[1] Jaguar Land Rover. Land Rover Debuts Invisible Car Technology. 2014-04-09. Länk

Elektronik i Fordon 2014

Konferensen Elektronik i Fordon hölls för 10 året 8-9 april i Nya Ullevis konferenscentrum, i år med ca 285 deltagare. Konferensen vänder sig huvudsakligen till näringslivet och är alltså inte så vetenskapligt eller akademiskt inriktad, även om några av presentatörerna kom från universitet.

Konferensens första dag var gemensam medan den andra var uppdelad på 4 spår: Drivlina & Transmission, Elektronik & Arkitektur, Säkerhet och Tunga Fordon. Automatiserade och självkörande fordon togs upp i många presentationer i flera av spåren. Själv deltog jag i Säkerhetsspåret och lite i Tunga Fordon.

Se även på konferensens hemsida www.elektronikifordon.se.

Anders Kullgren från Folksam visade statistik för hur olika elektroniska skyddssystem haft effekt på trafiksäkerheten.

Nästa stora steg blir autonom körning, troligen med början i separata körfält. Det har potential till stora säkerhetsvinster men ställer krav på anpassning av infrastrukturen.

Transportstyrelsen håller på att titta på lagkravs- och ansvarsfrågor.

Jonas Ekmark från Volvo Personvagnar berättade om samarbetsprojektet Drive Me, som ju ska placera 100 självkörande bilar i Göteborg 2017.

Jonas tog också upp problematiken med de olika försök till klassificeringsnivåer för autonom körning som finns, dels i att de är flera standarder, dels i att de alla försöker reducera en komplex verklighet till en enkel linjär skala.

Han tog också upp såväl möjligheter som svårigheter med självkörande bilar, som t.ex. positioneringsnoggrannheten där GPS inte är tillräckligt bra.

Vad gäller återlämnande av kontroll till föraren så måste systemet designas så att det kan klara sig även om föraren inte tar kontrollen. Tiden för överlämnande blir därmed inte en så viktig fråga.

Johanna Vännström, fordonsergonom på Scania, berättade om deras arbete med automationsdesign med föraren i fokus. Scania har utvecklat en metod för att utveckla och bedöma autonoma system, kallat MODAS.

Vid automatisering går förarens roll från att vara såväl operativ, taktisk och strategisk, till att istället bli strategisk, övervakande och ”resilient” (ska klara att ta över om och när systemet brister).

Anders Almevad, projektledare för samarbetsprojektet Non Hit Car and Truck på Volvo Personvagnar, berättade om projektet och vilka erfarenheter man dragit.

Projektet har bland annat tittat mycket på sensor fusion, men även tagit fram en patentsökt manövergenerator som kan hitta ”flyktvägar” och undvika kollisioner. Tanken är att gå vidare och utveckla manövergeneratorn för självkörande fordon.

Ari Soltani från Qamcom berättade om radarteknologi som möjliggörare för självkörande fordon. Sådana måste vara robusta och ha hög noggrannhet för att kunna även fånga upp det som föraren idag kan uppfatta och tolka.

Trenderna inom radarteknologin går mot högre frekvenser, minskad storlek, bättre signalbehandling och lägre pris. De högre frekvenserna leder bland annat till ökad störningskänslighet och att man kan få fler reflektioner från varje objekt, som då måste analyseras för att se vilka som hör till samma objekt.

Pär Degerman från Scania höll slutligen en presentation om automatisering för ökad trafiksäkerhet. Ett problem är att införandet av ny teknologi leder till dyrare fordon, vilket gör att man på vissa marknader får en låg penetration och inte får de trafiksäkerhetseffekter man eftersträvar. Om man kan standardutrusta fordonen blir så klart effekten bättre, vilket ju EU-lagkravet om automatbromsning för tunga fordon syftar till.

Självkörande fordon ger möjlighet för förarna att göra annat under tråkiga stunder. För yrkesförare kan det handla om att göra annat arbete som att ha kontakt med kunder eller göra administration.

Utmaningar för automation är anpassning av lagar och regelverk, ansvarsfrågor, teknologin i sig och acceptans, inte bara av användarna utan också av omgivningen. Elsystemen kommer att behöva uppgraderas för att hantera både den ökade informationsmängden och säkrad kraftförsörjning.

finansierad och administrerad av RISE Viktoria