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

Princetons forskare spår en ljus framtid för självkörande taxi

En grupp forskare och studenter från Princeton University i USA har publicerat en rapport om en studie där de utvecklat en modell av resebehov och bilanvändning i New Jersey och använt den för att simulera potentialen av självkörande taxibilar [1]. Studien har pågått sedan 2010.

Modellen är baserad på folkräkningsuppgifter samt olika beteendestudier och enkäter om hur folk bor, var de jobbar och hur de reser. Den genererar ett typiskt resemönster för varje person bosatt i New Jersey samt för dagliga pendlare till/från staten. Detta resulterade i ungefär 33 miljoner resor per dag med tillhörande information som tidpunkt, start- och slutdestination för resan.

Baserat på dessa resemönster, simulerade forskarna hur en pool av självkörande och delade taxibilar kallade aTaxi skulle kunna adressera folks resebehov. För detta behövde de bl.a. annat kvantifiera acceptabelt avstånd till hållplatsen och väntetid, samt ta hänsyn till andra transportmodaliteter som finns i New Jersey. De skapade regler för aTaxi bilar som i princip motsvarar reglerna för en vanlig hiss:

  • Resenären kommer till hållplatsen.
  • Beroende på önskad destination, tar resenären bilen som redan befinner sig på hållplatsen eller väntar på att nästa ska anlända.
  • Bilen avgår när den acceptabla väntetiden för den första personen som satt sig i bilen passerat.

Med hjälp av den här simuleringen kan man se vilka effekter som delning av autonoma bilar skulle få i termer av trafikdensitet, trafikflöde, antalet resor samt inom vilka områden aTaxi kan vara användbar.

Slutsatsen från studien är att aTaxi kan vara väldigt effektiv i stora delar av New Jersey och i kombination med andra transportslag uppfylla resebehov som finns där. Det finns däremot vissa miljöer i staten där simuleringen inte visat några större fördelar med en sådan taxitjänst.

Egen kommentar

Vi har tidigare rapporterat om en liknande studie som forskare från MIT gjort i Singapore.

Källor

[1] Kornhauser m fl., Princeton University. Uncognested Mobility for All. Länk

Självkörande bilar i Australien

Det australiensiska bildelningsföretaget GoGet och University of New South Weles (UNSW) har påbörjat ett samarbete där de ska utveckla en självkörande bil [1].

UNSW har redan utrustat en av GoGets bilar med fyra radarnyheter, en kamera och en dator.  Med hjälp av dessa kan bilen detektera och samla in data om andra fordon, fotgängare, cyklister och andra hinder på vägen. Detta ses som ett första steg mot en självkörande bil.

GoGet hoppas också att den här teknologin kommer möjliggöra realtids-bilförsäkring där försäkringskostnaden skulle baseras på hur föraren kör just nu.

Bilen har lanserats på GeoNext teknologikonferens som hölls förra veckan i Sydney [2].

Egen kommentar

Australiensisk lag kräver att en förare sitter bakom ratten och styr bilen på allmänna vägar, dvs. självkörande bilar är än så länge förbjudna i vanlig trafik. Testning av helt autonoma grävmaskiner och dumpers i australiensiska gruvor har dock pågått ett tag. Det är bl.a. Komatsu och Caterpillar som håller på att utföra sådana tester.

Realtids-bilförsäkring, eller telematics insurance som det också kallas, har diskuterats länge. Läs mer om det hela på Insurance Telematics [3].

Källor

[1] UNSW Austarlia. Working with industry on a ’self-driving’ car. 2014-02-26. Länk

[2] GeoNext. Länk

[3] Insurance Telematics. Länk

Ekonomisk vinst med självkörande bilar

Den amerikanska investmentbanken Morgan Stanley har nyligen släppt en rapport kallad Nikola’s Revenge: TSLA’s New Path of Disruption som delvis handlar om socio-ekonomiska vinster som självkörandebilar kan medföra [1].

Rapporten menar att helt självkörande bilar kommer börja introduceras 2026 och att en 100-procenting marknadspenetration väntas två decennier senare (dvs. runt 2046). Före 2026 kommer våra bilar kunna köras autonomt men föraren måste vara med och vara uppmärksam i händelse av en nödsituation, eftersom infrastrukturen för autonoma bilar kommer inte att vara fullutvecklad.

Vid full marknadspenetration förutspås autonoma fordon medföra en global besparing på 5.6 biljoner dollar per år. Den årliga besparingen i USA väntas vara 1.3 biljoner dollar. Det är fem stora besparingsområden som identifierats för USA. Dessa är:

  • Reducerad bränsleförbrukning (158 miljarder dollar per år);
  • Reducerat antal olyckor (488 miljarder dollar per år);
  • Ökad produktivitet (507 miljarder dollar per år);
  • Minskad trängsel (11 miljarder dollar per år);
  • Ökad produktivitet p.g.a. minskad trängsel (138 miljarder dollar).

Egen kommentar

Morgan Stanleys rapport är inte den enda som förutspår en ljus framtid för självkörande bilar. I augusti förra året skrev Navigant Reserach att årlig försäljning av helt självkörande fordon kommer vara 95.4 miljoner vid 2035, vilket kommer motsvara ca 75 % av alla sålda lätta fordon [2]. ABI Research förutspår att 50 % av alla nya bilar kommer vara autonoma 2032 [3].

Det är dock få andra som ser att helt självkörande fordon kommer slå igenom så snabbt. Så sent som i december förra året publicerade Victoria Transport Policy Institute en rapport om självkörning där man bl.a. sa följande [4]:

The analysis indicates that some benefits, such as independent mobility for affluent non-drivers, may begin in the 2020s or 2030s, but most impacts, including reduced traffic and parking congestion (and therefore road and parking facility supply), independent mobility for low-income people (and therefore reduced need to subsidize public transport), increased safety, energy conservation and pollution reductions, will only be significant when autonomous vehicles become common and affordable, probably in the 2040s through 2060s, and some benefits may require prohibiting human-driven vehicles on certain roadways, which could take even longer.

Källor

[1] Jonas, A., Morgan Stanley. Tesla Motors, Inc. Nikola’s Revenge: TSLA’s New Path of Disruption. 2014-02-25. Länk (alt. RoboHub via: Länk)

[2] Navigant Reserach. Autonomous Vehicles Will Surpass 95 Million in Annual Sales by 2035. Länk

[3] ABI Reserach. Half of New Vehicles Shipping in North America to Have Driverless, Robotic Capabilities by 2032. Länk

[4] Litman, T. Victoria Transport Policy Institute. Autonomous Vehicle Implementation Predictions. 2013-12-23. Länk

Rubix – en bil för urban mobility och city living

The Globe and Mail har i sin kolumn Prototypes presenterat en virtuell prototyp av en självkörande elbil [1].

Det handlar om ett multifunktionellt koncept kallat Rubix för användning inom tätbebyggda områden (hastigheter upp till 40 km/h). Bilen är kubformad och har designats med tanke på att optimera användningen av ytan. Den ska kunna användas för att transportera upp till 6 personer och blir som ett extra rum när den står parkerad. Man ska exempelvis kunna använda den som ett kontor eller ett tv-rum.

Utgångspunkten för konceptet var att aerodynamiken inte har någon avgörande betydelse i låga hastigheter och att bilen bör designas med hänsyn till faktorer som möjliggör dygnet-runt användning för olika ändamål.

Källor

[1] Bombardier, C. The Globe and Mail. Urban car concept doubles as a room in your condo. 2014-02-21. Länk

En ombyggd Tesla

Det schweiziska konceptföretaget Rinspeed har tillsammans med flera andra organisationer utvecklat ett nytt koncept kallat XchangE som ska presenteras på Geneva Motor Show nästa vecka [1].

Konceptet är egentligen en ombyggd Tesla (Model S) som kan köras manuellt eller helt autonomt. Konceptet har tagits fram för att demonstrera hur självkörande fordon borde se ut i framtiden.

Bilen har genomgått en rad relativt små ändringar vad det gäller aerodynamiken, men den största ändringen ligger i dess interiör.

Insidan av bilen är utformad mer som en yachtkabin snarare än en bil. Man har jobbat noggrant med färgsättningen och använt naturliga material. Bilens originalsäten har ersatts med anpassningsbara säten som påminner om fåtöljerna i dagens affärsklass i flygplan. Ratten har också designats om och kan placeras i bilens mitt när bilen inte körs manuellt. Utöver det har bilen utrustats med skärmar och LTE-uppkoppling för information och underhållningsfunktioner.

Drivkraften bakom en sådan här design ligger i att man vill skapa något som stimulerar ”feel-good” atmosfär som får passagerarna att koppla av medan de färdas i bilen.

Rinspeeds koncept kan ses här.

Egen kommentar

Vissa medier (t.ex. [2]) skriver att det är osannolikt att hela konceptet kommer gå i produktion men att Rinspeed har förhoppningar om att vissa lösningar som ingår i konceptet kommer att massproduceras.

För mig är det oklart om företaget implementerat någon automatiserad styrning av bilen. Det verkar som att de bara gjort om designen för att visa på framtida möjligheter.

Källor

[1] Rinspeed XchangE. 2014 Geneva Motor Show: Rinspeed presents the future of autonomous driving.  Länk

[2] MacKenzie, A., Gizmag. Rinspeed’s autonomous XchangE Concept to debut in Geneva. 2014-02-19. 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

Självkörande bilar i Singapore

Institute of Infocomm Research (I2R) från Singapore och den kinesiska fordonstillverkaren BYD Co. Ltd ska påbörja ett samarbete kring självkörande elfordon i Singapore [1].

De kommer att utveckla en pool av 100 automatiserade elfordon för utvärdering i verklig trafik i Singapore. Data som samlas in under utvärderingen kommer att användas för att anpassa prototypen till de lokala trafikförhållandena. Målet är att dessa fordon ska kunna koexistera med manuellt drivna fordon utan några större problem.

Institute of Infocomm Research är Singapores största organisation för forskning kring informations- och kommunikationsteknologi (ICT). De har lång erfarenhet vad det gäller forskning kring fordonsautomation. BYD är ett globalt företag med huvudkontor i Kina som fokuserar på eldrivna och energieffektiva fordon och tillhörande utrustning som batterier. BYD kommer exempelvis att leverera eldrivna bussar för användning vid Schipol flygplats i Amsterdam.

Egen kommentar

Forskning kring självkörande elfordon är inget nytt för Singapore. Som vi rapporterat om tidigare har National University of Singapore tillsammans med MIT i USA utvecklat och demonstrerat ett fordon (en golfbil, SMART) för s.k. urban mobility. Vidare har singaporianska Nanyang Technological University (NTU) och JTC Corporation påbörjat ett samarbete med franska Induct Technologies som går ut på att testa och optimera ett självkörande eldrivet pendelfordon (NAVIA) inom NTUs campusområde.

Källor

[1] Reyes, E. Eco Business. Singapore-BYD tie-up to advance driverless electric vehicles. 2014-01-31. Länk

Självkörande bilar i Kina

Två kinesiska organisationer, Hefei Institute of Physical Science och biltillverkaren Automotive Engineering Institute of Guangzhou Automobile Group Co., har offentliggjort sina planer på att utrusta nya elbilar med ”auto-pilot” system [1]. Projektet delfinansieras av staten.

Hefei Institute har lång forskningserfarenhet kring självkörande bilar och deras bilar har rankats bland de tre bästa i National Intelligent Car Challenge fyra år i rad. Guangzhou Automobile Group Co. har utvecklat tekniken som möjliggör självkörande bilar och integrerat denna i en konceptbil under 2013.

Egen kommentar

Det har publicerats väldigt lite information kring det här samarbetet och det är oklart vad som menas med ”auto-pilot”. Min gissning är att det rör sig om delvis automatiserad körning (dvs. under specifika förhållanden), men samtidigt står det i artikeln att lokal media beskrivit Hefei Institutes bilar som ”inte sämre än Googles självkörande bilar”.

Källor

[1] Anhui News. Hefei to Make New Energy-Powered Driverless Cars. 2014-02-19. Länk

Automatiserade och uppkopplade fordon på Chalmers

Igår eftermiddag hölls ett seminarium om automatiserade och uppkopplade fordon på institutionen för Signaler och System, Chalmers. Seminariet inkluderade fem olika presentationer.

Bart van Arem, professor på Delft University of Technology (Nederländerna), var först ut. Målet med hans presentation var att ”besvara” frågan om automatiserad körning kommer lösa våra problem med trafikstockningar. Svaret är ja, under förutsättning att vi gör på rätt sätt, annars kommer vi skapa nya störningar i trafiken. Detta innebär att vi bl.a. behöver göra följande:

  • Samla in och analysera data från storskaliga utvärderingar i verklig trafik. Det är nödvändigt att detta görs på ett vetenskapligt sätt och att resultaten publiceras i vetenskapliga tidskrifter. Just nu är det väldigt mycket som påstås på diverse webbsidor, men egentligen finns det väldigt lite vetenskaplig grund för dessa påståenden.
  • Genomföra fallstudier (case studies) på regionalnivå.
  • Tydliggöra regler och lagkrav (hur ska automatiserade fordon godkännas?).
  • Reality check – reda ut folks medvetenhet om och acceptans av automatiserade fordon.

Bart påpekade också skillnaden mellan två koncept baserade på fordon-till-fordon kommunikation (V2V):

  • cooperative sensing (fordon utbyter information med varandra för att förbättra situationsmedvetenheten) och
  • cooperative control (fordon utbyter information med varandra för att förhandla, samverka och manövrera tillsammans mot ett gemensamt mål).

I samband med detta gav han en överblick av två nyligen genomförda studier som tittat på dessa koncept: ”Modelling supported driving as an optimal control cycle: Framework and model characteristics” samt ”Rolling horizon control framework for driver assistance systems. Part II: Cooperative sensing and cooperative control”. Båda har publicerats i Transportation Research Part C: Emerging Technologies och finansierats av Shell.

Bart berättade också om Dutch Automated Vehicle Initiative (DAVI) vars syfte är att utveckla och utvärdera automatiserade och uppkopplade fordon. Vi har rapporterat om DAVI i ett av våra tidigare nyhetsbrev.

Miguel Ángel Sotelo, professor på University of Alcalá (Spanien), pratade om hur man kan förbättra prediktering av fotgängares intentioner genom att ta hänsyn till olika ledtrådar i deras kroppsspråk. I en pågående studie på hans universitet har man utvecklat en mjukvara som utifrån (stereo)videodata extraherar fram lederna på en fotgängares kropp och skapar en 3D-modell av fotgängaren. Genom att studera kroppshållningen kan mjukvaran förutsäga fotgängarens rörelsebana. För att göra detta används ”low dimensional latent spaces” där fotgängarens rörelser är mer intuitiva och förutsägbara. Vid en tidshorisont på 0.5 sekunder uppnås en positioneringsnoggrannhet av 35-40 cm, medan en tidshorisont på 0.8 sekunder ger en noggrannhet av 60-90 cm.

Gabriel Campos berättade om sin forskning kring koordination av självkörande uppkopplade fordon i vägkorsningar där traditionella kontrollenheter som trafikljus och stoppskyltar tagits bort.

Det viktiga i det här fallet är att:

a) varje fordon styrs på ett sätt som balanserar dess egna och andra fordons intentioner,

b) problem i ett fordon påverkar inte resten av fordon,

c) förändringar i kommunikationen (ex. dropouts) hanteras på ett adekvat sätt.

Gabriel påpekade att kontrollproblemet är beroende av optimering av en konstnadsfunktion där man undviker kollisioner och uppfyller lokala randvillkor.

Han föreslår en decentraliserad kontrollstrategi där fordon stegvis löser lokala optimeringsproblem. Strategin tar speciell hänsyn till hur varje fordons frihetsgrader kan beskrivas för att undvika kollisioner. En viktig del av det hela är i vilket ordning som besluten fattas.

En del av Gabriels forskning har publicerats på IEEE ITSC 2013 med titeln Autonomous cooperative driving: a velocity-based negotiation approach for intersection crossing.

Hakan Köroğl pratade om hur man kan kontrollera fordon som kör i ett kooperativt fordonståg (platooning). För detta använder han sig av ett Linear Matrix Inequality (LMI)-ramverk eftersom parametervariation och heterogenitet då kan hanteras på ett relativt enkelt sätt.

Roozbeh Kianfar presenterade ett styrsystem för lateralstyrning av fordon i ett fordonståg. Det handlar om en distribuerad kontrollstrategi där strängstabilitet (string stability) uppnås genom att omvandla den klassiska definitionen av strängstabilitet i frekvensdomänen till tidsdomänen. Varje fordon räknar fram egen styrstrategi och skickar information om sina intentioner till det efterföljande fordonet. Alla avvikelser mellan predikteringen och intentioner adresseras genom randvillkor i optimeringsproblemet som löses lokalt.

Roozbehs forskning har publicerats på IFAC-AAC 2013 med titeln A Distributed Model Predictive Control Approach to Active Steering Control of String Stable Cooperative Vehicle Platoon.

Kommentar från Alf Peterson, Senior Advisor på Viktoria Swedish ICT:

Det finns gående, cyklister, kollektivtrafik i form av såväl bussar som spårvagn och tåg som var och en kommer att få mycket högre inverkan och sofistikerad prioritering. I storstäderna pratar man mycket om en mer dynamisk användning av gatusystemet, begränsa biltrafik etc. Detta nämns inte i sammanhangen kring kooperativa fordon.

finansierad och administrerad av RISE Viktoria