Marknadsundersökningar

6 miljoner automatiserade fordon 2025

Marknadsundersökningsföretaget Frost & Sullivan har gjort en undersökning bland fordonstillverkarna [1] [2] och kommit fram till att det kommer att finnas 6 miljoner automatiserade fordon i Europa och USA om drygt 10 år. Då är de flesta av dessa inte autonoma utan det handlar mest om stödsystem som automatparkering och automatisk kö-körning. Man räknar med att BMW och Mercedes kommer att vara först ut med semi-automatiserade fordon på marknaden 2014, medan Google förväntas lansera eftermarknadslösningar som bygger på Android-liknande hårdvara.

Företaget arrangerar en gratis webbkonferens ”The Future of Autonomous Driving” den 7 november kl. 17:00 svensk tid.

Egen kommentar

6 miljoner kan låta mycket. Men 2013 beräknas det säljas ca 15 miljoner fordon i USA och ca 11 miljoner i Västeuropa [3]. Med den takten har det alltså sålts ca 260 miljoner bilar mellan 2015 och 2025 vilket innebär att ca 2.5% av dessa skulle vara automatiserade, ännu färre helt autonoma. Men prognoser är prognoser. Om och när man tar fram ett helhetskoncept som ger både kund- och samhällsnytta kan det gå fortare.

Källor

[1] Yahoo! Finance: FinanFrost & Sullivan Expects Six Million Semi- and Highly-Automated Vehicles in Europe and North America by 2025. 2013-10-29. Länk

[2] Frost & Sullivan: Google Will Not Remain the Only Non-Automotive Participant in the Market for Driverless Cars For Long. 2013-10-03. Länk

Kooperativa system, Tester och demonstrationer

Utveckling av köbekämpningsteknologi för Android med hjälp av Simulink

Den 5 km långa motorvägen A270 mellan Helmond och Eindhoven i Nederländerna är utrustad med både kameror och trådlös kommunikation och används ständigt av bl.a. TNO för att göra tester kring kooperativa system. Mathworks rapporterade nyligen om ett experiment [1] där 68 bilar med olika grad av automation användes för att visa hur kooperativa system kan utnyttjas för att reducera köer. 20 bilar var utrustade med fordon-till-fordonskommunikation samt en On-board-unit (OBU)som gav föraren instruktioner om rekommenderad hastighet via ett HM och av dessa var även 12 utrustade med adaptiv farthållare (ACC) som direkt styrdes av OBUn.

I experimentet användes kamerorna i infrastrukturen för att detektera köbildning. Denna information användes av ett system för att beräkna vilken hastighet som bakomvarande fordon skulle hålla för att eliminera kön. Hastigheten distribuerades via Road-side-units (RSU) baserade på IEEE 802.11p kommunikation.

OBUn baseras på en Android-plattform men eftersom Simulink inte kan skapa Java eller C-kod för Android utvecklades ett system som möjliggör detta. Dels användes Android Native Development Kit (NDK) för att kunna köra C/C++ program i Android och dels användes Java Native Interface (JNI) ramverket för att kunna utbyta data mellan Android-plattformen och C/C++ programmen, bl.a. för att kunna läsa position och hastighet från Android-enhetens sensorer.

För utvecklarna visade sig systemet med att använda Simulink för att programera OBUer mycket effektivt och det var lätt att uppgradera mjukvaran mellan de olika experimenten. Köbekämpningen visade sig också bra och effekter syntes även vid så låg användningsgrad som 10%. Kortare köer uppstod både när förarna endast fick informationen via OBUns HMI och när (de 12) bilarnas ACC styrdes via OBUn.

Källor

[1] MathWorks: Developing In-Vehicle Traffic Jam Alleviation Technology for Android Using Simulink. 2012. Länk

Funktioner

Toyotas väjningssystem lanseras 2015

2105 lanserar Toyota sitt ”automatic trajectory modification”-system [1]. Det fungerar så att när inte automatisk bromsning räcker för att undvika en olycka så beräknar bilen en ny bana för att undvika hindret och styr sedan efter den nya banan.

Egen kommentar

”Collision avoidance by steering” har studerats i flera år av många aktörer som en naturlig fortsättning på ”collision avoidance by braking”.Det krävs då att undanmanövern inte i sig orsakar en annan olycka vilket ställer krav på sensorsystemet.

Källor

[1] Sustainable Mobility: Toyota’s big step towards autonomous driving. 2013-10-29. Länk

Sensorer

Ny lidar på väg

Sensorförtaget Velodyne, som gjort sig känt genom att leverera lidar (laserskanner) till Googles självkörande bilar, håller på att utveckla en ny lidarsensor, skriver CIO Journal [1].

Velodyne tillverkar för närvarande två olika lidar: en som har 64 laserstrålar och kostar ca 85.000 dollar och en annan som har 32 laserstrålar och kostar ca 41.000 dollar. Deras nya lidar väntas ha 16 laserstrålar och kosta ca 10.000 dollar – en fjärdedel av priset på deras billigaste lidar idag. Den kommer vara mindre jämfört med dess föregångare och därmed lättare att montera på bilar.

Förhoppningen är att försäljningen av den nya lidar ska påbörjas om ett halvt år och att den ska säljas i stora volymer. Efterfrågan på Velodynes sensorer har ökat under de senaste månaderna, efter att flera biltillverkare offentliggjort sina planer på att ha självkörande bilar redo senast i slutet av decenniet.

Egen kommentar

Konsekvensen av ett reducerat antal laserstrålar är att man riskerar att få sämre detektering. Men i det här fallet tror jag att 16 strålar är tillräckligt för att detektera bilar och andra trafikanter, och att fördelarna med att ha en mindre och billigare sensor är definitivt större än uppoffringarna.

Det enda som ”oroar” mig är livslängden på lidar och liknande sensorer jämfört med bilens livslängd. Om sensorerna går sönder kan reparationen vara rätt så kostsam för bilägaren. Det är därför viktigt att biltillverkarna är kreativa och kan hantera sådana problem på ett enkelt sätt.

Källor

[1] Rosenbush S. CIO Journal. Cheaper Laser Sensors for Self-Driving Cars Are on the Way. 2013-10-28. Länk (Vid problem att se hela artikeln via länken: gör en sökning på artikelns namn via Google)

Forskningsprojekt

Självkörande bilar lanseras på brittiska gator

Daily Mail [1] skriver att självkörande fordon kallade pods kommer att lanseras på brittiska gator, eller rättare sagt i staden Milton Keynes år 2015. Lanseringen är en del av ett femårigt projekt som stöds av den brittiska regeringen.

Pods ska vara batteridrivna och kommer att färdas med hastigheter upp till 12 mph (20 km/h). Inledningsvis kommer de att använda sig av speciellt markerade körfält längs med trottoarer, men ambitionen är att på sikt ta bort dessa markeringar. Pods kommer utrustas med GPS, kameror och andra sensorer för att undvika kollisioner med fotgängare och andra hinder. Dessutom kommer de att kunna kommunicera med varandra.

Resenärerna kommer att kunna åka med pods mellan Milton Keynes tågstation och ett närliggande shopping- och affärscenter. Resan väntas kosta 2 pund (ca 22 kronor). En pod rymmer upp till två personer och deras bagage. En viktig detalj är att det är resenärerna som ansvarar för fordonet, dvs. det är samma nykterhetsregler som gäller som för konventionella fordon.

Projektet kommer att omfatta 100 fordon och har en budget på 65 miljoner pund (ca 715 miljoner kronor). Det startar med ett begränsat antal fordon och en full utbyggnad väntas ta 2 år. Vanliga resenärer väntas alltså kunna använda pods från och med 2017. Biltillverkare inklusive Ford, Jaguar Land Rover, och General Motors har uttryckt intresse att bli involverade i projektet.

Egen kommentar

Det är otroligt spännande med en så stor satsning på självkörande on-demand fordon. Jag är bara lite fundersam om allmänheten kommer kunna se den stora fördelen med dessa då de kommer finnas bara på en viss sträcka.

Källor

[1] Pleasance, C. Daily Mail. Welcome to our ’science fiction future’: Driverless 12mph pods with room for two passengers to take to pavements of Milton Keynes in £65million smartphone app transport system. 2013-10-27. Länk

Funktionell säkerhet

Mer om Toyotas rättsfall

Den officiella utredningen som NHTSA ledde och NASA gjorde en del arbete inom kom fram till att:

”In March 2010, NHTSA enlisted the support of NASA in analyzing the Toyota electronic throttle control (ETC) system to determine whether it contained any vulnerabilities that might realistically be expected to produce unintended acceleration (UA) in a consumer’s use of those vehicles. NASA did not find an electronic cause of large throttle openings that can result in UA incidents. NHTSA did not find a vehicle-based cause of those incidents in addition to those causes already addressed by Toyota recalls.”

Rapporterna finns här.

I två rättegångar innan har Toyota blivit helt friad. Rättegången som jag skrev om är första gången som de skulle kunna fällts, men de alltså gjorde upp i godo innan domen fälldes. Toyota har också betalat 1,6 miljarder USD i skadestånd för förluster i andrahandsvärde. [1]

Fler rättegångar står på kö.

Källor

[1] Reuters: Toyota settles U.S. acceleration case after $3 million verdict. 2013-10-25. Länk

Funktionell säkerhet, Mjukvara

Kan ett enkelt bit-fel orsaka dödsolyckor?

EE Times [1] skriver att Toyota dömts att betala 3 miljoner dollar i skadestånd för att fel i mjukvaran skall ha lett till en olycka där en dödades och en skadades.Det hela handlar om problemet ”sudden acceleration” som Toyota hade stora problem med för ett par år sedan och som ledde till massiva återkallanden. Då sades det att orsaken var att gaspedalen kunde fastna i golvmattan. NASA som utredde olyckorna då sade dock att fel i mjukvaran inte kunde uteslutas.

I denna rättegång, som ledde till förlikning, har man alltså kommit fram till ett annat resultat, att så enkla fel som bitfel i koden orsakat olyckan.

Egen kommentar

Kvalitetssäkring av mjukvara kommer att vara avgörande för framtida autonoma fordon. Men redan idag finns mycket mjukvara i fordonen som potentiellt kan orsaka olyckor, förutom gasreglage så t.ex. antisladdsystem som ju de facto skulle kunna orsaka en girrörelse. Det finns många inititiativ inom kvalitetssäkringsområdet, som t.ex. ISO26262. Kanske Toyotas koder kom till innan dessa.

Tipstack till Gert Andersson, Acreo Swedish ICT.

Källor

[1] EE Times: Single Bit Flip That Killed länk

Konferenser

Rapport 3 från ITS World Congress i Tokyo

I nyhetsbreven som rapporterat från ITS World Congress framgick det inte att jag syftade på konsumenten när det gäller regler och standardisering. Bilkonsumenter är oftast lyckligt ovetande om arbetet med utveckling av funktioner i fordon. Min poäng är att ju mindre man begränsar för konsumenterna desto bättre. Eftersom vi sluppit ta nytt körkort när vi fick ABS bromsar och farthållare hoppas jag vi slipper ta nytt körkort när vi får mer och mer autonoma bilar.

Nu fortsätter rapporten från ITS World och denna gång handlar det om ett lyckosamt försök att reducera köer med hjälp av C-ITS (kooperativa intelligenta transportsystem) som visades som ett showcase på konferensen.

Japan består till största del av berg och motorvägarna som förbinder landets städer är således backiga vilket medför problem med ojämnt trafikflöde. Många fordon har problem att hålla jämn hastighet, de sackar ofta i uppförsbackarna, speciellt i omkörningsfilen. I ett samarbete mellan Toyota, Nissan, Honda, Mazda, Subaru och en rad statliga organisationer har ett system tagits fram som visat avsevärd förbättring av flödet på motorvägen mellan Tokyo och Nagoya. Systemet hjälper till att förbättra flödet på motorvägen på fyra olika sätt:

  1. Instruktioner till förarna att vid behov byta fil från omkörningsfilen till innerfilen i uppförsbackar
  2. Instruktioner till förarna att hålla en bestämd tidslucka till bilen framför, förarna använder acc eller kör manuellt
  3. Systemet kan skicka inställningar till kooperativ adaptiv farthållare som automatiskt styr hastigheten och minskar hastighetsvariationerna ännu mer
  4. Även efter uppförsbackarna påminns förarna om att fortsätta hålla en bestämd tidslucka till bilen framför

Systemet använder mätsensorer i infrastrukturen för att upptäcka köer och densitetsskillnader mellan filerna. Ett back-end system beräknar hur trafiken ska guidas för att minska köer och instruktioner skickas antingen via variabla vägskyltar eller via V2I till ”on-board-units” sk. ITS Spots [1] i fordonen. Simuleringar visar att om 20 % av fordonen använder systemet kan köerna minska med 25%.

Egen kommentar

Detta är ett utmärkt sätt att använda befintliga system för att förbättra trafikmiljön. Utmaningen ligger i att förmå förarna att följa instruktionerna. För många är det nog motsägelsefullt att man kommer snabbare fram om man byter till innerfilen.

Källor

[1] ITS Spot länk

Konferenser

Rapport 2 från ITS-World Congress

Autonom körning är ingen ny företeelse. Redan på Världsutställningen i New York 1939 talades om ”Self Driving Cars” med säkert avstånd mellan fordon som styrdes genom ”automatic radio control”.

Sedan dessa drömmar har flera demonstratorer gjorts och generationer av autonoma fordon har setts passera. Första generationen var från 1990-talet och kamerabaserad, andra generationen från 2000 beskrivs som infrastrukturbaserad och vår nuvarande generation är fusionsbaserad (Keiji Anki, JARI).

Keiji talar om de nuvarande utmaningarna inom autonoma fordon:

  • HMI
  • Systembegränsningar
  • Säkerhet och tillförlitlighet
  • Ansvarsfrågor

och om hur överlämningen från fordon till människa blir viktig när systemet inte klarar att hantera situationen.

Ron Medford presenterade den kanske mest kända självkörande bilen ”Google self-driving car” under en välbesökt Executive Session på konferensens första dag. Google presenterar den självkörande bilen som ger ökad frihet och talar gärna om hur den nästan blinde Steve Mahan kan utföra ärenden med den självkörande bilen som annars vore omöjligt utan assistans från någon annan människa.

Även Continental, som var en av de stora leverantörerna till Darpa Urban Challenge-vinnaren 2007, är med och utvecklar autonoma fordon. Christoph Hagedorn från Continental i Japan berättade om deras helt självkörande bil som de numera testar i bl.a. Nevada.

Egen kommentar

Om vi som ska lita på Google som säger att vi kommer ha självkörande bilar om 3-5 år så kommer vi behöva att hålla dessa på dedikerade vägar eller åtminstone i separata filer – och de vet jag inte hur vi ska kunna bygga på så kort tid. I så fall får nog kollektivtrafiken släppa till bussfiler i städerna.

Flera av frågeställningarna som Keiji talar om blir lättare att hantera om självkörande bilar är hänvisade till speciella vägar eftersom man då begränsar antalet scenarion som den självkörande bilen måste hantera. Exempelvis är det en sak att detektera en gående framför bilen, men en helt annan med en hel folkmassa med cyklar, mopeder och hundar.

Ska vi verkligen kräva att de första självkörande bilarna är helt autonoma? Är det inte rimligare att jobba för en stegvis utveckling av mer automatiserade funktioner?

Ytterligare reflektioner rör just förarens roll i en autonom bil. På de 800 000 km som Google-bilarna kört har endast en krock inträffat. Det är samma antal mil som en genomsnittlig förare kör innan en incident inträffar. Tilläggas kan att i krocken med Google-bilen kördes den inte autonomt utan av föraren [1].

Även om Google-bilen kört många mil utan ingripande från en människa sitter det ändå en människa bakom ratten – redo att gripa in om något allvarligt skulle hända. Så, hur tänker fordonstillverkarna kring detta när de vill introducera autonoma bilar? Som jag skrev i förra brevet finns kanske bara problemet i en radikal introducering av autonoma bilar. I en stegvis introdiktion med allt mer automation lär vi oss att bilen har begränsningar och att vi alltid måste vara beredda på att ingripa och vi vet lika väl då som nu att läsa tidningen och SMSa inte hör hemma bakom ratten.

Källor

[1] Popular Science: Inside Google’s Quest To Popularize Self-Driving Cars länk

Samverkan människa - maskin, Sensorer

Förstärkt verklighet gör det möjligt att se igenom framförvarande fordon

New Scientist skriver om See-Through System – ett system som möjliggör för personbilsförare att se “genom” framförvarande fordon så som lastbilar och bussar [1].

Systemet har tagits fram av forskare vid University of Porto (Portugal) och är baserat på trådlös kommunikation mellan den egna personbilen och den framförvarande lastbilen/bussen.

Den framförvarande lastbilen/bussen är utrustad med en kamera som sitter bakom vindrutan och en sändare som överför kamerabilden till personbilen. Personbilen tar emot bilden och visar denna till sin förare via en genomsynlig LCD skärm inbyggd i vindrutan.  Bilden är fördröjd mad ca 200 millisekunder.

På så sätt kan personbilsföraren överblicka trafiken framför lastbilen/bussen, vilket är speciellt användbart vid omkörningar eftersom det blir lättare för föraren att se om det är några fordon i andra körfält. Systemet har utvärderats både i en körsimulator och i verklig trafik. Här kan man se hur See-Through System fungerar.

See-Through System har presenterats på International Symposium on Mixed and Augmented Reality som pågick 1-4 oktober 2013 i Adelaide, Australien.

Egen kommentar

När man talar om kooperativa system är tidsfördröjningen i kommunikation ett återkommande ämne. Jag tycker att fördröjningen på 200 ms är inget stort problem för just det här systemet (vid 90 km/h kommer en mötande bil verka vara endast 10 m längre bort än vad den faktiskt är). Det är däremot ett problem att systemet är helt beroende av kommunikation, och om den slås ut så kommer hela systemet att bli utslaget.

En annan utmaning är själva gränssnittet mot föraren. Fordon och andra objekt som projiceras på vindrutan kan komma att uppfattas närmare än vad de i själva verket är. Hur man löser detta är inte trivialt men av stor vikt, då alltfler tjänster kommer att vilja utnyttja vindrutan för att visa information till föraren.

Källor

[2] Hodson, H. New Scientist. Augmented reality system makes cars see-through. 2013-10-17. Länk

utgiven av RISE Research Institutes of Sweden