Infrastruktur

En smart väg med snabb internetuppkoppling


Så blir det i alla fall på A14, en av Storbritanniens mest trafikerade motorvägar, skriver The Guardian [1]. Motorvägen A14 kommer att ingå i ett pilotprojekt som väntas bana väg för allt från vägtullar till självkörande fordon och reglering av fordonhastigheter.

Projektet är ett samarbete mellan British Telecom, det brittiska Department of Transport, och Neul (ett nystartat företag i Cambridge). Målet är att utrusta motorvägen (ca 80 km) med sensorer som skickar och tar emot signaler från mobiltelefoner i fordonen.

Istället för att förlita sig på mobiltelefonins nätverk, kommer A14-projektet att använda små basstationer där kommunikationen sker via de s.k. white spaces (outnyttjade frekvenser i det frekvensband som används för TV-sändningar).Dessa basstationer är billigare (jämför flera hundratusen kr med några tiotal kr) och lättare att installera. Dessutom gör det låga frekvensbandet möjligt att signaler skickas över längre avstånd.

Inledningsvis kommer projektet att samla in information om personbilar för att möjliggöra studier kring trafikflöden. Förhoppningen är att i ett senare skede kunna utöka insamlingen till andra trafikslag och använda informationen för andra syften, t.ex. att föreslå variabla hastigheter för att undvika trafikstockningar.

A14-projektet ingår i ett större projekt om white spaces och dess potential för bredband som initierats av Ofcom (kommunikationsmyndigheten i Storbritannien) och där ett 20-tal organisationer inklusive Google och Microsoft deltar [2].

Egen kommentar:A14-projektet och liknande initiativ kan komma att öppna många nya dörrar, tycker jag. White space är en ganska outnyttjad resurs i många länder, och om man lyckas utnyttja dessa frekvenser för robust överföring av trafikrelaterad information så kommer man kunna utveckla många nya tjänster som gör vårt resande säkrare, effektivare och miljövänligare.

Källor

[1] Garside, J.,The Guradian. Super highway: A14 to become Britain’s first internet-connected road. 2013-10-03 Länk

[2] Ofcom. Ofcom unveils participants in wireless innovation trial. 2013-10-03 Länk

Lagstiftning och regelverk

NHTSA rekommenderar att nya bilar utrustas med backkameror

CNN rapporterade i slutet av september [1] att amerikanska National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) annonserat att videosystem för bakåtvy kommer inkluderas i deras lista över rekommenderade funktioner inom New Car Assessment Program (NCAP). Syftet är att uppmuntra biltillverkarna att förbättra bilsäkerhet genom att kameran och monitorn möjliggör för föraren att se om personer eller föremål befinner sig i döda vinkeln bakom bilen.

NHTSAs rekommendationer kommer att implementeras i amerikanska NCAP i två steg. Först kommer de att identifiera de bilar som redan har sådana system (7 av 10 nya bilar i USA) och publicera dessa på www.safecar.gov. I steg två kommer tester att utföras för att avgöra hur väl systemen fungerar. Information om testresultaten kommer att annonseras på samma websida.

Dessa rekommendationer och en motsvarande lag har väntats sedan början av 2011, men har blivit fördröjda av en rad olika anledningar. Lagen har ännu inte författats.

Olyckor som uppstår när föraren backar bilen är vanliga och tar många liv. Ungefär 17.000 människor blir skadade och 200 dör i sådana olyckor i USA årligen. Det är framförallt barn under 5 år som drabbas – hela 44% av de dödade tillhör den gruppen.

Källor

[1] CNN. DOT, safety advocates feud over rear-view camera recommendation. 2013-09-26. Länk

Tester och demonstrationer

Nissan demonstrerar sin första självkörande bil på CEATEC 2013

Förra gången skrev jag om att Nissan hade fått tillstånd att testa sin första autonoma bil på japanska vägar.

Japan Today skriver idag [1] att bilen kommer att demonstreras på Cutting-Edge IT Electronics Comprehensive Exhibition (CEATEC) Japan 2013, som pågår i Chiba 1-5 oktober [2].

Det är framförallt automatiserade funktioner för användning inom tätbebyggt område som ligger i fokus. En fördefinierad rutt kommer att användas för att visa hur den självkörande bilen hittar en ledig parkeringsplats samt för att visa hur den samverkar med en annan bil som framförs av en förare.

Nissans bil är utrustad bl.a. med fem lidars och fem kameror som tillsammans ger en 360 graders vy runt bilen. Artificiell intelligens och tidigare inlärd kunskap används för att känna igen trafiksituationer och fatta beslut.

Källor

[1] Japan Today, Nissan holds first driverless car demonstration in Japan. 2013-10-02 Länk

[2] Cutting-Edge IT Electronics Comprehensive Exhibition (CEATEC) Japan 2013. Länk

Sensorer

Mer om sensorsystem

I Nyhetsbrev 2 skrev jag om nya sensorsystem och då undrade en av våra läsare vad ett autonomt system förväntas kosta, och vad en dyr sensor har för prestanda jämfört med en billigare variant. Här ger jag svar på dessa frågor eftersom det kan vara av intresse för bredare publik.

Vad det gäller kostnaden för ett autonomt system så kommer den variera beroende på tillverkare och på efterfrågan. Det har exempelvis uppskattats att Googles autonoma system med nuvarande sensorer skulle kosta runt 150.000 USD [1], medan Oxford Universitys system (som jag skev om i Nyhetsbrev 2) skulle gå på ca 7.000 USD [2]. Detta skulle vara för dyrt för de flesta och tillverkarna hoppas kunna erbjuda system med en hög grad av automatisering för 2.500­­-3.000 USD [3,4,5].

För att ge en känsla för prestandaskillnader mellan en hög- och lågkostnadssensor kan vi jämföra Velodynes lidar kallad HDL-64E S2 och Valeos nya lidar.

Velodynes lidar [6] har 64 laserstrålar, horisontellt synfält på 360 grader, vertikalt synfält på 26.8 grader, skanningfrekvens på 5-15 Hz, och vinkelupplösning (noggrannhet) runt 0.09 grader. Den kan skanna mer än 1.3 miljoner punkter per sekund och kan detektera bilar och liknande objekt på 150 meters avstånd. Den kan rotera och används bl.a. som takmonterad sensor på Googles autonoma bilar. Priset är ca 70.000-75.000 USD.

Jag har inte all information om Valeos nya lidar, men kan utifrån den information jag har konstatera att den verkar vara hälften så bra som Volodynes lidar, i alla fall vad det gäller synfält och noggrannhet. Valeos lidar [5] har ett horisontellt synfält på ca 150 grader, en detekteringsräckvidd på 150 m, och noggrannhet runt 0.25 grader. Den har utvecklats i samarbete med IBEO och kommer börja masstillverkas nästa år. Priset uppskattas ligga på ca 250 USD.

Man ska dock inte glömma att dessa sensorer används i kombination med andra sensorer, GPS och digitala kartor för att förbättra detektion av andra objekt och positionering av det egna fordonet.

Källor

[1] Google’s Autonomous Vehicle.  Länk

[2] Oxford University RobotCar. Länk

[3] Electronics360. Autonomous Cars: How Soon and at What Cost? Länk

[4] AutoGuide. 37 Percent of Americans Interested in Autonomous Driving Technology: Study. Länk

[5] Autoline Daily. Valeo’s new low-cost lidar. 2013-09-19. Länk

[6] Velodyne. High Definition Lidar. 2013-09-29. Länk 

Samverkan människa - maskin, Sensorer

Uppmärksamhetsdriven bil

Det australiensiska företaget Emotive och Royal Automobile Club of Western Australia har tagit fram en unik lösning för att adressera ouppmärksamhet i trafiken: ett headset som mäter hjärnans elektriska aktivitet och på så sätt tar reda på om föraren fokuserar på körningen eller ej [1].

Headsetet mäter bl.a. hur snabbt och hur länge man blinkar, ögonrörelser, samt huvudlutning. Det har ett skräddarsytt gränssnitt mot bilen (en Hyundai i40) och kan kontrollera bilens hastighet. Om föraren är ouppmärksam ”varnar” det genom att sänka bilens hastighet.

Än så länge har headsetet använts bara i forskningssyften som ett verktyg för studier kring uppmärksamhet. Alla tester utförs på en testbana.

Källor

[1] CNET. Attention Powered Car’ won’t drive unless you’re concentrating. 2013-09-26. Länk

Tester och demonstrationer

Nissan: först ut i Japan

Nissan har fått tillstånd att testa sitt mest avancerade förarstödsystem i verklig trafik i Japan [1].

Systemet är installerat på en Nissan Leaf och inkluderar en rad olika automatiserade funktioner så som lateral kontroll, körfältsbyte, omkörning av fordon med lägre hastigheter, inbromsning vid köer på motorväg, och stop vid röd trafiksignal.

Det är första gången som en bil med så hög grad av automatisering testas på japanska vägar.

Källor

[1] Nissan Motor Company. Nissan Leaf with highly advanced driver assist system gets first license plate for public road testing in Japan. 2013-09-26. Länk

Konferenser

Egen kommentar

På forskarkonferenser kring fordonsteknik får man se akademisk forskning när den är som bäst, där doktorander fått år på sig för att utveckla nya metoder och ofta är diskussionerna efter presentationerna mycket detaljerade och långvariga.

Det finns också exempel på industriell tillämpad forskning och utveckling där syftet med forskningen ofta är mer fokuserad på produktifiering än i den akademiska forskningen.

Samtidigt som jag imponeras av den kunskap som tas fram på universitet så blir jag ödmjuk för den överblick och integration som behövs för att skapa sömlösa system i fordon som inte bara ska klara extrahera vägmarkeringar på alla olika vägtyper och ljusförhållanden utan också när det ligger snö på och längst vägarna.

Än så länge kör autonoma bilar bara på välkända sträckor under ideala förhållanden och frågan är hur alla specialfall hanteras när man introducerar de första autonoma bilarna.

Sensorer

Förbättrade algoritmer för att detektera vägar och positionera fordon

Under FastZero13 rapporterades förutom projektet kring aktiv styrning och bromsning för att undvika fotgängare, flera projekt kring förbättrade algoritmer för att detektera vägkanter, något som kommer bli viktigt för att kunna hålla autonoma fordon kvar på vägen.

Algoritmerna baserades på både mono [1,2] och stereokameror [2,3]. Även förbättrade metoder för att positionera fordon med hjälp av kända objekt på och längst vägar och mappa dessa mot en digital karta presenterades [4].

Källor

[1] Yasutake Haramiishi, Tatsumi Hioki, Hiroshi Mouri, Ichiro Yamaguchi, Hiroyuki Furusho, Study on the Edge Detection Algorithm applied to Forward Road Image of the Vehicle, Second International Symposium on Future Active Safety Technology Towards zero traffic accidents, September 22-26 2013, Nagoya, Japan

[2] Yusuke Kataoka, Adaptive Parameterization Method with Two Clothoid Models that Extends Range of Lane Detection on Urban Roads, Second International Symposium on Future Active Safety Technology Towards zero traffic accidents, September 22-26 2013, Nagoya, Japan

[3] Ryo Ota, Takuya Naka, Detecting Road Edge by Using Stereo Camera, Second International Symposium on Future Active Safety Technology Towards zero traffic accidents, September 22-26 2013, Nagoya, Japan

[4] Hiroyuki Ishida, Jun-ichi Meguro, Yoshiko Kojima, Localization of Vehicle and Road Markings Using Tensor Representation, Second International Symposium on Future Active Safety Technology Towards zero traffic accidents, September 22-26 2013, Nagoya, Japan

Aktuatorer

Bosch kombinerar broms och styrning för att undvika kollision med gående

Att automatiskt upptäcka gående i stadsmiljöer är ett angeläget problem för fordonstillverkare och att undvika en kollision med dessa kan vara svårt.

Bosch har i ett forskningsprojekt [1] testat ett system som både svänger och bromsar för att undvika gående som plötsligt dyker upp framför bilen.

En användarstudie med 30 förare utfördes för att undersöka hur den automatiska bromsningen och styrningen påverkar föraren när den aktiveras för att undvika en gående, i detta fall en ballongdocka som dök upp bakom en parkerad lastbil.

Test gjordes även för att se hur förare hanterade en händelse när systemet gjorde undanmanöver trots att det inte fanns någon fotgängare.

I båda fallen behöll föraren kontrollen över bilen genom att göra en motmanöver. Föraren kunde uppfatta dels att det fanns ett hinder och då gjordes en mindre motmanöver än när bilen gjorde undanmanöver när det inte fanns någon gående, då gjorde föraren en större motmanöver.

Källor

[1] Christian Braeuchle, Folko Flehmig, Wolfgang Rosenstiel, Thomas Kropf, Driver Influence on Active Pedestrian Protection Systems with Combined Braking and Steering, Second International Symposium on Future Active Safety Technology Towards zero traffic accidents, September 22-26 2013, Nagoya, Japan

Sensorer

Nya sensorer för autonoma system från Valeo och Bosch

Den franska leverantören Valeo har enligt Autoline Daily [1] nyligen presenterat en ny lågkostnadslidar. Den är ganska kompakt och kan förpackas bakom grillen på en bil. Prismässigt förväntas Valeos lidar ligga på ca 250 USD (jämför med 70.000 USD för Googles lidar!).

Man ska dock ej glömma att den nya lidarn har vissa begränsningar i prestanda i jämförelse med dess dyrare motsvarigheter – Valeos lidar har en detekteringsräckvidd på 150 m, synfält på ca 150 grader och noggrannhet runt ¼ grader.

Bosch [2] har också nyligen annonserat en ny generation av långdistansradar kallad LRR4. Jämfört med dess föregångare är den nya radarn snabbare på att detektera objekt. Den har ett synfält på ca 40 grader och kan detektera bilar på 250 meters avstånd.

Detta innebär bl.a. att den kommer möjliggöra för automatisk nöd-inbromsning och adaptiv farthållare att fungera i hastigheter upp till 160 km/h. LRR4 förväntas vara i massproduktion nästa år.

Egen kommentar

För att möjliggöra självkörande bilar krävs det sensorsystem som i princip har 100% koll 100% av tiden på allt som händer runt bilen. Lyckligtvis verkar det som att sensorsystem förbättras och blir billigare för varje dag.

Att priset på sensorer går ner är en nödvändig aspekt om självkörning ska få en ordentlig chans att slå igenom. Det visar också en undersökning som JD Power presenterat i april: endast 20% av de tillfrågade amerikaner kunde tänka sig att betala 3.000 USD utöver den vanliga kostnaden för att få ett autonomt system i sin bil.

Källor

[1] Autoline Daily. Valeo’s new low-cost lidar. 2013-09-19. Länk

[2] Bosch. Fourth-generation long-range radar. Länk

utgiven av RISE Research Institutes of Sweden