Etikettarkiv: Chalmers

Dags för final i i-GAME

Nästa helg, den 28-29 maj, är det final i studenttävlingen GCDC 2016 i holländska Helmond. GCDC – Grand Cooperative Driving Challenge – är en del i EU-projektet i-GAME.

GCDC 2016 är en innovationstävling som äger rum på motorvägen A270 mellan Helmond och Eindhoven. 10 europeiska lag tävlar mot varandra, bland andra Chalmers, KTH och Högskolan i Halmstad.
Det handlar om kooperativa system där fordon från olika tillverkare och med olika tekniska lösningar ska samverka för att lösa komplexa trafiksituationer.

I tävlingen ska bilarna köra själva och kommunicera med varandra och med infrastrukturen för att förbättra trafiksystemet, inte bara för den enskilda bilen. Det övergripande målet är att förbättra såväl trafiksäkerhet, trafikflöde som bränsleförbrukning och utsläpp.

Se filmen inför finalen från säkerhetstesterna i Spanien.

Automatiserad sophantering med hjälp av drönare

Robot-based Autonomous Refuse handling (ROAR) är ett samarbetsprojekt mellan Volvo Group, Chalmers University of Technology, Mälardalen University, Penn State University och Renova där ett system för automatiserad sophantering tagits fram [1].

En drönare flyger framför en självgående sophanteringsrobot och guidar den mot sopcontainer. När roboten kommit i närheten av containern får den förlita sig på egna sensorer. Den går helt enkelt fram och plockar upp soporna och transporterar dem till lastbilen. Här kan ni se hur det hela går till.

Syftet med ROAR är dock bredare än så. Man vill visa hur smarta maskiner snart kommer att kunna kommunicera med varandra för att underlätta vardagslivet i ett stort antal områden.

Egen kommentar

På ett liknande sätt används drönare för att guida Komatsus lastbilar och arbetsmaskiner på byggarbetsplatser i Japan. Det kan ni läsa om i vårt nyhetsbrev.

Källor

[1] Volvo Global News. Drone to help refuse-collecting robot find refuse bins. 2016-02-25 Länk

Konferenstips: IV 2016

IEEE Intelligent Vehicles Symposium 2016 (IV16) hålls i Göteborg den 19-22 juni 2016. Chalmers tekniska högskola och SAFER – Vehicle and Traffic Safety Centre – står som värdar och många av intresseområden berör automatiserade fordon. Deadline för artiklar är om ungefär en månad (22 januari). Här hittar ni mer information om det hela.

Invigning av fordonslabbet ReVeRe

Torsdagen den 19 november var det officiell invigning av fordonslaboratoriet ReVeRe (Research Vehicle Resource) på SAFER (Vehicle and Traffic Safety Centre) i Göteborg. Projektledaren Fredrik Von Corswant på Chalmers invigde  ReVeRe genom att koppla samman ett långt säkerhetsbälte i stället för att klippa ett band.

Projektet leds av SAFER och har regionalt stöd från Västra Götalandsregionen, från Volvo Cars och AB Volvo samt från flera av Chalmers styrkeområden. Fordonslaboratoriet härbärgerar bl.a. personbilar, lastbilar, en aktiv dolly samt en körsimulator.

Laboratoriet länkar samman hela utvecklingskedjan från algoritmer, experiment i simulatorer till tester i både miniatyrfordon och verkliga fordon. Det skapar också en länk mellan utbildning och industri vilket ska gynna regionens attraktionskraft.

Seminarium om teknologier för automatiserade fordon

Tisdag 3 november arrangerade SAFER, SVEA och Volvo Cars ett seminarium som fokuserade teknologierna bakom automatiserade fordon. Seminariet, som lockade ca 60 deltagare till Lindholmen Science Park, utgick till stor del från Volvo Cars Drive Me-satsning.

Inledningsvis berättade Dr Erik Coelingh från VCC om bakgrunden till fordonsautomation: med alltfler människor som flyttar till allt större städer så blir inte trafiksystemet hållbart, samtidigt som det ändå finns ett behov av individuell mobilitet som inte kollektivtrafiken kan tillfredsställa. Volvos tanke är att frigöra tid och låta föraren välja när man ska köra själv. Det finns enligt Erik två vägar till självkörande fordon: en inkrementell väg via alltmer automatiserade förarstödsfunktioner, och ett ”hopp” direkt till självkörande fordon. En risk med den inkrementella vägen är att förarna inte blir beredda att ta över från systemet trots att det kan krävas om än sällan, medan en stor risk med ”hoppet” är att det kräver stor investering i teknologi och produkt.

Joakim Lin-Sörstedt från VCC berättade om sensorer och sensor fusion i Drive Me-bilarna. De kommer att ha 7 radarer, 8 kameror, 1 lidar, ett antal ultraljudsensorer, HD-karta och moln-uppkoppling. Sensorfunktionen har 3 målsättningar: 360 graders objektidentifiering, att upptäcka hinder på vägen och positionering. Detta åstadkommer man genom olika kombinationer av lågnivåhantering i de enskilda sensorerna och central högnivå sensor fusion. För att klara detta blir mjukvaran alltmer specifik och hårdvaruberoende.

Lars Hammarstrand från Chalmers berättade om hur positionering och lokalisering sker, genom att kalibrera positionen från karta och GPS mot landmärken med känd position som identifieras via sensor fusion i bilarna. Det svåra är inte att som många demonstrationer runt om i världen köra ett par enstaka gånger autonomt, utan att kunna göra det varje dag i flera års tid. Ett problem är att kartor blir gamla och bilarna behöver kunna hantera det, antingen själva eller kooperativt gemensamt med andra fordon via molnet.

Jonas Arkensved från Delphi berättade om deras sensorutveckling, från tidiga radarer till den kombinerade radar/kameramodul som sitter i Volvos nya XC90. Man jobbar med att förbättra upplösning, synfält och bildkvalitet för att på det sättet ge mer tillförlitliga data, men också med att sänka priset.

Mohammad Ali från Volvo Cars beskrev den funktionella arkitekturen i Drive Me-bilarna, och hur man arbetar med beslutsalgoritmer för till exempel filbyten. Grundprincipen är att baserat på ett antal givna önskemål ta fram en målfunktion och trigga filbytet när målfunktionen visar att en annan fil är bättre. Beslutsalgoritmerna måste kunna hantera alla situationer och för att hantera detta använder Volvo sig av försiktighetsåtgärder för att förutse hypotetiska händelser, dels som rekommendationer, dels om tvingande åtgärder. Exempelvis skapar man marginaler och sänker hastigheten när man närmar sig områden där sensorerna inte ser.

Robert Hult från Chalmers berättade om hur man kan koordinera automatiserade bilar i korsningar, för att bäst kunna utnyttja den gemensamma resursen = vägytan. Detta görs genom att ersätta dagens styrning via trafikregler, skyltar, trafikljus till optimala rörelser för varje enskild bil. Det innebär en systemoptimering utifrån prediktering av möjliga framtida tillstånd. Det finns förstås flera utmaningar, såväl avseende beräkning, kommunikation och hur hantera icke-automatiserade fordon.

Martin Hiller från Volvo Cars beskrev hur elarkitekturen i Drive Me-bilarna ser ut. Det tillkommer då många nya noder, sensorer och nätverk, bland annat Ethernet för att få högre bandbredd. Global tidssynkronisering är en nyckel för såväl sensor fusion och aktivering, så att data representerar samma tillstånd. För V2X-kommunikation behövs också en globalt synkroniserad klocka för att kunna synkronisera med andra fordon eller infrastrukturen.

Mathias Westlund berättade om hur Volvo Cars jobbar med tillförlitlighet och feltolerans. Det är många nya och höga krav (ASIL D) och till exempel måste även kraftförsörjningen vara redundant. Inga singelfel ska leda till ”failure”. Detta görs i Drive Me-bilarna genom en extra bromsenhet (hydraulik+elektronik) och genom att kunna backup-styra genom bromsning av enskilda hjul.

Autonoma bilar måste kunna identifiera alla relevanta objekt, hantera alla situationer och alla akuta fel, och vara fail tolerant, dvs. på ett säkert sätt kunna hantera fel genom reducerad funktionalitet om ett allvarligt fel uppstår, t.ex. genom att stanna bilen vid vägkanten. Detta eftersom man inte kan lita på att föraren kommer tillbaks i loopen i tid för att kunna reda ut situationen. Däremot behöver bilarna inte vara fail operational (ha kvar full funktionalitet trots fel) vilket krävs för flygplan.

Det finns många nya möjliga felmoder och det finns en stor utmaning i verifiering. Det går inte att göra bara genom att köra miljarder mil för att täcka alla situationer och alla väderförhållanden/väglag. Man får istället identifiera kritiska situationer och sedan återskapa dessa i data för prov, till exempel med hjälp av förstärkt verklighet. I Drive Me-projektet begränsas scenariorna till en vägslinga och ”normala” väderförhållanden.

Elektromagnetiska fält förväntas kunna ge kommunikationsstörningar vilket är en utmaning. BMW har samma EMC-krav som för helikoptrar.

Elad Schiller från Chalmers berättade om hur man kan balansera prestanda och systemsäkerhet i kooperativa system även vid kommunikationsfel. Även om de självkörande bilarna i sig är säkra så kan V2X-kommunikationen vara felaktig, så att olika bilar får olika information. I så fall kan man säkra situationen genom att bilarna kommunicerar när de inte får information från andra och samtidigt degraderar funktionen.

Autoliv ansluter sig till Drive Me

I slutet av 2013 lanserades Drive Me-projektet med syftet att studera effekter av automatiserad körning i verklig trafik genom att testa 100 bilar på infartsvägarna till Göteborg. Initiativet togs av Volvo Car Group, Trafikverket, Transportstyrelsen, Lindholmen Science Park och Göteborgs Stad med stöd av den svenska regeringen. I början av sommaren anslöt sig Chalmers Tekniska Högskola till projektet för att stärka dess vetenskapliga aspekt [1]. Nu har ytterligare en partner, Autoliv, anslutit sig till projektet [2].

Autoliv har lång erfarenhet av säkerhet i fordon. Företaget har mestadels fokuserat på passiv säkerhet (t.ex. krockkuddar, bilbälten) och är idag en ledande leverantör till fordonstillverkare inom området. Men de har också en hel del forskning och utveckling inom aktiv säkerhet (t.ex. kamerasystem) vilket är en grund för automatiserad körning.

Genom att delta i Drive Me-projektet kommer Autoliv att stärka sitt arbete kring automatiserad körning. Inom ramarna för projektet kommer Autoliv att bidra med både kunskap och ledande forskningsinsatser.

Källor

[1] Chalmers. Chalmers ansluter sig till Drive Me-projektet. 2015-06-18. Länk

[2] Business Wire. Autoliv joins the Drive Me project. 2015-09-30 Länk

 

Miniatyrbilar från Audi på Autonomous Driving Cup

I slutet av mars hölls Audi Autonomous Driving Cup på Audi Museum Mobile i Tyskland [1]. Tävlingen involverade 10 lag med sammanlagt 50 tyska studenter som fick tävla med miniatyrbilar utrustade med egenutvecklade algoritmer för autonom körning. Tävlingen initierades av Audi som också försåg studenterna med miniatyrbilarna. Miniatyrerna föreställer Audi Q8 gjorda i en 1:8 skala. För att Audi ska kunna få nytta av algoritmerna som utvecklats för miniatyrbilarna, fick studenterna göra mjukvaruutvecklingen i samma miljö som Audi använder själva.

Bilarna bedömdes av en jury utifrån hur väl de reagerar på mötande och korsande trafik samt hur de hanterar svåra parkeringssituationer och plötsliga hinder på vägen. Alla tävlingsmoment utfördes inomhus men scenarierna var utvecklade utifrån verklig trafik.

Vinnande laget (Technical University of Munich) fick ett pris på 10 000 Euro, medans andraplats- och tredjeplatsvinnarna (Karlsruhe Institute of Technology och University of Freiburg) fick 5000 respektive 1000 euro. Dessutom har studenterna goda möjligheter för anställning på Audi.

Det är första gången som Audi håller i en sådan tävling i Tyskland.

Egen kommentar

Vi har tidigare rapporterat om en liknande tävling för små bilar, CaroloCup (se Nyhetsbrev 50). Det är ett årligt event som hålls i Tyskland. I år, liksom 2014 och 2013, deltog ett studentteam från Chalmers i tävlingen. Mer information om teamet och deras framgångar hittar ni här.

Källor

[1] Audi. Technical University of Munich students win first Audi Autonomous Driving Cup. 2015-03-27 Länk

Elektronik i Fordon 2015

22-23 april hölls årets Elektronik i Fordon i Svenska Mässan, Göteborg, med ca 330 deltagare. Första dagens program var gemensamt medan andra dagen var uppdelad i spåren Elektronik & arkitektur, Säkerhet, Transmission & drivlina, Tunga fordon samt Test & validering. Automatisering av fordon fanns med i samtliga delar, mer eller mindre.

Flera presentationer behandlade automatisering med fokus på uppkoppling. Redan idag är de flesta lastbilar i Europa uppkopplade på något sätt, även om de ännu inte delar data med varandra så mycket. Uppkoppling och delning av data möjliggör nya tjänster men skapar också utmaningar för företagen i att hitta lämpliga affärsmodeller. Fordonstillverkarna funderar också på hur mycket de ska öppna upp sig och t.ex. ge tredjepartsutvecklare tillgång till insamlade data. Nya aktörer kommer, frågan är hur mycket man vill hjälpa dem.

Annars fokuserar lastbilssidan mycket på konvojkörning, eller ”platooning”. Tanken är att minska bränsleförbrukningen genom att köra lastbilarna nära efter varandra och få aerodynamiska vinster. Eftersom bränslekostnaden utgör ungefär 40 % av den totala kostnaden för ett åkeri så finns det pengar att spara. Dagens förare gör också detta manuellt och kortare stunder. Med automatisering så skulle man kunna köra med kortare avstånd och längre tid. Om bilarna samtidigt är uppkopplade kan man göra funktionen bättre, bland annat genom att planeringshorisonten flyttas längre bort. Men samtidigt så känner förarna tveksamhet, när de tappar sikt och tvingas förlita sig på ett system. Ofta har man valt chaufförsyrket för att känna sig fri. Ett annat potentiellt problem som nämndes var att bilarna tvingas till frekventa inbromsningar om man ligger nära varandra, vilket leder till energiförluster som äter upp en del av de aerodynamiska vinsterna.

På systemsidan handlar det mycket om att kunna samla in och hantera stora mängder data. Inte minst videoströmmar från kameror kräver mycket bandbredd och dagens fordonsinterna kommunikationsbussar kommer kanske inte att räcka till.

Alla funktioner behöver inte nya sensorer. Volvo Cars visade en lågfriktionsvarning som bygger på information från befintliga källor inklusive informationsutbyte med såväl väghållare, myndigheter som andra fordon. Samma princip kan användas även för andra funktioner som t.ex. att varna för utryckningsfordon och ge information vart man ska styra för att ge dem fri väg, koordinera vävning vid trafikmot eller i framtiden koordinera automatiserade fordon. Den här typen av system brukar kallas kooperativa informations- och kommunikationssystem eller C-ITS. Konvojkörning med uppkopplade och samverkande fordon som nämndes ovan hör också dit.

En annan fråga som togs upp var hur man ska kunna verifiera och validera självkörande fordon. Att köra fältprov skulle kräva att man köra miljardtals km vilket inte är genomförbart. Ett alternativt koncept som studeras är att istället försöka identifiera kritiska situationer från bland annat olycksdatabaser och fältprov och därefter simulera dessa för att se hur det tekniska systemet hanterar dem. Simuleringarna kan då blanda verkliga inspelade data med simulerade så att man till exempel kan lägga till en simulerad älg. Man kan sedan göra snabba mjukvarujusteringar och testa igen. Problemet här blir istället att veta att man hittat tillräckligt många kritiska situationer.

Hur önskvärda automatiserade fordon är och hur man kan ta reda på det har adresserat inom forskningsprojektet MODAS. Drivkrafterna är säkerhet, bekvämlighet, effektivitet och miljövänlighet. Men för att få ut de positiva effekterna krävs användare och system i samverkan. Om man till exempel inte känner tillit till systemet så slappnar man inte av och använder tiden till annat. Undersökningar man gjort visar att det är ungefär lika mellan människor som är positiva till automatisering och de som är skeptiska och vill ha kontroll och köra själva. Bland annat hörde majoriteten av lastbilsförarna till den senare gruppen.

Något annat som diskuterats är vikten av skalbarhet. Det är viktigt att sensorer och tillhörande mjukvara är uppbyggda på ett sätt som möjliggör att de lätt kan anpassas till olika typer av fordon. Ett avancerat kamerasystem som används i premiumbilar ska exempelvis på ett enkelt sätt kunna konfigureras om för en billigare bil.

Man visade också studier av elmotorer i elfordon som kan användas som aktuatorer för aktiv säkerhet. Eftersom elmotorerna har betydligt snabbare respons än förbränningsmotorer och dessutom har god reglerbarhet så kan man till exempel använda dem för att gasa på eller flytta bilen framåt vid risk för en kollision bakifrån.

Ett annat ämne som togs upp i flera föredrag var informationssäkerhet och standarden för funktionell säkerhet (ISO 26262). Man måste kunna säkerställa att den avancerade tekniken i automatiserade fordon alltid uppför sig som det ska och att den lyckas hantera oförutsedda händelser, både i och utanför fordonet. ISO 26262 är inte utvecklad med detta i åtanke och för närvarande är dess begränsningar ganska okända.

Slutligen kan vi också nämna att ett nytt projekt kallat COPPLAR har annonserats. Projektet är för närvarande under uppstart och kommer involvera flera parter, däribland Chalmers. Det går ut på att utveckla teknik för automatiserad körning i stadsmiljö, som utöver bilbaserade sensorer involverar trådlös kommunikation (V2X). Två bilar kommer att utrustas med den utvecklade tekniken som sedan ska utvärderas på testanläggningen AstaZero.

The Personalized Car – Chalmers studentprojekt

I ett nyhetsbrev förra året (se här) skrev vi om Chalmers Interaction Designs samarbete med Volvo Cars i ett studentprojekt kopplat till kursen Human Centered Design. Då handlade projektet om HMI för autonoma fordon. I år har man fokuserat på hur man kan göra digitala lösningar för att personalisera fordonsupplevelsen, kopplat till Volvo Cars slogan ”Designed Around You”. Sådana tjänster kan bli av ökat intresse med ökad automatisering men också till exempel för försäljning eller när man plockar upp en bil från bilpoolen och vill få den anpassad till sig.

På ett seminarium på Volvo Cars i onsdags presenterades fem koncept:

  • Share The Moment: en Instagram-liknande tjänst för att automatiskt svara på inkommande meddelanden med ett standardmeddelande (flera möjliga, kan anpassas), ett foto från trafiksituationen och GPS-koordinater. Tjänsten är tänkt att integreras i VCCs nya infotainmentsystem i det fjärde, nedersta, blocket. Informationen kopplas till bilens navigationssystem för att kunna följa hela resan via en temporär länk. Det går också att skicka foto och position utan att ha fått ett meddelande, om man har något som man vill sprida.
  • Volvo on Schedule: en utvecklad Volvo On Call-tjänst som synkroniserar personliga inställningar mellan molnet och den Volvo som man för tillfället kör. “Every Volvo could become Your Volvo.” Bland annat kan bildskärmar, klimat, musik, destinationer etc. personaliseras och konfigureras för föraren. Informationen kopplas också till mobiltelefonen för att bland annat schemalägga sin dag/vecka/mål så att systemet kan anpassas för en viss tid.
  • Create & Inspire: möjliggör för användaren att anpassa utseendet på bilens skärmar genom att ändra objekt: flytta, ändra storlek, ta bort; ändra utseende och färg samt också lägga till nya objekt. Till exempel kan man anpassa utseendet vid automatiserad körning. Det bör också gå att dela designs med andra i en community, och ta med sig en design till en annan bil. Samtidigt gäller det att ta hänsyn till begränsningar för vilka funktioner som måste finnas  som t.ex. hastighetsmätare.
  • Volvo Avatar Concept: ett utvecklat säljverktyg Car configurator/”Bygg din Volvo” som utgår från användaren i form av en “avatar” som skapas utifrån bilrelevant information som längd, familj och intressen. Baserat på detta skapas rekommendationer för bilens specifikation. Dessutom tänker man sig interaktivitet i verktyget så att avataren kan trycka på knappar, justera backspeglar, packa bagage, fickparkera etc. och då låta användaren få en känsla för hur bilen passar en själv – utan att behöva provköra bilen.
  • Involv’: ett koncept för att låta alla passagerare i bilen dela information och samverka, t.ex. tillsammans sköta navigation, sköta spellistor och spela spel. Informationen synkroniseras mellan passagerarnas mobiltelefoner och bilens display. En fråga är hur man kan undvika att föraren blir distraherad.

Vinnare blev ”Create & Inspire”. Konceptet diskuterades mycket på seminariet eftersom det ligger nära biltillverkarnas varumärkesidentitet – mera ”Designed by You” än ”Designed around You”. Vad kan man tillåta användarna att designa själva? Och hur många vill egentligen designa, eller använda andras designs? Hur godkänner man användarnas designs?

Inspiration från ARV-seminarium: informationssäkerhet och rörelsesjuka

Projektet Automatiseringens randvillkor (ARV) höll i onsdags ett seminarium för projektets deltagarorganisationer (SAFER, Autoliv, Scania, Volvo Cars, Volvo GTT). Deltagarna fick bland annat höra två inspirationstal.

Det ena handlade om informationssäkerhet i kritiska system och hölls av Anders Hansson från Sectra. Han lyfte fram skillnader och likheter mellan informationsäkerheten inom energi- och fordonsbranscherna. Han påpekade att våra trafiksystem blir allt mer integrerade vilket ger ett ökat beroende mellan system som tidigare varit åtskilda samtidigt som antalet sensorer ökar. För att undvika säkerhetsproblem som kan uppstå i sådana system behöver man till att börja med utföra en strukturerad hotanalys (identifiera hot, hotagenter, skyddsvärda tillgångar samt identifiera krav på skydd). Utifrån det definieras och implementeras metoder som motverkar och upptäcker incidenter.

Det andra inspirationstalet handlade om rörelsesjuka och hölls av Joakim Dahlman från Chalmers. Rörelsesjuka som exempelvis åk- och sjösjuka är ingen sjukdom utan en normal reaktion i en onaturlig miljö, och det är oklart varför den uppstår. Människan har 3 olika sinnen – synen, balanssinnet och känseln, där synen är det dominanta sinnet – som ska ge samstämmig information. När inte så är fallet drabbas många av rörelsesjuka. Forskning inom området har visat att bland annat lågfrekventa rörelser (ca 0,2 Hz), fördröjningar inom ett konstantflöde av visuell information, huvudlutning från upprätt ställning och snabba huvudrörelser kan orsaka rörelsesjuka.

Kvinnor verkar vara känsligare än män och barn känsligare än vuxna. Värst problem om man förväntas vara operativ och behöva ta tag i en situation.

Det är inte lätt att träna bort rörelsesjuka, det tar 2-3 dygn för hjärnan att anpassa sig enligt erfarenheter från exempelvis båtar och i rymdskepp. Mediciner lindrar bara tillfälligt, och många mediciner gör att man blir trött och har svårare att göra operativa uppgifter.

Den bästa åtgärden är att ha kontakt med omvärlden och ta kontroll, inte bara åka med.

En viktig fördel med automatiserade fordon anges ofta att man får tid att ägna sig åt annat än att köra, till exempel läsa. Men uppenbarligen ökar då riskerna för rörelsesjuka, vilket inte är helt lätt att komma till rätta med. En fråga är om man kan konstruera självkörande bilar för att minimera riskerna, t.ex. genom algoritmer.

Egen kommentar

Det var intressant att hitta två nya perspektiv på området automatiserade fordon. Problematiken med rörelsesjuka är kanske inte så lätt att lösa med tekniska lösningar och går inte heller att lagstifta mot. Men ska man få mäniskor att betala för teknologin så bör de nog inte känna sig illamående när de använder den.

ARV-projektet drivs av SAFER och syftar till att ge Sverige en ledarplats inom automatiserad körning, med fokus på sådana frågor som inte kan hanteras av en enskild aktör. Det finansieras av VINNOVA och parterna tillsammans, med avsikt att bygga en konkurrensneutral samverkansplattform för den svenska forskningen kring fordonsautomatisering.