Etikettarkiv: Volvo Cars

Future of Autonomous Driving

I slutet av förra veckan deltog jag på ett webbseminarium som anordnades av konsultföretaget Frost & Sullivan. Det var fyra talare på seminariet: två från Frost & Sullivan, en från Valeo och en från MIRA. Seminariet var i princip uppdelat i tre delar.

I den första delen gav Frost & Sullivan en översikt över pågående aktiviteter inom fordonsindustrin kopplade till automatiserad körning. Sammanfattningsvis kan man säga att det är flera företag (Volvo, Audi, BMW, Mercedes, Volkswagen, Nissan, Lexus, Ford, GM, Google) som håller på att utveckla någon form av automatiserad körning.

I de flesta fall handlar det om mer eller mindre avancerade förarstödfunktioner som kan ta över både lateral och longitudinell kontroll av fordonet under specifika förhållanden. Funktioner som är i fokus och väntas bli lanserade på marknaden senast 2020 är Traffic Jam Assist, Autonomous Parking Assist och Automated Highway Driving.

Rättare sagt så ser de flesta aktörerna automatisering som ett sätt att stödja snarare än att ersätta föraren. Detta gäller dock inte Google som satsar på fordon som är helt självkörande under alla förhållanden.

Man presenterade också en roadmap för de kommande åren. Slutsatsen var att det är en successiv utveckling som gäller och att det är en lång väg till helt självkörande fordon.

Det gavs också en kostnadsuppskattning av Traffic Jam Assist, baserad på kostnaden av standard förarstödsystem (ADAS) år 2014. Enligt uppskattningen kommer Fords Traffic Jam Assist vara billigast; givet att Fords standard ADAS paket kostar 1.700 dollar så kommer paketet med standard ADAS och Traffic Jam Assist att kosta 2.500 dollar (dvs. 800 dollar mer). Här är några andra exempel:

Lexus: standard ADAS = 2.400 dollar jmf. standard ADAS plus Traffic Jam Assist = 3.500 dollar (dvs. 1.100 dollar mer).
Volvo: standard ADAS = 2.800 dollar jmf. standard ADAS plus Traffic Jam Assist = 4000 dollar (dvs. 1.200 dollar mer).
Mercedes: standard ADAS = 1.920 dollar jmf. standard ADAS plus Traffic Jam Assist = 4.000 dollar (dvs. 2.080 dollar mer).
Audi: standard ADAS = 2.300 dollar jmf. standard ADAS plus Traffic Jam Assist = 6.600 dollar (dvs. 4.300 dollar mer).

Del två handlade om pågående utveckling på Google och Valeo. Vad det gäller Google kan man säga att deras system använder specialbyggda sensorer och att det krävs mycket arbete för att integrera dessa på ett robust och säkert sätt för massproduktion.

Ett annat intressant uttalande som togs upp var faktumet att Google skapat Android, som används på olika telefoner oberoende av tillverkare, och att det är precis vad de försöker göra med fordon.

Valeo presenterade sin parkeringsfunktion Park4U som sedan den lanserats år 2007 utvecklats till en helt automatiserad parkeringsfunktion kallad Valet Park4U och som introduceras på marknaden inom ett par år. I samband med detta belystes några förväntade utmaningar som att bestämma fordonets position och manövrer baserade på information från ultraljudsensorer samt att integrera komplexa algoritmer på en liten mikroprocessor.

Valeo belyste också oförutsedda utmaningar som exempelvis att avgöra fordonets rörelseriktning i små hastigheter. Slutsatsen var att utveckling av automatiserade fordon handlar mycket om hantering av nyuppkomna och oförutsedda utmaningar.

I den avslutande delen presenterade talaren från MIRA sin syn på utveckling, testning och validering av autonoma fordon. Han påpekade att autonoma fordon är komplexa ”system av system” som måste ha hög motståndskraft, dvs. förmåga att hantera avbrott som t.ex. störningar orsakade av människor, naturkatastrofer eller mjukvarufel, samtidigt som systemet kan behålla en acceptabel prestandanivå.

MIRAs recept för att uppnå detta är att utöka det redan existerande ramverket för identifiering av faror och hot till att inkludera systematiska strategier för prediktering, identifiering och hantering av allvarliga störningar i en tidig fas av utvecklingsprocessen.

Detta ställer hårdare krav för testning och validering, vilket är också anledningen till att MIRA just nu fokuserar på att identifiera dessa krav och deras innebörd för testmetoder och test infrastruktur.

Egen kommentar: Det är två saker som jag vill påpeka. Den ena är att seminariet inte behandlat pågående aktiviteter på universitet och andra forskningsorganisationer.

Den andra är att det är lite otydligt att det finns fler aktörer än Google som utvecklar helt självkörande fordon. Som ett exempel kan vi ta fordon som kommer testas och användas som taxi i Milton Keynes (Cambridge University leder projektet) [1]. Det bör dock noteras att dessa fordon kommer till en viss början att köra i dedikerade körfält.

Källor

[1] Siu, J., Auto Guide. Autonomous Pod Car Service Heading to the UK by 2017. Länk

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

Studentprojekt om HMI för autonoma fordon

I går presenterade 6 studentgrupper från Chalmers Interaction Design sina förslag till HMI för autonoma fordon på ett seminarium hos Volvo Cars.

Som en del i ett pågående samarbete mellan VCC och Chalmers så hade studenterna under 8 veckor fått jobba med en att ta fram förslag till gränssnitt som stöttar behov samt uttalade och outtalade förväntningar kopplade till autonom körning. Lösningarna skulle ha en inspirerande funktionalitet som gör att förarna upplever autonom körning som värdefull och njutningsbar. De skulle också innehålla en strategi för hur man kan upprätthålla förarens förmåga att ta tillbaka kontrollen på kort varsel.

Studenterna hade angripit problemet på ett strukturerat sätt och bland annat tagit fram personas och scenarios, gjort egna kundundersökningar bland människor på gatan och skickat ut enkäter.

Några (som jag tyckte) intressanta konceptidéer som presenterades var:

  • Instrumenten anpassar sig efter om bilen är i manuell eller autonom mod. T.ex. kan mittkonsolens skärm flyttas närmare föraren och informationen ändras så att den ger en förståelse för vad bilen gör vid autonom körning. På det sättet kan man bygga förtroende för systemet.
  • Man anger destination först efter bilen har kört iväg. På det sättet slipper man lägga tid på ett moment som man tidigare gjort intuitivt.
  • Olika sätt att ange bilens mod som upplyst ratt eller olika symboler som syns även om man t.ex. tittar på film.
  • On call-funktionalitet som skickar information till räddningstjänsten sekunderna innan en oundviklig krasch och då alltså systemen är oskadade. Kan göra att systemen inte behöver skyddas så att de överlever en krock.
  • Intuitiv återtagande av kontroll genom att man tar tag i ratten eller annat reglage, ungefär som konstantfarthållare i dag kopplas ur om man bromsar.
  • Ratt med trycksensorer som känner hur många händer man har på ratten, och därmed en indikation på hur alert föraren är.
  • Ratt med touchpad.
  • Arbetsbord med tangentbord, ungefär som matborden på flygplan.
  • En funktion som temporärt tar över kontrollen och kör vidare om det t.ex. ringer. Det skulle kunna vara ett enkelt tidigt steg mot autonom körning.
  • En panikknapp som gör att bilen själv kör till närmaste sjukhus. Det skulle i princip göra alla bilar med systemet till potentiella ambulanser.

En jury från VCC utsåg gruppen ”Girl Power +1” till vinnare, bland annat för att de arbetat så strukturerat och med helhetssyn.

Generellt tyckte juryn att alla bidragen var mycket bra, men påpekade också att det som saknades var fokus på kundnyttan. Vem vill betala för funktionaliteten och varför?

VCC ställde frågan om vad som kan vara mer intressant att jobba med för unga ingenjörer idag. Många studenter höll med, men inte alla. Någon tyckte att det skulle vara intressantare att jobba med hela mobilitetssystem än bara bilar.

Med autonoma fordon kan bilarna köras tätare och man alltså utnyttja befintliga gator och vägar bättre. Mot detta invände någon av studenterna om man verkligen vill ha fler fordon på gatorna.

Egen kommentar

Det finns oerhört mycket att göra inom HMI för autonoma fordon.Problemet behöver angripas från ett annat håll än bara den tekniska.

Det är också imponerande vad dagens studenter kan åstadkomma, inte bara i detaljer och teknik utan i förståelse av helheten. Men det är inte lika självklart för dem att arbeta i bilindustrin som det var förut, trots intressanta utmaningar.

Ett nytt hinderundvikande system

I slutet av förra veckan gick Ford ut med ett pressmeddelande [1] där de presenterar ett nytt testfordon som är utrustat med ett system kallat Obstacle Avoidance som använder sig av automatisk styrning och inbromsning för att undvika kollisioner med stillastående eller långsammare fordon och fotgängare.

Systemet sitter på en Ford Focus och är huvudsakligen baserat på tre radarenheter, ultraljudssensorer, och en kamera för att ”läsa av” vägen upp till 200 meter framför fordonet. Först ger systemet en visuell- och ljudvarning till föraren om det framförvarande hindret, och om föraren inte väjer eller bromsar aktiveras automatisk styrning och inbromsning.  Systemet har testats i hastigheter högre än 60 km/h.

Obstacle Avoidance är utvecklat som en del av det europeiska forskningsprojektet interactIVe (Accident Avoidance by Active Intervention of Intellignet Vehicles) där 7 biltillverkare, 6 underleverantörer, 14 forskningsorganisationer och 3 övriga intressenter arbetar med att utveckla aktiva säkerhetssystem som ingriper vid kollision. Projektet leds av Ford.

Systemet har visats upp på Fords testningsbana i Lommel, Belgien. En inspelning från uppvisningen kan ses här.

Egen kommentar

Ford verkar vara inne på samma spår som lastbilstillverkarna i artikeln ovan: de tror på en successiv introduktion av funktioner som kommer ingå i autonomkörning.

Vidare vill jag påpeka att automatisk styrning och inbromsning har annonserats av andra tillverkare. Volvo Car Group har exempelvis sagt att de kommer lansera ett sådant system på Volvo XC90 i slutet av 2014 [2]. Volvo har också planer på att introducera en ny generation av deras aktiva säkerhetssystem för fotgängare. Till skillnad från Fords system beskrivet här kommer Volvos system kunna detektera fotgängare i mörker.

Tack Maria Nilsson för tipset!

Kommentar från Jonas Didoff, Viktoria Swedish ICT

Gillar att man blandar in V2V i autonoma / automatiska fordon. Detta leder till bättre säkerhet bland annat.

Kommentar till undanstyrnings-funktionen från Ford.
Hur bra är systemet på att avgöra om det verkligen finns plats / möjlighet att göra denna manöver. Ska man välja höger eller vänster sida för väjningen ? Hur mycket plats finns det där ?

V2V skulle sannolikt stärka även denna funktion genom att man vet även var andra bilar finns framför / omkring den man styr undan från.

Källor

[1] Ford develops test car that automatically steers around stopped or slowing vehicles or pedestrians. 2013-10-08. Länk

[2] Volvo Car Group. Press Relesases. Volvo Car Group reveals world-class safety and support features that will be introduced in the all-new XC90 in 2014. Länk

Autonoma lastbilståg

Telematics Update skrev nyligen om autonoma lastbilar som kör i konvojer [1]. Utifrån deras samtal med Scania, ABI Research och Volvo Group Trucks Technology drar de slutsatsen att det är bara en tidsfråga när sådana konvojer blir en del av vår trafik.

Autonoma lastbilskonvojer väntas reducera bränsleförbrukning och öka säkerhet. Förhoppningen är att vägen till sådana konvojer ska accelereras av det nya EU direktivet som kräver att alla lastbilar som tillverkas efter den 1 november 2015 och som väger 3.5 ton eller mer ska utrustas med Advanced Emergency Braking System (AEBS) och Lane Departure Warning System (LDWS).

Dessa system är enligt industrirepresentanter som Telematics Update samtalat med huvudingredienser i det som i slutändan kommer att bli autonoma lastbilar. Med detta vill de påpeka att de tror på en stegvis introduktion av funktioner som kommer ingå i autonomkörning snarare än lansering av helt autonoma lastbilar på en gång.

Många lastbilstillverkare har redan introducerat någon form av AEBS och LDWS. Nästa steg är informationsutbyte via fordon-till-fordon och fordon-till-infrastruktur kommunikation, säger Claes Avedal från Volvo.  Detta förväntas möjliggöra tidigare varningar till förare vid exempelvis dåliga väg, väder, och siktförhållanden.

Lastbilskonvojer har utforskats i flera projekt världen över: KONVOI (RWTH Aachen University i Tyskland), Automated Truck Platoon (University of California, Berkeley, USA), iQFleet (Scania och VTI, Sverige), SARTRE (EU-projekt), GCDC (internationell tävling initierad av HTAS och TNO, Nederländerna), Energy ITS (NEDO, Japan). En genomgång av lastbilskonvojer ges i [2].

Egen kommentar

För att åstadkomma signifikanta bränslebesparingar måste avståndet mellan lastbilar i en konvoj vara så kort som möjligt. I projekten som jag listat ovan har man provat med olika avstånd, allt från 10 till 3 meter. En konsekvens av så korta avstånd är bl.a. begränsad sikt för lastbilsförare, som i sig kan upplevas obehagligt. Detta är en viktig parameter som måste tas i beaktande när man optimerar avståndet.

Källor

[1] Telematics Update. Autonomous truck convoys: The question is when, not if. 2013-10-10 Länk

[2] Bergenheim, C., Petterson, H., Coelingh, E., Englund, C., Shladover, S., Tsugawa, S. (2012). Overview of platooning systems. In: Proceedings of the 19th World Congress. Länk (OBS! Fungerar om man har tillgång till Chalmers bibiloteklet)

Volvo Cars visar nästan självkörande bilar i Washington

Förra veckan demonstrerade Volvo Cars nästan självkörande bilar vid ett event hos svenska ambassaden i Washington om “The Safety Benefits of Connected Cars”, med bland andra infrastrukturminister Catharina Elmsäter-Svärd, Trafikverkets Claes Tingvall, David Strickland och Daniel Smith från amerikanska trafiksäkerhetsmyndigheten NHTSA och Clifford Nass från Stanford. Man diskuterade där möjligheter och utmaningar för framtida uppkopplade och autonoma fordon.

Grunden i konceptet som Volvo demonstrerade [1] är en kombination av radar, kamera och reglerad styrservo, som kan avlasta föraren i farter under 50 km/h genom att hålla avståndet till bilen framför och hålla sig i körfilen. Föraren aktiverar själv systemet. En video som beskriver konceptet och visionen finns här. Volvo syftar till att ha detta i produktion som en del i sin vision att ingen ska dödas eller skadas allvarligt i en ny Volvobil år 2020 [2].

Även Mercedes provar liknande funktionalitet på tyska vägar [3].

Egen kommentar

Volvo har fått tillgång till bra sändningstid för intressenter på hög nivå i USA vilket är viktigt för att påverka framtida lagstiftning. Koncepten som Volvo, Mercedes, Tesla m.fl. tittar på är inte fullt autonoma fordon utan mer närliggande lösningar som inte kräver så genomgripande förändringar av lagstiftning eller infrastruktur. De är däremot autonoma i meningen att de inte kräver en utbredd kommunikation mellan fordon och infrastruktur, utan klarar sig så långt som möjligt med teknik i den egna bilen. Med ökande grad av uppkoppling kan man vänta sig mer avancerade tjänster.

Källor

[1] Volvo Car Group puts consumers at the heart of the connected car debate Länk

[2] Hybrid Cars: Volvo Wants Consumers At The Heart Of The Connected Car Debate Länk

[3] Mother Nature Network: New self-driving cars from Volvo and Mercedes tout ‘injury-proof’ driving Länk

Egen kommentar

Den här korta genomgången visar att det är flera olika aktörer som ”tävlar” om att vara först ute med självkörande fordon. Det är väl inte så konstigt med tanke på alla fördelar och beröm som kommer med detta!

Men jag kan inte låta bli att undra om (nästan) självkörande fordon framtagna av icke-traditionella tillverkare så som Google och Tesla kommer att vara annorlunda jämfört med fordon från traditionella, väletablerade, tillverkare så som Volvo, Daimler, GM, och Nissan? Om så, kommer den största skillnaden att ligga i teknologin som används för att åstadkomma självkörning, eller kommer den att ligga i antalet funktioner som erbjuds till fordonets användare?

Jag har tyvärr inget direkt svar på dessa frågor, men jag kan konstatera att vi lär få veta detta ganska snart: Flera tillverkare har lovat att de kommer ha autonoma fordon redo senast i slutet av årtiondet. Vissa har till och med sagt att de kommer kunna påbörja försäljning av självkörande fordon år 2020!