JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi.
Guidelines for contributing Technical Papers: download PDF

azra habibovic och Johan Wedlin Viktoriainstitutets Azra Habibovic och Johan Wedlin rapporterar från årets upplaga av tvådagarskonferensen Elektronik i fordon. De hittade en återkommande konflikt kring självkörning: den summa av teknik och erfarenheter som kallas legacy utgör å ena sidan välbeprövad kompetens men kan å andra sidan hindra snabb utveckling.

KONFERENSEN ELEKTRONIK I FORDON arrangerades för elfte gången den 11–12 maj i Göteborg. Sedan förra året hade den växt betydligt, från cirka 330 till cirka 450 deltagare från en bredare krets än tidigare. Men fortfarande domineras den av deltagare från den svenska fordonsindustrin.

Förutom drygt 40 presentationer var det också en paneldebatt på ämnet ”En ny leverantörsindustri med många möjligheter”.

Konferensens andra dag var uppdelad i fem spår och vi bevakade inte allt men här är i alla fall en sammanfattning.

Dan Gunnarsson från BMW inledde konferensen med att prata om trender:

  • Ökande komplexitet och kortare ledtider kräver nya strukturer i utveckling och dokumentation av elektronik och mjukvara.
  • Nya spelare som Tesla, Google och Apple förändrar spelreglerna i en allt högre innovationshastighet.
  • För att möta de ökande kundkraven krävs ett revolutionärt angreppssätt. Man måste reducera traditionen, ”legacy”, så mycket som möjligt.
  • Förändring av affärsmodeller från att sälja bilar till att sälja tjänster, som BMWs DriveNow, ParkNow, ChargeNow och Connected Mobility Cloud.

Tekniska förändringar är bland annat:

  • Från fail safe till fail operational – en stor förändring av både elarkitektur och utvecklingsprocess.
  • Från flash updates till remote updates.
  • Från local processing of sensor data till big data.
  • Från signal-based communication till service and IP-based communication (Ethernet).

Jonny Andersson och Viktor Kaznov från Scania pratade om utmaningarna vid automatisering av tunga fordon, speciellt när man går från nivå 3 till nivå 4 enligt SAE-skalan, då man inte längre kan räkna med att falla tillbaka på föraren att ta över om något problem uppstår. Utmaningarna är betydligt större för tunga fordon, bland annat på grund av den annorlunda fordonsdynamiken med längre bromssträckor, vältningsrisk, et cetera.

För att säkra att produkterna har lång livslängd krävs inkrementell utveckling dvs. att man tar tillvara på de erfarenheter som finns – alltså att bevara ”legacy”.

Peter Bardenfelth-Hansen från Tesla Motors berättade om Teslas resa så här långt.

Tesla grundades för 13 år sedan – samma tidsrymd som det tog New York-trafiken att övergå från dominerad av hästar till enbart bilar.

Företagets uttalade uppdrag är att accelerera världens omställning till hållbara transporter. Alla de idag cirka 14000 anställda lever efter detta. Hos Tesla är det mycket högt tempo – som att hoppa på en trampkvarn i full fart och försöka hålla masken. Man gör i princip fyra års arbete på ett.

En anledning till att andra biltillverkare inte gör eldrivna högprestandabilar är att de i så fall skulle kannibalisera på sina andra, ICE-drivna bilar. Tesla är accelerator och ju fler andra tillverkare som gör elfordon, desto bättre går det för Tesla.

När man började rekrytera personal så var det, utom på utvecklingssidan, bara möjligt att få jobb hos Tesla om man inte tidigare hade arbetat i bilbranschen. Man ville ha människor med nytt perspektiv och inte få in ”legacy”, det vill säga traditionerna av hur man brukar göra i fordonsindustrin.

Tesla har ett kundfokuserat angreppssätt, vilket innebär snabba produktändringar inklusive over the air-uppdateringar och också en snabb köp-process där man i princip eliminerat återförsäljarledet – kunderna beställer bilen på nätet.

I och med att teknikutvecklingen går fort minskar även kostnaderna snabbt. Insikten om detta ledde till strategin att börja med att lansera en sportbil – Tesla Roadster – därefter dyra lyxbilar – Model S och Model X – och först därefter lansera bilar för högvolym – Model 3.

I fyra generationer har vi lärt oss att ta bilen till bensinstationen. Att lära sig att ladda bilen tar tid. Ett sätt att minska räckviddsoron är Teslas snabbladdningsstationer, men för vardagsbruk är det bäst med hemmaladdning.

Martin Hiller från Volvo Cars pratade om kommunikationsbehov i automatiserade bilar. Han, liksom några andra föreläsare, lyfte fram vikten av Ethernet. Det har möjliggjort betydligt högre bandbredd jämfört med andra nätverk som CAN och Flexray, något som är av stor betydelse för signalbehandlingen.

Martin pratade också om hur kravet på processorer har förändrats. Från generella CPU:er (centralenheter) till en kombination av GPU:er (grafikenheter), DSP:er (signalbehandlingsenheter) och asicar (applikations-specifika enheter).

Synkronisering av olika enheter, inom och mellan fordon, är också viktigt att säkerställa. Ett klockfel på tio millisekunder i 70 km/h kan innebära ett fel på tjugo centimeter i positionering, och hundra millisekunder två meter.

Automatiserad körning för också med sig mycket större krav på redundans på olika systemnivåer från sensorer till hårdvara, kommunikation, fordonsreglering – inklusive ställdon – och kraftförsörjning. För att uppnå detta kommer styrenheterna i Drive me-bilarna att vara ihopkopplade i en distribuerad stjärntopologi (distributed star topology). På det viset säkerställs att de mest vitala delarna av systemet fungerar och klarar av att stanna bilen på ett säkert sätt även när en eller flera delar av systemet slutar fungera.

Också Henrik Lind från Volvo Cars pratade redundans med fokus på objektdetektering. För att uppnå hög redundans i Drive me-bilarna kommer det finnas upp till tre sensorer som detekterar samma objekt. Följaktligen är antalet sensorer stort, och paketering av dessa sensorer är en tydlig utmaning.

Teststräckan som valts för projektet är relativt enkel, vilket inte direkt är en slump: valideringsmetoder är inte klara ännu, och en lösning är att förenkla förutsättningarna. För att vara på den säkra sidan kommer bilarna att lämna kontrollen över till föraren i god tid innan korsningar och trafikljus.

Detektering av små objekt som exempelvis råttor och harar på vägen är en utmaning, speciellt på långa avstånd. En annan utmaning kopplad till detta är hur bilen ska hantera sådana objekt – ska den väja eller köra över dem? Just nu finns det inga konkreta svar, men utvecklingen går framåt både på sensor- och på algoritmsidan.

Eftersom Drive me är ett forskningsprojekt kommer bilarna att utrustas med datainspelningsenheter och på det viset möjliggöra vidareutveckling av systemet. Det handlar om stora datamängder och troligtvis kommer data behöva laddas ner varannan månad.

En fråga som lyftes fram från publiken var om förarna kommer kunna ta över kontrollen när som helst. Troligtvis kommer detta styras av regler och bestämmelser på internationell nivå.

Annie Rydström, också från Volvo Cars, pratade om användarupplevelsen vid automatiserad körning och hur man säkerställer att användarna litar på automatiserade fordon och upplever dem säkra och behagliga.

Hon nämnde tre olika metoder som Volvo Cars använder för att adressera detta. Utvärdering i körsimulatorer är en sådan metod. Den är applicerbar för exempelvis utvärdering av användbarheten av ett gränssnitt, men för att studera tillit och liknande faktorer behövs andra angreppssätt.

Wizard of Oz-metodiken för testbanor, där förarna tror att de använder en automatiserad bil som inte nödvändigtvis är automatiserad, kan delvis ge svar på sådana frågor. För att studera detta fullt ut behöver fälttester utföras.

Beteendeförändringar hos förarna är speciellt intressanta att studera när det gäller förarstödsystem och automatiserad körning, något som man i princip kommer åt endast via fälttester.

Azra Habibovic från Viktoria Swedish ICT gav en överblick av pågående aktiviteter inom området runt om i världen. Hon förklarade att det finns två tydliga utvecklingstrender:

  • evolutionär (automationsgraden ökar successivt, ratten är kvar i fordonet)
  • revolutionär (helt automatiserad körning direkt, det finns ingen ratt i fordonet)

Just nu har dessa två trender flera gemensamma nämnare: fokus ligger på utvalda trafikmiljöer och hastigheter, på bra vägar, ljus, och goda väderförhållanden. Aktörerna som arbetar efter den evolutionära principen fokuserar framförallt på motorvägskörning och parkeringsmanövrar, medan aktörerna som följer den revolutionära principen fokuserar på stadskörning och lägre hastigheter.

Inom ramen för den evolutionära principen är interaktionen mellan förare och det automatiserade fordonet en tydlig utmaning. Aktörerna på den revolutionära sidan möts däremot av flera tekniska utmaningar då det inte finns någon förare som kan ta över kontrollen om systemet fallerar.

På personbilssidan kan man säga att alla väletablerade tillverkare arbetar efter den evolutionära principen och att nya aktörer som Google, EasyMile och Navya satsar på den revolutionära principen. På lastbilssidan tillämpas den evolutionära principen för allmänna vägar (typiskt konvojkörning/platooning) medan den revolutionära tillämpas på inhägnade områden (typiskt gruvor).

Azra presenterade också några ”hot topics” inom området:

  • Detaljerade 3D kartor
  • Detektering
  • Situationsmedvetenhet
  • Trafiksäkerhet och hur man säkerställer den
  • Datasäkerhet
  • Sociala interaktioner
  • Lagar och regler

Slutligen påpekade hon att samverkan och samarbeten mellan aktörer och mellan olika typer av aktörer ökar. Dessutom vill många samhällen satsa på automatiserade fordon för att de ser att det kan förbättra samhällena, till exempel med färre parkeringsplatser och med bättre mobilitet för människor och varor.

MER LÄSNING:
 
magasinet

221 stycken elektronik­konsulter

Registrera ditt företag nu!
 
SENASTE KOMMENTARER
Kommentarer via Disqus

Vi gör Elektroniktidningen

Anne-Charlotte Sparrvik
Anne-Charlotte
Sparrvik
+46(0)734-171099 ac@etn.se
(sälj och marknads­föring)
Per Henricsson

Per
Henricsson
+46(0)734-171303 per@etn.se
(redaktion)

Anna Wennberg

Anna
Wennberg
+46(0)734-171311 anna@etn.se
(redaktion)

Jan Tångring

Jan
Tångring
+46(0)734-171309 jan@etn.se
(redaktion)