blogs kategori-billede

Drive-by-wire: I morgen...

Af Troels Halken,  fredag 04. jun 2010 kl. 11:53

Hele Toyota-miseren har glimrende vist hvorfor vi ikke er i gang med at indføre den føreløse bil. Hvis en speeder kan sættes sig fast, hvad kan der så ikke ske hvis computeren er herre over hele bilen. Det er alt for tidligt, softwaren er ofte af en dårlig kvalitet. Bilindustrien behersker kort sagt ikke kunsten endnu.

Fly fløj oprindeligt med et trækstangssystem, som senere blev skiftet til et hydraulisk system, som med tiden fik en rudimentær autopilot, senere med computeren som stabilisator eller fortolker af pilotens indput, til i dag hvor nogle fly næsten kan flyve selv og forsøger at overtage rorpinden, hvis forkert adfærd detekteres hos piloten.

Det er samme udvikling at vi vil se inden for bilindustrien. Der har længe være fortolkende computere i nogle biler. Mercedes nødbremsesystem f.eks., hvor computeren forsøger at fortolke om føreren laver en nødopbremsning, fordi den i så fald vil overtage den direkte styring af bremserne, for at lave en bedre (kortere opbremsning) af blen, end de fleste førere er i stand til. Volvo har viderudviklet systemet til at kunne opdage forhindringer fordude, men som det sås til pressemødet, er det endnu ikke helt fejlfri teknologi. Det er længe siden at computeren har haft sit indtog inden for motorstyring, og som vi har set det hos Toyota så er også speederen nu fortolket af computeren. Ligeledes betyder anti-spin at den også hjælper mod udskridning, og der er sikkert nogen som arbejde med at indføre feedback i rattet, så føreren ikke forsøger at tvinge bilen til noget fysikken ikke tillader.

Så den førerløse bil er på vej. Den kommer bare i pakker, hvor computeren overtager en funktion af gangen, og i starten vil den bare assistere, senere fortolke og sidst bestemme.

Som det sås i en anden artikel herinde, så arbejde Mercedes med noget ret avanceret styring. Og det er der at bilerne er på vej hen. De får en form for situation awareness, altså en opfattelse af det omgivende miljø gennem sensorer og radar, hvor de er og måske bil-til-bil kommunikation. Og så begynder det at blive interessant.

Men da vi stadigvæk er i den tidlige fase af den udvikling, og selv Toyota har problemer, så er det nok meget godt at den ikke går hurtigere end tilfældet er, så der ikke dør alt for mange i jagten på den førerløse bil. Selvom man sikkert kan kome tæt på i dag, så vil bilfabrikkerne simpelthen ikke overtage ansvaret for bilen. Det er for stor en mundfuld, for stort et ansvar. Ligesom brugerne skal vænne sig til at bilen selv kan mere og mere.

Selv i sådan en fremtid vil der forhåbentligt stadigvæk være plads til Rolfs gamle Citroen, og den gamle Range Rover vi kørte til Afrika i. Så kan de blive udstyret med en lille gizmo, som fortæller de omkringværende biler at der skal holdes ekstra afstand: Der er et menneske bag rattet.


God weekend
Troels



04. jun 2010 kl 12:39

Eivind Triel

Det kommer...

når forsikringsselskaberne har tilstrækkelig information til at fastslå at bilen er langt bedre til at køre sig selv end en tilfældig chauffør.

Lidt a'la: "Nå - vil du køre selv ... det koster +30% i premie".

-Eivind


04. jun 2010 kl 14:27

Jens Madsen

Re: Det kommer...

Drive-by-wire er mest farligt, fordi det er svært at gennemskue elektronikken, og dermed kunne godkende det. Men ses på potentialet, kan det nemt gøres mere sikkert, end både hydrauliske systemer, og mekaniske systemer. De fleste speedere, og bremsere, som jeg kender til der har sat sig fast, har haft mekanisk kraftoverførsel. Selv ved drive-by-wire, er en overvejende risiko for, at fejlen med en "hængende speeder", eller lign. vil skyldes mekaniske fejl i systemet.

Det er korrekt, at et batteri kan blive fladt, og at mange derfor er nervøse for drive-by-wire. Imidlertid, så kan bremsevæskebeholderen også blive tom, og systemet blive utæt. Det kan så løses, ved at tjekke bremsevæskestanden før der køres, eller lade elektronik gøre dette. Men et batteris tilstand, kan også tjekkes, før der køres. Der er ikke større forskel.

Som det er idag, kan enhver frit indlægge fejl - herunder direkte systemer der muliggør terror, såsom fjernstyring og overtagelse af bilernes systemer med radiobølger, uden at dette opdages.

Virksomhederne mangler systemer, der sikrer at en programmørs fejl ikke får konsekvenser i praksis. Man søger at løse problemet, ved at kun antage fejlfri mennesker - eller ihvertfald at holde sig til dem, der kan stå inde for, at det de leverer er fejlfri. Virksomhederne har endnu ikke forstået, at udvikle elektronik, hvor der er plads til programmører som fejler, og at opnå systemer, så man er i stand til, at stå inde for, at de menneskelige fejl ikke får betydning for sikkerheden.

Vi skal gerne nå et niveau, hvor der ikke kommer nogen sikkerhedsopdateringer, før elektronik kan bruges i virkeligheden. Det skal bevises at det er korrekt, og der er ikke plads til opdateringer.


04. jun 2010 kl 18:00

Svend Ferdinandsen

Re: Re: Det kommer...

Jeg kan godt blive bange for den udvikling, når jeg ser på hvordan det er gået hidtil.
Mobiltelefoner f.eks. Der er snart ikke det du kan med en mobiltelefon, kamera, mail, navigation, osv, men af og til så kan den ikke det helt basiske: Almindeligt telefonopkald. Alt krudtet er blevet brugt på gimmicks, og man har så glemt at sikre at det folk købte telefonen til det også burde fungere.
Mit gasfyr som et andet eksempel. Der er ikke det du ikke kan programmere, natsænkning afhængig af ugedagen, sommerferie, sommer, osv, men i alt dette hurlumhej glemte de at sørge for, at installatørerne vidste hvordan man fik fyret og anlægget til at arbejde fornuftigt sammen.
Uden tvivl kan en komputer reagere bedre end jeg selv kan i visse definerede situationer, men hvad når man kommer ud for noget der ikke er taget højde for?
Komputer assistancen i fly mener jeg har ført til noget nær katastrofer. Komputeren mener der skal landes, men landingsbanen er ikke hvor den burde være, eller flyet ved Stockholm med is i motorerne, hvor jeg mener at piloten var reelt plaget af komputerens mening om hvordan der skulle flyves.


04. jun 2010 kl 18:36

Michael Eriksen

Re: Re: Re: Det kommer...

Komputer assistancen i fly mener jeg har ført til noget nær katastrofer.

Men de har afværget mange flere. Langt de fleste flystyrt er forårsaget af uhensigtsmæssig håndtering af piloten/piloterne. Mennesker bliver trætte og ukoncentrerede, det gør computere ikke. Selvfølgelig skal piloten til enhver tid kunne gennemtrumfe sin vilje, og sådan er det også på fly. Biler skal lære af dette, selvom computeren i 99% af alle tilfælde vil være mere kvalificeret end bilisten.


05. jun 2010 kl 13:25

avatar

Gunnar Littmarck

Självklart kommer snart förarslösa bilar

Men det lär dröja minst 10 år.

MB har ersatt testförare med automatik.

Tekniskt går utvecklingen snabbt.

Us army har en årlig tävling i en konstgjord stad (faktiskt brukar numer även förarlösa motorcyklar vara med).
De tävlande får vid start en adress de ska ta sig till, de får bara delge slutdestinationen.

Nu har det gått så långt så tävlingsledningen lyckades först provocera fram en kollision efter hård buskörning bl.a åt fel håll i en rondell.


Vi kommer snart bli av med alla piloter och flygledare med, för att inte tala om grävmaskinister och andra maskinförare.

Affärer kommer inte ha kassörskor eller lagerpersonal.

Sjukhusen kommer inte ha städare, vårdbidträden undersköterskor eller ens sjuksköterskor, läkare åker med, först kirurger.

Ni vet att ingen kirurg kan operera ett hjärta under drift? Men det finns en operationsrobot som kan.

Om vi är korkade så fortsätter vi som hittills och ökar antalet byråkrater... så till sist alla kontrollerar varandra eller utreder in absurdum.

Om vi är smartare, ersätter vi alla former av stöd, subventioner och bidrag med en medborgarlön.

Då snart kanske bara några procent kan konkurrera med maskiner, får alla vi andra syssla med filosofi och oavlönat samhällsarbete...

Framtiden ser ljus ut, om vi bara kan bryta nacken av byråkratins ohämmade tillväxt.


05. jun 2010 kl 13:44

Michael Eriksen

Mercedes S-klasse

Det er måske i denne sammenhæng værd at (gen-)se dette klip fra Top Gear:
http://www.youtube.com/watch?v...Hez8
Spol frem til 1:40 og se det næste minuts penge.


05. jun 2010 kl 17:34

Claus Pedersen

Nu er det jo sådan...

... at Toyota-miseren startede med en mekanisk defekt.

Jeg synes derfor at du, Troels Halken, drager en logisk fejlslutning ved at sige at fordi mekanik kan fejle, så skal vi passe på med at indføre software.

I øvrigt har BMW anvendt throttle-by-wire med elektronisk gasspjæld siden 1988. Det er muligt de har haft problemer med det, men vi har ikke hørt ret meget til det.

Jeg erindrer en af mine undervisere der engang sagde noget i stil med: "Enhver form for mekanik er en potentiel katastrofe".


05. jun 2010 kl 17:36

Claus Pedersen

Re: Mercedes S-klasse

Det er måske i denne sammenhæng værd at (gen-)se dette klip fra Top Gear:
http://www.youtube.com/watch?v...Hez8
Spol frem til 1:40 og se det næste minuts penge.

Det er både smart og meget meget skræmmende på samme tid.


05. jun 2010 kl 23:30

Niels Erik Danielsen

From driver assist to auto drive

Jeg tror ikke på føreløse biler de næste mange år …

Der meget stor forskel på systemer der bruger robuste sensor principper, og kan tillade sig at feje sikkert, til systemer der skal virke hele tiden (High Demand og Fail Operational) og som skal fortolke diffus sensor information. (Video, Radar, Lidar, Sodar, GNSS)

De funktioner som en bil har i dag er kun til støtte for føreren, som eks. Fart pilot, air-bag, ABS, ESP, anti-spin. Hvis der er fejl på systemerne kan de tillade sig at fail safe, ved at forblive passive. Forhåbentlig er der effektiv diagnose på systemerne som kan indikere at de ikke længer yder beskyttelse, og skal repareres.
De sensorer der indgår i ovenstående er relativt simple, og det kan lade sig gøre at diagnosticere om de levere valide data eller ej. (Evt. via redundans)

Det næste skridt er X By wire (Trottle, brake, steer) hvor en mekanisk forbindelse erstattes med et elektrisk sensor / servo system.
Gas pedalen er den mest uproblematiske da den også kan designes fail safe, evt. sammen med andre stop funktioner. (Dog har Toyota åbenbart problemer med dette)

Steer by wirere derimod kræver et fuld High Demand og Fail Operational system.
Lignende systemer har eksisteret i fly i mere end 30 år, men jeg har ikke tillid til at den automotive industri, samt den lokale automekaniker kan fremstille og servicere sådanne systemer sikkert.

Det største problem bliver overgangen fra driver assist til mere eller mindre automatisk kørsel.
I dag er det sådan at jeg skal være årvågen i trafikken, og jeg kan ikke give skylden på bilen hvis jeg bliver involveret i en ulykke.
Problemet opstår den dag hvor bilen kan holde afstand til den forankørende, samt styre på en ukompliceret landevej. (Uden uforudsete forhindringer, skarpe sving, vejarbejde etc)
På det tidspunkt vil føreren mindste sin årvågenhed, og begynde at lave andet undervejs, og dermed mindste sin situation awareness.
Når der så opstår et problem er det ikke sikkert at føreren kan genvinde overblikket og samtidig nå at forhindre en ulykke.
På en trafikeret landevej skal der kun et par sekunders fejl kontrol til at skabe en situation med tab af menneskeliv. I et fly findes denne kritiske situation kun under landing, i en bil en den der hele tiden!

Hvor skal systemet få sine informationer til at styre bilen?
Man kan selvfølge pege på en kombination af video, radar, radio link, samt GNSS sammen med en GIS database.
Hvordan laves software til SIL3+ der lave video genkendelse, og skelne andre biler, huller i vejen, skygger, samt børn på køre banen i dårligt vejr med vand på linsen?
Jeg kan ikke se hvordan den skulle være muligt at have blandet automatisk og manuel trafik blandet mellem hinanden.

Mht. radio link kan det falde ud pga. radio støj, babbling nodes, og inkompatible protokol versioner.
Og en GIS database er umulig at holde opdateret, samt sikre at den er så nøjagtigt og korrekt at den kan anvendes sikkert.


06. jun 2010 kl 13:23

anders nielsen

Re: From driver assist to auto drive

Her er et klip fra 5th gear hvor Tom Ford tester en Lexus LS460. Den har ud over intelligent cruise control også "lane keep assist" så den i praksis kan køre selv.
http://www.youtube.com/watch?v...w72U
Spol frem til 1:10.


07. jun 2010 kl 00:45

avatar

Troels Halken

Re: Nu er det jo sådan...

Jeg synes derfor at du, Troels Halken, drager en logisk fejlslutning ved at sige at fordi mekanik kan fejle, så skal vi passe på med at indføre software.

Ikke rigtigt. Jeg skriver at alle nye teknologier tager tid at mestre og at man derfor bør udvise særlig ydmyghed i starten. Hvis man lige har lært at cykle, skal man heller ikke straks forsøge at køre uden hænder, for man har ikke rutinen.

Vh Troels


07. jun 2010 kl 01:40

Claus Pedersen

Re: Re: Nu er det jo sådan...

Jeg synes derfor at du, Troels Halken, drager en logisk fejlslutning ved at sige at fordi mekanik kan fejle, så skal vi passe på med at indføre software.

Ikke rigtigt. Jeg skriver at alle nye teknologier tager tid at mestre og at man derfor bør udvise særlig ydmyghed i starten. Hvis man lige har lært at cykle, skal man heller ikke straks forsøge at køre uden hænder, for man har ikke rutinen.

Vh Troels

Så synes jeg du skulle tage at læse dit første afsnit igen:

Hele Toyota-miseren har glimrende vist hvorfor vi ikke er i gang med at indføre den føreløse bil. Hvis en speeder kan sættes sig fast, hvad kan der så ikke ske hvis computeren er herre over hele bilen. Det er alt for tidligt, softwaren er ofte af en dårlig kvalitet. Bilindustrien behersker kort sagt ikke kunsten endnu.

Du starter med at henvise til Toyota-miseren. At en mekanisk del har sat sig fast. Dernæst kommer du ind på software, som du mener du er i stand til at vurdere til at være af en for dårlig kvalitet. Afsnittet sluttes af med at bilindustrien ikke behersker "kunsten" - hvilket jeg må gå udfra du mener er softwarekonstruktion.

Hvis ikke du med dette mener du konkluderer, at fordi mekanik kan fejle skal vi passe på med at indføre software, så tror jeg du skal tænke mere over hvordan du formulerer dig.


08. jun 2010 kl 00:59

Jens Madsen

Re: Re: Re: Nu er det jo sådan...

Lignende systemer har eksisteret i fly i mere end 30 år, men jeg har ikke tillid til at den automotive industri, samt den lokale automekaniker kan fremstille og servicere sådanne systemer sikkert
Spørgsmålet er vist også, om de nuværende biler kan fremstilles sikkert. Mange førere, har ingen føling med, om hjulene er ved at trille af. Jeg har hørt at det er sket, at nogle er blevet overhalet af et af deres egne dæk. Hvis man laver fuldautomatiske biler, vil de sandsynligvis blive forsynet med langt flere sensorer, der detekterer om alt er som det skal være. Det vil være totalt umuligt, for en mekanikker, at ikke gøre jobbet ordentligt, for elektronikken vil så nægte at starte - og ikke, som idag - bare overlade problemet til føreren. Når man designer elektronik, gør man det som regel, så den har fat i begge ender. Føren, har kun fat i den ene ende. Derfor, vil føren aldrig få samme føling som elektronik, men kun kunne mærke det halve, og kun indirekte.

Samtidigt med automatisk kørende biler, vil jeg forvente vi også får den fuldautomatiske mekanikker: Alle services, gøres fuldautomatisk af en robot, og der er ikke risiko for, at en mekanikker overspænder en møtrik med forkert moment, eller glemmer at montere en skrue eller en bolt.


09. jun 2010 kl 12:16

avatar

Jon Bendtsen

Re: Re: Re: Re: Nu er det jo sådan...

Samtidigt med automatisk kørende biler, vil jeg forvente vi også får den fuldautomatiske mekanikker: Alle services, gøres fuldautomatisk af en robot, og der er ikke risiko for, at en mekanikker overspænder en møtrik med forkert moment, eller glemmer at montere en skrue eller en bolt.

Og flåden af biler bliver mere og mere ens. Jeg forventer endda at de færreste har deres egen bil. I stedet så har de et abonnement til et "taxa" selskab som sender dig en bil når du beder om det/bestiller den til en fast tid.

Uden tvivl kan en komputer reagere bedre end jeg selv kan i visse definerede situationer, men hvad når man kommer ud for noget der ikke er taget højde for?

Så bremser den, hvad skulle den ellers gøre?


09. jun 2010 kl 12:30

avatar

Jon Bendtsen

Re: From driver assist to auto drive

Jeg tror ikke på føreløse biler de næste mange år …

Jeg håber det kommer snart, for jeg er endnu ikke stødt på sammenstød som ikke kan forklares med:
Dumdistrige - Hazarderede overhælninger?
Uopmærksomme - taler i mobil?
Uansvarlige - kører spritkørsel?
(Motoriserede) køretøjer - Jo, cykler og fodgængere laver også ovenstående, men ingen af dem slår mennesker ihjel. Det gør motorkørertøjer fordi de vejer mere og kører hurtigere.

Der meget stor forskel på systemer der bruger robuste sensor principper, og kan tillade sig at feje sikkert, til systemer der skal virke hele tiden (High Demand og Fail Operational) og som skal fortolke diffus sensor information. (Video, Radar, Lidar, Sodar, GNSS)

Du glemmer muligheden for sænke farten. Nogle sammenstød sker jo fx. fordi chauføren kører for hurtigt i tåge, eller i kraftig regn. Det er jo også lovpligtigt for chauføren at sænke farten i den slags situationer.

Steer by wirere derimod kræver et fuld High Demand og Fail Operational system.
Lignende systemer har eksisteret i fly i mere end 30 år, men jeg har ikke tillid til at den automotive industri, samt den lokale automekaniker kan fremstille og servicere sådanne systemer sikkert.

Det har jeg tillid til, og jeg mener at du tænker helt forkert når du tænker forsættelse af den bilindustri du kender nu om dage.
Jeg mener du skal tænke mere i en taxa som kommer når du kalder, en taxa som indeholder service og reperationer på vognen. Måske ejer du din egen "taxa" så kun du kører i den, måske deler du den med andre. Men det er ivertfald ikke dig som bestemmer hvilken mekaniker der skal vælges.

Det største problem bliver overgangen fra driver assist til mere eller mindre automatisk kørsel.
I dag er det sådan at jeg skal være årvågen i trafikken, og jeg kan ikke give skylden på bilen hvis jeg bliver involveret i en ulykke.
Problemet opstår den dag hvor bilen kan holde afstand til den forankørende, samt styre på en ukompliceret landevej. (Uden uforudsete forhindringer, skarpe sving, vejarbejde etc)
På det tidspunkt vil føreren mindste sin årvågenhed, og begynde at lave andet undervejs, og dermed mindste sin situation awareness.
Når der så opstår et problem er det ikke sikkert at føreren kan genvinde overblikket og samtidig nå at forhindre en ulykke.
På en trafikeret landevej skal der kun et par sekunders fejl kontrol til at skabe en situation med tab af menneskeliv. I et fly findes denne kritiske situation kun under landing, i en bil en den der hele tiden!

Hvor skal systemet få sine informationer til at styre bilen?
Man kan selvfølge pege på en kombination af video, radar, radio link, samt GNSS sammen med en GIS database.
Hvordan laves software til SIL3+ der lave video genkendelse, og skelne andre biler, huller i vejen, skygger, samt børn på køre banen i dårligt vejr med vand på linsen?
Jeg kan ikke se hvordan den skulle være muligt at have blandet automatisk og manuel trafik blandet mellem hinanden.

Mht. radio link kan det falde ud pga. radio støj, babbling nodes, og inkompatible protokol versioner.
Og en GIS database er umulig at holde opdateret, samt sikre at den er så nøjagtigt og korrekt at den kan anvendes sikkert.


09. jun 2010 kl 12:54

avatar

Jon Bendtsen

Re: Re: From driver assist to auto drive

Jeg mener du skal tænke mere i en taxa som kommer når du kalder, en taxa som indeholder service og reperationer på vognen. Måske ejer du din egen "taxa" så kun du kører i den, måske deler du den med andre. Men det er ivertfald ikke dig som bestemmer hvilken mekaniker der skal vælges.

Mit ovenstående indlæg som sluttede med teksten lige foroven burde være forsat med at citere Niels Erik Danielsen. Det gør jeg så nu.

Det største problem bliver overgangen fra driver assist til mere eller mindre automatisk kørsel.
...
I et fly findes denne kritiske situation kun under landing, i en bil en den der hele tiden!

Det synes jeg er en vigtig pointe. Jeg tror dog at udviklingen vil ske så hurtigt at der vil være så få biler som kun kan styres halvt. Resten vil være fordelt imellem fuldt selvkørende og den nuværende slags biler. De få halvautomatiske vil jeg bare pålægge chauføren skærpet opmærksomhed.

Hvor skal systemet få sine informationer til at styre bilen?
Man kan selvfølge pege på en kombination af video, radar, radio link, samt GNSS sammen med en GIS database.

Ja, noget i den stil

Hvordan laves software til SIL3+ der lave video genkendelse, og skelne andre biler, huller i vejen, skygger, samt børn på køre banen i dårligt vejr med vand på linsen?

Hvis den ikke kan se godt nok, så skal den da bare sænke farten. Det er lovpligtigt for chauføren i dag, men det sker ikke altid godt nok.

Jeg kan ikke se hvordan den skulle være muligt at have blandet automatisk og manuel trafik blandet mellem hinanden.

Det ser jeg ingen problemer med. Jeg antager at den automatiske trafik altid vil være nødt til at være opmærksomme på cyklister og fodgængere. Sikkert også MC folket.

Mht. radio link kan det falde ud pga. radio støj, babbling nodes, og inkompatible protokol versioner.
Og en GIS database er umulig at holde opdateret, samt sikre at den er så nøjagtigt og korrekt at den kan anvendes sikkert.

Så må bilen jo køre på sine egne informationer og uden at GIS informationerne forventes at værende 100% korrekte.


Ny i debatten? Opret en brugerkonto

  • Seneste nyt
  • Mest læste
  • Debatterede
 

Nyhedsbrev

Tilmeld dig vores nyhedsbrev.