EO

Algoritme onthult fouten in zelfrijdende testvoertuigen

20 mei 2022 om 09:13 uur

​Een wiskundig model dat aangeeft dat een auto op het punt staat kapot te gaan. Dat is de bijdrage van Chalmers aan een toekomstige methode die het mogelijk maakt om voertuigen veilig te testen, ook zonder chauffeur aan boord.


Testrijders herkennen aan vroege signalen dat een belangrijk deel van het voertuig defect raakt. Hoe kan je deze vaardigheid doorgeven aan zelfrijdende voertuigen? Is het mogelijk - en vooral veilig - om zelfrijdende voertuigen en voertuigen met bestuurder te combineren op één en dezelfde testbaan?

 

Dit zijn enkele van de vragen achter Etavep (Enablers for testing autonomous vehicles at existing testing grounds), een onderzoeksproject waarin de uitdagingen worden bekeken bij het testen van voertuigen die zich voordoen naarmate auto's steeds autonomer worden.

 

Onderzoekers van Chalmers hebben zich samen met Volvo (cars and trucks) geconcentreerd op het deel van het project dat zich bezighoudt met het feit dat voertuigen moeten kunnen worden gecontroleerd, zelfs als iemands oren, sensorische organen en ervaring niet aanwezig zijn.

 

De taak was om een ​​geautomatiseerd systeem te creëren dat in realtime een indicatie kan geven dat een mechanisch onderdeel dat belangrijk is voor de veiligheid op het punt staat te falen.

 

Wat gaat er kapot?

Tomas McKelvey, hoogleraar Signaalverwerking bij de afdeling Elektrotechniek van Chalmers: "Het probleem is dat je niet van tevoren weet wat er kapot gaat." Hij benadrukt dat je niet kan vertrouwen op de systemen die aan boord zijn als de voertuigen eenmaal in het normale verkeer komen, omdat testritten in eerdere fasen van de voertuigontwikkeling kunnen plaatsvinden, zelfs al voordat de autonome functies betrouwbaar zijn.

 

De gekozen aanpak benadert hoe de menselijke waarneming werkt. We zijn namelijk best goed in het letten op zintuiglijke indrukken die afwijken van wat verwacht wordt. Enkele tientallen versnellingsmeters, die op strategisch belangrijke plaatsen in het voertuig zijn geplaatst, fungeren als 'zintuig' van het systeem. Ze registreren hoe de trillingen die optreden in de motor en in contact met het wegdek zich verder voortplanten in de carrosserie en componenten.

 

"Onze hypothese was dat de aard van de trillingen verandert als er aan boord een fout optreedt en dat de veranderingen met behulp van deze instrumenten kunnen worden geregistreerd."

 

Om te voorkomen dat een veranderd wegdek een 'vals alarm' activeert, worden sensoren in de buurt van de wielen gebruikt om het ingangssignaal te registreren. De rest van de instrumenten zouden dan veranderingen moeten kunnen opvangen die indicatief zijn voor storingen aan boord.

 

Hoe trilt een kapotte auto?

Om te weten hoe een kapotte auto trilt, moet een systeem echter eerst leren hoe een foutloze auto zich gedraagt. Het verzamelen van deze gegevens werd dus de eerste taak van de onderzoekers toen de instrumentatie van de twee testvoertuigen - een zware vrachtwagen en een personenauto - was voltooid.

"We bereiken dit door een zogenaamde overdrachtsfunctie te creëren, een wiskundige beschrijving van hoe verschillende delen van de auto samen bewegen. Dit type analyse levert heel veel gegevens op, ongeveer 1.500 zogenaamde complexe getallen (getallen met een reëel deel en een denkbeeldig deel) per seconde. Op basis van deze gegevens bouwden we een stochastisch model dat het normale geval beschrijft, waarbij elke waarde een bepaalde variatie mag hebben."

 

In de volgende fase lieten de onderzoekers de twee testauto's over hetzelfde oppervlak rijden als voorheen, maar nu met verschillende opzettelijke fouten in de voertuigen. Gegevens van de versnellingsmeters werden opnieuw geanalyseerd - dit keer in de hoop dat het monitoringsysteem veranderingen in trillingen zou kunnen waarnemen als een indicatie van de fouten.

 

Rn het werkte. "Het systeem kon vrij gemakkelijk fouten detecteren - zelfs fouten die volgens de testrijders erg moeilijk te detecteren zijn. Er was slechts één opzettelijke fout waar het systeem zich op stuk beet- een moer op een schokdemperbevestiging die een paar slagen was losgemaakt op de zware vrachtwagen. Maar aan de andere kant was het een fout die de testrijders ook niet konden voelen."

 

Wat is de fout?

Het systeem reageert dus als er iets mis is. Het kan echter niet precies vertellen waar de fout zit. "Je zou hier verder aan kunnen werken, maar daar hebben we in dit onderzoek geen tijd voor gehad. Vanuit veiligheidsoogpunt is het belangrijkste om erachter te komen dat er een fout is opgetreden, zodat we van de testbaan kunnen worden gehaald ."

 

Volgens McKelvey is de methodologie de eerste van testfaciliteiten over de hele wereld, als het gaat om het naast elkaar laten bestaan van autonome en door de bestuurder bestuurde voertuigen. "De hoop is dat de ontwikkelde methodes een soort internationale standaard worden voor testbanen."

 

Hij voegt eraan toe dat vertegenwoordigers van andere testfaciliteiten grote interesse hebben getoond in het project. De reden is dat er zowel economische als ecologische voordelen zijn om bestaande faciliteiten te kunnen gebruiken, in plaats van land en middelen op te offeren om alleen nieuwe testbanen voor autonome voertuigen te bouwen.

 

Gerelateerd nieuws

De muziek in wiskundige periodeverdubbeling (soundbite)

De muziek in wiskundige periodeverdubbeling (soundbite)

Toen Aditya Ganesh, amateur musicus en masterstudent Computerwetenschappen aan de RUG, een college bijwoonde over complex gedrag dat ontstaat uit een eenvoudige formule zag hij de kiem van een nieuw muziekstuk. Het…

Nederlandse ‘European Digital Innovation Hubs’ een feit

Nederlandse ‘European Digital Innovation Hubs’ een feit

De Nederlandse European Digital Innovation Hubs zijn een feit. Op het Smart Industry Jaarevent tekent minister van Economische Zaken Micky Adriaansens vandaag een samenwerkingsovereenkomst met vijf ‘hubs’. Met de…

ING: industrie kan productiviteit ondanks personeelstekorten opvoeren door digitalisering

ING: industrie kan productiviteit ondanks personeelstekorten opvoeren door digitalisering

Structurele personeelstekorten stellen de technologische industrie voor grote uitdagingen, stelt ING: alles moet wijken om de toch al hoge productiviteit verder op te voeren. Het optimaal inzetten van digitale…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Güdel Benelux
Güdel Benelux

Lineaire aandrijf componenten en oplossingen

Orfa Visser BV
Orfa Visser BV

Gespecialiseerd in Forceren, Dieptrekken, Flenswalsen, Lassen en Apparatenbouw.

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Tevema
Tevema

Leverancier van technische standaardveren en normdelen, leverbaar uit voorraad.

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

30 augustus 2022, Utrecht

Technishow + Esef

TechniShow is ingedeeld in verschillende sectoren waar productietechnieken, fases en toebehoren van het...

21 september 2022

Design to Manufacturing (voorheen Prototyping MNE)

Netwerkbeurs en competentieplatform voor wie betrokken is in slimme maak- en ontwerprocessen.

27 september 2022, Utrecht

WoTS

World of Technology & Science bedient bezoekers uit industrie, laboratoria, zorg en wetenschap.

Meer agendapunten »