Interview with Ecurie Aix
English
How do you perceive the development of the Driverless competition in previous years?
As members of the software group, we are of course pleased that Driverless is now firmly integrated in the competition and not just an additional option for the "big" teams in Formula Student - with all the advantages and disadvantages that entails.
It says something, when the victory is fought over by the teams with the best vehicle understanding and a well-structured work environment, not necessarily the best code under a microscope. So we are happy to be working with the whole team more, who were previously heavily focused on developing a new EV car instead of maintaining systems on the old car.
As usual, Formula Student teams are quick to adapt, implement, copy, and develop: as soon as a new concept emerges in one team or industry, it is quickly picked up by many teams in the following years. A decoupled suspension system is perhaps the best example of this. There has also been a clear trend in code regarding the methods that teams are using in various blocks of the pipeline: YOLO for perception, GraphSLAM as a SLAM algorithm, Kalman Filter for State-estimation, Delaunay Triangulation for planning and Model Predictive Control can probably be used to describe most software packages. The competition will therefore probably be decided at the extremities of the pipeline in the future: Who knows their car best and has the fastest control and can provide sufficient data for perception despite a minimalistic sensor setup.
In this context, what is your opinion on lidar sensors: a supposedly easy entry into autonomous driving?
For new teams, it is certainly the easiest and quickest way to get good data. But at the same time super expensive with a limited number of suppliers. Especially now that there are so many teams, it is almost impossible to get a sponsorship for such a device, which is probably why not all teams can buy one. Even the big teams often migrate the sensors to the new car. Perhaps the organisers could have arranged a deal with a supplier for a group order discount, instead of each team spamming the mailboxes of certain industry enterprises as usual... basically a general problem that also happens in other departments. Personally, I find the trend towards lidar-only a shame, as working with cameras is very exciting, an active research topic and just more economically interesting for industry.
How did merging classes change the design of your actuator systems for steering and braking, as well as the positioning of your sensors?
This was definitely a focal point for development on our new car, which was characterised by conflicting goals between us as a software group and the other departments. We were able to finalise the steering system interfaces first: a tool-free decoupler prevents the driver from being disturbed. A gearbox developed in-house with a purchased motor saves additional weight. For the pedals, we implemented a master brake cylinder that combines pneumatics and hydraulics and thus enables braking in DV mode with almost the same installation space as the old EV system. With the camera and lidar position, we had to fight with the chassis and aerodynamics departments for every degree extra field of view. Of course we would have preferred a positioning like in the old DV-only car. However considering the overall vehicle performance we found a good compromise which is probably unique: The hood including the rear cover, which was already on our old cars, houses our sensors and thanks to a height-adjustable headrest they are hidden behind the driver's head when the car is in driver operation.
Especially for young teams, the ARWO is a perfect opportunity to learn something about autonomous driving - maybe also a role model for other departments?
We are very big fans of the workshop that Hamburg hosts every year – the sharing of new research areas, mistakes made in the past or the disadvantages in certain concepts help teams both large and small. Everyone is free to choose what information they want to share so they can maintain a small competitive advantage accordingly. I think such an event would also be interesting for various other disciplines, such as chassis or powertrain. The time frame, in a small, select environment allows for completely different conversations to, for example, at the Academy, which of course is always helpful. Perhaps it is possible to offer more workshops in the fall if there is enough interest.
Was Driverless integrated with the other classes at the right time for you?
I think for us as a team it was the next step. Whether it would have happened this year or if 2023 was early enough is another question. On the other hand, I understand all the teams that are having a hard time with the merging. It took us a long time until we could drive reliably. Over the last few years, the number of driverless cars at the events has not increased very much, which shows how difficult the hurdle of autonomous driving is. Looking at these numbers, it seems like it might be too early. On the other hand, it forces the teams to really focus on it now, which could speed up the development significantly. We can be excited to see what happens at the events this summer after these difficult Corona years ...
What do you wish for the future?
"Wireless Communication" with the vehicles, which would theoretically be allowed according to the current ruleset, is in our opinion a direction Formula Student should not go with autonomous driving. If you want to win, the likelihood that it will be resorted to it is certain. But is this how you imagine autonomous driving? - No. A relevant regulation would at least raise the threshold to inhibition, since governance by the organiser is difficult anyway. I'm also very curious to see how the topic of "grip estimation" will develop in the coming years.
Deutsch
Wie siehst du die Entwicklung des Driverless Wettbewerbs in den vergangenen Jahren?
Als Mitglieder der Software-Gruppe freut es uns natürlich, dass Driverless mittlerweile fest verankert mit dem Wettbewerb ist und nicht nur eine zusätzliche Option für die „großen" Teams Formula Student ist - mit allen Vor- und Nachteilen, die das mit sich bringt. Es zeigt sich, dass der Sieg unter den Teams ausgetragen wird, die das beste Fahrzeugverständnis haben und einer gut strukturierten Umgebung arbeiten, nicht unbedingt den besten Code im Detail. Daher sind wir froh, dass wir mittlerweile mehr mit dem gesamten Team zusammenarbeiten, die sich zuvor oftmals stark auf das neue EV Auto mit ihren Entwicklungen fokussiert haben, anstatt das Altfahrzeug zu warten.
Wie üblich sind Formula Student Teams schnell im Adaptieren, Implementieren, Kopieren und Entwickeln: Sobald ein Konzept bei einem Team oder in der Industrie neu aufgetaucht, so ist es in den folgenden Jahren auch schnell bei vielen Teams zu finden. Ein entkoppeltes Fahrwerk ist hier vielleicht das beste Beispiel. Aber auch im Code hat sich ein klarer Trend entwickelt, welche Methoden die Teams in den verschiedenen Blöcken der Pipeline fahren: YOLO for perception, GraphSLAM als SLAM-Algorithmus, Kalman-Filter for State-estimation, Delaunay Triangulation for Planning and Model Predictive Control beschreibt vermutlich die meisten Softwarepakete. Der Wettbewerb wird daher in Zukunft wahrscheinlich an den Enden der Pipeline entschieden werden: Wer kennt sein Auto am besten und hat die schnellste Regelung auf der einen, und wer kann mit dem minimalen Sensor-Setup noch ausreichend Daten für seine Perception bereitstellen.
Wie stehst du in diesem Zusammenhang zum Thema Lidar–Sensoren: Ein vermeintlich einfacher Einstieg in autonomes Fahren?
Für neue Teams sicherlich der schnellste und einfachste Weg, um an gute Daten zu kommen. Gleichzeitig aber auch sehr teuer bei einer begrenzten Menge an Lieferanten. Gerade jetzt, wo es so viele Team gibt, ist es nahezu unmöglich noch neu an ein Sponsoring für ein solches Gerät zu kommen, weswegen vermutlich auch nicht alle Teams einen erwerben können. Auch die großen Teams geben die Sensoren oftmals ans neue Auto weiter. Vielleicht hätte man hier als Veranstalter ein Paket mit einem Lieferanten schnüren können, mit zentraler Bestellung, Mengen-Rabatt, anstatt wie üblich jedes Teams einzeln die Postfächer gewisser Industrie Unternehmen zu sprengen - grundsätzlich aber auch ein Problem in einigen anderen Fachbereichen. Persönlich finde ich den Trend hinzu Lidar-only schade, da das Arbeiten mit Kameras sehr spannend sowie ein aktiver Forschungsbereich ist und eben auch für die Industrie aus Kostengründen interessanter.
Wie hat das Zusammenführen der Klassen das Design eurer Aktorik-Systeme zum Lenken und Bremsen, sowie die Positionierung eurer Sensoren verändert?
Das war definitiv ein Entwicklungsschwerpunkt an unserem neuen Auto, welches sich besonders durch Zielkonflikte zwischen uns als Software Gruppe und den restlichen Fachbereichen ausgezeichnet hat. Das Lenksystem konnten wir hinsichtlich der Schnittstellen am schnellsten abschließen: eine werkzeuglose Entkopplung verhindert, dass der Fahrer gestört wird. Ein selbstentwickeltes Getriebe mit zugekauftem Motor spart zusätzlich Gewicht. Bei der Pedalerie wurde eine Hauptbremszylinder umgesetzt, der Pneumatik- und Hydraulikkreis vereint und damit bei nahezu gleichem Bauraum wie das alte EV System das Bremsen im DV Betrieb ermöglicht. Bei der Kamera und Lidar Position galt es, um jeden Grad mehr Sichtfeld zu kämpfen gegen Chassis und Aerodynamik Abteilung. Natürlich hätten wir uns eine Positionierung wie im alten DV-only Auto gewünscht. Hinsichtlich der Gesamtfahrzeugperformance haben wir jedoch einen guten Kompromiss gefunden, der vermutlich einzigartig ist: Die Hutze samt Heckabdeckung, die bereits an unseren alten Autos immer zu finden war, beherbergt unsere Sensoren und durch ein höhenverstellbares Headrest werden diese im Fahrerbetrieb hinter dem Fahrerkopf versteckt.
Gerade für junge Team ist der ARWO (Autonomous Racing Workshop) eine perfekte Gelegenheit etwas für autonomen Fahren zu lernen - vielleicht auch ein Vorbild für andere Departments?
Wir sind sehr großer Fan von dem Workshop, den Hamburg jedes Jahr auf die Beine stellt - Austausch über neue Forschungsbereiche, Fehler die in der Vergangenheit begangen wurden oder Nachteile bestimmter Konzepte helfen sowohl großen, als auch kleinen Teams. Jedem ist frei überlassen, welche Informationen man mit den anderen Teilen möchte, um entsprechend einen kleinen Wettbewerbsvorteil zu erhalten. Ich denke, dass ein solches Event auch für diverse andere Fachbereiche, wie Chassis oder Antriebsstrang interessant wäre. Der zeitliche Rahmen, in kleinerer, ausgewählter Runde ermöglicht ganz andere Gespräche als vielleicht bei der Academy, die natürlich auch immer hilfreich ist. Vielleicht schafft man es bei genügend Bereitschaft im Herbst auch weitere Workshops anzubieten.
Kommt für dich die Zusammenführung der Klassen zum richtigen Zeitpunkt?
Ich denke für uns als Team war es der nächste Schritt. Ob es jetzt dieses Jahr oder auch 2023 noch früh genug gewesen wäre, sei mal dahingestellt. Auf der anderen Seite verstehe ich auch alle Teams, die sich schwer tun mit der Zusammenlegung. Wir selber haben auch lange gebraucht, bis man zuverlässig fahren konnte. Über die letzten Jahre ist die Zahl an fahrenden Driverless-Autos auf den Events nicht unbedingt sehr stark angestiegen, was zeigt wir schwer die Hürde zum autonomen Fahren ist. Schaut man sich diese Zahlen an scheint es vermutlich zu früh zu sein. Auf der anderen Seite zwingt es die Teams sich jetzt wirklich drauf zu fokussieren, was die Entwicklung deutlich beschleunigen kann. Wir dürfen gespannt sein, was dieser Eventsommer nach schwierigen Corona-Jahren mit sich bringt ...
Was wünscht du dir für die Zukunft?
"Wireless Communication" mit den Fahrzeugen, was nach aktuellem Stand theoretisch erlaubt wäre, ist unser Meinung nach eine Richtung in die die Formula Student mit dem autonomen Fahren nicht gehen sollte. Möchte man gewinnen, ist die Wahrscheinlichkeit, dass man darauf zurückgreift, gegeben. Stellt man sich aber so autonomes Fahren vor? - Nein. Eine entsprechende Regel würde zumindest die Hemmschwelle erhöhen, es nicht zu machen, da Kontrolle durch den Veranstalter ohnehin schwierig ist.
Weiterhin bin ich sehr gespannt, wie sich das Themenfeld "Reibwertschätzung" in den kommenden Jahren entwickeln wird.
