{{ mediaArticle.articleTypeName }}
Van data-efficiëntie tot autonoom rijden: NXP's rol in de voertuigen van de toekomst
“Er is veel potentieel om de doorstroming van het verkeer te verbeteren en het rijden veiliger en gemakkelijker te maken”
Interview met Brian de Bart en Matteo Ridolfi van NXP
Binnen het project Digitale Infrastructuur Toekomstbestendige Mobiliteit (DITM) werken Nederlandse bedrijven, organisaties en kennisinstellingen samen om de digitale infrastructuur op het gebied van mobiliteit, toekomstbestendig te maken. Extra aandacht is er voor technologieën rondom lokalisatie, verkeersdiensten, digitale kaarten en laadinfrastructuur. Doel van het project is om te komen tot een hoger level van autonoom rijden en de koppeling tussen elektrische voertuigen en de energie-infrastructuur op een veilige, betrouwbare en efficiënte manier te laten verlopen. Het project is onderverdeeld in vijf werkpakketten, waarin de betrokken partijen zich gezamenlijk focussen op een specifiek onderdeel.
Verbeteren door innoveren
Het Nederlandse bedrijf NXP Semiconductors, ontwikkelaar van chips en bijbehorende software, is zo’n partij. Brian de Bart en Matteo Ridolfi zijn namens de organisatie betrokken bij werkpakket twee en drie van DITM. De heren maken deel uit van het Automotive System Innovation Team van NXP. Brian vertelt wat ze doen: “Met het team bouwen we innovatieve systemen, waarbij we software en hardware combineren zodat het een samenwerkend systeem wordt. We testen daarmee of we nieuwe toepassingen kunnen vinden voor bestaande chips of vinden specificaties voor nieuwe chips.” Zoals de naam al zegt, richt het team zich op de automobielmarkt waarbij ze onder andere werken aan in-vehicle architecturen, systemen voor Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) en elektrificatie van voertuigen. Ze streven ernaar om de veiligheid, efficiëntie en prestaties van auto's te verbeteren door middel van innovatieve technologieën.
“Continuïteit in het transport van data is soms van levensbelang.”
Er is maar één bericht relevant; remmen
Het onderwerp “In-Vehicle Architecturen” gaat over de elektrische verbindingen in de auto. Zo heb je bijvoorbeeld (radar)sensoren, camera's, een centrale computer, schermen achterin voor de kinderen die Netflix kijken, je autoradio en elektrische ramen. Brian: “Al deze onderdelen moeten informatie met elkaar uitwisselen en zijn dus met elkaar verbonden door middel van kabels, wat maakt dat een moderne auto een flinke kabelboom met zich meedraagt. Autofabrikanten willen dit optimaliseren; datasnelheden worden hoger, want de sensoren worden preciezer en de camera's hebben een hogere resolutie. Automakers worstelen met het feit dat ze het gewicht van de auto willen verminderen en tegelijkertijd meer data over de kabels versturen. Daarnaast kijken we naar prioritering; als de kinderen achterin Netflix kijken, gebruiken ze een hoge datasnelheid. Een hapering daarin van een seconde geeft geen grote problemen. Als de radar op hetzelfde moment een voetganger voor de auto detecteert, dan vergt dat een onmiddellijke reactie. Er is dan maar één bericht relevant; remmen. Het is cruciaal dat dat bericht onmiddellijk op de juiste plaats terechtkomt. Continuïteit in het transport van data is hier van levensbelang.”
Anticiperen
Het team houdt zich ook bezig met Advanced Driver Assistance Systems (ADAS). Daarin komen alle veiligheidsfuncties van voertuigen samen, om uiteindelijk tot een hoge mate van geautomatiseerd rijden te komen. Om dat te bereiken, moet de auto omgevingsbewust zijn en anticiperen op wat er gebeurt. NXP richt zich hierin voornamelijk op radar om objecten te detecteren, maar onderzoekt ook andere manieren om de auto van zoveel mogelijk informatie te voorzien. Eén daarvan is plaatsbepaling: als het voertuig exact weet waar het zich bevindt kan het beter inspelen op de situatie.
Binnen DITM hebben we dus een flinke klus. Daarom zijn we bij werkpakket twee en drie betrokken” legt Matteo uit.
“We hebben kleine prototypes gebouwd waarmee we indoorsituaties simuleren.”
UltraWideBand als oplossing
Matteo richt zich binnen DITM op werkpakket twee, dat zich bezighoudt met de lokalisatie van een voertuig. Zijn focus ligt daarbij op UltraWideBand (UWB). “Deze technologie zorgt voor een robuustere en stabielere communicatie dan bijvoorbeeld wifi. Het mooie van ultrabreedband is dat het heel nauwkeurig afstanden meet. Zo kunnen we UWB-systemen inzetten voor het bepalen van je positie. GPS werkt bijvoorbeeld niet in tunnels, waardoor je niet exact weet waar je bent. We werken aan de navigatie van autonoom rijdende bussen in een afgesloten busdepot, die uiteindelijk zelfstandig een traject kunnen afleggen of kunnen parkeren. Een van de kenmerken van UWB is dat het een zeer robuuste technologie is voor indoorscenario's zoals een busdepot” vertelt Matteo. “We trekken hierin samen op met TNO en VDL. Zo onderzoeken we manieren om bussen zelfstandig in de remise te laten rijden, 's nachts automatisch naar het laadstation te laten gaan, door de wasstraat te rijden en te parkeren. We hebben daarvoor kleine prototypes gebouwd waarmee we deze indoorsituaties simuleren.”
Veiligheid voor alles
Het team werkt daarnaast ook aan elektrificatie van de voertuigen, met onderdelen als boordladers of batterijen. “Natuurlijk wil iedereen de laagste oplaadtijd en het grootste rijbereik. We proberen daarom de algoritmes te optimaliseren. Snelladen betekent dat je veel energie in een paar minuten in de auto stopt. Het wordt dus erg warm en wordt het te heet, dan ontstaat er brand. De truc is om nauwkeurig te meten wat de temperatuur is en daar met een veiligheidsafstand onder te blijven. Nog nauwkeuriger meten betekent dat je kunt volstaan met een kleinere veiligheidsafstand en daarmee de mogelijkheid hebt om nog sneller te laden. Werkpakket drie richt zich op de beveiliging van het energiesysteem. Brian: “Onze partner Heliox in werkpakket drie, bouwt een groot oplaadsysteem voor een busmaatschappij. Deze lader is bestemd voor de remise, wat een afgeschermd gebied is. Als dit systeem ook toegepast wordt in openbare oplaadpunten, dan moeten we voorkomen dat iemand het kan hacken. Het risico van bewust sturen op overbelasting van het energienetwerk bestaat. Onze focus binnen DITM ligt daarom op de veiligheid bij het laden. Daarom kijken we naar de volledige veiligheidsketen, van het voertuig tot aan het netwerk van netwerkbeheerder TenneT. Dat doen we samen met andere partijen zoals TNO.”
Een Brabants worstenbroodje
De band met andere partners binnen het project is belangrijk. “Binnen DITM werken we samen met landelijke- en regionale partners. “De sfeer is goed en we eten regelmatig samen een worstenbroodje om te sparren, hoe mooi is dat”, lacht Brian. Een voorbeeld van deze samenwerking is radarlokalisatie. Je kunt daarmee een heel gebied aan bewegende objecten zien, van voetgangers tot andere auto's. “We kijken nu samen met TNO, Sioux en TomTom hoe we radar kunnen inzetten voor lokalisatie. Het vertrouwde GPS is tot vijf meter nauwkeurig en weet dus niet of je op de linker- of rechterbaan rijdt. De kaarten van TomTom geven heel nauwkeurig de omgeving weer. Wegen en bebouwing, maar ook bomen en lantarenpalen. We onderzoeken of we radargegevens van het voertuig over deze kaarten kunnen leggen, zodat we nog preciezer de positie van het voertuig ten opzichte van bewegende objecten in de omgeving kunnen bepalen. TNO is verantwoordelijk voor de tests en probeert de uitkomsten te optimaliseren.”
Gezamenlijk verbeteren
Deze connecties zijn er ook aan de UltraWideBand kant. Matteo: “TNO test het lokalisatiesysteem dat we bedacht hebben in de use case van het busdepot. Ze geven feedback over de werking, en tips voor eventuele aanpassingen. Omdat het busdepot een besloten omgeving is en onbereikbaar voor GPS, zijn er dingen waarmee je rekening moet houden die specifiek zijn voor dat gebruik. De bussen moeten zichzelf bijvoorbeeld dertig centimeter uit elkaar parkeren. Het transmissiesysteem houdt niet van het metaal waar bussen van gemaakt zijn. Dus je nauwkeurigheid kan afnemen. Wij willen weten óf de nauwkeurigheid afneemt en hoeveel. Met deze gegevens proberen we gezamenlijk de positiebepaling te verbeteren”.
We staan aan het begin van het openstellen van alle relevante informatie aan bestuurders.
Meer gemak en verbeterde bereikbaarheid
Gaan de inwoners van Nederland ook iets merken van deze innovaties? “De bussen die VDL ontwikkelt verbeteren de reizigerservaring. Natuurlijk zien reizigers niet dat de bus ’s nachts zelfstandig door de remise rijdt, zichzelf oplaadt en parkeert. Maar ze merken het wel. De bus gaat veel meer functies krijgen, zoals de precieze locatie waar hij stopt. Daardoor wordt in- en uitstappen veel eenvoudiger. We gaan kleinere bussen zien, die vaker rijden. Daardoor wordt de bereikbaarheid vergroot en de totale reistijd verkleind. Wat we proberen te doen in DITM is de digitale infrastructuur te verbinden. Er is enorm veel informatie en data beschikbaar. We staan aan het begin van het openstellen van al die informatie aan bestuurders. Er is veel potentieel om de doorstroming van het verkeer te verbeteren en het rijden veiliger en gemakkelijker te maken” aldus Brian.
Waardevolle samenwerking
NXP zoekt de samenwerking met andere bedrijven, om zo concrete stappen te zetten. “We proberen altijd te kijken naar het ecosysteem van de bedrijven om ons heen om innovaties te versnellen en uit te vinden welke bedrijven interessant voor ons zijn. Dat zijn vaak potentiële klanten, een softwarepartner of een klant van een klant. We zijn nu bijvoorbeeld bezig met het opzetten van een project met DAF over circulaire batterijen. We blijven kijken naar nieuwe gebieden, passende bedrijven en manieren van samenwerken. Natuurlijk mogen we kennisinstellingen zoals de TU/e daarbij niet vergeten. Zij maken ook deel uit dit ecosysteem, en doen waardevol wetenschappelijk onderzoek op het gebied van deze onderwerpen” sluit Brian zijn betoog af.