Chips van NXP: slimmere, veiligere en groenere voertuigen op de weg
Vrachtwagens die automatisch in een treintje achter elkaar rijden en zo brandstof besparen. Of advanced driver-assistance systems die bestuurders assisteren in gevaarlijke verkeerssituaties. Bij NXP Semiconductors uit Brainport Eindhoven werken ze aan een slimmere, groenere en veiligere vormen van mobiliteit.
Zo werkte NXP de afgelopen drie jaar binnen het Ensemble-project samen met de zeven Europese truckmerken en verschillende toeleveranciers en kennisinstituten aan de ontwikkeling van een platooning-systeem. Daarbij rijden trucks – van welk merk dan ook – veilig en automatisch achter elkaar aan.
“NXP maakt de chips, een andere partij zet daar vervolgens software op en weer een andere partij bouwt er een device omheen. We bevinden ons dus op het snijvlak tussen de applicatie en technologie.”
Gerardo Daalderop
Platooning
De chauffeur krijgt een melding dat de vrachtwagen voor hem ook kan platoonen en doet een koppelverzoek. Zo vormt er zich een platoon, een treintje van vrachtwagens. Twintig keer per seconde wisselen de gekoppelde vrachtwagens data afkomstig van radar-, camera- en andere sensoren uit. “De trucks reageren heel snel op elkaar en kunnen dus dicht op elkaar met een constante snelheid rijden. Zo vermijd je harmonicaeffecten en wordt er vijf tot maximaal vijftien procent brandstof bespaard”, vertelt Joost van Doorn, System en Software Architect bij NXP. Mocht er bij een op- of afrit verkeer tussen moeten, dan zorgt het systeem ervoor dat de trucks de onderlinge afstand vergroten en het verkeer er doorlaten.
NXP is verantwoordelijk voor de chips en software voor de communicatietechnologie die de trucks met elkaar verbindt. “Alle data en communicatie moet in een computer samenkomen en vervolgens ingezet worden om beslissingen te nemen of de chauffeur te informeren”, vertelt Gerardo Daalderop, Technical Director van NXP. “NXP maakt de chips, een andere partij zet daar vervolgens software op en weer een andere partij bouwt er een device omheen. We bevinden ons dus op het snijvlak tussen de applicatie en technologie.”
Voertuig-tot-voertuig communicatie
Voertuig-tot-voertuig communicatie is een technologie en platooning kun je zien als een applicatie die deze communicatietechnologie inzet om vrachtwagens te koppelen. “Diezelfde technologie kan ook voor andere doeleinden ingezet worden. Denk aan het communiceren van voertuigen met verkeerslichten. Of wanneer een zender aangeeft dat er werk aan de weg is, zodat voertuigen daar vroegtijdig op kunnen inspelen”, zegt Brian de Bart, Team Lead System Innovations bij NXP.
Veilige en groene chips
Daalderop legt uit dat NXP op twee manieren bijdraagt aan veiliger verkeer: “We zorgen er in de eerste plaats voor dat de systemen veilig zijn en bestand tegen elektronische storingen. Bovendien moet de elektronica lang meegaan en bestand zijn tegen grote temperatuurwisseling en trillingen. Wanneer er toch een onderdeel stuk gaat, moet de rest van het systeem het probleem detecteren en het voertuig op een veilige plek tot stilstand brengen. In de tweede plaats moet er, wanneer er communicatie tussen twee of meer computers plaatsvindt, ook een veiligheidsgarantie zijn bij hackaanvallen. Die security technologie leveren wij ook.”
In het kader van vergroening zet NXP ook in op de ontwikkeling van batterijsystemen voor elektrische auto’s. De Bart: “We leveren chips voor de elektronica die de batterijcellen aanstuurt. Deze elektronica regelt bijvoorbeeld het opladen: dat moet snel gebeuren, maar wel veilig zodat de batterij niet oververhit raakt. Daarnaast zorgt die elektronica voor een grotere actieradius, doordat de batterij efficiënter gebruikt wordt. Vanuit die invalshoek zijn we ook op zoek naar partners in de regio. Zo kwamen we bij het Battery Competence Center terecht”, aldus De Bart. “Het mooie aan de Brainportregio is dat bedrijven die allemaal met een ander stukje uit dezelfde keten bezig zijn, dicht bij elkaar in de buurt zitten. Zo leren we van elkaar en zien we waar problemen en kansen liggen.”
“Het mooie aan de Brainportregio is dat bedrijven die allemaal met een ander stukje uit dezelfde keten bezig zijn, dicht bij elkaar in de buurt zitten. Zo leren we van elkaar en zien we waar problemen en kansen liggen.”
Brian de Bart
Advanced driver-assistance systems
Volgens Daalderop wordt er veel gepraat over highly automated driving in de context van smart mobility. “Dat is een enorme uitdaging, eigenlijk sla je dan een stap over. Onderweg naar die stip op de horizon van autonoom rijden, ontwikkelen we allerlei inzichten en technieken die we kunnen toepassen voor slimmere, actieve veiligheidsbevorderende systemen in de auto. Daarmee kunnen ongelukken voorkomen worden, of hebben ze in ieder geval minder impact.”
Slimmere advanced driver-assistance systems (ADAS) zijn daar een voorbeeld van. ADAS zijn clusters van elektronische technologieën die bestuurders assisteren tijdens het rijden. Daarmee vergroot het de veiligheid op de weg en in de auto. Daalderop: “Betere, anticiperende en comfortabele vormen van assistentie voor bestuurders worden de grote spin-off van alle onderzoeken naar autonoom rijden.”
Auto’s bevatten nu veiligheidsfuncties die enkele sensoren gebruiken. Denk aan een automatisch remsysteem op basis van een radarsensor. “In de toekomst zijn auto’s uitgerust met een netwerk van sensoren die onderling samenwerken, maar ook met het netwerk van andere voertuigen. Zo kunnen potentiële ongelukken voorkomen worden”, vertelt Daalderop. “Het combineren van sensoren en daar uiteindelijk een systeem omheen bouwen is inderdaad een duidelijke trend”, bevestigt De Bart. NXP zet dan ook vol in op Vision Zero: nul verkeersdoden.
AI en Vision Zero
De Bart vindt het moeilijk om te zeggen waar NXP over vijf jaar mee bezig is, maar hij weet in ieder geval zeker dat Artificial Intelligence een steeds grotere rol gaat spelen. “Bij radarontwikkeling en de wijze waarop onze sensoren beelden interpreteren, wordt AI steeds belangrijker. Dat geldt ook voor Green Mobility, waar AI bijvoorbeeld kan helpen om, met kennis van de chauffeur, de route, het verkeer en weersomstandigheden, de batterij zo efficiënt mogelijk te gebruiken.”
Daalderop weet inmiddels dat er lastig te voorspellen valt welke innovatie wanneer doorbreekt. “In 2012 dacht bijna iedereen dat autonoom rijden voor 2020 zou doorbreken. Dat is niet gebeurd, maar we wisten wel dat er enorm veel spin-offs zouden komen, zelfs al zou die doorbraak pas veel later plaatsvinden.” Als hij tóch iets moet noemen, verwacht hij dat met behulp AI Safe, Accident-Free Driving (Vision Zero) nog belangrijker wordt in de automotive industrie.