artikel

De programmeur maakt het verschil achter het stuur

Techniek 908

De elektrische Robocar debuteerde niet op een autoshow, zoals in Genève, maar iets eerder op de connectiviteitsbeurs World Mobility Congress. Niet zomaar een racer, de Robocar rijdt autonoom. De eerste Roborace, als voorprogramma bij de Formule E, ging nog niet helemaal goed. En toch, is dit de toekomst, geen Jos Verstappen maar een Nvidia-computer aan het stuur?

Een vergelijking met de Formule 1 is niet echt terecht, al zit daar ook al voor het vierde seizoen een elektrische component in. De bemande elektrische racers in de Formule E zijn al geen serieuze concurrenten voor de hybride Formule 1. Een concurrent zal de Roboracer, waarvoor nog niet eens een officieel FIA-kampioenschap is, al helemaal niet worden.

Toch moeten we de Robocar serieus nemen, nu de hele autowereld gonst van de aankondigingen dat autonoom rijden niet ver weg meer is. Daarin is de geplande raceserie met Robocars dan de overtreffende trap, het ontwikkelingsplatform voor volgende generaties van autonoom rijden.

Moeilijke start

Wat is de bedoeling? Een zakelijk consortium startte het concept van Roboraces, die naast Formule E-races moeten plaatsvinden. Dit seizoen (oktober 2016 – juli 2017) zou de start brengen, en daarvoor was het debuut van de Robocar nodig. Net als bij het begin van de Formule E (zie kader) zal dit het standaard teamgereedschap zijn.

De twee Devbots in actie op het stratencircuit van Buenos Aires, zonder levende coureurs aan het stuur. Er werden snelheden tot 185 km/h gehaald, al ging niet alles goed bij de achterste Devbot.

De twee Devbots in actie op het stratencircuit van Buenos Aires, zonder levende coureurs aan het stuur. Er werden snelheden tot 185 km/h gehaald, al ging niet alles goed bij de achterste Devbot.

Ook hier is de insteek dat tien teams met elk twee auto’s gaan meedoen. Allen krijgen dezelfde Robocars, de kunst wordt wie die auto het best weet te programmeren, en daardoor als eerste aan de finish komt. Aan de ‘hardware’ van de Robocar mag niets veranderd worden.

Om een Robocar te programmeren is er al de DevBot, voorzien van een cockpit voor een menselijke bestuurder. Die kan ingrijpen en corrigeren, maar de bedoeling is wel dat de boordcomputer deze auto zal rijden. Twee DevBots, zonder bestuurders erin, namen het bij wijze van demonstratie tegen elkaar op voorafgaand aan de Formule E-race in Argentinië.

Dat ging maar half goed, een van de twee miste een bocht en crashte. Een herkansing kwam bij de Formule E-race in Mexico, op 1 april, geen grap. Dat was al wel de vierde F-E race, met nog zes F-E races te gaan in dit seizoen. Voorlopig moeten daar ergens later dit jaar weer twee Roboracers tegen elkaar uitkomen.

Sterker dan Formule E

Met het debuut van de definitieve Robocar wordt iets, maar niet veel bekend over de techniek daarvan. Je mag er toch niets aan versleutelen, dus waarom zou je het moeten weten? Centraal voor- en achterin liggen elk twee elektromotoren van 300 kW. Natuurlijk is de auto grotendeels uit koolstofvezelcomposiet opgetrokken, hij zou 975 kg wegen.

Een vraag komt al op bij de batterijen die dit moeten voeden. Daar wordt 540 kW genoemd, bij 1.200 kW maximaal motorvermogen aan boord. Een Robocar zou 325 km/h kunnen halen. Een slordige 100 km/h meer dan een Formule E in huis heeft, die het ook moet stellen zonder vierwielaandrijving en met maar 200 kW vermogen.

De ‘bestuurder’ is een Nvidia Drive PX2 computer, die alle sensorgegevens moet verwerken om daaruit een besturingsstrategie te berekenen. Datzelfde brein presenteerde Nvidia vorig jaar op de Las Vegas CES-elektronicashow, specifiek om autonome (productie)auto’s te gaan besturen.

Gaan sensors een coureur evenaren?

De afbeelding op de pagina rechts geeft een idee welke mega-hoeveelheid informatie deze centrale computer moet verwerken om van daaruit te bedenken hoe de auto het best bediend kan worden. We noemen vijf lidars, twee radars, achttien ultrasoonsensoren, zes camera’s, twee optische snelheidssensoren en GNSS-navigatie.

Officiële onthulling van de Robocar bij het Mobile World Congress in Barcelona. Achter de auto links zakenman en initiatiefnemer Denis Sverdlov, rechts ontwerper Daniel Simon.

Officiële onthulling van de Robocar bij het Mobile World Congress in Barcelona. Achter de auto links zakenman en initiatiefnemer Denis Sverdlov, rechts ontwerper Daniel Simon.

Moesten we ook even opzoeken, wat GNSS is. Staat voor Global Navigation Satellite System, een ontvanger die door een gestandaardiseerd systeem overweg kan met elk soort satellietnavigatie. Of het nu wereldwijd Amerikaans GPS is, Europees Galileo, Russisch GLONASS, Chinees Beidou of een lokaal opererend satellietsysteem zoals India heeft.

Interessant is dat zowel radar als laser (lidar) gebruikt worden om afstand en relatieve snelheid te meten. Plus camera’s om nog beter te herkennen wat radar en lidar al zien. Die zijn allemaal verziend, zodat je daarnaast bijziende ultrasoonsensoren nodig hebt voor ‘close racing’.

Boeiende vraag: kan het op de gewone weg wat minder met die sensoren, of toch beter niet? En kunnen programmeurs een beetje in de buurt komen om uit die berg informatie de juiste conclusies te trekken, of moet je daarvoor toch echt coureurstalent hebben?

Formule E in opkomst

Er wordt alles aan gedaan om publieksinteresse aan te wakkeren voor de FIA Formule E, met nadruk op social media, zoals past in deze tijd. Bedacht in 2012, eerste echte seizoen in 2014, elf races op stratencircuits in tien steden. In het eerste seizoen kreeg iedereen, tien teams van elk twee rijders, identieke Spark-Renault SRT 01E-auto’s. Sinds vorig jaar hebben teams de vrijheid eigen elektromotoren en vermogensmanagement te (laten) ontwikkelen, en volgend seizoen ook batterijtechniek. Races duren maximaal een uur, eenmaal van auto wisselen is verplicht, tussentijds het accupakket laden mag niet.

Veel bekende namen

Voor de training is maximaal 200 kW vermogen toegestaan, in de race is dat 170 kW. Met een voor de race bepaalde ‘FanBoost’, voor wie de meeste publieksstemmen vergaarde, mag je vijf seconden lang ook in de race 200 kW gebruiken. We zien er heel wat coureurs met Formule 1-connecties, zoals Sebastien Buemi en Lucas di Grassi, die aan de leiding van het kampioenschap gaat. Eerste wereldkampioen was Nelson Piquet jr, vorig seizoen was het Buemi. Onder de deelnemers is ook de zoon van Alain Prost.

Was vanaf het begin alleen Renault als automerk erbij, nu doet ook een Jaguar-fabrieksteam mee. Semi-fabrieks is het Abt-team dat geleidelijk (volgend jaar) het Audi-fabrieksteam wordt. Mercedes heeft een optie om volgend seizoen in te stappen. Het Andretti-team heeft steun van BMW, dat overweegt daar komend seizoen een fabrieksteam van te maken.
Grote kans dat de Formule E een stuk serieuzer in beeld gaat komen, als fabrikanten daar graag willen experimenteren (en adverteren!) met elektrische aandrijftechniek en alles wat erbij hoort.

Een blik op de achterkant toont duidelijk dat de aerodynamica zeer goed is uitgewerkt. Makkelijker ook als geen coureursplaats nodig is. Middenop luchtuitlaten van de koeling voor de processor, die daarvoor ligt. Een blik op de achterkant toont duidelijk dat de aerodynamica zeer goed is uitgewerkt. Makkelijker ook als geen coureursplaats nodig is. Middenop luchtuitlaten van de koeling voor de processor, die daarvoor ligt.

Programmeur versus autobouwer

 

Waarschijnlijk niet, uiteindelijk wisten zelflerende computers wel te winnen van schaakkampioenen. Dat is precies wat het Roborace-project beoogt, uiteindelijk beter een auto bedienen dan zelfs heel talentvolle mensen. Of en wanneer dat lukt is nog een open vraag. Autosportfederatie FIA houdt dit scherp in de gaten.

De hoogste autosportklasse moest altijd dienen als kraamkamer voor techniek waar gewone auto’s later van zouden profiteren. Daarom werd besloten dat de Formule 1 hybride aandrijving moest krijgen, ‘iets met elektrisch’ om aansluiting te houden met de ontwikkeling bij productie-auto’s. Dat leidde daarnaast tot de Formule E.

Luchtgekoelde batterijen liggen onderin de brede kiel van de Robocar, en zouden kennelijk genoeg moeten zijn voor een uur autonoom racen. De auto is bijna vijf meter lang en twee breed.

Luchtgekoelde batterijen liggen onderin de brede kiel van de Robocar, en zouden kennelijk genoeg moeten zijn voor een uur autonoom racen. De auto is bijna vijf meter lang en twee breed.

Doortrekkend naar het heden zou een Roborace-serie nog actueler zijn. Met een dilemma, want zonder coureurs heeft zo’n serie nooit de emotionele waarde van bestaande Formules. Maar anderzijds geeft het toegang tot de autosport voor programmeurs, die hier in plaats van coureurs het verschil moeten maken.

Aansluitend bij de trend dat net als bij gewone auto’s heel andere merknamen bepalend kunnen worden: Apple in plaats van Mercedes, Microsoft in plaats van Volkswagen, Google/Waymo in plaats van Toyota. En vooruit, Nvidia in plaats van Bosch.

Het laat zich raden wat het gaat betekenen in de werkplaats. Banden en rembokken wisselen blijft. Maar het serieuze werk wordt diagnose aan talloze sensors, resetten en updaten van programmering die niet goed meer werkt. Toch eens kijken hoe straks een Robocar-pitstop eruit gaat zien.

Reageer op dit artikel