artikel

Vol gas naar de autonome auto

Techniek Premium 915

Wanneer komt de zelfrijdende auto? Moeilijke vraag. Veel makkelijker is voorspellen dat de auto steeds zelfrijdender wordt. BMW opende onlangs een speciale Autonomous Driving Campus. Daar maken 1.800 knappe koppen de auto intelligent. Hun eerste opdracht: de slimme BMW iNext. Die moet in 2021 in serieproductie.

Vol gas naar de autonome auto
De Campus biedt ruimte voor 1.800 researchers en maximaal 500 testauto’s.

Een auto zelf laten rijden, lijkt niet zo moeilijk. Al in 2006 liet BMW een 3 Serie volautomatisch over de ideale lijn van het circuit van Hockenheim scheuren. En bij de CES-elektronicashow in 2014 toonde BMW een zelfdriftende M235i. Bijzonder; zulke racehoogstandjes zijn voor de meeste gewone automobilisten niet weggelegd, terwijl die weer moeiteloos ritjes door alledaags verkeer maken die voor de computergestuurde auto onmogelijke opgaves zijn.

Maar dat gaat veranderen. In Unterschleissheim, vlakbij München, zien we dat BMW kosten nog moeite spaart om het voor elkaar te krijgen. De ‘BMW Group Autonomous Driving Campus’ is daar in no-time uit de grond gestampt. De campus biedt 23.000 vierkante meter kantoorruimte voor 1.800 researchers. Die hebben bovendien de ruimte en faciliteiten tot hun beschikking voor 500 testauto’s.

Veel ogen en oren

De testvloot produceert nu al tweemaal zoveel data als alle andere BMW-ontwikkelingsafdelingen bij elkaar

Om een idee te krijgen van wat die mensen daar allemaal doen, beginnen we bij de auto. Op dit moment beschikt de campus over veertig autonome testauto’s. Aan het einde van dit jaar moeten dat er tachtig zijn. Ze worden ingezet in Duitsland, de Verenigde Staten, Israël en China. Die auto’s hebben een heel systeem van sensoren dat ze een compleet beeld van hun omgeving biedt. Zo’n systeem bestaat uit een combinatie van camera’s en lidar-, radar- en utrageluidsensoren. Die ogen en oren kennen we allemaal al van moderne productieauto’s. Alleen zijn het er hier wat meer. Tenminste voor een deel moet het systeem dubbel uitgevoerd zijn, want het beeld moet ook netjes intact blijven als een of meer sensoren uitvallen. Redundantie heet dat.

Tijdens een werkdag produceren die sensoren van een hoog geautomatiseerde Level 3-testauto (zie: ‘Level wat?’) samen zo’n 16 terabyte aan data. Die van een volledig geautomatiseerde Level 4-testauto zelfs 40 terabyte. Daarmee produceert de testvloot nu al tweemaal zoveel data als alle andere onwikkelingsafdelingen binnen BMW bij elkaar. Dus staat er net buiten de campus een datacenter waar inmiddels 78 petabyte aan data is opgeslagen. Oh ja, en peta staat voor een één met 15 nullen. Als je al die data wil opslaan op laptopharddisks van 300 gigabyte, dan heb je er 262.144 nodig. En aan het eind van dit jaar is de hoeveelheid data uit de testvloot al opgelopen tot 200 petabyte…

Eindeloos veel combinaties

Bij de opening beschikt de Campus over veertig testvoertuigen, eind dit jaar zijn dat er tachtig.
Hun ogen en oren produceren een immense hoeveelheid data, die de input vormt voor
simulaties. Die simulaties moeten de auto zo slim maken dat hij zelf zijn rijbewijs haalt.

Goed, veel data dus. BMW gebruikt die data voor simulaties. Met 40, 80 of straks misschien wel 500 testvoertuigen kom je nog niet in alle mogelijke verkeersituaties, onder alle mogelijke weers-, licht-, weg- en voertuigslijtage-omstandigheden. Maar door de data om te zetten in modellen voor voertuig en omstandigheden kun je al die situaties simuleren. En dat gaat razendsnel, een computer heeft een fictieve auto binnen een mum van tijd in een fictieve verkeerssituatie met fictieve omstandigheden gebracht. In real life moet je misschien wel eindeloos wachten op juist die specifieke combinatie van omstandigheden op juist die plek.

Het is aan de 1.800 onderzoekers op BMW’s Autonomous Driving Campus om de programmatuur te ontwikkelen die ervoor zorgt dat de auto zich onder al die verschillende omstandigheden op de gewenste manier gedraagt. BMW stelt dat dat niet kan met alleen regels zoals: ‘als dit gebeurt, doe dan dat’. Naast zulke regels is kunstmatige intelligentie nodig. Wat dat is? “Het gebruik van computertechnologie om het type problemen op te lossen waarvoor mensen hun intelligentie moeten inzetten”, zegt BMW.

Zelfrijdend is connected

Oké, daar worden we (nu nog even) niet veel wijzer van. Wat we al wel weten, is dat de zelfrijdende auto behalve de sensordata ook een zeer nauwkeurige kaart van zijn omgeving moet hebben. Die kaart moet bovendien dynamisch zijn. Verandert er iets op of om de weg, dan moet de auto dat onmiddellijk weten. Voor dat laatste moet de auto ‘connected’ zijn. Volgens BMW geen probleem: “Al meer dan 10 miljoen BMW’s zijn verbonden met het internet. Een dingetje is nog wel dat het 4g-netwerk te traag is voor deze toepassing. Maar met 5g vanaf 2020 moet dat opgelost zijn.”

Denken kost energie

De computer in de auto die van de sensordata en de kaartgegevens samen een compleet model van de omgeving maakt, noemt BMW de PAD. Dat staat voor Platform Autonomous Driving. Die PAD stuurt de Motion Control-computer van het voertuig aan. Op zijn beurt bestuurt die de remmen, het gas en het stuur. BMW heeft inmiddels een hele PAD-familie ontwikkeld. De PAD voor autonoom rijden op Level 2 heeft de rekenkracht van één goede laptop. Verder automatiseren vraagt veel extra rekenkracht. De Level 3-PAD kun je vergelijken met 75 laptops en die voor Level 4 zelfs met 150. Omdat zo’n elektronisch brein zomaar 600 watt aan energie verbruikt, moet zo’n geavanceerde PAD gekoeld worden. En zelfs als de PAD uitvalt, moet alles gewoon blijven werken. Dus krijgt de auto er twee. Redundantie, alweer.

Gezakt!

Voor slimme auto’s heb je slimme mensen nodig. Op BMW’s Autonomous Driving Campus werken specialisten van over de hele wereld
samen in kleine groepjes. Ze werken aan deelopdrachten en moeten steeds binnen twee weken resultaat opleveren.

De taak waarvoor de 1.800 knappe koppen in de Autonomous Driving Campus zich gesteld zien, is zo complex en omvangrijk dat er een nieuwe werkmethode voor is vastgesteld: Large Scale Scrum. Het komt erop neer dat er in kleine groepjes aan kleine deeltjes van de taak wordt gewerkt, die in korte tijd (twee weken) moeten worden opgeleverd. Omdat eigenlijk nog niemand weet hoe het eindproduct er precies uit moet zien, wordt na die twee weken vanaf zo’n ontwikkeld deeltje het volgende ontwikkelingsstapje gezet.

Specialist André Müller legt uit: “De autonome auto is al heel goed in dingen herkennen.” Beter dan ik, blijkt als Müller me een testje voorlegt: “Hoeveel voetgangers zie je op de foto? Je krijgt drie seconden.” Hij toont een verkeerssituatie met tegenlicht. Ik kijk snel en geconcentreerd: “Drie.”  “Goed, maar nu de volgende: je hebt een seconde.” Hmm, lastig. Het ging te snel, ik weet het niet. “Jammer, derde vraag. Ik toon een video van 10 seconden en jij moet zeggen hoeveel auto’s je ziet.” Oef, dit gaat snel, we rijden langs rijen geparkeerde auto’s. Ik raak de tel kwijt, ik moet gokken, ik zit ernaast.

‘Door de data om te zetten in modellen voor voertuig en omstandigheden kun je al die situaties simuleren’

“Weer jammer, bonusvraag: Hoeveel voetgangers zag je in de video?” Ja eh…, geen idee. Ik lette op auto’s, niet op voetgangers! Gezakt! Voor een testje waar de zelfrijdende auto absoluut geen moeite mee heeft. Maar die heeft nog wel moeite om zijn omgeving te begrijpen: “Wij zien nog voor een auto richting aangeeft aan zijn beweging dat hij naar links gaat en op onze baan komt. Zo moet de autonome auto ook zijn omgeving leren begrijpen. En daar gebruiken we de simulaties voor.”

Geslaagd!

In 2021 moet dat leiden tot de BMW iNext die op Level 3 hooggeautomatiseerd moet kunnen functioneren. En daarna? Daarna moet toch ook een keer de stap Level 4 en 5 gezet worden. De niveaus waarin de bestuurder echt passagier wordt en met heel andere dingen bezig kan zijn dan met autorijden. BMW gaat vanaf 2021 met een testvloot van dit soort auto’s de weg op. Maar wanneer zal het klaar voor serieproductie zijn? En komt het ooit zover?

Ik besluit André Müller aan een testje te onderwerpen: “Ik rijd in mijn volledig autonome Level 5-BMW over een secundaire weg. In het midden van de weg ligt een doorgetrokken streep. De elektronische chauffeur mag niet inhalen. Ineens ligt er een obstakel op de weg. Een omgewaaide boom verspert mijn weghelft. Wat doet mijn autonome BMW? Blijft hij staan, misschien wel uren- of dagenlang? Of rijdt hij eromheen over de doorgetrokken streep?”

‘Kan ik dan mijn bekeuring doorsturen naar BMW?’

Een makkie voor Müller: “Uit alle simulaties heeft de PAD in jouw toekomstige autonome BMW geleerd dat hij in bepaalde omstandigheden nu eenmaal niet anders kan dan de regels overtreden. Je BMW zal dus goed kijken of er geen tegenligger aankomt en dan om de boom heen rijden.”

Dan stel ik mijn bonusvraag: “Maar nu staat er een politieagent. Kan ik dan mijn bekeuring doorsturen naar BMW?” Ontwikkelaars van kunstmatige intelligentie zijn niet voor één gat te vangen: “Dus jij denkt dat een zelfrijdende BMW die agent niet zou zien?!”

 

Waarom autonoom?

Opgeroepen met de smartphone en daar komt hij voorrijden, de autonome BMW op een proefbaantje. Niet op letten: rechts voorin zit een ingenieur van BMW. Wel op letten: de spiegels zijn ingeklapt. De auto heeft ze niet nodig. En in krappe parkeergarages zitten ze maar in de weg.

“Autonoom rijden? Ik stuur liever zelf”, zeggen veel autoliefhebbers. BMW richt zelfs zijn slagzin op die doelgroep: Freude am Fahren. Maar heel veel situaties geven helemaal geen Freude am Fahren, vindt ook BMW.

Neem het parkeren, veel mensen vinden dat stressvol. En het is goed te automatiseren. In 2015 presenteerde BMW de Remote Valet Parking. Behalve parkeren zijn er nog tal van situaties die weinig Freude geven. Bovendien zijn er mensen die helemaal geen Freude am Fahren (meer) beleven maar toch mobiel willen zijn. Denk aan ouderen, die niet meer kunnen, willen of mogen rijden. Die groeiende doelgroep zien BMW en andere autofabrikanten graag als klant. Een klant zonder rijbewijs, want dat heeft de auto.

Of neem autoverhuurmaatschappijen. Die merken dat de vraag naar auto’s op het ene vliegveld heel hoog is, terwijl er juist op het andere vliegveld heel veel auto’s worden ingeleverd. Het terugrijden van al die auto’s naar de juiste locaties zien ze niet als Freude, maar wel als kosten. Autonome auto’s die dat zelf kunnen, zouden ze met open armen ontvangen. En wat te denken van de grotestadsbewoner, voor wie een eigen auto vooral een last is? Die heeft toch veel liever een deelauto die hij met zijn smartphone naar zich toehaalt. Toekomstmuziek? Misschien, maar op een afgesloten stukje op BMW’s Autonomous Driving Campus mochten we precies dat nu al ervaren. Werkt feilloos.

We stappen achterin voor de rit zonder bestuurder. Pas nu klappen de spiegels uit. Gordel om, druk op de startknop op het scherm. En de auto rijdt naar de bestemming die we met het mobieltje hebben opgegeven.

De belangrijkste reden is dan nog niet eens genoemd: veiligheid. Jaarlijks vallen er in de EU zo’n 25.000 verkeersdoden te betreuren en raken 135.000 mensen zwaargewond in het verkeer. Het overgrote deel van al die ongelukken ontstaat door menselijk, en niet door technisch, falen. Haal je de mens uit het proces, dan zou het verkeer dus wel eens veel veiliger kunnen worden.

Als zo’n autonome auto inderdaad veel veiliger is dan een handmatig bestuurde auto, dan werkt dat door in de verzekeringspremie. Wie weet wordt zelf sturen straks dus duurder dan je laten sturen. Autofabrikanten die dan niet beschikken over autonome techniek zijn veroordeeld tot het maken van een nicheproduct, leuk voor op het circuit. Dat BMW gigantisch investeert in zijn Autonomous Driving Campus is dus niet zo vreemd.

Reageer op dit artikel