Drie jaar om Europa en België klaar te stomen voor ‘pratende’auto’sEind 2017 ging het Europese CONCORDA-project van start. In vijf landen – Duitsland, Nederland, Spanje,Frankrijk en België – zullen testsites opgezet en/of uitgebreid worden met communicatie-infrastructuurvoor zelfrijdende auto’s. Merk wel op dat het hier niet gaat over de zelfrijdende auto’s à la Google Car dievolledig onafhankelijk van andere voertuigen beslissingen neemt, en rijdt op basis van honderden sensoren,radars, camera’s en een gedetailleerde plattegrond van de omgeving. Wel gaat het in dit project overcoöperatieve en geconnecteerde auto’s die informatie uitwisselen met elkaar en met hun omgeving en‘samen’ een bepaalde opdracht vervullen.

In elk van de vermelde landen wordt een ander soort testsite opgezet zodat het onderzoek complementairis: snelwegen met druk en minder druk verkeer; snelwegen met weinig en veel afritten; aangevuld metnationale, regionale en stedelijke wegen op bepaalde testsites. Zesentwintig partners – autofabrikanten,telecomoperators en -leveranciers, wegbeheerders en onderzoeksinstellingen – slaan de handen in elkaarom de bouwblokken langs de weg en in de wagen te ontwikkelen voor coöperatieve en geconnecteerdezelfrijdende auto’s.

Editie | maart 2018

Smart Mobility

Imec laat auto’s samenwerken voor eenveiliger en vlotter verkeer

De komende drie jaar zal imec, samen met Vlaamseen Europese partners, een testomgeving uitbouwenop snelwegen, voor zelfrijdende auto’s. De focus ligtop draadloze communicatie- en sensortechnologievoor auto en bestuurder. Bart Lannoo, coördinatorvan het Smart Highway project en het Vlaamse luikvan het CONCORDA-project, gelooft alvast dat webinnenkort geen rijbewijs meer nodig hebben.

1/5

Begin 2018 startte in parallel het eerste deel van het ‘Smart Highway project’, een initiatief van de Vlaamseoverheid. Het vormt een mooie uitbreiding op het werk dat in het CONCORDA-project aan bod komt. Zozal hier onder meer de focus liggen op lokalisatietechnologie, driver monitoring en de bouw van eenprototype onboard unit (hardware die in de auto gebruikt wordt zodat die kan communiceren met andereauto’s en de weginfrastructuur). Die laatste is nodig zodat imec eigen software kan draaien in de wagen. Ditmoet er voor zorgen dat er op de Vlaamse wegen zo snel mogelijk een gamma aan technologieën kangetest worden die zullen toelaten om auto’s in te zetten die intelligent met elkaar communiceren metminder files en ongevallen tot gevolg. Ook hier is de geconnecteerde zelfrijdende auto het einddoel.

In het CONCORDA-project werkt imec samen met KU Leuven en het departement mobiliteit en openbarewerken van de Vlaamse Overheid. In het Smart Highway-project slaan we de handen in elkaar met FlandersMake.

Imec coördineert zowel het Vlaamse luik van CONCORDA als Smart Highway. En dit omdat er bij imec heelwat expertise aanwezig is om zelfrijdende auto’s te connecteren en coöperatief te laten samenwerken:technologie voor draadloze communicatie tussen wagens onderling en met de weginfrastructuur;lokalisatietechnologie (o.a. op basis van communicatienetwerken en radars); en sensoren voor hetmonitoren van de gezondheid en alertheid van de bestuurder.

Minder ongevallen en filesVandaag beschikken auto’s al over een zeer geavanceerde cruisecontrole die erop toeziet dat je niet tedicht bij je voorganger rijdt, die aangeeft wanneer het veilig is om van rijstrook te veranderen, die mee desnelheidsbeperkingen in het oog houdt enz. Wat zal de volgende stap zijn?

Experten geloven in het colonnerijden waarbij vrachtwagens – en later ook personenwagens – op eenkorte vaste afstand van elkaar rijden, zonder tussenkomst van de bestuurder. Op korte termijn is dithaalbaar voor vrachtwagens die allemaal dezelfde route moeten volgen, bv. van de haven van Antwerpennaar Rotterdam enz. Er zouden dan verschillende van die colonne-routes kunnen zijn waarop men kaninpikken. In Nederland – waar het CONCORDA-project ook loopt – geloven ze sterk in dit colonnerijdenvoor vrachtwagens en willen ze dit in 2019 al commercieel uitrollen op beperkte schaal, bv. om de havenvan Rotterdam in en uit te rijden.

In België ligt de focus van het CONCORDA-project op de ‘highway chauffeur’, te vergelijken met een zeergeavanceerde cruise control voor op snelwegen. Om het rijden veiliger te maken zal de wagen – dankzijcommunicatie met de weginfrastructuur en met andere auto’s – automatisch rekening houden met dewegsignalisaties (bv. snelheidsbeperking), ruim op voorhand en in realtime een waarschuwing gevenwanneer er wegenwerken zijn, wanneer er een obstakel op de weg ligt, wanneer een ambulance nadert,wanneer een auto stilstaat op of langs de weg, enz. Een andere focus is het automatisch rijden op basis vansamenwerking met andere auto’s (‘coöperatief autonoom rijden’), bv. een auto die zaken uit zijn omgevingopmerkt dankzij informatie van auto’s die voor hem rijden, en een adaptieve cruise control op basis vaninformatie van de andere auto’s. Ook ‘cooperative manoeuvring’ behoort tot de mogelijkheden, watbetekent dat b.v. van rijstrook veranderen gecoördineerd zal gebeuren, waardoor je vermijdt dat een autoplots moet remmen door een onverwacht maneuver van een andere auto.

2/5

Bovendien zullen er ook minder ongevallen zijn door auto’s te voorzien van steeds meer sensoren, radars encamera’s. Uiteindelijk is het de bedoeling dat de auto meer ‘weet’ en ‘ziet’ dan de bestuurder dat kan. Dooruitwisseling van data tussen auto’s onderling en met de weginfrastructuur moet het mogelijk worden – oplangere termijn – dat de auto zaken ‘ziet’ die om de hoek of tien wagens verder gebeuren. Ook is dereactiesnelheid van een ‘machine’ (zoals een auto) veel sneller en de interpretatie van de databetrouwbaarder dan van een mens.

De verschillende stadia tot zelfrijdende auto’s (copyright: MarketWatch).

De ring van AntwerpenDe Testsite in België bevindt zich in Antwerpen. Meer concreet zal 20 tot 30km van de E313/E34(Antwerpen – Ranst – richting Turnhout) gebruikt worden, wellicht uitgebreid naar een deel van deAntwerpse ring (R01) en van de Turnhoutsebaan N12 die naar het centrum leidt.

Langs de weg zullen roadside units geplaatst worden die radio’s bevatten voor draadloze communicatiemet de projectauto’s. Ook sensoren voor weersomstandigheden, de toestand van de weg (ijsvorming,aquaplanning), camera’s enz. kunnen mee in de roadside units geïnstalleerd worden, dit in samenspraak methet Departement mobiliteit en openbare werken en afhankelijk van de finale toepassingen. De eerste

Het coöperatief autonoom rijden zorgt op verschillendemanieren voor vlotter verkeer, Zo wordt er bv. minder

bruusk geremd (dan wanneer de controle volledig bij debestuurder ligt), zullen de maneuvers (bv. veranderen vanbaanvak) ook vlotter worden uitgevoerd en doordat de

auto’s op een veilige manier dichter bij elkaar kunnen rijdenzullen er minder files zijn.

3/5

prototypes van de roadside units worden waarschijnlijk in de zomer van 2018 geplaatst, en een volledigeuitrol wordt gepland in de eerste helft van 2019.

Verder zijn er projectauto’s ter beschikking die voorzien zijn van camera’s, radars, lidars enz. om testen tedoen. Ook kunnen gewone auto’s voorzien worden van een onboard unit met sensoren en radiomodules,die ook de CAN-bus van de auto kan uitlezen. Imec zal een communicatieplatform ontwikkelen dat zalgebruikt worden als interface om data uit te wisselen tussen de onboard unit, de roadside units en eencentraal cloud-platform.

Het technologieplaatjeVoor de communicatie tussen de auto’s en de weginfrastructuur zijn er momenteel twee standaarden/technologieën die kunnen gebruikt worden: 4G/LTE-V en WiFi-p. De eerste gebruikt de 4G-basisstationsvan de telecomoperatoren (mits een update voor 4G/LTE-V(ehicle)) en werkt dus over grotere afstanden.De WiFi-p werkt over kortere afstanden en is vooral geschikt voor direct car-to-car / car-to-roadsidecommunicatie. Alhoewel LTE daar origineel niet voor ontwikkeld werd, bestaat er ook een short-range LTE-V variant. Het is nog niet duidelijk voor welke standaard de industrie en de autofabrikanten zullen kiezen,of ze uiteindelijk beide technologieën zullen inbouwen (net zoals de smartphone ook zowel WiFi- als 4G-connectiviteit heeft).

Imec zal onderzoeken wat de voor- en nadelen zijn van beide standaarden in verschillende real-life testen.En – heel belangrijk – hoe er constant een stabiele en betrouwbare communicatie kan gegarandeerdworden (bijvoorbeeld door het combineren van beide technologieën). Een andere belangrijke parameter isde vertraging die op het doorsturen van de data zit; die moet uiteraard minimaal zijn (slechts enkelemilliseconden afhankelijk van de toepassing).

Om de vertraging zo klein mogelijk te houden, zal distributed computing of mobile edgecomputing onderzocht worden. Dit houdt in dat de data lokaal verwerkt wordt in een clustervan basisstations en dus niet eerst naar de cloud van de telecom operator gaat. Dit conceptvan mobile edge computing is ook zeer interessant voor telecomoperatoren om devertraging te minimaliseren wanneer ze in de toekomst 5G gaan gebruiken.

Het gevaar van zelfrijdende auto’s is dat de bestuurder niet meer alert zal zijn en bv. in slaap valt. Ook datmoet de auto dus in het oog houden. Daarom werkt imec aan (radar)sensoren die in het dashboard kunnengeïntegreerd worden om hartslag, ademhaling enz. continu op te volgen.

De zelfrijdende auto komt je thuis oppikkenDe zelfrijdende auto is zeker nog niet voor morgen. Maar het colonnerijden van vrachtwagens – eerst oplocaties als een haven, dan op langere routes – is zeker een haalbare stap op korte termijn. Daarna zijn hetmisschien taxi’s die vaste routes aandoen in steden of shuttles die je op de luchthaven rondrijden, naar eenstudentencampus brengen enz.

En verder in de toekomst zullen we misschien geen auto meer bezitten zoals nu, maar wordt het eerder eentransportdienst. Een zelfrijdende auto komt je dan thuis ophalen op het gewenste uur en rijdt je naar hetwerk, terwijl ook andere passagiers op die route worden opgepikt. Het is dus denkbaar dat onzekleinkinderen geen rijbewijs meer zullen nodig hebben zoals we dat vandaag kennen.

4/5

Meer weten?

• Lees meer over sensoren die de bestuurder monitoren in de auto in dit artikel.

Biography Bart Lannoo

Bart Lannoo is senior business developer at the

IDLab-Antwerp research group at the University of

Antwerp and imec. The research at IDLab-Antwerp is

focusing on Wireless Networking and Distributed

Intelligence. Since January 2018 he is also coordinating

the Flemish Smart Highway project where imec will

deploy a test bed for vehicular communication in

Flanders.

He received a M.Sc. degree in electro-technical

engineering and a Ph.D. degree from Ghent University

(Belgium) in July 2002 and May 2008, respectively.

Before joining University of Antwerp in April 2016, he

has been working at Ghent University and iMinds/

imec, where his main research interests were in the

field of fixed and wireless access networks, focusing

on MAC protocols, Green ICT and techno-economics.

He has been involved in several national and European

research projects dealing with various topics like

optical access, wireless (city) networks, energy-

efficient network design and smart manufacturing. He

is author or co-author of more than 100 international

publications, both in journals and in proceedings of

conferences.

5/5