Veiligheid

De laser als ogen: hoe zelfrijdende auto’s zien

De volledig zelfrijdende auto’s van de toekomst zullen de verkeersveiligheid naar ongekende hoogten tillen. Maar ze moeten hiervoor hun omgeving wel eerst duidelijk zien en begrijpen. Daarom werkt Volvo Cars samen met het Amerikaanse technologiebedrijf Luminar aan een op laser gebaseerde LiDAR-technologie die verder – en meer – ziet dan ooit.

DOOR: LEO WILKINSON

Deze afbeelding toont hoe de LiDAR-technologie van Volvo Cars de omringende wereld ‘ziet’.

Goed zien is essentieel voor de volledig zelfrijdende auto van de toekomst. De visie van Volvo Cars op volledige zelfrijdende voertuigen zal onze wegen veiliger maken, ons nog meer laten kiezen hoe we onze tijd gebruiken en zelfs de manier veranderen waarop onze steden worden uitgetekend. Dat is de toekomstvisie die de conceptauto Volvo 360c verkent. Visie betekent natuurlijk ook zien, en dat is minstens even belangrijk. Want alleen wanneer zelfrijdende auto’s hun omgeving duidelijk zien en waarnemen, hebben ze echt kans op slagen. Als mens zien we instinctief het verschil tussen een kind en een brandkraan. Wanneer we een hond zien, gaan we er meteen van uit dat er ook een baasje in de buurt is. Volledig zelfrijdende auto’s hetzelfde laten doen, brengt de veilige, duurzame en flexibele mobiliteit van de toekomst weer een stap dichterbij.

Laserzicht
Terwijl de mens ogen heeft om te zien en hersenen om wat we waarnemen ook te begrijpen, vertrouwen zelfrijdende auto’s op camera’s, sensoren en software. Een van de centrale componenten is LiDAR (Light Detection and Ranging). Deze technologie stuurt korte stoten (onzichtbaar) laserlicht uit en meet hoelang het duurt voor dit naar de bron wordt teruggekaatst. Dit gebeurt duizenden keren per seconde via meervoudige lichtbundels. In combinatie met een precieze gps-positionering en de juiste software tekent de technologie in real time een erg gedetailleerde 3D-kaart van de omgeving rond de auto.

Het beeld dat het systeem ‘ziet’, staat bekend als een puntenwolk. Deze massa van felgekleurde stippen op een zwarte achtergrond verschilt sterk van hoe wij de wereld zien. Toch bevat ze ongelooflijk veel informatie en helpt ze de zelfrijdende auto uiterst nauwkeurig te bepalen waar hij heen moet en te volgen wat er rond het voertuig gebeurt.



Samen beter zien
Niet alle LiDAR-systemen zijn even goed. Volvo Cars wil zijn zelfrijdende auto’s in de toekomst zo goed mogelijk laten 'zien'. Daarom sloeg de autofabrikant – als investeerder – de handen in elkaar met Luminar, een start-up uit de VS (opgericht in 2012) die zijn eigen, geavanceerde LiDAR-technologie heeft ontwikkeld.

Samen met ingenieurs van Volvo Cars in Californië bedacht Luminar een LiDAR-technologie die verder kijkt dan veel vergelijkbare systemen op de markt. De technologie merkt voorwerpen tot een afstand van 250 meter op. Dit maakt een cruciaal verschil op autosnelwegen, want de auto heeft hierdoor meer tijd om op een mogelijk gevaar te reageren.

De man achter Luminar is CEO Austin Russell. Als tienjarig jongetje werkte hij al met sensortechnologie en op de leeftijd van amper zeventien jaar stond hij mee aan de wieg van Luminar. Zijn visie lag aan de grondslag van een ongeëvenaarde LiDAR-technologie. “Willen zelfrijdende voertuigen echt doorbreken, dan moeten ze de wereld rond hen op een betrouwbare manier zien en begrijpen – in 3D. Daarom wilden we een technologie volledig vanaf nul ontwikkelen.”

De LiDAR-technologie van Luminar en Volvo Cars reikt niet alleen uitzonderlijk ver, maar werkt ook ongezien precies en gedetailleerd. “Onze technologie merkt menselijke vormen en hun acties op, iets wat LiDAR in voertuigen nooit eerder kon”, aldus Russell.

De sensoren van Luminar verhelpen ook sommige praktische problemen waarmee volledig zelfrijdende auto’s kampen. Denk maar aan donkere voorwerpen gemakkelijk kunnen zien tegen een donkere achtergrond en goed functioneren in moeilijke omstandigheden, zoals bij regen, mist en sneeuw.

De kracht van perceptie
Zelfrijdende auto’s in staat stellen om een voorwerp goed te zien, is een eerste stap naar veiligere wegen. De volgende stap is ze te helpen begrijpen wat dat voorwerp is en hoe het zich wellicht zal gedragen, zodat de technologie gepast kan reageren. Daarom werken Volvo Cars en Luminar ook samen aan de ‘perception technology’-software die zal verzekeren dat de zelfrijdende auto’s van de toekomst de juiste beslissingen nemen.

“De technologie voor zelfrijdende auto’s zal de verkeersveiligheid naar een ander niveau tillen, een niveau waarop de menselijke beperkingen niet langer meespelen. Dit houdt ook nieuwe voordelen in voor onze klanten en de maatschappij”, zegt Henrik Green, senior vicepresident voor onderzoek en ontwikkeling bij Volvo Cars. “Net als wij wil Luminar dat die voordelen echt tot stand komen. Deze nieuwe perceptietechnologie is het resultaat van een nauwe samenwerking tussen onze ingenieurs in Californië en hun collega’s bij Luminar. Het is een belangrijke, nieuwe stap op weg naar een van onze voornaamste strategische doelstellingen bij Volvo: volledig zelfrijdende auto’s veilig lanceren op de markt.”

Een beeld van onze zelfrijdende toekomst: het Volvo 360c concept

Stel het u eens voor: terwijl uw zelfrijdende auto u veilig overal naartoe brengt, kunt u rustig werken, slapen, een film bekijken of gewoon ontspannen. Dat is pas reizen in eerste klasse. Net die toekomst heeft de Volvo 360c voor ogen: een elektrische, volledig zelfrijdende conceptauto die het debat over de positieve effecten van zelfrijdende auto’s moet aanwakkeren.

Ontdek het 360c concept