Sneller op de weg

PAVE360, een pre-silicium autonome validatieomgeving

Hoe lang zal het nog duren voordat we allemaal in een auto rijden die geheel zelfstandig zich door het verkeer beweegt. Dergelijke auto’s waarin we zelf de passagier zijn en niet meer de bestuurder zullen nu echt binnen enkele jaren gemeengoed zijn. Voordat het echter zover is, moeten er nog de nodige hobbels genomen worden, want niets is grilliger dan het verkeer op onze wegen. Goede hulpmiddelen kunnen er echter voor zorgen dat deze hobbels sneller genomen worden.

Een lijnvolgend voertuig ontwikkelen is met de huidige microcontrollers en sensoren een klusje dat je gemakkelijk kunt doen. Dit ligt totaal anders bij voertuigen die zelfstandig door het verkeer op straat moeten navigeren. Niet alleen is het aantal sensoren dat dit voertuig moet hebben, vele malen groter, nog belangrijker is de veiligheid. Ongelukken moeten immers voorkomen worden hetgeen inhoudt dat er in het voertuig een zeer krachtig computersysteem aanwezig moet zijn. Dit systeem moet in staat zijn om razendsnel de juiste beslissingen te nemen op basis van dat wat zijn vele ‘ogen en oren’ waarnemen van de wereld om het voertuig heen.
Om de algoritmen te ontwikkelen die gebruikt worden door het computersysteem, vraagt heel veel tijd en inspanning. Daarbij moet de ontwikkelaar ook heel creatief te werk gaan, want hij moet vooraf al verschillende scenario’s hebben bedacht waar het voertuig in de praktijk mee te maken zou kunnen krijgt. Zelfs de scenario’s die eigenlijk nooit plaats vinden, moeten als het goed is in het computersysteem van het voertuig zijn verwerkt. Alleen dan kan de computer altijd de juiste beslissingen nemen om te allen tijde ongelukken te voorkomen.

 Simuleren
Heel veel van de hard- en software wordt gebouwd op basis van simulatie in het laboratorium, maar voor het echte testen, moet het voertuig daadwerkelijk de weg op om daar te zien of alles wel zo werkt als gedacht. Toch zal het lastig blijven om bij testen in de praktijk alle mogelijke scenario’s te doorlopen. Zelfs na vele duizenden kilometers op de weg heb je echt niet alle mogelijke verkeerssituaties voorbij zien komen. Ook op een testbaan is het vaak heel lastig om echt alles te kunnen testen. Simulatie is dan een oplossing om veilig voor alles en iedereen de meest onwaarschijnlijke situaties te testen.
Simulatie vraagt echter om een goede simulatieomgeving, want niet alleen moet de hard- en software hierop na te bootsen zijn, ook moet het mogelijk zijn om de raarste verkeerssituaties te kunnen programmeren. Met de overname van een aantal belangrijke bedrijven in de wereld van hard- en software en met name in de simulatiewereld, heeft Siemens een aantal grote spelers binnen het concern weten op te nemen die samen de pre-silicium autonome validatieomgeving PAVE360 hebben ontwikkeld. Dit is een innovatief ontwikkel- en simulatieplatform voor autonome voertuigen te ontwikkelen. PAVE360 biedt een complete omgeving waarin leveranciers van chips, sensoren en software kunnen samenwerken met de ontwikkelaar van het voertuig om te komen tot hard- en software die er voor moet zorgen dat het voertuig veilig de weg op kan. Nog voordat er een voertuig gebouwd is, kan met PAVE360 de dedicated microcontroller, maar ook de hardware- en software-subsystemen worden getest op basis van volledige voertuigmodellen, verkeersstromen, de bundeling van sensordata en zelfs de simulatie van slimme steden waar zelfrijdende voertuigen uiteindelijk gaan rijden.

Meer dan simulatie
Voor de ontwikkeling van een autonoom voertuig is ook heel veel kennis nodig. Nu kan een ontwikkelaar proberen om alle kennis die in de loop van de afgelopen decennia is opgedaan, in korte tijd zich eigen te maken, maar dat is onbegonnen werk. PAVE360 bevat daarom heel veel kennis die onmiddellijk inzetbaar is. Daarbij gaat het niet alleen om kennis over autonoom rijdende auto’s. Ook heel veel beschikbare informatie staat de ontwikkelaar ter zijde variërende van landbouwvoertuigen tot aan warehouse-transporteurs. Ook al dit soort voertuigen met elk hun specifieke gebruikseigenschappen kan met PAVE360 ontwikkeld en gesimuleerd worden.

Eigen chip
Het doel van PAVE360 is uiteindelijk om de ontwikkeling van eigen hardware met de voor de toepassing afgestemde zelf ontwikkelde IC’s te versnellen en te voorkomen dat er fouten in het geheel sluipen doordat niet alle denkbare en ondenkbare scenario’s vooraf zijn getest. Daarbij beperkt het systeem zich niet tot auto’s en normale wegen. PAVE360 is gemaakt voor de ontwikkeling van elk type voertuig. PAVE360 maakt dan ook deel uit van een complete, closed-loop simulatie-oplossing van waarmee ontwerpers alles kunnen testen, van siliciumontwikkeling tot volledige voertuigvalidatie.