In de komende decennia zullen de meeste nieuwe voertuigen autonoom door de straten rijden. Maar ook oudere voertuigen kunnen dat doen – zoals een samenwerkingsproject van Siemens en de Britse Cranfield University aantoont. Het projectteam stuurde een autonoom rijdende Ford Mustang uit 1965 naar het Goodwood Festival of Speed. Tegelijkertijd exposeerde Siemens in een Future Lab om de bezoekers te laten zien waar het autonome rijden ons in de toekomst zal brengen.

Meedoen aan de Hillclimb op het Goodwood Festival of Speed wordt beschouwd als een eer voor race- en testrijders, gepassioneerde vintage autoliefhebbers en andere “petrolheads”. Ze kunnen de klim doen in de cockpit van een Formule 1 racewagen, een Silver Arrow die tot rust is gekomen in een fabrieksmuseum, een supersportwagen met hoog vermogen of een innovatief prototype.

Dit jaar is het 25 jaar geleden dat het eerste high-horsepower spektakel plaatsvond op het terrein van Goodwood House. En op deze verjaardag werkte de British Cranfield University samen met Siemens om een heel speciaal voertuig deel te laten nemen aan de Hillclimb: een zilveren 1965 Ford Mustang, die bestuurd wordt door gespecialiseerde software ondersteund door sensoren en mechatronica.

Op Goodwood zie je de toekomst en de zilveren Ford Mustang is slechts één van zijn incarnaties. Op de tentoonstelling van Siemens in het ‘Future Lab’ van het festival stond niet alleen een Aston Martin Red Bull Racing RB6 auto, maar ook de digitale tweeling. Zoals alle Red Bull Formula One-voertuigen is de RB6 gemaakt met behulp van Siemens PLM-productiesoftware. Bezoekers van Future Lab konden ook een VR simulatie ervaren van de revolutie die zich in voertuigen afspeelt; als er geen bestuurder is, zijn er immers onvoorstelbare ontwerpmogelijkheden die voorheen onvoorstelbaar waren. Bezoekers konden ook een kijkje nemen in de La Bandita sportwagen van de Californische start-up Hackrod om erachter te komen hoe klanten op een dag het ontwerp van hun sportwagens of andere voertuigen op een speelse manier kunnen aanpassen – en ze vervolgens kunnen afdrukken.

Oefenen in een racesimulator

Een voorwaarde voor de ombouw van de Ford Mustang was een digitaal 3D-model van de Hillclimb, dat Bentley Systems en Siemens in 2017 voor Goodwood ontwikkelden. Om het model te maken, fotografeerde een drone de baan, die ook werd gescand door een voertuig uitgerust met een laser. De resulterende gegevens maakten het mogelijk om een nauwkeurig model van de baan te ontwerpen. Tijdens het laatste Goodwood Festival of Speed zetten de bezoekers van Future Lab de VR headsets op om uit de eerste hand uit te vinden hoe het is om op een Ducati-motorfiets over het heuvelachtige circuit te racen. Het zeer uitdagende parcours is slechts 1,86 kilometer lang, maar nauwelijks meer dan twee meter breed.

Het team van Cranfield University testte dit digitale model in een racesimulator om uit te vinden of ze het parcours konden afsluiten met een autonoom rijdende Ford Mustang. De feedback was positief. Vervolgens gebruikten ze een 3D-kaart om een ideale lijn te definiëren. Tijdens de Hillclimb zelf oriënteert de Mustang zich met behulp van zijn sensoren, die hem op de 3D-kaart plaatsen. Het voertuig is ook uitgerust met camera’s van binnen en van buiten, zodat het publiek de weg naar boven kan volgen.

De grootste technische uitdaging voor de ingenieurs van de Mustang was om het mechatronica systeem van de Mustang zo in te richten dat het de rem-, stuur- en acceleratieprocessen goed kan sturen. In vergelijking met moderne voertuigen kan je de klassieke muscle car niet echt een toonbeeld van precisie noemen. Er zit veel speling in het stuurwiel en de trommelremmen reageren niet zo snel als men zou willen. “Het autonome regelsysteem moet al deze variabiliteit aankunnen”, legt autotechnicus James Brighton van Cranfield University uit.

Revolutionaire voertuigen

Het spreekt voor zich dat autonoom rijden veel meer inhoudt dan nauwkeurig sturen en remmen. Als er geen chauffeur nodig is, ontstaan er radicaal nieuwe ontwerpmogelijkheden voor het interieur van het voertuig. Bezoekers van Future Lab konden in twee draaibare voorstoelen en een achterbank plaatsnemen en met behulp van een VR-bril een volledig nieuw uitgevonden auto-interieur ervaren. Als de virtuele rit begint, rolt er een stedelijk landschap langs de zijruiten voorbij. Even later laat een display in de ramen zien wat de laser- en infraroodsensoren van de auto waarnemen. De rit, die slechts enkele minuten duurt, eindigt voor een virtueel Goodwood House. “Siemens technologie speelt een sleutelrol in het ontwerp van toekomstige interieurs – van stoelbekleding en airconditioning tot elektronische interfaces en bedieningselementen”, zegt Ed Bernardon, Vice President voor strategische auto-initiatieven bij Siemens. “En we kunnen nog meer doen,” voegt hij eraan toe. “Simulatiehulpmiddelen voor snelheidsontwerp door voertuigen en hun sensorsystemen en productielijnen virtueel te testen.

In de toekomst zullen autonoom rijdende voertuigen in toenemende mate afhankelijk zijn van netwerken. Ze zullen bijvoorbeeld rechtstreeks communiceren met andere voertuigen en met verkeerscentrales (Car2X). Zo kunnen voertuigen hun snelheid aanpassen en andere voertuigen waarschuwen voor mogelijke gevaren. Dergelijke technologieën zullen auto’s ook helpen om te voldoen aan snelheidsbeperkingen en hun snelheid te synchroniseren met verkeerslichten op een manier die de verkeersstroom optimaliseert. Deze verkeerscontroletechnologieën, die Siemens en andere bedrijven hebben ontwikkeld, worden nog niet gebruikt in Goodwood. Er is immers geen ander verkeer op de Hillclimb, want elk voertuig racet alleen tegen de klok.