Een kwart eeuw ACC : adaptieve cruise control

Hoe raakte Bosch betrokken bij radar?

Radar verscheen voor het eerst in de jaren 70. Je moet onthouden dat bij radar geldt: hoe lager de frequentie, hoe gemakkelijker het te hanteren is; de antennes werden echter steeds groter, waardoor het niet echt geschikt was voor auto's. Het begon pas echt met het Prometheus-project, waarin we onderzoek deden naar een breed scala aan systemen, waaronder parkeerassistenten, ultrasone sensoren en ACC.

Had je vanaf het begin al een duidelijk idee over hoe het systeem zou werken?

Oorspronkelijk was het alleen bedoeld als waarschuwingssysteem voor botsingen. Later werd het een puur volgsysteem, ofwel een "lock-on-target"-systeem: je auto richt zich op de voorligger en jij rijdt erachter. Zodra de voorligger weg was, schakelde het systeem ook uit. Niemand had gedacht dat het systeem zou begrijpen dat er verschillende rijstroken waren, dat het zou kunnen bepalen welk voertuig gevolgd moest worden, vooral in bochten. De radar kijkt immers recht vooruit, en er zaten toen nog geen camera's in auto's. En niemand had gedacht dat hoekresolutie mogelijk zou zijn. Het meten van afstand en snelheid is relatief eenvoudig, maar het meten van laterale posities zoals links, rechts of in het midden is ingewikkeld. Net als toen werd het de hoekschattingsmethode genoemd, maar die is natuurlijk gebaseerd op algoritmen.

En toen begon het ontwikkelingswerk?

Ja, aanvankelijk wilden we het systeem bouwen met extern ontwikkelde componenten, maar de leverancier kon de kwaliteit en de hoeveelheden die we wilden niet leveren. Tegelijkertijd overwoog Bosch al om de radartransceiver zelf te produceren, en de transceiver ging inderdaad in productie in Backnang, nabij Stuttgart, in de toenmalige bedrijfssector Communications Technology.

Hoe verliepen de rijtesten?

Er waren natuurlijk wel wat tegenslagen. We maakten ons zorgen over problemen met aangrenzende rijstroken. Als je ACC op de linkerrijstrook gebruikte en er geen voorligger voor je was, kon het gebeuren dat je werd afgeremd door voertuigen rechts. Dit is niet bijzonder gevaarlijk – de vertraging is beperkt in ACC, zodat deze niet in het veiligheidskritieke bereik terechtkomt – maar het is wel erg vervelend voor de bestuurder. De grootste uitdaging was het bepalen van de juiste hoek, voornamelijk door iets dat multipath propagatie heet. Een voorbeeld hiervan zijn reflecties van vangrails; vangrails, vooral hoge, fungeren als een spiegel voor de radar. Wanneer de radarstraal van de vangrail afkaatst, denkt het systeem dat de straal uit die richting komt en activeert het de remmen. Verrassend genoeg reflecteert beton de straal ook.

Dit waren waarschijnlijk niet de enige problemen?

De speciale gevallen die we ontdekten tijdens de ontwikkeling van de noodremsystemen waren gewoonweg bizar. Je kunt veel doen met simulaties, maar we hebben duizenden kilometers afgelegd met testrijders en veel interessante ontdekkingen gedaan. Sommige ondergrondse parkeergarages hebben bijvoorbeeld ingangen waar de weg plotseling daalt, waardoor je op het moment van binnenkomst alleen het plafond van de garage kunt zien. Ook kan de radar sommige metalen borden verwarren met voertuigen, of zelfs weggegooide blikjes frisdrank langs de kant van de weg – dat zijn de beste reflectoren.

Hoe is het je gelukt om het systeem deze ‘speciale gevallen’ als ongevaarlijk te laten herkennen en er niet op te reageren?

We hebben ze één voor één aangepakt en oplossingen gevonden. Zo kun je bijvoorbeeld voor de ingang van de ondergrondse parkeergarage hoogteschattingen invoeren. Bepaalde zaken zijn ook te herkennen aan radarsignalen; zijn obstakels bijvoorbeeld vlak of verhoogd? Bij een verhoogd object is er het directe voortplantingspad van de radarstralen en het pad over de grond. Bij een plat object zoals een putdeksel is er geen grondpad. Dit kan worden gebruikt om putdeksels van voertuigen te onderscheiden.

Uiteindelijk stond niets de start van de productie nog in de weg.

Klopt, maar het was een tijdje lastig. De eerste generatie had hoge productiekosten en kleine series. We konden de kosten van de tweede generatie aanzienlijk verlagen, maar we hadden maar een paar klanten. En wat gebeurde er daarna? De derde generatie. We slaagden erin om over te schakelen van dure componenten zoals galliumarsenide naar min of meer conventionele siliciumwafers. De combinatie van componentexpertise en systeemkennis was echt het recept voor succes. Het duurde 13 jaar voordat we de eerste miljoen radars produceerden, en daarna nog eens 13 maanden voor de tweede miljoen. En onlangs vierden we onze honderdmiljoenste. Dat is ongelooflijk!

Zie hier ook de link naar de nieuwste EU-regelgeving rond rijhulpsystemen.