Hij leerde autou2019s levens redden

Nederlandse ESP-uitvinder Van Zanten genomineerd voor uitvindersprijs

Redactie Redactie

De zelfrijdende auto krijgt de komende twintig jaar een enorme impact op maatschappij en autobranche, zo voorspellen vele deskundigen. De Nederlandse ingenieur Anton van Zanten had graag meegewerkt aan de doorbraak van de zelfrijdende auto. Tot aan zijn pensionering in 2003 was hij werkzaam bij Bosch. In de jaren tachtig stond hij aan de wieg van het Electronic Stability Program (ESP) en legde daarmee de basis voor autonoom rijdende auto’s. “Veel van de moderne Advanced Driving Assistance Systemen (ADAS) maken gebruik van de hydraulische rem-unit van het ESP. Adaptive cruise control is grotendeels tegelijk met het ESP ontwikkeld. Lane departure warning-systemen hebben ESP niet nodig om te signaleren dat de auto zijn rijbaan verlaat, maar weer wel om in te grijpen.” Verder noemt Van Zanten nog systemen die voorkomen dat de bestuurder in slaap valt. Met een korte rem-puls schudt die de bestuurder weer wakker. “Je kunt de hardware van ESP voor heel veel aspecten van autonoom rijden en rij-assistentie gebruiken, er is alleen software voor nodig.” Volgens de Amerikaanse National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) voorkomt ESP een derde van de verkeersongevallen met een dodelijke afloop. Van Zanten denkt dat het aantal verkeersdoden onder automobilisten zelfs tot nul kan worden teruggebracht door rijhulpsystemen op basis van ESP. “Het enige dat we niet met techniek kunnen voorkomen is dat een bestuurder dronken achter het stuur kruipt en tegen een boom knalt.”

Hartklep

De in de jaren zestig nog jonge werktuigbouwstudent Anton van Zanten wilde graag medische apparatuur ontwikkelen waarmee levens gered konden worden. Tijdens zijn studie werkte hij aan een mechanische hart/longmachine. Het was destijds erg lastig om dergelijk onderzoek gefinancierd te krijgen. Van Zanten besloot daarom het advies van een Amerikaanse professor in Vehicle Dynamics ter harte te nemen en in plaats daarvan een dissertatie te schrijven over het optimaliseren van remsystemen voor trucks. Het was het begin van de ontwikkeling van een systeem waarmee hij uiteindelijk toch veel levens redde. Saillant detail is dat een van zijn concurrenten bij de European Inventor Awards genomineerd is voor zijn uitvinding van een kunsthart. Volgens Van Zanten met hetzelfde basisidee voor een hartklep als datgene waar hij tijdens zijn studie in Eindhoven aan werkte. 

Na de autogordel is ESP de belangrijkste uitvinding voor de verkeersveiligheid.

Via een personeelsadvertentie voor het ABS-ontwikkelingsteam van Bosch, kwam hij begin jaren zeventig bij de Duitse technologiereus terecht, waar hij de rest van zijn loopbaan zou blijven. “ABS zorgt er weliswaar voor dat de wielen niet blokkeren en de auto in een slip raakt, maar het houdt een auto niet op koers. Onze opdracht bij Bosch was om te kijken hoe we dat konden verbeteren. Het was mijn idee om de mogelijkheden van het principe achter ESP te onderzoeken.” Waar ABS elk wiel tegelijk pulserend afremt om blokkeren te voorkomen, remt ESP ieder wiel individueel om ervoor te zorgen dat de auto niet in een slip raakt en zijn ingezette koers behoudt. Van Zanten bedacht een systeem dat de verbinding legt tussen richting waarin de bestuurder wil rijden en de richting waarin zijn voertuig zich daadwerkelijk beweegt.

p10 van zanten

Geleide raketten

“Het belangrijkste was om te kunnen meten hoe een voertuig zich gedraagt onder verschillende omstandigheden. Het zoeken en ontwikkelen van de juiste sensoren was de grootste uitdaging, naast het vinden van een centrale hydraulische rem-unit waarvan de kleppen snel genoeg open en dicht konden gaan.” Veel van de sensoren die ESP mogelijk maken, zaten destijds al in auto’s met ABS aan boord, zoals de wielsensoren. In andere gevallen had Bosch ze zelf al op de plank liggen voor speciale ABS-systemen. Remdruksensoren bijvoorbeeld of sensoren die de laterale acceleratie meten, waren voorhanden omdat die nodig zijn om ABS te kunnen toepassen op vierwielaangedreven auto’s. Net als stuurhoeksensoren, die registreren in welke stand het stuurwiel staat. Tot zover het makkelijke deel. “Met wat voorhanden was, konden we registreren wat de wielen deden en wat de bestuurder doet, maar wat ontbrak was een zogenaamde gierhoeksensor. Die meet in hoeverre het voertuig kantelt of om zijn as draait.” Belangrijke informatie als je wilt voorkomen dat een auto spint als hij in een slip raakt. “De gierhoeksensor die we zochten bestond al wel, maar werd niet in grote aantallen gemaakt. Er bestond een model helikopter waar er een in zat en daarnaast worden ze toegepast in geleide raketten. Het nadeel van deze gierhoeksensoren was dat ze maar 100 uur meegingen terwijl ze voor de toepassing in een auto minstens 15 tot 20 jaar moeten blijven werken. Vooral de vibraties en de warmteontwikkeling in een auto bleken een probleem te zijn. Bovendien waren deze sensoren ook duur: ongeveer 50 duizend Duitse mark (25 duizend euro) per stuk terwijl ze maximaal 50 euro mochten kosten om de auto niet onbetaalbaar te maken. Een bedrijfsonderdeel van General Electric in Londen maakte ze. Acht stuks per maand, twee per week. Het heeft tot 1998 geduurd voordat we een sensor hadden op basis van een microchip in plaats van de veel grotere, duurdere en kwetsbaardere elektromechanische variant.”

p10 vanzanten

Anton van Zanten

1961 HTS Werktuigbouw Arnhem
1968 TU Eindhoven Werktuigbouw
1968 Lector aan de Universiteit van Schiraz (Iran)
1970 Cornell University Verenigde Staten dissertatie Vehicle Dynamics
1973 Computer Centrum TU Stuttgart 
1977 Bosch ABS optimalisatie
1982 Start onderzoek ESP
1995 ESP in productie
2003 Pensionering Bosch
2016 Nominatie Inventors Award Europees octrooibureau

Stationcar

Met alle componenten ingebouwd in een Mercedes 230 T kon het testen in principe beginnen. De T staat bij Mercedes voor stationcar en die was ook hard nodig om de computer te kunnen huisvesten om alle data te registreren en op te slaan. “De computer zelf was ongeveer 15 kilo zwaar en 70 bij 50 centimeter groot. De harde schijf om alles op te slaan was nog groter en woog zo’n 35 kilo. Daarnaast werkte alles op 220 volt, zodat er ook een generator mee moest om alles te laten draaien. De meetapparatuur nam de rest van de ruimte in de auto in beslag.” Naast de sensoren is de software die alle componenten met elkaar laat ‘praten’ en op basis van die feedback calculeert of ingrijpen nodig is, een van de belangrijkste onderdelen van ESP. Het systeem kan binnen een honderdste van een seconde ingrijpen. Van Zanten begon aanvankelijk alleen met het onderzoek, maar kreeg gaandeweg assistentie van twee andere ingenieurs om uiteindelijk met 35 vaste teamleden te eindigen. Tot aan de start van de serieproductie van het systeem in 1995 waren er volgens Van Zanten wel 100 man van allerlei afdelingen bij Bosch betrokken om van ESP een werkend en betaalbaar geheel te maken. “Er was zo’n 50 miljoen mark mee gemoeid om het productierijp te maken.”

Wat hebben die investeringen uiteindelijk opgeleverd? ESP maakte zijn debuut in 1995 in de S-klasse van Mercedes-Benz. Andere fabrikanten volgden in rap tempo. Onder de naam Dynamic Stability Control (DSC) monteerde BMW het in 1997 voor het eerst in de 7-serie. Daarna werd ESP snel gemeengoed voor vrijwel alle autofabrikanten. Het Duitse CBS becijferde dat in 2012 al ruim 70 procent van het Europese wagenpark is uitgerust met ESP. Volgens Bosch, dat in datzelfde jaar zijn 75 miljoenste ESP-systeem produceerde, rijdt nu 90 procent van alle auto’s in Europa rond met ESP. Wat ook helpt, is dat sinds november 2014 iedere nieuw in Europa verkochte auto ESP aan boord moet hebben. 

Autogordel

Veel belangrijker dan het verkoopsucces van ESP is natuurlijk het effect op de verkeersveiligheid. Volgens de Amerikaanse NHTSA is ESP, na de veiligheidsgordel, de belangrijkste en meest effectieve uitvinding voor de verkeersveiligheid. Bosch beschikt over onderzoeken waaruit blijkt dat ESP tot 80 procent van de verkeersongevallen kan voorkomen die gerelateerd zijn aan slippartijen waarbij de auto van de weg raakt. Het systeem zou sinds zijn introductie in 1995 al 260 duizend zware verkeersongevallen hebben voorkomen en 8.500 levens hebben gered in Europa. De NHTSA berekende dat met ESP een derde van de verkeersongevallen met een dodelijke afloop voorkomen kan worden. Van Zanten stond met ESP weliswaar niet aan de wieg van levensreddende ziekenhuisapparatuur, zoals zijn droom was, maar heeft indirect toch duizenden mensenlevens gered. 

Op 9 juni wordt de winnaar van de European Inventor Award 2016 bekend gemaakt in Lissabon. De andere twee genomineerden zijn Tore Curstedt, die een middel ontwikkelde waarmee pasgeboren baby’s beademd kunnen worden, en Alain Carpentier, de uitvinder van het kunsthart

Geplaatst in rubriek:
Redactie
Redactie

De redactie van Automotive is dagelijks op zoek naar het laatste nieuws uit de autobranche. Heeft u een tip voor ons? Stuur dan een mail naar redactie@automotive-online.nl, of bel 010 - 280 1000.

Nederlandse ESP-uitvinder Van Zanten genomineerd voor uitvindersprijs | Automotive Online
Hij leerde autou2019s levens redden

Nederlandse ESP-uitvinder Van Zanten genomineerd voor uitvindersprijs

Redactie Redactie

De zelfrijdende auto krijgt de komende twintig jaar een enorme impact op maatschappij en autobranche, zo voorspellen vele deskundigen. De Nederlandse ingenieur Anton van Zanten had graag meegewerkt aan de doorbraak van de zelfrijdende auto. Tot aan zijn pensionering in 2003 was hij werkzaam bij Bosch. In de jaren tachtig stond hij aan de wieg van het Electronic Stability Program (ESP) en legde daarmee de basis voor autonoom rijdende auto’s. “Veel van de moderne Advanced Driving Assistance Systemen (ADAS) maken gebruik van de hydraulische rem-unit van het ESP. Adaptive cruise control is grotendeels tegelijk met het ESP ontwikkeld. Lane departure warning-systemen hebben ESP niet nodig om te signaleren dat de auto zijn rijbaan verlaat, maar weer wel om in te grijpen.” Verder noemt Van Zanten nog systemen die voorkomen dat de bestuurder in slaap valt. Met een korte rem-puls schudt die de bestuurder weer wakker. “Je kunt de hardware van ESP voor heel veel aspecten van autonoom rijden en rij-assistentie gebruiken, er is alleen software voor nodig.” Volgens de Amerikaanse National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) voorkomt ESP een derde van de verkeersongevallen met een dodelijke afloop. Van Zanten denkt dat het aantal verkeersdoden onder automobilisten zelfs tot nul kan worden teruggebracht door rijhulpsystemen op basis van ESP. “Het enige dat we niet met techniek kunnen voorkomen is dat een bestuurder dronken achter het stuur kruipt en tegen een boom knalt.”

Hartklep

De in de jaren zestig nog jonge werktuigbouwstudent Anton van Zanten wilde graag medische apparatuur ontwikkelen waarmee levens gered konden worden. Tijdens zijn studie werkte hij aan een mechanische hart/longmachine. Het was destijds erg lastig om dergelijk onderzoek gefinancierd te krijgen. Van Zanten besloot daarom het advies van een Amerikaanse professor in Vehicle Dynamics ter harte te nemen en in plaats daarvan een dissertatie te schrijven over het optimaliseren van remsystemen voor trucks. Het was het begin van de ontwikkeling van een systeem waarmee hij uiteindelijk toch veel levens redde. Saillant detail is dat een van zijn concurrenten bij de European Inventor Awards genomineerd is voor zijn uitvinding van een kunsthart. Volgens Van Zanten met hetzelfde basisidee voor een hartklep als datgene waar hij tijdens zijn studie in Eindhoven aan werkte. 

Na de autogordel is ESP de belangrijkste uitvinding voor de verkeersveiligheid.

Via een personeelsadvertentie voor het ABS-ontwikkelingsteam van Bosch, kwam hij begin jaren zeventig bij de Duitse technologiereus terecht, waar hij de rest van zijn loopbaan zou blijven. “ABS zorgt er weliswaar voor dat de wielen niet blokkeren en de auto in een slip raakt, maar het houdt een auto niet op koers. Onze opdracht bij Bosch was om te kijken hoe we dat konden verbeteren. Het was mijn idee om de mogelijkheden van het principe achter ESP te onderzoeken.” Waar ABS elk wiel tegelijk pulserend afremt om blokkeren te voorkomen, remt ESP ieder wiel individueel om ervoor te zorgen dat de auto niet in een slip raakt en zijn ingezette koers behoudt. Van Zanten bedacht een systeem dat de verbinding legt tussen richting waarin de bestuurder wil rijden en de richting waarin zijn voertuig zich daadwerkelijk beweegt.

p10 van zanten

Geleide raketten

“Het belangrijkste was om te kunnen meten hoe een voertuig zich gedraagt onder verschillende omstandigheden. Het zoeken en ontwikkelen van de juiste sensoren was de grootste uitdaging, naast het vinden van een centrale hydraulische rem-unit waarvan de kleppen snel genoeg open en dicht konden gaan.” Veel van de sensoren die ESP mogelijk maken, zaten destijds al in auto’s met ABS aan boord, zoals de wielsensoren. In andere gevallen had Bosch ze zelf al op de plank liggen voor speciale ABS-systemen. Remdruksensoren bijvoorbeeld of sensoren die de laterale acceleratie meten, waren voorhanden omdat die nodig zijn om ABS te kunnen toepassen op vierwielaangedreven auto’s. Net als stuurhoeksensoren, die registreren in welke stand het stuurwiel staat. Tot zover het makkelijke deel. “Met wat voorhanden was, konden we registreren wat de wielen deden en wat de bestuurder doet, maar wat ontbrak was een zogenaamde gierhoeksensor. Die meet in hoeverre het voertuig kantelt of om zijn as draait.” Belangrijke informatie als je wilt voorkomen dat een auto spint als hij in een slip raakt. “De gierhoeksensor die we zochten bestond al wel, maar werd niet in grote aantallen gemaakt. Er bestond een model helikopter waar er een in zat en daarnaast worden ze toegepast in geleide raketten. Het nadeel van deze gierhoeksensoren was dat ze maar 100 uur meegingen terwijl ze voor de toepassing in een auto minstens 15 tot 20 jaar moeten blijven werken. Vooral de vibraties en de warmteontwikkeling in een auto bleken een probleem te zijn. Bovendien waren deze sensoren ook duur: ongeveer 50 duizend Duitse mark (25 duizend euro) per stuk terwijl ze maximaal 50 euro mochten kosten om de auto niet onbetaalbaar te maken. Een bedrijfsonderdeel van General Electric in Londen maakte ze. Acht stuks per maand, twee per week. Het heeft tot 1998 geduurd voordat we een sensor hadden op basis van een microchip in plaats van de veel grotere, duurdere en kwetsbaardere elektromechanische variant.”

p10 vanzanten

Anton van Zanten

1961 HTS Werktuigbouw Arnhem
1968 TU Eindhoven Werktuigbouw
1968 Lector aan de Universiteit van Schiraz (Iran)
1970 Cornell University Verenigde Staten dissertatie Vehicle Dynamics
1973 Computer Centrum TU Stuttgart 
1977 Bosch ABS optimalisatie
1982 Start onderzoek ESP
1995 ESP in productie
2003 Pensionering Bosch
2016 Nominatie Inventors Award Europees octrooibureau

Stationcar

Met alle componenten ingebouwd in een Mercedes 230 T kon het testen in principe beginnen. De T staat bij Mercedes voor stationcar en die was ook hard nodig om de computer te kunnen huisvesten om alle data te registreren en op te slaan. “De computer zelf was ongeveer 15 kilo zwaar en 70 bij 50 centimeter groot. De harde schijf om alles op te slaan was nog groter en woog zo’n 35 kilo. Daarnaast werkte alles op 220 volt, zodat er ook een generator mee moest om alles te laten draaien. De meetapparatuur nam de rest van de ruimte in de auto in beslag.” Naast de sensoren is de software die alle componenten met elkaar laat ‘praten’ en op basis van die feedback calculeert of ingrijpen nodig is, een van de belangrijkste onderdelen van ESP. Het systeem kan binnen een honderdste van een seconde ingrijpen. Van Zanten begon aanvankelijk alleen met het onderzoek, maar kreeg gaandeweg assistentie van twee andere ingenieurs om uiteindelijk met 35 vaste teamleden te eindigen. Tot aan de start van de serieproductie van het systeem in 1995 waren er volgens Van Zanten wel 100 man van allerlei afdelingen bij Bosch betrokken om van ESP een werkend en betaalbaar geheel te maken. “Er was zo’n 50 miljoen mark mee gemoeid om het productierijp te maken.”

Wat hebben die investeringen uiteindelijk opgeleverd? ESP maakte zijn debuut in 1995 in de S-klasse van Mercedes-Benz. Andere fabrikanten volgden in rap tempo. Onder de naam Dynamic Stability Control (DSC) monteerde BMW het in 1997 voor het eerst in de 7-serie. Daarna werd ESP snel gemeengoed voor vrijwel alle autofabrikanten. Het Duitse CBS becijferde dat in 2012 al ruim 70 procent van het Europese wagenpark is uitgerust met ESP. Volgens Bosch, dat in datzelfde jaar zijn 75 miljoenste ESP-systeem produceerde, rijdt nu 90 procent van alle auto’s in Europa rond met ESP. Wat ook helpt, is dat sinds november 2014 iedere nieuw in Europa verkochte auto ESP aan boord moet hebben. 

Autogordel

Veel belangrijker dan het verkoopsucces van ESP is natuurlijk het effect op de verkeersveiligheid. Volgens de Amerikaanse NHTSA is ESP, na de veiligheidsgordel, de belangrijkste en meest effectieve uitvinding voor de verkeersveiligheid. Bosch beschikt over onderzoeken waaruit blijkt dat ESP tot 80 procent van de verkeersongevallen kan voorkomen die gerelateerd zijn aan slippartijen waarbij de auto van de weg raakt. Het systeem zou sinds zijn introductie in 1995 al 260 duizend zware verkeersongevallen hebben voorkomen en 8.500 levens hebben gered in Europa. De NHTSA berekende dat met ESP een derde van de verkeersongevallen met een dodelijke afloop voorkomen kan worden. Van Zanten stond met ESP weliswaar niet aan de wieg van levensreddende ziekenhuisapparatuur, zoals zijn droom was, maar heeft indirect toch duizenden mensenlevens gered. 

Op 9 juni wordt de winnaar van de European Inventor Award 2016 bekend gemaakt in Lissabon. De andere twee genomineerden zijn Tore Curstedt, die een middel ontwikkelde waarmee pasgeboren baby’s beademd kunnen worden, en Alain Carpentier, de uitvinder van het kunsthart

Geplaatst in rubriek:
Redactie
Redactie

De redactie van Automotive is dagelijks op zoek naar het laatste nieuws uit de autobranche. Heeft u een tip voor ons? Stuur dan een mail naar redactie@automotive-online.nl, of bel 010 - 280 1000.