Formula Brain: Racen met je hersengolven
Een auto over een circuit sturen met alleen je brein, dat klinkt nogal futuristisch. Wie de technologie achter de Formula Brain-competitie nader bekijkt, ziet echter dat de technologie al veel dichterbij is dan je misschien zou denken.
Toen PCM een paar jaar geleden op de CES-beurs in Las Vegas was, vielen niet de slimme wasmachines of andere gadgets het meest op, maar hadden de redacteuren vooral oog voor een kleine racebaan. Een beetje zoals we die vroeger als kind hadden, maar dan met één groot verschil. Je had geen controller in je hand, maar een hoofdband om die je hersengolven mat. En daarmee werd de auto bestuurd. Magisch!
Toch is die technologie helemaal niet zo’n science fiction als je in eerste instantie zou denken. Sterker nog, het is dit jaar al gebruikt. In de ‘Formula Brain’-competitie van VodafoneZiggo wordt een echte racewagen gebruikt om over een echt circuit te rijden, met een headset die beeld levert én eentje die hersengolven kan meten.
De Formula Brain-competitie begon virtueel, met een racegame die klanten in de winkels van de telecomprovider konden spelen. Op verschillende locaties konden deelnemers een headset opzetten en een virtueel autootje over een digitaal circuit laten sturen. Daarbij werd het bestaande Formule 1-circuit in Oostenrijk als voorbeeld gebruikt.
“We hebben eerst de virtual reality-applicatie gemaakt die je in de winkels kon gebruiken”, vertelt Robert Jan Blonk. Hij is interactive producer bij MediaMonks, het productiehuis dat de hard- en software van de competitie op zich nam. “Zo lieten we zien hoe makkelijk het voor iedereen is om op deze manier een auto te besturen.”
Headsets kiezen
De vr-applicatie draait op een simpele Gear VR van Samsung, de relatief goedkope headset die een paar jaar geleden werd uitgebracht. Softwarematig maakte het volgens Blonk weinig uit voor welke headset werd gekozen. “We maakten de applicatie in Unity. Hiermee kun je de applicatie gemakkelijk overzetten naar bijvoorbeeld een Oculus Rift of een HTC Vive.”
Belangrijker voor de keus voor Gear VR waren de fysieke eigenschappen van de bril. “De Gear VR is het makkelijkst in gebruik”, zegt Blonk. “Je hebt geen gedoe met kabels of een setup met computers. Je kunt het overal meteen inzetten.” Omdat de competitie in eerste instantie in de verschillende winkels van VodafoneZiggo plaatsvond, moest de setup dus mobiel zijn. Ook niet onbelangrijk: de vr-headset werkte goed samen met het andere hoofdtuig dat racers op moesten zetten. En voor de andere headset was een API beschikbaar waar Blonk gebruik van kon maken.
©PXimport
Die tweede headset was afkomstig van het bedrijf Emotiv, dat al langer werkt aan een apparaat dat hersengolven kan meten. In de Emotiv Insight zitten zes elektroden die de hersenactiviteit registreren. Dat gebeurt op vier frequenties tussen de nul en de pakweg dertig Hertz. “Als je slaapt schommelt je hersenactiviteit tussen de nul en de zes Hertz”, legt Blonk uit. “Als je actief denkt, ligt het rond de twintig Hertz, en als je angstig bent of extreme sporten doet is dat nog hoger.”
Op basis daarvan ontwikkelde MediaMonks de technologie om de auto te besturen. Voordat je de auto met je hersenen kunt besturen, wordt er een korte meting gedaan die berekent wat de ‘neutrale staat’ van het brein op dat moment is. Het rijden daarna is relatief simpel. Door harder te denken en dus meer hersenhertzen te produceren, gaat de auto sneller vooruit. Denk je minder hard, dan neemt de snelheid af.
Voor het echie
Nadat de technologie in een aantal winkels virtueel was gedemonstreerd, werd het tijd de competitie naar de echte wereld te brengen. Geen virtual reality-auto deze keer, maar een echte fysieke wagen over een bestaand circuit. De winnaars van de winkelcompetities mochten daaraan deelnemen.
Blonk en zijn collega’s gingen op zoek naar iemand die hen aan zo’n auto kon helpen. Die vonden zij uiteindelijk in een Duits team dat meedeed aan de Formula Student-competitie. Bij die wedstrijd bouwen universiteitsteams van over de hele wereld een zelfrijdende (race)wagen waarmee zij over een circuit leren rijden. “We zochten specifiek iemand die een zelfrijdende auto beschikbaar had. Met de hersenbesturing kun je namelijk alleen voor- en achteruit, dus het volgen van het circuit moeten we aan de autonomie van de auto overlaten.”
De zelfrijdende auto maakt regelmatig scans van het circuit, op verschillende momenten van de dag, zodat er goed omgegaan kan worden met de verschillende lichtinvallen. Blonks team hoefde ‘slechts’ de snelheid te regelen. “We stelden bijvoorbeeld in dat de auto in bepaalde bochten maar maximaal dertig kilometer per uur mocht rijden, om problemen te voorkomen.” Ook zorgde het team ervoor dat de auto een minimumsnelheid kreeg. “Zelfs als er geen hersengolven geregistreerd werden, ging de auto heel langzaam toch vooruit. Dat brengt net wat meer competitie in het spel, want we merkten dat het voor de deelnemers enorm demotiverend werkte als de auto helemaal stil kwam te staan.”
4G of 5G?
Het ombouwen van de auto was nog best lastig, want de technologie die gebruikt wordt om autonoom te kunnen rijden, is behoorlijk ingewikkeld. “We wilden het systeem vervangen dat de snelheid regelt, maar dat zet je er niet zomaar even tussen. Je moet een soort filter bouwen dat begrijpt wat die auto doet; de taal van de auto moet matchen met die van de headset.”
Het mooie van de competitie is dat het niet per definitie plaats hoefde te vinden op het fysieke circuit. Via een 4G-verbinding kon alles virtueel plaatsvinden. Of beter gezegd, twee 4G-verbindingen. Blonk: “De ene verbinding werd het hersensignaal verzonden, een andere verbinding stuurde de videobeelden van de auto naar een vr-bril die de coureur op had.” Door het gebruik van twee aparte verbindingen bleven ze beide stabiel en was er geen noodzaak om naar relatief nieuwe technologieën als 5G te kijken.”
©PXimport
Uiteindelijk blijkt de technologie dus helemaal niet zo ver weg te zijn als je wellicht zou denken. Blonk: “De innovatie is veel dichterbij dan je denkt. Iedereen kan dit al gebruiken, dat wilden we ook laten zien. Je hoeft geen speciale coureur te zijn of veel met deze technologie bezig te zijn om op deze manier te kunnen rijden.”
In de toekomst kan dergelijke hersenaandrijvingstechnologie ook gebruikt worden voor andere toepassingen, denkt Blonk. “Bij alles waar je zulke binaire toepassingen voor in kunt zetten, kun je dit implementeren. Daadwerkelijk autorijden gaat misschien wat te ver, maar als je denkt aan het openen of sluiten van een garagedeur... Dat is allemaal mogelijk.”
