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Autonome Nutzfahrzeuge auf dem Acker

Ein Blick in die Zukunft der Agrar-Maschinen

9. Dezember 2015, 10:26 Uhr | Karin Zühlke

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Bausteine für autonome Nutzfahrzeuge

Stück für Stück zu mehr Autonomie

Damit ein Fahrzeug autonom funktioniert, braucht es Augen, Muskeln und ein Gehirn. Zu diesem Zweck ist es mit einer Vielzahl elektronischer Komponenten ausgestattet. Doch erst im Zusammenspiel miteinander entfaltet sich die Intelligenz, die den autonomen Betrieb von Landmaschinen und Nutzfahrzeugen ermöglicht. Welche „Bausteine“ sind für autonome Nutzfahrzeuge erforderlich? Ein kurzer Überblick:

• Antriebe: Elektroantriebe spielen eine immer bedeutendere Rolle. Sie sind in der Lage, ohne weiteres auf schnell wechselnde Lasten z.B. Bodenbedingungen zu reagieren und dabei alle Antriebsräder optimal zu synchronisieren. Das Zusammenspiel von für den CAV-Einsatz optimierten Leistungshalbleitern, Sensorsystemen und Kontroll-Logik sind die Schlüsselkomponenten für einen Antrieb mit hoher Dynamik und Effizienz.

• Hardware/Mikroprozessoren: Eigens für die Nutzung in Fahrzeugen entwickelte Prozessoren unterstützen die speziellen Softwareherausforderungen für mobile Systeme. Diese bilden auch die Grundlage für die autonomen Systeme in der Landmaschine und in Nutzfahrzeugen. Grundlegende Technologien, die den Anforderungen der Funktionssicherheit entsprechen, sind dabei bereits direkt oder in sog. Companion Chips integriert.

• Software: Mithilfe standardisierter Software (z.B. Autosar) bleibt die zunehmende Komplexität der Fahrzeugelektronik überschaubar. Es ist damit vereinfacht möglich, Systemfunktionen an verschiedene Steuergerätvarianten anzupassen. Lieferantenwechsel und Upgrades können effizient verwaltet werden. Hinsichtlich der funktionalen Sicherheit bietet der Einsatz standardisierter Software Vorteile, weil auf bereits erprobte Diagnose- und Testschnittstellen im System auf oberer Ebene zugegriffen werden kann.

• Sensoren: Mithilfe von Sensoren können Maschinen leichter gesteuert und ihre Verfügbarkeit sichergestellt werden. Durch Fusion von Sensoren – zum Beispiel der Kombination von Daten aus Kamera- und Radarsystemen – entsteht ein umfassendes Bild der Umgebung, das zusammen mit Positions- und den Fahrzeugdaten die Grundlage für das autonome Fahren bildet.

• Funktionssicherheit: Die zunehmende fahrzeugeigene Automatisierung steigert die Anforderungen an Fahrzeuge in Bezug auf die Funktionssicherheit. Neben dem Einsatz der geeigneten Hard- und Software sind Vernetzungen zu anderen Fahrzeugen, Maschinen und Maschinenteilen unerlässlich, um ein sicheres Miteinander der Menschen, Fahrzeuge, Maschinen und Objekte zu ermöglichen. Diese Anforderungen in punkto Sicherheit auch an die Vernetzung wachsen in dem Maße, wie aus vernetzen Daten gewonne „Erkenntnisse“ zur Steuerung verwendet werden. Hierbei gilt es vor allem auch, den unberechtigten Zugriff auf die Fahrzeugsysteme auszuschließen.

• Cloud / Internet der Dinge: Die Cloud ist die Online-Plattform zur Speicherung, Verarbeitung und Auswertung der immensen Datenmengen, die an Bord immer intelligenterer Fahrzeuge anfallen. Über das Internet der Dinge können alle Glieder einer Prozesskette miteinander verbunden werden, um eine intelligente Umgebung zu schaffen.