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Virtueller Beifahrer für Lkw - Volvo Trucks arbeitet an HAVEit


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Der Lkw der Zukunft wird einen digitalen Kopiloten mit an Bord haben. Einen virtuellen Schutzengel, der entlastet oder sogar übernimmt, wenn der Fahrer einmal die Kontrolle verlieren sollte. ?Wir bringen ganz einfach Augen am Lkw an" sagt Erika Jakobsson bei Volvo Trucks, einem der in der EU-Zukunftsinitiative für intelligente Fahrzeuge engagierten Unternehmen.

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An der Umsetzung wird gearbeitet: der virtuelle Beifahrer.

Wochenenden, Feiertage, Unfälle, schlechtes Wetter oder Straßenarbeiten ? es gibt zahlreiche Ursachen für Staus, und alle haben eines gemeinsam: Wo es Staus gibt, besteht auch ein Unfallrisiko. Die Untersuchung ?European Truck Accident Causation Study" über die Ursachen von Lkw-Unfällen in Europa zeigt, dass 47 Prozent aller Lkw-Unfälle entweder in monotonen Situationen wie Staus passieren, also mit Fahrzeugen, die in die gleiche Richtung unterwegs sind, oder in anspruchsvollen Situationen wie Kreuzungen und Baustellen. Jetzt werden Technologien entwickelt, die unter anderem dafür sorgen sollen, dass Unfälle genau dieser Art verringert werden.

Das aktuelle EU-Projekt ?HAVEit" setzt ganz auf die intelligenten Fahrzeuge der Zukunft, die durch die Entwicklung ausgeklügelter Fahrerassistenzsysteme der nächsten Generation Leben und Umwelt schützen sollen. Für das Projekt ?Highly Automated Vehicles for Intelligent Transport" stehen 28 Millionen Euro zur Verfügung. Es soll eine Art virtuellen Beifahrer entwickeln, der sich an die Verkehrssituation und den Bedarf des Fahrers anpasst.

?Eine der Herausforderungen besteht darin, wie das Fahrzeug mit dem Fahrer kommunizieren kann, welche Art von Displays, Sprachfunktionen und Ähnliches es haben soll. Wir haben ja alle unterschiedliche Temperamente, und das System muss lernen, wann der Fahrer irritiert oder ruhig ist", meint HAVEit-Projektkoordinator Reiner Hoeger.

Die Fahrzeugindustrie baut und erforscht automatisierte Fahrzeuge schon seit längerem ? und eine ganze Reihe Finessen befindet sich bereits in der Produktion ? aber die Fahrzeuge der Zukunft sollen dem Fahrer helfen, indem sie ihn nicht nur unterstützen, sondern bei Bedarf bestimmte Aufgaben vollständig übernehmen. Die Technik baut auf einer Anzahl von Sensoren an der Fahrzeugaußenseite auf, die auf die Umgebung reagieren und beispielsweise Spurmarkierungen und Straßenschilder lesen, oder die erkennen, wie die Straße und der Verkehr weiter vorn aussehen. Dies wird mit einem internen System kombiniert, das den Fahrer beobachtet und seinen Bedarf auswertet. Außerdem wird der Lkw so umgebaut, dass er elektronisch gesteuert werden kann. Dieselbe Technik soll das Fahrzeug auch verbrauchsärmer machen und dem Fahrer helfen, umweltfreundlicher zu fahren.

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Das Projekt HAVEit soll die Sicherheit verbessern.

?Wir streben nicht an, den Fahrer überflüssig zu machen. Wir möchten, dass er immer eine Form der Kontrolle hat. Dies ermöglichen wir durch den ständigen Dialog zwischen Fahrer und System, wobei das Fahrzeug in Abhängigkeit von den jeweiligen Umständen mehr oder weniger automatisiert wird."

An dem seit 2008 laufenden Projekt wirken insgesamt 20 Organisationen mit, vom Fahrzeughersteller bis zur Universität. Einen Beitrag leistet Volvo Technology. Das Projekt soll 2011 die neue Technik in sieben Fahrzeugen demonstrieren, darunter drei schwere Lkw der Marke Volvo. Zwei dieser Trucks durchlaufen momentan eine digitale Umrüstung bei Volvo Technology im schwedischen Göteborg. Bei dem einen Lkw liegt der Fokus stärker auf der Sicherheit, beim anderen auf der Umweltverträglichkeit.

Beim Sicherheits-Lkw konzentriert sich die Entwicklung auf Systeme und Automationstechnik, um den Fahrer in Stausituationen zu unterstützen, in denen die Gefahr mangelnder Aufmerksamkeit durch Fahren mit - monoton - niedrigen Geschwindigkeiten besteht.

Der heute in Produktion befindliche Stauassistent für Lkw arbeitet bei Geschwindigkeiten von mindestens 30 km/h. Das ist immer noch relativ schnell. Wir arbeiten an einem Stauassistenten, der bis 0 km/h arbeitet. Außerdem soll der Lkw automatisch anhalten, wenn vorausfahrende Fahrzeuge dies tun, und dann wieder anfahren, ohne dass der Fahrer mit dem Fuß aufs Gas gehen muss", erzählt Erika Jakobsson, Projektleiterin bei Volvo Technology.

Der zweite Teil des automatisierten Stauassistenten, an dem Erika Jakobsson und ihre Kollegen arbeiten, hat die Funktion, den Lkw in der richtigen Spur zu halten.

?Der heutige Spurassistent gibt ein akustisches Warnsignal aus, das den Fahrer auffordert, zu reagieren. Jetzt entwickeln wir einen vollständig automatisierten Prozess, durch den der Lkw immer genau in der Spur fährt, ohne dass der Fahrer eingreifen muss."

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Erika Jakobsson, Projektmanagerin HAVEit bei Volvo Trucks.

Die Automation wird durch den Einbau von neun Sensoren am Sicherheits-Lkw erreicht: eine Straßen- und Objektkamera über der Windschutzscheibe, eine Kamera im Fahrerhaus, die den Zustand des Fahrers überwacht, zwei Kurzstrecken-Radargeräte (eines an jeder Seite des Lkw) und drei Laser. Außerdem werden eine so genannte V2V-Kommunikation und ein E-Horizont-System eingebaut.

E-Horizont ist ein Oberbegriff für mit Kartendatenbanken gekoppelte Systeme. Mit Hilfe von GPS und detaillierten Karten soll der Lkw Informationen über Steigungen, Kurven und Kreuzungen weiter voraus auf der Straße erhalten und den Antriebsstrang und die Fahrweise darauf abstimmen, damit der Lkw so effizient und sparsam wie möglich fährt.

V2V (Vehicle to Vehicle = Fahrzeug zu Fahrzeug) ist ein ähnliches System, das stattdessen Informationen mit anderen Fahrzeugen in der Nähe austauscht. Wenn der Fahrer beispielsweise in einem Stau steht und ein Fahrzeug weiter vorn scharf bremst, erhält er sofort eine Warnung. In einem Stau bedeutet dies, dass der Fahrer die Information mehrere Sekunden im Voraus erhält, bevor er die Bremsleuchten des vorausfahrenden Fahrzeugs aufleuchten sieht.

?Wir bringen ganz einfach Augen am Lkw an", sagt Erika Jakobsson.

Die Sensortechnik kommt auch bei dem zweiten für das Projekt entwickelten Lkw zum Einsatz. Der Umwelt-Lkw ist mit einem Hybridantrieb ausgestattet. Hier gilt es, den Einsatz von Verbrennungsmotor, Elektromotor und Übersetzungsverhältnisse zu optimieren.

?Die Informationen von den Sensoren sind ein intelligenter Weg, den Hybridantriebsstrang mit seinen beiden Energiequellen zu steuern. Wir können auch den Fahrer in optimiertem Fahrverhalten schulen, das den Kraftstoffverbrauch senkt ? eine Art eingebaute Fahrerausbildung", meint Erika Jakobsson, die ein 16-köpfiges Team aus ganz Europa leitet.

Der Koordinator des Projekts, Reiner Hoeger, hofft, dass wir bald sicherere und kraftstoffeffizientere Fahrzeuge auf unseren Straßen haben werden.

?Ein Teil der Technik wird hoffentlich 2012 in die Serienfertigung einfließen, aber wenn wir noch weiter in die Zukunft blicken, bis etwa 2020, werden auch die ausgeklügelteren Funktionen darin einfließen."

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Video: Erich Kribs von Volvo CE Europe über Entwicklungen in der Hybridtechnologie bei Volvo auf BF24 TV

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Herstellerlink: www.volvo.com/trucks

(Fotos: Volvo Trucks)
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