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GTC Europe 2018: VIRTUAL VEHICLE und Schaeffler Paravan Technologie GmbH & Co. KG zeigen behindertengerechten Demonstrator für automatisiertes Fahren

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GTC Europe 2018: VIRTUAL VEHICLE und Schaeffler Paravan Technologie GmbH & Co. KG zeigen behindertengerechten Demonstrator für automatisiertes Fahren

Auf der GTC Europe vom 9.-11. Oktober in München, Europas führender Technologiekonferenz für künstliche Intelligenz präsentieren Schaeffler Paravan Technologie GmbH & Co. KG und das VIRTUAL VEHICLE Research Center gemeinsam einen behindertengerechten Fahrzeugumbau mit Drive-By-Wire System. Der Van auf Basis eines Mercedes Vito kann auf drei verschiedene Weisen gefahren werden - konventionell mit mechanischer Lenksäule, Lenkrad und Pedalerie, mit einem Vier-Wege-Joystick als behindertengerechte Mobilitätslösung oder vollständig autonom über eine CAN-Schnittstelle.

„Wir haben das straßenzugelassene und zertifizierte Lenksystem und sind mit dieser Entwicklung weit in der Zukunft“, sagt Paravan-Gründer und CEO Schaeffler Paravan Technologie GmbH Roland Arnold. „Mit ‚Space-Drive II‘ bietet Schaeffler Paravan als weltweit einziger Hersteller ein dreifach redundantes Drive-By-Wire System zur Steuerung von Gas, Bremse und Lenkung, das nach den höchsten Qualitäts- und Fertigungsrichtlinien (ISO 26262, ASIL D) zertifiziert ist und über eine TÜV- und Straßenzulassung verfügt. Damit ist es für das autonome Fahren in Stufe 4 und 5 – vollautomatisiert bzw. fahrerlos – sofort einsetzbar und nachrüstbar.“

Das System stellt eine zuverlässige Verbindung zwischen der Sensorik/ künstlicher Intelligenz und Bremse, Gas und Lenkung her. Mit dem Lenksystem – „Steer-By-Wire“ – kann zukünftig auf eine formschlüssige mechanische Verbindung zwischen Lenkrad und Laufrädern – der Lenksäule – verzichtet werden. Das ermöglicht eine völlig neue und flexible Innenraumgestaltung.

„Das autonome Fahren wird die gesamte Automobilbranche tiefgreifend verändern“, prognostiziert Arnold. „Die Drive-By-Wire-Technologie ‚Space Drive‘ von Schaeffler Paravan ist dabei eine wichtige, Schlüsseltechnologie und damit Basis für die größte Veränderung in der Geschichte des Automobils.“

VIRTUAL VEHICLE verbaut Steuerungs-Knowhow, Sensoren und modernste KI-Systeme

Automatisiertes Fahren ist einer der wichtigsten Innovationstreiber in der Automobilindustrie. Die Forschung am VIRTUAL VEHICLE umfasst Entwicklung, Validierung, Test und Betrieb von ausfallssicheren Automated Driving-Architekturen und sorgt für sichere Koexistenz hoch automatisierter Fahrzeuge mit konventionellen Fahrzeugen im Straßenverkehr. „Der ‚Space-Drive II‘ von Schaeffler Paravan erlaubt uns die Steuerung des Fahrzeugs mittels einer bereitgestellten CAN-Schnittstelle“ erklärt Univ.-Prof. Dr. Daniel Watzenig, Professor für Automatisiertes Fahren am Institut für Regelungstechnik der TU Graz und Bereichsleiter des VIRTUAL VEHICLE. „Denn ein automatisiertes Fahrzeug muss drei Dinge leisten: SENSE – PLAN – ACT. Die Space Drive II von Schaeffler Paravan übernimmt in unserer Kooperation den Bereich ACT, also die elektronische Ansteuerung der Fahrfunktionen, um Fahrmanöver auszuführen. Davor allerdings stehen die Aufgaben eines automatisierten Fahrzeuges, die Umgebung zuverlässig zu erkennen (SENSE) und einen Fahrweg zu planen (PLAN). Wir geben dem System Werte für Lenkwinkel, Gas- sowie Bremspedal vor und können so das Fahrzeug präzise steuern. Zudem haben wir unseren gemeinsamen Demonstrator mit einem hoch präzisen D-GPS-System ausgerüstet, der es ermöglicht, das Fahrzeug autonom diverse Routen fahren zu lassen.“

Weiters mit an Bord ist das „ProAI“-System von ZF/NVIDIA. Dieser Rechner bildet die Basis, um in weiterer Folge automatisch Objekte wie Fußgänger, Fahrräder, Autos und Straßenschilder zu erkennen. Speziell für die Demonstration bei der GTC Europe werden im Innenraum ToF (Time of Flight)-Kameras zur Erfassung von Innsassen-Sitzpositionen installiert. Dies ist von enormer Wichtigkeit, um aktuelle (Out-of-Position) Sitzpositionen der Passagiere erkennen und die aktiven und passiven Sicherheitssysteme des Fahrzeuges entsprechend steuern und damit mögliche Unfallfolgen drastisch reduzieren zu können.

„In einem nächsten Schritt planen wir, weitere Sensoren wie Lidar, Radar und Thermalkameras in das Fahrzeug zu integrieren und zu testen. Durch die Fusionierung unterschiedlichster Sensorsysteme wollen wir die Sicherheit von autonomen Fahrzeugen weiter wesentlich erhöhen.“

Automatisiertes Fahren öffnet neue Möglichkeiten

„Sowohl Industrie als auch Käufer erwarten sich zahlreiche Vorteile durch neue, automatisierte Antriebstechnologien wie verbesserte Fahrzeug- und Straßenverkehrssicherheit, geringere Verkehrsüberlastung, geringere Emissionen und bessere Straßennutzung durch optimale Integration von Individualverkehr und öffentlichem Verkehr“ erläutert Dr. Jost Bernasch, Geschäftsführer des VIRTUAL VEHICLE Research Centers. „Dafür zu lösende grundlegende Herausforderungen liegen vor allem in der zuverlässigen, hochgradig redundanten und ausfallsicheren 360° Umgebungswahrnehmung und Systemsteuerung. Wir forschen derzeit in über 30 europaweiten Projekten und sind als COMET Exzellenzzentrum zum Thema „Digital Mobility“ mit über 100 Industrie- und Wissenschaftspartnern weltweit eng verbunden. Wir freuen uns, diese gebündelte Kompetenz nun auch in dieses Gemeinschaftsprojekt mit Schaeffler Paravan einbringen zu können.“

„Die Drive-By-Wire-Technologie ‚Space Drive‘ ist aus der Behindertenmobilität entstanden, wo diese Redundanzen schon immer zwingend benötigt werden. Ein Behinderter kann im Ernstfall nicht einfach in das Lenkrad greifen, sondern muss sich zu 100 Prozent auf das System verlassen können“, erläutert Andreas Frisch von Schaeffler Paravan. „Auch in der Behindertenmobilität werden autonome bzw. inklusive Mobilitätslösungen verstärkt in den Fokus rücken.“

Sicherheit steht an erster Stelle

Spätestens seit den Unfällen in Amerika rückt die Sicherheitsproblematik und somit auch redundante Systeme zur Steuerung des Fahrzeugs – jenseits von Sensorik und künstlicher Intelligenz –mehr in den Vordergrund. „Sensoren und die Verarbeitung dieser Informationen dürfen nicht losgelöst von der Implementierung in die Mechanik eines Fahrzeuges betrachtet werden“, unterstreicht Rolf Gramenske, Schaeffler-Paravan-Projektleiter Drive-By-Wire-Technologie. „Hier schließt das Schaeffler Paravan-System als einziges straßenzugelassenes System eine wichtige Lücke.“

„Ein entscheidender Bestandteil des Systems ist das Schnittstellenmanagement zwischen Sensorik, Fahrintelligenz und Drive-By-Wire Technologie, dass es einzigartig für Entwickler macht. Hinzu kommt die langjährige Erfahrung, mit 7.000 umgerüsteten Fahrzeugen und über 500 Mio. Straßenkilometern“, sagt Gramenske und beklagt, dass zu oft im Rahmen der Erprobung auf ein redundantes System in diesem Bereich verzichtet werde. „Allein die Redundanz in der Sensorik nützt nichts, wenn die ausführenden Funktionen, also Gas Bremse und Lenkung, nicht auch von vorn herein über die geforderte Redundanz verfügen. Diese Vorgehensweise birgt hohe Risiken.“ Im Schaeffler Paravan Mobilitätspark werden Prototypen, Versuchsträger und Show Cars namhafter Automobilhersteller und Zulieferer mit ‚Space-Drive II‘ ausgestattet. Hier arbeiten die Schaeffler-Paravan-Ingenieure an individualisierten Lösungen.

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