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Auch der Essener Konzern ThyssenKrupp arbeitet an Technologien zum autonomen Fahren. Im Geschäftsbereich Components Technology beschäftigt sich Thyssen-Krupp mit Lenksystemen für autonome Fahrzeuge, mit intelligenten Sicherheitskonzepten und sowie mit künstlicher Intelligenz und kooperiert in diesem Bereich mit IBM.
Steer-by-Wire – Autonome Fahrzeuge wie Flugzeuge steuern
Mit den Steer-by-Wire-Lenkungen von Thyssen Krupp lassen sich Fahrzeuge steuern wie Flugzeuge, nämlich nur über elektrische Signale in Datenkabeln. Eine mechanische Verbindung zwischen Lenkrad und Rädern gibt es nicht mehr. Stattdessen erfolgt die Steuerung über die Kabel zwischen dem Lenkrad und den Aktuatoren, die die Räder bewegen. Die Lenkwelle fällt weg, zusätzliche Aktuatoren am Lenkrad und am Lenkgetriebe kommen dazu.
Diese Systeme eröffnen neue Möglichkeiten der Fahrdynamik in hoch automatisierten Fahrzeugen, da Fahrer sich ihr bevorzugtes Lenkgefühl selbst kreieren können. Außerdem kann der Innenraum anders gestaltet werden als bisher, weil sich das Lenkrad für das autonome Fahren versenken lässt.
Alternative Steering Functions –Steuerungssysteme für den Notfall
Sicherheit beim autonomen Fahren – mit Abstand das wichtigste Thema. Denn auch im Falle eines Softwareausfalls muss das Fahrzeug weiter steuerbar bleiben. Normalerweise werden dazu mechanische Rückfallebenen eingebaut oder die Systeme durch Redundanzen abgesichert. Diese Lösungen sind teuer und komplex.
Die Ingenieure von ThyssenKrupp entwickeln stattdessen alternative Systeme, bei denen sie vorhandene Aktuatoren nutzen. Gibt es einen Ausfall des Lenkungssystems im autonomen Fahrzeug, übernehmen die Aktuatoren anderer Fahrzeugsysteme die Steuerung. Zum Beispiel können in so einem Fall die Bremsen das Fahrzeug steuern, oder auch der Antrieb, die aktiven Dämpfungssysteme, die aktive Hinterachslenkung oder aktive Stabilisatoren. Im Grunde eignet sich jeder Aktuator im Fahrzeug dafür.
Somit ist eine Redundanzstufe im Fahrzeug gegeben, ohne dass das diese im Lenksystem selbst vorhanden sein muss. Dieses System soll die Sicherheit beim autonomen Fahren und bei der Nutzung vom Steer-by-Wire erhöhen.
Integrated Vehicle Dynamics Control (IVDC) – Schlüsselmodul für autonomes Fahren
In intelligenten Fahrzeugsystemen müssen alle Fahrzeugsysteme perfekt zusammenarbeiten: Laser, Radar, GPS, Sensoren und Kameras zeichnen sämtliche Umweltfaktoren auf und leiten diese Informationen weiter. In einem hoch automatisierten Fahrzeug gibt es dafür verschiedene Schnittstellen zu Bremsen, Dämpfung, Lenkung und Antrieb.
ThyssenKrupp arbeitet an einem Steuerungsmodul, das die Aktuatoren der einzelnen Komponenten zentral ansteuert. Das Modul kann beim Ausfall eines einzelnen Aktuators die anderen Aktuatoren zentral ansprechen und das Fahrzeug optimal steuern. Zudem verbessert es die Fahrdynamik und erlaubt eine Individualisierung des Fahrgefühls. Schon heute kann das System die Leistung von aktuellen Fahrzeugassistenzsystemen verbessern, da es frei skalierbar ist.
Kooperation von ThyssenKrupp mit IBM
Gemeinsam mit IBM erforscht Thyssen Krupp, wie Fahrzeuge lernen. ThyssenKrupp bringt dabei seine Kompetenzen in den Bereichen Aktuatorensteuerung und Fahrzeugdynamik ein. IBM steuert seine Erfahrung in Künstlicher Intelligenz und Big Data-Analyse bei.
Indem diese beiden Felder kombiniert werden, soll das Fahrzeugsystem von hoch automatisierten oder autonomen Fahrzeugen insgesamt verbessert werden. Konkret analysiert der Algorithmus von IBM die Daten, die das Fahrzeug erzeugt, und macht darauf basierend Vorschläge, wie das Fahrverhalten verbessert werden kann. Anpassungsfähige Fahrzeuge reagieren also nicht nur auf äußere Faktoren, sondern lernen daraus. Sie können sich zudem an das individuelle Fahrverhalten anpassen und ermöglichen so ein individualisiertes Fahrerlebnis.
Quellen / Weiterlesen
Die Zukunft der Mobilität | Thyssen Krupp
Bildquelle: flickr – Marco Verch