Controller für autonome Fahrzeuge

Überall werden heute autonom fahrende Geräte eingesetzt. Anwendungen für führerlose Fahrzeuge gibt es zuhauf. Doch wie gelangt man am schnellsten und sichersten zum Ziel? Stettbacher Signal Processing AG (SSP) präsentierte an der Messe ‹All About Automation› in Heilbronn zum ersten Mal ihren all-in-one Controller für viele Arten von autonomen Systemen.

Damit ein Fahrzeug von selbst fahren kann, braucht es einige typische Voraussetzungen: Zuerst einmal muss das Gerät wissen, wo es sich überhaupt befindet, und wie es steht, resp. in welche Richtung es gerade blickt (Pose Estimation). Dazu sind entsprechende Sensoren notwendig und oft eine elektronische Karte, auf welcher die eigene Position verortet wird. Auf der Karte können auch Hindernisse und andere no-go-Bereiche vermerkt sein. In Umgebungen, die sich oft verändern, beispielsweise weil Objekte immer wieder verschoben, hinzugefügt oder entfernt werden, ist es auch denkbar, dass die Karte erst während dem Fahren automatisch erstellt, resp. auf-datiert wird (Mapping).

Wenn die Karte besteht, so kann man das autonome Gefährt an irgend einen Punkt auf der Karte beordern. Dazu muss die Steuerung des Geräts zuerst einen Weg zu diesem Ziel finden (Path Planning). Dabei soll es beispielsweise Hindernisse umfahren, aber keinen unnötig langen oder komplizierten Weg mit beispielsweise engen Kurven wählen. Schliesslich steuert die Elektronik das Fahrzeug entlang dem Pfad (Path Controller). Ist der Weg dann aber blockiert, so verhindert die Steuerung eine Kollision und plant on-the-fly einen Umweg.

Dies sind nur einige der Funktionen, die der universelle Controller von SSP beinhaltet. Mit ihm lässt sich die grösste Hürde beim auonomen industriellen Fahren rasch und elegant nehmen. Ausgestattet ist er mit allen wichtigen Sensoren (Präzisions-IMU, GPS/RTK), sowie Schnittstellen zu externen Sub-System, wie etwa der Odometrie oder zu mitgeführten Bord-Geräten. Er verfügt über divers Kommunikationsfähigkeiten (4G/LTE, WiFi, Ethernet), sowie Anschlüsse zu Standard-Motorcontrollern (z. B. via CAN, RS485, etc.) und Schnittstellen zu allfälligen Safety-Subsystemen und vielem mehr.

Der Controller beinhaltet eine Intel 4-Core CPU, auf der ein Echtzeitbetriebssystem mit der Grund-Software für autonomes Fahren läuft. Zusätzlich sind verschiedene optionale Software-Pakete für die erweiterte Pose Estimation (beispielsweise unter Einbezug von Kamerabildern, Lidar, etc.), spezielles Pfad Planung (etwa für landwirtschaftliche Anwendungen, oder für komplexe Umgebungen), das Pfad Tracking unter erschwerten Bedingungen, usw. erhältlich.
Selbstverständlich bietet Stettbacher Signal Processing AG auch Unterstützung bei entsprechenden Projekten an. SSPs Controller für Autonome Fahrzeuge ist aber in jedem Fall der direkte und schnellste Weg zum eigenen autonomen Fahrzeug.