Reverse Engineering befasst sich mit der Sicht nach hinten für Sattelzugmaschinen

Nov 05, 2023

Kann die Lkw-Branche die technischen Fortschritte, die Pkw-Hersteller gemacht haben, um die Sicht nach hinten zu verbessern, nachahmen? Von Gideon Kedem

Das Rückwärtsfahren eines LKWs kann eine riskante Angelegenheit sein. Regierungen und Nichtregierungsorganisationen auf der ganzen Welt haben Richtlinien veröffentlicht, die darauf abzielen, Autofahrern die sichersten Methoden beizubringen, z. B. das Anbringen von Totwinkelspiegeln, das Wissen, in welche Richtung sie das Lenkrad drehen müssen, oder den Versuch, die Notwendigkeit zu beseitigen, ein Fahrzeug vollständig rückwärts zu fahren. Aber für Lkw-Fahrer gab es traditionell keinen Ersatz für GOAL – Get Out And Look. Die Fahrer steigen aus der Kabine des Sattelzuges, gehen nach hinten, vergewissern sich, dass alles frei ist, klettern wieder hinein und fahren dann rückwärts. Allerdings kann diese Methode eine zeitaufwändige und oft mühsame Methode sein, herauszufinden, was sich hinter einem Lkw verbirgt, insbesondere wenn man bedenkt, dass das Durchschnittsalter eines US-Lkw-Fahrers bei 55 Jahren liegt.

Nach Angaben des National Safety Council sind schlechte Rückfahrtechniken für jeden vierten Fahrzeugunfall verantwortlich. Wie kann dies bei Millionen von Lkws auf den Straßen auf der ganzen Welt immer noch die etablierteste und sicherste Methode für Autofahrer sein, sicher rückwärts zu fahren?

Die Möglichkeit, Daten über die bestehende Infrastruktur zu übertragen, wird es bestehenden Flotten auf den Straßen ermöglichen, auf erschwingliche Weise Rückfahrfunktionen mit After-Market-Services zu installieren

Die Technologie für die Sichtbarkeit nach hinten hat sich im Pkw-Design stark weiterentwickelt und bietet Autos heute mehr Sicht als je zuvor. Neuere Personenkraftwagen haben die herkömmlichen Rückspiegel durch Weiterentwicklungen wie E-Spiegel und Rückfahrkameras ersetzt, die tote Winkel ausfüllen und für Sicht nach hinten sorgen. An der Rückseite des Fahrzeugs angebrachte Kameras sind mit Verarbeitungseinheiten an der Vorderseite verbunden und liefern dem Fahrer ein vollständiges Bild davon, wo er sich befindet und welche Hindernisse sich möglicherweise auf seinem Weg befinden.

Kann die Lkw-Branche die technischen Fortschritte, die Pkw-Hersteller gemacht haben, um die Sicht nach hinten zu verbessern, nachahmen? Langjährige Herausforderungen haben die Lkw-Branche davon abgehalten, Rückfahrkameralösungen einzuführen, aber Fortschritte bei Konnektivitätslösungen ändern dies.

Es gibt mehrere Gründe, weshalb sich Autos leicht an die Sicht nach hinten anpassen lassen. Zunächst einmal ist ein einfacher Rückspiegel in der Regel gut genug, um einem Fahrer einen Großteil der nach hinten gerichteten Sicht zu bieten, die er benötigt. LKWs hingegen haben meist sperrige Anhänger, die über und hinter der Kabine aufragen, sodass ein Rückspiegel praktisch unbrauchbar ist. Auch die Zusammensetzung eines Sattelzuges stellte eine große Herausforderung für die Weiterentwicklung der Rückfahrkameratechnologie dar. Die separaten Einheiten des Fahrzeugs benötigen eine Rückfahrkamera, um die Lücke zur vorhandenen Kabelinfrastruktur zu schließen und die Möglichkeit zum An- und Abkuppeln des Anhängers aufrechtzuerhalten.

Die Übertragung von Videodaten mit hoher Geschwindigkeit und hoher Bandbreite war nie der beabsichtigte Zweck des Überbrückungskabels. Doch Fortschritte bei der Konnektivität machen es möglich, eine Verbindungskapazität von 250 Mbit/s über das Standard-Überbrückungskabel des Lkw aufrechtzuerhalten – mehr als genug, um eine Videoverbindung von der Rückseite des Anhängers zur Kabine vorne bereitzustellen. Power over Data Line (PoDL) ist ein Standardkonzept in der Automobilindustrie, aber in diesem Fall entwickelt sich die Technologie weiter, um Daten über die Stromleitung zu übertragen.

Die Möglichkeit, Daten über die bestehende Infrastruktur zu übertragen, wird es bestehenden Flotten auf den Straßen ermöglichen, auf erschwingliche Weise Rückfahrfunktionen mit After-Market-Services zu installieren.

Die Größe und Länge von Personenkraftwagen stellt außerdem sicher, dass sie nur mäßigen elektromagnetischen Störungen (EMI) standhalten müssen. Aber Lkw sind genau das Gegenteil. Sie sind lang, bestehen oft aus zwei separaten Einheiten und arbeiten in einer extrem rauen elektromagnetischen Umgebung, zu der auch Geräuschquellen wie Kühlaggregate und sogar das Überbrückungskabel der Stromleitung gehören können, das die Zugmaschine mit dem Anhänger verbindet.

Das standardmäßige Überbrückungskabel, das die Zugmaschine mit dem Anhänger verbindet, macht die ohnehin schon unglaublich raue elektromagnetische Umgebung noch komplizierter. Fortschritte bei der Niederfrequenz-Datenübertragung können diese Herausforderung jedoch bewältigen und das Signal über die gesamte Verbindung stark halten. Digitale Signalverarbeitungstechnologien (DSP) wie Just-In-Time Noise Cancellation (JITNC), Pulse Amplitude Modulation (PAM) und ultraschnelle PHY-Level-Retransmission ermöglichen zudem eine außergewöhnlich belastbare Signalverteilung.

Mit zunehmender Distanz, die Daten zurücklegen müssen, erhöhen sich auch die Signaldämpfung und die Auswirkungen elektromagnetischer Störungen. Dies stellt eine ernsthafte Herausforderung für die Bemühungen dar, die Videosichtbarkeit nach hinten für Sattelzugmaschinen zu verbessern. Fortschritte bei DSP-Lösungen und niederfrequenter Datenübertragung machen es jedoch möglich, fehlerfreie Hochgeschwindigkeitsdaten über Entfernungen von bis zu 131 Fuß zu verteilen – mehr als lang genug, um zwei standardisierte Anhängerlängen von 48 Fuß und 53 Fuß zu bewältigen.

Aufgrund der Herausforderungen, die sich aus der Länge und Beschaffenheit der Sattelzugmaschinen und der rauen elektromagnetischen Umgebung, in der sie operieren, ergeben, leidet die Lkw-Branche seit langem unter mangelnder Sicht nach hinten. GOAL ist nach wie vor das wichtigste Mittel für Lkw-Fahrer, um Unfälle beim Rückwärtsfahren zu vermeiden, da diese Herausforderungen die Lkw-Branche daran gehindert haben, zuverlässige, nach hinten gerichtete Kameras mit Schnellanschluss zu integrieren. Aber mit Fortschritten in der Chip-Technologie, bei Kameras und Konnektivitätslösungen ist die Branche nun in der Lage, diese Hindernisse zu überwinden und eine sicherere Umgebung für Millionen von Lkw-Fahrern auf der ganzen Welt zu schaffen.

Über den Autor: Gideon Kedem ist Senior Vice President und Head of Automotive bei Valens Semiconductor