Highway Pilot. Der Autopilot für Lkw

Der Lkw von morgen fährt autonom. Bereits heute sind in Trucks von Daimler zahlreiche Assistenz- und Konnektivitätssysteme im Einsatz. Vereint im hochintelligenten Highway Pilot geben sie einen Ausblick auf das, was die Zukunft des Transports bereithält.

Der Highway Pilot ist ein hochintelligentes Netzwerk aus Assistenz- und Konnektivitätssystemen, das autonomes Fahren auf der Autobahn ermöglicht. Er wird nie müde und reagiert schneller als der Mensch. Bei langen Fahrten auf Autobahnen ist er der ideale Begleiter.

Mit dem Freightliner Inspiration Truck in Nevada (USA) und einem Mercedes-Benz Actros in Deutschland hat Daimler Trucks bereits unter Beweis gestellt, dass der Highway Pilot schon heute reif ist für autonomes Fahren auf öffentlichen Straßen.

Gemeinsam stark: Mensch und Maschine

Der Fahrer erhält über das Display die Meldung, sobald das System bereit ist.

Der Highway Pilot funktioniert ganz ähnlich wie der Autopilot eines Flugzeuges. Sobald sich der Lkw auf der Autobahn befindet, kann der Fahrer den Highway Pilot aktivieren. Im autonomen Modus passt dieser die Geschwindigkeit des Lkw dem Verkehrsfluss an. Dabei hält er automatisch die gesetzlich vorgeschrieben Geschwindigkeit ein, regelt den vorgegebenen Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug oder nutzt zur Hauptverkehrszeit die Stop-and-Go-Funktion. Überholmanöver leitet der Highway Pilot nicht autonom ein. Diese bleiben die Hoheit des Fahrers. Gleiches gilt für das Verlassen der Autobahn sowie für den Spurwechsel.

Über eine Benutzeroberfläche informiert der Highway Pilot den Fahrer visuell über seinen aktuellen Status und nimmt Anweisungen entgegen. Der Fahrer kann den Highway Pilot manuell deaktivieren und jederzeit das System übersteuern. Gleichermaßen wird der Fahrer aufgefordert, die volle Kontrolle über den Lkw wieder zu übernehmen, sobald das Fahrzeug entscheidende Aspekte seiner Umgebung nicht mehr erfassen kann. Das passiert insbesondere beim Durchfahren von Baustellen, bei extremen Wetterbedingungen oder bei fehlenden Fahrbahnmarkierungen.

Genau wissen, wo es lang geht

Der Lkw ist jederzeit über den Streckenverlauf und die Topografie informiert. Eine dreidimensionale Karte sorgt dafür, dass der Lkw beim autonomen Fahren stets auf Kurs bleibt.

Den Verkehr stets im Blick

Auch den gesetzlich vorgeschriebenen Mindestabstand hält der Lkw automatisch ein.

Bei der Entwicklung des Systems haben sich die Ingenieure unter anderem dem bestehenden Fundus von Assistenz- und Sicherheitssystemen bedient, den es heute schon in vielen Daimler-Lkw gibt.

Assistenzsysteme für Nutzfahrzeuge

Beim Spurhalte-Assistenten überwacht ein Kamerasystem hinter der Windschutzscheibe die vorausliegende Fahrbahn. Ein integriertes elektronisches Steuergerät misst die aufgenommenen Daten fortlaufend. Droht das Fahrzeug ohne gesetzten Blinker oder ohne parallel erfolgende Veränderung der Gas- oder Bremspedalstellung die seitliche Markierung zu überfahren, schließt das Steuergerät auf ein ungewolltes Verlassen der Fahrspur und warnt den Fahrer mit einem akustischen Signal. Der Fahrer kann sein Fahrzeug dann intuitiv wieder auf den Fahrstreifen zurückführen.

Abstands-Assistent bei Lkw

Der Abstands-Assistent für Lkw und der Abstandsregeltempomat für Busse sorgen dafür, dass ein vorgewählter Sicherheitsabstand zum vorausfahrenden Fahrzeug konstant eingehalten wird. Verringert das vorausfahrende Fahrzeug seine Geschwindigkeit oder läuft der Lkw oder Bus auf ein langsameres Fahrzeug auf, passt das Assistenzsystem die Geschwindigkeit automatisch an. Zusätzlich entlastet die Stop-and-Go-Funktion den Fahrer: Sie orientiert sich am vorausfahrenden Fahrzeug und kann selbstständig bremsen und wieder anfahren.

Der Notbremsassistent Active Brake Assist 4 ist die konsequente Weiterentwicklung des bewährten Active Brake Assist 3. Erkennt das System ein Hindernis – zum Beispiel ein Stauende – warnt es den Fahrer optisch und akustisch sowie mit einer automatischen Teilbremsung. Reagiert der Fahrer hierauf nicht, führt es selbstständig eine Vollbremsung bis zum Stillstand durch. Somit kann das Assistenzsystem im Rahmen der Systemgrenzen dazu beitragen, Auffahrunfälle zu verhindern oder zumindest ihre Folgen drastisch zu reduzieren. Außerdem schützt das System auch diejenigen Verkehrsteilnehmer, die keine Knautschzone haben – denn der Active Brake Assist 4 warnt den Fahrer nun auch vor einer drohenden Kollision mit Fußgängern, zum Beispiel im Stadtverkehr.

Im Lkw ist nicht nur der Spurwechsel eine Herausforderung. Gekonnt um die Kurve zu kommen ist gerade im dichten Stadtverkehr eine Meisterleistung. Der Abbiege-Assistent unterstützt den Fahrer genau in diesen komplexen Situationen: Befindet sich ein bewegliches Objekt – etwa ein Fußgänger oder Radfahrer – rechts neben dem Lkw, warnt das System den Fahrer optisch und akustisch. Erkennen die Sensoren beim Abbiegen in der Schleppkurve des Lkw ein stationäres Hindernis wie eine Ampel oder ein Schild, erfolgt ebenfalls eine Warnung. Zudem dient der Abbiege-Assistent als Assistenzsystem beim Spurwechsel nach rechts, zum Beispiel an Autobahnverzweigungen.

Transporter sind Windböen besonders ausgesetzt, denn sie bieten mehr „Angriffsfläche“ als ein Pkw und bringen weniger Gewicht auf die Straßen als ein Lkw. Der Seitenwind-Assistent von Mercedes-Benz hält Transporter in der Spur, indem er Einflüsse von Windböen auf das Fahrzeug reduzieren und den resultierenden Spurversatz verringern kann. Erkennt das System Seitenwind, bremst es gezielt einzelne Räder auf der dem Wind zugewandten Seite ab und wirkt einem gefährlichen Abdriften des Fahrzeugs entgegen. Auch in vielen Pkw-Modellen ist diese Funktion als Teil des ESP® serienmäßig verbaut.

Der vorausschauende Tempomat Predictive Powertrain Control, passt die Geschwindigkeit und Fahrweise des Fahrzeugs an die topografischen Gegebenheiten der Fahrstrecke an.

Weitere Informationen

Sinneseindrücke verarbeiten, aktiv werden

Um all das leisten zu können, erfasst der Highway Pilot mittels verschiedener Kameras konstant die Situation im Verkehrsumfeld. Diese erkennen alles, was sich vom Hintergrund abhebt: Fahrbahnen, Fußgänger, bewegliche und unbewegliche Gegenstände. Zusätzlich werden Informationen von Verkehrsschildern aufgenommen.

Die Daten aller Kameras und Sensoren werden an die Fahrzeugsysteme weitergegeben und miteinander verknüpft. Der Highway Pilot kann den Freiraum zwischen den „Störobjekten“ so präzise ermitteln. Aus diesen Daten reguliert er die Lenkung, erhöht oder drosselt das Tempo.

Der Highway Pilot macht den Lkw unabhängig – das System funktioniert autark und ist nicht auf andere Fahrzeuge oder Leitzentralen angewiesen. Möglich ist Vernetzung dennoch: So könnten in Zukunft autonome Lkw miteinander kommunizieren, etwa im Zuge des sogenannten Platoonings.

Gut für Umwelt, Mensch und Geldbeutel

Tests von Mercedes-Benz Lkw und Freightliner Trucks deuten darauf hin, dass autonomes Fahren den Kraftstoffverbrauch von Lkw um bis zu fünf Prozent verringert. Laut einer Studie von Frost & Sullivan kann ein autonom fahrender Schwerlast-Lkw auf Langstrecken durchschnittlich rund sieben Prozent Kraftstoff einsparen. Im Regionalverkehr wären es rund vier Prozent. So lassen sich auch die CO2-Emmissionen verringern.

Durch einen gleichmäßigeren Verkehrsfluss werden außerdem bestimmte Fahrzeugkomponenten entlastet, wodurch Speditionen mit geringeren Wartungskosten rechnen können. Durch ein verbessertes Fahrzeugmanagement, Transportmanagement oder vielfältige App-Lösungen können Flottenbetreiber bares Geld sparen.

Zudem entlastet autonomes Fahren den Mensch am Lkw-Steuer. Ermüdende und eintönige Fernstrecken, die zum Fahreralltag gehören und einen großen Teil der Arbeitsbelastung ausmachen, können anderweitig genutzt werden: zum Entspannen oder zur Kontaktpflege, aber auch Bürotätigkeiten und Dispositionsaufgaben können bequem unterwegs erledigt werden. Die Ausweitung des Betätigungsfelds wird das Berufsbild des Lkw-Fahrers deutlich verändern. Hieraus ergeben sich Aufstiegsmöglichkeiten von der reinen Fahrtätigkeit zum Transportmanager, und der Beruf des Lkw-Fahrers wird attraktiver.

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