Southco: Säkerhet och användarvänlighet för framtidens autonoma lastbilar

Nytt hårdvarukoncept för framtidens autonoma lastbilar, av Steve Antcliff, affärsutvecklingschef, Automotive & truck, Southco Inc.

En era av autonoma långdistanslastbilar närmar sig med stormsteg. Med den följer både utmaningar och möjligheter att omforma interiören i de autonoma fordonen för att anpassa till nya funktioner och aktiviteter för operatörerna.

Med tillkomsten av autonoma långdistanstransporter ändras spelplanen betydligt för förarna i form av roll och ansvar. I stället för att konstant styra fordonet kommer ”förarnas” roll att övergå till multifunktionsoperatörer. Detta kommer också att medföra stora förändringar i utformningen av lastbilens hytt och sovplats vilket öppnar för möjligheter för ingenjörer och komponentleverantörer att hitta nya sätt där positionerings- och accessprodukter kan underlätta och serva den nya arkitekturen.

Mycket av tekniken för att stödja autonoma lastbilar håller på att implementeras. Avancerad GPS och 5G-nätverkskommunikationsteknik, sofistikerade fordonskontrollsystem och inbyggda radar och lidar-sensorer gör det möjligt för dessa stora fordon att säkert känna av och reagera på trafikförhållanden på motorvägar, så att de kan arbeta självständigt under mycket av sin tid på vägen.

Autonoma lastbilar, vare sig de är prototyper eller redo för användning, har redo betydande förmågor:

De kan köra intill vid lastkajer eller parkera sig själva, hålla säkra hastigheter och avstånd, byta fil, navigera automatiskt till och genom trafikplatser och reagera på ändrade trafikförhållanden och plötsliga åtgärder från andra fordon för att förhindra olyckor.

Med de stora framstegen inom tekniska innovationer som har lett fram till utvecklingen av autonoma transporter finns det en uppsjö av hinder som lastbilstillverkarna har att övervinna. Med detta i bakhuvudet utvecklar branschen helt nya lösningar för att hjälpa förarna, vars ansvar och förväntningar hela tiden förändras.

Förarens nya roll förändrar hytten
Även med de senaste kollisionsundvikande- och bromskontrollsystemen måste lastbilschaufförer fortfarande konstant styra sitt fordon. Detta kommer troligtvis ändras med autonoma lastbilar, där föraren lämnar över kontrollen av fordonet och istället behåller en mer övervakande roll, liknande flygpiloters.

Detta ger lastbilskonstruktörer möjlighet att göra förändringar i flera delar av lastbilshytten för att spegla hur chaufförerna kommer använda hytt- och sovutrymmen. Ett exempel är att försöka förbättra förarsidan av hytten genom att placera broms- och gaspedaler i en flyttbar box, vilket ger större benutrymme. Liknande lösningar undersöks även för ratt och rattstång – eller till och med att ersätta ratt och rattstång med andra typer av kontroller som är helt och hållet digitala.

Den här typen av modifieringar kommer kräva mycket noggrann ingenjörskonst, som säkerställer att om kontrollen behöver överlämnas till föraren kan det göras snabbt och säkert. Gångjärn som snabbt kan öppnas eller återpositionera kontrollerna samt lås som håller enheterna säkrade när de befinner sig ”ur vägen”, och förhindrar att dessa flyttar på sig vid plötsliga fordonsrörelser kommer krävas.

Med dessa modifieringar kommer förarna kunna utföra uppgifter som de normalt sett hade varit tvungna att skjuta upp tills dess att fordonet inte är i rörelse. Exempel på detta är dokumenthantering, så som körjournaler och pappersarbete relaterat till nuvarande last eller kommande last som de är schemalagda att hämta upp.

Inventarier som stöttar förändringar i hyttdesign och funktionalitet
Ny design av hytt och förarutrymmen kan hjälpa transportledare att bemanna fordonen med två operatörer, som gör det möjligt att köra mycket längre distanser och därmed även förbättra sin return on investment. Lastbilsdesigners modifierar passagerarsidan på hytten med större plattskärmar som gör det möjligt att använda webbapplikationer, streama video och spel för att öka attraktionskraften och bemanna fordonen med två operatörer.

Skärmarna kan antingen byggas in i hyttkonsolen eller hängas på gångjärn som gör det möjligt för användaren att justera vinkeln. Gångjärn och bildskärmsfästen som är designade med ett förinställt konstant vridmoment ger en "touch point"-upplevelse som är både ergonomisk och intuitiv.

Att använda gångjärn med konstant vridmoment för dessa bildskärmsfästen ger flera fördelar:
De är konstruerade för att stå emot vibrationer och tröghetsbelastningar som kan uppstå när fordonet är i drift
• Beroende på vilken typ av fäste som valts kan skärmarna enkelt dras till eller skjutas bort från passageraren efter behov
• Enhandsmanövrering möjliggör enkel positionering av skärmarna med ett enda tryck.

För att spara utrymme och vara så kompakta som möjligt utforskar vissa designers möjligheten att ha platta skärmar som fyller dubbla funktioner: å ena sidan som bildskärm, å andra sidan kan den fungera som en plan bordsyta som kan användas till att ställa mat, böcker eller en bärbar dator på.

Spärrgångjärn med fast position kan enkelt användas i den här typen av konfiguration. De kan hålla dörrar eller platta paneler öppna i förutbestämda vinklar och eliminerar kostnaden och arbetet för att installera ytterligare komponenter för att bibehålla konsekvent positionering. Och precis som gångjärn med kontrollerat vridmoment är de konstruerade för en lång livslängd och bibehåller sina spärrvinklar, oavsett ihållande vibrationer från trucken.

En annan stor förändring som fordonskonstruktörer aktivt arbetar med är installationer av heads-up-displayer (HUD) i hytten. Projektorerna testas för att visa information i realtid på den övre delen av vindrutan eller på solskyddet. De kan projicera information om fordonets hastighet, filbyten, avfart- och påfartsramper samt bilder från backkamera och eventuella sidokameror.

Även om projektorerna är små behöver de fästas och justeras på ett tillförlitligt sätt. Kompakta spärrgångjärn kan enkelt integreras i projektorkonstruktionen finns för den här typen av användning.

Säkrare och mer pålitlig hårdvaruaccess
I eran av autonoma lastbilar kommer fordonen att möta ett stort antal vägförhållanden och vibrationer som kan påverka hyttens säkerhet och inventarier som är ihoplagda eller stängda. Exempel på detta är utvikbara bord och skärmar, förvaringsskåp, kylskåp och nedfällbara britsar i hytten men även utvändigt exempelvis grillen i fronten på lastbilen.

Lastbilskonstruktörer måste noga utvärdera den typ av lås, spärrar och hårdvaruaccess som de väljer för att skydda mot att oavsiktligt öppnas. Som exempel har autonoma fordon känslig radar och andra sensorer monterade på eller precis bakom skyddsgallret. Om skyddsgallret av någon anledning ändrar läge eller oavsiktligt öppnas och blockerar sensorerna kommer fordonet att göra ett nödstopp så som det är programmerat att göra.

Skyddsgallren är tyngre än tidigare eftersom sensorerna är monterade på dem så pålitliga fastspänningssystem, så som roterande spärrar med enpunkts- eller flerpunktslås kan vara den bästa lösningen, beroende på gallrens utformning.

Samtidigt behöver inte dessa tyngre skyddsgaller öppnas eller stängas – i vissa regioner krävs det att dessa kan fungera som fotsteg som en operatör kan stå på för att utföra rutinserviceuppdrag, exempelvis fylla på spolarvätska.

För dessa tyngre galler är det möjligt att traditionella gasfjädergångjärn inte ger bästa funktionalitet. Ett bättre alternativ kan vara motviktsgångjärn som ger exakt kontroll vid öppning och stängning av tunga paneler, vilket minskar säkerhets- och ansvarsproblem samtidigt som slutanvändarens ergonomi förbättras.

Stödja utvecklingen av autonoma lastbilar
Utvecklingen av lastbilskonstruktioner som stöttar autonom drift pågår. Som hjälp för att utrusta dessa nya konstruktioner med rätt passerkontroll och positioneringsteknik finns det fördelar med att arbeta med komponentleverantörer med erfarenhet av att konstruera och tillverka komponenter för bilinteriörer, särskilt de som är aktivt involverade i att både personbils- och lastbilsdesigners utvecklar autonoma fordon. De kan bidra till att komma runt flaskhalsar i design, konstruktion och tillverkning och samtidigt komma med lösningar från befintligt sortiment som kan tillfredsställa kostnadsläge, effektivitet och krav på prestanda.

www.southco.com

  Mer information…