<img height="1" width="1" style="display:none" src="https://www.facebook.com/tr?id=798965790221670&amp;ev=PageView&amp;noscript=1">
108x92_business_blog_logo_speechbubble.png

Am fahrerlosen Rennwagen für die Zukunft lernen

Autor Marcel Henrich am 10.8.2017

In M2M, Digitale Transformation, Automatisierung

Fahrerloser Rennwagen

Das Rennteam der TU Wien - eine Gruppe von Studenten mit Begeisterung für den Rennsport - widmet sich neben dem Universitätsalltag der Entwicklung von Rennfahrzeugen, um das Studium mit praktischer Erfahrung zu ergänzen. Hier wird gelernt, unter Kosten- und Zeitdruck im Team zu arbeiten und Verantwortung zu übernehmen. Besonders interessante Einblicke bietet dieses Jahr die erstmalige Entwicklung eines autonom fahrenden Rennwagens.

Das TU Wien Racing Team besteht aus derzeit ca. 50 Studenten. Diese teilen sich in verschiedene Bereiche auf, sei es Maschinenbau, Elektrotechnik, Informatik, aber auch betriebswirtschaftliche Fachrichtungen. Gemeinsam entwickeln sie elektrische Rennwagen, von Konzeption, Planung und Fertigung bis hin zur Finanzierung, um damit bei internationalen Bewerben teilzunehmen. Von diesen gibt es heuer erstmalig einen Bewerb für autonome Fahrzeuge, bei dem der Rennwagen selbstständig eine vorher unbekannte Strecke fahren soll. TU Wien Racing ist eines von weltweit nur 15 Teams, die sich dieser Herausforderung stellen.

Der Umbau des elektrischen Vorjahreswagens „EDGE8“ zum fahrerlosen Fahrzeug erlaubt es den Studenten sich mit einer Vielzahl von Zukunftstechnologien zu beschäftigen und sich somit in Bereiche einzuarbeiten, welche in den kommenden Jahren immer mehr an Bedeutung gewinnen werden: Elektromobilität, Maschinelles Sehen und Lernen, Big Data und Cloud Computing.

Kostenloses Whitepaper M2M in der Praxis - jetzt herunterladen

Die Herausforderung besteht hierbei aus der Softwareentwicklung einerseits und der Optimierung der Sensorik und mechanischer Systeme andererseits. Alle Systeme müssen in der Lage sein innerhalb weniger Millisekunden Informationen zu erfassen und verarbeiten zu können. Dies erfordert eine hohe Performance der Algorithmen und kurze Kommunikationswege.

LTE von T-Mobile macht den Rennwagen zum Connected Car

Für die Kommunikation mit dem Fahrzeug spielt T-Mobile eine wichtige Rolle. Eine klassische Funkfernsteuerung z. B. mit Wlan reicht nicht so weit wie die Rennstrecke groß ist bzw. die Verbindungsqualität ist bei großen Entfernungen nicht ausreichend gut. Deshalb wurden für die Live-Telemetrie und den Datenverkehr von und zum Auto T-Mobile Komponenten verwendet. Im Fahrzeug ist ein mobiler LTE-Sender eingebaut, der sich selbst mit einem eigenen Akku versorgt und die Verbindung zum Server hält, auch wenn das Fahrzeug ausgeschaltet ist. Ein in der Cloud gehosteter Datenserver zeichnet alle zu ihm live gestreamten Sensordaten auf. Mit einer selbst entwickelten Softwareanwendung können die Daten analysiert und das autonome Fahrverhalten optimiert werden.

TU Wien Racing 4.jpgTU Wien Racing 6.jpgTU Wien Racing 5.jpg

So funktioniert der fahrerlose Rennwagen

Das fahrerlose Konzept vom TU Wien Racing Team sieht vor, dass die relative Position des Fahrzeugs mithilfe von GPS-Messungen in Kombination mit Beschleunigungssensoren ermittelt wird. Um das Verhalten des Fahrzeugs bei Positions- und Orientierungsänderungen vorherzusagen, ist darüber hinaus von enorm großer Bedeutung, dass das Bewegungsmodell des Fahrzeugs möglichst exakt ist. Der zu fahrende Kurs wird dabei von dem integrierten Hochleistungsrechner, welcher mit Daten eines optischen Geschwindigkeitssensors, eines Laser Range Sensors sowie mit Daten weiterer Beschleunigungssensoren versorgt wird, berechnet.

TU Wien Racing 8.jpgTU Wien Racing 9.jpgTU Wien Racing 7.jpg

Dazu wenden die Teammitglieder ihr Wissen in den Bereichen Machine Vision – also die Erfassung, Verarbeitung und Analyse von Bild- und Videomaterial –, Regelungstechnik und Softwareentwicklung an, um sicherzustellen, dass die angebrachten Komponenten reibungslos mit der Mechanik des Fahrzeugs zusammenarbeiten und der Bolide auf Kurs bleibt.

Weiterentwicklung des Elektrofahrzeugs

Neben dem EDGE8 Driverless entwickelt das Team dieses Jahr auch die vierte Generation für den Formula Student Electric Wettbewerb – den EDGE9.

EDGE9.jpg

Beim EDGE9 liegt der Fokus stärker auf der Verbesserung und Weiterentwicklung des Designs als beim EDGE8. Diese Saison galt die meiste Aufmerksamkeit der Verbesserung der Kühlung des Akkupacks, der Aerodynamik und generell der Optimierung der Bordelektronik.

Internationale Treffen und Wettberwerbe

Am Ende einer jeden Saison zeigen die Studenten das Ergebnis ihrer harten Arbeit auf verschiedenen Bewerben der Formula Student (FS). Die Formula Student ist ein internationaler Konstruktionswettbewerb, bei dem Studententeams aus der ganzen Welt teilnehmen. Dieses Jahr wird das Rennteam der TU Wien in Ungarn (FS EAST), Österreich (FSA), Spanien (FSS) und in Deutschland (FSG) antreten. Mit dem EDGE8 Driverless tritt das Team bei der dieses Jahr erstmalig stattfindenden Formula Student Driverless Klasse an.

Formula Student Germany 2017.jpg

Auf den Events treten die Teams mit ihren selbst entworfenen und konstruierten Fahrzeugen in unterschiedlichen Kategorien gegeneinander an. Bei der Bewertung der Rennwagen kommt es dabei nicht nur auf pure Leistung und Geschwindigkeit an, sondern das Gesamtpaket aus Rennperformance, Finanzplanung und Präsentation entscheidet darüber, wer am Ende als Sieger aus den Bewerben hervorgeht.

Bei den Bewerben punktet TU Wien Racing immer wieder mit der radikalen Leichtbauweise in Kombination mit leistungsstarken Elektromotoren, sodass das Team insbesondere im Engineering Design regelmäßig Top-Platzierungen einfährt und sich von der Konkurrenz abheben kann. Was das Rennteam der TU Wien außerdem von anderen Teams unterscheidet, ist, dass sie möglichst viel vom Fahrzeug selbst entwickeln und diesbezüglich immer auf der Suche nach neuen Partnern sind. Mit T-Mobile haben sie einen verlässlichen Partner für die Kommunikation mit ihrem Fahrzeug gefunden.

 

cta flottenmanagement