Southco: de toekomst van veiligheid en bruikbaarheid bij autonome vrachtwagens

Het tijdperk van de autonome vrachtwagen voor lange afstanden nadert snel. Dit zal zowel uitdagingen als kansen met zich meebrengen. Met name voor het opnieuw ontwerpen van het interieur van autonome voertuigen die straks nieuwe functies en activiteiten gaan bieden voor de mensen die deze zelfrijdende vrachtwagens besturen.

De ontwikkeling van autonoom langeafstandsvervoer vormt de opmaat naar aanzienlijke veranderingen in de rol en verantwoordelijkheden van de chauffeurs. In plaats van het voertuig voortdurend te controleren, zullen ze overstappen van de rol van traditionele ‘chauffeur’ naar die van multifunctionele operator. Dit zal ook leiden tot een aantal belangrijke veranderingen in het ontwerp van de cabine en de slaapgedeeltes van de truck, wat mogelijkheden biedt voor ingenieurs en leveranciers van componenten om nieuwe manieren te overwegen waarop positiecontrole en toegang tot hardwareproducten deze nieuwe architectuur helpen faciliteren en bedienen.

Een groot deel van de technologie ter ondersteuning van autonome vrachtwagens wordt nu ontwikkeld. Geavanceerde GPS-technologie en 5G-netwerkcommunicatie, innovatieve voertuigcontrolesystemen en ingebouwde radar- en lidar-sensoren maken het voor deze grote voertuigen mogelijk om de verkeersomstandigheden op de snelweg veilig te volgen en hier op te reageren, zodat ze een groot deel van hun tijd op de weg autonoom kunnen opereren.

Autonome vrachtwagenmodellen waarvan het prototype nu wordt ontwikkeld of die klaar zijn voor gebruik, beschikken al over substantiële mogelijkheden: ze kunnen laadkades binnenrijden of zichzelf parkeren, veilige snelheden en afstanden aanhouden, van rijstrook wisselen, automatisch naar en door knooppunten navigeren. Ook kunnen zij reageren op veranderende verkeersomstandigheden en plotselinge acties door andere voertuigen, om daarmee ongelukken te voorkomen.

Hoewel er grote vooruitgang wordt geboekt in de technologische innovaties die nodig zijn voor autonoom rijden, zijn er nog tal obstakels die vrachtwagenfabrikanten moeten overwinnen. Met dit in gedachten innoveert en produceert de industrie gloednieuwe oplossingen om de steeds veranderende verantwoordelijkheden en verwachtingen van de chauffeur te ondersteunen.

 

Nieuwe rol voor operators verandert de cabine

Tot nu toe moeten vrachtwagenchauffeurs hun voertuigen voortdurend controleren en besturen, zelfs met de nieuwste systemen voor het vermijden van botsingen en remcontrolesystemen. Er wordt verwacht dat dit zal veranderen met autonome vrachtwagens, waarbij de bestuurder de controle over het voertuig overdraagt, terwijl hij een meer ‘toezichthoudende’ rol behoudt, vergelijkbaar met piloten van luchtvaartmaatschappijen.

Dit biedt vrachtwagenontwerpers de mogelijkheid om wijzigingen aan te brengen in meerdere delen van de vrachtwagencabine om weer te geven hoe bestuurders van langeafstandsvoertuigen hun cabine- en slaapruimte zullen gebruiken. Een vrachtwagenontwerper probeert bijvoorbeeld de bestuurderszijde van de cabine te verbeteren door een manier te onderzoeken om de rem- en gaspedalen in een kast te plaatsen die uit de weg kan worden geschoven, waardoor meer beenruimte ontstaat. Soortgelijke benaderingen worden onderzocht om ook het stuur en de stuurkolom beweegbaar te maken. Of zelfs het stuur en de stuurkolom te vervangen door een ander soort bedieningsapparaat dat puur digitaal is.

Dit soort aanpassingen aan de besturing vereisen zorgvuldige engineering om ervoor te zorgen dat op het moment dat de besturing toch weer aan de bestuurder moet worden teruggegeven, dit snel en veilig kan gebeuren. Om succesvol te zijn, vereisen deze aanpassingen mogelijk het gebruik van scharnieren die de bedieningselementen snel kunnen openen of verplaatsen, evenals toegangsgrendels die ervoor zorgen dat apparaten volledig veilig zijn wanneer ze zich in de 'uit de weg'-positie bevinden, waardoor ze niet plotseling kunnen verschuiven als reactie op bewegingen door het voertuig.

Met deze aanpassingen kunnen operators taken uitvoeren die ze normaal gesproken zouden moeten uitstellen tot momenten waarop het voertuig niet in beweging is. Dit kan onder meer de afhandeling van documentatie omvatten, zoals reisjournalen en administratie met betrekking tot de huidige ladingen die ze afleveren of de volgende lading die ze volgens de planning moeten ophalen.

Armaturen ter ondersteuning van veranderingen in cabineontwerp en functionaliteit

Nieuwe ontwerpen voor cabine- en bemanningsverblijven kunnen wagenparkbeheerders helpen hun voertuigen met twee operators te bemannen, waardoor het voertuig over veel langere afstanden kan rijden en het rendement op de investering wordt verbeterd. Vrachtwagenontwerpers passen de passagierszijde van de cabine aan om grotere flatscreens te bieden ter ondersteuning van web-, streaming video- en game-toepassingen, zodat het gemakkelijker wordt om bestuurders voor de voertuigen aan te trekken.

Deze schermen kunnen in de cabineconsole worden ingebouwd of op scharnieren worden gemonteerd, zodat gebruikers de hoek van het scherm kunnen aanpassen. Scharnieren en displaybeugels die zijn ontworpen met technologie voor een instelbaar koppel, zorgen voor een ‘touch point’-ervaring die zowel ergonomisch als intuïtief is.

Het gebruik van scharnieren met instelbaar koppel voor deze beeldschermbeugels biedt tal van voordelen:

Om ruimte te besparen en zo compact mogelijk te zijn, onderzoeken sommige ontwerpers of platte schermen een dubbele functie kunnen vervullen. Aan de ene kant bevindt zich het beeldscherm, terwijl de andere kant kan dienen als een vlak oppervlak, bijvoorbeeld als tafel om eten, boeken of andere voorwerpen op te leggen, zoals laptopcomputers.

Vaste scharnieren met vaste positie kunnen dat soort configuraties uitstekend ondersteunen. Ze kunnen deuren of flatpanels onder vooraf bepaalde hoeken openhouden en elimineren de kosten en arbeid van het installeren van extra componenten om een consistente positionering te behouden. En net als scharnieren met instelbaar koppel zijn ze ontworpen voor een lange levensduur en behouden ze de ingestelde hoek, ongeacht aanhoudende trillingen van de truck.

Een andere belangrijke verandering waar voertuigontwerpers actief naar streven, is de installatie van heads-up display (HUD)-mogelijkheden voor de cabine. Deze projectoren worden getest om realtime informatie weer te geven op het bovenste deel van de voorruit van het voertuig of op zonnekleppen. Ze kunnen informatie projecteren over de snelheid van het voertuig, het wisselen van rijstrook en het afslaan naar op- en afritten, en mogelijk ook videobeelden van de zijcamera en de achteruitrijcamera.

Hoewel de projectoren klein zijn, moeten ze veilig worden gemonteerd en afgesteld. Voor dit soort toepassingen zijn compacte scharnieren met een instelbaar koppel verkrijgbaar die gemakkelijk in projectorontwerpen kunnen worden geïntegreerd.

Veiligere en betrouwbaardere toegangshardware

In het tijdperk van de autonome vrachtwagen zullen voertuigen te maken krijgen met een breed scala aan wegomstandigheden en trillingen. Deze kunnen van invloed zijn op de veiligheid in de cabine en van cabinebevestigingen die zijn opgevouwen of gesloten. Denk hierbij aan opvouwbare tafels en schermen, opbergkasten, koelkasten en opvouwbare stapelbedden in de cabine, en zelfs externe cabinebehuizingen zoals frontroosters op de vrachtwagens.

Vrachtwagenontwerpers moeten zorgvuldig beoordelen welk type vergrendelings- en toegangshardware zij selecteren, om te voorkomen dat onbedoelde opening plaatsvindt. Bijvoorbeeld: autonome voertuigen hebben gevoelige radar- en andere sensoren gemonteerd op of vlak achter de grille. Als om welke reden dan ook de grille verschuift of per ongeluk opengaat en de sensoren blokkeert, is het voertuig geprogrammeerd om een noodstop te initiëren.

Deze roosters zijn zwaarder uitgevoerd dan voorheen (vanwege de sensoren die erop zijn gemonteerd), dus betrouwbare sluitsystemen, zoals draaisluitingen met één- of meerpuntssluitingen, kunnen de beste oplossing bieden, afhankelijk van het ontwerp van de grille.

Tegelijkertijd moeten deze zwaardere grilles geopend en gesloten kunnen worden. In sommige regio's moeten ze bovendien fungeren als een opstapje waar de machinist op kan staan om routinematige onderhoudswerkzaamheden uit te voeren, zoals het bijvullen van ruitenwisservloeistof. Voor deze zwaardere roosters bieden traditionele gasveerscharnieren wellicht niet de beste functionaliteit. In plaats daarvan zijn contragewichtscharnieren beschikbaar die nauwkeurige controle bieden bij het openen en sluiten van zware panelen, waardoor de zorgen over veiligheid en aansprakelijkheid worden verminderd en de ergonomie voor de eindgebruiker wordt verbeterd.

Ondersteuning van de ontwikkeling van autonome vrachtwagens

De ontwikkeling van de deelsystemen en ontwerpen van vrachtwagens ter ondersteuning van autonoom functioneren is in volle gang. Om deze nieuwe designs te helpen uitrusten met de juiste toegangscontrole- en positioneringstechnologie, is er grote winst te behalen door samen te werken met leveranciers van componenten die ervaring hebben met de engineering en productie van componenten voor auto-interieurs. En dan vooral die leveraniers die actief betrokken zijn bij ontwerpers van zowel personenvoertuigen als vrachtwagens die autonome voertuigen ontwikkelen.

Ze kunnen helpen knelpunten op het gebied van ontwerp, engineering en productie te overwinnen, en opties uit hun bestaande portfolio bieden die kunnen voldoen aan de eisen op het gebied van kosten, efficiëntie en prestaties.