STW bietet mit seiner Hochautomatisierungsplattform HPX.ai-vision die perfekte Basis, um zukunftssichere Assistenzsysteme zu realisieren. Dank der leistungsstarken Multiprozessor-Architektur können Maschinenhersteller schrittweise neue Softwarebausteine integrieren, wie etwa den Safety Assist. Zudem erfüllt das System in Verbindung mit Personenerkennungssoftware die Kriterien für eine Förderung durch die BG Bau bzw. die SVLFG.
Zur diesjährigen Agritechnica in Hannover präsentiert STW verschiedene Anwendungsfelder für seine Hochleistungsplattform HPX.ai-vision. Sie kann mit einer Vielzahl von Softwarebausteinen ausgestattet werden, die mobile Arbeitsmaschinen zu maximaler Sicherheit und Effizienz verhelfen. Christian Klausner, Director Product Management bei STW, führt aus: „Assistenzsystemsoftware entwickelt sich rasant weiter. Viele Technologien aus der Automotive-Branche finden den Weg in die Off-Highway-Branche. Das ist jedoch ein iterativer Prozess, der noch einige Jahre andauern wird. Um wirklich zukunftssicher aufgestellt zu sein, benötigen Hersteller von Land-, Bau-, Forst- und Kommunalmaschinen robuste Hochleistungsrechner, die für die Softwareanforderungen der kommenden Jahre gerüstet sind.“
Robust und performant
Der HPX-Controller von STW bietet als Hardware-Basis hierfür eine leistungsstarke Multiprozessor-Architektur mit dedizierter GPU-Beschleunigung als MPSoC-System. Je nach Konfiguration können mehrere GMSL2-Kameras und LIDAR-Sensoren angeschlossen werden, um eine präzise Erfassung der Umgebung zu gewährleisten. Bei Bedarf können weitere Ethernet-basierte Kameras oder Sensortechnologien integriert werden, um eine noch umfassendere Prozessüberwachung zu ermöglichen. Verschiedene Assistenzsysteme, die bislang mehrere Subsysteme benötigten, können mit diesem System in einer zentralen Steuerung vereint werden. Das reduziert sowohl die Komplexität als auch die Kosten.
Dabei kann der HPX.ai-vision ohne aktive Kühlung über den gesamten Temperaturbereich von -40°C bis +85°C und funktional sicher mit Zertifizierung bis zu ASIL B betrieben werden. Somit erfüllt die Hochleistungsplattform auch die typischen Anforderungen mobiler Arbeitsmaschinen an die Robustheit der eingesetzten Elektronikkomponenten.
Leistungsstarke Softwarepartner
Zur Markteinführung hatte STW den HPX.ai-vision als Plug-and-Play-Bundle mit vorinstallierter Birdview-Software angeboten. Seither sind mehrere namhafte Software-Partner hinzugekommen, deren Lösungen sich anwenderfreundlich als Bausteine integrieren lassen. Unter anderem kooperiert STW mit den KI-Spezialisten von Driveblocks aus München sowie den Experten für dynamische 360-Grad-Systeme von TES Electronic Solutions mit Sitz in Leinfelden-Echterdingen.
Die TES 3D Surround View (TSV) Software von TES Electronic Solutions ermöglicht es, zusätzlich zur klassischen Vogelperspektive beliebige vordefinierte Blickwinkel rund um die Maschine anzuzeigen. Das eigene Fahrzeug wird perspektivisch korrekt im berechneten Bild dargestellt. Auch Multi-View-Ansichten sind realisierbar, so dass mehrere sensible Blickwinkel gleichzeitig auf einem Display sichtbar sind – ein großes Plus an Sicherheit und Fahrerkomfort.
Driveblocks ermöglicht es, eine ressourceneffiziente KI zur Personen- und Objekterkennung sowie eine 360-Grad-Kamera- und LIDAR-basierte Safeguarding-Funktion auf dem HPX.ai-vision zu integrieren. Diese Kombination erhöht nicht nur die Sicherheit in anspruchsvollen Einsatzszenarien, sondern unterstützt auch eine präzisere Navigation und Umgebungserfassung in Echtzeit. Durch die intelligente Sensorfusion und KI-gestützte Entscheidungsprozesse wird das Unfallrisiko minimiert und die Maschinenbedienung optimiert.
Das System hat in internen Tests die Anforderungen der GS-BAU-71 für nachrüstbare kamerabasierte Personenerkennungssysteme erfüllt. Somit ist sie potenziell förderfähig, sowohl über die Arbeitsschutzprämien der BG Bau als auch das Arbeitssicherheitsprogramm der Sozialversicherung für Landwirtschaft, Forsten und Gartenbau (SVLFG). Entsprechend ausgestattete Bau-, Land- und Forstmaschinen können für diese Förderungen zertifiziert werden, Voraussetzung ist eine individuelle Prüfung des jeweiligen Modells durch eine akkreditierte Prüfstelle nach den Testgrundsätzen der GS-BAU-71.
Quelle: GS-BAU-71: https://www.dguv.de/medien/dguv-test-medien/_pdf_zip_doc_ppt/pruefgrundsaetze/bau/gs_bau_71_2025-07.pdf
Quelle: BG Bau https://www.bgbau.de/fileadmin/Produkte/Arbeitsschutzpraemie/Kamerabasierte_Personenerkennungsysteme_Anforderungen.pdf
Quelle: SVLFG https://www.svlfg.de/pm-zuschuesse-2025
Mehr Sicherheit durch Brake Assist
Mit diesen Softwaresystemen ausgestattet und auf Basis der Driveblocks Algorithmen ermöglicht der HPX.ai-vision künftig mit dem Safety Assist maximale Flexibilität in der Entwicklung und Sicherheit im Betrieb. Diese Kooperationsentwicklung von STW und Driveblocks ist die Basis für den Entwurf und die Realisierung von Software Defined Vehicles (SDVs). Das Safety Assist System bietet die Möglichkeit, verschiedene bislang eigenständige Assistenzsysteme auf einem Hochleistungscontroller zu vereinen und zu koppeln. Das reduziert Integrations- und Entwicklungsaufwände und erleichtert die Realisierung funktional sicherer Systeme, die Sensorik und Aktorik zusammenführen.
Ein Beispiel für das Potenzial des Systems kann die Integration von adaptiven Bremsassistenzsystemen sein. Diese Notbremssysteme sind aus modernen PKW bekannt. Tritt ein Hindernis unvermittelt vor dem Fahrzeug auf, bremst das Fahrzeug automatisch ab, um die Kollision zu verhindern oder die Folgen eines Aufpralls zu reduzieren.
Der Safety Assist geht jedoch einen Schritt weiter. Mit den richtigen Softwarebausteinen ausgestattet, ist das System in der Lage, Fahrtwege und Bewegungsrichtung von Personen und Fahrzeugen zu berechnen, um das Gefahrenpotenzial einzuschätzen. Das bedeutet, dass weit entfernte erkannte Personen und Fahrzeuge nicht zu einer Bremsung führen. Der Operator kann seine Maschine mit maximaler Produktivität und Performance führen. Bewegen sich die Objekte potenziell in die Nähe des mit einem solchen Bremsassistenten ausgerüsteten Fahrzeugs kann eine leichte Bremsung sowie eine akustische und/oder optische Warnung erfolgen. Treten Hindernisse in den vordefinierten, unmittelbaren Gefahrenbereich wird eine Notbremsung ausgeführt.
Die Kombination aus Personen- und Objekterkennung mit der Anbindung an das Bremssystem der Maschine vermeidet somit störende Daueralarmierungen oder unnötige Bremsungen. Der Maschinenführer wird nur dann unterstützt, wenn es nötig ist. Die schrittweise Abbremsung gewährleistet neben der verbesserten Sicherheit eine höhere Produktivität und einen verbesserten Fahrkomfort.
Für die Integration des Bremsassistenten ist lediglich eine digitale Verbindung zum Bremssystem nötig, beispielsweise via CAN. Die funktionale Sicherheit wird über die nötigen Protokolle wie CANopen Safety gewährleistet. Prinzipiell ist eine zusätzliche Kopplung des HPX.ai-vision mit Steer-by-wire Lenksystemen möglich, um vollautonome Kollisionsvermeidungsassistenten umzusetzen.
Christian Klausner fasst abschließend zusammen: „Assistenzsysteme entwickeln sich stetig weiter. Nach wie vor sind in weniger sicherheitskritischen Anwendungen einfachere Rundumsichtsysteme gefragt, die lediglich eine bessere Übersicht über das Fahrzeug und die Umgebung bieten. Dort, wo große Maschinen und Menschen eng zusammenarbeiten, z.B. auf Baustellen, auf Flugvorfeldern oder engen landwirtschaftlichen Höfen, sind Systeme mit Personenerkennung das Mittel der Wahl. Und langfristig werden sich Systeme durchsetzen, bei denen der Maschinenführer lediglich die Aufsichtsfunktion erfüllt und das Fahrzeug selbständig ausweicht. Hierfür ist die Kopplung mit dem Brems-, Lenk- und Antriebssystem nötig. Unser HPX.ai-vision macht all dies möglich und ist somit eine zukunftssichere Lösung für alle anspruchsvollen Maschinenhersteller.“
STW zeigt auf der Agritechnica 2025 in Hannover, was mit dem HPX.ai-vision und dem Safety Assist System möglich ist. Interessierte Messebesucher finden STW und die Hochleistungsplattform in Halle 17 auf Stand D12.
