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Teleoperation with Drive-by-Wire: Why Remote Control Requires a Closed-Loop Vehicle Control System
Teleoperation relocates the operator’s station outside the vehicle. Technically, however, this involves much more than just a change in the location from which a person issues commands to steer, brake, or accelerate. In a conventionally operated platform, the driver receives continuous feedback from the vehicle: via the steering wheel and pedals, through acceleration, sounds, or the immediate response to the road surface. If the operator is outside the vehicle, part of this connection must be digitally replicated. For developers, OEMs, Tier 1 suppliers, and system integrators, teleoperation thus becomes a matter of vehicle and control architecture. A communication link can transmit control commands. However, it guarantees neither their controlled implementation…
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Teleoperation mit Drive-by-Wire: Warum Fernsteuerung einen geschlossenen Fahrzeugregelkreis braucht
Teleoperation verschiebt den Bedienplatz aus dem Fahrzeug. Technisch verändert sich damit jedoch wesentlich mehr als der Ort, an dem ein Mensch Lenken, Bremsen oder Beschleunigen anfordert. Bei einer konventionell geführten Plattform erhält der Fahrer kontinuierlich Rückmeldungen aus dem Fahrzeug: über Lenkrad und Pedale, über Beschleunigungen, Geräusche oder die unmittelbare Reaktion auf den Untergrund. Befindet sich der Operator außerhalb des Fahrzeugs, muss ein Teil dieser Verbindung digital abgebildet werden. Für Entwickler, OEMs, Tier-1-Zulieferer und Systemintegratoren wird Teleoperation damit zu einer Frage der Fahrzeug- und Steuerungsarchitektur. Eine Kommunikationsverbindung kann Steueranforderungen übertragen. Sie garantiert jedoch weder deren kontrollierte Umsetzung in Lenkung, Bremse und Antrieb noch eine belastbare Rückmeldung darüber, wie die reale Plattform…
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Defense Retrofit with Drive-by-Wire: How Existing Platforms Are Being Modernized for Digital Vehicle Control
Military vehicles are designed for long service lives. Many platforms remain in service for decades and are modernized several times during that period. At the same time, their missions—and thus the requirements for vehicle architecture—are changing: teleoperation, autonomous driving functions, and connected modes of operation require that vehicles not only communicate digitally but can also be controlled digitally. For OEMs, Tier 1 suppliers, system integrators, and operators, retrofitting is therefore increasingly becoming an architectural challenge. It is no longer sufficient to simply integrate additional sensors, communication systems, or electronic components into an existing platform. As soon as new forms of vehicle control are added, the steering, brakes, and powertrain must…
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Defence Retrofit mit Drive-by-Wire: Wie Bestandsplattformen für digitale Fahrzeugsteuerung modernisiert werden
Militärische Fahrzeuge sind für lange Nutzungszyklen ausgelegt. Viele Plattformen bleiben über Jahrzehnte im Einsatz und werden während dieser Zeit mehrfach modernisiert. Gleichzeitig verändern sich ihre Aufgaben und damit die Anforderungen an die Fahrzeugarchitektur: Teleoperation, autonome Fahrfunktionen und vernetzte Betriebsformen setzen voraus, dass Fahrzeuge nicht nur digital kommunizieren, sondern auch digital gesteuert werden können. Für OEMs, Tier-1-Zulieferer, Systemintegratoren und Betreiber wird Retrofit deshalb zunehmend zu einer Architekturaufgabe. Es reicht nicht mehr aus, zusätzliche Sensoren, Kommunikationssysteme oder elektronische Komponenten in eine bestehende Plattform zu integrieren. Sobald neue Formen der Fahrzeugführung hinzukommen, müssen auch Lenkung, Bremse und Antrieb elektronisch, sicherheitsgerichtet und zuverlässig ansprechbar sein. Genau hier erweitert Drive-by-Wire die Möglichkeiten der Modernisierung. Die…
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Functional Safety for Drive-by-Wire: How a Comprehensive Safety Case Demonstrates Safety from Requirements Through to Operation
A safety-critical drive-by-wire system may be technically sound in its design. For OEMs, Tier 1 suppliers, and system integrators, however, that alone is not enough. Functional safety must be verifiably demonstrated—both to auditors and regulatory agencies as well as within the organization’s own development team: Why was a safety objective defined? What requirements were derived from it? How does the system architecture implement these requirements? And what analyses and tests demonstrate that the intended safety mechanisms are actually effective? The safety case links precisely these levels into a consistent chain of reasoning and evidence. The path from each safety goal—through requirements and architecture—to the test result must be traceable—and vice…
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Functional Safety für Drive-by-Wire: Wie ein durchgängiger Safety Case Sicherheit von der Anforderung bis zum Betrieb nachweist
Ein sicherheitskritisches Drive-by-Wire-System kann technisch überzeugend ausgelegt sein. Für OEMs, Tier-1-Zulieferer und Systemintegratoren reicht das allein jedoch nicht aus. Funktionale Sicherheit muss nachvollziehbar nachgewiesen werden – gegenüber Gutachtern und Genehmigungsstellen ebenso wie innerhalb der eigenen Entwicklungsorganisation: Warum wurde ein Sicherheitsziel definiert? Welche Anforderungen wurden daraus abgeleitet? Wie setzt die Systemarchitektur diese Anforderungen um? Und welche Analysen und Tests belegen, dass die vorgesehenen Sicherheitsmechanismen tatsächlich wirksam sind? Genau diese Ebenen verbindet der Safety Case zu einer durchgängigen Argumentations- und Nachweiskette. Von jedem Sicherheitsziel muss der Weg über Requirements und Architektur bis zum Testergebnis nachvollziehbar sein – und zurück. Für NX NextMotion als Drive-by-Wire-basierte Control Layer für autonome und teleoperierte Fahrzeuge ist…
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Fully Fail-Operational Drive-by-Wire: When the Safe State Means Continuing to Drive
In traditional vehicle systems, a safety strategy may involve shutting down a malfunctioning function and returning control to the driver. But what happens when there is no longer a driver available as a fallback? For autonomous and teleoperated vehicles, this changes a fundamental assumption of the safety architecture: the safe state can no longer simply mean “off.” Control over the vehicle’s movement must be maintained even after a fault occurs—at least until a safe state can be achieved. For the drive-by-wire-based control layer, this means that steering, braking, and propulsion must remain controllable even in the event of a fault. This is precisely where the architecture behind Safety-by-Wire® comes into…
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Fully Fail-Operational Drive-by-Wire: Wenn der sichere Zustand Weiterfahren heißt
Bei klassischen Fahrzeugsystemen kann eine Sicherheitsstrategie darin bestehen, eine fehlerhafte Funktion abzuschalten und die Kontrolle an den Fahrer zurückzugeben. Doch was passiert, wenn kein Fahrer mehr als Rückfallebene zur Verfügung steht? Für autonome und teleoperierte Fahrzeuge verändert sich damit eine grundlegende Annahme der Sicherheitsarchitektur: Der sichere Zustand kann nicht mehr grundsätzlich „aus“ bedeuten. Die Kontrolle über die Fahrzeugbewegung muss auch nach einem Fehler erhalten bleiben – mindestens so lange, bis ein sicherer Zustand erreicht werden kann. Für die Drive-by-Wire-basierte Control Layer bedeutet das: Lenken, Bremsen und Antrieb müssen auch im Störfall kontrollierbar bleiben. Genau hier beginnt die Architektur hinter Safety-by-Wire®. Vom Sicherheitsziel zur technischen Architektur Im Mittelpunkt funktionaler Sicherheit stehen…
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Functional Safety for Drive-by-Wire: When the Most Stringent Requirement Sets the Standard
An autonomous shuttle in city traffic, a tractor in a field, or a wheel loader on a construction site operate in different risk environments. Accordingly, different standards apply to functional safety. But what happens when a drive-by-wire platform is to be used in multiple such environments? In that case, it is not enough to simply comply with individual standards side by side. The different safety requirements must be integrated at the system level. For NX NextMotion, Arnold NextG follows a clear principle: If different standards assess the same safety objective with varying levels of stringency, the most stringent requirement sets the benchmark. This is a central component of Safety-by-Wire®. It…
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Functional Safety für Drive-by-Wire: Wenn die strengste Anforderung den Maßstab setzt
Ein autonomes Shuttle im Stadtverkehr, ein Traktor auf dem Feld oder ein Radlader auf der Baustelle bewegen sich in unterschiedlichen Risikowelten. Entsprechend gelten unterschiedliche Normen für die funktionale Sicherheit. Was aber passiert, wenn eine Drive-by-Wire-Plattform in mehreren dieser Welten eingesetzt werden soll? Dann reicht es nicht, einzelne Normen nebeneinander zu erfüllen. Die unterschiedlichen Sicherheitsanforderungen müssen bereits auf Systemebene zusammengeführt werden. Für NX NextMotion folgt Arnold NextG dabei einem klaren Prinzip: Bewerten unterschiedliche Normen dasselbe Sicherheitsziel unterschiedlich streng, setzt die strengste Anforderung den Maßstab. Das ist ein zentraler Baustein von Safety-by-Wire®. Am Anfang steht die Gefährdung Bevor über ASIL D, SIL oder andere Sicherheitslevel gesprochen werden kann, muss zunächst geklärt werden,…
