Rosenbauer International AG

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Embedded Linux in Feuerwehrautos

Schneller als die Feuerwehr - Embedded Linux in Feuerwehrautos

Die Rosenbauer International AG aus Leonding, Oberösterreich ist die erste Adresse, wenn es um innovative Feuerwehrtechnik für den weltweiten Einsatz geht. Als der Konzern auf der Suche nach einer neuen Generation Bediensystem für das Cockpit seiner Feuerwehrfahrzeuge war, kam es zur Kooperation mit Ginzinger electronic systems.

 

Panther

Panther

Er gehört zu den erfolgreichsten und effizientesten Flughafenlöschfahrzeugen weltweit. Seine leistungsstarke Performance und sein mehrfach prämiertes Design machen ihn zum modernsten Löschfahrzeug unserer Zeit. Features wie Panoramasicht-Fahrerhaus, ein auf 20 Meter ausfahrbarer Löscharm und zwei 750 PS Motore, die 52 Tonnen Fahrzeug in weniger als 25 Sekunden auf Tempo 80 beschleunigen lassen Feuerwehrbegeisterte, ob jung oder alt, ins Schwärmen kommen. Die Rede ist vom Panther. Der Panther ist der Inbegriff des modernen Feuerwehrautos, das „alle Stückerl“ spielt.

 


Zur schnellen und einfachen Bedienung sämtlicher Funktionen im und am modernen Feuerwehrauto wie dem Panther sind im Cockpit intuitive Bediensysteme mit Tasten, Touch und Grafikbildschirm im Einsatz. Ob Pumpe, Schaumzumischsystem, Wasserwerfer, Lichtmast oder Generator, sämtliche Funktionen können darüber gesteuert werden.

 


Tatü, tata – das neue Bediensystem für Feuerwehrautos ist da!

Für eine neue Generation Bedieneinheit machte sich Rosenbauer Ende 2015 auf die Suche nach einer integrierten Controller Plattform. Dabei sollte es eine 7“ und eine 10“ Variante des Rosenbauer Bediensystems „RBC LCS“ mit hochauflösendem Display geben. Nach längerer Evaluierung entschied sich Rosenbauer für ein kundenspezifisches Embedded System von Ginzinger electronic systems.Die Kombination einer stabilen, im Markt bewährten aber anpassbaren Hardwareplattform mit Open-Source-Betriebssystem und eigener Softwaredistribution, gepaart mit der hauseigenen Elektronikproduktion, überzeugten Rosenbauer.


Auf die Plätze, fertig, Feuer, … los!

Die Anforderungen an das fertige Bediensystem waren umfangreich: Für den Einsatz im Feuerwehrfahrzeug war ein robustes und universelles Bediensystem gefragt, das in rauen Umgebungstemperaturen von -30 Grad bis +65 Grad weltweit eingesetzt wird. Anspruchsvolle Normen (für Dichtheit, Schock und Vibration) mussten erfüllt werden.

Die Hardware musste hohe Rechenleistung für die Anwendung bereitstellen. Grafischer Bildschirm, Touchscreen und dynamische Animationen, sowie mehrere Videostreams von Kameras am Fahrzeug mussten problemlos verarbeitet werden. Wenn es brennt, muss ein Feuerwehrfahrzeug unmittelbar einsatzbereit sein. Schnelles Hochstarten innerhalb von fünf Sekunden und Standbybetrieb bei ausgeschalteter Zündung waren weitere, knackige Anforderungen. Das Bediensystem muss über ein kratzfestes, brillantes Touchdisplay verfügen, welches auch bei jeder Witterung im Außenbereich und mit Feuerwehrhandschuhen problemlos bedienbar ist. Rund um das Touchdisplay sorgen bis zu zwanzig beleuchtbare Taster für die modulare, individuell konfigurierbare Bedienung von Beleuchtung, Signalanlagen, Einbaumodulen und vielen anderen Funktionen.

RBC LCS

RBC LCS



Bei den Hardwareschnittstellen wurden mehrere unabhängige CAN-Schnittstellen, analoge und digitale Kameraeingänge, LAN und USB gefordert. Für Rosenbauer war es wichtig, dass die Software für das RBC LCS komplett offengelegt wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass Rosenbauer auch in Zukunft das komplette System warten und pflegen kann. Weiterhin muss das vorhandene Rosenbauer Softwareframework auf dem Gerät eingesetzt werden können.




Im Oktober 2016 startete die konkrete Entwicklungsarbeit. Als Hardwarebasis wurde ein Embedded System, mit i.mx6 Dual-Core Prozessor in einer automotiven Variante implementiert. Die Recheneinheit wurde mit 2GByte RAM, 1 GByte FLASH und 64GByte eMMC FLASH ausgestattet. Durch den Einsatz von GELin, der Ginzinger Embedded Linux Softwaredistribution, war es Rosenbauer mit seinen Partnern rasch möglich, die eigenen Softwarekomponenten auf das neue System zu portieren. GELin ist robust und seit mehr als zehn Jahren erfolgreich in hunderttausenden Geräten im Einsatz.

DI Stefan Schöfegger

DI Stefan Schöfegger


Dazu DI Stefan Schöfegger, Entwicklungsleitung bei Ginzinger electronic systems: „Ginzinger sorgt mit GELin für den nötigen „Unterbau“. Die laufende Pflege & der Support, die Weiterentwicklung und langfristige Verfügbarkeit übernimmt Ginzinger electronic systems. Der Kunde kann sich so voll und ganz auf seine Applikationsentwicklung konzentrieren“, erklärt Schöfegger. Die Applikationssoftware für das Feuerwehrfahrzeug-Bediensystem basiert auf dem robusten, über viele Jahre bewährten Rosenbauer – Softwareframework. Die Firmware, die Konfiguration via CAN, sowie sämtliche Updates erfolgen mittels RST, dem in bereits im Einsatz befindlichen Rosenbauer Service Tool.



Wo es brenzlig wurde - Herausforderungen in der Entwicklung

Zu Entwicklungsbeginn die kritischen Komponenten ausgewählt. „Besonderes Augenmerk lag auf dem Display, welches das zentrale Element des Bediensystems darstellt. Viele verschiedene Displaylieferanten wurden im ersten Schritt bis ins Detail evaluiert“, weiß Schöfegger. Als eine der größten Herausforderungen für die Entwicklung des Bediensystems stellte sich die Auswahl des geeigneten Displays heraus. Das Auswahlverfahren war sehr umfangreich und detailliert mit mehreren Test- und Auswahlrunden bei Rosenbauer.

Die hohen Umweltanforderungen an das Display und die Anforderungen an Helligkeit, Kontrast, Bedienbarkeit mit Handschuhen und langfristige Verfügbarkeit schränkten die Auswahl möglicher Lieferanten rasch ein. Das Display muss im Feuerwehrfahrzeug außerdem immer von allen Seiten, selbst bei hellster Sonneneinstrahlung in einem Betrachtungswinkel von bis zu 85° optimal ablesbar sein. Automatische und manuelle Tag/Nachtumschaltung, eine Mindestauflösung von 1280x800 und die Helligkeit von 1000 cd/m2 waren Voraussetzung. Im Projektverlauf kam als weitere Anforderung hinzu, dass das Display auch mit polarisierter Sonnenbrille problemlos ablesbar sein muss.

RBC LCS

RBC LCS



Im Zuge der umfangreichen Recherchen wurde entschieden, dass man nur mehr eine Displayvariante mit 10“ entwickeln wird. Diese stellte sich in Bezug auf Bedienbarkeit, Übersichtlichkeit, Wirtschaftlichkeit und Reduktion der Variantenvielfalt als praktikabler heraus.

Gemäß dem Ginzinger Slogan „Converting Challenges into Solutions“ fand man nach intensiver Suche einen geeigneten Hersteller, der das Display nun in einer kundenspezifischen Variante mit erweitertem Temperaturbereich liefert. Das langjährige Know-How bei der Entwicklung von grafischen Bediensystemen stellte sich als großer Vorteil bei der Suche nach einem robusten Display für diesen außergewöhnlichen Einsatzfall heraus.

Neben der Auswahl des geeigneten Displays gab es weitere Herausforderungen zu meistern. „Für das Bediensystem, das gemäß Performance Level C nach EN ISO 13849 designt wurde, musste parallel zur Entwicklung ein Zulassungsprozess beim deutschen Kraftfahrbundesamt (KBA) initiiert werden.“, erläutert Stefan Schöfegger.

„Jede Komponente im Feuerwehrfahrzeug muss nach ECE R10 Richtlinie zugelassen sein. Ohne diese Zulassung kann der Kunde die Bedieneinheit nicht in seinen Fahrzeugen einbauen“, so Schöfegger. Das Bewertungsverfahren beim KBA wird derzeit abgeschlossen. Nach einem Anfangsbewertungsverfahren wurde Ginzinger electronic systems per 1. September 2020 zertifiziert und die Konformität der Produktion nachgewiesen.  

Severin Wiesmüller

Severin Wiesmüller

 

„Feuer und Flamme“ für die Zukunft

Ende 2020 ist die Entwicklung des Rosenbauer Bediensystems RBC LCS mit hochauflösendem10“-Display abgeschlossen. Künftig ist es in Serie in allen Fahrzeugen von Rosenbauer verfügbar.

„Der Einsatzbereich des Bediensystems ist wegen seiner einfachen Einbaumöglichkeit vielfältig. Sämtliche Funktionen im Cockpit, vom Kombiinstrument, zur Steuerung des Blaulichts und der gesamten Beleuchtung während des Einsatzes, hin zu den Kamerasystemen für Drehleiterkorb oder Rückwahrts fahren, können darüber gesteuert werden. Auch ein Einsatz direkt im Drehleiterkorb ist mit dem Bediensystem möglich, erklärt Severin Wiesmüller, Global Product Manager HMI & Electronics bei Rosenbauer.
 

 




Neben dem Bediensystem setzt Ginzinger electronic systems bereits zwei weitere Projekte für die Rosenbauer International AG um. Im Revolutionary Technology (RT), dem ersten hybriden Tanklöschfahrzeug, kommt eine 17“ Displayvariante des MMI zum Einsatz. Dabei konnten die Komponenten des 10“ Systems mit wenigen Anpassungen weiterverwendet werden. Neue Anforderungen, wie erhöhte Speicherkapazität für FLASH und RAM wurden dann auch nachträglich in die 10“ Variante übernommen. Auf diese Weise konnte die Variantenvielfalt bei der Elektronik weiter eingeschränkt werden.

Beim Projekt „2er Tastenfeld“ wurden zwei universell einsetzbare CAN-Bus Taster für Rosenbauer entwickelt. Diese können flexibel an vielen Positionen innen und außen am Feuerwehrfahrzeug angebracht und individuell programmiert werden. Die Taster dienen zum Beispiel der Steuerung der elektrischen Rollläden, oder der Bedienung der Stützen an der Drehleiter.

 

Franz Macho

Franz Macho

„Die gelungene und erfolgreiche Zusammenarbeit von Rosenbauer International AG und Ginzinger electronic systems zeigt, welche Vorteile 30 Jahre Erfahrung in  der Entwicklung und Industrialisierung elektronischer Produkte aus verschiedensten Branchen für den Kunden haben. Kombiniert mit dem Wissen aus der Elektronikproduktion im Haus können bei Ginzinger electronic systems Projekte unkompliziert und flexibel realisiert werden. Damit unterstützt Ginzinger seine Partner und ermöglicht ihnen ein schnelles Time-to-Market mit ausgereiften, stabilen Produkten“, weiß Franz Macho, Rosenbauer Kundenberater bei Ginzinger electronic systems.

 

Rosenbauer RT Fahrzeug

Rosenbauer RT Fahrzeug

 

Über Rosenbauer International AG

Rosenbauer ist ein international tätiger Konzern und verlässlicher Partner der Feuerwehren auf der ganzen Welt. Das Unternehmen entwickelt und produziert Fahrzeuge, Löschtechnik, Ausrüstung und digitale Lösungen für Berufs-, Betriebs-, Werk- und freiwillige Feuerwehren sowie Anlagen für den vorbeugenden Brandschutz. In ungefähr 120 Ländern ist Rosenbauer mit einem Vertriebs- und Servicenetzwerk vertreten. https://www.rosenbauer.com/de/at/world

Severin Wiesmüller, Global Product Manager HMI & Electronics bei Rosenbauer

„Der Einsatzbereich des Bediensystems ist wegen seiner einfachen Einbaumöglichkeit vielfältig. Sämtliche Funktionen im Cockpit, vom Kombiinstrument, zur Steuerung des Blaulichts und der gesamten Beleuchtung während des Einsatzes, hin zu den Kamerasystemen für Drehleiterkorb oder Rückwahrts fahren, können darüber gesteuert werden."

Severin Wiesmüller, Global Product Manager HMI & Electronics bei Rosenbauer.

Referenzen

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Rosenbauer ist die erste Adresse, wenn es um innovative Feuerwehrtechnik für den weltweiten Einsatz geht. Als der Konzern auf der Suche nach einer neuen Generation Bediensystem in seinen Feuerwehrfahrzeuge war, kam es zur Kooperation mit Ginzinger electronic systems.

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