Automobilelektronik 04.07.2003, 18:25 Uhr

Große Zukunft für kleine Helfer

Assistenzsysteme im Automobil können Unfälle und Staus verhindern.?Das?Bundesforschungsministerium fördert deshalb die?Forschungsinitiative „Intelligenter Verkehr und nutzergerechte Technik“ (Invent), die mit Fahrsystemen die Verkehrssicherheit erhöhen will. Zur Halbzeit zeigte Invent letzte Woche in Bonn Lösungsansätze für unterschiedliche Problemsituationen im Verkehr.

Die neu entwickelten Fahrerassistenten machen die Straßen sicherer und werden international beste Marktchancen haben“, erklärte Staatssekretär Wolf-Dieter Dudenhausen zuversichtlich am 26. Juni bei der Präsentation von Entwicklungen der Forschungsinitiative „Intelligenter Verkehr und nutzergerechte Technik“ (Invent). Wer jetzt in Verkehrssysteme investiere, helfe den Menschen und setze Standards für die Zukunft, so Dudenhausen. Deshalb fördere das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) Invent bei der Entwicklung neuer Fahrsysteme. Für die Arbeit der 23 Invent-Partner – ca. 200 Akteure einschließlich Subunternehmer – aus Automobilindustrie und Forschungsinstituten stehen im Zeitraum 2001 bis 2005 über 32 Mio.?d bereit. Dabei bilden „Fahrer-assistenz und aktive Sicherheit“ (Fas), anteilig mit rund 15 Mio.?d gefördert, den größten Themenschwerpunkt.
Bei der Präsentation zur Halbzeit des Projekts wurde deutlich, dass alle neuen Systeme auf die Ertüchtigung bzw. Unterstützung und nicht auf die Entmündigung des Fahrers zielen. „Die Vision des fahrerlosen Fahrens ist passee und von der Zielliste gestrichen“, erklärte MAN-Ingenieur und Invent-Programmkoordinator Eberhard Hipp. Die in Bonn vorgestellten Lösungsansätze der Hersteller zu bestimmten Problemsituationen im Straßenverkehr reagieren mehrstufig: von der Information über Warnhinweise bis hin zum automatischen Eingriff im Notfall.
Ein Assistenzsystem zur Spurführung von Audi unterstützt den Fahrer beim Befahren und Wechseln der Fahrspur. Sensorisch via Bildverarbeitung, Radar, Lidar (laserinduzierte Radarsensoren) erfasst dieser Assistent den Fahrbahnverlauf, erkennt Fremdfahrzeuge, detektiert die Bewegung des Eigenfahrzeugs innerhalb der Spurbegrenzungen und berücksichtigt dabei Informationen über die Charakteristik der Straße. Sobald der Fahrer über die Fahrbahnmarkierung fährt, vibriert das Lenkrad.
Den vom Fahrer gewollten Spurwechsel versucht das Audi-System über unterschiedliche Kanäle zu sichern. Optisch über den Spiegel: im ersten Informationsmodus färbt der Spiegel bei belegter Nebenspur gelb. Setzt der Fahrer in diesem Modus den Blinker, leuchtet die Anzeige rot und hellt auf, da das Auge sensitiv auf Helligkeitsänderungen reagiert. „Ziel ist es, den Fahrer dazu zu bringen, im kritischen Moment in den Spiegel zu schauen“, erklärt Dipl.-Ing. Alejandro Vukotich von Audi. Startet der Fahrer trotz Warnmodus zum Spurwechsel, erfährt er eine haptische Rückmeldung: Das Lenkrad führt den Fahrer in die Spur zurück.
Auch BMW befasst sich intensiv mit der Assistenzsystemen zur Spurführung. Vibrationen am Blinkerhebel und Anzeigen im Außenspiegel sollen den Fahrer rechtzeitig vor Gefahr warnen. Während des Spurwechselvorgangs unterstützen den Fahrer ein aktives Lenkrad – das z.B. direkt nach einer Einlenkaktion in eine befahrene Spur den Pkw wieder in die adäquate Ausgangslage zurückgeführt – und ein aktives Gaspedal, das den Fahrer auf die richtige Geschwindigkeit trimmt. Als Erweiterung und in Wechselwirkung mit dem Navigationssystem agiert ein Kreuzungsassistent. Zur technisch vergrößerten Rundumsicht warnt er zusätzlich vor vorfahrtsberechtigten Straßen und Fahrzeugen.
Eine Studie der Uni Stuttgart stellte fest, dass 50?% der von Pkw verursachten Unfälle mit Personenschaden Kreuzungs-, Ein- oder Abbiege-Unfälle sind. Darauf fußt die Argumentation der DaimlerChrysler-Forschung. Sie präsentierte einen Vorfahrts- und Ampelassistenten mit entsprechender Erfassung der Fahrzeugumgebung und ihrer Interpretation. Mit diesem zusätzlichen Blick zur Seite (Einbiege-, Abbiegeassistent), basierend auf bewegliche Rundumsichtkameras, will DaimlerChrysler den Kreuzungsassistenten als Prototyp-System am Ende der Projektlaufzeit vorstellen.
Das Assistenz sieht ein abgestuftes Informations-, Warn- und Eingriffskonzept vor, das den Fahrer in erster Stufe informiert und warnt, bei ausbleibender Fahrerreaktion in einer zweiten Stufe mit Bremseingriffen reagiert. Der Forschungsschwerpunkt liegt hierbei auf der Erfassung der Fahrzeugumgebung und der Entwicklung entsprechender Wahrnehmungs-Algorithmen, die die Signalisierung von Ampelanlagen, Ein- und Abbiegevorgänge sowie querenden Verkehr verfolgen.
An einer Motorhaube mit „Sprungtuchfunktion“ arbeiten Siemens VDO Automotive und Siemens Restraint Systems: In der Motorhaube sind vier Radarsensoren integriert, die Objekte ab 10?m erfassen. Wird ein Abstand von 1?m unterschritten, löst das System in der Zeitspanne eines Wimpernschlages (< 150?ms) einen pneumatischen „Muskel“ aus, der mit Hilfe von Magnetventilen den Bereich der Motorhaube vor der Windschutzscheibe anhebt. Vorn bleibt die Motorhaube geschlossen, um keine zusätzliche Stoßkante für den Fußgänger zu schaffen. Diese Vorkehrung soll die Schwere der Kopfverletzungen um mehr als die Hälfte reduzierten, hieß es.
Wie sieht das Auto die Umgebung, wie können Sensordaten am besten zu Objekten zusammengefasst werden: Das Erkennen und Klassifizieren der Fahrzeugumgebung und der Verkehrsteilnehmer bei Stau- oder Kreuzungssituationen ist ein Forschungsschwerpunkt bei VW. Die Wolfsburger entwickeln Verfahren zur Vernetzung unterschiedlicher Sensorsysteme wie Radar, Laserscanner und Bildverarbeitung innerhalb einer geeigneten Systemarchitektur.
Der im Kühlergrill noch sichtbar integrierte Laserscanner ist ein Schlüssel in der Entwicklung verkehrsadaptiver Geschwindigkeits- und Abstandsregelsysteme, die den Verkehrsfluss auf Autobahnen verbessern sollen. Bei der automatischen Distanzregelung ?(ADR) von VW schaltet sich das System mit einem Piepton bei Tempo 30?km/h ab, der Fahrer muss übernehmen. Bei Audi hingegen agiert ein ähnliches System bis zum Stopp, im Rahmen eines Stauassistenten, der den Fahrer beim Handeln im unfallträchtigen Stop-and-go-Verkehr unterstützt.
Welche Systeme letztlich am Ende des Projektes schon als Serienprodukt bereitstehen, bleibt abzuwarten. Parallel zu diesen Entwicklungsarbeiten wird von einem Invent-Team auch die verkehrs,- zulassungs- und haftungsrechtlichen Fragen untersucht, die ebenso von großer Bedeutung sind, wie die Akzeptanz von derart neuen Systemen beim Kunden.
CHRISTIANE RADWAN/WOP

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