Forschungsinitiative Ko-Fas 14.10.2011, 12:06 Uhr

Vorausschauende Autos als Ziel

Während die Fahrzeugkommunikation bereits im Feldtest steht, gehen Forscher der Initiative Ko-Fas noch einen Schritt weiter. Sie wollen mithilfe von Sensornetzen das Auto zu erweiterten Augen und Ohren seines Fahrers machen. Ko-Fas, an dem Industrie, Hochschulen und Forschungsinstitute zusammen arbeiten, ist Zukunftsmusik. Jetzt wurden erste Ergebnisse präsentiert.

Man ahnt, dass gleich etwas Ungewöhnliches passieren wird. Die Attrappe einer geklinkerten Hauswand steht schließlich nicht umsonst neben der Teststrecke der Firma Continental im unterfränkischen Alzenau. Sie verdeckt die Sicht auf eine von rechts einmündende Straße, wie es richtige Hauswände im richtigen Straßenleben oft tun.

Als sich der Test-BMW dem Sichthindernis mit rund 50 km/h nähert, ertönt plötzlich ein Signalton und ein gelbes Warndreieck leuchtet auf dem Bildschirm neben dem Armaturenbrett auf. Und das, obwohl keinerlei Bewegung zu sehen ist.

BMW testet Autos, die um die Ecke schauen können

Dann geht alles sehr schnell. Eine Fußgänger-Puppe taucht hinter der Hausattrappe auf, schnellt vor die Kühlerhaube, der Wagen bremst abrupt und kommt wenige Zentimeter vor dem Dummy zum Stehen.

„Das System guckt sozusagen um die Ecke“, erläutert Ralph Raßhofer von BMW. Die bayerischen Autobauer sind Teil der Forschungsinitiative Ko-Fas.

Grob gesagt wollen die Ko-Fas-Forscher das Auto zu erweiterten Augen und Ohren seines Fahrers machen und somit die Unfallzahlen weiter senken. „Heute entstehen viele Unfälle, weil der Fahrer ein Informationsdefizit hat“, sagt Ko-Fas-Koordinator Stephan Zecha vom Autozulieferer Continental. Das liege oft an verdeckter Sicht, etwa an einer von einem Gebäude verstellten Straßeneinmündung.

Seit den 1970er-Jahren haben zwar die Unfallzahlen stark abgenommen, aber es gibt in Deutschland immer noch rund 3600 Verkehrstote jährlich. „Abgenommen haben vor allem einfache Unfälle wie Auffahr- oder Schleuderunfälle“, sagt Reiner Wertheimer von BMW, nicht zuletzt wegen technischer Systeme wie ESP oder automatischen Notfallbremsen, meint Wertheimer.

„Komplexere Unfallsituationen, etwa an Kreuzungen, haben daher anteilsmäßig zugenommen“, so der Forscher. Diese Unfälle wollen die Ko-Fas-Forscher mit Technik verhindern. „Wir adressieren etwa 70 % bis 80 % der Unfälle“, sagt Wertheimer.

Forscher wollen komplexe Unfallsituationen für Autos und Fahrer entschärfen

Der Schlüssel hierfür: Autos sammeln mit Sensoren Informationen über sich selbst und ihr Umfeld, etwa ihren Standort oder ein sich ihnen von hinten näherndes Motorrad, und tauschen sie untereinander aus. Sie bilden sozusagen ein Netzwerk aus Sensorwahrnehmungen, so dass jedes Fahrzeug deutlich mehr über die Verkehrssituation „weiß“ als sein Fahrer. Bei einer Gefahr, die sich der Wahrnehmung des Fahrers entzieht, soll es diesen warnen und, falls er nicht reagiert, im physikalisch letztmöglichen Moment selbstständig eingreifen.

Die Szene mit der Fußgängerpuppe illustriert das Prinzip: Dass das Testfahrzeug die Puppe hinter der Hausattrappe wahrnimmt, ist einem sogenannten Transponder zu verdanken, den die Puppe mit sich führt. Das Auto sendet Funkimpulse aus, auf die der Transponder reagiert, indem er seinerseits Informationen funkt.

An den Kanten von Hindernissen werden die Funkwellen des Transponders gebeugt. Daher kann der Testwagen sie trotz verstellter Sicht empfangen. Der Empfänger errechnet aus der Einfallsrichtung der Welle und der Zeit zwischen Senden und Empfangen die Position der verdeckten Puppe.

Auch der Testwagen, den Antje Westenberger von Daimler steuert, kann um die Ecke „sehen“. Auf dem Bildschirm neben dem Armaturenbrett leuchtet ein grünes Rechteck mitten im Videobild der Umgebung. Das Rechteck symbolisiert ein von der Seite kommendes, aber verdecktes Auto. Noch bevor der Wagen hinter einer Wand auftaucht, tritt Westenberger auf die Bremse, der drohende Crash bleibt aus.

Auch Daimler testet Autos, die um die Ecke sehen können

„Wir wollen den Zeitpunkt, zu dem der Fahrer handelt, nach vorne verlegen“, sagt die Forscherin. Mithilfe eines GPS-Empfängers, dessen Ortungsgenauigkeit durch Daten aus einem Beschleunigungssensor präzisiert wird, funkt der verdeckte Wagen seinen Standort zentimetergenau in die Umgebung. Der Empfängerwagen, der seine eigene Position ebenso genau kennt, kann seinem Fahrer den noch unsichtbaren Wagen mit diesen Daten anzeigen.

Auch für folgendes Szenario entwickeln die Ko-Fas-Forscher eine Lösung: Zwei Autos fahren hintereinander. Das vordere will ausscheren, weil vor ihm ein Hindernis auftaucht. Gleichzeitig setzt ein Motorrad hinter dem hinteren Wagen zum Überholen an. Der Fahrer des vorderen Wagens kann das nicht sehen, weil das hintere Auto die Sicht verdeckt. In Zukunft soll der hintere Wagen, dessen Sensoren das Motorrad wahrnehmen, den Fahrer des vorderen warnen.

In Alzenau zeigten die Forscher eine Vorversion: Das Motorrad funkt seine Position und teilt auf diese Weise dem vorderen Wagen mit, dass es dabei ist zu überholen. Noch bevor es für den Fahrer sichtbar wird, weist ihn ein rotes Signal auf die Gefahr hin.

Die Demos im Norden Unterfrankens deuten an, wie Fahrzeuge in Zukunft durch Informationsaustausch die Sicherheit im Verkehr erhöhen könnten. „Was wir heute in Alzenau zeigen, ist in dieser Konzentration einmalig auf der Welt“, sagt Raßhofer. In den nächsten zwei Jahren wollen die Forscher die Systeme weiter optimieren. Die Markteinführung ist allerdings noch weit entfernt: „Das wird noch zwei bis drei Fahrzeuggenerationen dauern“, sagt Ko-Fas-Koordinator Zecha. 

Ein Beitrag von:

  • Christian Meier

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