Umfeldsensorik ermöglicht Assistenzsysteme, die den Fahrer in immer mehr Situationen entlasten. So lassen sich Unfälle vermeiden oder Unfallfolgen mindern.

Fahrerassistenzsysteme der Division Automotive Systems des internationalen Automobilzulieferers Continental AG assistieren dem Fahrer beim Fahrspurwechsel und warnen ihn, wenn er aus der Spur zu geraten droht. Sie erkennen stehende Hindernisse und lesen sogar Verkehrszeichen. Kurz: Sie machen das Auto immer mehr zum sehenden Partner des Menschen.
Möglich ist dies durch erweiterte und vernetzte Umfeldsensorik und intelligente Telematik, die nicht nur voraus-, sondern auch zur Seite oder nach hinten sehen kann. Diese Systeme sind wesentliche Bestandteile des APIA-Projekts (Aktiv-Passiv-Integrations-Ansatz) von Continental Automotive Systems, das zudem auf die Vernetzung der aktiven und passiven Sicherheitssysteme setzt. Den Kern des APIA-Projekts bildet ein Gefahrenrechner im Fahrzeug, der in jeder Verkehrssituation die Unfallwahrscheinlichkeit ermittelt und gestuft Maßnahmen zur Minderung der Unfallfolgen für Fahrzeuginsassen und andere Verkehrsteilnehmer oder zur kompletten Vermeidung eines Unfalls einleitet.

Vorausschauend fahren: Unfälle vermeiden und Unfallfolgen mildern mit ACC
Adaptive Cruise Control (ACC) entbindet den Fahrer weitgehend von der ermüdenden Routineaufgabe des Abstandhaltens. Denn eine Strahlsensorik im Bug und leistungsfähige Elektronik messen den Abstand zum Vordermann und die Relativgeschwindigkeit der Fahrzeuge zueinander. Wird der Abstand zu gering, weil das auf derselben Spur fahrende Auto vielleicht bremst oder ein Fahrzeug von einem anderen Fahrstreifen plötzlich einschert, drosselt ACC den Motor oder betätigt die Bremsen. Reichen diese Eingriffe nicht, wird der Fahrer zum Bremsen aufgefordert.

Durch eine erweiterte Sensorik kann das höher entwickelte Full Speed Range ACC sogar Abstand und Tempo bis zum Stillstand regeln und die abstandsbasierte Geschwindigkeitsregelung nach dem Stopp wieder aufnehmen. Das führt zu einer spürbaren Entlastung des Fahrers im Stau oder im Stopp & Go-Verkehr. Mit dem Gewinn an Fahrkomfort geht ein Plus an Sicherheit einher. Denn durch den aktiven Bremseneingriff baut ACC Geschwindigkeit ab, noch ehe der Fahrer selbst bremst. Der Anhalteweg wird so kürzer. Selbst das deaktivierte ACC mindert die Unfallgefahr. Denn wird der Sicherheitsabstand zu gering, baut es präventiv Bremsdruck auf (Prefill): Beim Tritt auf das Bremspedal setzt die Verzögerung sofort ein. Lässt sich ein Unfall nicht vermeiden, trägt das mit zusätzlicher Nahbereichssensorik ausgerüstete Full Speed Range ACC schon vor dem Aufprall zum optimierten Insassenschutz bei.

Kamerabasierte Assistenz beim Spurhalten: Lane Departure Warning
Während ACC zur Umfeldbeobachtung Strahlsensorik einsetzt, schaut der Spurhalteassistent Lane Departure Warning LDW mit einem optischen Sensor (Kamera) voraus. Er schützt vor dem Verlassen der Fahrspur oder dem Abkommen von der Straße. Bildverarbeitungsalgorithmen ermitteln aus den Daten des Kamerasensors die Position des Fahrzeugs innerhalb der Fahrbahnmarkierungen. Die Kamera sieht so weit voraus, dass der Spurhalteassistent nicht erst dann warnt, wenn ein Markierungsstreifen berührt wird. Die Warnung erfolgt so frühzeitig, dass der Fahrer problemlos gegenlenken kann.
Warnungen können durch akustische Signale oder haptische Signale am Lenkrad erfolgen. Das Spektrum der Signale reicht vom leichten Vibrieren bis zum Richtungsimpuls, der den Fahrer zum Lenken in die ungefährliche Richtung animiert. Verfügt das Auto über eine fremdansteuerbare Lenkung, die unabhängig von der Lenkradstellung eine Beeinflussung des Lenkwinkels an den Vorderrädern erlaubt, kann der Spurhalteassistent sogar aktiv in die richtige Richtung steuern. Betätigt der Fahrer den Blinker, erfolgt keine Warnung. Das System erkennt, dass die Fahrbahn oder die Fahrspur bewusst verlassen wird.

Schutz vor dem Ãœberschreiten von Tempolimits: Verkehrszeichenerkennung
Kamerasensoren, wie sie für das Lane Departure Warning System eingesetzt werden, können in Kombination mit leistungsfähiger Software auch Verkehrszeichen erkennen. Identifizierte Tempolimits werden zuverlässig im Cockpitdisplay eingeblendet. Dezente Warnhinweise beim Überschreiten des Limits sind ebenso realisierbar wie eine Vernetzung mit dem Adaptive Cruise Control. So passt das ACC das gewählte Reisetempo beim Einfahren in einen tempolimitierten Streckenabschnitt automatisch an und bietet dadurch noch mehr Bedien- und Fahrkomfort.

Erweiterte ACC-Regelung und Daten für andere Assistenzsysteme: Sensorfusion
Durch die Fusion von aktiver Strahl- und Kamerasensorik kann die Erfassung des Fahrzeugumfelds sowie die Klassifizierung der Objekte noch entscheidend optimiert werden. Während die Strahlsensorik des ACC ihre Stärke in der Messung von Entfernungen hat, erfassen Kamerasensoren wie die des LDW das Fahrzeugumfeld bei kürzerer Reichweite vor allem in seiner Breite. Durch Kombination beider Technologien entsteht ein sehr präzises Bild vom voraus liegenden Streckenabschnitt. Diese verbesserte Datenbasis erlaubt es, auch stehende Objekte in die ACC-Regelung einzubeziehen. Nähert sich der Fahrer einem Stauende oder einem vor einer Ampel wartenden Auto, ohne die Bremse zu betätigen, weisen im ersten Schritt optische oder akustische Signale auf das Gefahrenpotenzial hin. Das Force Feedback Gaspedal fordert zur Reduzierung der Geschwindigkeit auf.

Im zweiten Schritt wird die Bremse konditioniert (Prefill). Wird der Fahrer nicht aktiv, bremst das System selbst (Prebrake). Bei niedrigem Tempo reicht dieser Eingriff, um einen Unfall zu verhindern. Bei höherer Geschwindigkeit ist der Fahrer aufgefordert, die Bremse zu betätigen. Die Fahrerassistenzsysteme haben dann bereits errechnet, wie stark die Bremsverzögerung sein muss, um vor dem Hindernis zum Stehen zu kommen. Auch bei einem zu schwachen Tritt auf das Bremspedal stellt der Bremsassistent den benötigten Bremsdruck zur Verfügung. Sollte ein Unfall nicht zu vermeiden sein, greifen die APIA-Szenarien vom präventiven Straffen der Gurte bis zum Auslösen der Airbags ein.

Optimale Farbahnausleuchtung in jeder Situation: Kameragestützter Fernlichtassistenz
Die Informationen der vorausschauenden Sensorik ermöglichen auch neue Funktionen wie den Fernlichtassistent oder die Steuerungen intelligenter Lichtsysteme. Diese leuchten die Fahrbahn in Abhängigkeit von Gegenverkehr, der Entfernung zum vorausfahrenden Fahrzeug oder vom Straßentyp optimal aus. Der Fernlichtassistent von Continental Automotive Systems, der 2009 in Serie gehen wird, nimmt dazu mit Hilfe einer Monokamera eine Entfernungsschätzung zu vorausfahrenden und entgegenkommenden Fahrzeugen vor. Auf dieser Datenbasis verändert er  den Neigungswinkel der Scheinwerfer. So kann der Fahrer den Sicherheits- und Komfortgewinn des hellen Fernlichts genießen, ohne dass der Gegen- oder Vorausverkehr geblendet wird.

Sicherheit beim Spurwechsel durch umfassende Rücksicht: Lane Change Assist
Gefährliche Situationen entstehen nicht nur vor dem Auto, sondern auch neben und hinter ihm. Der Spurwechselassistent Lane Change Assist beobachtet daher mit zwei Kameras den rückwärtigen Verkehr. Dazu kann das System je nach Gefahrenpotenzial der Situation optische oder akustische Signale geben und den Sicherheitsgurt leicht straffen. Bricht der Fahrer den Fahrspurwechsel nicht ab, können im Lenkrad entgegengesetzte Kräfte erzeugt werden.„Radar, Infrarot und Kamera geben den Fahrerassistenzsystemen einen großen Schub“, sagt Dr. Ralf Cramer, Leiter des Geschäftsbereiches Elektronische Brems- und Sicherheitssysteme bei Continental Automotive Systems. „Mit der ersten ACC-Generation sah das Auto nur nach vorne. Heute blickt es auch zur Seite und nach hinten. Mit dem Einsatz intelligenter Telematik wird das Auto sogar um die Ecke schauen können. Wir sehen darin viel Potenzial, um Unfälle zu vermeiden und Unfallfolgen zu mildern.“

Quelle: www.conti-online.com