Kamerasensorik und Sensorfusion als Technologietreiber Einschlafen oder Einparken - Fortschritte bei Fahrerassistenzsystemen

Nach wie vor geschehen im Autoverkehr die meisten Unfälle durch menschliches Versagen. Es liegt also nahe, den Menschen in seinem Urteils- und Reaktionsvermögen durch aktive Fahrerassistenzsysteme zu unterstützen. Einige solcher Systeme sind bereits im Auto vorhanden, doch die Entwicklung geht rasant weiter. Dabei ist ein Trend zu kamerabasierten Systemen zu erkennen, zumal den Kamerasensoren im Auto in den kommenden fünf Jahren ein jährliches Wachstum von etwa 61 Prozent vorhergesagt wird.

Kamerasensorik und Sensorfusion als Technologietreiber

Nach wie vor geschehen im Autoverkehr die meisten Unfälle durch menschliches Versagen. Es liegt also nahe, den Menschen in seinem Urteils- und Reaktionsvermögen durch aktive Fahrerassistenzsysteme zu unterstützen. Einige solcher Systeme sind bereits im Auto vorhanden, doch die Entwicklung geht rasant weiter. Dabei ist ein Trend zu kamerabasierten Systemen zu erkennen, zumal den Kamerasensoren im Auto in den kommenden fünf Jahren ein jährliches Wachstum von etwa 61 Prozent vorhergesagt wird.

INHALT:
Sensorfusion ergibt neue Möglichkeiten für die Zukunft
Aufmerksamkeits-Assistent registriert Sekundenschlaf und Kopfbewegungen des Fahrers
Manövrieren aus der Vogelperspektive
Elektronisches Assistenzsystem für stressfreies Einparken
Zwei winzige Ultraschallsensoren rechts und links reichen aus
Stark wachsender Markt
Fahrerassistenzsysteme im Überblick

Die kontinuierliche Entwicklung von Fahrerassistenzsys-temen geht einher mit dem Aktionsprogramm „eSafety“ für Straßenverkehrssicherheit der Europäischen Union. Dessen Ziel ist es, die Zahl der Verkehrstoten bis 2010 zu halbieren. Schaut man sich die Unfalldaten des Statistischen Bundesamts in Deutschland von 2005 genauer an, wird deutlich, wie elektronische Fahrerassistenzsysteme wirksam zur Unfallvermeidung oder zur Minderung von Unfallfolgen beitragen können:

  • 336 319 Unfälle mit Aufprall auf ein Hindernis neben der Fahrbahn,
  • 89 107 Unfälle mit Personenschaden bei Dämmerung und Dunkelheit,
  • 69 447 Unfälle mit Personenschaden durch Fehlverhalten hinsichtlich der Geschwindigkeit,
  • 46 592 Unfälle mit Personenschaden durch ungenügenden Sicherheitsabstand,
  • Rund 1800 (zugegebene) Unfälle durch Übermüdung des Fahrers.

Aktive Sicherheitssysteme auf Basis der Infrarot- und Radar-Laufzeitmessung in Verbindung mit Kamera- und Ultraschallsensorik tragen dazu bei, derartige Unfälle zu vermeiden. Sie sorgen in unterschiedlichen Fahrsituationen vorbeugend für zusätzliche Sicherheit oder mindern durch automatisches Eingreifen die Folgen einer unvermeidbaren Kollision.

Sensorfusion ergibt neue Möglichkeiten für die Zukunft

Ziel von Forschung und Entwicklung ist es, den Kundennutzen und damit die Verkehrssicherheit in der Zukunft noch weiter zu erhöhen, indem Sensoren und Funktionen zusammengefasst werden. So lässt sich durch die Kombination von ACC-System, Frontkamera oder 24-GHz-Radarsensorik ein Pre-Crash-System realisieren. Erkennt das System ein Ziel mit hoher Kollisionswahrscheinlichkeit, versetzt es die aktiven Sicherheitssysteme frühzeitig in Alarmbereitschaft (Rückhaltesysteme, Sitzposition, verbesserter Zündzeitpunkt der Airbags, Schiebedach wird geschlossen etc.). Ist der Aufprall unvermeidlich, leitet es die automatische Notbremsung ein und reduziert damit Aufprallgeschwindigkeit und Schwere des Unfalls.

Auch die Vorteile des Aufmerksamkeits-Assistenten und des Spurverlassens-Systems (Lane Departure Warning) lassen sich sinnvoll miteinander verbinden. Beim Aufmerksamkeits-Assistenten erhält das System durch Erfassen der Kopfposition und damit der Orientierung des Fahrers sowie der Augenposition und des Lidschlags Rückschlüsse auf den Konzentrationszustand des Fahrers. Erkennt das System abweichendes Verhalten und kommt dann das unbeabsichtigte Verlassen der Fahrspur hinzu, warnt das System haptisch oder akustisch. Der Fahrer wird aber nur bei Aufmerksamkeitsmangel gewarnt. Überfährt er bewusst den Mittelstreifen, etwa bei Durchfahrt einer Kurve, gibt es keinen Alarm, wenn Kopf- und Augenposition der Fahrsituation angepasst sind (Bild 1). Diese und weitere Kombinationsmöglichkeiten verschiedener Assistenzsysteme werden Sicherheit und Fahrkomfort für den Autofahrer in Zukunft weiter erhöhen und zusätzlich zu seiner Entlastung beitragen.