Fahrerassistenzsystem

Fahrerassistenzsysteme (FAS - Englisch: Advanced driver assistance systems (ADAS)) sind elektronische Zusatzeinrichtungen in Kraftfahrzeugen zur Unterstützung des Fahrers in bestimmten Fahrsituationen. Hierbei stehen oft Sicherheitsaspekte, aber auch die Steigerung des Fahrkomforts im Vordergrund. Diese Systeme greifen teilautonom oder autonom in Antrieb, Steuerung (z.B. Gas, Bremse) oder Signalisierungseinrichtungen des Fahrzeuges ein oder warnen durch geeignete Mensch-Maschine-Schnittstellen den Fahrer kurz vor oder während kritischer Situationen. Derzeit sind die meisten Fahrerassistenzsysteme so konzipiert, dass die Verantwortung beim Fahrer bleibt, und dieser letztlich nicht entmündigt wird.

Beispiele

• Traktionskontrolle
  • ABS (Antiblockiersystem)
  • ASR (Antriebs-Schlupf-Regelung)
  • ESP (Elektronisches Stabilitätsprogramm, beinhaltet auch Antriebs-Schlupf-Regelung)
  • EDS (Elektronische Differentialsperre)
• Licht
  • Adaptives Kurvenlicht
  • Ein- und Ausschalten des Fahrlichts (siehe Lichtautomatik)
  • Fernlichtassistent (automatisches Auf- und Abblenden des Fernlichts)
  • Nachtsichtsystem (Night Vision)
• Komfort & Sicherheit
  • Tempomat
  • Einparkhilfe (Ultraschallsensoren zur Hindernis- und Abstandserkennung)
  • Bremsassistent (BAS)
  • ACC (Adaptive Cruise Control oder Abstandsregeltempomat)
  • Abstandswarner
  • Abbiegeassistent
  • Bergabfahrthilfe Hill Descent Control
  • Berganfahrhilfe
  • Scheibenwischer-Automatik
  • Stauassistent in der Entw.
  • Spurerkennungssystem
  • Spurhalteassistent/Spurassistent (Querführungsunterstützung, lane departure warning)
  • Spurhalteunterstützung (lane keeping support)) in der Entw.
  • Spurwechselassistent (lane change assistance)
  • Spurwechselunterstützung (lane change support) in der Entw.
  • ISA (Intelligent Speed Adaption)
  • ANB (Automatische Notbremsung)
  • Car2Car Communication Funkgestütze Kommunikation zwischen Autos (in der Entw.)
• Reifendruckkontrollsystem
• Fahrerzustandserkennung (driver drowsiness detection) in der Entw.
• Verkehrszeichenerkennung
• Platooning
• Geisterfahrtenwarner (in Kombination mit einem Navi) in der Entw.
• Kopilot für Kurveninformationen (in Kombination mit einem Navi) in der Entw.
• Querverkehr- und Ampelassistent in der Entw.

Technik

Der Regeleingriff bzw. die Signalisierungsfunktionen von Fahrerassistenzsystemen setzen Wissen bezüglich der aktuellen Fahrsituation voraus. Dies können im Falle von ESP und ABS Sensoren sein, die die Raddrehzahl und/oder die Gierrate (= Drehgeschwindigkeit des Fahrzeuges um die Vertikalachse), sowie die Längs- und Querbeschleunigung bestimmen. Weitergehende Systeme wie ACC oder Abstandswarner benötigen zusätzlich Informationen bezüglich des Fahrzeugumfeldes. Für diese Art von Assistenzsystemen kommen verschiedene Arten von Umfeldsensorik zum Einsatz. Hierbei stehen

• Ultraschall (Einparkhilfe)
• Radar (Spurwechselassistent, automatischer Abstandswarner)
• Infrarotsensor (Totwinkel-Überwachung, automatischer Abstandswarner, Abstandsregelung, Pre-Crash und Pre-Brake)
• Kamera (Spurverlassenswarnung, Verkehrzeichenerkennung, Spurwechselassistent, Totwinkel-Überwachung)

im Vordergrund. Teilweise sind auch Kombinationen mehrerer Sensorsysteme (Sensordatenfusion) notwendig. Aufgrund des hohen Preises solcher Sensorsysteme besteht meist die Forderung der Multifunktionalität; das heißt, ein Sensorsystem muss verschiedene Assistenzfunktionen abdecken. Durch die Kombination mit exakten Daten von Navigationssystemen kann eine ortsbezogene Warnung z.B. bei hoher Geschwindigkeit im Vorfeld einer engen Kurve erfolgen.

Verbreitung

Im Jahre 2003 war der durchschnittliche Wert für Fahrerassistenzsysteme pro verkauftem Fahrzeug in Deutschland bei ca. 900 Euro (Schwerpunkt: ABS, ESP, Bremsassistent, Reifendruckkontrolle, ACC, adaptives Licht). Nach Studien erwartet man im Jahre 2010 einen durchschnittlichen Wert von 3200 Euro und im Jahre 2015 von 4300 Euro. Dabei geht man auch von Zukunftssystemen wie Objekterkennung/Fußgängerschutz, Unfall-Erkennung, automatische Notbremse, Infrarot-Nachtsicht u. ä. aus. Der Haupttreiber für das Wachstum dieser Systeme ist die Nachfrage der Käufer, welche nach einer ADAC-Umfrage die Fahrzeugsicherheit an Platz 1 sehen. Einen weiteren Einfluss hat der demografische Faktor in Deutschland, wonach ältere Fahrer mehr Wert auf Fahrzeug-Sicherheit legen und durch deren relative Zunahme in den nächsten Jahren entsprechend die Nachfrage ankurbeln.

Beispiel Motorrad: In 2003 wurden ca. 4000 Motorradunfälle mit Personenschaden durch "Überbremsen und nachfolgendem Sturz" ausgelöst. Diese hätten zu ca. 90% durch den Einbau von einem ABS verhindert werden können.

Potential

Nach Untersuchungen von Unfallforschern aus der Versicherungswirtschaft würde die serienmäßige Ausrüstung von Pkw, Lkw und Transportern mit ESP und von Motorrädern mit ABS die Unfälle mit Personenschaden deutlich reduzieren.

Zukunft

In Studien wird bereits über "automatische Ausweichmanöver" nachgedacht, wobei die sichere und eindeutige Situationserkennung die kurzzeitige Übernahme der Fahrzeugführung sowie die erfolgreiche Rückgabe an den Fahrer ein schwieriges Unterfangen ist. Neben der sicheren Erkennung der Umfeldsituationen sind zudem in kürzester Zeit verschiedene Strategien für geeignete Ausweichmanöver zu erarbeiten und zu bewerten. Auch ist gerade bei autonomen Eingriffen die Frage der Produkthaftung nicht zu unterschätzen. Bei allen Assistenzsystemen ist die Zusammenarbeit von Ingenieuren, Psychologen, Ergonomen und Juristen notwendig.

Literatur

• AAET - Automatisierung, Assistenzsysteme und eingebettete Systeme für Transportmittel, Tagungsbeiträge 7. Braunschweiger Symposium vom 21-23 Febr.2006, Herausgeber: Gesamtzentrum für Verkehr Braunschweig eV (GZVB) 327 Seiten, ISBN 3-937655-07-7 für 69,00 Euro

Weblinks

• Statistisches Bundesamt (Verkehr)
• EU-Förderprogramm PReVeNT
• Invent - eine Forschungsinitiative deutscher Unternehmen; gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung
• Intelligent Transportation Systems
• Bester Beifahrer - eine Kampagne des Deutschen Verkehrssicherheitsrates zu Fahrerassistenzsystemen