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Intelligente Fahrzeuge bremsen heute selbst

Technologie

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23/03/2016
  • Notbremsassistenten (Autonomous Emergency Braking oder AEB) kombinieren moderne Fahrerassistenzsysteme mit dem elektronischen Stabilitätsprogramm (ESC), um Kollisionen zu vermeiden

Ein Notbremsassistent ist ein vorausschauendes Fahrerassistenzsystem für Kraftfahrzeuge, das bei Gefahr vorbeugend eine Notbremsung unterstützt oder sogar selbstständig mit dem Ziel einleitet, Kollisionen mit Hindernissen aller Art auf intelligente Weise zu vermeiden. Falls das nicht möglich ist, heißt das Ziel maximale Reduzierung der Aufprallgeschwindigkeit. Die Basis der AEB-Technologie sind vernetzte Sensoren, die permanent sowohl die elementaren Fahrzustände wie Geschwindigkeit, Beschleunigung und Abstände, als auch Pedalstellungen und Lenkwinkel ermitteln sowie bewerten. Diese Sensoren registrieren dabei beispielsweise, wenn sich der Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug zunehmend verringert. Ein Bordcomputer errechnet aus den ermittelten Geschwindigkeits-  und Abstandsdaten, wann der Fahrer das Fahrverhalten ändern müsste, um einen Aufprall zu verhindern. Bleibt eine erforderliche Reaktion wie zum Beispiel Gaswegnahme oder Bremsen aus, leitet das System selbst geeignete Maßnahmen ein. Experten gehen davon aus, dass sich durch den konsequenten Einsatz moderner Notbremsassistenten rund 35 Prozent aller Unfallverletzungen im Straßenverkehr vermeiden ließen.

Die einfachste Form eines Bremsassistenten (Brake Assist System – BAS) wurde in Deutschland bereits 1996 eingeführt. Der reine Auffahrwarner (Forward Collision Warning – FCW) erkennt Abstände und Geschwindigkeitsdifferenzen und warnt den Fahrer akustisch wie visuell vor der Kollision. Ein Eingriff in das Fahrverhalten des Fahrzeugs findet nicht statt. Entsprechend kann die Kollision nur vermieden werden, wenn der Fahrer die Warnung registriert und selbst rechtzeitig geeignete Maßnahmen einleitet.

In erweiterten Systemen wird diese Auffahrwarnung mit einem Bremsassistenten verbunden, der weitere Sensoren überwacht und auf diese Weise in der Lage ist, das Verhalten des Fahrers zu bewerten und ihn auf intelligente Weise zu unterstützen. Bei der Kombination von FCW mit BAS werden beispielsweise die Pedale durch Sensoren überwacht, erkennt das System anhand von plötzlich nachlassendem Druck auf dem Gaspedal in Verbindung mit dem plötzlichen Betätigen des Bremspedals die Absicht des Fahrers, auf eine Gefahrensituation mit einer Notbremsung zu reagieren. In diesem Fall kann das System sofort den vollen Bremsdruck zur Verfügung stellen, der für die maximale Verzögerung notwendig ist.

Notbremsassistent mit Fußgängererkennung

Noch einen Schritt weiter geht schließlich ein autonom arbeitendes Notbremssystem, das kritische Situationen durch seine Umfeldsensorik frühzeitig erkennt und daraufhin selbstständig geeignete Maßnahmen zur Unfallvermeidung einleitet. In diesem Fall ist die Reaktion des Fahrers weder erforderlich, noch ausgeschlossen. Der Fahrer kann die Kontrolle jederzeit wieder selbst übernehmen. Ein solches System wurde in Europa erstmals radarbasiert im Jahr 2006 bei der Mercedes-Benz S-Klasse eingeführt und hatte seinerzeit eine mehrstufige Warn- und Eingriffsstrategie. Notbremssysteme sind immer aktive und vorausschauende Systemen. Bei einer drohenden Kollision bremst das System automatisch und reduziert so die Geschwindigkeit. Erst wenn der errechnete Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug zu gering wird, leitet das System schließlich selbsttätig eine Vollbremsung ein. In den autonomen Systemen kommen Lidar, Kameras und/oder exakt messende Radarsensoren zum Einsatz.

Notbremsassistenten unterscheiden drei verschiedene Einsatzanforderungen: Fußgänger (Pedestrian), Stadt (City) und Autobahn/Landstraßen (Inter-Urban). Während die Regelalgorithmen für den Stadtverkehr insbesondere auf Kolonnenfahrten, häufiges Abbremsen/Anfahren und Kreisverkehre optimiert werden, arbeiten die Systeme auf Autobahnen und Landstraßen angepasst an höhere Geschwindigkeiten und größere Sicherheitsabstände. Das Fußgänger-AEB verfügt beispielsweise über spezielle Sensoren, die Personen im Umfeld, die plötzlich vor das Fahrzeug treten könnten, jederzeit identifizieren können.

Ideal ergänzt wird die AEB-Technik durch zusätzliche Systeme zum Insassenschutz. Wird ein Aufprall auf ein Hindernis unvermeidbar, können diese Systeme binnen Sekundenbruchteilen die Sicherheitsgurte vorspannen, Rückenlehnen aufrichten und umgeklappte Kopfstützen aufstellen. Und selbst nach dem Aufprall sind die Einflussmöglichkeiten noch nicht erschöpft. Ist beispielsweise das Airbagsteuergerät ins System integriert, kann der Bordcomputer das Fahrzeug nach Auslösen der Airbags über die ESC-Steuereinheit selbstständig stabilisieren und abbremsen, um zumindest Folgekollisionen weitestgehend zu vermeiden.

Ein Demofahrzeug mit Radarsensor und Kamera ausgestattet erfasst mit den Sensoren einen Radfahrer und warnt sobald sich dieser im Fahrschlauch des Fahrzeugs befindet.