Der Weg zum sensitiven Auto : Sicherheits-Systeme arbeiten künftig zusammen. Dr. Rainer Kallenbach,

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1 Juni 2005 RF Der Weg zum sensitiven Auto : Sicherheits-Systeme arbeiten künftig zusammen Dr. Rainer Kallenbach, Bereichsvorstand Geschäftsbereich Automobilelektronik der Robert Bosch GmbH, zuständig für Steuergeräte, Halbleiter und Fahrerassistenz-Systeme Vortrag zum 57. Internationalen Motorpressekolloquium, Juni 2005 in Boxberg Robert Bosch GmbH Postfach Stuttgart Corporate Communications Richard.Backhaus@bosch.com Telefon: Telefax: Leitung: Uta-Micaela Dürig Presse-Forum:

2 Das Auto wird schon bald rundum sehen können. Natürlich nicht im üblichen Wortsinn: Es wird mit Sensoren und elektronischen Systemen ausgestattet sein, welche die Fahrzeugumgebung wahrnehmen und interpretieren, gefährliche Situationen frühzeitig erkennen und den Fahrer bei seinen Fahrmanövern unterstützen können. An diesem sensitiven Auto arbeitet Bosch derzeit intensiv. Mit Hilfe der elektronischen Fahrzeugumfelderfassung lassen sich zahlreiche neuartige Fahrerassistenz-Systeme verwirklichen. Sie sollen die Aufmerksamkeit des Fahrers schärfen, ihn vor gefährlichen Situationen warnen und im Notfall sogar selbsttätig in Fahrmanöver eingreifen. Das klingt nach einer Zukunftsvision, doch wer Bosch kennt, weiß, dass sie greifbar ist. Die Markteinführung wird stufenweise erfolgen. Entlastung des Fahrers mit neuen Fahrerassistenz-Systemen: Parkassistent und ACCplus Bosch bietet heute bereits zwei zukunftsweisende Komfortsysteme: Die Einparkhilfe mit Ultraschallsensoren zur Erfassung des Fahrzeug-Nahfelds und die automatische Abstandsregelung (Adaptive Cruise Control, ACC) mit Fernbereichs-Radarsensor, welche die Situation im Fernbereich vor dem Fahrzeug erfasst und die zunehmend in neuen Fahrzeugen zu finden ist. Auf Basis dieser Systeme entwickelt Bosch derzeit weitere Fahrerassistenz-Systeme mit noch höherer Leistungsfähigkeit. 2

3 Neue Parkassistenzsysteme werden das Einparken noch einfacher machen Der semi-autonome Park-Assistent von Bosch wird künftig das Einparken erleichtern. Er misst mit Hilfe seitlich am Fahrzeug montierter Ultraschallsensoren die Länge und Tiefe einer Parklücke während der Vorbeifahrt. Aus allen ertasteten Daten berechnet ein Mikrocomputer nun die Lenkmanöver, die notwendig sind, um das Auto sicher in die Lücke zu steuern. Diese Lenkmanöver können entweder dem Fahrer als Handlungsanweisung optisch oder akustisch gezeigt werden, oder in einer weiteren Ausbaustufe namens Park Steering Control mittels einer elektronisch steuerbaren Servolenkung direkt in die richtigen Lenkbewegungen umgesetzt werden. Das auf diese Weise unterstützte Einparken ist eine wichtige Entlastung im dichten Getümmel der Städte. Der semi-autonome Park-Assistent ist 2007 serienbereit. ACCplus für den gesamten Geschwindigkeitsbereich Die Funktionsweise des Fahrerassistenz-Systems Adaptive Cruise Control (ACC) von Bosch dürfte bekannt sein: Es erkennt vorausfahrende Fahrzeuge, ermittelt deren Geschwindigkeit und hält durch automatische Bremsen- und Motorsteuerung den richtigen Sicherheitsabstand ein. Sobald sich im Messbereich kein Fahrzeug mehr befindet, beschleunigt das System wieder auf die vorgewählte Geschwindigkeit. Auf diese Weise integriert ACC das Fahrzeug harmonisch in den Verkehrsfluss. Es lässt den Fahrer nicht nur entspannter ans Ziel kommen, sondern erhöht auch seine Aufmerksamkeit für das Verkehrsgeschehen. 3

4 Nun erweitert Bosch die Funktion des ACC: Künftig wird das System anders als die bisherigen Generationen auch bei Fahrgeschwindigkeiten unter 30 km/h bis hin zum Stillstand des Fahrzeugs arbeiten. Es hält bis herunter zur Kriechgeschwindigkeit die Sicherheitsdistanz zum vorausfahrenden Fahrzeug ein und bremst im Stop-and-Go-Verkehr selbsttätig bis zum Stillstand ab. Fährt das vordere Fahrzeug wieder an, wird der Fahrer visuell und akustisch darauf aufmerksam gemacht. Dieser entscheidet, ob das Fahrzeug nach dem Halt wieder anfährt oder nicht. Wenn er dem vorausfahrenden Auto folgen will, genügt eine kurze Betätigung des ACC-Bedienelements am Lenkrad oder ein leichtes Drücken des Gaspedals. Damit unterstützt ACCplus den Fahrer besonders wirksam bei zähfließendem Verkehr und im Stau. Selbstverständlich kann der Fahrer jederzeit in das System eingreifen und sein Auto selbst beschleunigen oder abbremsen. Diese Eingriffsmöglichkeiten für den Fahrer haben alle ACC-Systeme gemeinsam, denn ACC soll wie alle Assistenzsysteme von Bosch den Fahrer entlasten und nicht bevormunden. ACCplus wird im Jahr 2006 in Serie gehen. Videosensoren unterstützen den Fahrer In künftigen Fahrerassistenz-Systemen spielen neben Ultraschall- und Radarsensoren neue Videosensoren eine zentrale Rolle, da sie die Interpretation visueller Informationen gezielt unterstützen. In naher Zukunft wird Bosch sie für den Einsatz in Fahrzeugen anbieten können und damit eine Vielzahl neuer Funktionen erschließen. Beispielsweise entwickelt Bosch auf Basis einer Video-Frontkamera Systeme für die Fahrspurerkennung. Dabei werden die Fahrbahnbegrenzungen und der Verlauf 4

5 der Fahrspur erfasst. Droht das Fahrzeug unbeabsichtigt die Spur zu verlassen, warnt das System den Fahrer. Die sehr leistungsfähige Kamera kann darüber hinaus für weitere Funktionen wie zum Beispiel Nachtsichtunterstützung, Verkehrszeichenerkennung, Erkennung anderer Fahrzeuge, oder auch Erkennung von Hindernissen in der Fahrspur eingesetzt werden. Predictive Safety Systems (PSS) der nächste Schritt zu mehr Sicherheit In kritischen Fahrsituationen entscheiden häufig lediglich Sekundenbruchteile, ob es zu einem Verkehrsunfall kommt oder nicht. So haben Studien ergeben, dass rund 60 Prozent der Auffahrunfälle und fast ein Drittel der Frontalzusammenstöße gar nicht passieren würden, wenn der Fahrer nur eine halbe Sekunde früher reagieren könnte. Mehr als ein Drittel aller Unfälle ist durch Spurwechsel und durch unbeabsichtigtes Verlassen der Fahrspur ausgelöst. Etwa ein weiteres Drittel der Unfälle ist durch Auffahren und durch Frontalzusammenstöße verursacht. Mehr als zwei Drittel aller Auffahrunfälle entstehen durch Unachtsamkeit. In weiteren zwanzig Prozent ist zu dichtes Auffahren im Spiel. Zur Vermeidung derartiger Auffahrunfälle entwickelt Bosch daher die eher komfortorientierten Fahrerassistenz-Systeme weiter zu der Produktgruppe der vorausschauenden Sicherheitssysteme Predictive Safety Systems (PSS). Einen ersten Schritt bietet der Predictive Brake Assist (PBA), die erste Ausbaustufe des Predictive Safety Systems: Erkennt der Radarsensor des ACC eine kritische Verkehrssituation, legt das Sicherheitssystem die Bremsbeläge unmerklich an die Bremsscheiben an und stellt den Bremsassistenten auf eine 5

6 eventuelle Notbremsung ein. Betätigt der Fahrer die Bremsen, können so wichtige Sekundenbruchteile bis zur vollen Verzögerungswirkung gewonnen werden. Dieses System ging 2005 im Audi A6 erstmals in Serie. Die zweite Ausbaustufe erweitert den Funktionsumfang des PBA: Predictive Collision Warning (PCW) warnt den Fahrer rechtzeitig vor kritischen Situationen, so dass er schneller reagieren und in vielen Fällen den Unfall vermeiden kann. Dazu löst das System beispielsweise einen kurzen, spürbaren Bremsruck aus. Zusätzlich kann PCW reversible Schutzsysteme wie elektrische Gurtstraffer für die Insassen aktivieren. Dieses System wird Bosch 2006 in Serie bringen. Die Predictive Emergency Brake (PEB), die dritte Ausbaustufe der Predictive Safety Systems, nutzt neben dem Fernbereichs- Radar auch Videosensorik. PEB kann zu den Funktionen von PBA und PCW zusätzlich im Notfall eine automatische Notbremsung auslösen. Diese Funktion wird jedoch erst aktiviert, wenn der Fahrer nicht oder nur unzureichend auf die vorausgegangene Warnung reagiert hat und eine Kollision nicht mehr zu vermeiden ist. Die automatische Notbremsung bewirkt, unabhängig von der Fahrerreaktion, eine maximale Fahrzeugverzögerung. Hierdurch kann die Aufprallenergie deutlich vermindert werden, so dass in Verbindung mit modernen Rückhaltesystemen die Unfallschwere deutlich reduziert werden kann. Die unfallbeteiligten Personen können so noch besser geschützt werden. Bosch plant, solche Systeme ab 2009 anzubieten. Prädiktive Sicherheitssysteme können dazu beitragen, die Zahl der bei Unfällen getöteten Personen um 35 Prozent zu reduzie- 6

7 ren. Der volkswirtschaftliche Schaden durch Sachschäden könnte um bis zu 45 Prozent gesenkt werden. CAPS kombiniert aktive und passive Sicherheitssysteme Das Beispiel der prädiktiven Sicherheitssysteme PSS zeigt es: Künftige Assistenzfunktionen erfordern eine enge Vernetzung aller aktiven und passiven Sicherheitssysteme mit den vorausschauenden Fahrerassistenz-Systemen, um den vollen Nutzen zu erschließen. Bosch hat deshalb das Programm CAPS (Combined Active and Passive Safety) gestartet. Bereits auf Basis der Verbindung von ESP, Bremsassistent und Airbag-Steuergerät können Funktionen verwirklicht werden, die die Sicherheit im Straßenverkehr erheblich verbessern. In vielen Fällen kündigen sich unfallträchtige Situationen durch starkes Über- oder Untersteuern oder durch den Beginn einer Notbremsung an. ESP kann solche fahrdynamisch kritischen Zustände erkennen und passive Sicherheitssysteme aktivieren. So werden beispielsweise die Sicherheitsgurte gestrafft, um Fahrer und Insassen optimal im Sitz zu positionieren und das Verletzungsrisiko bereits im Vorfeld eines möglichen Unfalls zu minimieren. Auch die Umfeldsensorik heutiger Fahrerassistenz-Systeme kann einen Beitrag zum Insassenschutz leisten. Sie berechnet dazu Zeitpunkt und Ort des Aufpralls sowie die Relativgeschwindigkeit zum Unfallgegner. Mit Hilfe dieser Informationen lassen sich Schutzsysteme rechtzeitig und situationsgerecht ansteuern. Zusammen mit den Sensoren, die das Fahrzeugumfeld erfassen, erschließt CAPS so weitere Potenziale zur Unfallvermeidung und Verletzungsminderung. 7

8 Mit CAPS werden also in Zukunft nicht nur Kollisionen im Frontbereich verhindert oder entschärft, der Fahrer wird auch in Gefahrensituationen, die potenziell zu Seiten-, Heck-, Mehrfach-Crashs oder zu einem Fahrzeugüberschlag führen, aktiv unterstützt und geschützt. Durch ihre Assistenz- und Warnfunktionen senken Fahrerassistenz-Systeme künftig das generelle Unfallrisiko. Darüber hinaus werden die Sensoren der genannten Systeme genutzt, um die passive Sicherheit und den Fußgängerschutz zu verbessern. Unfallfreier Straßenverkehr eine Vision? Auch wenn der unfallfreie Straßenverkehr erst einmal Vision bleiben wird: Er ist das anzustrebende Ziel. Bosch sieht zahlreiche Maßnahmen zur schrittweisen Einführung von Komfort- und Sicherheitssystemen, die zu souveränerem Fahren und zu weniger Unfällen führen. Die Europäische Union hat mit dem e-safety-programm die richtige Initiative ergriffen. Fahrzeughersteller und Zulieferer haben die Aufgabe aufgegriffen. Mit den hier vorgestellten prädiktiven Sicherheitssystemen, dem seit zehn Jahren erfolgreich eingeführten aktiven Sicherheitssystem ESP sowie dem integrierten Sicherheitssystem CAPS leistet Bosch einen wesentlichen Beitrag, um dieses Ziel zu erreichen. 8