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Verkehrsforschungsinitiative INVENT und Opel
präsentieren Entwicklungsergebnisse
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Stauassistent und Fahrumgebungs-Erfassung machen Verkehr
der Zukunft sicherer
Rüsselsheim/München. Nach vierjähriger Forschungs- und
Entwicklungsarbeit hat Opel heute gemeinsam mit anderen
deutschen Autoherstellern in München die Technik für
künftige Fahrzeuggenerationen präsentiert. Die vom
Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte
Initiative INVENT (Intelligenter Verkehr
und nutzergerechte Technik) hat Lösungen
für den Verkehr der Zukunft mit dem Ziel erarbeitet, das
Autofahren sicherer und komfortabler zu machen. Der
Schwerpunkt von Opel bei diesem Projekt lag auf der
Entwicklung eines Stauassistenten sowie einer
Fahrumgebungs-Erfassung. „Unsere Technologie optimiert
sowohl die aktive als auch die passive
Fahrzeugsicherheit“, betont Hans H. Demant,
Vorstandsvorsitzender der Adam Opel AG und Vice
President Engineering, General Motors Europe.
„Elektronische Assistenzsysteme und intelligente
Verkehrssteuerung bieten vielfältige Möglichkeiten. Opel
beteiligt sich seit vielen Jahren an Forschungsprojekten
wie INVENT und unterstreicht damit sein Engagement für
nachhaltige und sichere Mobilität.“
Das Gesamtbudget von INVENT beläuft sich auf 75
Millionen Euro, rund 45 Prozent dieser Summe kommen vom
Bundesministerium für Bildung und Forschung, der andere
Teil wird von den Projektteilnehmern getragen. Neben
Opel beteiligen sich 23 weitere Unternehmen der
Automobil-, Zulieferer-, Software- und
Elektronikindustrie sowie Forschungsinstitute an INVENT.
Mit einem Vectra GTS demonstrierte Opel heute die
Wirkungsweise eines elektronischen Stauassistenten im
Zusammenspiel mit einer Fahrumgebungserfassung. Dieses
System soll den Fahrer bei Stop-and-Go-Verkehr entlasten
und gleichzeitig die Sicherheit im Straßenverkehr
erhöhen. „Vereinfacht gesagt, kann das Auto sehen,
mitdenken und auf verschiedene Situationen entsprechend
reagieren“, erläuterte Bruno Praunsmändel, Leiter
Vorausentwicklung Elektronik der Adam Opel AG, bei der
Präsentation. „Verschiedene Sensoren erkennen die
Umgebung des Autos. Eine Software analysiert die Daten
und leitet sie an unterschiedliche Anwendungen wie
beispielsweise den hier realisierten Stauassistenten
weiter.“
Was
zunächst einfach klingt, ist ein komplexes System aus
Lidarsensoren und Videokameras. Lidarsensoren (Light
Detection and Ranging – Messmethode
analog zum Radar, jedoch mit Laserlicht) sendet stark
gebündelte, nicht sichtbare Laserstrahlen zur
Entfernungsmessung und Geschwindigkeitsbestimmung von
Objekten aus. Lasersensoren haben bei ähnlicher
Reichweite wie Radarsensoren ein deutlich größeres
Sichtfeld mit gleichzeitig höherer horizontaler
Auflösung. Lidarsensoren erkennen zudem eingeschränkte
Sichtverhältnisse wie Nebel oder Schneefall und geben
diese Informationen zur Verarbeitung an das System
weiter. Im Projekt „Fahrumgebungserfassung“ hat Opel
einen innovativen Lidarsensor entwickelt, der ein sehr
großes horizontales Sichtfeld mit gleichzeitig großer
Reichweite kombiniert, wie es bisher nur durch die
Verwendung von zwei unterschiedlichen Einzelsensoren
möglich war.
Darüber hinaus zeichnet eine Videokamera das Bild der
Fahrzeugumgebung auf. Die einzelnen Bildpunkte (Pixel)
werden ausgewertet und verarbeitet. Die so erkannten
Objekte können in verschiedene Kategorien wie zum
Beispiel Fahrzeuge, Fahrbahnmarkierungen und
Verkehrszeichen klassifiziert werden. Auf diese Weise
erhält das System zusätzliche Informationen über die
Fahrzeugumgebung.
Sicherer und komfortabler durch den täglichen Stau
Laut einer Studie des ADAC bedeutet der tägliche Stau
auf deutschen Straßen einen Zeitverlust von rund 13
Millionen Stunden, einen zusätzlichen
Kraftstoffverbrauch von 33 Millionen Litern und einen
volkswirtschaftlichen Schaden von etwa 250 Millionen
Euro. Im Stau kommt es zudem häufig zu Auffahrunfällen
in Folge von Unachtsamkeit der Autofahrer. Mit Hilfe des
von Opel entwickelten Stauassistenten sollen Unfälle
dieser Art künftig vermieden, der Fahrer unterstützt
und der Verkehrsfluss verbessert werden. In Ergänzung
zur bisherigen adaptiven Abstands- und
Geschwindigkeitsregelung, die bei hohen
Geschwindigkeiten eingesetzt wird, erweitert der
Stauassistent dieses System auf Situationen im
Stop-and-Go-Verkehr – also geringe Geschwindigkeiten bis
hin zum Stillstand bei gleichzeitig hoher
Fahrzeugdichte.
Der Stauassistent arbeitet mit in der Fahrzeugfront
platzierten Sensoren. Opel hat dazu Lasersensoren in
Stoßfänger und Frontscheinwerfer sowie eine Kamera in
den Innenspiegelfuß integriert. Zwei Nahbereichs-Laser
(Reichweite 0,5 bis 50 Meter) und zwei
Fernbereichs-Laser (1 bis 150 Meter) messen Abstand und
Geschwindigkeit vorausfahrender Fahrzeuge. Der
Fernbereichs-Laser erkennt zudem eingeschränkte
Sichtverhältnisse wie bei Nebel oder Schneefall. Die
Nahbereichssensoren konnten erstmals in die
Frontscheinwerfer integriert werden, wodurch die
Opel-Techniker Vorteile bei Funktion und Design erzielt
haben. Die Kamera erkennt Fahrbahnmarkierungen sowie die
Position des eigenen Fahrzeugs innerhalb der Fahrspur
und überwacht in einem Winkel von 45 Grad die Straße vor
dem Fahrzeug in einer Entfernung von sechs bis 60
Metern.
Bei der Fülle von Informationen, die das System
verarbeitet, bestand für die Opel-Ingenieure eine große
Herausforderung darin, die Daten möglichst
nutzerfreundlich aufzubereiten. Überfrachtete
Bedienelemente und Displays überfordern den Fahrer eher,
als ihn zu entlasten. Intuitive Bedienung und geringe
Ablenkung des Fahrers standen bei der Entwicklung des
Bedienkonzeptes daher ganz oben im Lastenheft. Die
Techniker entschieden sich dafür, sämtliche Anzeigen in
das Tachoinstrument zu integrieren. Dadurch ist
gewährleistet, dass sie im direkten Blickfeld des
Fahrers liegen. Die Bedienelemente befinden sich im
Blinkerhebel und am Lenkrad.
Modernste Technik – einfach zu bedienen
Die Funktionsweise des Stauassistenten ist denkbar
einfach: Der Fahrer gibt einen Sollabstand zum
vorausfahrenden Fahrzeug an. Er kann zwischen vier
Abständen wählen, wobei der geringste dem gesetzlich
vorgeschriebenen Mindestabstand entspricht. Haben die
Sensoren ein Fahrzeug erkannt, wird im Tacho-Display ein
Fahrzeugsymbol angezeigt. Zwei vertikale Balken
markieren die Fahrspur, vier horizontale Balken den
Sollabstand. Verlangsamt das vorausfahrende Fahrzeug
seine Geschwindigkeit, bremst der Stauassistent das
Auto automatisch ab, ohne dass der Fahrer das Bremspedal
betätigen muss. Beschleunigt der Vordermann, nimmt der
Wagen mittels Stauassistenten ebenfalls Fahrt auf und
hält den Abstand konstant. Bleibt das vordere Fahrzeug
stehen, wird der eigene Pkw gleichfalls bis zum
Stillstand abgebremst. Falls das Auto länger als zwei
Sekunden steht, muss der Fahrer per Knopfdruck das
Signal zur Weiterfahrt geben. Darüber hinaus übernimmt
der Stauassistent mit Hilfe der Fahrspurinformation
sowie einer eigens entwickelten erweiterten Servolenkung
auch die Spurhaltung – das heißt, Abweichungen von der
Fahrbahnmitte werden durch Lenkeingriff selbsttätig
korrigiert. Ab einer Geschwindigkeit von zirka 50 km/h
wird der Stauassistent automatisch deaktiviert.
Entwicklung zur Serienreife
Bei der Präsentation in München hat der Stauassistent
seine Alltagstauglichkeit eindrucksvoll bewiesen. Die
Opel-Ingenieure arbeiten inzwischen daran, das System
zur Serienreife weiterzuentwickeln. Dabei müssen sie
nicht zuletzt die künftigen Kosten für die Kunden im
Auge behalten, denn es entspricht der Leitlinie von
Opel, nützliche innovative Technik möglichst vielen
Autofahrern zu bezahlbaren Preisen zugänglich zu machen.
Ein weiterer Schritt ist die Verknüpfung mit anderen
Fahrer-Assistenzsystemen wie beispielsweise
Navigationssystemen oder Systemen zur Erfassung der
lokalen Verkehrslage. Ziel der Ingenieure ist es, das
Fahrzeug nach dem „Sehen“, „Denken“ und „Lenken“ auch
mit anderen Automobilen kommunizieren zu lassen, um den
Verkehr dadurch noch sicherer zu machen.