Die Elektronik denkt, der Mensch entscheidet.

Fahrerassistenzsysteme sind elektronische Zusatzeinrichtungen im Fahrzeug, die den Fahrer bei seiner Fahraufgabe unterstützen und damit die Verkehrssicherheit aller Teilnehmer signifikant erhöhen. Bei der BMW Group, dem Pionier auf vielen Gebieten der Fahrzeugelektronik, gilt der Grundsatz: Der Mensch bleibt in der Verantwortung und kann Systeme „übersteuern“ oder abschalten. Denn es ist wichtig, dass Sie als Fahrer entscheiden können, ob Sie trotz grüner Ampel nicht weiterfahren, weil Sie etwa einen Notarztwagen kommen hören. Der Fahrer soll und muss immer Herr des Geschehens bleiben.

Bei allen technischen Möglichkeiten bildet bei der BMW Group eine intelligente und zielgerichtete Aufgabenteilung zwischen Fahrer und Fahrzeug die Basis des Handels. Durch die Verknüpfung der jeweiligen Stärken wird das bestmögliche Ergebnis für Sicherheit, Komfort und Fahrspaß erzielt.

Komplexe Entscheidungen trifft dabei der Fahrer. Denn der Mensch verfügt über die Fähigkeiten der Improvisation und der Fehlertoleranz, außerdem hilft ihm sein Verantwortungsgefühl bei seinen Entscheidungen. Die schnelle Informationsverarbeitung ist die Aufgabe der Fahrzeugelektronik. Systeme ermüden nicht, kommen in keine Stresssituationen und sie können verschiedene Informationen parallel verarbeiten. Konkret: Fahrzeuge der BMW Group bieten dem Fahrer so viele Informationen wie gewünscht und je nach individueller Situation sinnvoll.

Stabilisieren, Manövrieren und Navigieren.

Generell werden Fahrerassistenzsysteme der Aufgabe des Fahrers gemäß in drei Kategorien unterteilt: Stabilisieren, Manövrieren und Navigieren. Anti-Blockier-System (ABS) oder Dynamische Traktions Control (DTC) sind klassische Beispiele für stabilisierende Systeme. Die aktive Geschwindigkeitsregelung (ACC) oder auch die Spurverlassenswarnung assistieren dem Fahrer beim Manövrieren. Satellitenbasierte Zielführungs- und Informationssysteme wie die Navigation bilden die dritte Ebene der Fahrerassistenz. Dabei wird stets berücksichtigt, welche Informationen der Fahrer auch in schwierigen Situationen verarbeiten kann. Um Aufmerksamkeit zu erzeugen, liefern aktuelle wie auch künftige Fahrerassistenzsysteme in der jeweiligen Situation die jeweils passende Hilfestellung in Form von optischen, haptischen oder akustischen Rückmeldungen.

Forschung für mehr Sicherheit im Straßenverkehr - Grundlage: die Unfallanalyse.

Wer konkrete Lösungen zur Unfallvermeidung entwickeln will, muss zunächst die Zusammenhänge kennen und verstehen. Deshalb ist die Fähigkeit zur Analyse und Interpretation von Verkehrssituationen sowie des Verhaltens von Autofahrern und anderen Verkehrsteilnehmern notwendig.

Faktor Mensch – Fehleinschätzungen und Fehlverhalten.

Oft fehlen dem Fahrer notwendige Informationen, um richtig reagieren zu können – er kann z. B. nicht um die Ecke oder durch geparkte Autos hindurch sehen. 23 % der Unfälle mit Querverkehr und 16 % der Unfälle mit Gegenverkehr an deutschen Kreuzungen passieren aufgrund von Sichtbehinderungen. Das Schutzpotenzial der passiven Sicherheitssysteme wie Gurt und Airbags ist zwar sehr hoch, aber auch weitgehend ausgeschöpft.

Forschungsprojekt "Querverkehrsassistent"

Darüber hinaus entfalten sie ihre Sicherheitswirkung erst, wenn ein Unfall bereits passiert ist. Die Zukunft gehört also den aktiven Sicherheitsfeatures. Wenn diese dem Fahrer im entscheidenden Moment assistieren, können Fahrfehler gemildert oder korrigiert und Unfälle bereits im Vorfeld entschärft oder verhindert werden. Elektronische Fahrerassistenzsysteme können mit ihren intelligenten Funktionen Risiken frühzeitig erkennen, über Gefahren rechtzeitig informieren oder Handlungsempfehlungen geben. So kann der Fahrer richtig handeln und die Situation entschärfen oder im besten Falle verhindern.

Entwicklungsstart: Verstehen durch Analyse.

Die Ingenieure der BMW Group Forschung und Technik analysieren im Vorfeld eine Vielzahl von Unfallszenarien, um daraus dann zielführende Lösungen entwickeln zu können. Dazu gehören Fahrunfälle, Abbiegeunfälle in den verschiedensten Szenarien, Unfälle beim Einbiegen oder an Kreuzungen mit unterschiedlichen Verkehrsteilnehmern, Unfälle durch ruhenden Verkehr z. B. am Stauende oder im Stop-and-Go-Verkehr u.v.a. Dafür werden neben den Daten der BMW Group Unfallforschung auch Informationen des Statistischen Bundesamts Wiesbaden, des Unfallforschungsprojektes GIDAS (German In-Depth Accident Study) ausgewertet, sowie internationale Analysen herangezogen.

Unfalltypen.

Der häufigste Unfalltyp bei schweren und tödlichen Verkehrsunfällen ist der Fahrunfall (43 %), bei denen der Fahrer auf gerader Strecke die Kontrolle über das Fahrzeug verliert. An zweiter Stelle steht der Unfall im Längsverkehr mit einem Anteil von ca. 21 %. Dies sind Konfliktszenarien mit entgegenkommenden bzw. seitlich oder voraus fahrenden Fahrzeugen. Den weitaus größten Anteil haben dabei Auffahrunfälle mit 37,6 %, die sich oft aufgrund von ungenügendem Sicherheitsabstand oder Unaufmerksamkeit ereignen.

Forschungsprojekt "Querverkehrsassistent"

Unfälle im Kreuzungsbereich (Abbiegen, Einbiegen und Kreuzen) machen 17 %, und Unfälle, bei denen ein Fußgänger die Straße überquert, ca. 10 % aller Unfälle aus. Diese Daten, eine genaue Auswertung und Interpretation liefern den Forschern die Grundlage zur Entwicklung geeigneter Assistenzsysteme zur Unfallvermeidung. Die Gefahrenbremsung zum Schutz von Fußgängern, der Querverkehrsassistent, die Geisterfahrerinformation sowie die Kurveninformation adressieren in umgekehrter Reihenfolge jeweils einen der o.g. Unfalltypen und sollen somit gezielt zur Erhöhung der Verkehrssicherheit beitragen.

Daten über die vollzogenen oder versuchten Fahrmanöver zur Unfallverhinderung sind für die Interpretation noch wertvoller. Ein Beispiel: Ein Fahrer nähert sich einer Kreuzung. Der Querverkehr hat Vorfahrt. Passiert hier ein Unfall, ist dieser in 33 % der Fälle auf eine Missinterpretation, in 23 % auf mangelnde Sicht zurückzuführen. Das Schlimme: 42 % der Unfallverursacher unternehmen keinen Bremsversuch, 60 % keinen Lenkversuch. Ein rechtzeitiger Hinweis auf die drohende Gefahr hätte hier sicherlich zu anderen Zahlen geführt.

Forschung für mehr Sicherheit im Straßenverkehr - Gefahrenbremsung zum Schutz von Fußgängern.

Dank moderner Rückhaltesysteme, crashoptimierter Fahrzeugkarosserien und Verbesserungen in der Verkehrsinfrastruktur ist die Zahl der Verkehrstoten in vielen Ländern seit Jahren rückläufig. Zwischen 1970 und 2004 ging die Zahl der im Straßenverkehr Getöteten in vielen europäischen Ländern entscheidend zurück: In Österreich um 61 %, in Frankreich um 65 %, in Italien um 45 %, in Schweden um 63 % und in Großbritannien um 57 %.

Forschungsprojekt "Gefahrenbremsung zum Schutz von Fußgängern"

In Deutschland war in diesem Zeitraum ein Rückgang von 73 % zu verzeichnen. Auch in den USA ist eine Veränderung um 81 % zwischen 1970 und 2001 zu verzeichnen gewesen. Auch innovative Fahrerassistenzsysteme tragen zu diesem Rückgang bei. Und das obwohl Fahrzeugbestand und Verkehrsdichte konstant steigen. In den letzten 30 Jahren hat sich die Gesamtfahrleistung auf deutschen Straßen annähernd verdoppelt. Das reicht den Ingenieuren der BMW Group aber nicht. Sie arbeiten an noch effektiveren Systemen zum Schutz aller Verkehrsteilnehmer. Fußgänger sind im Falle einer Kollision mit einem Fahrzeug besonders gefährdet. Schwere Verletzungen sind leider zu häufig. Deshalb hat die BMW Group Forschung und Technik im Rahmen eines Forschungsprojekts ein Sicherheitssystem entwickelt, das bevorstehende Kollisionen mit Fußgängern erkennt, um durch geeignete Maßnahmen die Folgen für die Beteiligten möglichst gering zu halten. Der siebte Sinn:

Infrarotkamera, Radar und Laserscanner.

Bis ein Mensch aufgrund seiner natürlichen Reaktionszeit handeln kann, vergeht wertvolle Zeit. Man kann von einer menschlichen Reaktionszeit von rund einer Sekunde ausgehen. Faktoren wie Müdigkeit oder Alkohol führen leicht zu einer Verdopplung, Unaufmerksamkeit oder Ablenkung können zu einer Vervielfachung der „Schrecksekunde“ führen. Hier setzt das Gefahrenbremsungssystem an. Das System erfasst mit unterschiedlichen Sensortechnologien wie Infrarotkamera, Radar und Laserscanner die Fahrzeugumgebung, unterscheidet zwischen Fußgängern, Fahrzeugen und anderen Objekten und berechnet softwaregestützt, ob der Fahrer die Kollision noch vermeiden kann. Das System erkennt also Objekte im Wahrnehmungsbereich der Sensorik, klassifiziert diese beinahe gleichzeitig in Sekundenbruchteilen und entscheidet, ob diese als relevant oder unerheblich für die Sicherheit einzuschätzen sind. Das geschieht über Sensormesswerte.

So erkennt der Sensor z. B. Beine in Bewegung und anhand des Wärmebildes, einem Konturenvergleich und der Bewegungsrichtung wird ein Fußgänger auf Kollisionskurs detektiert. Das System stellt so sicher, dass es sich tatsächlich um eine potentielle Unfallsituation handelt – eben, wenn ein Fußgänger plötzlich vor einem nahenden Fahrzeug auf die Straße tritt.

Hierbei kommt die im Vergleich zu einem Menschen geringere Reaktionszeit technischer Systeme, und damit verbunden ein wesentlich kürzerer Anhalteweg, voll zum Tragen. Immerhin beträgt allein der Reaktionsweg bei einer Geschwindigkeit von 50 km/h im Normalfall schon 15 Meter. Dazu kommt dann noch der Bremsweg.

Verkürzte Reaktionszeit.

Forschungsprojekt "Gefahrenbremsung zum Schutz von Fußgängern"

Die Umgebungserfassung liefert innerhalb weniger Hundert Millisekunden alle detektierten und klassifizierten vor dem Fahrzeug befindlichen Hindernisse an die Situationsinterpretation. Diese entscheidet in wenigen Millisekunden, ob eine potentielle Gefahrensituation vorliegt. Die Frage: Läuft ein Fußgänger auf derselben Trajektorie wie das Fahrzeug und lässt sich daraus ein Kollisionskurs vorhersagen? Wird diese Frage mit ja beantwortet und kann weder der Fußgänger aus eigener Bewegung aus der gefährlichen Situation herauskommen, noch der Fahrer adäquat reagieren, dann greift das System ein. In dem nachfolgenden Zeitraum bis zum möglichen Aufprall können nun Maßnahmen eingeleitet werden, die den Zusammenstoß verhindern oder zumindest die Folgen des Unfalls durch die Reduzierung der Aufprallenergie vermindern. Denkbare Beispiele dafür sind Warnungen, die der jeweiligen Situation angepasst, den Fahrer entweder visuell oder durch akustische Signale auf die drohende Kollision hinweist. In der Realität kann der Fahrer in letzter Sekunde oftmals einen Unfall durch schnelles Ausweichen verhindern. Darüber hinaus können eine Verringerung der Geschwindigkeit durch erhöhtes Motorschleppmoment oder den Aufbau von Bremsdruck, sowie die Bremsunterstützung, wenn sich der Fahrer für eine Bremsung entscheidet, hilfreich sein. Wenn dem Fahrer keine Handlungsoptionen mehr offen stehen, ist eine Gefahrenbremsung lebensrettend. Dazu muss die Sensorik aber die Situation zuverlässig einschätzen und interpretieren können. In dem Forschungsprojekt ist ein solcher Bremseingriff in einem klar definierten Versuchsaufbau dargestellt.

Quelle: BMW Presse-Information vom 25.10.2007