Autos lernen sehen, kommunizieren und denken

Damit die Assistenzsysteme der Zukunft den Fahrer in jeder Situation optimal unterstützen können, müssen sie viel wissen - mehr als der Fahrer selbst. Das Teilprojekt Fahrumgebungserfassung und -interpretation bringt ihnen das Sehen, Kommunizieren und Denken bei.

Dazu optimieren und erweitern die Wissenschaftler bekannte Systeme zur Informationserfassung, damit sie genauer, umfassender und zuverlässiger arbeiten. Mit Sensoren, die zum Beispiel Laser, Radar und Ultraschall nutzen, und mit Video-Bildverarbeitung werden die Autos Daten sammeln: Über den Zustand der Straßen, über das Wetter, die Temperaturen, den Verkehrsfluss und die genaue Position des Fahrzeugs. Schneller als das menschliche Auge können sie erkennen, wie groß der Abstand zu den vorausfahrenden und folgenden Fahrzeugen ist, ob ein Hindernis auf der Fahrbahn liegt oder die Ampel auf Rot schaltet. Gleichzeitig müssen die Systeme die Möglichkeiten des Fahrers und des Fahrzeugs einschätzen, damit sie im Notfall entscheiden können, wann es Zeit wird einzugreifen.

Die Unmenge an gesammelten Daten wird an Bord der Fahrzeuge in Sekundenbruchteilen zu wichtigen Informationen verarbeitet. So kann das Assistenzsystem drohende Gefahren sicher und rechtzeitig erkennen und entsprechend reagieren.

Schneller und besser reagieren

Aktive Sicherheitssysteme sollen Unfälle vermeiden oder zumindest abschwächen. Sie erfassen gefährliche Situationen und können den Fahrer rechtzeitig warnen, im Notfall auch eingreifen und eine automatische Vollbremsung auslösen. Im Teilprojekt Vorausschauende Aktive Sicherheit arbeiten die Wissenschaftler unter anderem an Assistenzsystemen, die beim Spurwechsel, Abbiegen und Einbiegen helfen.

Der Kreuzungsassistent zum Beispiel soll Rotüberfahrten und Vorfahrtsmissachtungen verhindern und für den Schutz von Fußgängern und Fahrradfahrern sorgen. Er erfasst deshalb alles, was vor und hinter dem Fahrzeug, seitlich und im toten Winkel passiert, erkennt Verkehrszeichen und unterstützt den Fahrer durch die entsprechenden Informationen. Wenn es brenzlig wird und der Fahrer auf eine Warnung nicht oder falsch reagiert, greift der Kreuzungsassistent in Lenkung, Antrieb oder Bremse ein und stabilisiert gleichzeitig das Fahrzeug. Ist eine Kollision nicht mehr zu vermeiden, werden schwache Verkehrsteilnehmer wie Fußgänger und Radfahrer durch angepasste Sicherheitselemente wie flexible Motorhauben oder Stoßfänger geschützt, die ebenfalls in diesem Teilprojekt entwickelt werden.

Stop-and-go automatisch

Anfahren, bremsen, wieder anfahren, wieder bremsen: Stop-and-go-Verkehr ist anstrengend und kostet Nerven. In Zukunft soll der Stauassistent dabei für bessere Laune sorgen, indem er den Fahrer entlastet.

Basis der Entwicklung sind bekannte Funktionen wie Tempomat und Abstandsregelung. Sie werden so kombiniert und erweitert, dass der Stauassistent seine Geschwindigkeit dem Verkehrsfluss anpasst und automatisch den Abstand zum Vordermann hält. Er unterstützt den Fahrer je nach dessen Bedürfnissen beim Anfahren, Bremsen und Lenken und erkennt automatisch mögliche Hindernisse. Damit kann der Stauassistent nicht nur Auffahrunfälle vermeiden, sondern gleichzeitig die Effizienz und Flüssigkeit des Stop-and-Go-Verkehrs erhöhen. Ein weiterer positiver Effekt: Durch das gleichmäßigere Fahren wird auch Kraftstoff gespart.

Wirklich nützliche Technik

Assistenzsysteme müssen nicht nur intelligent, sondern auch einfach und intuitiv zu benutzen sein. Schließlich sollen sie den Fahrer entlasten, nicht belasten. Deshalb durchleuchten die Wissenschaftler in einem Querschnittsprojekt die Themen Fahrerverhalten und Mensch-Maschine-Interaktion.
Systematisch wird untersucht, wie ein Fahrer auf die vielfältigen Anforderungen gerade in riskanten Verkehrssituationen reagiert und was dabei in ihm vorgeht. Ebenso wichtig ist zu wissen, wie er den Umgang mit neuen Systemen lernt, welche Formen der Warnung er am schnellsten aufnimmt und umsetzt, was ihn eher irritiert und damit vielleicht zu Fahrfehlern führt. Der Fahrfehler ist auch das Hauptkriterium eines Verfahrens zur Verkehrssicherheitsbewertung von Assistenzsystemen, welches hier entwickelt wird.
Die Ergebnisse dieser Forschungsarbeiten dienen als Grundlage für die Auslegung möglichst einfacher und selbsterklärender Fahrerassistenzsysteme, die die Verkehrssicherheit erhöhen.

Rechtliche Fragen von Anfang an klären

Nicht alles, was technologisch machbar ist, bringt wirklichen Nutzen. Um kostspielige Fehlentwicklungen zu vermeiden, wird das Querschnittsprojekt Verkehrliche Wirkung, Recht und Akzeptanz von Anfang an die betriebs- und volkswirtschaftlichen Auswirkungen der neuen Technologien durchleuchten und die Bedürfnisse der zukünftigen Anwender erforschen.

Das geschieht anhand von Verkehrssimulationen, Kundenbefragungen, Marktuntersuchungen, Kosten-Nutzen-Analysen, Akzeptanzprognosen, Workshops und Fahrversuchen. Vor allem befassen sich die Experten aber auch jetzt schon mit möglichen rechtlichen Konflikten. So muss geklärt sein, wer die Verantwortung trägt, wenn ein aktives Sicherheitssystem in einer gefährlichen Situation dem Fahrer die Entscheidung und Handlung abnimmt. Die rechtzeitige Untersuchung solcher Fragen soll eine schnelle Umsetzung aller Innovationen in die Praxis gewährleisten.