Stur in der Spur: Moderne Assistenzsysteme verhindern das Abkommen von der Straße

06/10/16

Er kommt häufig ohne Vorwarnung und macht Autofahrer von einem Augenblick zum nächsten handlungsunfähig: der Sekundenschlaf. Bei jedem vierten Unfall auf Autobahnen in Deutschland spielt Müdigkeit eine entscheidende Rolle, besonders nachts, wenn das Unfallrisiko doppelt so hoch ist wie tagsüber. Oft reicht aber schon ein Augenblick der Unaufmerksamkeit aus und das Fahrzeug kommt von der Spur ab – insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten. Schließlich legt man bei Tempo 100 binnen drei Sekunden mehr als 83 Meter zurück; bei Tempo 130 sind es sogar mehr als 108 Meter. In Deutschland sind rund 17 Prozent aller Unfälle auf das Abkommen von der Fahrbahn zurückzuführen (Platz 1 in der Rangliste der häufigsten Unfallursachen). In den USA werden gar 55 Prozent aller tödlichen Verkehrsunfälle dadurch verursacht, dass ein Fahrzeug von der Fahrbahn abkommt.

Angesichts der oft gravierenden Folgen von Unfällen mit Nutzfahrzeugen sind für alle neuen Lkw-Modelle von mehr als 3,5 Tonnen und für alle Busse mit mehr als acht Sitzen schon seit 2013 EU-weit Spurhaltewarnsysteme vorgeschrieben. Seit November vergangenen Jahres gilt dies verschärfend grundsätzlich für alle (neuen) Lkw von mehr als 3,5 Tonnen. Ähnliche Vorschriften gibt es auch in Japan.

Für den Einbau in Pkw gibt es dagegen bislang keine verpflichtenden Regelungen. Zahlreiche Premium-Hersteller wie Audi, BMW, Mercedes und Porsche bieten Spurhalteassistenten heute als kostenpflichtiges Extra an. Droht das Fahrzeug die Fahrspur zu verlassen, warnt das Spurhaltewarnsystem den Fahrer mit einem akustischen oder haptischen Signal. Laut einer vom Bundesministerium für Bildung und Forschung durchgeführten Studie können mit Spurhaltewarnsystemen mehr als die Hälfte der auf diese Weise verursachten Unfälle vermieden werden.

Eine Vorstufe davon sind Systeme zur Überwachung der Fahrbahn-Begrenzungsmarkierungen (Lane Departure Warning – LDW). Dies geschieht je nach Hersteller durch Kameras am oder Infrarotsensoren unterhalb vom Fahrzeug. Während die Sensoren unterhalb des Fahrzeuges erst reagieren, wenn das Fahrzeug die Fahrbahnbegrenzung überfährt, ermöglichen die Kameras dem Bordcomputer mit Hilfe moderner Bildverarbeitungstechnologie, die Fahrzeugstellung in Relation zu den Fahrbahnmarkierungen permanent zu berechnen und zu überwachen. Dabei können die Warnungen schon bei der Annäherung an die Fahrbahnmarkierung ausgelöst werden.

Einen Schritt weiter als LDW geht bereits der Spurhalteassistent (engl.: Lane Keeping System – LKS). Denn er beschränkt sich nicht auf den reinen Warnhinweis. Stattdessen reagiert das Assistenzsystem zusätzlich mit einem sanften Eingriff in die Lenkung, dem der Fahrer aber jederzeit entgegenwirken kann. Durch den Impuls kann das LKS die Reaktionszeit reduzieren und hilft auf diese Weise, wertvolle Zeit zu gewinnen.

Alle Systeme können erheblich dazu beitragen, Unfälle zu vermeiden oder zumindest deren negative Folgen deutlich zu mindern. Noch positiver wirken könnten sie, wenn sich die vergleichsweise kurzen Vorwarnzeiten vergrößern ließen, um dem Fahrer zusätzliche Zeit für eine angemessene Reaktion zu verschaffen. Dafür müssten die Systeme aber vorausschauender arbeiten und über das unmittelbare Fahrzeugumfeld hinausblicken können. Das Technologieunternehmen Continental entwickelt dafür Road Departure Protection Systeme mit größerer Sichtweite und aktiver Spurhaltung. Das Basissystem verwendet eine Mono-Frontkamera zur Erkennung der Fahrbahnbegrenzung. Es überwacht die Lenkradstellung und die Fahrtrichtung anhand der bestehenden Fahrdynamikregelung (ESC). Zudem verwendet es Chassis-Bewegungssensoren, um zu erkennen, ob das Fahrzeug die Fahrbahnbegrenzung verlässt. Wenn dies geschieht, wird die vorhandene Fahrdynamikregelung genutzt, um die einzelnen Räder zu bremsen und das Fahrzeug automatisch wieder auf die Straße zu lenken. Gleichzeitig wird der Fahrer gewarnt und die Fahrzeuggeschwindigkeit aus Sicherheitsgründen reduziert.

Neben dem Road Departure Protection-System, das sich auf eine Monokamera in Verbindung mit der Fahrdynamikregelung stützt, arbeitet Continental parallel an einem noch weitergehenden System. Dabei werden eine Stereokamera und ein Fernbereichsradar zur besseren Erkennung der Fahrbahnbegrenzung verwendet.

Mit dem Fernbereichsradar und der Stereokamera kann das erweiterte System eine Belegungskarte erstellen, die belegte und freie Flächen für einen mosaikförmig analysierten Bereich im Sichtfeld des Fahrzeugs enthält. Diese Belegungskarte trägt zusätzlich dazu bei, dass der Fahrer effizient vor dem Verlassen der Straße und möglichen Kollisionen mit stabilen Fahrbahnbegrenzungen wie Bordsteinen, Leitplanken oder Baustellenausrüstung gewarnt wird. Hierbei sollen Fahrbahnbegrenzungen selbst dann erkannt werden können, wenn keine Fahrbahnmarkierungen vorhanden sind. Ein koordinierter Eingriff in den Brems- und Lenkvorgang erhöht dabei die Effizienz dieses Systems.

Durch die weitere Integration von Kartendaten und dem eingebauten Global Positioning System (GPS) wird außerdem sichergestellt, dass dank einer verbesserten Vorausschau-Funktion der Fahrdynamikregelung der Straßenverlauf auch vor Kurven erkannt wird. Auf Grundlage des berechneten Kurvenverlaufs wird der Fahrer in Situationen mit kritischer Fahrdynamik unterstützt. So wird das Fahrzeug sowohl dann innerhalb der gegebenen Straßenbegrenzung gehalten, wenn es sich einer Kurve auf einer Landstraße mit zu hoher Geschwindigkeit nähert, als auch in den Kurven, wenn diese besonders eng sind.

(Quelle: Continental)