Wie Fahrerassistenzsysteme funktionieren

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Stellen Sie sich folgende Situation vor: Sie sind mit dem Auto unterwegs und hören im Radio, dass auf der Autobahn ein schwerer Verkehrsunfall passiert ist. Dieser sorgt für eine Verzögerung von mindestens einer Stunde. Diese oder ähnliche Meldungen sind keine Seltenheit. Doch was die Menschen oft vergessen ist, dass für viele der Insassen der Unfall tödlich endet. Es gibt jedoch erfreuliche Erkenntnis von der Statistik Austria: Die Anzahl an verunglückten Verkehrsteilnehmern ist jährlich rückläufig. Letztes Jahr ging die Anzahl an Verkehrstoten um 18,80% zurück*. Dieser positive Trend ist unter anderem den immer häufiger eingesetzten Fahrerassistenzsystemen gut zu schreiben. Wichtig zu wissen ist, dass diese Systeme den Fahrzeuglenker lediglich entlasten sollen. Die Verantwortung trägt trotzdem der Autofahrer selbst.

Die Anzahl an Fahrerassistenzsystemen und deren Funktionen ist beachtlich. In diesem Beitrag stellen wir die am häufigsten eingesetzten Systeme, ihre Aufgaben und die Sensoren, die ihnen Daten liefern, vor.

Welche Fahrerassistenzsysteme gibt es?

Abstandsregeltempomat

Das wohl bekannteste Assistenzsystem ist der Tempomat, der eine vom Fahrer definierte Geschwindigkeit konstant hält. Der Abstandsregeltempomat basiert auf diesem System, kann aber mehr: Das System erkennt das voranfahrende Fahrzeug und passt die Geschwindigkeit dementsprechend an. Somit kann das Auto selbstständig bremsen und wieder auf das Ausgangstempo beschleunigen.

Spurhalteassistent

Wie der Name bereits vermuten lässt, kann Ihr Fahrzeug mit diesem System autonom die Spur halten und in gegebenen Fall auch leichte Lenkbewegungen abgeben. Die Verantwortung liegt trotzdem beim Fahrzeuglenker, das darf bei diesem System nie vergessen werden. Eine abgespeckte Version zum Spurhalteassistent ist der Spurverlassenwarner, der lediglich ein akustisches Signal beim Abweichen von der Fahrspur abgibt. 

Querverkehrswarner

Nicht nur für die Spurhaltung gibt es nützliche Helfer, auch für das Abbiegen gibt es passende Assistenzsysteme, die das Unfallrisiko minimieren. Die Rede ist vom Querverkehrswarner: Dieser kann beim Erkennen eines Querverkehrs das Fahrzeug abbremsen.

Vorausschauender Notbremsassistent

Bei diesem Sicherheitsfeature kann das Auto im Notfall selbstständig eine Notbremsung einleiten. Dabei erkennt das Sicherheitssystem durch die Fahrzeuggeschwindigkeit und den Abstand zum Vordermann, wann der späteste Zeitpunkt für eine Bremsung ist, um einen Auffahrunfall zu verhindern. Dank dem Notbremsassistent konnten laut einer Studie aus dem Jahr 2019 schwere Auffahrunfälle um rund 28% reduziert* werden.

Parkassistent

Ein Assistenzsysteme, das weniger für die Sicherheit als für großen Komfort sorgt, ist der Parkassistent. Heutzutage können die Fahrzeuge dank diesem System nicht nur die Lenkbefehle für die perfekte Parkposition selbstständig durchführen, sondern auch für das Auto passende Parklücken aufspüren. Für das Gas- und Bremspedal ist trotz des Systems der Fahrer selbst zuständig.

Die Assistenten nehmen die Umgebung des Fahrzeugs genau wahr.

Lichtassistent

In der Nacht ist der Einsatz des Fernlichts für eine sichere Fahrt unabdingbar, jedoch möchte man gleichzeitig den Gegenverkehr nicht blenden. Aus diesem Grund blenden die meisten Autofahrer früher ab als notwendig. Abhilfe schafft hierbei der Lichtassistent, der zu jeder Situation die passende Beleuchtung wählt. Des Weiteren können die neuesten Lichtsysteme bereits dynamische Bereiche auf der Fahrbahn nicht beleuchten. Somit kann zum Beispiel in der Dämmerung durchgehend das Fernlicht genutzt werden, da der Gegenverkehr durch diese Technologie immer vom Lichtstrahl ausgenommen wird.

Nachtsichtassistent

Dieses Sicherheitssystem kann Menschen und Wildtiere auf der Fahrbahn erkennen und es mithilfe eines Bildschirms dem Autofahrer sichtbar machen. Das ist aufgrund eines Infrarot-Sensor möglich.

Verkehrszeichenassistent

Mithilfe diesem Assistenzsystems können Geschwindigkeitsschilder autonom erkannt und dem Fahrzeuglenker am Tachometer angezeigt werden. Zusätzlich kann diese Information auch dem Abstandsregeltempomat zur Verfügung gestellt werden, um das Tempo eigenständig zu ändern. Dank des Systems können Geschwindigkeitsverstöße um bis zu 60% reduziert werden.

Überholassistent

Beim Überholassistent kann Ihr Auto selbstständig die Spuren wechseln, die Geschwindigkeit erhöhen, das Überholmanöver durchführen und anschließend wieder zur Ausgangsspur zurückkehren. Den Befehl für den Spurwechsel gibt der Fahrer durch das Betätigen des Blinkers, den Rest übernimmt dann das Fahrzeug.

Bei den soeben geschilderten Fahrerassistenzsystemen handelt es sich um die am häufigsten eingesetzten Systeme. Zusätzlich gibt es die Möglichkeit, folgende Assistenzsysteme in Ihr Fahrzeug zu implementieren: Müdigkeitswarner, Bergabfahrhilfe, Abbiegeassistent, Totwinkelwarner, Alkohol-Wegfahrsperre und Notbremslichtassistent.

Sensoren als Basis

Die Fahrerassistenzsysteme benötigen als Basis bestimmte Sensoren, die die Umgebung analysieren und Daten sammeln. Jene Sensoren, die dafür verantwortlich sind, dass die oben beschriebenen Assistenzsystem funktionieren, werden nachfolgend beschrieben.

Welche Sensoren werden für Fahrerassistenzsysteme eingesetzt?

Ultraschall

Der häufigste Einsatzbereich eines Ultraschallsensors ist bei der Einparkhilfe. Dieser Sensor zeichnet sich durch seine robuste Konstruktion und günstige Beschaffung aus. Die maximale Reichweite ist bereits bei 10 Meter ausgeschöpft. Aus diesem Grund ist es für andere Fahrerassistenzsysteme wie den Notbremsassistent nicht geeignet.

Kamera

Für den Notbremsassistent ist eine Kamera besser geeignet. Sie kann eine größere Reichweite als der Ultraschallsensor abdecken und ermöglicht somit eine Umfeldüberwachung. Kameras sind heutzutage dank der großen Stückzahlen günstig geworden, benötigen aber für einen reibungslosen Einsatz gute Sichtbedingungen.

Kameras ermöglichen eine Umfeldüberwachung

Radar

Ein Radar ist ein elektromagnetischer Sensor, der seine Stärken in der Abstands- und Geschwindigkeitserkennung ausspielen kann. Schwächen weist er bei der Erkennung nicht metallischer Gegenstände und den hohen Kosten auf. Dafür deckt ein Radarsensor einen Bereich von bis zu 250 Meter ab und wird aus diesem Grund für den Querverkehrswarner eingesetzt.

Ein Radarsensor wird zur Abstands- und Geschwindigkeitserkennung eingesetzt.

Lidar

Anders als ein Radarsensor ist ein Lidarsensor ein optischer Sensor. Es werden Lichtstahlen ausgesendet und im Anschluss die Laufzeit gemessen bis diese wieder auf den Sensor treffen. Aufgrund dieser Information kann die Distanz zum Objekt berechnet werden. Besonders gut ist der Lidarsensor für die Menschenerkennung geeignet.

Laserscanner

Eine spezielle Form des Lidarsensor ist der Laserscanner. Durch den Einsatz eines drehbaren Spiegels kann das komplette Fahrzeugumfeld 360 Grad erfasst werden. Es ermöglicht die Abdeckung großer Entfernungen und ist für die zukünftigen voll autonomen Fahrzeuge unabdingbar. Der größte Nachteil ist bei diesen Sensoren aktuell noch der hohe Preis, der jedoch mit größeren Stückzahlen sinken wird.

Abschließend ist zu erwähnen, dass ein Sensortyp allein nur ungenaue Daten liefern kann. Die Kombination aus verschiedenen Sensoren kann erst ein realitätsnahes Umgebungsbild darstellen, um eine sichere autonome Fahrt zu garantieren.

Hinweis: Ab dem Jahr 2022 werden bestimmte Fahrerassistenzsysteme für Neuwagen gesetzlich verpflichtend. Sie wollen wissen, welche das sind? Lesen Sie dafür den Blogbeitrag über die „9 Fahrerassistenzsysteme per Gesetz: Das müssen Sie jetzt wissen!

*Quelle: Unfallstatistik 2020 (bmi.gv.at)

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