Ausgewählte Fahrzeugsicherheitssysteme im Überblick
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Ausgewählte Fahrzeugsicherheitssysteme im Überblick

Fahrzeugtechnik

Jun 2017

Unfallforscher und Verkehrssicherheitsexperten sind sich einig: Mithilfe von Fahrerassistenzsystemen lässt sich die Zahl der Unfallopfer deutlich senken. Wichtig dafür ist zum einen eine möglichst hohe Marktdurchdringung. Auch mit den zusätzlichen Sicherheitssystemen muss der Fahrer aber seine Fahrweise unter anderem den Fahrbahn- und Sichtbedingungen anpassen – die Grenzen der Physik kann er selbst mit dem besten System nicht verschieben. Zum anderen müssen für die Wirksamkeit der Systeme zahlreiche Grundvoraussetzungen erfüllt sein. Dazu zählt zum Beispiel eine funktionsfähige Bremsanlage (Mechanik, Hydraulik beziehungsweise Pneumatik, Sensorik und Aktuatorik sowie Elektronik). Darüber hinaus dürfen die jeweiligen Systeme nicht abgeschaltet sein. Manche Systeme wirken im gesamten Geschwindigkeitsbereich des Fahrzeugs, andere nur in Teilbereichen. Nachfolgend ist für ausgewählte Assistenzsysteme in Kürze aufgelistet, wie sie wirken. Die von den Herstellern gewählten Bezeichnungen und Funktionsumfänge können hiervon abweichen. In jedem Fall ist anzuraten, im Vorfeld genau die Betriebsanleitung des Fahrzeugs zu studieren.

Automatischer Blockierverhinderer (ABV)/Anti-Blockier-System (ABS)

Das System erlaubt Notbremsungen, auch auf unterschiedlich griffiger Fahrbahn, mit Erhalt der Lenkbarkeit ohne Ausbrechen des Fahrzeugs. Ein zu steiler Abfall der Raddrehzahl deutet auf ein anstehendes Blockieren des Rads hin. Das System erkennt diese Blockierneigung und beginnt mit einer Modulation des Bremsdrucks. Dabei wird der Bremsschlupf des Rads nahe am optimalen Wert eingeregelt, wobei die Verzögerung des Fahrzeugs entsprechend dem verfügbaren Kraftschluss zwischen Reifen und Fahrbahn maximal ist und gleichzeitig noch genügend Seitenkraft für Lenkung und Stabilisierung zur Verfügung steht. Mit ABS sind trotz Vollbremsung Lenkmanöver mit stabilen Richtungsänderungen möglich. Auch beim Durchfahren von Kurven kann der Fahrer das Bremspedal voll durchtreten und so im Rahmen der physikalischen Grenzen maximal verzögern, ohne dass das Fahrzeug ins Schleudern gerät.

Bremsassistent (BAS)

Der Bremsassistent BAS verkürzt den Bremsweg in Notsituationen, wenn der Autofahrer in kritischen Momenten zu sanft auf das Bremspedal tritt. In diesen Fällen baut das System binnen Sekundenbruchteilen automatisch die maximale Bremskraftverstärkung auf und verkürzt dadurch den Anhalteweg erheblich. Der BAS erkennt unter anderem aufgrund der Geschwindigkeit, mit der das Bremspedal zu Beginn niedergetreten wird, die Intention des Fahrers, eine Notbremsung einzuleiten. Weiterentwickelte Systeme erhöhen bei erkannter Kollisionsgefahr den Druck im Bremssystem bereits vor dem Betätigen des Bremspedals, damit der Fahrer, wenn er das Pedal betätigt, sofort den vollen Bremsdruck in die Radbremszylinder einsteuert. Hierdurch wird die sogenannte „Bremsschwelldauer“ verringert und der Bremsweg kann um wertvolle Meter verkürzt werden.

Fahrdynamikregelung (FDR)/Elektronisches Stabilitätsprogramm (ESP)/Electronic Stability Control (ESC)

FDR/ESP/ESC wirkt auf das Brems- und Antriebssystem des Fahrzeugs ein und kann dem Fahrer helfen, in kritischen Situationen die Kontrolle über sein Fahrzeug zu behalten. Das zugehörige Steuergerät überwacht mit Sensoren ständig den fahrdynamischen Zustand des Fahrzeugs. Bei drohendem Über-/Untersteuern bremst es gezielt einzelne Räder des Fahrzeugs und greift bei Bedarf zusätzlich in das Motormanagement ein. Deshalb ist das System in der Lage, typische Gefahrensituationen zu erkennen und das Fahrzeug im Rahmen der physikalischen Grenzen kontrollierbar zu halten. Entsprechende Unfallkonstellationen wie das Ausbrechen des Fahrzeugs bei schneller Kurvenfahrt oder auf glatter Fahrbahn sowie hektische Ausweichmanöver können entschärft werden, was die Unfallgefahr deutlich mindert.

Abstandsregeltempomat (ART)/Adaptive Cruise Control (ACC)

Der permanente Wechsel von Bremsen und Beschleunigen sowie häufige Fahrstreifenwechsel gehören heute aufgrund des dichten Verkehrs zum Alltag auf den Straßen. Der „halbe Tacho“ – die Faustformel für einen sicheren Abstand – wird daher oft nicht eingehalten, Auffahrunfälle drohen. Der intelligente Tempomat passt mit Abstands- Frontsensor und Abstandsregler die Geschwindigkeit bei moderaten Verzögerungen bis circa 3 m/s² automatisch so dem Verkehrsfluss an, dass der eingestellte Sicherheitsabstand gewahrt bleibt. Bei stärkerem Abbremsen des vorausfahrenden Autos warnt das System den Fahrer optisch wie akustisch und gibt ihm die Möglichkeit, zusätzlich zu reagieren. Leistungsfähige ACC können bis zum Fahrzeugstillstand regeln und auch wieder aus dem Stillstand anfahren (Follow-to-Stopbeziehungsweise Stop-and-Go-Funktion).

Notbremssystem (NBS)/Advanced Emergency Braking System (AEBS)

Vorausschauende Notbremssysteme basieren auf Abstandsregeltempomaten und sollen dazu beitragen, Auffahrunfälle zu verhindern oder zumindest die Kollisionsgeschwindigkeit zu verringern und die Schwere des Unfalls deutlich zu mindern. Bei drohender Kollision mit einem vorausfahrenden Fahrzeug wird der Fahrer mehrstufig durch ein optisches und/oder akustisches und/oder haptisches Signal gewarnt. Dabei kann das haptische Signal ein erstes Anbremsen sein. Reagiert er nicht, und nimmt die Kritikalität der Situation zu, wird automatisch im Verlauf der folgenden Warnkaskade eine Teilbremsung ausgelöst. Gibt es nach wie vor keine Reaktion seitens des Fahrers, können leistungsfähige Systeme auch eine automatische Vollbremsung des Fahrzeugs auslösen. Manche Systeme reagieren nicht nur auf andere Kraftfahrzeuge, sondern auch auf Radfahrer und Fußgänger.

Spurverlassenswarner/Lane Departure Warning (LDW)/Lenkassistent/Lane Keeping Support (LKS)

Die Systeme können den Fahrer auf Landstraßen und Autobahnen – also außerhalb von Ortschaften – warnen, wenn sie erkennen, dass er unbeabsichtigt seinen Fahrstreifen verAusgewählte lässt. Mit entsprechender Zusatzfunktion ist es auch möglich, das Fahrzeug (sogar in nicht allzu engen Kurven) in der Mitte der Spur zu halten. Gerade auf langen und monotonen Strecken, wenn die Aufmerksamkeit des Fahrers unter Umständen nachlässt, ist dies eine wertvolle Unterstützung. Eine Videokamera hinter der Windschutzscheibe erfasst die Fahrbahnmarkierungen und eine nachgeschaltete Elektronik wertet den Fahrstreifenverlauf aus. Leistungsfähige Systeme können dabei auch fehlende oder unzureichende Fahrbahnmarkierungen bis zu gewissen Grenzen ausgleichen. Erkennt das System ein Verlassen des Fahrstreifens, ohne dass der Blinker betätigt wurde, gibt es seitenzugeordnete optische und/oder akustische und/oder haptische Signale ab. So kann sich zum Beispiel das Lenkrad mit einer sanften Bewegung bemerkbar machen, sodass der Fahrer in der Lage ist, den Kurs rechtzeitig zu korrigieren. Möglich ist auch eine Kurskorrektur mit kurzem Anbremsen einzelner Räder.

Toter-Winkel-Assistent/Blind Spot Monitoring/ Spurwechselassistent/Lane Change Assist (LCA)

Fahrzeuge, die sich in für den Fahrer nicht oder schwer einsehbaren Bereichen von seitlich hinten nähern (Überholspur/ Parallelspur), werden durch Sensoren erfasst und dem Fahrer signalisiert. Bei einem beabsichtigten Spurwechsel trotz Kollisionsgefahr wird der Fahrer gewarnt, um einen Zusammenstoß zu verhindern. So verliert der tote Winkel zwar seinen Schrecken – der Schulterblick bleibt dennoch unverzichtbar.

Müdigkeitswarner/Attention Assists/ Driver Alert

Das System analysiert über geeignete Sensoren und Signalauswertealgorithmen permanent das Verhalten des Fahrers. Nachgewiesene Anzeichen nachlassender Konzentration und aufkommender Müdigkeit sind zum Beispiel ungewöhnliches Lenkverhalten oder Blinzelintervalle der Augenlider. Die Art und Häufigkeit dieser Reaktionen kann das System mit weiteren Daten wie Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrtdauer oder Tageszeit kombinieren und daraus einen Müdigkeitsgrad berechnen. Erkennt das System die Müdigkeit des Fahrers, wird er mit optischen und/oder akustischen und/oder haptischen Signalen gewarnt und aufgefordert, eine Pause einzulegen.

Head-up-Display (HUD)

Anzeigesystem, bei dem für den Nutzer wichtige Informationen direkt in das Sichtfeld des Fahrers projiziert werden. Mit dem Head-up-Display muss der Fahrer den Blick nicht mehr von der Straße abwenden, um sein Tempo, die Infos der Verkehrszeichenerkennung beziehungsweise vom Nachtsichtsystem erkannte Fußgänger oder Radfahrer in den Anzeigen des Kombiinstrumentes abzulesen. Hierdurch kann bei Gefahr wertvolle Reaktionszeit gewonnen werden.

Kamerabasierte aktive Lichtsysteme/ Adaptive Frontlighting Systems (AFS)/ dynamisches und statisches Kurvenlicht

In Deutschland ereignen sich etwa 20 Prozent der Unfälle mit Personenschaden und 30 Prozent der Unfälle mit Getöteten bei Dunkelheit. Moderne Scheinwerfersysteme können die Sicht verbessern und tragen so dazu bei, das Unfallrisiko bei Nacht zu verringern. Für bessere Lichtverteilungen vor dem Fahrzeug sorgen bereits Xenon- oder leistungsfähige LED-Lichtquellen in konventionellen Scheinwerfern. Mit entsprechendem Funktionsumfang können die Systeme zudem abhängig von Geschwindigkeit, Umgebung und Fahrbahnverlauf eine stets optimale Lichtverteilung für den Fahrer bereitstellen und dabei noch durch die intelligente Technik ein Blenden des Gegenverkehrs verhindern. Beim dynamischen Kurvenlicht zum Beispiel richten sich die Scheinwerfer automatisch nach dem Fahrbahnverlauf aus. Der Fahrer erkennt so den Kurvenverlauf besser und kann gegebenenfalls frühzeitiger reagieren. Sind die Kurven besonders eng oder möchte der Fahrer abbiegen, sorgt das statische Abbiegelicht für eine bessere Sicht. Das Licht von adaptiven Frontbeleuchtungssystemen ersetzt die konventionellen Funktionen des statischen Abblendlichts. Dabei wird das Licht abhängig von der Geschwindigkeit und weiteren Parametern zum Beispiel automatisch an die Umgebungsbedingungen im Stadtverkehr, auf Landstraßen oder Autobahnen und schlechtes Wetter angepasst. Erkennt das System, dass andere Verkehrsteilnehmer dadurch nicht geblendet werden, stellt es automatisch die volle Ausleuchtung der Fahrbahn bis zur Fernlichtverteilung ein. Auch hier bleibt aber nach wie vor der Fahrer in der Verantwortung und muss notfalls auf statisches Abblendlicht umschalten.

Nachtsichtassistent

In der Nacht ist die Sicht deutlich eingeschränkt, vor allem wenn kein Fernlicht eingeschaltet werden kann. Bei zusätzlichem Regen oder Nebel ist die Fahrbahn schwer zu erkennen. Fußgänger oder unbeleuchtete Radfahrer am Straßenrad bemerkt der Fahrer oft zu spät. Auch plötzlich auftauchende Wildtiere sieht man dann nicht mehr rechtzeitig. Der Nachtsichtassistent kann helfen, diese Gefahren zu verringern. Er beobachtet mit einer oder mehreren Infrarotkameras die Straße und stellt das für ihn sichtbare Geschehen vor dem Auto auf einem Bildschirm dar. Menschen und Tiere setzen sich im elektronisch aufbereiteten Bild kontrastreich vom Hintergrund ab. Der Nachtsichtassistent sieht auch dann klar, wenn ein blendendes Fahrzeug entgegenkommt. Ab der zweiten Entwicklungsgeneration können die Systeme Bildmuster auswerten und so Fußgänger, Radfahrer oder auch Wildtiere erkennen und den Fahrer in geeigneter Weise hierauf optisch/akustisch aufmerksam machen. Noch effektiver sind markierende Lichtimpulse über die Scheinwerfer direkt in den erkannten Gefahrenbereich vor beziehungsweise neben dem Fahrzeug.

Gurtwarner/Seat Belt Reminder

Schnallt man sich im Fahrzeug nicht an und überschreitet eine gewisse (geringe) Geschwindigkeit, erfolgt seitens des Gurtwarners eine optische und/oder akustische Warnung. Nicht ohne Grund. Denn der angelegte Sicherheitsgurt, möglichst mit Gurtstraffer und Gurtkraftbegrenzer, ist „die“ Voraussetzung für eine wirksame passive Sicherheit von Fahrzeuginsassen. Er ist bei Verkehrsunfällen der Lebensretter Nummer 1. Gurtwarner sind daher nicht nur für die Vordersitze, sondern auch für die Rücksitze eines Fahrzeugs zu empfehlen.