Fahrerassistenz

In weiser Voraussicht

"Elektronischer Horizont" steht für die Zukunft der Fahrerassistenz: Über Telekommunikationskanäle und exakte Kartendaten erhält das Fahrzeug Informat

14.04.2008 | Redakteur: Jens Meiners

Rechtzeitig vor der nächsten Steigung automatisch einen Gang runterschalten, den nachfolgenden Verkehr per Car-to-Car-Kommunikation vor der vereisten Stelle warnen, mit Handydaten

Rechtzeitig vor der nächsten Steigung automatisch einen Gang runterschalten, den nachfolgenden Verkehr per Car-to-Car-Kommunikation vor der vereisten Stelle warnen, mit Handydaten Staus entdecken. So könnte die schöne neue Welt des Autofahrens bald aussehen, wenn es nach den Herstellern geht. Allein – die vielfach angekündigten Innovationen werden bisher nur zögerlich im Markt angeboten.

An den technischen Voraussetzungen dürfte es bald nicht mehr liegen. So integrieren die Kartendatenanbieter immer mehr Informationen in ihre Datenbank. Navteq beispielsweise bietet seit 2007 Datensätze mit insgesamt 21 Informationen, wie zum Beispiel Geschwindigkeitslimits, Bahnübergänge, scharfe Kurven, starke Steigungen und Überholverbote. Weitere Aktivitäten gehen in Richtung 3D-Visualisierung der Kartendarstellung. Mit Hilfe von digitalen Geländemodellen und Satellitenbildern will Navteq auf den Displays sehr plastische Kartendarstellungen erzeugen.

Einen anderen Weg wählt Intermap Technologies. Der US-amerikanische Anbieter von Geodaten hat in 18 europäischen Staaten ein Gebiet von etwa 2,2 Millionen Quadratkilometer überflogen und dessen Verkehrsnetze erfasst. Die Datensätze des „Nextmap“-Programms umfassen digitale dreidimensionale Gelände- und Oberflächenmodelle mit mehr als 80 Milliarden Höhenmessungen und Radarbilder mit jeweils mehr als 1,3 Billionen Pixel. Daraus will Intermap bis Frühjahr 2009 gewerblich verfügbare Datensätze des Verkehrsnetzes generieren sowie Spezialanwendungen wie Konturlinien, dreidimensionale Straßenvektoren und andere Geodaten-Produkte.

Ihr Vorteil: Die Höhengenauigkeit von einem Meter, die räumliche Auflösung von fünf Metern und die Radarbilder mit 1,25 Meter Auflösung sind weit genauer als am Boden erhobene Geodaten. Damit sind auch anspruchsvolle Assistenzsysteme möglich. Etwa die Warnung vor kommenden Sichtbeschränkungen oder dem Verlassen der Fahrbahn (Lane Departure Warning), eine auf das Relief abgestimmte Tempomatfunktion sowie ein „Scharfmachen“ des ESP vor potenziellen Gefahrenstellen, ähnlich wie bei den vorbeugenden Bremsfunktionen moderner ESP.

Umsetzbar sind auch adaptive Scheinwerfer, die vorausschauend in die Fahrtrichtung schwenken und nicht wie bisher durch Adaptierung des Lenkwinkels nachlaufen. Ein solches Projekt haben Visteon und Intermap auf Kiel gelegt. Die Datensammler werden dem Automobillieferanten zunächst digitale dreidimensionale Straßenvektoren bereitstellen. „Intermaps hochgenaue Straßengeometrien werden die Fahrerassistenz-, Sicherheits- und Navigationssysteme der Zukunft maßgeblich stützen“, schätzt Dr. Markus Klein, Senior Manager Exterior Lighting von Visteon.

Zweite wichtige Datenquelle neben statischen Geoinformationen sind dynamische Verkehrsinformationen. Ihr großflächiger und individueller Einsatz wird allerdings bisher noch beeinträchtigt: Die Bandbreiten der drahtlosen Übertragungstechnik sind zu gering und die Verbindung ist nicht stabil genug. Hier helfen neue Mobilfunkstandards.

BMW zum Beispiel wird noch 2008 den ersten uneingeschränkten Internetzugang bieten. Er basiert auf dem Mobilfunkstandard EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution), der etwa doppelt so schnell wie der übliche GPRS-Standard ist. Schon seit September 2007 in Serie ist Teleservices, ein System zur nahezu ortsungebundenen Übertragung von Wartungsdaten eines BMW an eine autorisierte Werkstatt. Die Telekom-Tochter T-Systems organisiert dabei den Datentransfer per Mobilfunk.

T-Systems will ebenfalls noch 2008 das Internet ins Auto bringen – zum Nachrüsten. „Neue Online-Dienste machen Fahren in Zukunft bequemer und sicherer. Das Auto wird zum Endgerät“, ist Reinhard Clemens überzeugt, Vorstand Geschäftskunden Deutsche Telekom und Geschäftsführer von T-Systems. Die Telekom-Tochter wird eine komplette Infrastruktur bereitstellen. Auf Basis des Internet Protocols stellen verschiedene Übertragungskanäle den Datentransfer sicher (unter anderem UMTS, EDGE, GPRS, HSDPA und WLAN). Selbst bei hoher Geschwindigkeit des Fahrzeugs, wie Clemens versichert. Der Fahrer soll vom Wechsel zwischen den Übertragungskanälen nichts bemerken. Auf diese Weise sollen sogar Verbindungsunterbrechungen von bis zu einer Minute überbrückt werden können.

Während sich T-Systems als reiner Infrastruktur-Provider sieht, wollen die spanische Telefongesellschaft Telefonica und Navteq auf Basis des Telefonica-Mobilfunknetzes Ende 2008 in den Großräumen Madrid und Barcelona einen neuen Verkehrsnachrichtendienst einführen. Grundidee ist die anonyme Auswertung von Bewegungsmustern der Autofahrer-Handys. Befinden sich beispielsweise mehrere Handys auf einer Autobahn lange innerhalb einer Funkzelle, deutet dies auf einen Stau hin.

Eines der wenigen schon serienreifen Assistenzsysteme mit Geodaten-Unterstützung ist die adaptive ACC-Funktion von Continental im 5er BMW. Sie erkennt automatisch, wenn sich der BMW auf die Ausfädelspur der Autobahn begibt. Falls es dann kein direkt vorausfahrendes Fahrzeug mehr gibt, würde ein herkömmliches ACC beschleunigen. Im 5er BMW hingegen registriert das ACC diese Situation und schaltet sich selbsttätig ab.

In Vorbereitung ist nach Angaben eines BMW-Mitarbeiters auch ein Kurvenwarn-System, das vermutlich im neuen 7er debütieren wird. Die Funktion erkennt auf Basis von Geodaten, dass die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit in der nächsten Kurve eventuell zu hoch sein könnte und warnt den Fahrer rechtzeitig.

Bei BMW in München hat die Redaktion der Automobil Industrie bereits einen Versuchsträger mit Weitblick gefahren, der vorausschauend aktiv wird.

Ein Beispiel: Ein Pkw fährt auf einer geraden Landstraße hinter einem Lkw. Unterschiedliche Systeme erkennen den Überholwunsch des Fahrers und bereiten das Fahrzeug nicht wahrnehmbar darauf vor. ACC erkennt die Differenzgeschwindigkeit, der Regensensor die trockene Straße, die Geodaten den Straßenverlauf.

Der Bordrechner stellt das Brennverfahren im Motor von mager auf homogen um und öffnet die Kühlluftklappen. Die elektrische Kühlmittelpumpe stellt eine höhere Leistung zur Verfügung, welche das Automatikgetriebe auf den Schaltvorgang vorbereitet, Klimakompressor und Generator arbeiten kurzfristig nicht. Beim Überholen steht die maximale Motorleistung zur Verfügung.

Ein weiterer Vorteil der Daten-Verknüpfung ist das vorausschauende Energiemanagement. Nähert sich das Fahrzeug einer längeren Gefällstrecke, koppelt der Bordrechner den Generator bereits vorher ab. So wird die Batterie entladen. Die Starterbatterie wird dann erst im Schubbetrieb bei der Bergabfahrt geladen und die Kapazität voll genutzt.

Die Geodatenauflösung und die Kommunikationstechnik bescheren dem Autofahrer aber nicht nur Assistenzsysteme. Auf Basis des Bewegungsprofils könnte nämlich auch eine streckenabhängige Mautgebühr berechnet werden. Siemens und NXP Semiconductors entwickeln gerade eine solche Telematik-Plattform.

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