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Marktanalyse und Wertschöpfungsbewertung: Ausgangssituation 3.1.2 3.1.2.1 ADAS-Systembeschreibung und Produktstrukturierung Adaptive Geschwindigkeitsregelung (Adaptive Cruise Control, ACC) Systembeschreibung ACC bezeichnet ein System zur Fahrgeschwindigkeitsregelung, mit dem die Wunschgeschwindigkeit an die aktuelle Verkehrssituation angepasst wird. Dabei orientiert sich das System am jeweilig vorausfahrenden Fahrzeug und hält einen programmierten Mindestabstand (in Metern oder Sekunden) zu diesem ein. ACC basiert auf einer Geschwindigkeitsregelanlage („Tempomat“) und einer Abstandshaltefunktion. Fährt das vorausfahrende Fahrzeug mit einer geringeren Geschwindigkeit als der vom Fahrer eingegebenen Wunschgeschwindigkeit, so wird, ggf. unter Einsatz der Bremse, das Fahrzeug auf die gleiche Geschwindigkeit heruntergeregelt. Beschleunigt das vorausfahrende Fahrzeug oder verlässt dieses den Fahrkorridor und wird gleichzeitig kein neues Zielobjekt identifiziert, passt das System die eigene Geschwindigkeit nach oben an – bis zur Höhe der eingestellten Sollgeschwindigkeit. ACC regelt die Geschwindigkeit “weich” und ist daher grundsätzlich kein kollisionsvermeidendes System, d.h. der Fahrer muss eingreifen. Zudem erfasst das System weder stillstehende Gegenstände, Menschen und Tiere, noch kleine Fahrzeuge wie Motor- und Fahrräder. Das System kann das Fahrzeug nur in Stausituationen oder im langsamen Verkehr zum vollständigen Halt bringen. Bremst das vordere Fahrzeug jedoch stark ab, wird der Fahrer gewarnt und bei einer Betätigung der Bremse ggf. die Bremskraft verstärkt. Je nach Hersteller und Getriebeausstattung 23 kann die Funktion von 0 bzw. 30 bis zu über 200km/h genutzt werden. ACC-Systeme werden heute von allen großen Herstellern angeboten. Wichtigste Ausbaustufe innerhalb der Längsregelung ist die Verbindung von ACC und Kollisionsschutzsystemen bzw. Notbremsassistenten. Dadurch regelt das System nicht nur Abstand und Geschwindigkeit, sondern wirkt auch kollisionsvermeidend (Frost & Sullivan 2013, S. 19; Frost & Sullivan 2014a; Volkswagen 2015a; Volvo Cars 2015b; Winner/Danner/Steinle 2012, S. 478f.). Produktstrukturierung Das Fahrerassistenzsystem adaptive Geschwindigkeitsregelung (Adaptive Cruise Control, ACC) wird in seiner einfachsten Ausführung durch die sensorische Erfassung des vorausfahrenden Fahrzeugs ermöglicht. ACC-Systeme messen den Abstand und die Relativgeschwindigkeit zu voraus fahrenden Fahrzeugen in der Regel mit nach vorne gerichteten Radar- oder Lidarsensoren. (Winner/Schopper 2015, S. 852f.) Erweiterte Varianten des ACCs nutzen Mono- oder Stereokameras sowie elektronische Straßenkarten, um Informationen über das Geschehen auf den benachbarten Fahrspuren, respektive einem ferneren Bereich zu gewinnen. Diese verschiedenen Verkehrsaufnahmen werden mittels Sensordatenfusion aggregiert. (Bosch 2015a; b) Steuergeräte empfangen diese Informationen und verwandeln sie in Beschleunigungsoder Bremsbefehle. Es gibt verschiedene Möglichkeiten zur Gestaltung der Umfeldsensorik hinsichtlich der eingesetzten Technologie, der Anzahl eingesetzter Sensoren sowie der unterschiedlichen Layouts zur Anordnung der Steuergeräte. Es gibt keine für alle Hersteller repräsentative Produktkonfiguration. Um die am Markt verfügbaren ACC-Systeme abzubilden, wird daher in Abbildung 5 eine mit herstellerspezifischen Beispielen ergänzte generische Konfiguration des ACCs vorgestellt. 23 In Verbindung mit einem Automatikgetriebe bremst „ACC“ das Fahrzeug, auch bis zum völligen Stillstand ab. 20 | 358 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. HAF auf Autobahnen – Industriepolitische Schlussfolgerungen
Umfeldsensorik Kartenmaterial Datenverarbeitung HMI Radarsensorik 1 Lidarsensorik 1 Kamerasensorik 1 Digitale Karte inkl. Topografie Steuergeräte und Schnittstellen Algorithmen 2 Anzeigeelemente Bedienelemente MB Distronic Plus mit Stop&Go und Lenkassistent 2x Nahbereichradarsensoren 1x Fernbereichradarsensor 1x Stereokamera Bosch ACC mit Weitblick 1x Mittelbereichradarsensor 76 GHz 1(2)x Fernbereichradarsensor 1x CMOS-Stereokamera BMW Aktive Geschwindigkeitsregelung mit Stop&Go 3x Fernbereichradarsensoren Bosch ACC mit Weitblick „Elektronischer Horizont“ - Kartendaten BMW Aktive Geschwindigkeitsregelung mit Stop&Go Zentralisierung der Daten durch die Umfeldmodell- Architektur Audi Adaptive Cruise Control Zentralisierung der Sensordaten für zentrale Fahrstrategieentscheidung 1 Je nach konkreter Systemausgestaltung werden unterschiedliche Sensorikkomponenten verwendet. Mercedes Benz Distronic Plus mit Stop&Go und Lenkassistent Bedienung über Tempomatbedienhebel Optische Anzeige am Instrumenten-Tafel, akustische Anzeige BMW Aktive Geschwindigkeitsregelung mit Stop&Go Bedienung modellspezifisch über Lenkstockhebel oder Multifunktionsrad Optische Anzeige am Head- Up-Display, akustische Anzeige 2 Für die Algorithmen sind nachfolgende Parameter relevant (Auszug): Abstandsstufen zum vorausfahrenden Fahrzeug, Mindestgeschwindigkeit des Egofahrzeugs für eine Funktionsaktivierung, Gradient und maximale Amplitude der autonomen Bremsverzögerung, Schwellenwert für laterale Überschneidung, ab dem ein in den Fahrkorridor einscherendes Fahrzeug zu einem Abbremsvorgang führt, Mindestgeschwindigkeit (absolut) des Fremdfahrzeugs für eine Detektion als Hindernis Abbildung 5: Generische Konfiguration eines ACC-Systems 24 3.1.2.2 Kollisionsschutzsysteme mit Notbremsassistent Systembeschreibung Als Kollisionsschutz- und Bremsassistenzsysteme bezeichnet man Fahrerassistenzsysteme, die versuchen informativ, unterstützend oder automatisiert eine Kollision des Fahrzeugs mit Verkehrsteilnehmern oder ruhenden Hindernissen abzuschwächen oder ganz zu vermeiden. Es sind Systeme mit verschiedenen Ausprägungen am Markt, welche sich unter anderem in ihrem Eingriff in die Bremsaktorik unterscheiden. Einheitlich ist die erste Phase des Aktivwerdens; sobald das System erkennt, dass die Annäherungsgeschwindigkeit auf ein Hindernis zu hoch ist, wird der Fahrer visuell oder akustisch Warnung gewarnt. Einige Systeme befüllen gleichzeitig die Bremsanlage vor, oder legen die Bremsbeläge an (Audi 2015b; Volkswagen 2015e). Erfolgt keine Fahrerreaktion, wird zum Teil versucht durch einen Bremsruck die Aufmerksamkeit des Fahrers auf die Situation zu lenken. Bleibt diese weiterhin aus, reagieren einige Systeme mit einer automatischen Teilbremsung mit 24 Eigene Darstellung auf Basis von Altinger/et al. 2013, S. 29; BMW 2015a; Bosch 2015a,b; Daimler 2015c; S.5; Schöttle 2011, S. 12ff.; Winner/Schopper 2015, S. 852-861 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. HAF auf Autobahnen – Industriepolitische Schlussfolgerungen 21 | 358
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Barr, A. (2015): Google’s Self-Dr
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Hakuli, S./Krug, M. (2015): Virtuel
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Klanner, F./Ruhhammer, C. (2015): B
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Meyer, O./Harland, H. (2007): Haftu
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Opel (2015): Insignia - Sicherheit.
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Roland Berger (2014): Zitiert nach:
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Smith, B. (2014): Automated Vehicle
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