Mensch und Fahrzeug

Antiblockier- Regelung des Radschlupfs zur Nutzung des maximalen Reibwertes für regelung: Längsund Querkräfte am Rad. Der Bremsassistent baut die Verzögerung

rascher auf.

Stabilitäts- Durch Bremseingriff an einzelnen Rädern wird die Giergeschwindigkeit regelung: um die Hochachse eingeregelt, die Lenkeinschlag und Fahrgeschwindig-

keit entspricht.

Spurhalten, Durch Lenkeingriff (Lenkwinkel und/oder Lenkmoment) wird das Fahr- Seitenwind- zeug auf der sensierten Spur gehalten, Störungen werden kompensiert. kompensation:

Im weiteren Sinn werden durch Lichtsensoren Licht und Lichtart (abblenden) geschaltet, durch Regentropfen der Wischer, durch Fahrgeschwindigkeit oder eingelegten Gang die Wischgeschwindigkeit usw.

Bild 1-11 Fahrhilfen: wie Bild 1-10, jedoch mit einem Regler, der Informationen an den Fahrer liefert (z. B. Radio) oder nach Vorgabe des Fahrers ins Fahrzeug eingreift (z. B. Geschwindigkeitsregelung).

Die älteste Fahrhilfe ist das Radio. Die Radioantenne war Jahrzehnte lang das einzige nach außen gerichtete „Sinnesorgan“ des Fahrzeuges. Verbesserungen beziehen sich darauf, dass die letzten Verkehrsmeldungen abgerufen werden können und dass vorzugsweise die Meldungen gemeldet werden, die relevant sind: Behinderungen (Nebel, Unfälle) die „voraus“ in der wahrscheinlichen Fahrstrecke liegen.

Der Fahrgeschwindigkeitsregler (Geschwindigkeitsregelanlage GRA) hält mit der Leistungsregelung als Stellgröße die Fahrgeschwindigkeit konstant oder meldet es dem Fahrer, wenn das nicht möglich ist, weil die Steigung zu groß ist (der Fahrer muss dann zurückschalten oder eine kleinere Geschwindigkeit akzeptieren) oder das Gefälle durch Leistungsrücknahme nicht mehr ausge-

glichen werden kann. Der Fahrer muss dann bremsen, zurückschalten oder mit einer höheren Geschwindigkeit fahren als er eingestellt hat. Eine Ergänzung dazu ist ein Entfernungsmesser, der vorausfahrende Fahrzeuge sensiert und einen einstellbaren Zeitabstand dazu hält. Diese Regelung kann außerdem in die Bremse eingreifen. Die Besonderheit der Entfernungsmessung liegt darin, dass entgegenkommende Fahrzeuge ausgeblendet werden. Meist schaltet die Geschwindigkeitsregelung unterhalb einer bestimmten Geschwindigkeit ab (30 km/h), aber im Prinzip könnte die Führung auch die Geschwindigkeit 0 beinhalten. Das Fahrzeug führe dann auch wieder automatisch an, wenn sich das davor stehende in Bewegung setzt.

Die Entfernungssensoren legen z. B. eine Keule mit einem Öffnungswinkel von 8° bis 15° und einer Länge von 150 m vor das Fahrzeug (67 GHz). Alle Objekte (oder nur die, die sich mit gleichgerichteter Geschwindigkeit bewegen), die sich in dieser Keule befinden, werden verwertet. Die Dynamik des Eingriffs und/oder die Lage der Keule kann abhängig vom Lenkwinkel oder der Straßenart (Autobahn, kurvige Landstraße, Ortsgebiet) oder dem ins Navigationssystem eingegebenen Ziel gesteuert werden. Bei der Annäherung an eine Ausfahrt wird dann die Geschwindigkeit zurückgenommen. Für das Nahfeld werden Sensoren mit 80° Öffnungswinkel (24 GHz) verwendet.

Bild 1-12 Bei der automatischen Fahrzeugführung kann der Fahrer nicht mehr direkt ins Fahrgeschehen eingreifen. Die Verantwortung dafür hat er an das System abgegeben. Der Regler steuert das Fahrzeug verantwortlich. Der Fahrer kann die Verantwortung für die Fahrzeugführung jederzeit verlangen, erhält sie aber erst nachdem sichergestellt ist, dass er die Fahrsituation beherrscht.

Ein Lenkassistent kann entweder dem Vorausfahrenden folgen oder nach einer Bildauswertung auf der Fahrspur bleiben. Beides ist problematisch. Firmen, die so etwas anbieten, binden die Funktion daran, dass beide Hände auf dem Lenkrad liegen.

Bei gesetztem Blinker kann ein nach schräg hinten gerichteter Sensor prüfen, ob man nicht gerade selbst überholt wird, und in diesem Fall eine Warnung von sich geben.

Grüne Welle

Eine wichtige, aber fehlende Information für den Fahrer ist die richtige Geschwindigkeit in der Grünen Welle. Der Fahrer weiß meist nicht, mit welcher Geschwindigkeit die Grüne Welle läuft, noch ob er sich am Anfang oder am Ende der Grünen Welle befindet. Diese beiden Informationen müssen vor der infrage kommenden Kreuzung (am besten an der Kreuzung davor) zugespielt werden. (In der Form: wie weit ist die Kreuzung entfernt und wann springt dort die Ampel auf grün.) Der Fahrer wird dann informiert, ob er rascher oder langsamer fahren soll, um in dem Augenblick an der Kreuzung anzukommen, wenn die Ampel auf grün springt. Er kann dann bei unveränderter Geschwindigkeit die Kreuzung passieren und entsprechend den neuen Informationen die nächste Kreuzung ansteuern. An dieser Stelle wird klar, dass das Einschalten des Fahrers ein Umweg ist: das Fahrzeug kann ohne Zutun des Fahrers die Geschwindigkeit wählen, die es zu dem Augenblick an der Kreuzung ankommen lässt, wenn die Ampel grün wird. Der breiten Einführung steht die fehlende Entschlossenheit der Städte entgegen, etwas für den Autoverkehr zu tun. Lieber baut man Straßen zurück und verdrängt die Tatsache, dass sich schikanierte Menschen weder der Politik noch anderen Verkehrsteilnehmern gegenüber gern kooperativ verhalten.

Die richtig organisierte Grüne Welle führt dazu, dass sich zwischen den Kreuzungen Konvois bilden, die mit unverminderter Geschwindigkeit die Kreuzung passieren. Das ist deshalb zweckmäßig, weil die Straßenfläche der Kreuzung doppelt so dicht belegt ist wie die übrige. An der Kreuzung muss die Geschwindigkeit hoch sein, wenn man die Straßenkapazität hinaufsetzen will. Die übliche Verkehrsregelung tut genau das Gegenteil: die Fahrzeuge werden an der Kreuzung angehalten und passieren sie mit kleiner Geschwindigkeit. Eigentlich ist kein Wunder, dass viele Verkehrsplaner zu ihrer Aufgabe ein mehr als getrübtes Verhältnis haben: sie wollen den Verkehr „vermeiden“, am besten abschaffen. Die Gesellschaft, die sich das gefallen lässt, muss dann in Kauf nehmen, dass auch die wirtschaftliche Weiterentwicklung „vermieden“ wird, sie im globalen wirtschaftlichen Wettbewerb zurückfällt, statt aufzuholen. Hohe Arbeitslosigkeit ist dann die Folge, der viele Politiker hilflos gegenüberstehen, weil sie den Zusammenhang nicht sehen wollen.

Zu den Fahrhilfen können auch alle Funktionen gezählt werden, die äußere Signale (hell/dunkel, Regentropfen) oder innere (z. B. den Getriebe-Gang) auswerten. Dann werden Lichter einoder ausgeschaltet, heller oder weniger hell geschaltet, Spiegel abgekippt oder im Reflexionsgrad verändert, Wischer einund ausgeschaltet oder die Wischgeschwindigkeit verändert.

Allen Fahrhilfen kann man vorwerfen, dass sie sich in die Fahrzeugführung einmischen, ohne Verantwortung zu übernehmen. Sie lenken den Fahrer ab, verändern das Fahrverhalten. Wenn man z. B. sich darauf verlässt, dass der Abstandsautomat die richtige Entfernung zum Vorausfahrenden hält, er aber versehentlich abgeschaltet oder gar nicht angeschaltet ist, kann das zu bösen Überraschungen führen. Das Fahrzeug wird gewissermaßen zum Diener zweier Herren. Für den Fahrer sind Fahrhilfen manchmal eine zusätzliche Belastung und werden daher von vielen abgelehnt.

1.4.1 Automatische Fahrzeugführung

Die automatische Fahrzeugführung wird da beginnen, wo der Automat dem menschlichen Fahrer eindeutig überlegen ist: bei einfachen Fahraufgaben, die eine fortwährende hohe Aufmerksamkeit erfordern. Also z. B. bei der Kolonnenfahrt. Zu diesem Zweck können (müssen aber nicht) zusätzliche Fahrspuren eingerichtet (z. B. der Grünstreifen genutzt) werden. Die Teilnahme an der automatischen Fahrzeugführung ist freiwillig: der Fahrer entscheidet, ob er

die Fahrzeugführung ins System abgeben will, oder ob er selbst das Fahrzeug steuern will. Will er in die automatische Fahrzeugführung wechseln, dann wechselt er unter Beachtung der dafür üblichen Regeln auf die CONVOY-Spur (Bild 1-13 und 1-14). (Das muss keine zusätzliche Spur sein, aber es muss Platz für ein neues, automatisch geführtes Fahrzeug vorhanden sein.)

Bild 1-13 Automatische Fahrzeugführung CONVOY und TRAIN. Im oberen Bildteil ist der Querschnitt einer dreispurigen Autobahn mit Standspur und Grünstreifen mit den Spurkapazitäten dargestellt. Gesamtkapazität 3200 Fahrzeuge pro Stunde. Bei automatischer Fahrzeugführung beträgt die Gesamtkapazität 13900 Fahrzeuge pro Stunde, das 4.3-fache.

Dort zeigt er dem Automaten an, dass er die Fahrzeugführung abgeben möchte. Dieser prüft die Funktionstüchtigkeit und andere Voraussetzungen (z. B. ob genügend Kraftstoff für die Mindestdistanz vorhanden ist). Wenn das der Fall ist, bestätigt der Automat die Übernahme der Fahrzeugführung. Der Fahrer kann nun nicht mehr direkt in die Fahrzeugführung eingreifen. Der Automat hält das Fahrzeug in geringem Abstand zur durchgehenden Leiteinrichtung durch Messung des Seitenabstandes und bringt das Fahrzeug auf eine Geschwindigkeit, die etwas höher als die CONVOY-Geschwindigkeit ist, z. B. 125 km/h. Das Fahrzeug wird daher die vorausfahrende CONVOY-Kolonne, die mit der CONVOY-Geschwindigkeit von z. B. 120 km/h fährt, einholen. Der Abstandssensor in Längsrichtung stellt die Datenverbindung mit dem letzten Fahrzeug der Kolonne her und führt ein Andockmanöver aus. Das Fahrzeug ist damit Mitglied der CONVOY-Kolonne geworden, die wie ein Zug gemeinsam bremst und beschleunigt. Der kleine Abstand zum vorherfahrenden Fahrzeug reduziert den Luftwiderstand und damit Verbrauch und Emission. Der Fahrer des Fahrzeugs kann sich nun anderem zuwenden: er kann arbeiten, lesen, fernsehen, telefonieren, schlafen. Der Automat wird ihn auf Besonderheiten aufmerksam machen, sofern es nicht das Fahrzeug tut: irreguläre Messdaten (Tankinhalt, Temperaturen, Reifendruck, ...), notwendige Abzweigungen, das baldige Erreichen des eingegebenen Ziels. Wenn der Fahrer dem Automaten mitteilt, dass er die Fahrzeug-

führung wieder selbst übernehmen möchte, bringt dieser das Fahrzeug in einen Zustand, in der das der Fahrer kann (Abstand zum Vorausfahrenden und Folgenden). Dann fordert er den Fahrer auf die Führung zu übernehmen. Das bestätigt der Fahrer und wechselt unter Beachtung der üblichen Regeln auf die Überholspur und kehrt in den nicht-automatischen Verkehr zurück.

Entsprechend verhält sich der Fahrer eines LKWs: nach der Auffahrt auf die Autobahn bleibt er gleich auf der TRAIN-Spur und fordert den Automaten auf, die Fahrzeugführung zu übernehmen. Dieser klinkt sich in die seitliche Führung ein, prüft das System und fährt mit etwas höherer Geschwindigkeit als das TRAIN-System auf die davor fahrende TRAIN-Kolonne auf, dockt dort an und wird damit ein Mitglied dieser Kolonne. Wenn er aber die automatische Fahrzeugführung nicht annehmen will, dann fährt er mit einem weiteren Spurwechsel unter Beachtung der üblichen Regeln auf die Fahrspur. (Die TRAIN-Kolonnen dürfen nur eine begrenzte Länge haben. Zwischen ihnen muss ein Abstand liegen, der es den PKWs ermöglicht, auf die Straße aufzufahren oder sie zu verlassen und auffahrenden LKWs das Beschleunigen ermöglicht.)

Bild 1-14 Grundriss. Die PKW im oberen Bildteil werden im System CONVOY durch seitliche Abstandsmessung an der linken Leitplanke geführt und durch Abstandsmessung zum Vorderund Hintermann in Längsrichtung. Außerdem stehen sie miteinander im Datenverbund, der bewirkt, dass eine Bremsverzögerung gleichzeitig erfolgt (Zugbildung). Die PKWs auf der Fahrund Überholspur befinden sich im freien Verkehr unter verantwortlicher Führung des Fahrers. – Die LKWs werden seitlich vom Ausleger (Bild 1-13) geführt. Untereinander stehen sie wie die PKW im CONVOY in Datenverbindung.

Die automatische Fahrzeugführung hat folgende Vorteile:

ξDie Straßenkapazität wird deutlich (auf das Vierbis Fünffache) erhöht. Zwar sind die Zuund Abfahrten dem höheren Verkehrsaufkommen anzupassen, ebenso die Verbreiterung infolge einer zusätzlichen Fahrspur auf Brücken und in Tunneln (wenn man nicht vorübergehend auf die Überholspur mit einer Kapazität von 1200 Fzg/h verzich-

ten kann). Es muss eine durchgehende Leitplanke links vorhanden sein und deren Ende muss für den Automaten erkennbar signalisiert sein. Die Ausleger und durchgehende Spurführung für TRAIN sind zu bauen. Aber dieser Aufwand ist immer mit der Alternative zu vergleichen, die den Bau von drei oder vier parallelen Autobahnen erforderlich macht.

ξDer Fahrer wird von einer ermüdenden, langweiligen Aufgabe befreit. Er kann sich sinnvolleren Tätigkeiten zuwenden oder ruhen.

ξDie engen Fahrzeugabstände führen zu einer Verringerung des Luftwiderstandes (bis 30 % beim PKW) und damit des Verbrauchs und der Emissionen.

ξDie Sicherheit wird (um den Faktor 10?) erhöht. Unfälle infolge Einschlafens hören auf. Der Automat beherrscht sicher Probleme, die Fahrer gelegentlich überfordern, z. B. einen plötzlichen Druckverlust in einem Reifen. (In diesem Fall stellt der Automat über die Datenverbindung einen ausreichenden Abstand her, übergibt nach Aufforderung die Fahrzeugführung des stabilisierten Fahrzeugs an den Fahrer, der wie im nichtautomatischen Verkehr das Fahrzeug auf die Abstellspur bringt.) Der Abstandsmesser des Führungsfahrzeugs der Kolonne verzögert die ganze Kolonne im Bedarfsfall (z. B. Hindernis auf der Fahrbahn). Selbst wenn eine Brücke unmittelbar vor der Kolonne auf die Fahrbahn stürzt, sind die Insassen der Fahrzeuge um so weniger belastet, je weiter hinten sie in der Kolonne sind: für die Verzögerung ihres Fahrzeuges nutzen sie die Deformation der Vorderund Hinterwagen aller Fahrzeuge vor ihnen. Nur die letzten Fahrzeuge der Kolonne erfahren wieder eine etwas größere Verzögerung, weil die nachschiebenden Fahrzeuge fehlen.

ξDie automatische Fahrzeugführung ermöglicht eine Stromzufuhr von der Leitplanke her oder der Seitenführung (dem Fahrdraht) des TRAIN-Systems. Die Fahrzeuge beziehen ihre Antriebsenergie von der Stromschiene und laden ihrer Batterie voll, solange sie sich im System befinden. Die kürzeren Strecken außerhalb des Systems (Stadtund Zubringerverkehr) nutzen sie Batterie oder ein Hilfstriebwerk.

Für die automatische Fahrzeugführung gibt es verschiedene Möglichkeiten, es ist hier nur eine relativ einfache beschrieben. Wichtig ist die Passivität der Infrastruktur: die einzige Anforderung ist die durchgehende Leitplanke (zum großen Teil bereits vorhanden) und die TRAINSeitenführung. Wäre eine Führung gestört, würde der Automat Alarm auslösen und den Fahrer zur sofortigen Übernahme der Verantwortung auffordern.

Die Zweiflern an der Wahrscheinlichkeit der Einführung einer automatischen Fahrzeugführung müssen einsehen, dass sie bei immer weiter zunehmender Fahrzeugdichte des LKW-Verkehrs kommen muss: die LKW-Züge fahren alle mit der vorgeschriebenen, automatisch geregelten höchstzulässigen Geschwindigkeit von 85 km/h. Sie können nicht überholen, müssen aber dicht aufschließen, um die knappe Spurkapazität auszunutzen. Daher blockiert mit zunehmender Fahrzeugdichte schließlich die LKW-Kolonne die Zuund Abfahrt von der Autobahn. Die LKWZüge müssen deshalb zu Blöcken zusammengefasst werden, zwischen denen die Zuund Abfahrt möglich ist. Weil aber der letzte Fahrer des Blocks nicht sehen kann, der wievielte er ist, muss es zu einem Datenverbund kommen. Existiert dieser, dann müssen die LKW nicht mehr den Abstand voneinander halten, der durch die Verzugszeit des menschlichen Fahrers bedingt ist. Der Fahrer kann von der Längsregelung völlig entlastet werden, die automatische Führung hält einen engen Abstand. Diese Entlastung des Fahrers würde aber zu einer weiteren Zunahme der Unfälle infolge Einschlafens führen. (Außerdem ist die Aufgabe, stundenlang hinter einem anderen LKW herzufahren menschenunwürdig.) Also muss es auch eine Seitenführung geben, die dann einen

vollautomatischen Betrieb ermöglicht. Der Fahrer kann eine Ruhezeit nehmen, seine künftigen Aufgaben koordinieren, schlafen. Erst unmittelbar vor der Abfahrt von der Autobahn nimmt er wieder die verantwortliche Führung, nachdem der Automat die dazu erforderlichen Abstände zu dem Vorausfahrenden und Folgenden hergestellt hat.

Langfristig gesehen können die Fahrgeschwindigkeiten bei automatischer Fahrzeugführung viel größer sein. Diese Möglichkeit sollte man sich bei der Einrichtung einer automatischen Fahrzeugführung mit konventionellen Geschwindigkeiten nicht verbauen.

Die automatische Fahrzeugführung kann mit dem Verladen des Fahrzeugs auf einen Zug verglichen werden: auch in diesem Fall gibt der Fahrer mit dem Abstellen seines Fahrzeugs auf dem Wagon die Verantwortung für die Fahrzeugführung in das System „Eisenbahn“ ab und nimmt sie erst wieder auf, wenn er sein Fahrzeug zum Verlassen des Zugs startet.

1.5 Assistenzsysteme

Die Mikroelektronik mit der zugehörigen Datenerfassung, Datenverarbeitung und Datenausgabe bietet unübersehbare Möglichkeiten, Fahrzeugbenutzer zu unterstützen: die Fahrzeugführung zu erleichtern, die Nutzung des Fahrzeugs bequemer und sicherer zu machen. Nach zaghaften Anfängen gewinnt die Elektronik eine immer größere Bedeutung für das Fahrzeug. Die Kosten dafür machen einen steigenden Anteil der Gesamtkosten aus.

Die Assistenzsysteme sollen den Fahrer beim Führen des Fahrzeugs unterstützen. Für den Fahrzeugbenutzer ergibt sich eine Fülle von Möglichkeiten, die er oft gar nicht mehr überblickt. Auch eine steigende Zahl von Fehlermöglichkeiten, die bereits zu einer Gegenbewegung geführt hat.

Im weitesten Sinn zählen alle Einrichtungen dazu, welche die Bezeichnung „Servo…“, „Power…“, „elektrisch…“ tragen. Servoeinrichtungen zur Verstellung von Fenster, Sitz, Tür, Klappen, Schiebedach, Verdeck,…Feststellbremse,… Auch Fernbetätigung der Türschließung, der Standheizung, Standklimatisierung, usw.

Im engeren Sinn zählen Einrichtungen dazu, die dem Fahrer bei der eigentlichen Fahrzeugführung unterstützen (Fahrerassistenzsysteme). Ihr Eingriff kann sich auf die Information des Fahrers beschränken oder direkt in das Fahrverhalten eingreifen.

Unter der Bezeichnung Telematik (Telemetrie + Informatik) werden die Möglichkeiten verstanden, die sich aus der Funkverbindung zwischen den Fahrzeugen, Festpunkten (Baken) und zentralen Rechnern ergeben. Der Informationsfluss

ξvom Rechner (über die Bake) zum Fahrzeug nennt die aktuelle Verkehrssituation (Straßensperren, Unfälle, Überlastung, Straßenglätte, Sichtbehinderung),

ξvom Fahrzeug zur Bake (und weiter zum Rechner) Fahrgeschwindigkeit (und damit Straßenauslastung, Behinderungen), Fahrzeugdichte.

Durch den Einsatz der Telematik kann die Straßenkapazität bis 15 % vergrößert werden, bei der derzeitigen Zunahme des Verkehrs in Mitteleuropa eine straßenbauliche Ergänzung also um 1-4 Jahre hinausschieben. Im Vergleich zum Neubau von Straßen ist sie ein billiges Mittel, hat aber freilich nur eine begrenzte Wirkung.

Die Abstandsmessung zu benachbarten Fahrzeugen wird sowohl als Parkhilfe, zum Abstandhalten während der Fahrt (Eingriff in die Geschwindigkeitsregelanlage) als auch zur Warnung

beim Spurwechsel verwendet. Der Eingriff in die Bremse oder gar Lenkung kann nur in Notfällen (unvermeidlicher Zusammenstoß) erfolgen, bleibt aber auch dann problematisch: der Fahrer ist jederzeit für sein Fahrzeug verantwortlich. Daher kann ihm durch einen unbedingten Eingriff nicht die Entscheidungsfreiheit genommen werden.

1.5.1 Funktionsverknüpfung

Bei der Benutzung des Autos ergeben sich bestimmte Funktionsabläufe, für die man das Eintreten der folgenden automatisieren kann. Nähert sich z. B. der Fahrer (eigentlich derjenige, der den Schlüssel trägt) dem Fahrzeug, dann kann die Einstiegsbeleuchtung eingeschaltet und je nach Temperatur die Klimatisierung (Standheizgerät, Wasserumlauf aus dem Wärmespeicher, Klimakompressor) begonnen werden. (Wenn nicht schon vorher per Fernbetätigung die Standheizung oder das Hilfstriebwerk (APU) für den Klimakompressor gestartet wurde.) Beim Öffnen einer Tür oder Klappe geht dann die Innenbeleuchtung an, der Vorglühprozess des Dieselmotors startet und sein Wärmekreislauf beginnt. Sitze und Lenkrad fahren in eine Position, die bequemes Einsteigen erlaubt, bei überhitztem Innenraum (und keinem Regen) öffnet das Schiebedach, das Radio bringt besondere Vorkommnisse die das Auto (Einbruchsversuch, Ausfall einer Fahrzeugfunktion), das Wetter, die Verkehrslage oder politische Ereignisse betreffen. Alle Funktionen werden unterdrückt, wenn die Batterie eine zu geringe Ladung hat. Zweckmäßig wäre daher an dieser Stelle die Inbetriebnahme eines Hilfstriebwerks. Das kann ein 2–5 kW Verbrennungsmotor sein oder eine Brennstoffzelle ähnlicher Leistung, die weiter für ausreichende Stromversorgung einschließlich Fahren im niedrigen Geschwindigkeitsbereich sorgt. (Die erforderliche Leistung für 50 km/h beträgt für den hier gewählten StandardPKW 2 kW, die kinetische Energie für 50 km/h 130 kWs.) Nach dem Einsteigen fahren Sitze, Lenkrad, Pedale usw. in die auf dem Schlüssel programmierte Position. Nach der Inbetriebnahme prüft der Rechner die Betriebsfähigkeit (Lichter, Reifendruck, Öldruck usw.), schaltet je nach Umweltbedingungen Licht, Scheibenwischer ein, an das Anlegen der Sicherheitsgurte wird erforderlichenfalls erinnert. Beim Einlegen des Rückwärtsgangs kippen die Spiegel in eine entsprechende Position, seine Abblendfunktion wird unterdrückt, der Heckscheibenwischer tritt bei Bedarf in Aktion. Das Navigationssystem schlägt die übliche Route vor oder lädt zur Eingabe einer anderen ein, für die dann Besonderheiten gemeldet oder Alternativen vorgeschlagen werden. Nach dem Anfahren tritt die laufende Anpassung von Licht, Spiegel und Scheibenwischer an Umwelt und Fahrgeschwindigkeit in Funktion. (Diese Aufzählung ist nur beispielhaft, nicht vollständig.)

1.5.2 Fahrer-Assistenzsysteme

Das Radio ist das älteste und wichtigste Assistenzsystem im Auto. Der Weg bis zum integrierten Radiound Navigationssystem erscheint nur zu logisch, Beispiel 2.

Der Fahrer wird über die großräumige Verkehrslage informiert: über das Wetter, den Straßenzustand, Sperren und Umleitungen, besondere Gefahren (z. B. Nebelbänke, Geisterfahrer), Stau, Unfälle. Die Datenflut ist so groß geworden (und steigt weiter an), dass für eine sinnvolle Selektion gesorgt werden muss. Den Fahrer interessiert in erster Linie das Geschehen in der vor ihm liegenden Gegend und im relevanten Zeitraum. Auch möchte er nicht ununterbrochen Nachrichten hören, sondern die betreffende Nachricht genau dann, wenn sie akut wird, wenn er eine Entscheidung zu fällen hat: abzubiegen, auf einen Stau zu achten, usw. Die Selektion der relevanten Nachricht und Übermittlung zum richtigen Zeitpunkt hängt individuell vom einzelnen Fahrzeug ab und muss auch dort aus der Fülle der laufend gespeicherten Nachrich-

ten abgerufen werden. Eine besondere Methode ist das „shake hands“-Verfahren: entgegenkommende Fahrzeuge verfügen über Informationen, deren Abwicklung über den Radiosender nicht so schnell erfolgen kann. Zum Beispiel kann ein Unfall oder eine Nebelbank gemeldet werden.

Beispiel 2 Assistenzsystem: Die dreidimenstionale Darstellung ermöglicht eine realitätsnahe Navigation (Werkbild Siemens VDO)

Die Anzeige von Verkehrszeichen im Auto (VZA) ist eine seit langem anstehende Aufgabe. Die Fahrer sind ganz offensichtlich durch die Vielzahl der aufeinander folgenden Verkehrszeichen überfordert. Wer hätte sich noch nicht gefragt, ob im Augenblick Überholverbot sei oder nicht, ob eine Geschwindigkeitsbegrenzung anliegt und wenn ja, in welche Höhe? Die Verkehrszeichen müssen aktiv ins Fahrzeugübertragen werden oder wahrscheinlich aktiv vom Fahrzeug erkannt und dem Fahrer zur Anzeige gebracht werden. Natürlich lässt sich damit eine besondere Warnanzeige verbinden: z. B. wenn die zulässige Höchstgeschwindigkeit um einen bestimmten Betrag oder Prozentsatz überschritten wird, wenn im Überholverbot ein Spurwechsel eingeleitet wird usw.

Eine Fahrerinformation ist auch notwendig, wenn Leistungsgrenzen eines Assistenzsystems überschritten werden. Wird z. B. die Geschwindigkeit zu groß, weil das Gefälle zunimmt und die Zurücknahme der Motorleistung zum Einhalten der vorgegebenen Geschwindigkeit nicht mehr ausreicht, muss der Fahrer auf diesen Umstand hingewiesen werden. Gleiches gilt für zunehmende Steigung und Handschaltgetriebe: In diesem Fall muss der Fahrer zurückschalten, wenn er die gewünschte Geschwindigkeit einhalten will.

Leitsysteme (Navigationssysteme) bilden eine willkommene Verbesserung der Zielfindung (Ziel kann auch eine Tankstelle, ein Rasthaus, ein WC, eine Garage oder ein Parkplatz sein), wenn der Weg dahin unbekannt ist. Gefährlich kann die Zieleingabe sein, wenn sie während der Fahrt erfolgt.

Verkehrstelematik

Durch automatische Fernbeeinflussung können Kapazität und Sicherheit gesteigert werden. Im Vergleich zu der in der EU um 2-5 % pro Jahr zunehmenden Verkehrsleistung (etwa 2 %/a im Personenverkehr, 5 %/a im Güterverkehr) wird der mögliche Kapazitätsgewinn von 2-15 % nicht hinreichend sein. Trotzdem sind alle Anstrengungen gerechtfertigt, weil der Ausbau der

Verkehrswege infolge der aufgehäuften Schwierigkeiten nur stockend vorangeht. Es wird noch einige Jahre dauern, bis sich die Erkenntnis durchsetzt, dass der Straßenbau Voraussetzung für eine befriedigende Wirtschaftsentwicklung und zugleich Arbeitgeber ist.

Unter der Bezeichnung PROMETHEUS wurde 1987 ein EU-Projekt gestartet, das zu einem Sprung in der Verkehrssicherheit führen sollte. Abgesehen davon, dass die Zielsetzung zu anspruchslos war (die Sicherheit sollte nicht einmal so schnell weiter zunehmen wie bis dahin), ist daraus kein besonderer Einfluss erkennbar. Die Sicherheit nimmt permanent zu.

INVENT (Intelligenter Verkehr und nutzergerechte Technik) ist eine Forschungsinitiative für mehr Sicherheit und Effizienz die bis 2005 läuft. (ο weitere Information unter www.inventonline.de)

1.5.2.1 Assistenzsysteme mit Warnung oder Hinweis für den Fahrer

Die Warnung und Alertierung des Fahrers auf Besonderheiten seiner Person, des Fahrzeugs oder der Umgebung ist eine effektvolle Möglichkeit. Bei der Aufmerksamkeitskontrolle (AMK) der Volkswagen AG z.B. blickt die Elektronik mit einer kleinen Kamera dem Fahrer in die Augen. Werden die Lidschläge häufiger aber langsamer, schließt der Bordrechner auf eine Übermüdung oder Leistungsminderung aus anderen Gründen und mahnt akustisch zu einer Pause oder erhöhter Aufmerksamkeit.

Setzt der Fahrer zum Überholen an (Blinkerbetätigung oder besonderer Lenkeinschlag bei bekanntem Straßenverlauf), dann prüft ein Abstandssensor, ob die Nachbarspur frei ist. Wenn nicht, erfolgt eine Warnung (akustisch, Lichtsignal, Rütteln an Sitz oder Lenkrad usw.). Eine Warnung erfolgt auch, wenn eine eingestellte Assistenzfunktion aus dem Bereich läuft. Wenn z. B. die eingestellte Wunschgeschwindigkeit von der Leistungsregelung infolge zu großer Steigung und zu großen Gefälles nicht eingehalten werden kann, folgt eine Warnung. Gleiches gilt für irreguläre Betriebszustände des Fahrzeugs (Öltemperatur, Öldruck, Wassertemperatur, Reifendruck, Bremsverschleiß, Tankinhalt, Waschwasservorrat usw.).

Als Einparkhilfe haben sich Sensoren durchgesetzt, die den Abstand zwischen Fahrzeug und Hindernis akustisch interpretieren. Mit steigender Frequenz meldet der Sensor den Abstand bis unmittelbar vor Berührung die Warnung in einen Dauerton übergeht. Bei mehreren Sensoren (vorn, hinten, zur Seite) werden diese Signale in unterschiedlicher Tonhöhe dargeboten, was bei Rangierfahrten in der Garage zu einer nervenaufreibenden Kakophonie führen kann.

Vereinzelt werden passive oder aktive Nachtsichtgeräte angeboten, die im Dunklen auf schlecht sichtbare Hindernisse (Fußgänger, Wild, Absperrungen) aufmerksam machen.

1.5.2.2 Assistenzsysteme mit Eingriff ins Fahrzeug

Die Geschichte dieser Systeme beginnt mit den Geschwindigkeitsregelanlagen: der Fahrer gibt eine Wunschgeschwindigkeit ein, die das Fahrzeug durch Leistungseingriff einhalten soll, Beispiel 3. Der Fahrer wird von der Aufgabe entlastet, andauernd auf die Geschwindigkeit zu achten, behält aber die Verantwortung für das Einhalten der angebrachten Geschwindigkeit oder einer eventuellen Höchstgeschwindigkeit sowohl was seine Eingabe betrifft als auch die präzise Ausführung seiner Vorgabe. Jeder, der zum ersten Mal eine Geschwindigkeitsregelanlage benutzt, kann sich des Eindrucks nicht erwehren, dass eigentlich das Fahrzeug fährt und er nur dabei ist. Vielleicht geht sie manche Kurve und Verkehrssituation rascher an, als er es täte, wenn er selbst für die Leistungsregelung (per „Gasfuß“) zuständig wäre. Es tritt eine