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Fahrerassistenz und Sicherheit Referat von Dr. Werner Struth Vorsitzender des Bereichsvorstands Chassis Systems Control

  • anlässlich des 60. Motorpressekolloquiums in Boxberg im Juni 2011
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  • 09. Juni 2011
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Pressetext

Sehr geehrte Damen und Herren,

auf die Frage nach dem idealen Straßenverkehr kommen weltweit die gleichen Antworten. Neben der bestmöglichen Umweltverträglichkeit ist ein Verkehr frei von Staus und frei von Unfällen ganz oben auf der Wunschliste. Das Ziel eines unfallfreien Straßenverkehrs erfordert neben der entsprechenden Infrastruktur leistungsfähige Assistenz- und Sicherheitssysteme. Bosch ist in diesem Gebiet seit Jahrzehnten aktiv – und sich sehr bewusst, dass noch weitere Entwicklung nötig sein wird, dem Ziel der „zero accidents“ wirklich nahezukommen. Der nächste Meilenstein unseres Geschäftsfelds „Vehicle Motion and Safety“, in dem alle Aktivitäten rund um die Themen Sicherheit, Komfort und Assistenz gebündelt sind, ist daher das verletzungsfreie Fahren.

Zahl der Verkehrstoten wird weiter steigen
Leider sieht die aktuelle Situation noch gänzlich anders aus. Den Vereinten Nationen zufolge kommen jedes Jahr bei Verkehrsunfällen weltweit 1,3 Millionen Menschen ums Leben, rund 50 Millionen werden verletzt. Innerhalb von zehn Jahren könnte die Zahl der Verkehrstoten jährlich 1,9 Millionen erreichen – eine Steigerung um nahezu 50 Prozent, maßgeblich getrieben durch den stark wachsenden Straßenverkehr in Schwellenländern. Diese Perspektive nahm die UN zum Anlass, im Mai dieses Jahres die Dekade der Verkehrssicherheit auszurufen. Das Ziel: Die prognostizierte Zahl der Toten und Verletzten im Straßenverkehr bis 2020 deutlich zu reduzieren. Um dies zu erreichen, wurde ein Aktionsplan erstellt, der konkrete Maßnahmen definiert. Diese reichen unter anderem von der Einführung der Helmpflicht für Zweiradfahrer über Straßen mit eigenem Fußgängerweg bis zur Ausstattung von Fahrzeugen mit dem Elektronischen Stabilitäts-Programm ESP® und von Motorrädern mit dem Antiblockiersystem ABS. Würden alle Maßnahmen umgesetzt, ließen sich in diesem Jahrzehnt in Summe fünf Millionen Menschenleben retten und 50 Millionen schwere Verletzungen verhindern, so die Experten.

Getreu dem Slogan „Technik fürs Leben“ bietet Bosch seit nahezu 100 Jahren Produkte an, die das Autofahren sicherer machen. Waren es anfangs lichtstarke Scheinwerfer und warnende Hupen, so sind es seit nunmehr gut 30 Jahren Systeme der aktiven und passiven Sicherheit, die Bosch entwickelt und jeweils als erster Zulieferer weltweit in Serie gebracht hat: 1978 das erste elektronisch geregelte Antiblockiersystem ABS, 1981 die erste elektronische Airbagsteuerung, und 1995 schließlich das Elektronische Stabilitäts-Programm ESP® – das derzeit wirksamste Sicherheitssystem nach dem Sicherheitsgurt. Unser aktuelles unfallvermeidendes Produktportfolio vervollständigen radar-, ultraschall- und kamerabasierte Funktionen wie beispielsweise das vorausschauende Notbremssystem, der Totwinkelassistent, Spurhaltesysteme sowie unser Nachtsichtsystem.

Basis dieser neuen Funktionen sind Umfeldsensoren und andere Informationsquellen, die wir mit weiteren Domänen im Fahrzeug wie dem Antriebstrang oder Sicherheitssystemen vernetzen. Die Komplexität solcher Systeme, wir nennen dies auch funktionale Wirkketten, ist erheblich: Zunächst gilt es zu verstehen, welche Funktion welchen Beitrag zu Sicherheit, Komfort und Fahrerassistenz leistet. Diese Funktion muss anschließend in Algorithmen und später Software übersetzt werden, um sie schließlich mittels geeigneter Elektronik, Mechanik und Hydraulik regelrecht konzertiert auf die Straße zu bringen. Voraussetzung hierfür ist ein umfangreiches Funktions- und Systemverständnis, das Bosch wie kaum ein anderer Zulieferer weltweit besitzt.

In den kommenden Jahren werden wir unser Geschäft mit solchen Innovationen weiter vorantreiben. Innovationen einerseits, die das Fahren mittels neuer Funktionen noch sicherer und komfortabler machen, den Fahrer also entlasten. Und Innovationen andererseits, die bestehende Systeme kostengünstiger machen und so den Einsatz auch in preisgünstigen Fahrzeugen in Schwellenländern ermöglichen. Denn eines ist klar: Nur weit verbreitete Sicherheitstechnik kann den notwendigen Beitrag für ein verletzungsfreies und im Ziel unfallfreies Fahren leisten.

Produktplanung basiert auf der Unfallforschung
Zur Planung neuer Sicherheitsfunktionen werten wir Daten der internationalen Unfallforschung aus. Sie zeigen, welche Unfallarten besonders häufig sind, und noch wichtiger, bei welchen Unfällen die Gefahr besonders groß ist, verletzt oder getötet zu werden. Über dieses sogenannte Wirkfeld leiten wir schließlich den potenziellen Gewinn an Sicherheit für jede einzelne Funktion ab.

Wenn auch Unterschiede im Detail bestehen, so lässt sich Folgendes grundsätzlich formulieren:
  • Häufigste Unfallsituation bei Verkehrsunfällen mit Verletzten sind Kreuzungsunfälle und Auffahrunfälle, gefolgt von Unfällen, bei denen das Fahrzeug unbeabsichtigt die Spur verlässt und dann oftmals schleudert.
  • Bei Unfällen mit Todesfolge steht häufig das Schleudern an erster Stelle, gefolgt von Kreuzungsunfällen und Zusammenstößen mit Fußgängern.
In Hinblick auf diese Unfallarten lassen sich nun Funktionen ableiten, die Unfälle vermeiden oder Unfallfolgen mindern. Paradebeispiel ist das Elektronische Stabilitäts-Programm ESP®, das dem Schleudern des Fahrzeugs entgegenwirkt. Bereits seit 1995 in Serie, schreiben es immer mehr Länder verpflichtend vor.

Sicherheitssysteme können Unfälle verhindern
2010 startete im Audi A8 das erste vorausschauende Notbremssystem von Bosch, das mittlerweile auch im A7, A6 und im Volkswagen Touareg eingeführt wurde. Es warnt den Fahrer vor einem drohenden Auffahrunfall und unterstützt ihn beim Bremsen. Ist ein Unfall letztlich unausweichlich, leitet das System automatisch eine Vollbremsung ein. Unseren Untersuchungen zufolge lassen sich mit solch einem System bis zu 72 Prozent aller Auffahrunfälle mit Personenschaden verhindern.

Für den dichten Verkehr in Innenstädten erweitern wir den Funktionsumfang des Notbremssystems. Es unterstützt den Fahrer auch bei Geschwindigkeiten unterhalb 30 Kilometer pro Stunde. Zur Umfelderfassung dient ein einzelner Radarsensor, die Notbremsung steuert das ESP®. Erkennt die Funktion eine kritische Annäherung an ein vorausfahrendes oder stehendes Fahrzeug, löst die Funktion eine Vollbremsung aus mit dem Ziel, den Unfall zu verhindern. Ist er jedoch unvermeidbar, so verläuft er wenigstens schwächer. Dies senkt das Risiko von Verletzungen.
Das erweiterte Notbremssystem wird noch in diesem Jahr in einem Fahrzeug der Mittelklasse in Serie gehen. Den Nutzen von Notbremssystemen, die bei niedrigen Geschwindigkeiten arbeiten, hat der Fachbereich der Allianz-Versicherung, das „Allianz Zentrum für Technik“, 2009 analysiert. Demzufolge ließen sich allein in Deutschland jährlich über 500 000 Bagatellunfälle vermeiden, wären alle Fahrzeuge mit solch einem System ausgestattet. Dies entspricht Reparaturkosten von 330 Millionen Euro.

Das Abkommen von der Fahrspur ist ein weiteres häufiges Unfallbild. Funktionen, die mittels einer Kamera die Fahrbahnmarkierungen erfassen, können hier in Verbindung mit anderen Systemen zielgerichtet unterstützen. Dadurch lässt sich unseren Unfallanalysen zufolge in Deutschland jeder zwanzigste Unfall mit Verletzten oder Todesfolge positiv beeinflussen, in den USA noch weit mehr. Die Spurverlassenswarnung, oder Lane Departure Warning, reagiert, sobald das Fahrzeug der Seitenlinie zu nahe kommt. Die Warnung kann dabei, ganz nach der Philosophie des Fahrzeugherstellers, haptisch, optisch oder akustisch erfolgen. Der Spurhalteassistent, auf englisch Lane Keeping Support, geht einen Schritt weiter. Er warnt nicht, sondern hält aktiv die Spur, indem er beispielsweise über die Lenkung oder über einen einseitigen, leichten Bremseneingriff die Fahrtrichtung korrigiert. Kündigt der Fahrer eine Richtungsänderung per Blinker an, greifen beide Funktionen selbstverständlich nicht ein. Auf Basis einer Auswertung der deutschen Unfalldatenbank GIDAS sehen wir das Potenzial, mit dem Spurhalteassistenten jeden vierten der relevanten Unfälle ganz zu verhindern. Hätten alle Fahrzeuge in Deutschland ein entsprechendes System an Bord, ließen sich dadurch rund 250 Menschenleben jährlich retten. Ein System auf Basis von Bosch-Sensoren ist bei Audi bereits in Serie.

Warum nun kommen Fahrzeuge von der Spur ab? Meist ist der Fahrer für kurze Zeit abgelenkt, insbesondere in den Abend- und Nachtstunden ist es aber auch einsetzende Müdigkeit.
Hier hilft eine einfache und gleichermaßen raffinierte Lösung von Bosch. Die Müdigkeitserkennung beobachtet fortwährend die Signale des Lenkwinkelsensors. Wie Untersuchungen zeigen, kündigt sich der gefährliche Sekundenschlaf meist durch ein typisches Lenkverhalten an. Wird dies erkannt, kann das System den Fahrer warnen und ihn zu einer Pause auffordern. Besonders attraktiv an dieser Funktion ist, dass sie sich als reine Softwarefunktion kostengünstig ins Fahrzeug integrieren lässt. Den Nutzen zeigt eine 2010 vom amerikanischen Automobilclub AAA veröffentlichte Auswertung, der zufolge 17 Prozent aller tödlichen Unfälle in den USA auf übermüdete Fahrer zurückzuführen seien. Seit Ende 2010 ist die Bosch-Lösung im Volkswagen Passat in Serie. Weitere Fahrzeuge werden bald folgen.

In den kommenden Jahren werden Automobilhersteller und Zulieferer noch viele solcher Funktionen entwickeln. Eine grundlegende Voraussetzung sind immer leistungsfähigere Sensoren, die Informationen zum Fahrzeugumfeld zur Verfügung stellen.

Radar- und Videosensoren werden noch leistungsfähiger
Radarsensoren sehen besonders weit und erlauben eine exakte Messung von Abstand und Geschwindigkeit. Die erste Generation von Bosch startete im Jahr 2000 als Teil der Adaptive Cruise Control. Die aktuelle dritte Generation unserer Long-Range-Radartechnik ist im Vergleich dazu in allen Belangen verbessert: ein Drittel der Größe und doch wesentlich leistungsstärker. Zudem senkt die weltweit erstmalige Verwendung der Silizium-Germanium-Technik die Kosten deutlich. Der LRR3 ist mit einer Reichweite von bis zu 250 Metern und einem Öffnungswinkel von bis zu 30 Grad der optimale Sensor für leistungsfähige ACC-Systeme und vorausschauende Notbremssysteme.
Ende 2012 werden wir unser Angebot um einen Mid-Range-Radarsensor (MRR) erweitern. Bei etwas reduzierter Leistung ist dieser nochmals kostengünstiger, sodass darauf aufbauende Systeme zunehmend auch in der Mittel- und Kompaktklasse zu attraktiven Preisen angeboten werden können. Der Sensor hat eine Reichweite von maximal 160 Metern und einen Öffnungswinkel von bis zu 45 Grad. Damit ist er geeignet für ACC-Lösungen und Notbremssysteme. Eine Heckvariante des MRR ermöglicht Funktionen, die vor gefährlichen Situationen beim Spurwechsel oder vor querenden Fahrzeugen beim Ausparken warnen. Dieser neue Mid-Range-Radarsensor arbeitet wie die Long-Range-Variante im 77-Ghz-Frequenzband und ist, bei vergleichbaren Kosten, den 24-GHz-Varianten auf dem Markt überlegen:
  • Er nutzt das weltweit dauerhaft für Automobilanwendungen freigegebene Frequenzband,
  • er hat nur rund ein Drittel der Größe eines typischen 24-GHz-Sensors,
  • er hat eine bis zu dreifach höhere Objekt-Trennbarkeit, und
  • er kann Geschwindigkeit und Abstand drei- bis fünfmal so genau messen.
Wir sind überzeugt, dass dieser neue Sensor erheblich zu einer größeren Verbreitung von Assistenzsystemen beiträgt. So gehen wir davon aus, dass im Jahr 2015 bereits rund 15 Prozent aller Neufahrzeuge in Europa mit vorausschauenden Notbremssystemen und ACC-Lösungen ausgestattet sein werden.

Videosensoren sind die ideale Ergänzung zur Radartechnik, denn sie bieten eine Fülle von Informationen. Die Fusion der Sensordaten erfordert jedoch ein umfangreiches Wissen in allen relevanten Bereichen der Sensorik und der Bildverarbeitung, über das Bosch verfügt. Dadurch lassen sich leistungsfähige Software-Algorithmen entwickeln, mit deren Hilfe ein sehr
detailliertes „Bild“, das heißt eine Interpretation der Situation vor dem Fahrzeug, entsteht – unseres Erachtens ein Muss für eine automatische Vollbremsung bei Geschwindigkeiten über 30 Kilometer pro Stunde. Darüber hinaus lassen sich neben Fahrzeugen auch Fußgänger und deren Bewegungsrichtung erkennen. Die Videodaten verbessern zudem die ACC-Funktion. Querbewegungen können früher erkannt werden, und so reagiert das System schneller beim Überholen von Fahrzeugen und bei deren Einscheren in die eigene Fahrspur.

Beim Einsatz unserer Multi Purpose-, sprich Multifunktions-Kamera, lassen sich weitere Funktionen parallel realisieren, die allein auf der Auswertung der Bilddaten basieren. Indem beispielsweise Verkehrszeichen und Fahrspuren identifiziert werden, lassen sich aktuelle Geschwindigkeitsbeschränkungen, Überholverbote und ähnliches im Cockpit anzeigen sowie fahrspurbezogene Assistenten in Serie bringen. Eine Lösung zur Verkehrszeichenerkennung von Bosch ist seit 2010 im Audi A8 in Serie. Die Signale der Videokamera werden in diesem Fahrzeug zudem für die Spurverlassenswarnung sowie die automatische Lichtsteuerung genutzt. Wir gehen davon aus, dass 2015 bereits jedes zehnte neu zugelassene Fahrzeug in Europa mit Videosensoren ausgestattet sein wird.

Neben Autos sind oftmals auch Motorräder in Unfälle verwickelt. So ist in Europa jeder siebte Verkehrstote ein Motorradfahrer, in den Schwellenländern China und Indien sogar jeder vierte. Eine wirkungsvolle Abhilfe bietet in vielen Fällen das Antiblockiersystem, von dem Bosch 2011 eine neue Generation auf den Markt gebracht hat. Diese ist deutlich kompakter als alle bisher erhältlichen Systeme und wird von den Motorradherstellern erfreulich stark nachgefragt. Die geringe Größe und niedrigere Kosten ermöglichen einen Einsatz auch in kleineren Motorrädern und Rollern. 2010 hat die EU-Kommission eine ABS-Pflicht für Motorräder mit einem Hubraum größer 125 Kubikzentimeter ab dem Jahr 2017 vorgeschlagen.

Autofahren wird in Zukunft noch sicherer und komfortabler
Zusammenfassend lässt sich sagen: Bosch wird in den nächsten Jahren auf Basis neuer Sensorgenerationen und deren Vernetzung eine Vielzahl neuer Sicherheits- und Komfortfunktionen anbieten und durch geringere Kosten deren Verbreitung vorantreiben. Klar abgegrenzte Fahrmanöver werden sich völlig automatisch ausführen lassen, zum Beispiel das Einparken oder das Kolonnenfahren im Stau. Darüber hinaus wird die Kommunikation der Fahrzeuge untereinander oder mit stationären Infoquellen die Warnung vor lokaler Glätte, Unfällen oder dem tatsächlichen Stauende und auch eine optimale Routenführung ermöglichen.

Meine Damen und Herren,
die Zielsetzung der Vereinten Nationen ist anspruchsvoll. Engagieren sich jedoch alle Akteure, muss sie keine Vision bleiben, sondern kann Realität werden. Bosch wird auch in Zukunft aktiv an der Erhöhung der Verkehrsicherheit arbeiten. Wir werden neue Funktionen entwickeln und bei den bestehenden durch kontinuierliche Verbesserung die Kosten weiter senken – und damit unserem Ziel der „Sicherheit für jedermann“ jedes Jahr ein Stück näher kommen.

Ich danke für Ihre Aufmerksamkeit.

RF00114 - 09. Juni 2011

Ihr Ansprechpartner für Journalisten

Stephan Kraus

+49 711 811-6286 E-Mail senden

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