Im Fokus: Unfallbrennpunkt Innenstadt
Stuttgart / Mendig
23.06.2010
  • Daimler präsentiert Ergebnisse beim Abschluss der Forschungsinitiative AKTIV
  • Mehr Sicherheit dank Basistechnologien für Kreuzungsassistenzsysteme, Fußgängererkennung im öffentlichen Straßenverkehr und einer Methode zur Erkennung der Fahreraufmerksamkeit
Bei der Abschlusspräsentation der Forschungsinitiative AKTIV (Adaptive und kooperative Technologien für den intelligenten Verkehr) stellt Daimler gemeinsam mit verschiedenen Partnern aus der Automobil- und Zuliefererindustrie sowie Bildungs- und Forschungseinrichtungen Ergebnisse auf dem Gebiet der Aktiven Sicherheit vor. Wie künftige Fahrerassistenzsysteme ausgestaltet sein könnten, zeigt Daimler mit Fahrerassistenzfunktionen für den Kreuzungsbereich und Systemen zur Erkennung von Fußgängern sowie zur Berücksichtigung der Fahreraufmerksamkeit in mehreren Versuchsfahrzeugen.
Unterstützt in komplexen Situationen: Kreuzungsassistenz
Kreuzungen sind im innerstädtischen Verkehr der Unfallschwerpunkt Nummer eins. Die meisten Unfälle ereignen sich dort, weil Fahrer Fehler beim Ein- und Abbiegen oder Kreuzen unterlaufen. Fahrerassistenzsysteme können in solchen Situationen für mehr Verkehrssicherheit sorgen, indem sie den Fahrer entlasten und ihn rechtzeitig vor drohenden Gefahren warnen. Die Daimler AG hat deshalb innerhalb der Forschungsinitiative AKTIV Basistechnologien für Kreuzungsassistenzsysteme weiterentwickelt.
Die Systeme unterstützen den Fahrer in kritischen und unfallträchtigen Kreuzungssituationen. Unterschätzt der Fahrer beispielsweise beim Linksabbiegen die Geschwindigkeit des entgegenkommenden Fahrzeugs, erscheint zunächst ein Warnsymbol in der Instrumententafel, dann ertönt ein akustisches Signal, gefolgt von einer kurzen Warnbremsung. Reagiert der Fahrer nicht, leitet das Kreuzungsassistenzsystem bei einer unvermeidbaren Kollision eine Notbremsung bis zum vollständigen Stillstand des Fahrzeugs ein.
Video-, Radar- und Lidartechnologie sind die Basis dieser Fahrerassistenzsysteme. Sie ermöglichen eine Rundumsicht um das Fahrzeug und bilden die Verkehrssituation ab. Das rechte und das linke „Auge“ der eingebauten Stereokamera erfassen wegen ihres Abstandes leicht unterschiedliche Abbilder der Szene, sodass das System die Distanz eines Objekts berechnen kann – und zwar nicht nur an ausgewählten Punkten sondern für das gesamte Bild. Die Auswertung von circa 300.000 Bildpunkten, die 25 Mal in der Sekunde durchgeführt wird, liefert die vollständige 3D-Information der vorausliegenden Szene – eine bisher unerreichte Präzision und Vollständigkeit.
Um auf Basis dieser Momentaufnahmen zu entscheiden, welche Objekte sich bewegen, werden die Bilder um eine Analyse des optischen Flusses ergänzt. Mit dieser Methode, 6D-Vision genannt, können potenziell gefährliche Objekte bereits erkannt werden, wenn nur Teile – beispielsweise der Kopf eines Kindes oder die Front eines Fahrzeugs – sichtbar sind.
Die Situationsanalyse ist das entscheidende Bindeglied zwischen Sensorik und Assistenzfunktion. Bei der Kreuzungsassistenz setzt Daimler dafür eine Methode zur Zeitmaßberechnung ein, die aus den vorliegenden Daten analysiert, ob eine Kollision droht. Dazu prognostizieren intelligente Algorithmen im Abgleich mit einer digitalen Karte die Bewegung der einzelnen Fahrzeuge. Als Ergebnis leitet die Kreuzungsassistenz schließlich eine exakt auf das jeweilige Verkehrsgeschehen abgestimmte Maßnahme ein: inaktiv bleiben oder warnen und im Ernstfall bremsen.
Passt auf Schwächere auf: System zur Fußgängererkennung
Bei der Entwicklung künftiger Assistenzsysteme hat Daimler das gesamte Verkehrsgeschehen im Blick. Hierzu Prof. Dr. Ralf Guido Herrtwich, Leiter Fahrerassistenz- und Fahrwerksysteme Konzernforschung und Vorentwicklung: „Der Schutz schwächerer Verkehrspartner spielt in unserem Unternehmen seit jeher eine wichtige Rolle. Um beispielsweise Fußgänger in Zukunft noch besser schützen zu können, müssen wir diese zuverlässig und rechtzeitig erkennen“. Dafür hat Daimler mit der Stereokamera eine Technologie entwickelt, die den Bereich bis 25 Meter vor dem Fahrzeug auf einer Breite von etwa acht Metern überblickt. Zehn bis 15 Mal pro Sekunde werden die Videobilder auf Bewegungsmuster und Formen von Fußgängern untersucht. Dabei werden Verfahren eingesetzt, die an Hand von mehr als einer Million Beispielbildern die Gestalt eines Fußgängers gelernt haben. Die erkannten Fußgänger werden über die Zeit hinweg verfolgt und zu Bewegungsspuren, den sogenannten Trajektorien, zusammengefasst. Das System zur Fußgängererkennung warnt den Fahrer bei drohender Kollisionsgefahr zunächst optisch, dann akustisch und führt bei einer unmittelbar bevorstehenden Kollision eine Notbremsung bis zum vollständigen Stillstand durch.
Bei der AKTIV-Abschlusspräsentation zeigt Daimler die Fußgängererkennung im öffentlichen Straßenverkehr. Ein Beweis für die Reife und Zuverlässigkeit der Funktion.
Warnt zum richtigen Zeitpunkt: Fahreraufmerksamkeitserkennung
Die am Projekt beteiligten Ingenieure untersuchen nicht nur moderne Technologien, mit denen neue Assistenzfunktionen umgesetzt werden können. Sie gehen auch der entscheidenden Frage nach, wie und zu welchem Zeitpunkt der Fahrer am wirksamsten informiert werden kann. Basis dafür ist eine von Daimler entwickelte Methode zur Messung des Ablenkungs- beziehungsweise Unaufmerksamkeitsgrads des Fahrers. Mit dieser Information werden Assistenzfunktionen dann so gestaltet, dass der Fahrer immer im richtigen Moment gewarnt wird.
Anhand der gesammelten Fahrzeugdaten ermitteln die Daimler-Forscher welche Systeme – beispielsweise Navigation, Klimaanlage oder Sitzeinstellung – der Fahrer wie lange bedient. Darüber hinaus wird mit Hilfe einer im Innenraum des Fahrzeugs installierten Kamera überprüft, ob sich die Kopfrichtung des Fahrers an der Fahraufgabe orientiert.
In aufwändigen Fahrversuchen haben die Daimler-Forscher die Reaktionszeiten von aufmerksamen und unaufmerksamen Fahrern bestimmt und einander gegenübergestellt. Diese Daten liefern Erkenntnisse darüber, wie früh der abgelenkte oder unaufmerksame Fahrer gewarnt werden muss. Darüberhinaus wurde das Anzeigekonzept im Daimler Fahrsimulator abgesichert.
Beim AKTIV-Abschluss präsentiert Daimler am Beispiel der Kreuzungsassistenz wie der Warnzeitpunkt auf Basis einer Aufmerksamkeitserkennung optimal gewählt wird.
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