Fahrversuch: Automatisiertes Fahren mit Continental

continental teststrecke

Continental hatte erstmals Blogger zur Demonstration ihrer Entwicklung von Assistenz- und Sicherheitssysteme nach Rödelheim bei Frankfurt eingeladen. Im dortigen Werk ist unter anderem die Division Chassis and Safety untergebracht. Fortschrittliche Systeme, die momentan von Continental erprobt werden und deshalb teils noch lange nicht in Serie produziert werden, konnten in verschiedenen Fahrzeugen und Versuchsaufbauten selbst ausprobiert werden.

conti testdrive

Besonders spannend am Fahrversuch ready to drive safety #R2DS war, dass das (hoch-)automatisierte Fahren teilweise weit über die bislang bekannten Assistenzsysteme wie eine Adaptive Cruise Control oder einen simplen Spurhalteassistenten hinausgeht. Besonders wenn ein Fahrzeug im Stau komplett von alleine Fahren soll werden z.B. Stereokameras benötigt, die weit mehr als nur die Fahrbahnmarkierungen erkennen können. Ein Überblick über die interessantesten Technologien, vorgestellt in 8 verschiedenen Fahrzeugen auf der gut 1 Kilometer langen Teststrecke.

Automatisiertes Fahren und Stereokamera

Los gings in einem Passat der neusten Generation (Voraussetzung für ein hochautomatisiertes Fahren ist natürlich ein Automatikgetriebe). Der Passat wurde von Continental um- und zurechtgebaut. Konkret hat man dem Fahrzeug neue Sensorik verpasst, diese besteht hauptsächlich aus einem nach vorne blickenden Radar, Radarsensoren für den Nahbereich um das Fahrzeug und vor allem einer Stereokamera, die oben mittig in der Windschutzscheibe angebracht wurde. In der Mittelkonsole sitzt ein großer Touchscreen, verbunden mit einem PC, auf dem Continentals eigens entwickelte Test-Software läuft. Sie kann alle relevanten Parameter darstellen, einzelne Assistenzfunktionen lassen sich ein-und ausschalten oder Werte messen, die Bilder der einzelnen Kameras werden angezeigt und natürlich gibt es für die Ingenieure noch viele Funktionen darüber hinaus.

Highlight an diesem System, getestet im Passat, ist sozusagen ein Spurassistent der neusten Generation. Im Gegensatz zu herkömmlichen Lane Keeping Assists mit einfachen Kameras kann eine Stereokamera nämlich nicht nur weiße Fahrbahnmarkierungen erkennen, sondern Höhenunterschiede detailliert feststellen. Während eine Monokamera Distanzen lediglich schätzt, kann die Stereokamera den Abstand zu einem Objekt sowie dessen Höhe über der Straße messen. Das heißt im Alltag: Es werden Wände, Leitplanken oder Hindernisse auf und neben der Fahrbahn erkannt. Auch stehende Fahrzeuge, verlorene Ladung oder Fußgänger. Auf eine mittlere Distanz von 20 bis zu 30 Metern kann die Kamera die Entfernung bis zum Objekt auf 20 bis 30 Zentimeter genau bestimmen – Wahnsinn. Auf meinem Foto ist das angesprochene Display mit laufender ContiGuard Test-Software zu sehen. Rechts das Bild, das die Stereokamera erfasst – links die schematische Interpretation. Die Farbe Grün bedeutet eine ebene, befahrbare Fläche, blau dargestellt sind Höhen/Hindernisse. Erkennt die Software ein permanentes Hindernis ganz rechts, wobei links alles frei ist und ist die Geschwindigkeit entsprechend hoch, weiß das System, dass man sich z.B. auf einer Landstraße befindet. Passt man nicht auf und lässt das Fahrzeug zu nahe an die Leitplanke abdriften, kann der Assistent gegenlenken oder beim hochautomatisierten Fahren eben auch Kurven autonom durchfahren.

continental screen stereokamera

Die blaue Markierung links vor dem Fahrzeugsymbol entspricht der Leitplanke des rechten Videobildes!

Surround View: 3D Ansicht des Fahrzeugs mit Umgebung

Bekannt, z.B. auch schon vom Nissan Qashqai, war mir eine Surround-Ansicht des Fahrzeugs, was bisher meist eine Draufsicht auf das Fahrzeug bedeutete. Eine absolut tolles Feature, um z.B. beim Einparken Steine ab Boden zu sehen, die weder Spiegel noch Park Distance Control erfassen können, da sie sich zu weit am Boden befinden. Continentals Surround View System, ebenfalls noch in Vorserie, geht aber noch einen Schritt weiter: Verschiedene Fisheye-Kameras, unter anderem unter den Außenspiegeln versteckt, nehmen die Umgebung um das Auto auf. Durch ein spezielles Stitchingverfahren, also die Zusammensetzung der einzelnen Kamerabilder, entsteht dann eine beeindruckende 360-Grad-Rundumsicht, wobei nur das Fahrzeug selbst eine Animation ist und die Umgebung als Live-Videobild dargestellt wird. Noch ist alles in der Testphase, aber man könnte im Alltag z.B. den virtuellen Betrachter von außen auf das Heck des Fahrzeugs schwenken um genau zu sehen wie viel Platz z.B. noch zu einer Säule im Parkhaus ist.

continental passat surround view

Es ist aber noch mehr als ein reines Betrachten der Umgebung möglich: Wie schon im Versuch oben beschrieben, können die Rundumkameras wieder sehr exakt Entfernung und Größe von Hindernissen erkennen. Wir haben deshalb folgenden Test gemacht: Etwa 30 Meter hinter uns steht ein kleines Bobbycar. Wir fahren konstant mit Standgas im Rückwärtsgang zurück, das Bobbycar taucht in keinem Spiegel auf, da es zu klein und zu schlecht sichtbar ist. Plötzlich stoppt der Passat von alleine und gibt neben einer akustischen zusätzlich noch eine optische Warnung über rote LEDs in den A-Säulen aus: Das System hat rechtzeitig vor dem kleinen Hindernis gebremst, die herkömmliche Park Distance Control hat aber nichts davon gemerkt: Für Sie war das Bobbycar zu weit am Boden und nicht zu erkennen. Das Kamerasystem hingegen hat die Situation richtig erkannt!

continental surround view

Ebenfalls sehr beeindruckend ist das Thema Fußgängerschutz in Zusammenhang mit dem automatisierten Fahren. Die Stereokamera erkennt nicht nur Hindernisse sondern versteht auch, um welches Hindernis es sich handelt. Lang, dünn, ein Kopf, horizontal, das wird dann als Fußgänger interpretiert. Ein solcher (Dummy) lief uns bei einer Geschwindigkeit von etwa 40 km/h vor das Fahrzeug und blieb stehen. Genug Zeit für das System, eine sanfte Gefahrenbremsung hinzulegen. Beim nächsten Versuch versteckte sich der verwirrte Fußgänger aber hinter einem Fahrzeug (siehe Foto ganz oben!) und „sprang“ kurz bevor wir das geparkte Fahrzeug passierten Auf die Straße. Hier hätte vermutlich eine Vollbremsung auch nicht mehr ausgereicht. Stattdessen ist unser Passat dem Fußgänger einfach nach rechts vollautomatisch ausgewichen und anschließend wieder in seiner Spur weitergefahren. Zu sehen ist das im kurzen Video von autogefühl.de. Apropos Notbremsung: Ein simples Lasergestütztes Notbremssystem, City Safe Drive des Skoda Citigo, habe ich erst kürzlich im Video vorgestellt.

Car-to-X-Kommunikation

Durch die sogenannte Car-to-X-Kommunikation sollen Fahrzeuge untereinander oder mit ihrer Infrastruktur kommunizieren können. Das bedeutet z.B.: Ein auf dem Standstreifen einer Autobahn geparktes Fahrzeug warnt über die digitale Vernetzung alle kommenden Fahrzeuge mit dem Hinweis „stehendes Fahrzeug“, das dann auf den entsprechenden Dispaly angezeigt wird. Auch denkbar: Blaulichtfahrzeuge kündigen sich über diese Technologie an und können auch die Richtung mitsenden, aus der sie kommen.

Bei Continental wurde die Car-to-X-Kommunikation anhand eines 5er BMW vorgeführt, der eine Testversion des Systems an Bord hatte. Ein weiteres Fahrzeug sollte der „Sender“ sein, der einmal ein Fahrzeug mit Blaulicht immitierte, einmal war er ein stehendes Fahrzeug hinter einer Kurve. Tatsächlich warnt das System in vielen Situationen, bevor der Fahrer sie sieht – man kann damit sozusagen um die Ecke schauen. Jährlich werden hunderte Baustellen-Anhänger auf Autobahnen zu Schrott gefahren – ganz einfach weil sie übersehen werden. Schon in Naher Zukunft sollen diese mit Car-to-X Technik ausgestattet werden, so dass es in entsprechenden Fahrzeugen optisch und akustisch gewarnt wird: „Baustelle in 1 km auf dieser Fahrspur“ – oder ähnlich.

Die Entsprechende Technik vorausgesetzt, können die Daten, die ein Auto per Car-to-X erhält, auch genutzt werden – für mehr Sicherheit oder mehr Effizienz. Continentals Test BMW hatte hierfür ein sog. AFFP, ein „Accelerator Force Feedback Pedal“, kurz ein aktives Gaspedal, an Bord! Auf der Teststrecke war eine Verkehrsampel mit Car2X Technik ausgerüstet, die unserem Testfahrzeug übermittelte, wie lange es noch dauert, bis Sie wieder auf Grün wechselt. Beim Zufahren auf die Rote Ampel merkte man schon aus der Ferne einen Widerstand im Gaspedal – es hatte seinen Pedalweg so verändert, dass man die optimale Geschwindigkeit bis zur nächsten Grünphase erreicht. Natürlich kann man mit etwas mehr Druck auch wie man möchte weiterfahren.

continental car to x communication bmw

Stehendes Fahrzeug in 120 Metern!

Außerdem: Bremstechnologien und Luftfederung

Continental entwickelt außerdem Bremstechnologien. Das Bremssystem MK 100 IPB X-Change ist beispielsweise im Golf VII verbaut und unter anderem für die Funktionalität der Auto-Hold-Funktion und elektrischen Parkbremse verantwortlich. Wer im Gelände steile Hänge mit einem Bergabfahrassistenten gefahren ist, wird das typisch laute und ratternde Bremsgeräusch aktueller Systeme kennen. Die neue MK C1 Bremsanlage, die 2015 in Serie gehen wird, bremst nicht nur besonders wirtschaftlich, sondern aufgrund der entfallenen Unterdruckpumpe nahezu geräuschlos. Das konnte auf einem Hang an der Teststrecke in einem Hybridfahrzeug von Ford ausprobiert werden. Besonders interessant ist eine derart geräuschlose Bremse natürlich gerade für Elektro- oder Hybridfahrzeuge. Zusätzlich lässt sich auch die Charakteristik des Bremspedals hinsichtlich der Verzögerungszuordnung individuell in einem Fahrzeug anpassen. Weiterhin kann auch während des Betriebs in Abhängigkeit von der Fahrsituation (z.B. Notbremsung) oder des Betriebsmodus (z.B. Sport) diese Zuordnung modifiziert werden. Auch ein von Continental entwickeltes Luftfedersystem konnte im Porsche Panamera getestet werden. Auf einem entsprechend rau gepflastertem Teststück konnte der Unteschied zwischen dem komfortablen, weichen Modus und dem (im Porsche) härteren Sport Plus Modus erfahren werden.

continental automatisiertes fahren ausblick

Wie man am vielen Text erahnen kann ist das Thema hochautomatisiertes Fahren für mich extrem spannend. Schon in naher Zukunft werden die ersten fortschrittlichen Systeme in Serienfahrzeugen Einzug halten. Nur selten steht, wie bei diesem Event, für jedes Fahrzeug ein mitfahrender Ingenieur bereit, sodass wirklich keine Frage zu technischen Feinheiten offen geblieben ist. Der Übergang von der Fahrassistenz zum automatisierten Fahren ist für die Zukunft nicht mehr wegzudenken und ich bin gespannt, die Entwicklungen in den nächsten Jahren Schritt für Schritt zu verfolgen zu können.

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