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Dienstag, 12. Dezember 2017

Automobil

ZF kämpft gegen nachlassende Aufmerksamkeit

Von Johannes Winterhagen | 13. Juli 2017 | Ausgabe 28

Ein Teil der Verkehrsunfälle ist auf die Ablenkung des Fahrers zurückzuführen. Zulieferer ZF will Autofahrer daher im Innenraum überwachen.

BU1 ZF
Foto: ZF Friedrichshafen AG

„Vision Zero“ steht für den Anspruch: null Verkehrstote und null Emissionen. Doch bis dahin ist es noch ein weiter Weg.

Auf den Straßen tobt ein Krieg, der mehr Menschen das Leben kostet als alle bewaffneten Auseinandersetzungen: 1,2 Mio. Menschen sterben weltweit jedes Jahr in Folge von Verkehrsunfällen. „Das wollen wir beenden“, sagt Gerhard Gumpoltsberger.

ZF-Strategie: Airbags statt Zahnräder?

Stolz führt der Ingenieur, Vorentwickler beim Zulieferer ZF, den neuesten Prototypen vor. Von außen sieht er aus wie ein gewöhnlicher VW Touran, wäre da nicht mit großen Lettern der Schriftzug „Vision Zero“ auf der Seite. Das Wort „Zero“ steht für einen hohen Anspruch, gemeint sind null Verkehrstote, aber auch null Emissionen.

Ein Auto, das seine Insassen nie in gefährliche Situationen bringt, alle Geschwindigkeitslimits und auch sonst alle Verkehrsregeln einhält, das dürfte ausschließlich autonom fahren. Und dafür müsste die zugrunde liegende Technik so robust sein, dass sie überall auf der Welt, auch im dichtesten Schneetreiben am Polarkreis, sicher funktioniert. „Unfälle werden auch in Zukunft passieren“, sagt Ingenieur Gumpoltsberger und folgert: Automatisierte Fahrzeuge brauchen sowohl aktive als auch passive Sicherheit, am besten ausgeführt als integrierte Systeme.

Besonders heikel wird es bei Fahrzeugen, die hochautomatisiert unterwegs sind (Level 3). In einem solchen Auto muss der Fahrer jedoch jederzeit bereit sein, die Fahraufgabe wieder zu übernehmen – sonst fährt das Auto auf den Standstreifen oder wird auf andere Weise vom Zentralrechner in einen sicheren Zustand überführt. Doch wie erkennt der Rechner, ob ein Fahrer die Kontrolle über das Fahrzeug wiedererlangt hat – oder doch noch abgelenkt ist?

Die Lösung könnte eine Innenraumkamera bieten, die mit einem laserbasierten Laufzeitverfahren arbeitet und so die genaue Kopfposition des Insassen ermittelt. Diese Information könnte auch für weniger hochautomatisierte Fahrzeuge interessant sein, wie der „Vision Zero“ zeigt. Denn in den USA entfällt mehr als die Hälfte aller Verkehrstoten auf sogenannte „Alleinunfälle“, in die kein zweites Fahrzeug verwickelt ist. Als zweithäufigste Ursache solcher Unfälle gilt – nach überhöhter Geschwindigkeit – die Ablenkung, etwa durch das Smartphone.

Erkennt die das Lasersignal auswertende Software die Unaufmerksamkeit des Fahrers, warnt sie zunächst durch akustische, optische und haptische Signale. Reagiert der Fahrer nicht, so wird das Fahrzeug sicher zum Stehen gebracht.

Als weitere Neuheit hat das Zero-Vision-Fahrzeug, das seine offizielle Premiere auf der Internationalen Automobil-Ausstellung (IAA) im September feiern wird, eine Anti-Geisterfahrer-Funktion. Erkennt das Fahrzeug auf dem Abgleich hochgenauer, Cloud-basierter Karten und der Frontkamera, dass es vom Fahrer von der Landstraße auf eine Autobahnabfahrt gesteuert wird, warnt es nicht nur, sondern übersteuert den Fahrer, indem es sich am rechten Fahrbahnrand hält, und dann, indem es bis zum Stillstand abbremst, auch wenn der Fahrer das Gaspedal durchtritt.

Foto: ZF Friedrichshafen AG

Das weiterentwickelte Hinterachs-Antriebsmodul vereint alle wesentlichen Komponenten wie E-Maschine, zweistufiges Stirnrad- getriebe, Differenzial und Leistungselektronik in einem Modul.

Allerdings stirbt in Deutschland rund ein Dutzend Menschen im Jahr durch Geisterfahrten, daher ist ein solches System nicht dazu geeignet, die Verkehrssicherheit deutlich zu steigern – hier geht es eher darum, die Möglichkeiten der Fusion von Karten- und Sensordaten darzustellen.

Um in Deutschland signifikante Fortschritte zu erreichen, muss über das Fahrzeug hinaus gedacht werden. Denn während die Gesamtzahl der Unfalltoten 2016 mit 3214 Menschen auf den niedrigsten Stand seit 60 Jahren sank, nahm die Zahl der Getöteten, die mit dem Mofa oder dem Fahrrad unterwegs waren, leicht zu. ZF hatte hierfür schon Ende vergangenen Jahres eine Cloud-basierte Technik präsentiert, die Fahrzeuge und nicht motorisierte Teilnehmer im Straßenverkehr miteinander kommunizieren lässt. Warum dieser „X2Safe“ genannte Partnerschutz-Algorithmus nicht im IAA-Prototypen verbaut wurde, blieb während der Präsentation unbeantwortet.

Der zweite Teil der Vision-Zero-Strategie von ZF besteht in lokaler Emissionsfreiheit, die durch eine Elektrifizierung des Antriebs erreicht werden soll. So kommt in dem IAA-Demofahrzeug ein weiterentwickeltes Hinterachs-Antriebsmodul zum Einsatz, das über eine Spitzenleistung von 150 kW verfügt (Dauerleistung 75 kW). Alle wesentlichen Komponenten wie die E-Maschine, das zweistufige Stirnradgetriebe, das Differenzial und die Leistungselektronik sind in einem Modul verbaut, das wiederum Teil eines Hinterachs-Baukastens namens „mStars“ ist.

Für den Antrieb, ohne das Achsmodul, soll bereits im kommenden Jahr die Serienproduktion für einen europäischen Kunden starten. Noch keine Aufträge liegen hingegen für den 48-V-Elektroantrieb vor, der ebenfalls auf der IAA präsentiert wird. Anders als die meisten Wettbewerber setzt ZF dabei nicht auf eine E-Maschine im Riementrieb des Verbrennungsmotors, sondern auf einen Einbau zwischen Motor und Getriebe, wie er auch bei Hochvolt-Hybridantrieben bereits praktiziert wird.pek

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