Prädiktive Fahrsicherheit

Verbindung von aktiver und passiver Fahrzeugsicherheit für einen ganzheitlichen Insassenschutz

Abb. 1 Skizze eines Fahrszenarios über die verschiedenen Fahrphasen.

Die Automobilindustrie befindet sich derzeit im in einem Wandel. Während sich Mobilitätskonzepte und Antriebstechnologien verändern, bleibt jedoch die Fahrzeugsicherheit von größter Bedeutung. Viele der neuen Mobilitätskonzepte werden dabei erst durch verbesserte Fahrzeugsicherheit möglich.

Gegenwärtig kann das Feld der Fahrzeugsicherheitssysteme in aktive und passive Systeme unterteilt werden. Innerhalb dieser Unterteilung sollen aktive Systeme einen Unfall verhindern, während passive Systeme die Folgen eines Unfalls für die Insassen abmildern. Jedes System hat dabei seine eigene Wirkzeit, Aktivierungslogik und  sein eigenes Wirkungsprinzip. 

Die einzelnen Systeme sind teilweise schon sehr lange auf dem Markt und sind optimiert auf die Lastfälle die z. B. von Euro NCAP für eine Zulassung, oder für das erreichen spezieller Wertungen, vorgegeben werden. Dennoch, oder gerade, weil die Systeme auf die Lastfälle optimiert sind, ist der Insasse im realen Crash oft nicht optimal geschützt.

Um die Insassen im Verkehr besser zu schützen ist ein ganzheitlicher Ansatz für die Fahrzeugsicherheit nötig, bei dem alle verfügbaren Sensordaten genutzt werden können um anschließend eine optimale und prädiktive Sicherheitsstrategie für die aktuelle Insassenkonfiguration und im aktuellen Fahrszenario zu finden.

Dies wird möglich durch ständig zunehmende Entwicklung verbesserter Sensorik für den Innen- und Außenraum des Fahrzeugs, der verbesserten Datenverfügbarkeit und der zunehmenden Vernetzung zwischen ehemals getrennten Systemen.

Die Abbildung 1 zeigt die Fahrphasen eines Autos. Daraus lässt sich erkennen welche Zustände für die Sicherheit der Insassen relevant sind. Im normalen Fahrbetrieb kann zum Beispiel die Information über die Aufmerksamkeit des Fahrers in Kombination mit Umfeldinformation genutzt werden, um den Fahrer sinnvoll zu warnen. Genauso gilt es bei der Aktivierung eines Bremsassistenten abzuwägen, ob ein Heckaufprall für die aktuellen Insassenposition gefährlicher für den Insassen ist, als ein drohender Frontalaufprall. Hier spielt zum Beispiel die Kopfposition und die Rückhaltung durch den Gurt eine große Rolle für die Wirksamkeit des Airbags. Um eine richtige Entscheidung zu treffen, wie der Insasse am besten geschützt wird sind also viele Informationen wichtig und ein gutes Modell, um diese Komplexität zu beherrschen.

Der erste Schritt ist eine mathematische Beschreibung der Fahrsituation, um die Fahrzeugsicherheit von der auslösungsbasierten Aktivierung einzelner Komponenten und Aktoren zu einer ganzheitlichen und nachvollziehbaren Sicherheitsentscheidungen zu führen. Dabei soll das Wissen und die Modelle, die in der Automobilbranche vorhanden sind, genutzt werden um eine interdisziplinäre Modellierung, Simulation und Optimierung zu beginnen.

In Kooperation mit der ZF Friedrichshafen AG

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Jörg Fehr

apl. Prof. Dr.-Ing.
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Florian Bechler

M.Sc.

(2020 - 2024)

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