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Die Sicherheitsingenieure von Mercedes-Benz wollen den Fahrer durch intelligente Sicherheitssysteme entlasten
  • Volle Aufmerksamkeit voraus.

  • Volle Aufmerksamkeit voraus.

    • 13. October 2016
    • Autonomes Fahren
    • Fotos: Daimler
    • Text: Rüdiger Abele
    • Illustration: Mathis Rekowski

    Heutige Fahrer fühlen sich von Assistenzsystemen entlastet und bleiben zugleich am Steuer voll aktiv – eine Erkenntnis der Mercedes-Benz Sicherheitsingenieure.

    Das Automobil ist eine komplexe Fahrmaschine. Eines Tages wird sie auch vollständig automatisiert unterwegs sein. Bis dahin steuert der Mensch sie virtuos – unterstützt von zahlreichen Assistenzsystemen. Der Mensch agiert am Lenkrad mit Erfahrung, Gefühl und Weitsicht, bedient über Pedale, Schalter und andere Elemente, stellt seine körpereigenen, sensiblen Sensoren zur Verfügung und manövriert die Maschine ans Ziel.

     

    Assistenzsysteme helfen, Leben zu retten

    Doch trotz aller Aufmerksamkeit: Kaum ein Fahrer wird sich davon freisprechen, dass er nicht hin und wieder abgelenkt ist. Im einfachsten Fall von Gedanken oder Gesprächen. In anderen Fällen von Zusatzhandlungen, etwa dem Ablegen eines Gegenstands auf dem Beifahrersitz. Auch das Umfeld, beispielsweise andere Verkehrsteilnehmer, können zur Ablenkung beitragen. In solchen Fällen stehen Sicherheits-Assistenzsysteme wie beispielsweise der Aktive Brems-Assistent mit Kreuzungsfunktion bereit und können sogar helfen, Leben zu retten.

     

    Noch besser ist es, sämtliche Fahrzeugsysteme so zu gestalten, dass dem Fahrer eine dauerhafte Aufmerksamkeit vereinfacht und Ablenkung vermieden werden kann.

    Den Fahrer entlasten, sodass er konzentrierter ist

    Mercedes-Benz hat eine lange Tradition darin, die Fahreraufmerksamkeit bestmöglich und auch über lange Strecken zu erhalten. Beispiel hierfür ist der Mercedes-Benz typische „Entlastungskomfort“, also die möglichst optimale Gestaltung von Fahrzeugdetails mit dem Ziel, die Konzentration des Fahrers auf das Verkehrsgeschehen zu gewährleisten. Die Gestaltung der Bedienelemente, leicht verständliche Anzeigekonzepte, aber auch eine bestmögliche Sitzposition oder die Auslegung der Klimaanlage sollen die Anforderungen an den Fahrer so gering wie möglich halten.

     

    Auch in Bezug auf Fahrerassistenzsysteme gilt es, ein hohes Augenmerk auf das zu legen, was die Fachleute die Mensch-Maschine-Schnittstelle nennen: auf die Interaktion zwischen Technik und Nutzer. Insbesondere in Bezug auf Nachvollziehbarkeit, Beherrschbarkeit und Akzeptanz. Schließlich sollen die Technologien dazu beitragen, Komfort und Sicherheit zu erhöhen, ohne den Fahrer zu bevormunden oder gar nachlässig in Bezug auf seine Fahraufgaben werden zu lassen. Im angloamerikanischen Sprachraum kennt man einen Begriff für dieses Risiko: „Zoning out“ heißt dort das Phänomen.

    Versuchsreihen im Fahrsimulator

    Die Vorbereitung des hochautomatisierten Fahrens für künftige Fahrzeugmodelle stellt mit Blick auf „Zoning out“ freilich neue Herausforderungen. Ein realistisches Szenario geht davon aus, dass die Systeme das Fahrzeug in bestimmten Fahrsituationen ohne Zutun der Person am Lenkrad steuern, auch über längere Strecken, und dabei sämtliche Handlungen autonom vornehmen. Der Charme für den Autofahrer besteht darin, dass er in diesen Situationen vollständig von der teilweise ermüdenden Fahraufgabe entlastet werden kann. Erst wenn die äußeren Umstände eine weitere automatisierte Fahrt nicht mehr erlauben, muss der Fahrer wieder übernehmen. Aber: Wie lange kann es dauern, bis er dann wieder Herr des Geschehens ist?

     

    „Nach maximal drei Sekunden ist der Fahrer wieder voll und ganz in seiner Aufgabe zurück und kann sogar anspruchsvolle Situationen meistern“, sagt Christoph von Hugo, Leiter der Aktiven Sicherheit bei Mercedes-Benz. „Wir haben eine umfangreiche Versuchsreihe in unserem Fahrsimulator durchgeführt, um genau das zu untersuchen.“

    Hohes Augenmerk auf die Mensch-Maschine-Schnittstelle.

    Kunden schätzen Assistenzsysteme

    Inzwischen durften mehr als 1.000 Probanden mit einer S-Klasse auf Tour gehen, der die Entwickler umfangreiche Funktionen zum autonomen Fahren mitgegeben hatten. Die Teilnehmer – allesamt keine Fahrzeugentwickler oder professionelle Autofahrer – rollten virtuell im modernsten Fahrsimulator der Branche im Entwicklungszentrum Sindelfingen durch diverse, absolut realistisch dargestellte Verkehrsszenarien. Dabei wurden sie mit Blick auf Ablenkung und eine anschließende Übernahme der Fahraufgabe genau beobachtet.

    Abgesehen von einzelnen Versuchen auf öffentlicher Straße liegt das hochautomatisierte Fahren noch in der Zukunft. Funktionen des teilautomatisierten Fahrens sind jedoch längst im Alltag angekommen. „Heutzutage ist es so, dass die meisten unserer Kunden die umfangreiche Unterstützung seitens der Assistenzsysteme überaus schätzen und dennoch absolut wach im Verkehrsgeschehen bleiben“, erläutert Gerhard Nöcker, Mercedes-Benz Entwicklungsingenieur für Aktive Sicherheit. „Sie fühlen sich entlastet – genau das ist ja auch unsere Intention – und bleiben dabei am Steuer voll aktiv.“

    Mehr Sicherheit dank automatisierter Systeme

    Sein Kollege Stephan Mücke ergänzt: „Wenn jemand doch mal abgelenkt sein sollte, geben die teilautomatisierten Systeme zugleich ein Sicherheitsplus. Beispielsweise der DRIVE PILOT in der neuen E-Klasse.“ Er hält automatisch nicht nur den Abstand zum Vorherfahrenden, sondern kann den Fahrer dabei unterstützen, das Fahrzeug bis zu einer Geschwindigkeit von 210 km/h in der Spur zu halten. „Das stellt nicht nur einen Komfort-, sondern auch einen Sicherheitsgewinn dar, auch und gerade in Fällen leichter Ablenkung, etwa wenn man die Audioanlage bedient“, betont Mücke.

     

    Jüngste Daten der Feldabsicherung belegen dies eindrucksvoll. So geht die Zahl der unbeabsichtigten Spurüberschreitungen mithilfe des DRIVE PILOT auf 20 Prozent zurück. Die Notwendigkeit korrigierender Eingriffe des Spurhalte-Assistenten reduziert der DRIVE PILOT im Vergleich zur „manuellen“ Fahrt sogar auf 10 Prozent.

    Doppelt wachsam

    „Das Fahrzeug überwacht den Verkehr, und der Fahrer überwacht den Verkehr ebenfalls“, bringt Christoph von Hugo einen wesentlichen Vorteil von Assistenzsystemen auf den Punkt. „Das gilt für Systeme, die der Fahrer aktiviert, und für solche, die ohne sein Zutun ständig aktiv sind. Alle Systeme arbeiten, damit der Fahrer seiner Verantwortung voll nachkommt. Wenn er das mal nicht schafft, spannt die Technik ein zusätzliches Sicherheitsnetz.“

     

    Natürlich seien es zusätzlich eine erhebliche Entlastung und ein Komfortgewinn, wenn beispielsweise die Lenkkräfte niedriger sind. „Und wir wissen ja: Ein Komfortgewinn ist am Ende immer auch ein Konditions- und damit ein Sicherheitsgewinn. Deshalb ist uns wichtig, dass der DRIVE PILOT als Ergänzung erlebt wird, nicht als Ersatz des Fahrers – sozusagen eine Kooperation zwischen Mensch und Fahrzeug.“

    „ Ein Komfortgewinn ist am Ende immer auch ein Sicherheitsgewinn. “

    Christoph von Hugo, Leiter Aktive Sicherheit bei Mercedes-Benz

    Interaktive Bedienungsanleitung

    Der Entwicklung und Gestaltung der Mensch-Maschine-Schnittstelle widmet Mercedes-Benz stets hohes Augenmerk. Dazu gehört auch, dass dem Fahrer die Verwendung von Assistenzsystemen und solchen zum teilautomatisierten Fahren erläutert wird. Die klassische Bedienungsanleitung ist ein Medium dazu, die interaktive Bedienungsanleitung die modernere Variante. Zusätzlich kann es im Kombiinstrument und somit im Blickfeld des Fahrers unterwegs Hinweise geben, zum Beispiel direkt nach einem erfolgten Eingriff des Spurhalte-Assistenten, die ganz kurz veranschaulichen, was gerade passiert ist.

     

    „So etwas unterstützt das nachträgliche Lernen“, sagt Christoph von Hugo. „Der Fahrer lernt nicht nur die Funktionsweise des Systems kennen, sondern wird darüber hinaus für ähnliche Situationen und auch Sicherheitsanforderungen sensibilisiert. Denn Sicherheit hat für uns absolute Priorität.“

     

    Testing für die Mobilität der Zukunft

    Noch einmal ein Blick in die Zukunft des hochautomatisierten Fahrens: Ob einige der heutigen Assistenzsysteme nicht überflüssig werden, wenn der Computer das Steuer komplett übernimmt? „Davon gehen wir derzeit nicht aus“, sagt Gerhard Nöcker. „Im Gegenteil, viele Systeme sind ja gerade die Basis für das autonome Fahren, und die Technik wird für die Aufgaben, die dann ja nicht minder anspruchsvoll sind, weiter optimiert werden.“

    Im Fahrsimulator trifft Technik auf Szenarien der realen Welt.

    Ein neues Auto fährt bereits, bevor es das erste Mal tatsächlich rollt: Der hochmoderne Fahrsimulator von Daimler im Mercedes-Benz Technology Center (MTC) in Sindelfingen ergänzt die Arbeit in Labors und auf Teststrecken. Insbesondere bei komplexen Systemen, Stichwort autonomes Fahren, sichert er die Technologie ab, bevor sie in Kundenhand kommt.

    Wer im Fahrsimulator Platz nimmt und virtuell losfährt, vergisst ganz schnell, dass er nicht in einem richtigen Auto sitzt, so realistisch ist die Darstellung. Dazu hat die Entwicklungseinrichtung eine 360-Grad-Leinwand, einen schnellen elektrischen Antrieb und eine zwölf Meter lange Schiene für Bewegungen in Querrichtung. Auf Knopfdruck können nahezu sämtliche Szenarien der realen Welt dargestellt und auch zeitunabhängig zwischen Tag und Nacht gewechselt werden.

    Untersucht werden Fahrzeugkomponenten im Prototypenstadium. Außerdem finden Reihenuntersuchungen mit Probanden statt, wie etwa zum autonomen Fahren. Der Vorteil: Erkenntnisse insbesondere auch über Situationen, die im Alltag nur selten vorkommen, liegen schnell vor. Dabei sparen die Entwickler erhebliche Kilometer auf echten Straßen und damit Ressourcen ein.

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