Regen, Schnee und Eis – Continental nutzt Erkennung des Fahrbahnzustands für die aktive Fahrsicherheit
- Mit dem Road Condition Observer ermöglicht Continental eine Klassifizierung der Straßenverhältnisse im Hinblick darauf, wie gut die Reifen haften.
- Das System nutzt in einer ersten Anwendung die im Fahrzeug serienmäßig vorhandenen Sensoren, um die Fahrbahn als trocken, nass, verschneit oder vereist einzustufen.
- Dank dieser Klassifizierung können Fahrerassistenzsysteme, wie etwa der Auslösezeitpunkt des Notbremsassistenten, auf den möglicherweise längeren Bremsweg aufgrund der schlechteren Wetterverhältnisse angepasst werden.
Frankfurt am Main, 04. April 2017. Nasse und glatte Straßenverhältnisse sind häufig Ursache für Unfälle. Selbst routinierte, erfahrene Autofahrer verschätzen sich immer wieder bei der Vorhersage, wie gut die Reifen auf der Fahrbahn haften. Das internationale Technologieunternehmen Continental entwickelt als Reaktion auf diese Gefährdung eine neue Lösung mit dem Namen Road Condition Observer. Ein speziell entwickelter Algorithmus erkennt typische Merkmale für die vier unterschiedlichen Straßenzustände trocken, nass, verschneit und vereist. Aktuell befindet sich die Nässeerkennung bereits in der erweiterten Erprobung bei Fahrzeugherstellern.
„Für den Road Condition Observer nutzen wir im Fahrzeug vorhandene Sensoren, um Hinweise auf die Griffigkeit der Fahrbahnoberfläche zu gewinnen“, erklärt Bernd Hartmann, Leiter der Projektgruppe Erweiterte Fahrerassistenz & Reifen-Interaktionen in der Zukunftsentwicklung der Division Chassis & Safety. „Mit diesem Wissen können wir die Funktion von Fahrerassistenzsystemen an die tatsächlichen Straßenverhältnisse anpassen. Eine automatische Notbremsung beispielsweise muss bei regennasser Straße deutlich früher als bei einer trockenen Straße auslösen, um eine drohende Kollision zu verhindern.“ Momentan ist es allein Aufgabe des Fahrers, das Wetter zu beurteilen und mit seinen Beobachtungen im Fahrzeugumfeld zu kombinieren, um dann die richtigen Schlussfolgerungen über den vermeintlichen Straßenzustand zu ziehen. Künftig soll der Road Condition Observer den Fahrer dabei unterstützen und die Fahrerassistenzsysteme in die Lage versetzen, widrige Bedingungen zu erkennen und darauf angemessen und rechtzeitig zu reagieren. Diese Fähigkeit wird künftig noch an Bedeutung gewinnen, so Hartmann, denn: „Auch das automatisierte Fahren setzt voraus, dass wir die Einschätzung des Straßenzustands systemtechnisch ermöglichen. Gerade ein automatisiertes Fahrzeug muss wissen, ob es glatt ist, damit es sicher um die nächste Kurve fahren kann.“
Regen, Schnee und Eis – Continental nutzt Erkennung des Fahrbahnzustands für die aktive Fahrsicherheit
Mit dem Road Condition Observer ermöglicht Continental eine Klassifizierung der Straßenverhältnisse im Hinblick darauf, wie gut die Reifen haften.
Schon seit Jahrzehnten wird in der Automobilindustrie daran geforscht, den verfügbaren Reibwert als Wechselwirkung zwischen Reifen und Fahrbahn möglichst vorausschauend zu erkennen, um diese Information zur Absicherung für das eigene Fahrzeug zu nutzen. Diese Größe bemisst die Kraft, die ein Reifen auf die Straße übertragen kann – umgangssprachlich der „Griff“ (engl. Grip) der Reifen. Alle früheren Versuche in dieser Richtung scheiterten aber an unzulänglichen Sensoren und fehlenden oder zu teuren Rechenkapazitäten. Nun ist es Continental nach intensiver Entwicklungsarbeit gelungen, ein System zu entwickeln, das den Fahrbahnzustand erfasst und eine Klassifikation in trocken, nass, verschneit und vereist ermöglicht. Dabei wird neben den Fahrdynamiksensoren auch eine Monokamera genutzt. Der Vorteil dabei ist: Die Elektronische Stabilitätskontrolle (ESC) ist in den meisten Fahrzeugen Serienausstattung und Monokameras sind aufgrund der wachsenden Verbreitung von Fahrerassistenzsystemen in immer mehr Fahrzeugen verfügbar.
Durch Auswertung der Kamerabilder des Umfelds direkt vor dem Auto, einem Abgleich mit Fahrdynamikdaten des ESC, des Wissens um lokale und regionale Wetterdaten (Temperatur, Wischeraktivität und Daten aus der Cloud) sowie dem Reifenverhalten kann der Road Condition Observer die Straßenverhältnisse klassifizieren. Aus dieser kann im Folgeschritt eine Reibwertklasse abgeleitet werden. Damit leistet der Road Condition Observer einen Beitrag zur erhöhten aktiven Fahrsicherheit. „Nach Möglichkeit soll ein solches System nur mit der bereits bestehenden Sensorik auskommen. Bei der Nässeerkennung haben wir das bereits erfolgreich realisiert“, so Hartmann. „Zusätzlich zur Nässeerkennung wird es im nächsten Schritt ein in das ESC-Steuergerät integriertes Fahrdynamikmodell geben, das Niedrigreibwert erkennt und die ESC-Aktivität danach optimieren kann.“
Im Zuge der weiteren Entwicklung werden die Informationen des Road Condition Observer in ein erweitertes 360-Grad-Umfeldmodell einfließen. Das ist die Voraussetzung für ein umfassenderes Verständnis der gesamten Fahrszene. Das Umfeldmodell entsteht durch die Fusion verschiedener Informationsquellen. Dabei spielen die Einbindung von Fahrbahngeometrie, Eigenlokalisierung, Verkehrsregelerkennung, modellbasiertem Tracking von bewegten Objekten sowie eine Erkennung von befahrbaren Freiräumen eine Rolle. „Damit entsteht eine umfassende Datenbasis für eine sichere automatisierte Fahrzeugführung bei jedem Wetter“, so Hartmann.
Sören Pinkow
Mediensprecher Autonomous Mobility und Commercial Vehicles
Continental Automotive