see. think. act.
Global
Global

Technologie

#visionzero

Der Insassenschutz kommt dem Aufprall zuvor

min Lesezeit
Tags: Sicherheit, Software
ZF entwickelt mit BMW prädiktive Sicherheit für höheren Insassenschutz in automatisierten PKWs: Sicherheitssysteme sollen zuverlässig vor dem Crash zünden und den Insassen bestmöglich schützen. Innovative Software wird das ermöglichen.
Achim Neuwirth, 05. Juli 2021
author_image
Achim Neuwirth ist seit 2011 als Autor für ZF tätig. Der Publizistiker schreibt bereits seit rund 20 Jahren über Mobilitätsthemen in allen Facetten.
Stürzt eine Katze ab, kann sie sich noch im Fallen vielfältig auf den Aufprall vorbereiten. So kann sie ihn besser überstehen. ZF und BMW wollen dem Auto ähnliche Fähigkeiten beibringen: Prädiktive Sicherheit wird helfen, Unfälle für Menschen glimpflicher ausgehen zu lassen.

Assistiertes und automatisiertes Fahren funktioniert nur, wenn das Auto seine Umgebung wahrnimmt. Dieselbe Sensorik hilft ihm auch dabei, sich „sehenden Auges“ auf drohende Crashs einzustellen. Beispiele sind Gurte, die vorgestrafft werden, oder Sitze, die sich aufrichten, wenn ein Crash unvermeidbar erscheint. Prinzipiell lässt sich das vergleichen mit Muskeln, die sich vorsorglichen anspannen, um im Bild der Katze zu bleiben. „Jetzt aber bauen wir gemeinsam mit BMW das Schutzpotenzial in Gefahrensituationen noch viel weiter aus“, sagt Dr. Bernhard Grotz, Projektleiter Predictive Safety in der Vorentwicklung von ZF.
"Gemeinsam mit BMW bauen wir das Schutzpotenzial in Gefahrensituationen noch viel weiter aus."
Dr. Bernhard Grotz, Projektleiter Predictive Safety in der Vorentwicklung von ZF.

ZF bringt Airbags das Sehen bei

ZF bringt Airbags das Sehen bei
Gemeinsames Ziel der Teams: Airbags und Gurtstraffer sollen bei Bedarf schon vor einer Kollision auslösen – und exakt abgestimmt darauf, wie schwer diese sein wird. „Der Zeitvorsprung, den wir damit gewinnen, kann beim Abmildern der Unfallfolgen den entscheidenden Unterschied machen“, sagt Dr. Philipp Straßburger, System Architekt Predictive Safety in der Vorentwicklung von ZF. Das bestätigen erste Simulationen mit einem entsprechenden Pre-Crash-System (Prototyp): Die Verletzungsschwere bei einem Frontalaufprall mit einer Geschwindigkeitsreduktion von rund 25 km/h kann beispielsweise bis zu 50 Prozent sinken.

Sicherheitssystem lernt aus Unfällen anderer

Sicherheitssystem lernt aus Unfällen anderer
Elementar dafür ist eine neue Software-Plattform für prädiktive Sicherheit. Airbags lassen sich schließlich nicht bloß „auf Verdacht“ zünden. Die Elektronik muss maximal zuverlässig entscheiden können, dass ein unvermeidlicher Crash bevorsteht. „Um das zu erreichen, ließen wir das System zunächst digital aus verschiedenen ‚echten‘ Unfallgeschehen lernen“, sagt die Systemingenieurin Lena Amann.
ZF griff dabei auf eine der weltweit wichtigsten Datensammlungen zu: die German In-Depth Accident Study (GIDAS). Aus dieser filterten die Ingenieure Frontalkollisionen von Pkw und leichten Nutzfahrzeugen in Deutschland seit 2008 heraus – und zwar die, bei denen Insassen verletzt wurden. Danach grenzten sie diese weiter ein auf Erstkollisionen, in denen die Autos nicht schleuderten. Übrig blieben so 5.798 Crashs zwischen Fahrzeugen (Car-to-Car) und 596 mit statischen Objekten (Mauern, Bäume, stehende Fahrzeuge).
6396
Mit den Daten aus 6.396 Unfällen brachten die ZF-Ingenieure dem System bei Gefahren einzuschätzen.

Prognose muss richtig und schnell erfolgen

Prognose muss richtig und schnell erfolgen
Anschließend brachte ZF der Funktion bei, Gefahrensituationen präzise und schnell einzuschätzen. Steuern zum Beispiel zwei Fahrzeuge aufeinander zu, hat der Entscheidungsalgorithmus unter anderem Folgendes abzuwägen: Wie wahrscheinlich kommt es zu einem Unfall beziehungsweise einer Kollision? Welche Positionen werden das eigene und das andere Fahrzeug vor und beim Aufprall einnehmen? Wie lange dauert es bis zum Crash und mit welchen Geschwindigkeiten prallen die Fahrzeuge aufeinander? Bedenkzeit bleibt dafür kaum: In Millisekunden muss klar sein, ob ein elektronischer Zündbefehl an die Airbags geht.
Ist eine Kollision unvermeidbar, sollen künftig Airbags und Gurtstraffer schon vorab auslösen - exakt abgestimmt auf die Schwere des Unfalls.

Fortschrittlicher Schutz schafft mehr Freiheit

Fortschrittlicher Schutz schafft mehr Freiheit
Katzen ist so eine vorausschauende Vorbereitung auf das Unvermeidbare von Natur aus „einprogrammiert“. Noch in der Luft bringen sie sich reflexartig in die sicherste Position mit weggestreckten Gliedmaßen. Wie beschrieben ist die automobile Pre-Crash-Funktion ähnlich gut darin, das Verletzungsrisiko für Passagiere potenziell abzufedern.
Auch lässt sie sich an das Sicherheitskonzept jedes Fahrzeugs anpassen. Künftig wären damit fortschriftliche elektromechanische Rückhaltesysteme möglich: zum Beispiel Gurtstraffer und Airbag-Gasgeneratoren, die mit wesentlich weniger oder sogar ohne Pyrotechnik auskommen. Rückhaltesysteme, die wie bisher nur nach dem Crash auslösen, könnten das genauer getimt und angepasst an die konkrete Gefahrensituation tun. Und für die größeren Bewegungsspielräume, die sich Insassen in autonomen Pkw wünschen, legt prädiktive Sicherheit sogar den Grundstein. Dazu wird sie mit Innenraumsensorik kombiniert (Interior Monitoring System, ImS), das erkennt, wo und wie Personen gerade sitzen.
Somit hat die prädiktive Lösung ihren Platz auch im kommenden ZF-Software-Baukasten für integrierte Sicherheit fix. Dieser wird weitere aktive und passive Systemlösungen verknüpfen, um dem Ziel von null Unfällen und Verkehrstoten näherzukommen. Mit sieben Leben können schließlich nur Katzen rechnen.

Mehr zu diesem Thema