DerFahrer kann so besonders
bei längeren Fahrten und nachlassender Konzentration entlastet werden.
Inzwischen gibt es viele weitere Hersteller und Fahrzeuge bis in die
Kompaktklasse, in der ACC verbaut wird.
ACC entlastet den Fahrer
ACC baut auf dem
Fahrgeschwindigkeitsregler auf. Der Unterschied: Holt das Auto
ein vorausfahrendes Fahrzeug ein, bremst ACC automatisch ab
und hält einen vom Fahrer festgelegten Abstand.
Physikalisch beruht die Messung auf dem Dopplereffekt.
Über den Doppler-Effekt (unterschiedliche
Wellenlänge zwischen gesendetem und empfangenem Signal) lässt
sich die Relativgeschwindigkeit zwischen dem ACC
-Fahrzeug und einem Objekt bestimmen. Wenn sich das
Objekt auf den Sender zu bewegt , erhöht sich die Frequenz der
reflektierten Welle. Wenn sich das Objekt vom Sender
wegbewegt, wird die Frequenz der reflektierten Welle
niedriger. Sobald sich im Messbereich kein
vorausfahrendes Fahrzeug mehr befindet, beschleunigt ACC das
Fahrzeug automatisch wieder auf die gewählte Geschwindigkeit.
Um den Winkel zu bestimmen, wird der
Messbereich beim ACC1 von drei Radarstrahlen erfasst.
Der mittlere Strahl zeigt in Geradeausrichtung. Die
beiden anderen Strahlen sind jeweils 2,5° zur Seite
gerichtet. Der gesamte horizontale Erfassungsbereich
des Radarsensors beträgt ±4°.
Beim ACC2 stehen 4 Radarstrahlen zur Verfügung. Sie
haben einen Erfassungsbereich von ±8°. Der ACC-Sensor
tastet ständig mit 4 Radarkeulen den Erfassungsbereich
in einem Bereich von ca. 2-120 Meter vor dem Fahrzeug
ab. Bei ACC 2 ist die Sendefrequenz ebenfalls 76-77
GHz. Der Erfassungsbereich wird seitlich und in Höhe
über die Öffnungswinkel vom ACC Sensor begrenzt. Der
horizontale Öffnungswinkel liegt bei ±8°. Der
vertikale Öffnungswinkel bei ±4°. Jede Radarkeule wird
von einer im Radarsensor befindlichen Antenne
ausgestrahlt, die auch das reflektierte Radarsignal
wieder empfängt.
Radarkeule ACC 1
Radarkeule ACC 2
Über die Bedieneinheit wählt der Fahrer die gewünschte Geschwindigkeit
und den gewünschten Abstand zu vorausfahrenden Fahrzeugen. Die Anzeige
im Cockpit informiert den Fahrer über den Betriebszustand und die
Einstellungen. Neben der gewünschten Geschwindigkeit wählt der Fahrer
die Distanz als Zeitabstand, der zu den vorausfahrenden Fahrzeugen
eingehalten wird. Hier stehen drei Werte zur Auswahl: 1 s, 1,5
s, 2 s und 2,5 s
ACC kann bei
Geschwindigkeiten zwischen 30 und 180 Kilometern pro Stunde aktiviert
werden. Der Autofahrer bedient das System über Tasten am Lenkrad, die
gewünschte Geschwindigkeit zeigt es über Leuchtdioden im Tachometer
an. Sie kann in Schritten von zehn Kilometern pro Stunde verändert
werden.
ACC Radareinheit
Herzstück des ACC-Systems ist die
Sensor Control Unit (SCU), auf deutsch:
Sensor-Regler-Einheit, die als kompakte Einheit den
Radarsensor und das ACC-Steuergerät beherbergt. Sie ist
unauffällig in der Fahrzeugfront integriert.
Die dritte Generation
der Radarsensoren von Bosch (Longe Range Radar LRR3) ist
nochmals wesentlich leistungsfähiger. Der
Erfassungsbereich reicht nun von 0,5 bis 250 Meter,
statt bisher von 2 bis 200 Meter.
Der Öffnungswinkel ist mit bis zu 30 Grad doppelt so groß, als bisher.
ACC überwacht den Bereich
vor dem Fahrzeug mit einer Sendefrequenz von
77 GHz. Der Sensor sendet hierzu
elektromagnetische Impulse von etwa 10 mW
aus. Treffen diese auf ein festes Hindernis
werden sie reflektiert und wieder empfangen.
Aus den reflektierten Signalen (Detektion)
kann ACC (Laufzeitmessung) berechnen, in
welcher Richtung, in welcher Entfernung und
mit welcher Relativgeschwindigkeit sich
vorausfahrende Fahrzeuge bewegen.
Der Radarsensor ermittelt Daten aus denen Abstand (d) und
Relativgeschwindigkeit (vrel) zu einem vorausfahrenden
Auto bestimmt werden. Daraus lässt sich die verbleibende Zeit bis zu
einem Unfall ermitteln. Dies wird als TTC (time to collision)
bezeichnet. Diese Zeit lässt sich leicht berechnen:
TTC = d / vrel.
Beispiel:
Ein Pkw fährt mit 160 km/h auf ein Fahrzeug auf, das nur 90 km/h
schnell ist. Der Abstand am Messpunkt beträgt in unserem Beispiel 50
m.
Differenzgeschwindigkeit ist hier also 70 km/h. Zur Berechnung wird
m/s verwendet: 19,44 m/s
TTC = d / vrel
= 50 m / 19,44 m/s = 2,6 s.
Dies bedeutet, das ein Unfall bei konstanter
Geschwindigkeit nach nicht mal 3 s erfolgt.
Der Radarsensor (LRR - Long Range Radar)
erfasst vorausfahrende Fahrzeuge bis zu mittlerweile einem Abstand
von 250 Metern in einem Winkelbereich von +/-15 Grad zur
Mittelachse. Die Sensoren des Elektronischen
Stabilitäts-Programms ESP liefern Informationen über die
Fahrtrichtung, um die für ACC relevanten Fahrzeuge auswählen zu
können.
Detektiert ACC ein langsameres vorausfahrendes
Fahrzeug in der eigenen Fahrspur, passt es die Geschwindigkeit über
Eingriffe in das Motormanagement und das Bremssystem so an, dass man im
gewünschten Abstand folgt. Auch in Kurven kann ACC erkennen, welches
Fahrzeug für die Geschwindigkeitsregelung entscheidend ist.
Ist die Fahrbahn frei, beschleunigt das Fahrzeug auf
die vorgewählte Geschwindigkeit.
ACC Funktion
ACC ist als Komfortsystem
ausgelegt. Die Stärke der Beschleunigung und die des
Bremseingriffs sind bewusst begrenzt. Der Fahrer muss
daher trotz der Unterstützung durch ACC in allen
Situationen aufmerksam bleiben! In der Praxis bedarf
es auch einer gewissen Eingewöhnungsphase. Man
übersieht z.B. manchmal, dass das ACC bereits wieder
im Standby ist (nach einem Bremsvorgang) und wartet
darauf dass das ACC bremst. Oder das Fahrzeug bremst
in der Kurve unnötig ab, weil die Radarkeule das Auto
auf der anderen Spur erfasst.
Deshalb ist der
Fahrer immer für die Fahrzeugführung verantwortlich
und sollte seinen Fahrstil den aktuellen
Witterungsbedingungen anpassen. Entscheidungen über
Lenkmanöver oder starke Bremsungen muss er weiterhin
selbst treffen. Der Fahrerwunsch hat immer Vorrang vor
der automatischen Steuerung. Das Betätigen des
Fahrpedals beschleunigt das Fahrzeug wie gewohnt.
Nimmt man den Fuß vom Gas, regelt ACC wieder die
Fahrgeschwindigkeit ein. Mit einem kurzen Antippen des
Bremspedals oder über das ACC-Bedienelement lässt sich
das System einfach abschalten.
Ablauf
Mittlerweile kann das ACC-System, mit
zusätzlichen Sensoren versehen (z.B. SRR - Short Range Radar bis
14 m), den Fahrer auch im Stop-and-go-Verkehr unterstützen.
Aktiviert beispielsweise der Fahrer eines Porsche
Panamera mit dem ACC der 3. Generation die ACC-Funktion, hält dieser
die eingestellte Geschwindigkeit oder den gewählten Sicherheitsabstand
zum vorausfahrenden Fahrzeug bis zu 210 km/h und bremst über das
ebenfalls von Bosch gelieferte ESP®
komfortabel bis zum Stillstand. Rollt der Verkehr an, genügt eine
kurze Bestätigung des Fahrers, und das Fahrzeug folgt wieder
selbstständig.
Das SRR überwacht dann beispielsweise den toten Winkel.
AUDI ACC
Und kommt dann noch die Videosensorik mit
entsprechender Auswertung hinzu, können auch den Gefahren beim
Spurwechsel und bei plötzlich einscherenden Fahrzeugen begegnet
werden.
Es ist davon auszugehen,
dass in diesem Bereich in den kommenden Jahren noch
viele innovative Änderungen kommen werden.
Für
vorausschauende Notbremssysteme
ist die Radarsensorik ebenfalls hervorragend geeignet.
Als preisgünstige Alternative könnte ein ACC mit dem
optischen Lidar-Messverfahren zum Einsatz kommen. Es
arbeitet im Ultraviolett (UV) oder Infrarot (IR)
Bereich. Nachteil: Es benötigt Sichtkontakt, ist also
nicht unbedingt für schlechtes Wetter geeignet.
In Verbindung mit dem
Spurhalteassistenten und der
Verkehrszeichenerkennung kann das
intelligente ACC (Ford) z.B. autonom Gas
geben, beschleunigen, bremsen und sich an vorgegebene
Geschwindigkeiten halten. Aber noch müssen die Hände am
Lenkrad bleiben.
Weitere Hersteller: ContiTeves, Hella, VDO, Lucas, MAN,
Von VW auch Automatische Distanzregelung (ADR) und von
Mercedes Distronic genannt
Übrigens: ACC-Pionier war 1998 die Mercedes S-Klasse.
