Abbiegeassistent für VANs – Konzepterstellung, technische Analyse und Erstellung eines Testaufbaus

Dauer der Arbeit: 6 Monate
Fertigstellung: Oktober 2019
Betreuer: Dipl.-Ing. Walter Puchinger (Daimler AG)
Prüfer: Prof. Dr.-Ing. Norbert Haala

Es kam in den letzten Jahren zu vielen schweren Unfällen zwischen schweren Nutzfahrzeugen und Fahrradfahrern, davon laut einer Schätzung ungefähr ein Drittel bei Rechtsabbiegevorgängen. Darum wird ein verpflichtender Einbau eines Abbiegeassistenten für N2- (größer 8 Tonnen) und N3-Fahrzeuge gefordert. Hierzu liegt ebenfalls schon ein Gesetzesvorschlag auf UN-Ebene vor. Es ist im Gespräch, den Gesetzesvorschlag auf alle Fahrzeuge der N2 Klasse zu erweitern. Somit wären auch Vans größer 3,5Tonnen betroffen.

Das Ziel dieser Arbeit ist, mögliche Konzepte für einen Abbiegeassistenten im Sprinter zu entwerfen. Diese sind nach mehreren Kriterien zu bewerten, mit dem Hintergrund, ein für die Serie geeignetes Konzept zu finden. Des Weiteren soll ein Testaufbau erstellt werden, an welchem die Funktionsweise eines solchen Abbiegeassistenten demonstriert werden kann.

Für die Konzepterstellung wurde an erster Stelle die im Sprinter bereits vorhandene Sensorik untersucht. Falls eine Übernahme möglich ist, reduziert das den Entwicklungsaufwand und -kosten. Basierend auf dieser Untersuchung sind Konzepte entstanden, welche teilweise die bereits verbauten Heckradare und Ultraschallsensoren beinhalten.

Die Konzepte wurden nach verschiedenen Bewertungskriterien verglichen. Hierzu zählt die Abdeckung des nötigen Bereichs, Möglichkeiten einer Funktionsübernahme, Möglichkeit einer Klassifikation der Objekte, Witterungs- und Lichtabhängigkeit, Notwendigkeit an konstruktiven Änderungen und den Entwicklungskosten. Basierend auf diesen Bewertungskriterien wurde versucht, eine Empfehlung für eine Serienumsetzung abzuleiten.

Im nächsten Schritt wurde ein Testaufbau erstellt. Hierfür konnten nur Sensoren und deren Funktionen verwendet werden, welche bereits verbaut werden. Es wurden zwei Konzepte umgesetzt. Auf der rechten Seite wurde vorne ein zweiter Radarsensor eingebaut und mit dem hinteren verknüpft. Auf der linken Seite wurde der hintere Radarsensor mit den Ultraschallsensoren vorne am Fahrzeug gekoppelt. Die jeweiligen Sensoren wurden vom Fahrzeugbus abgeschnitten und über ein Gateway miteinander verknüpft. Dieser übernimmt die Logik zwischen diesen und sendet die resultierenden Warnanforderungen in Richtung Fahrzeug. Angesteuert wurde hierbei immer die Warnlampe des Totwinkelassistenten im Außenspiegel, um die resultierende Warnanforderung bildlich darzustellen. Im Laufe des Aufbaus wurde auf Signalebene die Busaktivität mit dem Tool CANoe überwacht um die Ergebnisse der Gatewyprogrammierung bzw. des Systemaufbaus zu überprüfen.

Es konnte ein für die Serienumsetzung ein geeignetes Konzept gefunden werden, welches sich durch mehrere Vorteile gegenüber den anderen Konzepten abhebt.

Der Testaufbau ist in der Lage die Funktion zu demonstrieren und einen Vergleich zwischen den beiden Konzepten aufzuzeigen. Hierfür wurden mehrere Situationen im realen Straßenverkehr gefahren und ausgewertet. Die Funktionen dieser Konzepte enthalten Einschränkungen in ihren Funktionen, welche aber nicht die Darstellbarkeit des Abbiegeassistenten beeinflussen. Die jeweiligen Einschränkungen können je nach Konzept durch logische Schlüsse oder durch zusätzliche einfache Sensoren kompensiert werden. Fahrradfahrer als Objekte können auf beiden Fahrzeugseiten sicher erkannt werden und die Warnstufen werden richtig angesteuert. Das zeigt, dass die Logik im Gateway die Daten richtig miteinander verknüpft und die Konzepte umsetzbar sind.