Version vom 10. April 2024, 12:15 Uhr

Assistenzsysteme in modernen Fahrzeugen

Assistenzsysteme in modernen Fahrzeugen

Einleitung

In diesem aiMOOC lernst Du die verschiedenen Assistenzsysteme in modernen Fahrzeugen kennen. Assistenzsysteme in Fahrzeugen, auch bekannt als Fahrerassistenzsysteme (FAS), sind Technologien, die die Sicherheit erhöhen und das Fahren erleichtern, indem sie den Fahrer unterstützen und teilweise Aufgaben selbstständig übernehmen. In diesem Kurs werden wir uns insbesondere auf solche Systeme konzentrieren, die mit den Prinzipien von Steuern und Regeln arbeiten. Diese interaktiven Elemente sind speziell dafür konzipiert, in Schulen verwendet zu werden und bieten neben umfangreichen Erklärungen auch verschiedene Formen von Übungen und Aufgaben.

Grundlagen der Fahrzeugassistenzsysteme

Definition und Klassifikation

Fahrzeugassistenzsysteme können in verschiedene Kategorien eingeteilt werden, abhängig von ihrem Zweck und ihrer Komplexität. Typische Beispiele sind:

Adaptive Cruise Control (ACC): Hält automatisch den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug.
Lane Keeping Assist (LKA): Hält das Fahrzeug innerhalb der Fahrbahnmarkierungen.
Automatisches Notbremssystem: Erkennt potenzielle Kollisionen und leitet eine Bremsung ein, um den Unfall zu vermeiden oder die Folgen zu mildern.
Parkassistent: Unterstützt den Fahrer beim Einparken durch Übernahme der Steuerung.

Diese Systeme nutzen eine Vielzahl von Sensoren, Kameras und Algorithmen, um ihre Umgebung zu erfassen und entsprechend zu reagieren.

Technologische Grundlagen

Die technologische Basis für Assistenzsysteme bildet die Sensorik in Verbindung mit fortgeschrittenen Algorithmen und Steuerungseinheiten. Sensoren wie Radar, LIDAR und Kameras erfassen kontinuierlich Daten, die dann von der Bordelektronik verarbeitet werden, um Entscheidungen in Echtzeit zu treffen. Diese Prozesse basieren auf komplexen Regelungs- und Steuerungsmechanismen, die sicherstellen, dass die Aktionen des Fahrzeugs optimiert und sicher sind.

Liste der verschiedenen Fahrerassistenzsysteme

Fahrerassistenzsysteme (Advanced Driver Assistance Systems)^[1]
Deutsche Bezeichnung	Abkürzung	Englischsprachige Bezeichnung	Abkürzung
Ampelassistent (in der Entwicklung im Rahmen der Vehicle-2-X-Kommunikation)		Green Light Optimal Speed Advisory	GLOSA
Anhänger-Stabilitätsprogramm		Trailer Stability Assist	TSA
Antiblockiersystem	ABS	Anti-lock Braking System	ABS
Antriebsschlupfregelung (auch: Traktionskontrolle, Automatische Stabilitäts Control (ASC))	ASR	Traction Control System	TCS
Aufmerksamkeitsassistent (Fahrerzustandserkennung, Müdigkeitserkennung)	DAW	Driver Drowsiness Detection (auch: Driver Alert, Driver Monitoring System, Attention Assist, Anti Sleep Pilot)
Bergabfahrhilfe		Hill Descent Control	HDC
Berganfahrhilfe		Hill Hold Control auch: Hill-start Assist Control (HAC)	HHC
Beschleunigungs-Assistent		Launch Control auch: Race Start (RS)	LC
(Elektronischer) Bremsassistent	EBA, BAS	Emergency Brake Assist, Active Brake Assist	EBA, ABA
Car2Car Communication (in der Entwicklung)	C2C	Vehicle to Vehicle	V2V
Fahrzeug-Umgebungs-Kommunikation (in der Entwicklung)		Vehicle to Infrastructure	V2I
Elektronische Dämpferregelung	ESA DESA DDC	Electronic Damping Control (auch: Interactive Vehicle Dynamic Control (IVDC), Continuous Damping Control (CDC), Porsche Active Suspension Management (PASM))	EDC ESA
Einparkhilfe (Parksensoren, akustische Warnung, visuell auch mit Rückfahrsystem)	PDC	Parking sensors	APS
Intelligente Einparkhilfeassistenz		Intelligent Parking Assist System (auch: Advanced Parking Guidance System (APGS) (nur Lexus))	IPAS
Elektromechanische angetriebene Servolenkung siehe auch: Aktivlenkung (BMW), Dynamiklenkung (Audi)		Electric Power Steering/Electric Power Assisted Steering (auch: Active steering (nur BMW), Variable Gear Ratio Steering (VGRS) (nur Toyota, Lexus))	EPS/EPAS
Elektrohydraulisch angetriebene Servolenkung		Electro-Hydraulic Power Steering	EHPS
Elektronische Differentialsperre	EDS	Limited-slip differential	LSD
Elektronische Stabilitätskontrolle, Fahrdynamikregelung (Elektronisches Stabilitätsprogramm (ESP))	ESP	Electronic Stability Control (auch: Dynamic Stability Control (DSC), Vehicle Stability Assist (VST), Vehicle Stability Control (VSC)), Vehicle Stability Management (VSM), Porsche Stability Management (PSM), Controllo Stabilità e Trazione (CST), Dynamic Stability and Traction Control (DSTC) etc.	ESC
Adaptiver Fernlichtassistent		Adaptive High-Beam System, Highbeam-Assist, High-Beam Assistant
Geschwindigkeitsregelanlage (Tempomat)	GRA	Cruise control/Speed control
Adaptive Geschwindigkeitsregelanlage (auch: Abstandsregeltempomat, Automatische Distanzregelung (ADR), speziell auch Stauassistent (STA))	AGR	Adaptive Cruise Control (Distance Regulation System, Intelligent Cruise Control))	ACC
Intelligente Geschwindigkeitsassistenz (Geschwindigkeitswarnsystem)		Intelligent Speed Assistance/Adaption	ISA
Kollisionswarn- und Schutzsystem		Collision Mitigation Brake System (nur Honda)	CMBS
(Adaptives) Kurvenlicht (auch: Adaptives Frontbeleuchtungssystem, Abbiegelicht)		Adaptive Front-lighting System, Adaptive Forward Lighting	AFS, AFL
Lichtautomatik Lichtsensor		Light sensor
Motor-Schleppmoment-Regelung	MSR	Engine Braking Control	EBC
Nachtsicht-Assistent		Night View Assist (auch: Automotive Night Vision)
Notbremsassistent (Automatische Notbremsung, Abstandswarner)	ANB	Active Brake Assist	ABA
Notbremssignalisierung (Bremslicht/Warnblinksignal bei Vollbremsung)		Emergency Stop Signal	ESS
Autonomes Notbremssystem (auch: Vorausschauender Notbremsassistent)	FCA	Autonomous Emergency Braking (auch: Advanced Emergency Braking System (AEBS))	AEB
Nothaltesystem (Autonomer Halt bei gesundheitlichen Problemen des Fahrers)		Emergency Stop System
Reifendruckkontrollsystem	RDK RDC	Tire Pressure Monitoring (System)	TPM, TPMS, TPC
Rückfahrsystem (in Kombination als Einparkhilfe zur Parkdistanzkontrolle)		Rear Assist, Backup camera
Scheibenwischer-Automatik (Regensensor)		Rain sensor for windscreen wipers
Spurerkennungssystem		Lane detection system
Spurhalteassistent (Spurleitassistent, Spurverlassenswarner)		Lane Departure Prevention, Lane Departure Warning (System)	LDP, LDW, LDWS
Aktiver Spurhalteassistent	LKA	Lane Keep Assist (System)	LKA, LKAS
Spurwechselassistent (Totwinkel-Überwachung)		Lane change assistance (auch: Blind spot monitor und Blind Spot Information System (BLIS), Blind Spot Assist (BSA) Rear Vehicle Monitoring System (RVM) (nur Mazda), Audi Side Assist) Side view assist bei BMW Motorrad
Spurwechselunterstützung		Lane Change Support
Verkehrszeichenerkennung	VZE, VZA, ISLW	Traffic Sign Recognition, Traffic Sign Detection	TSR
Wankneigungskontrolle (Elektronische Überschlagsvermeidung)		Roll Stability Control (auch: Active Rollover Protection (ARP), Electronic Roll Mitigation (ERM)

Hinweis: Fahrzeughersteller haben nebst den technischen Bezeichnungen der ADAS-System (Liste) oftmals eigene Markennamen, z. B. Mercedes-Benz bezeichnet die Geschwindigkeitsregelanlage mit Distronic bzw. Distronic Plus.^[2]

Interaktive Aufgaben

Quiz: Teste Dein Wissen

Welches System hilft, den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug zu halten? (Adaptive Cruise Control (ACC)) (!Lane Departure Warning) (!Automatisches Notbremssystem) (!Verkehrszeichenerkennung)

Welcher Sensor wird nicht typischerweise in Assistenzsystemen verwendet? (Klangsensor) (!Radar) (!Kamera) (!LIDAR)

Was ist die Hauptfunktion von Lane Keeping Assist (LKA)? (Das Fahrzeug innerhalb der Fahrbahnmarkierungen halten) (!Automatisches Parken) (!Vermeiden von Kollisionen) (!Regeln des Motorbetriebs)

Was beschreibt den Begriff "LIDAR"? (Ein Sensor, der Laser verwendet, um Entfernungen zu messen) (!Ein Audiosystem für Autos) (!Eine Art von Radar) (!Ein optisches Display)

Wie unterstützt das automatische Notbremssystem den Fahrer? (Es erkennt potenzielle Kollisionen und leitet eine Bremsung ein) (!Es steuert das Fahrzeug automatisch) (!Es warnt vor Fahrzeugen im toten Winkel) (!Es spielt Musik basierend auf der Geschwindigkeit des Fahrzeugs)

Memory

Adaptive Cruise Control	Hält Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug
Lane Keeping Assist	Hält das Fahrzeug innerhalb der Fahrbahnmarkierungen
LIDAR	Laser-basierter Distanzsensor
Parkassistent	Unterstützt beim Einparken

Kreuzworträtsel

ACC	Welches System hält den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug?
LKA	Welches System hält das Fahrzeug innerhalb seiner Spur?
LIDAR	Welcher Sensor misst Entfernungen mit Laser?
Radar	Welcher Sensor wird für die Abstandsmessung verwendet?

LearningApps

Lückentext

Offene Aufgaben

Leicht

Untersuche, welche Assistenzsysteme in deinem Familienauto vorhanden sind und wie sie funktionieren.
Zeichne ein Diagramm, das zeigt, wie verschiedene Sensoren in einem Fahrzeug platziert sind.
Erstelle ein kurzes Video, in dem du die Bedeutung und Funktion von Adaptive Cruise Control erklärst.

Standard

Entwickle ein kleines Modell eines Fahrassistenzsystems mithilfe von Programmier-Kits.
Interviewe einen Autoverkäufer über die neuesten Trends in Fahrassistenzsystemen.
Führe eine kleine Umfrage unter deinen Freunden und Familie durch, wie sie Fahrassistenzsysteme nutzen und bewerten.

Schwer

Entwickle eine Präsentation über die ethischen Fragen, die sich aus der Verwendung von autonom fahrenden Systemen ergeben.
Schreibe eine kritische Analyse über die potenziellen Risiken von Fahrassistenzsystemen.
Plane eine Exkursion zu einem Fahrzeughersteller, um mehr über die Entwicklung und Tests von Assistenzsystemen zu erfahren.

Lernkontrolle

Erkläre, wie die Interaktion zwischen Sensoren und Algorithmen in Fahrassistenzsystemen funktioniert.
Diskutiere, wie sich Assistenzsysteme auf die Fahrsicherheit auswirken können.
Vergleiche die Technologien hinter ACC und automatischen Notbremssystemen.
Entwirf eine Studie zur Effektivität von LKA in verschiedenen Verkehrssituationen.
Bewerte die langfristigen Auswirkungen der Einführung autonomer Fahrzeuge auf die Gesellschaft.

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