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.
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.
