Vorausschauendes Notbremssystem

Dr.-Ing. Jürgen Trost

23.12.1958

geboren in Köln

1977

Abitur

1979 – 1986

Studium der Elektrotechnik an der Universität Hannover

1986 – 1991

Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Leistungselektronik an der Universität Hannover; Mitarbeiter bei Forschungs- und Entwicklungsaufgaben auf den Gebieten Mikroprozessorsteuerungen, Schaltungskonzepte und Antriebstechnik

1991

Promotion

1991 – 1993

Gruppenleiter Messtechnik bei der Andreas Stihl KG, Waiblingen

1993 – 1995

Projektleiter Straßenzustandserkennung in der Forschung der DaimlerChrysler AG, Stuttgart

1996 – 1999

Projektleiter zur Elektronikarchitektur im Nutzfahrzeug in der Grundsatzentwicklung Nutzfahrzeuge; Entwicklung Steer by Wire bei der DaimlerChrysler AG, Stuttgart

1999 – 2001

Leiter Strategische Projekte der Vorentwicklung Mercedes-Benz Lkw bei der DaimlerChrysler AG, Stuttgart; verantwortlich für den Bereich Steer by Wire, Aktive Sicherheitssysteme und zukünftige Diagnosesysteme

seit 2001

Leiter der Vorentwicklung Mercedes-Benz Lkw bei der DaimlerChrysler AG, Stuttgart

Ehrungen:

1986

Studienpreis des VDE für hervorragende Studienleistungen

Dipl.-Inform. Lorenz Schäfers

8.1.1962

geboren in Ochtrup

1981

Abitur

1982 – 1989

Studium der Informatik an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen

1989 – 1994

Wissenschaftlicher Mitarbeiter der Abteilung Parallelverarbeitung in der Forschung der DaimlerChrysler AG, Berlin

1995 – 1999

Projektleiter der Abteilung Systemsicherheit in der Forschung der DaimlerChrysler AG, Berlin

2000 – 2001

Leiter Kooperierende Fahrzeuge in der Forschung der DaimlerChrysler AG, Berlin

in 2000

Forschungsaufenthalt in Tsukuba, Japan: Entwicklung von Fahrerassistenzsystemen auf Basis von Funkkommunikation für die Fahrzeugdemonstration „SmartCruise21“ der Advanced Cruise-Assist Highway Research Association (AHSRA)

2001

Wechsel in die Abteilung Fahrerassistenzsysteme der DaimlerChrysler AG, Stuttgart

seit 2002

Leiter Aktive Sicherheit in der Forschung der DaimlerChrysler AG, Stuttgart

Dipl.-Ing. (FH) Ingo Scherhaufer

22.2.1970

geboren in Winnenden

1986 – 1990

Ausbildung zum Informationselektroniker

1991

Fachhochschulreife

1991 – 1995

Studium der Nachrichtentechnik an der Fachhochschule für Technik, Esslingen

1995

Wissenschaftlicher Mitarbeiter der Abteilung Physikalische Messverfahren in der Forschung der DaimlerChrysler AG, Stuttgart

1995 – 1996

Projektingenieur für die TEMIC GmbH im Projekthaus ART (AbstandsRegelTempomat) bei der DaimlerChrysler AG, Stuttgart

1996 – 1998

Entwicklungsingenieur für die A.D.C. GmbH im Projekthaus ART bei der DaimlerChrysler AG, Stuttgart

1999 – 2001

Projektleiter im Bereich Mercedes-Benz Lkw/Fahrerassistenzsysteme bei der DaimlerChrysler AG, Stuttgart

seit 2002

Leiter Innovative Fahrzeugfunktionen der Vorentwicklung Mercedes-Benz Lkw der DaimlerChrysler AG, Stuttgart

Ehrungen:

1998

Daimler-Benz Innovationspreis

Projektsprecher

Dr.-Ing. Jürgen Trost
Leiter der Vorentwicklung
Mercedes-Benz Lkw DaimlerChrysler AG
Mercedesstraße 137, Gebäude 119
70327 Stuttgart
Tel.: +49 (0) 711 / 17 26 794
Fax: +49 (0) 711 / 17 24 168
E-Mail: Juergen.Trost@DaimlerChrysler.com

Pressekontakt

Patricia Piekenbrock
Technologie- und Umweltkommunikation
DaimlerChrysler AG HPC 11 21
Epplestr. 225
70546 Stuttgart
Tel.: +49 (0) 711 / 17 92 311
Fax: +49 (0) 711 / 17 94 365
E-Mail: Patricia.Piekenbrock@DaimlerChrysler.com

Die Güterverkehrsleistungen haben sich in den letzten zehn Jahren nahezu verdoppelt; die Infrastruktur konnte mit einem Wachstum von rund 2% mit der Entwicklung des Güterverkehrsaufkommens nicht Schritt halten. Die stetig steigende Verkehrsdichte wird als zunehmende Bedrohung für die Sicherheit auf unseren Straßen wahrgenommen. Trotz der nachweislichen Erfolge der letzten Jahre ist deshalb der ständige gesellschaftliche Ruf nach optimierten Sicherheitssystemen verständlich.

Wegen des hohen Energiegehaltes der bewegten Lkw sind Maßnahmen der passiven Sicherheit, insbesondere im Hinblick auf den Partnerschutz, längst an physikalische Grenzen gestoßen. Aktive Sicherheitssysteme der ersten Generation, wie z.B. ABS oder ESP, haben einen sehr hohen Reifegrad, und weitere signifikante Unfallvermeidungspotenziale sind von diesen Systemen nicht mehr zu erwarten. Gekoppelt mit Informationen aus dem Fahrzeugumfeld können aktive Sicherheitssysteme der nächsten Generation aber erhebliche Potenziale zur Verbesserung der Verkehrssicherheit eröffnen.

Aus der Verantwortung heraus, die Unfallstatistik sichtbar zu verbessern, wurde in einem Innovationsprojekt im Geschäftsfeld Nutzfahrzeuge der DaimlerChrysler AG ein vorausschauendes Notbremssystem („Protector“) in beispielhaft kurzer Zeit von der Forschungsidee bis zur Übergabe an die Serienentwicklung entwickelt und erprobt. Dabei war es stets Ziel des Projektes ein marktfähiges System zu entwerfen und sich nicht auf eine Machbarkeitsstudie zu beschränken. Auf Basis eines hoch effizienten Entwicklungsprozesses kann daher mit einem kurzfristigen Einsatz der „Protector“-Technologie gerechnet werden. Fahrzeugherstellern und der Zulieferindustrie kann damit ein offensiver Marktauftritt mit einer Zukunftstechnologie vorhergesagt werden. Die Entwicklung „Protector“ erforderte die deutliche Erweiterung des Standes der Technik durch Innovationen in den Bereichen Systemansatz, Systemkonzept, Algorithmik, der Gestaltung der Mensch-Maschine-Schnittstelle und der Entwicklungsmethoden und -werkzeuge.

Systemansatz - die rechte Aufgabenstellung
Verkehrssituationen, die zu einem Auffahrunfall führen können, werden durch das Fahrverhalten, den Straßenverlauf, den Reibwert, die Sichtverhältnisse usw. beschrieben. Ein Bremssystem, welches in allen Varianten mit Sicherheit einen Auffahrunfall verhindert, ist so komplex, dass an eine wirtschaftliche Realisierung nicht zu denken ist. Die Aufgabenstellung wurde so definiert, dass eine marktfähige technische Lösung erzielbar ist: Das System muss die Unfallgefahr in bestimmten Verkehrssituationen vermeiden und darf sie in keiner erhöhen.

Die Statistik zeigt, dass Auffahrunfälle mit schweren Nutzfahrzeugen oft im Kolonnenverkehr in Verbindung mit schlecht konditionierten Fahrern entstehen. Das Notbremssystem wurde also auf gerade diesen und verwandte Unfalltypen ausgelegt, was eine Verwendung serienmäßig verfügbarer Komponenten erlaubte. Aus technischen und physikalischen Gründen lassen sich mit dem System in Sonderfällen Auffahrunfälle nicht vermeiden. Diese Sonderfälle werden akzeptiert, damit insgesamt Unfälle reduziert werden können. Die Vermeidung zusätzlicher Gefahr im Straßenverkehr heißt für „Protector“, dass eine unberechtigte Bremsung mit der Gefahr für den nachfolgenden Verkehr unter allen Umständen vermieden werden muss. Diese Umstände schließen selbstverständlich Fehlfunktionen im System ein.

Systemkonzept
Um „Protector“ im Fokus der Wirtschaftlichkeit darstellen zu können, mussten ausschließlich Komponenten verwendet werden, die bereits am Markt oder in Serie verfügbar sind. Dies konnte erreicht werden, indem neben der Realisierung des Kernalgorithmus des Systems ausschließlich geringfügige Änderungen der Software vorhandener Steuergeräte vorgenommen werden mussten.

Algorithmus
Die besondere Herausforderung war die Angabe eines Auslösealgorithmus, der entsprechend der Systemaufgabe zum einen bei einer Vielzahl von kritischen Verkehrssituationen korrekt warnt bzw. bremst, aber auch unter den schwierig zu beurteilenden Rahmenbedingungen von z.B. innerstädtischem Verkehr keine Fehlbremsungen generiert. Der Algorithmus hat seine Funktionalität bei mehr als 700.000 Erprobungskilometern unter Beweis gestellt. Damit beschreibt der „Protector“-Auslösealgorithmus die Spitze der derzeit dargestellten Möglichkeiten auf dem Gebiet aktiver, umfelderkennender Sicherheitssysteme.

Mensch-Maschine-Schnittstelle (MMI)
Die Mensch-Maschine-Schnittstelle soll einen Eingriff des Fahrers erreichen, bevor eine Notbremsung ausgelöst wird und gleichzeitig die Verkehrssituation entschärfen. Eine derartige MMI, die optische, akustische und haptische Elemente in ein eskalierendes Warnsystem integriert, ist hier erstmalig dargestellt. Kommt es zu einer Notbremsung, werden zusätzlich Hupe und Warnblinker angesteuert. Die Hupe macht ein vorausfahrendes Fahrzeug auf den drohenden Auffahrunfall aufmerksam, der Warnblinker warnt zusammen mit den Bremslichtern den nachfolgenden Verkehr und hilft damit, Folgeunfälle zu vermeiden.

Entwicklungsmethoden und -werkzeuge
Die Entwicklung aktiver, umfelderkennender Sicherheitssysteme erfordert eine Neubestimmung der Qualitätsziele: Die Erhöhung von Zuverlässigkeit alleine reicht nicht aus, um die geforderte Sicherheitsstufe zu erreichen. Vielmehr muss die Entwicklung von Sicherheitszielen ausgehen und deren konsequente Umsetzung sicherstellen. Dies kann nur durch abgestimmten Einsatz modernster Entwicklungsmethoden und -werkzeuge erfolgen. Zudem mussten effiziente Verfahren in der Systementwicklung genutzt und neu entwickelt werden; benannt werden sollen hier nur eine Methode zur Integration von textuell orientiertem Requirements Management und modellbasierter Entwicklung von Regelungssystemen, Funktionsabsicherung am Modell, modellbasierte Generierung und strukturierte Darstellung von Testszenarien sowie Erstellung eines Framework zur Integration von Werkzeugen zur Systementwicklung.

Die Methodik zur modellbasierten Entwicklung wurde zunächst für die Entwicklung von „Protector“ definiert. Mit dem erfolgreichen Abschluss der Entwicklung ist die Tragfähigkeit nachgewiesen. Der Einsatz als Standardmethode für die Entwicklung weiterer Assistenzsysteme ist vorgesehen. So wird nachhaltig die Kompetenz zur Entwicklung sicherheitsrelevanter Assistenzsysteme ausgebaut und die technologische Führung im Fahrzeugbau kann weiterhin gehalten werden. Die beschriebenen Testwerkzeuge werden zurzeit durch einen externen Partner in ein kommerzielles Produkt überführt. Dieses wird im Laufe des kommenden Jahres allgemein verfügbar sein.

Informationen und Kontakt zum Deutschen Zukunftspreis unter:

Das Vorschlagsrecht zum Deutschen Zukunftspreis obliegt den führenden deutschen Einrichtungen aus Wissenschaft und Wirtschaft sowie Stiftungen.