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Alt 16.07.2006, 17:34     #1
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BMW Group Innovationstag 2006 - Fahrerassistenzsysteme

Einleitung: BMW Group Innovationstag 2006. Fahrerassistenzsysteme.

BMW Group Innovationen für Sicherheit und Freude am Fahren

BMW Group Forschungs- und Entwicklungskompetenz: Wissenschaftliches Know-how über Mensch und Technik als Grundlage für Innovationskraft.
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Geändert von Hermann (16.07.2006 um 18:18 Uhr)
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Alt 16.07.2006, 17:37     #2
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Einleitung: BMW Group Innovationstag 2006. Fahrerassistenzsysteme.

Mehr Komfort, mehr Dynamik, mehr Sicherheit. Diesen Ansprüchen werden die Produkte der BMW Group jederzeit gerecht – auch wenn die Voraussetzungen für Mobilität nicht immer optimal sind. Das wachsende Verkehrsaufkommen und die damit verbundenen Folgen wie Staus und längere Fahrtzeiten sowie die erhöhte Komplexität vieler Verkehrssituationen steigern die Attraktivität und den Nutzen von Fahrerassistenzsystemen. Diese versorgen den Fahrer mit Informationen, erleichtern ihm das Treffen von Entscheidungen und unterstützen ihn bei der Bewältigung diffiziler und komplexer Verkehrssituationen. Damit dienen sie dem Zweck, auch unter schwierigen Bedingungen eine souveräne Fortbewegung zu fördern, die sowohl die Sicherheit im Straßenverkehr als auch die Freude am Fahren steigert.

Bei der Entwicklung neuartiger Assistenz-Funktionen übernehmen vor allem die Hersteller von Premium-Automobilen eine Vorreiterrolle. Herausragende Forschungs- und Entwicklungskompetenz ist die Voraussetzung für die Konzeption und den Serieneinsatz von intelligenten Fahrerassistenzsystemen. Beim BMW Group Innovationstag 2006 zum Thema Fahrerassistenzsysteme präsentiert die BMW Group aktuelle Forschungs- und Entwicklungsprojekte, deren Ergebnisse zum Teil bereits in naher Zukunft Einfluss auf die Serienfertigung nehmen beziehungsweise in Serie gehen werden. Darüber hinaus werden neue Methoden zur Konzeption und Erprobung von Assistenzsystemen erläutert. Auch die Grundlagenarbeit, ohne die konkrete Forschungsprojekte sowie die daraus resultierende Realisierung neuer Systeme und ihre Implementierung im Fahrzeug gar nicht möglich wären, wird von der BMW Group intensiv betrieben und beim Innovationstag ebenfalls dargestellt.

Entwicklung orientiert sich am Menschen.

Bei der BMW Group werden Fahrerassistenzsysteme in drei Kategorien unterteilt: Stabilisieren, Manövrieren und Navigieren. Eingreifende Systeme wie die Dynamische Stabilitäts Control (DSC) oder der Wankausgleich Dynamic Drive sorgen für eine Stabilisierung des Fahrzeugs. Systeme wie die Aktive Geschwindigkeitsregelung ACC (Active Cruise Control) oder die Spurverlassenswarnung unterstützen den Fahrer beim Manövrieren in bestimmten Verkehrssituationen. Die dritte Gruppe bilden informierende Systeme wie das Navigationssystem oder der Telematik-Dienst BMW Assist mit nützlichen aber auch sicherheitsrelevanten Funktionen wie etwa dem automatischen Notruf.

Bei der Entwicklung sämtlicher Systeme erfordert jeder Schritt auf dem Weg von der Idee bis zur Serienreife ein hohes Maß an technischem Know-how. Darüber hinaus ist aber auch die Fähigkeit zur Analyse und Interpretation von Verkehrssituationen sowie des Verhaltens von Autofahrern und anderen Verkehrsteilnehmern notwendig. Nur dann können Assistenzsysteme entstehen, die exakt auf die Problemstellungen des Straßenverkehrs zugeschnitten sind, beim Fahrer auf Akzeptanz stoßen und dabei möglichst mühelos – im besten Falle intuitiv – genutzt werden können. Fahrerassistenzsysteme, die dem hohen Anspruch der BMW Group genügen, müssen folglich nicht nur absolut wirkungsvoll und zuverlässig arbeiten. Ebenso wichtig ist es, dass sie sich als besonders bedienerfreundlich, praxisgerecht und funktionell erweisen.

Für die BMW Group ist die Entwicklung neuer Fahrerassistenzsysteme daher ein integrierter Prozess, bei dem die Wünsche und Erfordernisse des Menschen im Mittelpunkt stehen. Um zuverlässige und ausgereifte Systeme auf den Markt zu bringen, nutzen die Entwickler der BMW Group beispielsweise einen der weltweit modernsten Fahrsimulatoren sowie eine Absorberhalle, die speziell für die Ermittlung der elektromagnetischen Verträglichkeit neuer Bauteile und des Gesamtsystems Fahrzeug in dynamischen Situationen errichtet wurde. Die Voraussetzungen für optimierte Bedienkonzepte werden darüber hinaus in einem so genannten Usability Lab geschaffen. Mit Hilfe dieser Einrichtung können die Forschungsspezialisten der BMW Group nach wissenschaftlichen Kriterien Konzepte für eine intuitive Bedienung neuer Funktionen entwickeln und darüber hinaus die Wirkung von unterschiedlichen Hinweis- oder Warnsignalen testen.

Dabei wird stets berücksichtigt, welche Informationen der Fahrer auch in schwierigen Situationen verarbeiten kann. Diese Erkenntnisse fließen direkt in die Serienfertigung ein. Je nach Situation liefern aktuelle wie auch künftige Fahrerassistenzsysteme entweder optische, haptische oder akustische Signale. Um Aufmerksamkeit zu erzeugen, wird beispielsweise bei der Funktion RoadPreview der Hinweis auf eine kurvenreiche Streckenführung per Leuchtgrafik im Head-Up-Display übermittelt. Die Spurverlassenswarnung empfiehlt Kurskorrekturen mit einem Vibrationssignal am Lenkrad. Akustische Warnungen sind dagegen akuten Gefahrensituationen vorbehalten, die die volle Konzentration und ein möglichst schnelles Reagieren des Fahrers erfordern.

Fahrzeugelektronik schreitet rasant voran.

Die Fortschritte auf dem Gebiet der Fahrerassistenzsysteme sind eng mit der Weiterentwicklung der Fahrzeugelektronik verknüpft. Im Mittelpunkt steht dabei die elektronisch gesteuerte Erfassung, Weiterleitung und Verarbeitung von Daten. Mit Hilfe von Sensoren oder Kamerasystemen werden Informationen über Fahrzustand und Fahrzeugumgebung gesammelt. Aus diesen Daten werden Hinweise für den Fahrer gewonnen, die seine Wahrnehmung erweitern und seine Aufmerksamkeit erhöhen. Der Fahrer gewinnt an Kompetenz bei der Bewältigung von komplexen oder potenziell gefährlichen Verkehrssituationen.

Darüber hinaus können hoch entwickelte Rechnereinheiten die Daten nicht nur für die Erstellung von Signalen und Hinweisen an den Fahrer, sondern auch als Grundlage für direkte Befehle an Fahrzeugkomponenten nutzen. Die Fahrstabilitätsregelung DSC (Dynamische Stabilitäts Control) ist ein besonders bekanntes und in der Serienfertigung bewährtes aktives System dieser Art. Ihre Sensoren registrieren beispielsweise ein Über- oder Untersteuern des Fahrzeugs. Dies führt umgehend zu Bremseneingriffen oder einer Reduzierung der Motorleistung. So wird die Fahrstabilität optimiert, noch bevor der Fahrer den Anlass für diese Aktion überhaupt bemerkt hat.

Mit der ebenfalls in der Entwicklung befindlichen Aktiven Geschwindigkeitsregelung mit Stop & Go Funktion wird der Fahrer bei unangenehmen Aufgaben unterstützt. Die im Stop-and-go-Verkehr nötigen permanenten Beschleunigungs- und Bremsmanöver bis hin zum Stillstand werden von einer Steuereinheit koordiniert. Moderne Fahrerassistenzsysteme spielen ihre Möglichkeiten auf unterschiedliche, aber klar definierte Weise aus. Sie unterstützen den Fahrer in schwierigen Situationen, warnen ihn vor Gefahren und entlasten ihn.

Der Fahrer bleibt jederzeit Herr des Geschehens.

Generell gilt für alle Funktionen der Grundsatz, dass der Fahrer nicht aus seiner aktiven Rolle und Verantwortung entlassen wird. Er bleibt jederzeit Herr über das Fahrzeug und seine Funktionen. Zudem werden Fahrerassistenzsysteme im Regelfall nur dann wirksam, wenn der Fahrer sie aktiviert hat.

Auch die Entscheidungsgewalt bei der Einschätzung von Verkehrssituationen bleibt beim Fahrer. Wird etwa von der Aktiven Geschwindigkeitsregelung ACC ein Beschleunigungsmanöver eingeleitet, nachdem ein vorausfahrendes Fahrzeug die Spur gewechselt hat, kann der Fahrer umgehend das Tempo wieder drosseln, um beispielsweise einem anderen Verkehrsteilnehmer das Einfädeln zu erleichtern.

Die konsequente Orientierung an diesen Leitlinien zahlt sich aus. Die von der BMW Group entwickelten und in die Serienfertigung übernommenen Fahrerassistenzsysteme gelten stets nicht nur als innovativ, sondern auch als attraktiv und ausgereift. Sie leisten einen praktischen und daher willkommenen Beitrag zum souveränen Fahren.
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Alt 16.07.2006, 17:40     #3
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Mit Sicherheit zu mehr Komfort: Aktive Geschwindigkeitsregelung mit Stop & Go Funktion und Abstandsgeregelter Bremsassistent.

Freude am Fahren stößt immer dann an Grenzen, wenn die Verkehrsbedingungen das Vorwärtskommen in der gewünschten Form unmöglich machen. Staus oder Stop-and-Go-Verkehr vor Baustellen und anderen Engpässen rufen beim Fahrer Stress und Unbehagen hervor, weil ihm auch im Schritttempo höchste Aufmerksamkeit abverlangt wird und er seinem Ziel dennoch nicht so schnell wie geplant näher kommt. An dieser Stelle kann ein verlässliches und gut vernetztes Fahrerassistenzsystem den Komfort bei stockendem Verkehr erheblich steigern. Mit der Aktiven Geschwindigkeitsregelung mit Stop & Go Funktion steht ein radargestütztes System vor der Serienreife, das den Fahrer beim wiederholten Anfahren und Wiederabbremsen in einer langsamen Fahrzeugkolonne unterstützt und für einen angemessenen Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug sorgt. Der Fahrer wird entlastet, er kann sich intensiver aufs Lenken konzentrieren und darüber hinaus eventuelle Wartezeiten deutlich entspannter verbringen.

Evolution eines bewährten Systems.

Die Aktive Geschwindigkeitsregelung mit Stop & Go Funktion ist ein komfortorientiertes Assistenzsystem mit großem Sicherheitspotenzial, das vor allem für Fahrten auf Autobahnen und Schnellstraßen konzipiert wurde. Es ist auf einen Geschwindigkeitsbereich ausgelegt, der von 180 km/h bis zum Stillstand des Fahrzeugs reicht. Auf diese Weise wird der Fahrer in vielen Alltagssituationen unterstützt. Die Aktive Geschwindigkeitsregelung mit Stop & Go Funktion beschleunigt und verzögert das Fahrzeug vollautomatisch, was nicht nur bei Kolonnenfahrt, bei niedriger Geschwindigkeit sowie im Stau zu einer Entlastung des Fahrers führt, sondern auch im fließenden Verkehr für einen Komfort- und Sicherheitsgewinn sorgt.

In Stop-and-Go-Situationen wird der Fahrer von den regelmäßig notwendigen Bremsmanövern entbunden. Dennoch bleibt er in der Verantwortung, denn er muss zum Beispiel zum Anfahren aus dem Stand durch kurzes Gasgeben oder per Knopfdruck den Befehl zur Beschleunigung des Fahrzeugs geben.

Drei Radarsensoren erfassen Objekte im Vorfeld.

Die zur Einhaltung eines konstanten Sicherheitsabstands notwendigen Daten werden mit Hilfe von Radarsensoren erhoben. Um das System in einem möglichst breiten Bereich einsetzen zu können, wird bei der Aktiven Geschwindigkeitsregelung mit Stop & Go Funktion ein Fernbereichssensor mit einer Reichweite von bis zu 150 Metern mit Nahbereichssensoren kombiniert, die vorausfahrende Fahrzeuge in einem Abstand von bis zu 20 Metern erkennen. Die Radarsensoren werden designkonform und unauffällig in die Frontpartie des Fahrzeugs integriert.

Ein zentrales Steuergerät wertet die Signale der Radarsensoren aus. Dazu werden sämtliche Daten über Position, Abstand und Geschwindigkeit der vorausfahrenden Fahrzeuge verarbeitet. In Abhängigkeit von der Verkehrsituation greift das Steuergerät nicht nur in das Motor- und Getriebemanagement ein, sondern aktiviert auch das Bremssystem.

Wird der definierte Abstand unterschritten, verringert das System durch Eingriffe in die Antriebssteuerung und den Aufbau von Bremsdruck ohne Zutun des Fahrers die Geschwindigkeit. Die maximale Verzögerung, die von der Aktiven Geschwindigkeitsregelung mit Stop & Go Funktion eingesteuert wird, beträgt bei Autobahnfahrten 2,5 m/s², bei niedrigen Geschwindigkeiten werden auch höhere Verzögerungswerte zugelassen. Sollte ein Eingreifen des Fahrers erforderlich sein, weil das vorausfahrende Fahrzeug extrem stark verzögert, wird er durch optische und akustische Signale dazu aufgefordert.

Abstandsgeregelter Bremsassistent: Maximale Fahrerunterstützung in kritischen Situationen.

Bisher unerreichte Potenziale in der aktiven Sicherheit erschließt der Abstandsgeregelte Bremsassistent, der die Sensorik der Aktiven Geschwindigkeitsregelung mit Stop & Go Funktion nutzt. Das System unterstützt den Fahrer beim Erkennen und Bewältigen von Situationen, die eine besonders intensive Verzögerung seines Fahrzeugs erfordern.

Sobald die Radarsensoren der Aktiven Geschwindigkeitsregelung mit Stop & Go Funktion ein vorausfahrendes Fahrzeug erfasst haben und der Systemrechner des Steuergeräts über einen Datenabgleich eine bedrohliche Situation erkannt hat, wird der Fahrer durch eine Vorwarnung darauf hingewiesen. Eine solche Auffahrwarnung wird ausgelöst, wenn zum Beispiel der Vordermann unvermutet stark abbremst beziehungsweise der Abstand ein sicherheitskritisches Niveau erreicht. Als Auslösekriterien für eine derartige Warnung dienen die Relativgeschwindigkeiten der beteiligten Fahrzeuge, der Abstand zueinander sowie die für eine Notbremsung verbleibende Zeitreserve. Bei Ausstattung des Fahrzeugs mit der Option Head-Up-Display wird die Vorwarnung auch grafisch in der Frontscheibe angezeigt. Der Abstandsgeregelte Bremsassistent ist jederzeit für den Fahrer verfügbar, unabhängig davon, ob die Aktive Geschwindigkeitsregelung mit Stop & Go Funktion aktiviert ist oder nicht.

Das Bremssystem wird in Funktionsbereitschaft versetzt.

Nimmt der Fahrer aufgrund der Warnung den Fuß vom Gas, wird automatisch das Motorschleppmoment erhöht. Dadurch verringert sich die Geschwindigkeit, noch bevor der Fahrer die Bremse betätigt. Zugleich wird das Bremssystem durch Herabsetzen der Auslöseschwellen des hydraulischen Bremsassistenten in eine Funktionsbereitschaft versetzt. Außerdem werden mit sofortigem Druckaufbau im Bremssystem die Bremsbeläge an die Scheiben herangeführt, ohne spürbare Verzögerung zu bewirken. Im Falle einer Notbremsung lässt sich dank dieser Vorkehrungen wesentlich schneller die maximale Verzögerungsleistung erreichen. Reagiert der Fahrer nicht auf die Warnung, wird er durch ein zusätzliches optisches Signal sowie über einen Warnton zum Eingreifen aufgefordert.

Schnellerer Druckaufbau bewirkt kürzere Bremswege.

Tritt der Fahrer nun auf das Bremspedal, erkennt der bereits vorkonditionierte Bremsassistent eine Notbremsung und sorgt dafür, dass der Bremsdruck situationsgerecht schnell aufgebaut wird – gegebenenfalls bis zum Regelbereich des ABS. Auf diese Weise lässt sich der Anhalteweg deutlich verkürzen und eine wertvolle Sicherheitsreserve gewinnen.

Selbst in Situationen, in denen eine Kollision unvermeidbar ist, leistet der Abstandsgeregelte Bremsassistent einen erheblichen Beitrag zum Schutz der Insassen vor den Folgen eines Aufpralls. Mit den ausgelösten Maßnahmen wird schnell und wirkungsvoll Geschwindigkeit abgebaut, was dazu führt, dass die Aufprallgeschwindigkeit so gering wie möglich ausfällt. Kurz vor dem Aufprall aktiviert das Sicherheitssystem darüber hinaus auch die Gurtstraffer, um eine optimale Sitzposition des Fahrers und des Beifahrers zu gewährleisten und so das Verletzungsrisiko zu minimieren.
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Alt 16.07.2006, 17:41     #4
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Höchste Aufmerksamkeit auf langen Strecken: Die Spurverlassenswarnung.

Zum sicheren und souveränen Fahren gehört es, auch auf langen Strecken jederzeit die maximale Aufmerksamkeit zu wahren. Die Ingenieure der BMW Group haben ein Assistenzsystem entwickelt, das dem Fahrer hilft, Situationen zu vermeiden, in denen diese Aufmerksamkeit an ihre Grenzen stößt. Die Spurverlassenswarnung informiert ihn über unbeabsichtigte Kursabweichungen seines Fahrzeugs. Frühzeitig und mit eindeutigen Signalen wird der Fahrer zum Gegenlenken animiert. Auf diese Weise lassen sich Fahrfehler, die aus mangelnder Konzentration auf das Verkehrsgeschehen resultieren, vermeiden.

Kamera hat den Fahrbahnverlauf im Blick.

Die Spurverlassenswarnung besteht aus einer Kamera mit CMOS-Technologie, einem Steuergerät für den Datenabgleich sowie über einen Signalgeber, der bei Bedarf eine Vibration des Lenkrads auslöst. Die Kamera, die designkonform mittig an der Frontscheibe im Bereich des Innenspiegels angebracht ist, erfasst das Vorfeld des Fahrzeugs auf eine Distanz von bis zu 50 Metern und generiert hochauflösende Bilder. Sie erkennt die Fahrbahnmarkierungen beiderseits der genutzten Fahrspur und liefert dem Steuergerät so die Daten, die zur Ermittlung der Ideallinie benötigt werden. Auch bei Nachtfahrten kann das System genutzt werden. Die Kamera registriert dann die Fahrbahnmarkierungen innerhalb des Scheinwerferlichtkegels.

Während der Fahrt wird die Kamera permanent selbsttätig kalibriert. Sie hat den Verlauf der benutzten Fahrspur sowohl auf geraden Strecken als auch in Kurven jederzeit im Blick. Dabei ist das System vorausschauend ausgelegt. Beim Abgleich zwischen der von der Kamera erkannten Spur und dem tatsächlichen Kurs des Fahrzeugs wird zwischen unerheblichen und potenziell gefährlichen Abweichungen unterschieden. Maßstab für die Auslösung eines Warnhinweises ist dabei immer die Zeit, die beim Festhalten am aktuellen Kurs noch verbleibt, bevor eine Fahrbahnmarkierung überfahren wird.

Die von der BMW Group entwickelte Spurverlassenswarnung informiert den Fahrer so frühzeitig über eine Kursabweichung, dass er das notwendige Lenkmanöver noch immer souverän absolvieren kann. Ist die Korrektur erfolgt oder eine maximale Warndauer erreicht, endet das Vibrationssignal am Lenkrad. Eine weitere Besonderheit des von der BMW Group vorgestellten Systems besteht in seiner geschwindigkeitsabhängigen Funktionsweise. Dabei gilt der Grundsatz, dass schnelleres Fahren mehr Präzision erfordert.

Bei mäßiger Geschwindigkeit erfolgt der Warnhinweis, sobald ein Mindestabstand zu einer Fahrbahnlinie unterschritten wird. Je höher das Tempo ist, desto größer wird diese Mindestdistanz vom System definiert. Somit verbleibt auch bei forcierter Autobahnfahrt noch ausreichend Zeit für eine Kurskorrektur.

Lenkrad-Vibration: Dezent, aber unmissverständlich.

Das Vibrationssignal am Lenkrad ist eine dem Charakter der BMW Group Fahrerassistenzsysteme entsprechende Form des Warnhinweises. Im Gegensatz zu akustischen Warnungen wird dieses Signal ausschließlich vom Fahrer, nicht aber von den übrigen Fahrzeuginsassen wahrgenommen. Die haptische Rückmeldung wird zudem genau dort ausgelöst, wo die erforderliche Reaktion erfolgen soll: am Lenkrad. Sie wird daher intuitiv erfasst und animiert unmittelbar zum Agieren.

Ähnlich wie andere BMW Group Fahrerassistenzsysteme übernimmt auch die Spurverlassenswarnung eine unterstützende und warnende Funktion. Die Beeinflussung der Fahrsituation bleibt allein der Verantwortung des Fahrers überlassen. Gleichwohl wird seine Kompetenz im Verkehrsgeschehen gefördert. Die Spurverlassenswarnung entfaltet ihre Wirkung in Situationen, in denen hohe Konzentration notwendig ist, weil der Fahrer beispielsweise durch Geschehnisse am Straßenrand oder durch seine Mitfahrer abgelenkt wird.

System unterscheidet beabsichtigte und versehentliche Kurswechsel.

Die Spurverlassenswarnung wird per Tastendruck aktiviert. Ein zwischen der Geschwindigkeits- und Motordrehzahlanzeige angeordnetes Display im Instrumentenkombi informiert den Fahrer über den Betriebszustand des Systems. Die Spurverlassenswarnung wurde insbesondere für Langstreckenfahrten und daher für die Nutzung auf Landstraßen und Autobahnen konzipiert. Sie wird daher erst aktiv, wenn die im Stadtverkehr und innerhalb geschlossener Ortschaften zulässige Geschwindigkeit deutlich überschritten wird.

Die Signalgebung ist darüber hinaus mit dem Fahrtrichtungsanzeiger vernetzt. Sobald der Fahrer den Blinker gesetzt hat, um einen Spur- beziehungsweise Richtungswechsel vorzubereiten, wird der beim Überfahren einer Linie eigentlich fällige Warnhinweis unterdrückt. So werden irritierende und der Situation nicht angemessene Signale beispielsweise beim Abbiegen oder Überholen verhindert.

Auch in anderen Situationen kann das System zwischen beabsichtigten und versehentlichen Kurswechseln unterscheiden. So ist etwa bei Fahrbahnverengungen oder -verschwenkungen im Bereich von Autobahnbaustellen oftmals das Überfahren einer Markierung unvermeidbar, um dem vorübergehend gültigen und mit zusätzlichen Linien abgesteckten Spurverlauf zu folgen. Dieser Ausnahmefall wird auch von der Spurverlassenswarnung als solcher registriert. Das Zusammentreffen mehrerer Fahrbahnlinien in geringem Abstand zueinander wird als nicht eindeutige Spurmarkierung interpretiert. In diesem Fall wird im Cockpit-Display die vorübergehende Deaktivierung des Systems angezeigt. Auch dies ist für den Fahrer allerdings ein klarer Hinweis. Ihm wird eine unübersichtliche Verkehrssituation signalisiert und deutlich gemacht, dass erhöhte Aufmerksamkeit gefragt ist.
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Alt 16.07.2006, 17:43     #5
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Risiken erkennen, souverän fahren: Die vorausschauende Streckeninformation.

Wer jederzeit sicher und entspannt unterwegs sein will, muss nicht nur sein Fahrzeug souverän beherrschen, sondern auch die vor ihm liegende Strecke möglichst genau einschätzen können. Die modernen Navigationssysteme von BMW unterstützen den Fahrer bei der Orientierung, in Zukunft wird er darüber hinaus zusätzliche Informationen über den Streckenverlauf und zur Beurteilung aktueller Fahrsituationen erhalten.

RoadPreview: Mit dem Navigationssystem vorausschauen.

Das neue Assistenzsystem RoadPreview erweitert das Blickfeld des Fahrers um einen zusätzlichen elektronischen Horizont und weist über das Head-Up-Display (HUD) auf vorausliegende Kurven hin. Dabei zeigen dynamisch generierte Kurvensymbole, die auf die Frontscheibe projiziert werden, die jeweils nächste Kurve an. Die mittels einer Pfeilgrafik dargestellte Kurve soll den Fahrer zu erhöhter Aufmerksamkeit animieren. Angezeigt wird daher nicht nur die Richtung, in der sich der Straßenverlauf ändert, sondern auch der Kurvenradius, auf den sich der Fahrer bei seinem Lenkmanöver einstellen muss. Damit übernimmt das System gewissermaßen die Funktion eines geübten Copiloten, der frühzeitig präzise Hinweise für souveränes Fahren erteilt.

Um eine situationsgerechte Anzeige im Head-Up-Display zu gewährleisten, berücksichtigt die vorausschauende Streckeninformation nicht allein die vom Navigationssystem zur Verfügung gestellten Daten, sondern auch die Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Je schneller der Fahrer unterwegs ist, desto weiter blickt die dynamische Streckeninformation für ihn voraus, um möglichst frühzeitig auf die folgende Kurve hinweisen zu können. Neben dem tatsächlichen Kurvenradius und der aktuellen Geschwindigkeit können künftig noch weitere Faktoren, beispielsweise der Fahrbahnzustand bei Nässe oder Glätte, in eine situationsgerechte Darstellung einfließen.

Dynamische Streckeninformation zeigt unübersichtliche Passagen.

In der Kartendarstellung des zentralen Navigationsdisplays werden Streckenabschnitte gekennzeichnet, die eine erhöhte Aufmerksamkeit des Fahrers erfordern. Damit kann der Fahrer beispielsweise schon im Vorhinein abschätzen, auf welchen Streckenabschnitten Überholvorgänge aufgrund des Straßenverlaufs nicht empfehlenswert sind.

Zu diesem Zweck wird der so genannte elektronische Horizont berechnet. Er bildet den Streckenabschnitt ab, den der Fahrer in Kürze befahren wird. Um die zu bearbeitende Datenmenge so gering wie möglich zu halten, untersucht der Rechner lediglich die Strecke, die der Fahrer mit größter Wahrscheinlichkeit befahren wird.

Erkennt das System nun aus den ermittelten Daten, dass zum Beispiel eine enge Kurve, eine Straßenkreuzung oder eine Geschwindigkeitsbegrenzung unmittelbar bevorsteht, wird der betreffende Streckenabschnitt geschwindigkeitsabhängig ermittelt und in der Kartendarstellung hervorgehoben. Das gilt auch für solche Fälle, in denen beispielsweise die überschaubare Streckenlänge für einen sicheren Überholvorgang nicht ausreicht. Da das System jedoch nicht in der Lage ist, möglichen Gegenverkehr zu erkennen, spricht es selbst bei einem übersichtlichen Straßenverlauf bewusst keine Empfehlung zum Überholen aus.

Gute Basis: Digitale Landkarten des GPS-Navigationssystems.

Die vorausschauende Streckeninformation greift auf die digitalisierten Straßenkarten des satellitengestützten Navigationssystems sowie auf die fahrdynamischen Daten des Fahrzeugs zurück. Im Navigationssystem sind die notwendigen Angaben über die Art der Straße, die Streckenführung, durchgezogene Fahrbahnmarkierungen, Kreuzungen und Tempolimits hinterlegt. Die Fahrzeugsensoren liefern beispielsweise Informationen über die aktuelle Geschwindigkeit, Beschleunigung und Verzögerung. Mit Hilfe eines Algorithmus ermittelt der Rechner anhand der Kartendaten und der Geschwindigkeit sowie der möglichen Beschleunigung und Verzögerung, auf welchen Abschnitten entlang der in Kürze befahrenen Strecke eine erhöhte Aufmerksamkeit erforderlich ist.

Speedlimit-Info: Das zulässige Tempo immer im Blick.

Zusätzliches Detailwissen über die aktuell befahrene Strecke wird dem Fahrer über die Funktion Speedlimit-Info vermittelt. Im Kombi-Instrument des Cockpits weist ihn eine Grafik in der Form eines Verkehrszeichens auf die jeweils gültige Geschwindigkeitsbegrenzung hin. Die Anzeige kann über die Bedientasten des Bordcomputers aktiviert werden. Darüber hinaus wird das Signal auch auf das Head-Up-Display übertragen. Diese Funktion hilft dem Fahrer vor allem auf längeren Strecken, in unbekannter Umgebung und bei mangelnder Beschilderung Tempoüberschreitungen zu vermeiden.

Die Funktion Speedlimit-Info bezieht ihre Streckeninformationen unter anderem aus dem Navigationssystem. Dort sind die Angaben über Geschwindigkeitsbegrenzungen hinterlegt. Darüber hinaus werden jedoch auch aktuelle Abweichungen von den gespeicherten Streckendaten berücksichtigt. Zu diesem Zweck wird die Erfassung der Fahrzeugumgebung per Kamera hinzugezogen. Ein Systemrechner erkennt auf den so erzeugten Bildern nicht nur die für Geschwindigkeitsregelungen gebräuchlichen Verkehrszeichen, sondern auch die darauf dargestellte Zahl.

Zur Bilderfassung wird die mittig im Bereich des Innenspiegels angebrachte Kamera des Spurverlassenswarners genutzt. Sie erfasst und erkennt jedes Verkehrszeichen in einem Umfeld von 30 bis 50 Metern vor dem Fahrzeug unabhängig davon, in welchem Abstand und in welchem Winkel zur Fahrbahn es steht und in welcher Höhe es angebracht ist. Auch provisorisch aufgestellte Hinweisschilder im Bereich von Baustellen werden daher zuverlässig registriert.

Auf diese Weise können auch kurzfristig geänderte oder nur kurzzeitig gültige Tempolimits registriert werden. Im Zentralrechner werden die Daten der Bilderfassung und des Navigationssystems permanent miteinander abgeglichen. Die mit Hilfe der Kamera ermittelten Daten werden dabei vorrangig verwertet. Gilt auf einer Strecke generell eine Geschwindigkeitsbegrenzung von 80 km/h und wird diese zum Beispiel aufgrund von Bauarbeiten auf 30 km/h reduziert, erhält der Fahrer einen Hinweis auf das niedrigere Tempolimit. So kann er den Baustellenbereich sicher und in angemessener Geschwindigkeit passieren. Auch wechselnde digitale Geschwindigkeitsanzeigen auf Autobahnen werden von dem System erkannt.

Vorausschauendes Fahren erhöht die Souveränität.

RoadPreview, vorausschauende Streckeninformation und Speedlimit-Info steigern nicht nur den Fahrkomfort und unterstützen einen souveränen Fahrstil, sondern erhöhen darüber hinaus die aktive Sicherheit im Straßenverkehr. Immerhin ereignet sich jeder zehnte schwere Verkehrsunfall auf europäischen Landstraßen im Verlauf eines Überholvorgangs. Die Gründe dafür liegen häufig in der mangelnden Streckenkenntnis und einer daraus resultierenden Fehleinschätzung der Verkehrssituation. Mit Hilfe der dynamischen Streckeninformation wird es dem Fahrer erleichtert, exakt jene Passagen einer Strecke auszuwählen, in denen ein Überholvorgang mit möglichst geringen Risiken behaftet ist. Der Fahrer gewinnt so an Ortskunde und ist damit entspannter unterwegs.

Trotz allem entbindet aber auch dieses Assistenzsystem den Fahrer nicht von seiner Verantwortung. Er muss nach wie vor Situationen richtig einschätzen und Entscheidungen treffen. Die vorausschauende Streckeninformation unterstützt ihn dabei jedoch sehr wirkungsvoll. Sie zeigt zuverlässig an, auf welchen Streckenabschnitten es prinzipiell nicht ratsam ist, zum Vorbeiziehen an einem langsameren Fahrzeug anzusetzen. Vergebliche und daher besonders nervenaufreibende Überholversuche werden so vermieden.

Der Fahrer kann sich stattdessen entspannt auf jenen Streckenabschnitt vorbereiten, auf dem das Überholen mit deutlich geringeren Gefahren verbunden ist. So ist er sicherer und darüber hinaus auch ökonomischer unterwegs. Vor allem aber fährt er souveräner, weil er das dynamische Potenzial seines BMW immer dort einsetzt, wo dies besonders effizient zum Vorwärtskommen beiträgt.
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Alt 16.07.2006, 17:44     #6
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Mehr Überblick nach allen Seiten: Vernetzte Kamerasysteme.

Die Verbesserung der optischen Wahrnehmung gehört zu den interessantesten und zugleich anspruchsvollsten Herausforderungen bei der Entwicklung moderner Fahrerassistenzsysteme. Hochauflösende Kameras liefern aussagekräftige Bilder. Wird dies ergänzt um Daten, die von Sensoren ermittelt werden, lässt sich daraus ein umfassender Eindruck von der Fahrzeugumgebung generieren. Die Ingenieure der BMW Group gehen jedoch noch einen Schritt weiter. Sie nutzen die Kombination von Kameras und Sensoren dazu, dem Fahrer völlig neue Perspektiven auf sein Fahrzeug zu vermitteln.

Alles unter Kontrolle: Rundumsicht mit Kamerasystemen.

Eine Entwicklung zur Entlastung des Fahrers ist die Rundumüberwachung des Fahrzeugs. Weil solche Systeme potenzielle Hindernisse frühzeitig erkennen und auf dem Control Display anzeigen, erfährt der Fahrer vor allem beim Rangieren, Einparken und beim Durchfahren von Engstellen eine wichtige Unterstützung. Parkrempler oder das Touchieren von Begrenzungspfosten im toten Winkel könnten so schon bald der Vergangenheit angehören.

Hybrid-Rundumsicht: Die Kombination zweier Assistenzsysteme.

Für die Überwachung des Fahrzeugumfeldes haben die Ingenieure der BMW Group unter der Bezeichnung Park Distance Control (PDC) inklusive Top-View ein einzigartiges Assistenzsystem entwickelt. Das seitliche Umfeld des Fahrzeugs wird von zwei in den Außenspiegeln integrierten Kameras mit Weitwinkeloptik erfasst. Aus den Daten dieser Kameras wird mittels elektronischer Bildverarbeitung ein fotorealistisches, verzerrungsfreies Bild generiert. Der Bereich vor und hinter dem Fahrzeug wird von den Ultraschallsensoren der PDC in den Stoßfängern abgedeckt. Die Kombination dieser beiden Technologien ist einzigartig und wurde von der BMW Group zum Patent angemeldet. Die Signale beider Systeme werden in einem Rechner miteinander verknüpft, um daraus eine Draufsicht auf das Fahrzeug und ein Umfeld zu generieren. Auf dem Control Display ist eine fotorealistische Darstellung der Fahrzeugumgebung zu sehen, die mit grafischen Elementen der PDC überlagert ist. Hindernisse bis zur Höhe der Außenspiegel werden so frühzeitig angezeigt, dass der Fahrer eine Kollision vermeiden kann.

Das System, mit dem die BMW Group bislang eine Alleinstellung am Markt hat, wird automatisch aktiviert, sobald der Fahrer den Rückwärtsgang einlegt. Wird die Fahrt fortgesetzt, schaltet sich das Assistenzsystem bei Erreichen einer definierten Geschwindigkeit automatisch ab. Unabhängig davon kann es auch vom Fahrer jederzeit ein- oder ausgeschaltet werden.

Side View: Mit zwei Kameras um die Ecke blicken.

Unübersichtliche Ausfahrten lassen sich mit dem Assistenzsystem Side View entschärfen. Auf Knopfdruck erfassen zwei Kameras, die rechts und links außen an der Fahrzeugfront untergebracht sind, seitlich den Verkehrsraum auf einer Distanz von bis zu 100 Metern zum Fahrzeug. Auf dem Control Display werden die Bilder beider Kameras gleichzeitig abgebildet. Sie liefern dem Fahrer so einen Einblick in den Bereich links und rechts vor dem Fahrzeug, bevor er die Ausfahrt verlässt oder in einen schwer einsehbaren Kreuzungsbereich einfährt. Auch dieses System wird beim Überschreiten einer definierten Geschwindigkeit automatisch abgeschaltet.
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Alt 16.07.2006, 17:46     #7
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Präzision für mehr Komfort: Vollautomatisches System zum Einparken in Garagen.
Auch alltägliche Situationen können außergewöhnliche und anspruchsvolle Lösungen erfordern. So arbeiten Forschungsspezialisten der BMW Group derzeit an einem System, das Fahrzeuge vollautomatisch in Garagen ein- und auch wieder ausparkt. Diese Entwicklung auf dem Gebiet der Fahrerassistenzsysteme stellt erhebliche Anforderungen an die Funktionalität der Kamera- und Sensoriksysteme zur Erfassung der Fahrzeugumgebung. Das Forschungsprojekt zeigt sehr anschaulich, dass die Entwicklung bei Fahrerassistenzsystemen noch lange nicht ausgereizt ist, sondern im Gegenteil noch viele weitere Funktionen realisierbar sind.

Mit dem vollautomatischen Garagenparkassistenten wird dem Umstand Rechnung getragen, dass die Abmessungen moderner Automobile in der Regel mit jedem Modellwechsel zunehmen und damit der Platz zum Ein- und Aussteigen in Garagen immer knapper wird. Das in der Entwicklung befindliche Komfortsystem wird es dem Autofahrer ersparen, sich umständlich durch schmale Türöffnungen hindurch- und an den Seitenwänden seiner Garage entlangzwängen zu müssen. Außerdem wird das Risiko, die Türen beim Öffnen zu beschädigen, ausgeschaltet.

Videokamera und PDC ergänzen sich.

Das Versuchsfahrzeug, ein BMW 7er, ist mit einer Videokamera ausgerüstet, die auf Höhe des Innenspiegels angebracht ist und das Umfeld vor dem Fahrzeug erfasst. Vergleichbare Kameras werden auch für andere Fahrerassistenzsysteme wie beispielsweise die Spurverlassenswarnung eingesetzt. Mittig an der Stirnwand der Garage ist ein spezieller Reflektor angebracht, der von der Kamera erfasst wird. Die Bestimmung von Position und Ausrichtung des Fahrzeugs vor der Garage erfolgt über die Auswertung des von der Kamera erfassten Reflektorbildes. Bei Bedarf werden während des Einfahrmanövers über einen Elektromotor am Lenksystem Lenkkorrekturen veranlasst.

Ergänzend dazu ermitteln die Sensoren der Park Distance Control (PDC) den Abstand zu eventuellen Hindernissen. Wenn nötig, wird der Einparkvorgang unterbrochen, um Kollisionen zu vermeiden. Der Systemrechner übernimmt die Steuerung der Motor-Start-Stopp-Automatik, der Gangwahl, der Lenkung und der PDC. Außerdem aktiviert er Bremse, Scheinwerfer und Warnblinkleuchten. Auch die Außenspiegel werden selbsttätig an- und nach dem Ausfahren auch wieder ausgeklappt.

Der Fahrer steuert, die Elektronik lenkt.

Die Kommandos zum vollautomatischen Ein- und Ausparken erteilt der Fahrer über die Zentralverriegelungstaste der Funkfernbedienung. Er steuert und überwacht das gesamte Parkmanöver. Zu diesem Zweck fährt er zunächst vorwärts und möglichst gerade vor die Garage, bringt den Automatik-Wählhebel in die „P“-Stellung, stellt den Motor ab und steigt aus. Durch Doppelklick auf die Verriegelungstaste der Fernbedienung aktiviert er das System.

Sobald die Videokamera den Reflektor an der Stirnwand der Garage erfasst und der Rechner diesen identifiziert hat, berechnet der vollautomatische Garagenparkassistent die passende Einfahr-Trajektorie. Gleichzeitig ist die PDC aktiv, um potenzielle Hindernisse vor oder innerhalb der Garage aufzuspüren. Sind die Außenspiegel eingeklappt, drückt der Fahrer zur Aktivierung erneut die Verriegelungstaste. Die Getriebestellung wechselt nun selbsttätig auf den „D“-Modus. Danach wird durch den Wechsel zwischen den Getriebestellungen „D“ und „N“ eine automatische Schleichfahrt ermöglicht. Während des gesamten Einfahrvorgangs muss die Verriegelungstaste gedrückt bleiben – wird sie losgelassen, stoppt der Wagen sofort. Der Rechner überwacht anhand der von der Kamera erfassten Daten ständig die Position des Fahrzeugs zum Reflektor. Stimmt der eingeschlagene Kurs nicht exakt, wird über den in die Lenkung integrierten Elektromotor die Richtung korrigiert. Dabei sorgt das Einparksystem auch dafür, dass die Garageneinfahrt möglichst frühzeitig gerade und mittig angesteuert wird, weil die Türöffnung üblicherweise den engsten Abschnitt der Wegstrecke markiert.

Schließlich rollt der Wagen mit eingeschaltetem Licht langsam bis unmittelbar vor die Garagenrückwand und hält dort automatisch an. Das Abbremsen übernimmt die elektromechanische Feststellbremse. Abschließend werden Motor und Scheinwerfer ausgeschaltet.

Ausfahrt in der identischen Fahrspur.

Zum Ausparken wird nach dem Öffnen des Garagentors das System analog zum Einparken durch zweimaliges Betätigen der Fernbedienung aktiviert. Dazu wird zunächst der Motor gestartet und die PDC aktiviert. Dann fährt das Fahrzeug mit eingeschalteter Warnblinkanlage rückwärts aus der Garage. Da der Einparkvorgang im Rechner gespeichert wurde, folgt der Wagen beim Herausfahren exakt der Einfahrspur und hält genau an der Stelle an, an dem zuvor der Einparkvorgang gestartet wurde.

Schließlich werden die Türen entriegelt und die Warnblinkanlage wird abgestellt. Wird die Fahrertür nicht innerhalb einer definierten Zeitspanne geöffnet, stellt das System automatisch den Motor ab und verriegelt das Fahrzeug wieder.

Das automatische Garagenparksystem zeigt eindrucksvoll, wie sich Kamera und Ultraschallsensorik ergänzen und gemeinsam ein äußerst funktionelles System bilden können, das dem Autofahrer das Leben erleichtert. Mit dieser Innovation unterstreicht die BMW Group darüber hinaus den engen Praxisbezug bei der Entwicklung modernster Systeme.
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Alt 16.07.2006, 17:48     #8
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Car2x – Datenaustausch für mehr Sicherheit: Kommunikation zwischen Fahrzeugen und Verkehrsinfrastruktur.

Bei der Auswertung von Unfallstatistiken fallen vor allem Kreuzungen als Gefahrenpunkte auf. Die Ursache dafür liegt häufig in der falschen Einschätzung der Verkehrssituationen durch die Fahrer. Assistenzsysteme, die gezielt an dieser Problemsituation ansetzen, können daher nachhaltig zur Erhöhung der Verkehrssicherheit beitragen. Im Rahmen des von der Europäischen Union geförderten Projekts PReVENT arbeiten Forscher der BMW Group an der Entwicklung derartiger Systeme. Sie sollen Autofahrer bei der Einschätzung der Verkehrsituationen im Bereich des Gefahrenschwerpunktes Kreuzung unterstützen und ihn vor möglichen Risiken warnen.

Mehr Funktionalität durch neue Kommunikationstechnologien.

Bisherige Assistenzsysteme setzen zur Situationserfassung in erster Linie auf eine im Fahrzeug installierte Sensorik. Diese Technologien stoßen aber bei der Erfassung komplexer Situationen rasch an ihre Grenzen. Zusätzliche Informationen aus weiteren Quellen müssen generiert werden, um die Wahrnehmung der Verkehrssituation zu verbessern. Kommunikationssysteme auf Basis digitaler, drahtloser Datenübertragung ermöglichen die Entwicklung neuer, leistungsfähiger Assistenzsysteme mit einem entsprechend größeren Funktionsspektrum. Die zusätzlichen Daten können unter dieser Voraussetzung beispielsweise von Lichtsignalanlagen oder auch von anderen Fahrzeugen gesendet werden. Ampelannäherungsassistenz, Rotlichtüberfahrenswarnung und Querverkehrsassistenz sind nur einige Beispiele für mögliche Anwendungen.

WLAN-basierte Kommunikationssysteme ermöglichen den ständigen Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen und Einrichtungen der Verkehrsinfrastruktur sowie zwischen Fahrzeugen untereinander. Dadurch lassen sich Verkehrssituationen flexibel und mit hoher Genauigkeit erfassen. So können kritische Situationen erkannt und die Verkehrsteilnehmer rechtzeitig gewarnt werden.

Komplexe Anforderungen an Komponenten und Datenverarbeitung.

Ein geeignetes Kommunikationssystem muss so konzipiert sein, dass alle betroffenen Verkehrsteilnehmer und Verkehrsinfrastruktureinrichtungen die notwendigen Informationen korrekt, unverfälscht mit minimaler zeitlicher Verzögerung erhalten. Dabei müssen einerseits Informationen aus dem Fahrzeug wie zum Beispiel die genaue Position, der Abstand zur Kreuzung, die Geschwindigkeit, Beschleunigung und Verzögerung sowie ein etwaiger Richtungswechsel erfasst und ausgetauscht werden.

So werden zum Beispiel beim Heranfahren an eine Ampel Informationen darüber, wie sich die Signalphasen aller Ampeln einer Kreuzung entwickeln, per Funk von der Ampelsteuerung an die Fahrzeuge in Sendereichweite übermittelt. Im Gegenzug liefern die Fahrzeuge Informationen über ihre momentane Position und ihre Geschwindigkeit an die Ampelsteuerung. Diese Fahrzeuginformationen können auch als Grundlage für eine Querverkehrsassistenz dienen. Bei diesem System ist zur Vermeidung von Unfällen bereits in der Annäherungsphase ein Hinweis auf potenzielle Kollisionen sinnvoll. Deshalb müssen die ständig aktualisierten Daten über die Positionen der Fahrzeuge in hoher Auflösung übermittelt werden. Die technischen Voraussetzungen für eine praxisgerechte Verwirklichung derartiger Funktionen stehen den Entwicklern der BMW Group bereits zur Verfügung. Umfangreiche Tests in Fahrsimulatoren sowie mit Versuchsträgern, die mit entsprechenden Systemen ausgestattet sind, haben viel versprechende Ergebnisse geliefert.

Ampelassistenzen: Entscheidungshilfen für den Fahrer.

Im Rahmen des Entwicklungsprojekts PReVENT arbeiten Forscher der BMW Group unter anderem an einem Assistenzsystem, das den Fahrer beim Heranfahren an eine Ampel unterstützen und gleichzeitig die Missachtung roter Ampelsignale vermeiden soll. Beim Heranfahren an eine Grünlicht zeigende Ampel reagieren Fahrer recht unterschiedlich, weil nicht absehbar ist, wie lange die Grünphase noch dauern wird. Wissenschaftliche Untersuchungen haben ergeben, dass nur etwa ein Drittel aller Fahrer mit konstanter Geschwindigkeit an die Ampel heranfährt. Die übrigen beschleunigen oder verringern die Geschwindigkeit – ohne jedoch zu wissen, ob ihre Reaktion der Situation gerecht wird.

Vor allem unerfahrene und ungeübte Fahrer haben Schwierigkeiten zu entscheiden, ob sie die Kreuzung noch überqueren sollen oder besser abbremsen. Sie sind häufig verunsichert und provozieren im Extremfall sogar Auffahrunfälle durch plötzliches Abbremsen beim Umschalten der Ampel auf Gelb. Auch das Beschleunigen führt nicht immer zum Erfolg. Schaltet die Ampel unerwartet früh auf Gelb, muss umso schärfer abgebremst werden. Unnötiger Kraftstoffverbrauch und Unbehagen beim Fahrer sind die Folgen.

Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen und Ampel.

Bei dem von den Ingenieuren der BMW Group entwickelten System werden per Funk die aktuellen Ampeldaten wie die Länge und Entwicklung der Grün-, Gelb- und Rotphasen sowie die Lage der Haltelinie an die Fahrzeuge übertragen, die sich der Kreuzung nähern. Gleichzeitig ermitteln die Fahrzeuge Informationen über ihre Fahrtrichtung, die exakte Position in der Fahrspur, den Abstand zur Kreuzung, die Geschwindigkeit, Beschleunigung und Verzögerung sowie einen bevorstehenden Richtungswechsel.

Durch einen speziellen Algorithmus werden im Fahrzeug die ständig aktualisierten Daten verknüpft und eine individuelle Entscheidungshilfe für den Fahrer erstellt. Beim Heranfahren an eine Ampel wird die benötigte Zeit bis zum Erreichen der Kreuzung errechnet. Dabei wird abgeglichen, ob die Grünphase unter Beibehaltung der aktuellen Geschwindigkeit noch lang genug ist, um die Kreuzung sicher zu überqueren. Ist dies der Fall, erhält der Fahrer die Empfehlung, mit konstanter Geschwindigkeit auf die Kreuzung zuzufahren. Stellt das System aber fest, dass eine sichere Überfahrt nicht mehr gewährleistet ist, erhält der Fahrer den Rat, das Tempo zu reduzieren.

Je nach Konfiguration des Systems können Informationen und Warnungen beispielsweise in Form von Grafiken im optionalen Head-Up-Display (HUD) oder über akustische Signale übermittelt werden. In dem Versuchsträger auf Basis eines BMW der 5er Reihe wird während der Grünphase im HUD per Grafik eine grüne Ampel symbolisiert und die empfohlene Annäherungsgeschwindigkeit eingeblendet.

Gefahr in Verzug: Gelbe und rote Ampelphasen.

Auch bei Gelbphasen berücksichtigt das System aktuelle Parameter wie Geschwindigkeit und Restzeit und spricht bei Bedarf eine Warnung aus. Mit Hilfe eines Algorithmus wird über die aktuelle Geschwindigkeit der letztmögliche Zeitpunkt für eine Warnung ermittelt. Je nach Fahrgeschwindigkeit wird die Warnung spätestens bei einer Distanz zwischen 30 und 50 Metern vor der Haltelinie erteilt. So bleibt genug Zeit für ein angemessenes Verzögerungsmanöver.

Steuert der Fahrer auf eine bereits auf Rotlicht geschaltete Ampel zu ohne zu reagieren, wird er über einen optischen Warnhinweis zum Bremsen aufgefordert. Diese Warnung erfolgt möglichst spät, um unnötige Meldungen zu vermeiden, muss aber gleichzeitig früh genug ausgegeben werden, damit der Wagen noch rechtzeitig zum Stehen kommen kann. Für den Fall, dass der Fahrer auf die Warnung nicht reagiert, ist denkbar, ihn mit einem deutlicheren Warnhinweis zu einer Notbremsung aufzufordern. Laborversuche haben gezeigt, dass eine rechtzeitige Warnung ausreicht, um kritische Situationen zu entschärfen – eine automatische Bremsung durch das Assistenzsystem erscheint den Forschern aufgrund dieser Erkenntnisse nicht erforderlich. Die Kontrolle über das Fahrzeug verbleibt vollständig auf Seiten des Fahrers. Somit wird er auch von diesem System nicht aus seiner Verantwortung entlassen.

Mehr Verkehrssicherheit durch rege Kommunikation.

Die Forscher der BMW Group haben eine Vielzahl an Szenarien durchgespielt, um den Einfluss von Ampel-Assistenzsystemen auf die Verkehrssicherheit zu verdeutlichen. Darüber hinaus haben sie auch die Kommunikation von Fahrzeugen untereinander berücksichtigt. Mit einem entsprechenden System könnte beispielsweise die Wahrnehmung von Motorrädern im Bereich von schwer einsehbaren Kreuzungen erleichtert werden. In diesem Fall wäre es hilfreich, den Autofahrer frühzeitig darüber zu informieren, dass sich von rechts oder links ein Motorrad der Kreuzung nähert. So wäre die Aufmerksamkeit des Autofahrers geweckt, noch bevor er das Zweirad sehen kann. Mit dieser Form der Kommunikation ist die Grundlage für eine umfassende Querverkehrsassistenz gelegt.

Nicht nur im Bereich von Kreuzungen könnte der Datentransfer von Fahrzeug zu Fahrzeug das frühzeitige und sichere Reagieren erleichtern. Konkrete Warnsignale wären auch dazu geeignet, Autofahrer beim Bewältigen von unübersichtlichen und potenziell gefährlichen Situationen auf Autobahnen zu unterstützen. Auch in diesem Fall geht es darum, eine Situation trotz eingeschränkter optischer Wahrnehmung möglichst frühzeitig zu erfassen. Wird beispielsweise ein Motorradfahrer zu einer Vollbremsung gezwungen, könnte dieses Manöver ein Warnsignal an nachfolgende Fahrzeuge auslösen. Gewarnt würden so auch jene Autofahrer, denen die Sicht auf das Motorrad verdeckt ist, weil zum gleichen Zeitpunkt ein Lkw vor ihnen die Fahrspur wechselt. Dank des per Funk übertragenen Signals wären auch sie umgehend darauf vorbereitet, ihre Geschwindigkeit anzupassen.

Die von den Entwicklern beschriebenen Szenarien zeigen eindrucksvoll, wie groß das Potenzial einer Kommunikationstechnik für Fahrzeuge und Verkehrsinfrastruktur ist. Vor allem die besonders unfallträchtigen Situationen des Alltagsverkehrs könnten erheblich entschärft werden. Der Datentransfer könnte die optische Wahrnehmung der Verkehrsteilnehmer sinnvoll ergänzen und so zu einem erheblichen Sicherheitsgewinn führen.
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Alt 16.07.2006, 17:49     #9
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Mehr Vielfalt, mehr Komfort: Fahrzeug-Fernverwaltung mit Integrated Remote Management.

Die ersten Mobiltelefone waren Automobiltelefone. Seit dieser Zeit ist die Fahrzeugelektronik ein langes Stück auf dem Weg zu einem vernetzten, komplexen Informationstechnologie-System vorangekommen. Dieser Weg verlief allerdings weitgehend getrennt von der noch wesentlich rasanteren Entwicklung der so genannten Business-IT auf den Schreibtischen und in den Rechenzentralen von Firmen. Moderne Kommunikationstechnik vernetzt die Fahrzeug-IT immer enger mit den Systemen der Business-IT und beide müssen zunehmend feiner aufeinander abgestimmt werden. Thema eines Forschungsprojektes der BMW Group ist es, die Voraussetzungen für eine Konvergenz dieser beiden IT-Sektoren zu schaffen. Unter dem Projekttitel Integrated Remote Management (IREMA) arbeiten die Spezialisten an einer Fernverwaltung von Fahrzeugen und ihren Datenbeständen: von den Diagnoseinformationen über die Software bis hin zu persönlichen Einstellungen des Fahrers. Die Voraussetzungen für eine derartige Fahrzeug-Fernverwaltung schaffen sie, indem sie die Fahrzeug-IT den Standards der Business-IT angleichen.

Standardisierung ist die Basis für die Integration.

Mit BMW ConnectedDrive ist die Basis für eine integrierte Datenübertragung bereits geschaffen. BMW Online bietet die Möglichkeit, vom Fahrzeug aus Daten über das Internet abzurufen und zu übertragen. Dank einer verbesserten Kommunikationstechnik von UMTS bis WLAN wird diese Funktionalität zukünftig noch leistungsfähiger. Ziel des Projektes IREMA ist es nun, auf dieser Basis der Kommunikationsfähigkeit die Vision eines vernetzten Fahrzeugs zu verwirklichen und Prototypen einer IT-Architektur zu schaffen, die Fahrzeug-IT und Business-IT generell integriert. Diese Integration würde die Einführung innovativer Technologien und Systeme vereinfachen und gleichzeitig ideale Voraussetzungen für eine Vielzahl von praktischen Anwendungen mit hohem Kundennutzen schaffen. Aufbauend auf der integrierten IT-Plattform wurden im Projekt IREMA bereits mehrere exemplarische Anwendungen aus verschiedenen Bereichen realisiert, vom Fahrzeug-Service über Telematikdienste bis hin zu neuen Entertainment-Funktionen mit vielfältigen Möglichkeiten zur persönlichen Konfiguration durch den Fahrer.

Die Standardisierung erleichtert die Systemintegration interner und externer Dienstleistungen und vereinfacht den Datenaustausch zwischen Kundenfahrzeug, Hersteller und Händler. Darüber hinaus unterstützt sie die Personalisierung und Individualisierung von Fahrzeugen. Viele dieser Möglichkeiten werden mit der Standardisierung überhaupt erst geschaffen.

Die Notwendigkeit einer raschen Standardisierung liegt nicht zuletzt in der schnellen Entwicklung moderner Informationstechnologien begründet. Im Laufe eines Fahrzeug-Modellzyklus’ werden im Bereich der Business-IT und noch mehr im Bereich der mobilen Endgeräte gleich mehrere Generationswechsel vollzogen. Diese schnellen Wechsel und Weiterentwicklungen bei den Anwendungen, Formaten, Technologien und Schnittstellen führen auf dem Gebiet der Kommunikations- und Unterhaltungselektronik zu vielfältigen Kompatibilitätsproblemen, die sich häufig nur mit dem Erwerb neuer Geräte lösen lassen. Ungleich größer ist die Herausforderung bei modernen Fahrzeugen mit ihren wesentlich längeren Produktlebenszyklen. So ist bei der Einführung eines neuen Modells nicht absehbar, welche Entwicklungssprünge sich während seiner Laufzeit auf dem Gebiet der Kommunikationselektronik und der mobilen Endgeräte ergeben werden. Eine permanente Anpassung des Fahrzeugs an immer neue und oftmals nur für kurze Zeit aktuelle Geräte ist mit großem – und nicht immer vertretbarem – Aufwand verbunden. Mit ausgereiften gemeinsamen Standards kann dieses Problem grundsätzlich gelöst werden. Dies hat zur Folge, dass die Fahrzeugelektronik vermehrt Standards aus der Mobilfunk-, Unterhaltungs- und Business-IT übernehmen wird. Das Projekt IREMA soll daher die Möglichkeit schaffen, dass sich Fahrzeug-IT und Business-IT insbesondere auf dem Software-Sektor gemeinsam weiterentwickeln.

Unterstützung für viele mögliche Anwendungen.

Das breit gefächerte Anwendungsspektrum unterstreicht die Tragweite des Projekts. Eine mögliche Anwendung ist die Ferndiagnose zwischen Händler und Kundenfahrzeug. Durch die Übermittlung fahrzeugspezifischer Daten zum Beispiel aus dem Fehlerspeicher kann der Händler ein Problem lokalisieren und umgehend Abhilfemaßnahmen veranlassen. Außerdem können damit servicerelevante Daten an den Händler überspielt werden. Dieser ist damit bereits über die Arbeitsumfänge informiert, die beim nächsten Wartungstermin am Fahrzeug zu erledigen sind. Durch die Übertragung der Fehlerdaten an den Hersteller bekommt dieser ein wichtiges Werkzeug an die Hand, um frühzeitig Maßnahmen zur Korrektur einzuleiten. Die Servicearbeiten werden dadurch effizienter gemacht.

Ein weiterer Ansatzpunkt wäre die Teleprogrammierung. Damit könnten im Fahrzeug nachträglich Sonderausstattungen oder zusätzliche Funktionen der Bordelektronik per Software-Update aktiviert werden, ohne dass der Kunde zum Händler fahren muss. Dieses Update könnte auch an einem WLAN-Hotspot geschehen, der sich beispielsweise an einer Autobahnraststätte oder auch in der heimischen Garage befindet.

Darüber hinaus ist auch denkbar, dass der Fahrer neue Musiktitel in sein Audiosystem lädt oder persönliche Einstellungen und Daten von seinem PC ins Fahrzeug überträgt. Unter dem Stichwort Personalisierung ist ferner die Option zu nennen, einen Datentransfer von einem Auto zum anderen zu vollziehen. So kann ein Fahrer zum Beispiel seine persönlichen Einstellungen von Audiosystem, Klimatisierung oder Navigationssystem beliebig auf ein anderes von ihm genutztes Fahrzeug mit vergleichbarer Technologie übertragen.

Die Datensicherheit ist stets gewährleistet.

Grundsätzlich gilt, dass die Übertragungstechnik Teil eines offenen Systems ist. Deshalb sorgt die BMW Group dafür, dass jederzeit die Datensicherheit gegen Zugriff von außen gewährleistet ist. Auch die Freigabe der Software, die über eine geschützte Verbindung von einem der Server der BMW Group an das Fahrzeug übermittelt wird, ist strengstens reglementiert. Die Übertragung von Software kann ausschließlich über einen Server der BMW Group und eine nach modernsten Standards gesicherte Verbindung erfolgen. Jeder einzelne Datentransfer muss zudem ausdrücklich vom Fahrer autorisiert und initiiert werden. Ohne seine Zustimmung kann weder in die eine noch in die andere Richtung ein Datentransfer stattfinden.

Komfortabler Datenzugriff auch außerhalb des Fahrzeuges.

Außerdem schafft IREMA mit der Integration des Fahrzeugs in die Business-IT die Möglichkeit, dass viele Funktionen nicht nur im Fahrzeug genutzt, sondern auch komfortabel am heimischen PC konfiguriert werden können. Diese Einstellungen können später mit dem Fahrzeug synchronisiert werden. Dies erfolgt automatisch, sobald der Fahrer den Vorgang aktiviert. Er kann sich anschließend umgehend wieder auf das Wesentliche, das Fahren, konzentrieren.
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Alt 16.07.2006, 17:50     #10
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Individuell, jederzeit, überall: Das maßgeschneiderte Radio-Wunschprogramm für unterwegs.

Nicht nur das Fahren, sondern auch seine Begleitumstände werden mit Hilfe von innovativer Technik künftig noch mehr an Reiz gewinnen. So gehört beispielsweise das mobile Entertainment zu den Themenfeldern, auf denen im Rahmen von BMW ConnectedDrive attraktive neue Optionen entwickelt werden. Mit maßgeschneiderten Informations- und Unterhaltungsangeboten, die mittels digitaler Technik orts- und zeitunabhängig im Fahrzeug genutzt werden können, folgt die BMW Group den aktuellsten Trends in der Medientechnik.

Am Beispiel eines Forschungsfahrzeugs kann bereits heute demonstriert werden, welche Möglichkeiten die innovativen Kommunikations- und Medientechnologien in Zukunft bieten werden. Die BMW 5er Limousine ist mit dem Bediensystem iDrive, WLAN-Internetzugang und einer USB-Schnittstelle für mobile Speichermedien ausgestattet. Als fahrzeugseitiger Speicher dient ein 40 Gigabyte großer Cache.

Wunschprogramm: Das personalisierte Radio.

Aus dem vielfältigen Angebot an Informationen und Unterhaltung kann der Fahrer frei auswählen und unabhängig vom Sendetermin und dem momentanen Standort sein individuell zusammengestelltes Programm hören. Bereits vor der Abfahrt aktualisert das Fahrzeug das Programm nach den persönlichen Vorgaben und kann bei Bedarf auch verpasste Sendungen vom Vortag mit ins Programm nehmen. Unterwegs werden zum Beispiel WLAN Hotspots, drahtlose Datenübertragungsstationen entlang der Fahrtroute genutzt, um das Programm zu aktualisieren und es um neue Beiträge zu ergänzen. Auch der Empfang des persönlichen Lieblingssenders ist künftig nicht mehr vom Sendegebiet abhängig. Die digitale Technik ermöglicht es, via Internet weltweit entsprechend aufbereitete Programme aller Radiosender zu empfangen.

Mehr Individualisierung durch neue Übertragungstechnologien.

Dieses hohe Maß an Individualisierung wird dank neuer Verfahren, Inhalte zu produzieren (MPEG-4, Podcasting), durch neue Übertragungstechniken wie DVB-H (Digitaler Videorundfunk für Handgeräte), WLAN (Kabelloses Lokales Netzwerk), UMTS (Mobilfunkstandard der dritten Generation) oder DAB (Digitaler Rundfunk-Übertragungsstandard) sowie durch mobile Speichermedien wie iPod, PDA und Smartphones möglich. Damit kann der Fahrer sein persönliches Radioprofil ins Fahrzeug integrieren, seine Musiksammlung abspeichern oder die Programme auch außerhalb des Fahrzeugs nutzen.

Bei der Programmgestaltung können die Inhalte mit Hilfe neuer Funktechnologien auf die Festplatte im Fahrzeug heruntergeladen werden. Die zweite Option ist die Übertragung maßgeschneiderter Programme ins Auto mittels mobiler Endgeräte wie iPod oder Smartphone.

Das Fahrzeug wird zum Programmgestalter.

Die Programme werden entweder von einem Inhaltsanbieter vorproduziert oder vom Kunden selbst zusammengestellt. Aus einem weltweiten Angebot können so gezielt die individuell interessanten Inhalte ausgewählt werden. Darüber hinaus übernimmt auch das Auto die Rolle des Programmgestalters. Aus dem großen Angebot der im Cache gespeicherten Inhalte kann das Entertainment-System des Fahrzeugs zukünftig über alle empfangbaren Sender hinweg gezielt die dem persönlichen Profil des Fahrers oder der Passagiere entsprechenden Programme zusammenstellen. Diese Programme können dann jederzeit angehalten und erneut abgespielt werden, Teile des Programms können übersprungen oder wiederholt werden. So ist das individuelle Wunschprogramm jederzeit und überall verfügbar.
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