Die Fahrerassistenzsysteme von heute

Von der adaptive cruise control mit Stop & Go-Funktion bis zur Tempolimit­anzeige – Audi führt ein breites Angebot an Assistenzsystemen im Portfolio, die das Fahren noch komfortabler und souveräner machen. In einigen großen Baureihen arbeiten sie in enger Vernetzung miteinander, das verleiht ihnen hohe Intelligenz, Vielseitigkeit und Leistungsfähigkeit.

Die Audi adaptive cruise control mit Stop & Go-Funktion
Der zentrale Baustein unter den Fahrerassistenzsystemen von Audi ist die automatische Abstandsregelung adaptive cruise control (ACC) mit Stop & Go- Funktion. Das System regelt die Geschwindigkeit und den Abstand zum Vorausfahrenden durch selbsttätiges Gasgeben und Bremsen im Geschwindig­keitsbereich von 0 bis 250 km/h.

Die ACC Stop & Go nutzt zwei Radarsensoren im Bug des Fahrzeugs, die bei Kälte automatisch beheizt werden. Sie erfassen über Radarwellen, die auf der Frequenz 76,5 Gigahertz ausgestrahlt werden, Reflexionen von Objekten, die sich in bis zu 250 Meter Entfernung vor dem Auto befinden. Das Sensor-System bereitet die Signale auf und erkennt vorausfahrende Fahrzeuge im Rahmen der Systemgrenzen.

Der Fahrer kann die Arbeitsweise der ACC Stop & Go beeinflussen, indem er den Zeitabstand zum Vordermann und die Dynamik der Regelung in mehreren Stufen variiert, von sportlich bis komfortabel. Die maximale Verzögerung, die das System auslösen kann, ist auf etwa 4 m/s² begrenzt, gut ein Drittel des Möglichen.

Im Stop-and-Go-Verkehr verzögert die ACC Stop & Go das Auto selbsttätig bis zum Stillstand. Nach einem kurzen Halt, etwa an einer Ampel, rollt es automatisch wieder an und folgt dem Vordermann; nach einem längeren Stillstand muss der Fahrer den Anfahrvorgang per Gaspedal oder Bedienhebel auslösen. Vor dem Anfahren überprüft das System den Bereich vor dem Fahrzeug mittels Videokamera und Radarsensoren.

Dadurch erkennt es mögliche Gefahren – etwa Fußgänger, die im letzten Moment noch die Straße überqueren. Die Ultraschallsensoren der Einparkhilfe liefern ergänzende Detailinformationen.

Die adaptive cruise control mit Stop & Go-Funktion arbeitet eng mit anderen Fahrerassistenzsystemen zusammen; sie nutzt die Daten von 27 Steuer­geräten, um permanent das gesamte Umfeld des Fahrzeugs zu analysieren. Mit diesem breiten Wissen kann das System komplexe Szenarien erkennen und den Fahrer vorausschauend unterstützen. Weil es auch mit dem Navigations­system kooperiert, kennt es den Verlauf der gewählten Fahrstrecke und kann diese Informationen beim Regeln der Geschwindigkeit verwenden.

Die ACC Stop & Go nutzt ihr Wissen in zahlreichen Situationen. Ob es darum geht, auf der Landstraße ein nach rechts abbiegendes Auto zügig zu überholen oder ob auf der Autobahn ein anderes Fahrzeug in die eigene Spur zieht – das System löst viele Situationen ganz im Stil eines versierten Fahrers und macht das Fahren damit flüssiger und harmonischer.

Audi liefert die adaptive cruise control je nach Baureihe in verschiedenen Varianten, auch ohne Stop & Go-Funktion. Aufgrund des unterschiedlichen Vernetzungsgrads und der Ausbaustufen unterscheiden sich die einzelnen Ausführungen in ihrer Arbeitsweise.

Der Audi active lane assist
Ein aktuelles Assistenzsystem von Audi ist der Audi active lane assist, der für die meisten Baureihen mit elektromechanischer Servolenkung lieferbar ist. Er erfasst ab einer Geschwindigkeit von zirka 60 km/h die Markierungen auf der Fahrbahn mit einer Kamera, die vor dem Innenspiegel sitzt. Sie beobachtet die Straße auf über 50 Meter Entfernung und in einem Winkel von etwa 40 Grad.

Eine Software erkennt die Begrenzungslinien und den Kurs, den das Autozwischen ihnen verfolgt. Falls es sich einer Linie annähert, ohne zu blinken, hilft das System dem Fahrer über dezente, aber spürbare Eingriffe in die elektro- mechanische Lenkung, in die Spur zurückzusteuern.

Im MMI legt der Fahrer fest, wie früh der Eingriff erfolgen und ob es eine Vibration am Lenkrad geben soll. Wenn er sich für einen frühen Eingriff entscheidet, führt das System sein Auto konsequent in der Mitte der Fahrspur – eine Funktion, die Audi deutlich von seinen Wettbewerbern unterscheidet.

Die Kamera des Audi active lane assist im A6 und A7 Sportback liefert differenzierte Informationen, sie kann beispielsweise die gelben Linien in Baustellen von den weißen unterscheiden. Ihre Bilddaten nutzen auch weitere Assistenzsysteme – die ACC Stop & Go, die Tempolimitanzeige, das Sicher­heitssystem Audi pre sense front und die gleitende Leuchtweitenregulierung.

Der Audi side assist
Der Spurwechselassistent Audi side assist ist für eine ganze Reihe von Audi-Modellen erhältlich. Er beobachtet den Verkehr hinter dem eigenen Fahrzeug und warnt den Fahrer gegebenenfalls vor kritischen Spurwechseln. Das System nimmt seine Arbeit bei einer Geschwindigkeit von etwa 30 km/h auf. Zwei Radarsensoren im Heck, die auf der Frequenz 24 Gigahertz arbeiten, beobachten das Geschehen hinter dem Auto auf bis zu 70 Meter Distanz; ein Rechner wertet ihre Daten aus.

Wenn sich ein anderes erkanntes Fahrzeug im kritischen Bereich bewegt – im toten Winkel mitschwimmt oder schnell von hinten herannaht –, wird die so genannte Informationsstufe aktiv. Eine gelbe LED-Anzeige leuchtet im Gehäuse des Außenspiegels auf, ohne zu stören, der Fahrer sieht sie nur beim direkten Blick in den Spiegel. Falls er trotzdem den Blinker zum Spurwechsel setzt, wird die Anzeige hell und blinkt zusätzlich mehrmals auf. Dieser Impuls – die Warnstufe – ist deutlich wahrnehmbar. Die Optik der Anzeige ist auf den Fahrer ausgerichtet; ihre Helligkeit folgt dem Umgebungslicht und lässt sich zudem über das Bedien- terminal MMI individuell einstellen.

Der Nachtsichtassistent
Das Herzstück des Nachtsichtassistenten ist eine Wärmebildkamera, die in der Fahrzeugfront sitzt. Sie hat einen Aufnahmewinkel von 24 Grad, ihr Schutz­fenster wird von einer eigenen Waschdüse gereinigt und bei Kälte beheizt. Als so genanntes Ferninfrarot-System (FIR) reagiert die Kamera auf die Wärme, welche die Objekte in der aufgenommenen Szenerie abstrahlen. Ein Rechner wandelt die Informationen in Schwarzweißbilder um und zeigt sie auf dem zentralen Display zwischen den Instrumenten.

Die Ferninfrarot-Technologie kann bis zu 300 Meter vorausblicken, weit über die Reichweite des Fernlichts hinaus, und lässt sich von Scheinwerfern und ähnlichen Lichtquellen nicht blenden. Vor allem aber konzentriert sie sich auf das Wichtige, auf Menschen. Unabhängig davon, ob sie für das menschliche Auge hell oder dunkel erscheinen, werden sie aufgrund ihrer Wärmeabstrahlung im Bild auffällig hell dargestellt, während die kühlere Umgebung dunkel erscheint.

Die Bildverarbeitungssoftware kann Personen bis zu einer Entfernung von zirka 100 Metern erkennen. Bei der Analyse der Daten sucht sie gezielt nach Merkmalen von Menschen wie ihrer Kontur. Erkannte Personen hebt sie durch eine gelbe Markierung im Display hervor. Falls das Steuergerät eine Gefährdung prognostiziert, etwa weil ein Passant vor dem Fahrzeug die Straße kreuzt, wird die Person rot markiert, zugleich ertönt ein Warnton. Im optionalen Head-up-Display erscheint ebenfalls eine Warnung.

Der Bildkontrast lässt sich im MMI individuell einstellen. Wie jedes Assistenz­system arbeitet auch der Nachtsichtassistent innerhalb bestimmter System­grenzen. Bei einer Lufttemperatur über 28 Grad Celsius etwa schaltet sich die Markierung erkannter Fußgänger ab.

Der Parkassistent
Über seine Modellpalette hinweg bietet Audi eine Reihe unterschiedlicher Einparkhilfe-Systeme an. Sie arbeiten mit Ultraschall oder mit Kameras, deren Bilder auf dem Bordmonitor angezeigt werden.

Eine besonders komfortable Lösung ist der Parkassistent. Er führt beim Rückwärts-Einparken alle erforderlichen Lenkbewegungen durch – dies gilt sowohl für parallel als auch für quer zur Fahrbahn liegende Parklücken. Um sie zu finden, nutzt das System seitliche Ultraschallsensoren, die bei moderatem Fahrtempo die Parklücken am Straßenrand zweidimensional vermessen. Wenn sie eine ausreichend große Fläche erkennen, erfolgt ein Hinweis im Display.

Wenn der Fahrer in die angebotene Lücke einparken will, legt er den Rückwärtsgang ein, und der Parkassistent übernimmt die Lenkarbeit. Der Fahrer muss weiterhin Gas geben, schalten und bremsen; eine optische und akustische Benutzerführung unterstützt ihn dabei. Beim Längseinparken genügt es, wenn die Lücke etwa 0,8 Meter länger ist als das Auto – der Parkassistent beherrscht mehrzügige Einparkmanöver und unterstützt auch das Ausparken aus Längsparklücken.

Die jüngste Technologie von Audi ist die Einparkhilfe plus mit Umgebungs­kameras. Vier kleine Kameras – im Singleframe-Grill, im Heck und in den beiden Außenspiegel-Gehäusen – nehmen Bilder von der direkten Umgebung des Autos auf. Der Fahrer kann auf dem großen Bordmonitor verschiedene Kameraperspektiven aufrufen, darunter neben Front- und Rückkamerasichten auch einen virtuellen Blick von oben. Die Einparkhilfe plus mit Umgebungs­kamera hilft auch in unübersichtlichen Ausfahrten: Mit speziellen Ansichten kann sie Einblick in den Querverkehr vor oder hinter dem Fahrzeug geben, der für den Fahrer nicht direkt einsehbar ist.

Die Tempolimitanzeige
Wie alle Assistenzsysteme von Audi dient die Tempolimitanzeige dazu, den Fahrer zu entlasten. Sie zeigt ihm die aktuell als zulässig erkannte Höchstgeschwindigkeit im Kombiinstrument oder im Head-up-Display an.

Als zentraler Sensor fungiert eine hinter dem Rückspiegel an der Frontscheibe angebrachte Kamera. Sie erkennt innerhalb der Systemgrenzen neben den am Straßenrand aufgestellten Tempolimitschildern auch digitale Geschwindigkeits- anzeigen. Die erfassten Verkehrszeichen werden mit den Daten des Navigationssystems, den im jeweiligen Land zulässigen Höchstgeschwindig­keiten und mit Informationen aus dem Fahrzeug, etwa der Nutzung der Scheibenwischer und der aktuellen Uhrzeit, abgeglichen.

Das Sicherheitssystem Audi pre sense
Audi pre sense ist ein Technikpaket für vorausschauende Sicherheit. Es steht in den größeren Audi-Baureihen in verschiedenen Ausbaustufen bereit. In der Serienvariante Audi pre sense basic wertet das System die Informationen der ESP-Sensoren aus. Wenn sie eine Vollbremsung oder Schleudern melden, greift es ein. Es aktiviert situationsabhängig die Warnblinkanlage und beginnt, die Seitenfenster und das Schiebedach zu schließen; zudem strafft es die Gurte der vorderen Sitze. Diese Straffung, die von kleinen Elektromotoren ausgelöst wird, ist reversibel – wenn es nicht zur Kollision kommt, wird der Gurt wieder freigegeben.

Die Ausbaustufen des Sicherheitssystems heißen Audi pre sense front, Audi pre sense rear und Audi pre sense plus. Sie arbeiten eng mit den Fahrer- assistenzsystemen Audi adaptive cruise control mit Stop & Go-Funktion und Audi side assist zusammen.

Audi pre sense front überwacht den Verkehr vor dem Auto auf ein mögliches Kollisionsrisiko hin. Das System unterstützt den Fahrer in mehreren Stufen. Die erste Stufe beinhaltet ein optisches und akustisches Warnsignal, die zweite einen Warnruck, der über einen kurzen Bremsimpuls ausgelöst wird.

Wenn der Fahrer jetzt eine Bremsung einleitet, unterstützt ihn das System durch die Anpassung des erforderlichen Bremsdrucks so, dass eine Kollision vermieden werden kann.

Sollte der Fahrer passiv bleiben, folgt die dritte Stufe – eine Teilbremsung. Sie verzögert das Auto zunächst mit etwa einem Drittel der maximal möglichen Bremskraft. Fenster und Schiebedach beginnen zu schließen, die Warnblink­anlage wird aktiviert. Auch hier wird der Gurt gestrafft.

Wenn die Vollversion Audi pre sense plus an Bord ist, folgt noch eine vierte Stufe – zunächst eine weitere Teilbremsung auf mittlerem Niveau und danach eine Vollverzögerung, während der die Gurte voll gestrafft werden. Sie findet kurz vor dem Aufprall statt, die Kollision ist zu diesem Zeitpunkt nicht mehr vermeidbar. Audi pre sense plus baut bis zum Crash maximal 40 km/h Geschwindigkeit ab und hilft damit, die Folgen des Unfalls zu mindern.

Bei einigen Modellen integriert Audi pre sense front einen zusätzlichen Schutz gegen drohende Auffahrunfälle im unteren Geschwindigkeitsbereich. Bei Geschwindigkeiten bis 30 km/h verzögert das Auto in einer kritischen Situation, wenn nötig, automatisch mit nahezu voller Bremsleistung – egal, ob das Fahrzeug vor ihm fährt oder steht. Unterhalb von 20 km/h kann diese Funktion den Unfall häufig ganz vermeiden, in den anderen Fällen verringert sie die Kollisionsgeschwindigkeit erheblich.

Das System Audi pre sense rear nutzt die Sensoren von Audi side assist und mindert die Folgen eines Heckaufpralls. Es schließt auch hier die Fenster und das Schiebedach und strafft die Gurte. Wenn die optionalen vorderen Memory-Sitze an Bord sind, fahren sie in eine für die Insassen günstigere Position.

Das adaptive Rückhaltesystem
In vielen Modellen schützt das adaptive Rückhaltesystem von Audi die Passagiere; in einigen Baureihen ist es mit dem vorausschauenden Sicher­heitssystem Audi pre sense vernetzt. Es bietet Passagieren unterschiedlicher Größe mehr Schutz als herkömmliche Systeme, weil es das Zusammenspiel der Airbags und Gurtkraft- begrenzer auf intelligente Weise managt.

An den Schienen der vorderen Sitze befinden sich Sensoren, die ermitteln, ob der Sitz vorn oder hinten steht. Weil das Steuergerät dadurch die Position des Passagiers in etwa kennt, kann es dafür sorgen, dass der Weg, auf dem der Oberkörper von Gurt und Airbag gebremst wird, besser genutzt wird. Im Zusammenspiel mit Audi pre sense verkürzt er sich um einige Zentimeter, weil die Gurte schon gestrafft werden, bevor der Crash erfolgt.

Wenn ein Passagier nahe am Airbag sitzt, wird nach der Entfaltung ein Teil des Luftvolumens über Ventile schnell wieder abgeblasen; der Airbag fängt den Kopf und die Brust sanfter auf. In anderen Fällen bleiben die Ventile hingegen länger geschlossen. Auch die schaltbaren Gurtkraftbegrenzer sind adaptiv ausgelegt – sie steuern die Gurtkraft so, dass die Brustbelastung möglichst gering bleibt. Im Bereich der Füße und Beine reduzieren stützende Strukturen, energie- absorbierende Pads und eine crashoptimierte Pedalerie die Belastung.

Die konstruktive Gestaltung der Sitze und Kopfstützen ist ein wichtiger Teil der Sicherheitsauslegung, besonders bei einem Heckaufprall. Solche Unfälle passieren immer wieder an Ampeln, meist mit Aufprallgeschwindigkeiten von 15 bis 50 km/h. Dabei wird die Sitzlehne innerhalb einer knappen Zehntelsekunde auf sieben bis 25 km/h beschleunigt. Das integrale Kopfstützensystem, Serie in der kompletten Audi-Palette, wirkt hier der Gefahr eines Schleudertraumas entgegen.

Bei einem lateralen Aufprall stehen bei allen Audi-Modellen zwei, bei einigen vier Seitenairbags bereit, um das Becken und den Brustkorb der Passagiere aufzu- fangen. Bei den offenen Fahrzeugen sowie beim R8 und beim TT schützen die Seitenairbags auch den Kopf; bei allen anderen Modellen übernimmt das Kopf- airbagsystem diese Aufgabe. Es überspannt den Bereich von der A- bis zur C-Säule und entfaltet sich wie ein Vorhang vom Dachrahmen bis zur Türbrüstung. Dreipunkt-Automatikgurte mit Gurtstraffern und Isofix-Befestigungen für Kindersitze runden das Sicherheitspaket ab.

Die angegebenen Ausstattungen, Daten und Preise beziehen sich auf das in Deutschland angebotene Modellprogramm. Änderungen und Irrtümer vorbehalten.