Projekt »VIRTUS« validiert Fahrfunktion zur Minderung von Unfallfolgen

Intelligente Fahrzeugtechnik soll Verletzungsrisiken für Fußgänger und Fahrradfahrer senken

Pressemeldung /

Ist eine Kollision mit einem Fahrzeug und »ungeschützten Verkehrsteilnehmerinnen und Teilnehmern« unvermeidbar, bleiben nur Sekundenbruchteile, um einen Einfluss auf die Schwere der Verletzungen zu nehmen. Im Forschungsprojekt »VIRTUS« entwickeln und validieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler eine automatisierte Fahrfunktion, die in dieser Phase ein gezieltes Brems- und Lenkmanöver zur Minimierung des Verletzungsrisikos einleitet.

Fußgängerinnen und Fußgänger sowie Fahrradfahrer sind bei Verkehrsunfällen besonders gefährdet. Statistiken der vergangenen zehn Jahre zeigen, dass sie in Deutschland 75 bis 85 Prozent aller schwer- und tödlich Verletzten ausmachen – dabei sind sie nur an etwa jedem zehnten Unfall beteiligt. Die absolute Zahl der tödlich verunglückten Personen ist weiterhin leicht rückläufig – auch durch strengere Anforderungen an die Fahrzeugstrukturauslegung und Fahrerassistenzsysteme. Die Sicherheit der »ungeschützten Verkehrsteilnehmerinnen und Verkehrsteilnehmer« (VRU – vulnerable road users) bleibt dennoch eine zentrale Herausforderung.

 

Vom Bremsassistenten zur kombinierten Ausweichstrategie

© Foto Kevin Fuchs, Bearbeitung Lisa Otto, FG Kfz, TU Berlin.
Verschmelzung von Realität und Simulation: In der Testumgebung der Technischen Universität Berlin untersuchen die Projektpartner, wie sich eine verletzungsrisikominimierende Fahrzeug-steuerung im Zusammenspiel mit echten Menschen und realitätsnaher Hardware verhält – ohne reale Risiken.

Bestehende Fahrerassistenzsysteme verhindern oder mindern Unfälle oder Unfallfolgen durch Bremsmanöver. Im Projekt VIRTUS untersuchen das Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, EMI, die Technische Universität Berlin und die Technische Universität Chemnitz, inwieweit sich Verletzungen durch die Ausführung zusätzlicher, gezielter Lenkmanöver minimieren lassen – und zwar in Situationen, in denen eine Kollision unvermeidbar ist.

VIRTUS baut auf Erkenntnissen des Vorgängerprojekts »ATTENTION«, gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, auf. Am Beispiel von Personen, die zu Fuß oder mit dem Fahrrad unterwegs waren,  zeigten die Forscherinnen und Forscher in einer virtuellen Testumgebung, dass Verletzungsrisiken mit einem gezielten Lenk- und Bremseingriff reduziert werden können. Im Projekt VIRTUS prüft das Konsortium in den kommenden drei Jahren, ob dies auch unter realitätsnahen Bedingungen zuverlässig funktioniert.

Im Zentrum steht ein Algorithmus, der aus Sensordaten, Fahrzeugbewegung und der vorhergesagten Bewegung des VRUs in sehr kurzer Zeit eine Fahrstrategie berechnet, die das Verletzungsrisiko minimiert.

Realitätsnahe Tests in virtueller Umgebung
 

Für die Tests wird ein hochvernetzter Prüfstandverbund aus vier ineinandergreifenden Systemen genutzt. Beim »Vehicle-in-the-Loop« (ViL) fährt ein reales Fahrzeug auf einem Prüfstand, während die Umgebung – etwa herannahende Personen – virtuell simuliert und dem Fahrzeug in Echtzeit zurückgespielt werden. Der »Pedestrian-in-the-Loop« (PiL)-Prüfstand ermöglicht es, sich zu Fuß interaktiv durch dieselbe virtuelle Verkehrsszene zu bewegen und diese aus Sicht eines Fußgängers oder einer Fußgängerin wahrzunehmen. Der »Driver-in-the-Loop« (DiL) bindet eine reale Fahrerin oder einen realen Fahrer in das System ein, sodass auch menschliches Reaktionsverhalten am Steuer berücksichtigt werden kann. Durch die Kopplung aller drei Komponenten lassen sich Unfallsituationen und das Zusammenspiel der am Verkehr Beteiligten realitätsnah nachbilden und untersuchen – gefahrlos und unter Einhaltung strenger ethischer Vorgaben.

»In dieser Testumgebung können wir erstmals untersuchen, wie sich eine verletzungsrisikominimierende Fahrzeugsteuerung im Zusammenspiel mit echten Menschen und realitätsnaher Hardware verhält – ohne reale Risiken für alle beteiligten Personen. Das ist ein entscheidender Schritt auf dem Weg zur einsatzbereiten Sicherheitstechnologie«, erklärt Projektleiter Dr. Thomas Soot.

Über die Erprobung der konkreten Fahrfunktion hinaus verfolgt VIRTUS ein weiteres Ziel: Die entwickelten Testmethoden und ethischen Leitlinien sollen künftig auch für andere automatisierte Fahrsysteme nutzbar sein. Damit unterstützt das Projekt die sichere Entwicklung und Erprobung automatisierter Fahrzeugtechnik in Deutschland.