ZF Data Fusion, Bild: ZF

Unter dem Motto "Shaping the next decade of automated driving" zeigt ZF auf der CES in Las Vegas seine Entwicklungen zum autonomen Fahren. Bild: ZF

„Das automatisierte Fahren wird den Verkehrsalltag bereits in den nächsten zehn Jahren revolutionieren – umfassender und in schnelleren Schritten, als viele vielleicht denken“, sagt Dr. Harald Naunheimer, Leiter der Zentralen Forschung und Entwicklung bei ZF. „Unsere HMI-Funktionalitäten erfüllen zentrale Qualitätskriterien für das automatisierte Fahren, nämlich erstens die möglichst umfassende, präzise und redundante Information über den Zustand des Fahrers sowie zweitens die intuitive Interaktion.“

Fühlendes Lenkrad

Gesetzlich ist der Fahrer heute noch verpflichtet, das Steuer nach einer bestimmten Vorwarnfrist jederzeit wieder vom Autopiloten zu übernehmen. Das multifunktionale Lenkrad von ZF TRW vereinfacht die sichere Übergabe mit zwei Spezialfunktionen: So weiß das Fahrzeug dank der integrierten Berührungserkennung (Hands on/Hands off Detection) jederzeit, ob und wann der Fahrer das Steuer tatsächlich wieder im Griff hat. Parallel dazu signalisiert ihm eine LED-Anzeige eine Art optischen Countdown, ab welchem Zeitpunkt genau er wieder die volle Verantwortung trägt. Jederzeit verkürzen lässt sich dieser Prozess mit der zusätzlichen „Push-to-drive“-Taste im ZF-Lenkrad. Damit übernimmt der Fahrer sofort die Verantwortung für das Fahrzeug.

Spürbarer Unterschied

Mit der patentierten Swipetronic bietet ZF eine digitale Shift-by-Wire-Alternative für Automatgetriebe an: Zentrales Merkmal ist ein neuartiges Touch-Display, das auf dem Prinzip der elektrostatischen Aufladung beruht. Damit lassen sich die flachen, virtuellen Tasten oder Schalter so gut erfühlen wie ihre realen Entsprechungen. Anders als bei den meisten bisherigen Bildschirmen müssen Fahrer ihre Augen und Aufmerksamkeit somit nicht länger vom Verkehrsgeschehen abwenden, um die gewünschte Funktion anzuwählen. Und alleine über die Software lassen sich hier beispielsweise das Schaltschema zur Getriebeansteuerung und die entsprechende haptische Rückmeldung nahezu unbegrenzt kundenspezifisch anpassen – stets unter der Prämisse der Bediensicherheit.

ZF Concept Cockpit, Bild: ZF
Vier praxisnahe Ansätze des ZF Concept Cockpit für das hochautomatisierte Fahren: Integriert sind ein spezielles Lenkrad unter anderem mit Hands on/Hands off Detection, ein Display mit fühlbarer Touchoberfläche, eine neuartige, hochpräzise Gesichts- und Emotionserkennung sowie aktiv agierende und kommunizierende Sicherheitsgurte. Bild: ZF

Im ZF Concept Cockpit sind nicht nur das Schaltungssystem, sondern nahezu alle traditionellen Bedieneinrichtungen durch ein Touchscreen-Bedienkonzept auf Basis dieser neuen Display-Technologie ersetzt: Auch dieses eröffnet folglich die Möglichkeit, einzelne Bedienfunktionen – sprich beispielsweise für den Finger echt scheinende Knöpfe unterschiedlichster Beschaffenheit – an beliebigen Stellen der HMI-Einheit zu verwirklichen.

Die Aufmerksamkeit des Fahrers erfassen

Insbesondere wenn Fahrzeuge hochautomatisiert unterwegs sind, gewinnt das Fahrer-Monitoring an Bedeutung. Ein wichtiges Instrument dafür bildet die kamerabasierte Gesichtserkennung (Facial Recognition). Diese könnte beispielsweise während des Autopilot-Modus zuverlässig und in Echtzeit feststellen, ob der menschliche Steuerer aufmerksam genug beziehungsweise überhaupt dazu imstande ist, die Fahrzeugkontrolle zurück zu übernehmen.

Schließlich sieht sie, ob der Fahrer sein Gesicht dem jeweils aktuellen Verkehrsgeschehen zu- oder abgewandt hat. Zudem ließe sich die Facial Recognition nutzen, um mithilfe kluger Algorithmen den emotionalen Zustand von Fahrzeuglenkern zu erkennen und den Fahrer entsprechend zu unterstützen.

Assistierende Gurte

Wie sich bislang passive Sicherheitssysteme in aktive Helfer und Kommunikationsinstrumente verwandeln, zeigt ZF mit seinem Gurtsystem aus Schlossbringer (Active Buckle Lifter – ABL) und Gurtstraffer (Active Control Retractor – ACR). Gemeinsam sorgen sie erstens dafür, dass der Gurt stets eng genug anliegt, um seine Sicherheitsaufgabe bestmöglich zu erfüllen.

Zweitens ziehen sie vernetzt mit anderen elektronischen Helfern wie dem Notbremsassistenten den Gurt zusätzlich straff, wenn eine Kollision unvermeidlich erscheint. Daraus abgeleitet ist ein im ZF Concept Cockpit gezeigtes, ergänzendes Feature für automatisiertes Fahren: Durch hochfrequentes, vehementes Pulsieren teilt auch der Gurt dem Fahrer im Bedarfsfall unmissverständlich mit, dass sein Handeln gefragt ist.