Sensor erhöht Überlebenschance von Fußgängern bei Kollision

Ein neuartiger Luftschlauch wird mit zwei Drucksensoren verbunden und flexibel in die Stoßstange installiert. Mit dieser Innovation leistet der internationale Automobilzulieferer Continental einen spannenden Beitrag zum Schutz von Fußgängern im Straßenverkehr.

"Der Sensor erkennt zuverlässig Kollisionen mit Fußgängern und liefert den Sicherheitssystemen des Fahrzeugs die notwendigen Informationen, Schutzmaßnahmen auszulösen", sagte Lorenz Pfau, Passive Safety Applikationsentwicklung bei der Continental-Division Chassis & Safety.

Innerhalb von 10-15 Millisekunden nach einem Zusammenprall wird die aktive Motorhaube des Fahrzeugs angesteuert und durch spezielle Aktuatoren angehoben. Dies verhindert, dass der angefahrene Fußgänger durch den Aufprall auf die Haube und den darunter liegenden Motorblock schwer verletzt oder getötet wird. Durch die zusätzlichen Zentimeter Abstand zwischen Haube und Motorblock entsteht wertvoller Schutzraum, der die Unfallfolgen erheblich mildert. Jedes Jahr kommen in Deutschland nahezu 600 Fußgänger bei Verkehrsunfällen ums Leben, das ist etwa jeder siebte Unfalltote, rund 8.000 Menschen werden schwer verletzt. In den europäischen Metropolen liegt der Anteil der Fußgänger an den Verkehrstoten bei fast 50%.

Sensoren ermitteln beim Aufprall den Druckunterschied im Kunststoffschlauch

Als Sensoren für die Erkennung eines Fußgänger-Crashs waren bislang Lichtwellenleiter oder Beschleunigungssensoren im Einsatz. Mit dem Druckschlauchsensor, den Continental gemeinsam mit Daimler entwickelt hat, steht ein neues System zur Verfügung, das gleich eine Reihe von Vorteilen bietet: Es ist leicht in jedes beliebige Fahrzeug zu integrieren, da es sehr flexibel an die Karosserieform angepasst werden kann. "Dies bedeutet auch bei Designänderungen etwa im Rahmen einer Modellpflege (Facelift) keinerlei Einschränkungen für die Fahrzeugentwickler. Überdies ist das System technisch extrem robust und bietet unter allen Einsatzbedingungen eine hohe Auflösung und Signalqualität, was der Zuverlässigkeit der Crasherkennung zu Gute kommt." erläuterte Pfau.

Der Crashsensor besteht aus einem Schlauch, der über die gesamte Fahrzeugbreite in der Frontschürze des Autos verlegt wird. Dabei liegt der Schlauch unmittelbar hinter dem Block aus Kunststoffschaum, der als Energieabsorber in der Fahrzeugfront verbaut ist. An den beiden Enden des mit Luft gefüllten Druckschlauchs sind standardisierte Drucksensoren installiert. Diese werden auch eingesetzt, um Airbags bei Seitencrashs zu aktivieren. Kollidiert das Fahrzeug nun mit einem Hindernis, ergibt sich aus dem Druck, der via Frontschürze und Kunststoffschaum auf den Schlauch ausgeübt wird, ein typisches Signalbild, das von den beiden Sensoren am Ende des Schlauchs ermittelt und an ein Airbag-Steuergerät weitergeleitet wird.

Über Crash-Algorithmen in der Auswertungssoftware und Geschwindigkeitsinformationen aus dem Fahrzeug-Informationsnetzwerk lässt sich in einer Hundertstelsekunde errechnen, um welche Art von Zusammenstoß es sich handelt. Anhand der Signallaufzeiten können sogar Rückschlüsse über den Aufprallort gezogen werden, zum Beispiel ob der Aufprall vorne rechts oder mehr in der Fahrzeugmitte war. Somit können Schutzsysteme, die vor allem bei einem innerstädtischen Unfall mit Ausgangsgeschwindigkeiten von maximal 55 km/h und einer Kollisionsgeschwindigkeit im Bereich zwischen 20 und 30 km/h ihre optimale Wirkung ausspielen können, rechtzeitig aktiviert werden.

Der Anspruch an das Fußgängerschutzsystem ist hoch, denn die Vorschriften, die der Gesetzgeber in puncto Fußgängerschutz definiert hat und die Ansprüche beim EuroNCAP-Crashtest sollen nicht nur erfüllt, sondern deutlich übertroffen werden. Dies stellt besondere HerausForderungen an die Sensorik, die einen solchen Zusammenprall zwischen Fahrzeug und Fußgänger zuverlässig erkennen muss – ganz gleich, ob es sich bei der verunglückten Person um ein kleines Kind oder einen erwachsenen Mann handelt. Die Sensoren müssen überdies mit höchster Zuverlässigkeit ermitteln, wenn es sich um einen so genannten "No-Fire"-Fall handelt, bei dem die Schutzsysteme auf keinen Fall ausgelöst werden dürfen. Solche Ereignisse sind zum Beispiel das Touchieren eines Bordsteines mit der Frontschürze oder das Anfahren eines Kleintieres.

Fußgängerschutz als wichtiges Bewertungskritierium für Sicherheit

Im vergangenen Jahr kam es in Deutschland zu rund 29.500 Unfällen, bei denen Fußgänger von einem Fahrzeug angefahren wurden. Der größte Teil dieser Kollisionen, nämlich rund 28.000, ereignete sich innerhalb geschlossener Ortschaften. Insgesamt kamen dabei 559 Menschen ums Leben. Außerdem weist die Unfallstatistik des Statistischen Bundesamtes für 2009 noch rund 8000 Schwerverletzte aus. In einer zurückliegenden europaweiten Auswertung der Unfallzahlen für das Jahr 2007 wurden allein für die europäischen Hauptstädte insgesamt rund 1.600 Verkehrstote ermittelt, davon war fast jeder zweite (43%) ein Fußgänger.

Beim EuroNCAP-Crashtest, dem sich jedes neue Fahrzeugmodell unterziehen muss, wird der Fußgängerschutz mit einem Anteil von 20% an der Gesamtnote gewichtet – neben dem Schutz der Fahrzeuginsassen (50%), der Kindersicherheit im Innenraum (20%) sowie vorhandenen Assistenzsystemen, ESC oder Gurt-Erinnerer (10%). Damit ein Fahrzeug in die höchste Kategorie im EuroNCAP mit 5 Sternen eingruppiert werden kann, müssen auch beim Fußgängerschutz mindestens 60% der Höchstpunktzahl erreicht werden. Besonderes Gewicht hat dabei der Schutz des Kopfes nach einem Zusammenprall.