Stell dir vor, du freust dich auf eine lange Reise, die du schon immer mit deinen besten Freunden machen wolltest. Dann…. dir klar, dass du der Einzige bist, der fahren kann. Eine lange, 1000 km lange Reise liegt vor Ihnen. Die Straße führt buchstäblich Hunderte von Kilometern geradeaus, und der Gedanke, 4 bis 5 Stunden am Stück zu fahren, macht Sie müde, noch bevor Sie sich hinter das Steuer setzen. Zum Glück kommt dann der Tempomat zur Hilfe.
Der Tempomat ist eine unschätzbare Funktion in modernen Autos. Ohne ihn wären lange Autofahrten sehr viel anstrengender, zumindest für den Fahrer. Der Tempomat ist in amerikanischen Autos viel häufiger anzutreffen als in europäischen oder asiatischen, da die Straßen in Amerika in der Regel größer und gerader sind und die Ziele viel weiter auseinander liegen.
Was ist ein Tempomat?
Der Zweck eines Geschwindigkeitsreglers besteht darin, die vom Fahrer eingestellte Geschwindigkeit ohne jeglichen Eingriff von außen genau einzuhalten, indem er die Verbindung zwischen Gas- und Gaspedal steuert.
Die ersten Varianten des Geschwindigkeitsreglers wurden sogar schon vor der Erfindung des Automobils eingesetzt. Der Erfinder und Maschinenbauingenieur James Watt entwickelte bereits im 17. Jahrhundert eine Version, die es Dampfmaschinen ermöglichte, eine konstante Geschwindigkeit an Steigungen und Gefällen zu halten. Der Tempomat, wie wir ihn heute kennen, wurde in den späten 1940er Jahren erfunden, als man auf die Idee kam, ein elektrisch gesteuertes Gerät zu verwenden, das die Straßengeschwindigkeit manipulieren und die Drosselklappe entsprechend anpassen konnte.
Wie funktioniert der Tempomat?
Der Tempomat steuert die Geschwindigkeit Ihres Fahrzeugs auf die gleiche Weise wie Sie selbst – durch Verstellen der Drosselklappe (Gaspedal). Der Tempomat betätigt die Drosselklappe jedoch über ein Kabel, das mit einem Stellglied verbunden ist, und nicht durch Betätigung eines Pedals. Die Drosselklappe steuert die Leistung und Geschwindigkeit des Motors, indem sie die Luftmenge begrenzt, die der Motor ansaugt (da es sich um einen Verbrennungsmotor handelt).
Die Steuerwelle für den Tempomat. (Bildquelle: flickr.com/hightechdad)
Der Fahrer kann den Tempomat mit den Tempomatschaltern einstellen, die in der Regel aus ON, OFF, RESUME, SET/ACCEL und COAST bestehen. Diese Schalter befinden sich in der Regel am Lenkrad, an den Scheibenwischern oder am Blinkerhebel. Mit dem SET/ACCEL-Drehknopf wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs eingestellt. Ein Antippen beschleunigt das Fahrzeug um 1 mph, zwei Antippen um 2 mph und so weiter. Durch Antippen des Knopfes in die entgegengesetzte Richtung wird das Fahrzeug abgebremst. Aus Sicherheitsgründen schaltet sich die Geschwindigkeitsregelanlage ab, sobald Sie auf das Bremspedal treten.
Was ist ein adaptiver Geschwindigkeitsregler (ACC)?
Mit der zunehmenden Anzahl von Autos auf den Straßen wird die Funktion des normalen Geschwindigkeitsreglers jedoch immer mehr überholt. Der adaptive Tempomat wird immer beliebter, und das aus gutem Grund?
Der adaptive Tempomat ist das nächste große Ding in Sachen automatisches Geschwindigkeitsmanagement in Neuwagen. Es handelt sich um eine intelligente Form des Tempomats, die automatisch verlangsamt und beschleunigt, um mit dem Auto vor einem Schritt zu halten.
Wie funktioniert der adaptive Tempomat?
Die Sicht des Fahrers bei ACC (Bildquelle: commons.wikimedia.org)
Der Fahrer stellt eine Höchstgeschwindigkeit ein, ähnlich wie bei einem normalen Tempomaten. Ein Radarsensor im vorderen Teil des Fahrzeugs ortet den vorausfahrenden Verkehr und erfasst das vorausfahrende Fahrzeug. Dieser Sensor steuert dann die Geschwindigkeit des Autos so, dass es immer 2-3 Sekunden hinter dem vorausfahrenden Auto bleibt.
Anhand der Daten der Radarsensoren misst die Computereinheit den Abstand des vorausfahrenden Fahrzeugs und berechnet die Geschwindigkeit im Verhältnis zu diesem. Befinden sich mehrere Fahrzeuge gleichzeitig im Erfassungsbereich der Sensoren, wählt sie automatisch aus, welches der Fahrzeuge das System verfolgen soll.
Nähert man sich zum Beispiel einem langsameren Fahrzeug oder schneidet ein anderes Fahrzeug vor einem, bremst der adaptive Tempomat das Auto ab, indem er Korrekturen im Motormanagement und gegebenenfalls auch im Bremssystem einleitet.
Arbeitsweise des adaptiven Tempomats (Bildquelle: Wikipedia.org)
ACC ist sehr gewissenhaft, wenn es um die Sicherheit geht. Wenn Sie zu dicht auf ein vorausfahrendes Auto auffahren, warnt er Sie in zwei Stufen. Zuerst warnt es Sie mit optischen und akustischen Signalen, dann mit einem kurzen Bremsruck. Falls erforderlich, bringt das System Ihr Fahrzeug vollständig zum Stehen. Einige Geräte arbeiten mit einem Laser, andere mit einem optischen System auf der Basis von Stereokameras. Unabhängig von der Technologie funktioniert ACC bei Tag und Nacht, kann aber bei extremen Bedingungen wie starkem Regen, Nebel oder Schnee beeinträchtigt werden.
Zukünftige Anwendungen der adaptiven Geschwindigkeitsregelung
Google hat vor einigen Jahren sein selbstfahrendes Auto auf den Markt gebracht, das vollständig auf der Technologie der autonomen Geschwindigkeitsregelung beruht.
Googles selbstfahrendes Auto. (Bildquelle: wikimedia.commons.org)
Dieses Auto verfügt über insgesamt acht Sensoren. Der auffälligste ist das rotierende Lidar auf dem Dach – eine Kamera, die mit einer Anordnung von 32 oder 64 Lasern die Entfernung zu Objekten misst, um eine 3D-Karte mit einer Reichweite von 200 m zu erstellen, mit der das Auto potenzielle Gefahren analysieren kann.
Das Auto verfügt außerdem über ein weiteres Augenpaar in Form einer Standardkamera, die durch die Windschutzscheibe zeigt. Sie achtet ebenfalls auf Gefahren in der Nähe, wie Fußgänger, Radfahrer und andere Autofahrer, und liest auch Verkehrsschilder und erkennt Ampeln. Das an der Stoßstange angebrachte Radar, das bereits beim autonomen Tempomat eingesetzt wird, achtet auf Fahrzeuge vor und hinter dem Auto.
Alle Sensoren im fahrerlosen Auto von Google. (Bildquelle: monicaodo)
Außen verfügt das Auto über eine hinten angebrachte Antenne, die Geolokalisierungsinformationen von GPS-Satelliten empfängt, und einen Ultraschallsensor an einem der Hinterräder, der die Bewegungen des Autos überwacht. Im Innenraum des Fahrzeugs befinden sich Höhenmesser, Gyroskope und ein Drehzahlmesser, um die Position des Fahrzeugs noch genauer bestimmen zu können. Alle diese Sensoren arbeiten perfekt zusammen und liefern genaue Daten über den Standort des Autos, was zusätzliche Sicherheit bietet.
Nach strengen Tests gab Google bekannt, dass seine selbstfahrenden Autos mehr als 700.000 Meilen (1,12 Millionen Kilometer) zurückgelegt haben, ohne dass ein Unfall durch eines der Fahrzeuge verursacht wurde (eines wurde von hinten angefahren, aber der andere Fahrer war schuld). Das ist eine unglaublich beeindruckende Zahl, wenn man bedenkt, wie viele Unfälle sich täglich aufgrund menschlichen Versagens ereignen.
Autonomer Tempomat wird bald in allen zukünftigen Autos Pflicht sein. Wenn Sie also das nächste Mal jemanden sehen, der hinter dem Lenkrad schläft, flippen Sie nicht aus…. Tempomat hat alles im Griff!
Ich frage mich nur, wie lange es dauern wird, bis Autos anfangen, autonome Entscheidungen zu treffen und sich gegen uns „mickrige“ Menschen auflehnen!