TREND Automotive: Fahrer im Fadenkreuz

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Der Weg hin zum autonomen Fahren ist mit Kameras gepflastert. Die sollen jetzt auch im Innenraum dafür sorgen, dass Fahrer und Insassen keine „Dummheiten“ machen.

Es begann mit einfachen Rückfahrkameras für die Einparkprofis unter uns. Mittlerweile liefern die elektronischen Augen die perfekte Rundumsicht für Assistenzsysteme, die selbständig bremsen, die Spur halten oder Aus- und Einparken. In den nächsten Jahren werden sie sogar Fahrer und Beifahrer genauer unter die Lupe nehmen.

Diese Entwicklung sehen viele als Meilenstein hin zum autonomen Fahren. Und das hat neben unfalltechnischen auch juristische Gründe. Schließlich muss gesichert sein, dass der Fahrende jederzeit in der Lage ist, die Kontrolle über das Auto zu übernehmen. Deshalb überwachen Kameras im Fahrzeuginnenraum in Zukunft Aufmerksamkeitsgrad, Fitness oder die korrekte Wahrnehmung des Fahrers.

Bislang wurde dazu wie bei Bosch im Projekt UR:BAN das Brems-, Gas- und Lenkverhalten analysiert. Dazu benötigte man keine zusätzliche Hardware, jedoch ein lernfähiges System. Erst als dritte Überwachungsinstanz erkennt eine Innenraumkamera Kopfstellung und Blickrichtung, um festzustellen, ob der Fahrer bei der „Sache“ ist.

Astrologie für Automobile

Einen Schritt weiter geht das Brain4Cars-Projekt der Universitäten Stanford und Cornell. Eine Bilderkennungstechnik soll dann vorhersagen, was ein Autofahrer plant. Das gibt dem Assistenzsystem Zeit, sich auf falsches „Fahrerverhalten“ einzustellen.

Die „astrologischen“ Fähigkeiten brachte sich das System durch maschinelles Lernen bei. Dazu wurden während einer etwa 2000 Kilometer langen Fahrt verschiedene Fahrer zusammen mit Streckenbildern aufgezeichnet und analysiert. Durch Gesichtserkennung und Körpertracking ließ sich so bestimmen, welche Bewegungen bestimmten Manövern vorausgehen.

Ein Test mit neuen Fahrern erreichte immerhin eine Genauigkeit von 77,4 Prozent bei der Vorhersage der Fahrabsicht. Und das im Schnitt 3,53 Sekunden vor der Aktion. Die Technik soll nun durch Verwendung von Stereo- oder 3D-Kameras optimiert werden.

Fahrerüberwachung vom HiFi-Hersteller

Der lukrative Markt für Fahrerüberwachung zieht auch zunehmend Consumer-Elektronik-Unternehmen an. Mit dem HiFi-Anbieter Harman hat ein alter Bekannter im Fahrzeuginnenraum auf dem Genfer Automobilsalon 2016 ein kamerabasiertes Augen- und Pupillenverfolgungssystem vorgestellt, das die mentale Belastung des Autofahrers messen soll. Mit den Daten können sich andere Sicherheitssysteme im Wagen auf Müdigkeit, Gereiztheit oder Ablenkungen des Fahrers einstellen.

Die Technologie spart teure Sensoren im Sitz oder am Lenkrad und biometrische Sensoren, die vom Fahrer „kontaktiert“ werden müssen. Statt dessen analysiert ein Software-Algorithmus die laufend von der Kamera erfassten Pupillenreflexe mit Hilfe moderner Filter und Signalverarbeitung. Erkennt das System dann beim Fahrer hohe kognitive Belastungen, kann es zum Beispiel mobile Geräte in einen »Bitte-nicht-stören«-Modus versetzen oder unterstützende Maßnahmen anderer Fahrerassistenzsysteme auslösen.

Auch aus der Consumer-Ecke kommt FotoNation aus San Jose – ein Bildbearbeitungsspezialist für Smartphones. Sein Fahrerüberwachungssystem basiert auf dem TDA3x System-on-Chip von Texas Instruments mit Digital Signal Prozessor (DSP), Embedded Vision Engine (EVE), Image Signal Prozessor (ISP) und einem Mikrocontroller. Das System ist klein, verhältnismäßig günstig, stromsparend, und es lässt sich leicht von der Einsteiger- bis hin zur Premiumklasse skalieren.

Die Lösung von Tobii Tech aus Stockholm berechnet anhand der exakten Position von Pupille und Iris des Fahrers das Blickfeld. Unsichtbare Infrarot-Strahlen erzeugen dazu auf der Hornhaut des Auges Reflektionsmuster, die von den Bildsensoren erkannt werden.

Edge3 Technologies aus Tempe, Arizona benötigt nur einfache 2D-Kameras und natürlich eine Menge Software, um etwa die Identität, den Aufmerksamkeitsgrad oder die Herzfrequenz des Fahrers und damit seine Fahrtauglichkeit festzustellen.

Fast jede technologische Entwicklung in Fahrzeugen stellt natürlich ganz automatisch einen Wachstumsmarkt dar. Kein Wunder also, dass auch die Fahrerüberwachung eine Menge Begehrlichkeiten weckt. Erste Systeme sollen bis 2018 in Fahrzeugen Einzug halten. Bis dahin dürften aber noch einige Fragen zu klären sein. Was passiert mit Daten? Wem gehören sie? Werden sie gespeichert oder übertragen? Müssen die Insassen ihr Einverständnis für derlei Aufzeichnungen geben? Können die Daten in Rechtsfällen – etwa bei Unfällen – verwendet werden?

 

 

Driver Tracking Harman

Kameras im Fahrzeuginnenraum sollen in Zukunft dafür sorgen, dass der Fahrer "in Form" bleibt. (Bild: Harman).