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10-08-2015 | Fahrzeugtechnik | Schwerpunkt | Article

Biometrisches Lenkrad erkennt unachtsamen Autofahrer

Author: Andreas Burkert

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Statt sich auf den Verkehr zu konzentrieren, nutzen viele lieber ihr Smartphone oder gehen anderen Tätigkeiten nach. Weil sie während dieser Zeit ein Hochsicherheitsrisiko sind, haben Forscher ein Lenkrad mit biometrischen Sensoren und einer Kamera entwickelt. Dieses erkennt umgehend den fahrtauglichen Zustand.

Es klingt unverantwortlich: Doch so manche Autofahrer fahren mit hoher Geschwindigkeit längere Strecken blindlings durch die Stadt. Und zwar in der Regel dann, wenn sie ins Navigationsgerät ein Fahrtziel eingeben oder aber mit dem Handy telefonieren. Schon bei einer Geschwindigkeit von 50 km/h und einer Ablenkung von fünf Sekunden legt ein Auto rund 70 Meter zurück. Die Gefahren sind unkalkulierbar. Dennoch lassen sich zu viele zu oft am Steuer ablenken. Und das Problem wird massiv unterschätzt. Darauf weisen regelmäßig die Verkehrsclubs ADAC und ÖAMTC hin. "Auch vermeintlich harmlose Handlungen wie Essen und Trinken beeinträchtigen die Aufmerksamkeit erheblich", schreiben sie.

Die steigende Ausstattungsquote mit Assistenz- und Kommunikationssystemen trägt darüber hinaus zu einer weiteren Fahrerbeanspruchung bei. Die Informationsflut kann den Fahrer sogar überlasten. Denn was die Fahrer unterstützen oder unterhalten soll, birgt mitunter auch ein erhebliches Gefahrenpotenzial. Zudem erfassen die zum Teil hochkomplexen Systeme mit ihren Sensoren wie Kamera, Radar und Lidar ausschließlich die Umgebung rund um das Fahrzeug. Der Zustand im Fahrzeuginneren hingegen bleibt relativ unbekannt. Und so befassen sich Fahrer und Fahrerin immer öfter mit Tätigkeiten, die mit dem Fahren nichts zu tun haben.

Sensibles Lenkrad erkennt den Gemütszustand des Fahrers

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Um das Sicherheitsrisiko durch Nebenbeschäftigung künftig zu minimieren, hat der Zulieferer Takata ein Lenkrad derart modifiziert, dass es zur biometrischen Zustandsüberwachung des Fahrers genutzt werden kann. Das Lenkrad verfügt über ein Handerkennungssystem und eine integrierte Kamera. Laut den Takata-Experten dient es künftig zur aktiven Erkennung des Fahrerzustands. In ihrem Artikel "Beitrag des Lenkrads zur aktiven Erkennung des Fahrerzustands" aus der ATZ 7-8-2015 beschreiben sie nicht nur, wie durch das System (Hands-on Detection, HOD) erkannt wird, wann der Fahrer das Fahrzeug mit der Hand am Lenkrad kontrolliert und in welchen Situationen dies nicht der Fall ist.

Sie zeigen auch Möglichkeiten auf, "ein Gesamtbild der mentalen Beanspruchung, des Ablenkungsgrads und der Ablenkungsgründe sowie des Fitnessgrads und der Absichten des Fahrers" erstellen zu können. Dabei rücken sie die folgenden drei Bereiche in den Vordergrund: Biometrie (zum Beispiel Herzfrequenz, Atmung, Hautleitfähigkeit), visuelle Aufmerksamkeit und Ermüdung (zum Beispiel Blickvermessung, prozentualer Lidschluss) und Emotionen (zum Beispiel Gesichtserkennung, Stimmanalyse).

Lenkrad mit Vitalfunktionen

Um die dafür benötigten Daten zu erfassen, haben die Entwickler unter der Lederoberfläche des Lenkradkranzes eine kapazitive Sensormatte untergebracht, die den Handkontakt zum Lenkrad sensiert. Wird das Hands-on Detection-System dann mit einer im Lenkrad integrierten Warnfunktion vernetzt, wird in einer festgelegten Situation der Fahrer daran erinnert, die Hände zurück auf das Lenkrad zu legen. Die Autoren denken allerdings bereits über weitere Funktionen nach, mit denen sich auch Vitalfunktionen des Fahrers bestimmen lassen.

So wäre "die Erweiterung um ein Elektrokardiogramm (EKG) und die Messung von Hautleitfähigkeit und Atemfrequenz" möglich. Entsprechende Sensoren ließen sich einfach in Lenkrad und Gurt integrieren. "Mithilfe dieser Daten könnten der Fitnessgrad, die Beanspruchung und der emotionale Zustand des Fahrers besser ermittelt werden", schreiben sie. Auch weitere Messungen wie die der Gehirnströme wären von Vorteil. Doch schon heute lassen sich Stresspegel oder Beanspruchung, Grad der Fitness oder des Wohlbefindens, emotionaler Zustand und die Absichten des Fahrers ermitteln.

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2015 | OriginalPaper | Chapter

Fahrerzustandserkennung

Source:
Handbuch Fahrerassistenzsysteme

2015 | OriginalPaper | Chapter

Der Mensch als Fahrer

Source:
Automobilergonomie

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