Kampf dem Sekundenschlaf: BMW Group Forschung erprobt Fahreraufmerksamkeits-Assistent

ConnectedDrive Forschungsprojekt soll Gefahr des Sekundenschlafes vermindern.

München. Die BMW Group Forschung erprobt in ConnectedDrive Forschungsfahrzeugen
ein System, das die Gefahr des Sekundenschlafes verringern soll. Denn der
Sekundenschlaf ist nach einer Studie des Gesamtverbandes der Deutschen
Versicherungswirtschaft (GdV) bei 24% der tödlichen Autobahnunfälle die
Unfallursache. Ein von der BMW Group und der Universität Würzburg entwickelter
Aufmerksamkeits-Assistent ist nun in der Lage zu erkennen, wie wach oder müde
der Fahrer eines Autos ist. Die Information über den Müdigkeitsgrad wird dabei
aus dem individuellen Lidschlagverhalten abgeleitet. Erkennt das System, dass
der Fahrer müde wird oder müde ist, gibt es ihm sofort eine entsprechende
Rückmeldung über eine optische Anzeige. Das Ziel dieses Forschungsprojektes
lautet, die aus der Ermüdung resultierende Gefahren für die Sicherheit
möglichst früh zu erkennen und zu verringern. Als ein erstes Ergebnis dieser
Forschungstätigkeit steht jetzt ein System für die praktische Erprobung zur
Verfügung, welches dem Fahrer mitteilen

kann, auf welcher von vier Aufmerksamkeits- bzw. Müdigkeitsstufen er sich
momentan befindet. Dr. Raymond Freymann, Leiter der BMW Group
Fahrzeugforschung, betont, dass der Aufmerksamkeits-Assistent aber keine
Garantie gegen Sekundenschlaf geben kann: "Das System kann und soll den Fahrer
nicht der Verantwortung entheben, ihn aber unterstützen und warnen, wenn seine
Aufmerksamkeit nachlässt. Um dem Risiko des Sekundenschlafes zu entgehen, kann
er dann rechtzeitig die Fahrt unterbrechen und eine Pause einlegen."

Die BMW Group erforscht und erprobt den Aufmerksamkeits-Assistenten im Rahmen
des ConnectedDrive Projektes. Mit ConnectedDrive führt die BMW Group die
Vernetzung von Fahrer, Fahrzeug und Umwelt in neue Dimensionen. Hierfür werden
Informationen aus Telematik- und Onlinediensten sowie den
Fahrerassistenzsystemen zusammengeführt und ausgewertet. Der Fahrer erhält auf
diesem Weg die für seine jeweilige Fahrsituation wesentlichen Informationen.
Der virtuelle "Copilot" ConnectedDrive erhöht somit die Sicherheit, die
Effizienz und den Komfort im Straßenverkehr.

Einfache Funktionsweise des Aufmerksamkeits-Assistenten
Hat der Fahrer am Steuer Platz genommen und schaut nach vorne durch die
Windschutzscheibe, fokussiert eine im Auto integrierte Kamera seine Augen. Die
Kamera folgt dabei automatisch den Kopfbewegungen des Fahrers und erfasst die
Augen erneut, wenn er sich zum Beispiel beim Rangieren kurz umgedreht hat.

Durch die Frequenz und Geschwindigkeit der Lidschläge sowie dem Öffnungsgrad
der Augenlider erkennt das System den Grad der Wachsamkeit oder Müdigkeit des
Fahrers. Ein wacher Mensch macht grundsätzlich weniger Lidschläge, die aber
sehr schnell sind. Je müder man wird, desto mehr Lidschläge macht man und desto
langsamer werden sie. Gleichzeitig verkleinert sich zunehmend der Öffnungsgrad
der Augen. Der Rechenalgorithmus des Aufmerksamkeits-Assistenten schließt aus
diesen Daten auf den tatsächlichen momentanen Grad der Wachsamkeit oder
Müdigkeit. Den gläsernen Autofahrer wird es dadurch aber nicht geben. Der
Aufmerksamkeits-Assistent zeichnet keinerlei Daten auf. Somit besteht keine
Gefahr, dass Informationen weitergegeben oder im nachhinein ausgewertet werden
können.

Vor dem Sekundenschlaf: 4 Stufen der Wachsamkeit
Die BMW Group unterscheidet vier Stufen der Aufmerksamkeit bzw. Müdigkeit:
Stufe 1 = wach, Stufe 2 = aufmerksamkeitsgemindert, Stufe 3 = müde und Stufe 4
= schläfrig. Fahrer, die sich im schläfrigen Zustand befinden, drohen in einen
Sekundenschlaf zu fallen oder ganz einzuschlafen. Das zur Zeit in Erprobung
befindliche System gibt dem Fahrer die Information des
Aufmerksamkeits-Assistenten über eine optische Anzeige wider. Erkennt das
System, dass der Fahrer wach ist (= Stufe 1), leuchten zwei grüne Dioden. Ist
er aufmerksamkeitsgemindert (= Stufe 2) oder müde (= Stufe 3), leuchten eine
bzw. zwei gelbe Dioden auf. Fällt der Fahrer schließlich in einen schläfrigen
Zustand (= Stufe 4), warnen ihn zwei rote Leuchtdioden, dass jetzt jederzeit
die akute Gefahr eines Sekundenschlafes droht. Denkbar ist natürlich auch die
Integration einer zusätzlichen akustischen Warnung bei Erreichen des
schläfrigen Zustandes. Spätestens dann sollte der Fahrer eine Pause einlegen
oder das Fahrzeug abstellen. Dabei lautet der typis

che Ansatz der BMW Group, nicht erst zu warnen, wenn der Fahrer schläfrig ist,
sondern schon vorher, wenn die Aufmerksamkeit auch nur leicht gemindert ist.
Der Ermüdungsprozess soll also möglichst frühzeitig (in Stufe 2) erkannt werden
und den Fahrer davor warnen, Stufe 3 oder 4 zu erreichen und in einen
Sekundenschlaf zu fallen.

Fahrerassistenz entlässt Fahrer nicht aus der Verantwortung
Der Aufmerksamkeits-Assistent folgt der allgemeinen Philosophie der BMW Group,
wonach der Fahrer niemals entmündigt oder aus der Verantwortung genommen wird.
Der Fahrer soll unterstützt werden, indem er möglichst frühzeitig gewarnt wird,
wenn seine Aufmerksamkeit nachlässt. Letzten Endes liegt es aber dann beim
Fahrer selbst, ob er diese Warnung beherzigt und durch geeignete Maßnahmen
einer weiteren Ermüdung am Steuer entgegenwirkt. Dies könnte bei nur schwacher
Minderung der Aufmerksamkeit zum Beispiel durch Frischluftzufuhr geschehen. Da
solche Maßnahmen aber immer nur begrenzt helfen, sind regelmäßige Pausen oder
im Zweifelsfall eine längere Fahrtunterbrechung mit einem erholsamen Schlaf oft
die einzige Lösung des Problems.

Müdigkeit am Steuer als zentrales Verkehrsproblem
Nach einer Studie des Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft (GdV)
ergibt die Auswertung von ca. 200 Autobahnunfällen auf bayerischen Autobahnen
mit tödlichem Ausgang, dass etwa ein Viertel (24%) dieser Unfälle auf
Einschlafen am Steuer zurückzuführen sind. Weitere 14% wurden durch
Unaufmerksamkeit des Fahrers verursacht. Allein anhand dieser Fakten wird die
Aktualität des Themas der Verkehrsunfälle durch Sekundenschlaf deutlich und
zeigt die Notwendigkeit für die Entwicklung eines Systems, das den Fahrer
unterstützend vor solchen Unfällen schützen soll.

BMW Aufmerksamkeits-Assistent: Die nächsten Schritte
Bei der Erforschung und Erprobung des Aufmerksamkeits-Assistenten betrachtet
die BMW Group zwei Bereiche, die Müdigkeitserkennung und die regulierenden
Maßnahmen. Auf dem Feld der Erkennung ist die BMW Group Forschung
bereits recht weit fortgeschritten. Auf dem Feld der regulierenden Maßnahmen
gibt es verschieden Ansätze. Das derzeitige Konzept besteht in der einfachen
Information an den Fahrer, auf welcher Stufe der Aufmerksamkeit bzw. Müdigkeit
er sich momentan befindet. Denkbare weitere zukünftige Konzepte müssen erst
weiter erprobt und diskutiert werden. Möglich sind hier im Rahmen des
ConnectedDrive Projektes neben einer optischen Anzeige auch die Integration
verschiedener Assistenz- und Informationssysteme. Zum Beispiel könnten - bevor
ein Sekundenschlaf droht - automatisch Informationen zum nächsten Parkplatz
oder zum nächsten Hotel in das Navigationssystem eingespielt werden.

Die BMW Group Forschung wird diesen Bereich in Zusammenarbeit mit
Projektpartnern weiter vorantreiben, und in die Vorserien- bzw.
Serienentwicklung integrieren, um die Sicherheit auf den Straßen weiter zu
erhöhen.