Sensoren nehmen Gesundheit von Autofahrern in den Blick

Dafür erfassen optische Sensoren Vitaldaten wie Herz- oder Atemfrequenz, die dann von eigens entwickelten Algorithmen ausgewertet werden. Die Algorithmen sind modular einsetzbar und sollen sich leicht im Fahrzeug und in bestehende Systeme integrieren lassen. Für Automobilhersteller ergeben sich dadurch völlig neue Messmöglichkeiten.

Das Fahrzeug der Zukunft wird also nicht mehr nur den Straßenverkehr im Blick haben: »Eine intelligente Bild- und Signalverarbeitung gepaart mit KI-basierten Algorithmen extrahiert winzige Intensitätsänderungen oder Mikrobewegungen auf der Haut oder am menschlichen Körper. Aus den gewonnenen Signalen können letztlich Vitalparameter wie Herz- und Atemfrequenz extrahiert werden«, erläutert Christian Wiede, Leiter Embedded AI am Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS.

Die Atemfrequenz von Personen lässt sich beispielsweise über kleinste Bewegungen des Brustkorbs sichtbar und messbar machen. Das weniger bekannte optische Phänomen der Photoplethysmographie bietet hingegen die Möglichkeit, die Herzfrequenz zu erfassen. Dieses Phänomen wird durch die Kontraktion des Herzens ausgelöst und sorgt für sehr subtile Helligkeitsänderungen auf der Haut. Mit bloßem Auge nicht sichtbar können diese Änderungen durch normale Kameras dennoch detektiert werden.

Mögliche Vorteile

Mit Blick auf Komfort und Sicherheit bietet die Entwicklung zahlreiche Vorteile für die Mobilität der Zukunft: In privaten, öffentlichen und industriellen Fahrzeugen können durch das Monitoring des gesundheitlichen Zustands von Auto- und Berufskraftfahrenden oder Lokführenden Notfälle vorhergesehen und im besten Falle verhindert werden. Darüber hinaus lassen sich Komfortfunktionen wie Temperatur, Sound- und Lichtregelung noch besser auf den Fahrenden abstimmen und bieten ein besseres Fahrerlebnis.

Eine solche kamerabasierte Messung erfolgt kontaktlos und benötigt kein aktives Eingreifen des Fahrenden. Dies sorgt nicht nur für mehr Komfort, sondern auch dafür, die Akzeptanz für den Einsatz solcher Systeme zu erhöhen. Das Fraunhofer IMS hat eine modulare Softwarebibliothek entwickelt, welche sich unkompliziert in bestehende Anwendungen und Assistenzsysteme im Fahrzeug integrieren lässt. Dadurch ist sichergestellt, dass unabhängig vom Fahrzeughersteller oder Zulieferer eine Integration möglich ist. In Zukunft soll das System um weitere Parameter wie Blutdruck, Stresssymptome oder alkoholbedingte Intoxikation ergänzt werden.