Mit einer Kamera überwacht das Auto die Mimik und Kopfbewegungen des Fahrers, um seine Vorhaben

Mit einer Kamera überwacht das Auto die Mimik und Kopfbewegungen des Fahrers, um seine Vorhaben vorherzusagen. Quelle: Brain4Cars

Heute werden Autofahrer von vielen Seiten von Fahrassistenzsystemen unterstützt. Diese elektronischen Zusatzeinrichtungen erhöhen die Sicherheit im verkehr und haben teilweise auch ökonomische Funktionen, wenn sie den Fahrer etwa dazu auffordern, in den nächst höheren Gang zu schalten. Diese Systeme greifen teilautonom oder autonom in Antrieb oder Steuerung an, indem sie dem Fahrer Hinweise geben, aber nicht eigenständig in die Situation eingreifen und ihn entmündigen.

Diese Systeme arbeiten vor allem mit Sensoren, Radar, Lidar oder Kameras. Schwierig wird es allerdings, wenn die Situation gefährlich wird. Dass Systeme Gefahren richtig einschätzen oder voraussehen, ist heute noch einigen Problemen verbunden. Allerdings wäre das für die Umsetzung des autonomen Fahrens eine wichtige Voraussetzung und ein Kriterium für eine sichere Fahrt.

Forschungsprojekt schult Systeme

Forscher der amerikanischen Universitäten Stanford und Cornell haben nun ein Projekt gestartet, in dem sie neue Wege in Bezug auf der Einschätzung von Verkehrssituationen gehen. Das Projekt Brain4Cars beruht auf der Beobachtung der Bewegungen des Fahrers.

Das intelligente System konzentriert sich dabei vor allem auf das Gesicht. Durch Mimik und Bewegungen des Kopfes soll frühzeitig erkannt werden, was der Fahrer beabsichtigt. So kann das Fahrzeug schließlich ein Verhalten vorhersagen und frühzeitig agieren, anstatt nur auf eingetroffene Ereignisse zu reagieren.

Die Forscher haben das System mit zehn Fahrern auf einer Strecke von 1900 Kilometern getestet. Die Probefahrten fanden sowohl im normalen Stadtverkehr als auch auf der Autobahn statt. Ziel war es, herauszufinden, welche Bewegungen einem bestimmten Manöver vorausgehen. In dieser Phase erreichten die Wissenschaftler eine Prognosequote von 75 Prozent. Im Durchschnitt schätzte das System die Absicht zu einem bestimmten Fahrmanöver in 3,5 Sekunden vorab ein. Ausreichend Zeit für das System, sinnvoll zu reagieren.

Probleme der neuen Technik

Die Einsatzmöglichkeiten dieser Art der Gesichtserkennung im Fahrzeug sind vielseitig und umfassen mehrere Fahrsituationen. Besonders interessant ist es, wenn der Fahrer bei hoher Geschwindigkeit die Fahrspur wechseln will. Dabei kommt es generell öfters zu Unfällen, die durch entsprechende Warnungen oder direkte Eingriffe in die Fahrzeugsteuerung verhindert werden könnten.

Heute muss ein Fahrerassistenzsystem tatsächliche Lenkbewegungen, Veränderung der Fahrzeugposition, Abstände zu anderen Objekten oder die Betätigung des Blinkers interpretieren, um zu erkennen, dass der Fahrer die Spur wechseln will. Abhängig von der Genauigkeit der Sensoren ist es hier meist schon zu spät, um einen möglichen Unfall noch zu verhindern.

Auch in Unfallsituationen ist die Gesichtserkennung sinnvoll einzusetzen. Erkennt das System frühzeitig an Mimik oder Kopfbewegungen, dass mit hoher Wahrscheinlichkeit ein Unfall bevorsteht, könnten Gurte gestrafft oder andere Maßnahmen eingeleitet werden. Diese Maßnahmen sind heute an den eigentlichen Aufprall gekoppelt und damit meist in ihrer Wirksamkeit stark eingeschränkt.

Einsatz im Navigationsgerät

Auch im Navigationsgerät könnte die Gesichtserkennung zum Einsatz kommen, etwa wenn der Fahrer falsch abbiegen will. Das System würde das an Mimik und Gestik frühzeitig erkennen und den Fahrer auf der korrekten Route weiterführen.

Demo des Forschungsprojekt Brain4Cars von Brain4Cars

Mit einer Kamera überwacht das Auto die Mimik und Kopfbewegungen des Fahrers, um seine Vorhaben vorherzusagen. Quelle: Brain4Cars

Im Moment arbeiten die Wissenschaftler des Projekts daran, die Treffergenauigkeit der Vorhersagen zu erhöhen. Eventuell wäre es möglich, in den nächsten Versuchsreihen anstatt auf eine einzelne Kamera, auf eine Stereo- oder 3D-Beobachtung zu setzen. Ebenfalls soll das System mit anderen Fahrzeugdaten oder GPS-Informationen gekoppelt werden.