Ein Kamerasystem für den Innenraum

Wer kennt die Situation nicht: Das Handy klingelt, man schaut kurz drauf - auch, wenn man gerade hinterm Steuern im Auto sitzt. Grob fahrlässig ist das eigentlich, und gefährlich.Wer bei Tempo 50 für nur drei Sekunden kurz einnickt oder auf sein Smartphone statt auf die Straße schaut, legt dabei 42 Meter zurück – und das im Blindflug. Vielen Autofahrern ist diese Gefahr zwar bewusst, sie machen es aber trotzdem.

Umso mehr floriert der Boom mit Geschäftsmodellen, die zum einen das "Aufs Handy schauen im Auto" überflüssig machen – seien es Lösungen wie Android Auto oder Apple Carplay, bei dem die Handyoberfläche ins Cockpit, die Headunit und sogar ins Headup-Display gespiegelt werden, sodass der Fahrer die Augen nicht mehr von der Straße abwenden muss.

Oder aber Lösungen, bei denen Kameras den Fahrer beobachten, Unaufmerksamkeiten feststellen und das Auto sodann den Fahrer vor Ablenkungen warnt.

Letztere Lösung bringt Bosch mit zur CES 2020. Es handelt sich dabei um eine Innenraumbeobachtung mit Kameras, die Software mit künstlicher Intelligenz nutzen. "Wenn das Auto weiß, was Fahrer und Insassen gerade machen, wird Autofahren noch sicherer und komfortabler", sagt Harald Kröger, Geschäftsführer der Robert Bosch GmbH.

Serienreif soll das KI-basierte Kamerasystem ab 2022 sein. Denn dann soll laut Europäischer Union Sicherheitstechnik, die beispielsweise den Fahrer bei Müdigkeit oder Ablenkung warnt zum Standard in Neufahrzeugen werden.

Bosch weist extra darauf hin, dass alle Informationen dieses neuen Kamerasystems nur von der Software im Auto ausgewertet, aber weder gespeichert noch an Dritte weitergegeben werden.

Innenraumkameras sind jedoch nicht nur bei Ablenkung durch ein Smartphone oder Müdigkeit hilfreich, sondern auch, wenn Fahrzeuge autonom unterwegs sind. Denn um dem Fahrer die Fahrverantwortung beispielsweise nach einer automatisierten Autobahnfahrt wieder zu übergeben, muss das Auto sicher sein, dass der Fahrer weder schläft noch Zeitung liest oder E-Mails auf dem Smartphone schreibt.

Zu Boschs Lösung gehört eine ins Lenkrad verbaute Kamera, die erkennt, wenn die Augenlider des Fahrers schwer werden, er abgelenkt ist und seinen Kopf zum Beifahrer oder in Richtung der Rücksitze dreht. Dank KI leitet das System aus diesen Informationen Schlüsse ab: Es warnt den Fahrer bei Unachtsamkeit, empfiehlt Pausen, wenn er müde wird, oder reduziert sogar die Geschwindigkeit des Fahrzeugs – je nach Wunsch des Fahrzeugherstellers oder gesetzlicher Vorgaben.

Bosch-Entwickler haben dazu dem System mithilfe von Bildverarbeitungsalgorithmen und maschinellem Lernen beigebracht zu verstehen, was der Mensch auf dem Fahrersitz gerade tut. Beispiel Müdigkeit: Das System wird mit Aufnahmen von realen Fahrsituationen trainiert und lernt anhand von Kameraaufnahmen mit Augenöffnung und Lidschlagfrequenz, wie müde der Fahrer tatsächlich ist. Somit kann es in jeder Situation maßgeschneidert warnen oder mithilfe von Fahrerassistenzsystemen unterstützen.

Wie wichtig es ist, dass das Auto den Fahrer versteht, wird spätestens beim automatisierten Fahren klar. Sobald das Auto selbständig via Autopilot auf der Autobahn unterwegs ist, muss es spätestens kurz vor der Ausfahrt die Fahraufgabe an den Fahrer zurückgeben.

Das Kamerasystem kann dabei sicherstellen, dass der Fahrer auch aufmerksam ist, und nicht noch auf seinem Handy tippt, oder sich zur Rückbank umgedreht hat und in ein Gespräch verwickelt ist – oder gar schläft. Lange geschlossenen Augen erfasst nämlich die Kamera und es erfolgt eine Warnung.

Anhand der Kameraaufnahmen interpretiert es auch, mit was sich der Fahrer gerade beschäftigt und wie aufnahmebereit er ist. So kann es die Übergabe der Fahraufgabe entsprechend anpassen.

Denkt man dieses Szenario weiter, haben Insassen in selbstfahrenden Autos künftig auch die Möglichkeit, ihre Sitze zu drehen, sodass die Passagiere zueinander gewandt sitzen können. Diese Situation kann auch die Kamera festhalten, genau feststellen, wie die Sitze der Passagiere eingestellt sind und daraufhin auch andere Parameter wie Airbags entsprechend ausrichten. Zudem kann das Fahrzeug kalkulieren, wie lange der Fahrer braucht, um seinen Sitz wieder in die richtige Position zu drehen, um die Fahraufgabe wieder zu übernehmen.

Das Bosch-System hat jedoch nicht nur den Fahrer im Blick, sondern auch den Beifahrer und die Passagiere auf dem Rücksitz. Dafür wird eine Kamera ober- oder unterhalb des Rückspiegels installiert, die den gesamten Innenraum überblickt.

Sie erkennt, wenn Kinder auf dem Rücksitz unachtsam ihren Gurt lösen und warnt den Fahrer. Sitzt ein Mitfahrer im Fond zu weit nach vorne gelehnt oder gar schräg und mit den Füßen auf dem Nebensitz, können Airbags und Gurtstraffer bei einem Unfall nicht optimal schützen. Die Kamera liefert Informationen über die Sitzhaltung und stellen Airbags und Gurtstraffer so ein, dass sie bestmöglich schützen.

Auch der Airbag auf dem Beifahrersitz löst dank Innenraumbeobachtungssystem nicht aus, wenn dort eine Babyschale steht.

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