KI-gestütztes System zur Messung kognitiver Belastung im Auto

Der Fahrer trägt am Handgelenk einen Sensorknoten und unter dem Hemd einen Brustgurt zur EKG-Erfassung. Auf dem Tablet wird das maphera-User-Interface angezeigt, das die Daten in Echtzeit darstellt. (© Fraunhofer IIS / Paul Pulkert)

Autofahren erfordert hohe Konzentration: Verkehrssignale, Straßenverkehr, Fahrzeuganzeigen und weitere Ablenkungen wie Radio oder Gespräche belasten das Gehirn. Wird die kognitive Belastungsgrenze überschritten, kann das zu gefährlichen Situationen führen. Das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS entwickelt deshalb ein intelligentes System, das Fahrende anhand von Biosignalen unterstützt und entlastet, bevor die Belastung zu hoch wird. Das System besteht aus zwei zentralen Innovationen:

  • Sensor-Netzwerk „maphera“: Dieses mobile, modulare Netzwerk erfasst präzise Biosignale wie Herzschlag, Atmung und Bewegungen – integriert z. B. in Kleidung, Armbänder oder Smart Patches. Dank exakter Synchronisation aller Sensoren (innerhalb von 30 Mikrosekunden) können auch stundenlange Messungen zuverlässig ausgewertet werden.
  • KI-Analyse zur Erkennung kognitiver Überlastung: Durch Studien mit realitätsnahen Aufgaben, etwa mittels Computerspielen, wurden Zusammenhänge zwischen Biosignalen und mentaler Belastung ermittelt. Auf dieser Grundlage analysieren spezielle KI-Algorithmen, wann ein Fahrer überfordert ist, und empfehlen gezielt Maßnahmen wie Pausen oder die Übergabe von Funktionen an Assistenzsysteme.

Bis 2026 müssen laut EU-Verordnung neue Fahrzeuge mit kamerabasierten Driver-Monitoring-Systemen (DMS) ausgerüstet sein. Das Fraunhofer-System geht darüber hinaus: Es erkennt nicht nur, ob ein Fahrer aufmerksam ist, sondern auch, ob er mental überlastet ist. Besonders in teilautomatisierten Fahrzeugen, in denen der Mensch jederzeit eingriffsbereit sein muss, kann die Technologie für zusätzliche Sicherheit sorgen. (oe)

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