Einführung des Tobii Driver Monitoring Systems (DMS)

Die Automobilindustrie arbeitet vor dem Hintergrund rasanter Innovationen, die von technologischen Fortschritten, sich ändernden Sicherheitsvorschriften und der Notwendigkeit, die Umweltbelastung zu verringern, angetrieben werden. Bemerkenswert ist heute das Tempo der Innovation. In den nächsten zehn Jahren werden wir im Automobil mehr Veränderungen erleben als in den letzten 40 Jahren. Ich sage dies, weil die kommende Modernisierungswelle durch einen hohen Reifegrad bei verschiedenen Technologien und Einflüssen gekennzeichnet ist. Mobilfunkbetreiber werden in der Lage sein, Fahrzeug-zu-Fahrzeug- und Fahrzeug-zu-Cloud-Kommunikation mit extrem niedrigen Latenzzeiten anzubieten. Sicherheitsbehörden auf der ganzen Welt werden dafür sorgen, dass es auf den Straßen keine Todesopfer oder Schwerverletzten mehr gibt (Vision Zero). Fahrerassistenzsysteme werden sich immer mehr durchsetzen, da wir allmählich zu fahrerlosen Fahrzeugen übergehen. Und die Elektrifizierung bewegt sich in Richtung Nullemissionen, wobei die Regierungen weltweit Pläne zur Abschaffung fossiler Brennstoffe in die Tat umsetzen.

Man könnte die kommende Innovationswelle vereinfacht als sicherer für die Menschen, einfacher für die Menschen und besser für den Planeten bezeichnen. Was wir bei Tobii tun, kann zu all diesen Ergebnissen beitragen. In diesem Beitrag möchte ich mich jedoch darauf konzentrieren, wie wir mit unserem Tobii Driver Monitoring System (DMS) den Aspekt "sicherer für den Menschen" angehen.

Als Schwede bin ich ziemlich stolz darauf, dass die Vision Zero als nationales Verkehrssicherheitsprojekt in Schweden begann. Seit der Einführung im Jahr 1995 und der Verabschiedung durch die Regierung zwei Jahre später ist die Zahl der Verkehrstoten in Schweden stetig gesunken - und das, obwohl das Verkehrsaufkommen auf unseren Straßen um fast 30 Prozent gestiegen ist.

Und das Konzept hat sich verbreitet. Die EU beispielsweise hat Ziele und Zwischenziele festgelegt, um bis 2050 keine Verkehrstoten und Schwerverletzten mehr zu haben. Auch viele Großstädte in den USA haben sich der Idee verschrieben und Maßnahmen ergriffen, die nicht nur die technische Lösung, sondern auch die kulturellen Aspekte und die Einstellung zur Verkehrssicherheit betreffen.

Der Weg zu null Verkehrstoten ist mit vielen Initiativen gepflastert. Reduzierte Geschwindigkeitsbegrenzungen, zusätzliche Radwege, Radarkameras und Fahrerwarnsysteme, die Geofencing-Technologien einsetzen, sind nur einige davon. Das größte Risiko liegt jedoch im Fahrzeug selbst - beim Fahrer.

Laut dem Euro NCAP-Fahrplan 2025 werden mehr als neunzig Prozent der Verkehrsunfälle durch menschliche Fehler verursacht. Geschwindigkeitsüberschreitung, Fahren unter Alkoholeinfluss, Schläfrigkeit, Müdigkeit und Ablenkung gehören zu den wichtigsten Faktoren, die dazu beitragen - und plötzliche Unfähigkeit ist ein wachsendes Problem, da die Bevölkerung immer älter wird.

Um diese Art von Unfällen zu vermeiden, entwickeln die Fahrzeughersteller immer mehr Präventionssysteme, die die Aufmerksamkeit des Fahrers überwachen und ihn warnen, wenn er sich in der Gefahrenzone befindet. In einigen Teilen der Welt werden diese Driver Monitoring Systeme (DMS) in Kürze für alle Neufahrzeuge obligatorisch sein, und ich würde sagen, dass sie innerhalb von etwa zehn Jahren überall Pflicht sein werden - ein bisschen so, wie die Sicherheitsgurte zur Pflicht wurden.

Wie funktioniert das?

Ein DMS überwacht die Aufmerksamkeit. Die Überwachung der Aufmerksamkeit ist kein neues Thema, Wissenschaftler und Psychologen forschen seit mehr als einem Jahrhundert auf diesem Gebiet, und die Anwendungen sind vielfältig. Die Aufmerksamkeit kann genutzt werden, um die Lesefähigkeit einer Person oder gesundheitliche Probleme wie neurodegenerative Krankheiten und Hirntraumata zu beurteilen.

Die wichtigste Komponente ist heute eine Infrarotkamera, die unauffällig in geringem Abstand zum Objekt angebracht wird. In einem Fahrzeug kann sie in das Armaturenbrett, die A-Säule oder in den Rückspiegel eingebaut werden. Während die Kamera Bilder aufnimmt, extrahieren fortschrittliche Bildverarbeitung und maschinelles Lernen physische Attribute des Fahrers, z. B. wie oft er blinzelt, worauf er schaut und in welche Richtung sein Kopf gerichtet ist, und fassen sie zu einem Datenstrom zusammen.

Ein Driver Monitoring Systeme nutzt den Datenstrom, um sich ein Bild vom Bewusstsein des Fahrers zu machen. Ein sporadisches Blickmuster kann zum Beispiel auf unbewusstes Fahren hinweisen - auch bekannt als Autobahnhypnose oder Weißfieber. Die Dauer und Häufigkeit des Blinzelns sind Indikatoren für Schlafmangel. Je häufiger und länger sie sind, desto akuter ist das Problem. Auch die Fixationsdauer, also die Zeit, die wir mit einem bestimmten Punkt verbringen, kann zur Beurteilung der Schläfrigkeit herangezogen werden. Und Veränderungen der Pupillengröße sind nützlich, um die kognitive Belastung oder Beeinträchtigung zu beurteilen.

Tobii DMS kann Warnsignale erzeugen, wenn ein Fahrer unaufmerksam ist oder Anzeichen von Schläfrigkeit oder kognitiver Überlastung zeigt. In Kombination mit den Daten anderer Sensoren, wie z. B. des Tachometers, kann das Fahrzeug die beste Vorgehensweise bestimmen - eine Warnung ausgeben oder an den Autopiloten übergeben.

Da Technologien wie das Attention Computing tonnenweise Daten generieren, ist es möglich, diese Daten für zusätzliche Sicherheits- und Benutzerfreundlichkeitsfunktionen zu nutzen. Sie könnten zum Beispiel überwachen, wie oft ein Fahrer in den Rückspiegel schaut, oder die Blicksteuerung für die Interaktion mit Systemen wie dem Unterhaltungssystem im Auto aktivieren.

Die Herausforderung des Attention Computing

Wie bei vielen guten Ideen ist es nicht unbedingt schwierig, einen einigermaßen guten Prototyp zu entwickeln. Die Herausforderung besteht darin, eine Lösung zu finden, die für eine möglichst große Gruppe von Menschen unter verschiedenen Bedingungen funktioniert. Für Fahrzeuge muss die Lösung bei unterschiedlichen Lichtverhältnissen funktionieren - bei hellem Sonnenlicht, bei Dunkelheit und allem, was dazwischen liegt. Sie muss für Menschen geeignet sein, die Sonnenbrillen, Korrektionsbrillen, Gesichtsmasken, Hüte und Make-up tragen. Stark regulierte Branchen wie der Automobilsektor benötigen Lösungen, die auf Standards basieren, um Sicherheit und langfristige Kompatibilität zu gewährleisten. Und als ob das nicht schon schwierig genug wäre, sind ein kleiner Formfaktor, eine minimale Rechenlast und ein geringer Stromverbrauch wichtige Designaspekte, die sicherstellen, dass die Entwicklung eines zuverlässigen DMS eine große Herausforderung darstellt.

Warum Tobii wählen?

Es ist eine Herausforderung, auch nur eine dieser Designüberlegungen zu erfüllen, aber ich glaube, dass Tobii den Unterschied ausmacht, wenn wir in der Lage sind, alle diese Anforderungen zu erfüllen. Ich würde sagen, es liegt an unseren Kooperations- und Entwicklungsstrategien - wie wir ständig auf unsere Vision einer Welt hinarbeiten, in der Technologie in Harmonie mit den Menschen arbeitet - die es uns ermöglicht haben, ein globaler Geschäftspartner zu werden. Wie jeder Subsystem- oder Komponentenlieferant weiß, ist die enge Zusammenarbeit mit einer Reihe von Partnern, einschließlich OEMs und Tier-1-Zulieferern, und die Tätigkeit in verschiedenen Branchen, insbesondere in stark regulierten Sektoren wie Automobil und Gesundheitswesen, eine der besten Möglichkeiten, robuste Technologie zu liefern.

Im Laufe unserer Geschichte haben wir mit großen Chipsatzherstellern und Herstellern von Unterhaltungselektronik zusammengearbeitet, um unsere Technologie so zu gestalten, dass sie einfach zu integrieren ist und unsere Lieferkette für die Massenproduktion geeignet ist, um Skalierbarkeit zu gewährleisten. Unsere Zusammenarbeit mit Nischenanbietern in der Spieleindustrie und Innovatoren im Gesundheitswesen stellt sicher, dass unsere Technologie hochgranulare und robuste Daten liefern kann. Unsere langjährigen Beziehungen zu renommierten Universitäten und Forschungsinstituten haben uns zum bevorzugten Anbieter für Erkenntnisse über menschliches Verhalten gemacht. Diese Art von mehrgleisigem Ansatz - die Zusammenarbeit mit Partnern mit sehr unterschiedlichen Anforderungen - bedeutet, dass wir die meisten der technischen Herausforderungen, die DMS mit sich bringen, gelöst haben.

Neben der Lösung der technischen Herausforderungen muss jede Lösung für Automobile auch hohe Kostenanforderungen erfüllen. Die Kosten sind komplex. Die gesamte Materialliste sowie die Entwicklungs- und Produktionsausgaben für das komplette System müssen berücksichtigt werden - und hier kommen Tobiis Innovationsansatz und unsere umfassenden Fähigkeiten ins Spiel.

Synergieeffekte durch einen gemeinsamen Technologie-Stack

Wir haben alle unsere Lösungen auf demselben technischen Stack aufgebaut - einer Plattform, die wir in Zusammenarbeit mit Branchenführern aus den Bereichen XR und PC, aber auch aus dem Gesundheitswesen und der Automobilbranche entwickelt und verfeinert haben. So stellen wir sicher, dass jeder unserer Kunden von den Vorteilen der Innovation profitiert - egal, wo sie stattfindet, welches Produkt wir entwickeln und für welchen Markt.

Was gibt's zu essen?

Heute arbeitet Tobii mit Erstausrüstern und Tier-1-Zulieferern in der Automobilbranche während des gesamten Lebenszyklus eines Fahrzeugs zusammen und stellt dabei Fachwissen und Technologien zur Verfügung, wie z. B. objektive Erkenntnisse der Verbraucher über neue Designmerkmale, sowie die Verbesserung von Ausstellungsräumen und Lösungen für Driver Monitoring Systeme. Im Einklang mit unserer Automobil-Strategie haben wir heute die Übernahme von Phasya bekannt gegeben (siehe Pressemitteilung ) - einem Unternehmen für medizinische Forschung und KI-Software, das sich auf kognitive Zustände konzentriert. Von besonderem Interesse sind die validierten Algorithmen von Phasya, die den Zustand des Fahrers auf der Grundlage von Signalen zu Müdigkeit, Ablenkung und kognitiver Belastung ermitteln können, die von Systemen wie Tobii DMS erzeugt werden. Zusätzlich zu dieser Akquisition haben wir Partnerschaften mit dem Anbieter von Kameralösungen Sunny SmartLead und NVISO angekündigt - dem weltweit führenden Anbieter von KI für menschliches Verhalten in Occupant Monitoring Systemen (OMS).

Besuchen Sie unsere Produktseite

Wenn Sie neugierig geworden sind, erfahren Sie mehr über Tobii Autosense . Hier können Sie das Produktblatt herunterladen, in dem die Datenpunkte, die wir liefern können, sowie die Anforderungen an die Kamera und die Platzierungsoptionen aufgeführt sind.