Einfach Technik: Attention Assist

Daimler hat das Automobil erfunden und ist weltweit die „innovationsstärkste Automobilmarke“. Unsere Mitarbeiter haben insgesamt rund 90.000 Patente zur Anmeldung gebracht; letztes Jahr waren es durchschnittlich neun Patente pro Arbeitstag. Die Ergebnisse dieser Arbeit fließen in eine Vielzahl von Assistenzsystemen ein, die am Ende einen „Mercedes“ ausmachen.

In der Kommunikation dieser Systeme liegt nun eine gewisse Herausforderung, denn Technikbegeisterte wollen in der Regel andere Informationen, als interessierte Laien. Deshalb haben wir uns Gedanken gemacht, wie wir mit dem Daimler-Blog die Technologiekommunikation unterstützen können.

Herausgekommen ist das Format „Einfach Technik“: komplexe Technik, einfach erklärt.
Der Beitrag besteht aus einem Video im „Graphic Recording Stil“ für den interessierten Laien. Dazu ein Video-Interview mit einem verantwortlichen Ingenieur, für alle diejenigen, die mehr wissen wollen. Das Interview gibt es zudem in Schriftform, falls das Abspielen von Ton gerade ein Problem darstellt – beispielsweise in Großraumbüros oder in öffentlichen Verkehrsmitteln.

Den Anfang macht der ATTENTION ASSIST von Mercedes-Benz, oft auch als „Müdigkeitsassistent“ oder „Aufmerksamkeitsassistent“ bezeichnet. In Untersuchungen mit über 550 Autofahrerinnen und Autofahrern zeigte sich, dass Müdigkeit von vielen Menschen nicht rechtzeitig wahrgenommen wird. Sie macht sich meist nicht schlagartig bemerkbar, sondern baut sich über einen längeren Zeitraum auf. Das Assistenzsystem ATTENTION ASSIST kann die Ermüdung des Autofahrers schon im Ansatz erkennen und fordert ihn auf, rechtzeitig Pause zu machen.

Im Interview

Dr. Werner Bernzen, Projektleiter und verantwortlicher Ingenieur in der ESP-Serienentwicklung, beantwortet die wichtigsten Fragen rund um das System:

Warum senkt ATTENTION ASSIST das Unfallrisiko?

Übermüdete Fahrer haben ein deutlich erhöhtes Unfallrisiko. Studien zeigen, dass rund ein ¼ aller Unfälle mit Todesfolge in Deutschland auf Übermüdung zurück geführt werden können.  17 Stunden ohne Schlaf wirken auf den Körper wie 0,5 Promille Alkoholgehalt im Blut. Dabei unterschätzen Fahrer oft, wie müde sie tatsächlich schon sind. Zielsetzung des ATTENTION ASSIST von Mercedes ist es den Fahrer möglichst frühzeitig zu warnen und einen Anstoß zu einer Pause zu geben, bevor es gefährlich wird.

Das Assistenzsystem beobachtet das Fahrverhalten des Autolenkers und erstellt zu Beginn jeder Fahrt ein individuelles Fahrerprofil. Wofür ist dies notwendig?

Das System analysiert permanent das Fahrverhalten und die Lenkbewegungen und registriert bestimmte Muster, die bei zunehmender Ermüdung oder Unaufmerksamkeit häufig auftreten. Dabei hat jeder Fahrer ein individuelles Lenkverhalten und das System muss sich zunächst auf den Fahrer einstellen. Verändert sich das Lenkverhalten dann sehr stark im Vergleich zum Beginn der Fahrt ist dies ein sicheres Indiz für Müdigkeit oder starke Ablenkung.

Warum ist insbesondere das Lenkverhalten des Fahrers so stark aussagekräftig über seinen Zustand?

Die Aufgabe des Fahrers beim Autofahren ist es mit dem Fahrzeug dem Fahrbahnverlauf zu folgen. Bei Ablenkung oder Müdigkeit fällt dem Fahrer diese Aufgabe zunehmend schwerer, was an dem veränderten Lenkverhalten gut erkennbar ist.

Der ATTENTION ASSIST erfasst viele weitere Parameter. Können Sie einige wichtige Beispiele dafür nennen? Und wie werden diese Parameter zentral ausgewertet?

Der ATTENTION ASSIST erfasst z.B. die Längs- und die Querbeschleunigung des Fahrzeugs und bewertet dadurch ob die Fahrt eher monoton oder dynamisch ist. Bei einer sehr monotonen Fahrt ohne nennenswerte Kurven und bei relativ konstanter Geschwindigkeit ist das Risiko, dass der Fahrer ermüdet deutlich größer und der ATTENTION ASSIST reagiert sensibler. Eine weitere Einflussgröße ist z.B. die Fahrdauer. Insbesondere auf langen Strecken ohne Zwischenstopps steigt das Unfallrisiko, deshalb reagiert das System nach längerer Fahrzeit immer sensibler. Weitere wichtige Faktoren sind z.B. das Erkennen von Seitenwind oder Bodenwellen, oder auch Bedienhandlungen des Fahrers. Hierbei entstehen Lenkbewegungen, die dem müdigkeitsbedingten Lenkverhalten stark ähneln und deshalb nicht in die Ermittlung der Müdigkeit bzw. Unaufmerksamkeit einfließen dürfen.

Das System arbeitet zwischen 80 und 180 km/h. Warum in diesen Geschwindigkeitsbereichen?

Bei geringen und sehr hohen Geschwindigkeiten ändert sich das Lenkverhalten signifikant, so dass keine Auswertung mehr möglich ist.  Schwere müdigkeitsbasierte Unfälle passieren typischerweise auch auf Autobahnen oder Bundesstraßen in diesem Geschwindigkeitsbereich. Bei der neuen S-Klasse und bei der neuen E-Klasse konnte der Geschwindigkeitsbereich übrigens auf 60-200 km/h erweitert werden.

Worin liegen die Vorteile des Mercedes-Systems gegenüber anderen Systemen (wie z.B. Kamerasystem), das die Fahrt von Auto und Fahrer beobachtet?

Das Mercedes-System kommt mit sehr wenigen Hardware-Komponenten aus, die zudem all serienmäßig im Fahrzeug vorhanden sind. Im Wesentlichen handelt es sich um einen Algorithmus, der im Fahrzeug verfügbare Daten auswertet. Daher ist Mercedes in der Lage das System in nahezu allen Fahrzeugen als Serienausstattung anzubieten.

Wie kommt der ATTENTION ASSIST ins Fahrzeug?

Der ATTENTION ASSIST ist eine Eigenentwicklung von Mercedes, d.h. der Algorithmus wurde von Mercedes-Ingenieuren entwickelt und auf der Datenbasis von über 2 Mio. gefahrenen und vermessenen Kilometern optimiert. Die Software wird auf die verschiedenen Fahrzeugtypen adaptiert und in das Steuergerät des elektronischen Stabilitätsprogramms  (ESP) integriert.

Wie sieht die Zukunft dieses Assistenzsystems aus?

In der neuen S-Klasse und der neuen E-Klasse bringt Mercedes eine Weiterentwicklung des ATTENTION ASSIST in Serie. Zusätzlich zur Warnung bei erkannter Müdigkeit oder Unaufmerksamkeit kann sich der Fahrer zu jeder Zeit im Kombiinstrument eine fünfstufige Skala anzeigen lassen. Diese Attention Level Anzeige gibt dem Fahrer permanent Rückmeldung zum aktuell ermittelten Aufmerksamkeitszustand. Außerdem wird die Zeit seit der letzten Pause angezeigt. Auch neu ist die Einstellung „Empfindlich“. Wählt der Fahrer diese Einstellung, warnt das System frühzeitiger bei erkannten Anzeichen von Übermüdung oder Unachtsamkeit. Auch die Attention Level Anzeige des aktuellen Aufmerksamkeitszustands wird entsprechend angepasst. Diese Einstellung eignet sich z.B. auch für Fahrer, die zu Beginn der Fahrt schon recht müde sind.

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