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Forschung Wenn das Lenkrad ein EKG schreibt

Quelle: TU Braunschweig 1 min Lesedauer

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Forscher der TU Braunschweig machen das Auto zum diagnostischen Gesundheitsraum. Versteckte Sensoren in Lenkrad und Gurt erfassen Vitaldaten, die per KI mit der Fahrdynamik verknüpft werden.

Forschungsfahrzeuge des Peter L. Reichertz Instituts für Medizinische Informatik (PLRI).(Bild: PLRI/TU Braunschweig)
Forschungsfahrzeuge des Peter L. Reichertz Instituts für Medizinische Informatik (PLRI).
(Bild: PLRI/TU Braunschweig)

Wie lässt sich die Sicherheit im Straßenverkehr erhöhen, wenn das Fahrzeug den Gesundheitszustand des Menschen am Steuer erkennt? Genau daran forscht das Peter L. Reichertz Institut für Medizinische Informatik (PLRI) der TU Braunschweig und der Medizinischen Hochschule Hannover gemeinsam mit dem Institut für Fahrzeugtechnik der TU Braunschweig. Auf der Fachmesse Automechanika (8. bis 12. September in Frankfurt) präsentieren die Wissenschaftler zwei Forschungsfahrzeuge, die mit unauffällig integrierter Sensorik ausgestattet sind.

Die Fahrzeuge erfassen während der Fahrt kontinuierlich gesundheitsrelevante Signale wie Herz- und Atemfrequenz. Um das Verhalten der Fahrenden nicht zu beeinflussen, wurde die Messtechnik direkt in die Fahrzeugkomponenten integriert:

  • Lenkrad: Integrierte Elektroden schreiben ein Elektrokardiogramm (EKG).
  • Sicherheitsgurt: Eingebaute Mikrofone nehmen die Herztöne auf (Phonokardiographie).
  • Innenspiegel: Kameras analysieren Körperbewegungen und Farbänderungen im Gesicht, um auf die Atem- und Herzrate zu schließen.
  • Gewebe-Analyse: Lichtsensoren messen Blutvolumenänderungen (Photoplethysmographie), um Herzrhythmusstörungen zu erkennen.

KI und Fahrdynamik als technische Herausforderung

Die größte ingenieurstechnische Herausforderung liegt in der Signalverarbeitung. Da Vibrationen der Straße, Lenkbewegungen, Bremsvorgänge oder eine veränderte Sitzposition die sensiblen Biosignale stark verfälschen können, werden die Messwerte im Fahrzeug mit den fahrdynamischen Daten gekoppelt. Erst diese weltweit einzigartige Sensor-Fusion macht das Auto zum „Kontextgeber“. Eine Künstliche Intelligenz wertet das Gesamtbild aus und unterscheidet, ob eine Signalveränderung auf eine echte körperliche Belastung hindeutet oder lediglich durch die konkrete Fahrsituation – etwa eine Kurvenfahrt – erklärbar ist.

Personalisierte Fahrfunktionen als Ziel

Im Forschungsfeld „Automotive Health“ geht es nicht nur um langfristige Trendanalysen zur Früherkennung von Krankheiten wie Herzinfarkten oder Parkinson. Kurzfristig sollen sich aus den Vitaldaten personalisierte Fahrfunktionen ableiten lassen. Erkennt das System Signalauffälligkeiten beim Fahrer, könnte das Fahrzeug künftig proaktiv die Fahrassistenzsysteme (ADAS) anpassen, um die Sicherheit der Insassen zu gewährleisten. 

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