ZF GTD 2019, Mobility Life Balance, Motion Sickness

Human Centered Development: ZF und Neurotechnologen der Universität des Saarlandes entwickeln mit künstlicher Intelligenz präventive Fahrstile, die der Reisekrankheit entgegenwirken können. Bild: ZF

| von Götz Fuchslocher

Urlaubszeit, Reisezeit: Gerade in den Sommertagen rückt das Phänomen Übelkeit bei Mitreisenden im Auto besonders ins Bewusstsein. Häufig betroffen von Übelkeit während der Fahrt, der so genannten Kinetose, sind die zur Passivität verdonnerten Mitreisenden. Insbesondere tritt das Phänomen dann auf, wenn die Passagiere anderen Beschäftigungen nachgehen und etwa durchs Lesen die Bewegungs- und die Sichtachse nicht gleich verlaufen. Experten sprechen dabei von einem „sensorischen Missmatch“: Das im Innenohr befindliche Gleichgewichtsorgan fühlt Bewegung, andere Sinnesorgane wie die Augen bestätigen dies jedoch nicht: der oder die Reisende fühlen sich unwohl.

Die Kinetose ist für OEMs wie Zulieferer mittlerweile mehr als ein saisonales Thema, denn mit einer zunehmenden Automatisierung des Autofahrens könnte das Phänomen Übelkeit zum Problem für weit mehr Passagiere werden, wenn eine aus der Fahrtrichtung gedrehte Sitzposition sowie noch mehr Zeit für ein breit gefächertes Infotainmentangebot im hochautomatisierten Automobil zur Normalität werden. Auch der Fahrer oder die Fahrerin selbst rücken in die Gruppe der Betroffenen, wenn immer weniger Fahraufgaben von ihnen wahrgenommen werden müssen und sie mehr Zeit für den Konsum von Entertainment erhalten.

Das Fahrzeug passt den Fahrstil an

Bei ZF entwickelt man zum Thema Kinetose ein automotive-taugliches System, das über Evolutionsstufen hinweg eine kontaktfreie Erkennung der Reisekrankheit erlauben soll. Dies ist laut dem in der ZF-Vorentwicklung für die Aktivitäten im Bereich Human Centered Vehicle Motion Control verantwortlichen Florian Dauth „eine Schlüsselinformation, um das sehr individuelle Phänomen der Resiekrankheit in den Griff zu bekommen.“ Gemeinsam mit Neurotechnologen arbeite man daher an Wegen, die Sympotome früh zu erkennen . Dazu gehe man über einen rein fahrzeugbezogenen Ansatz hinaus und stelle den Insassen selbst und dessen individuelles Fahrerlebnis in den Mittelpunkt.

Die wissenschaftliche Basis für dieses Konzept liefern gemeinsam mit der Systems Neuroscience & Neurotechnology Unit (SNNU) an der Universität des Saarlandes und der HTW Saar durchgeführte Probandenstudien. Die gemeinsame Forschung umfasse Bereiche der Neurotechnologie, Psychophysiologie, der künstlichen Intelligenz und Fahrdynamik, schildert Daniel J. Strauss, Direktor der SNNU. „Die jeweiligen Kompetenzen der Partner ergänzen sich perfekt im Rahmen dieser Zusammenarbeit. Die bisherigen wissenschaftlichen Resultate stießen in der internationalen Fachcommunity auf eine hervorragende Resonanz.“

Zu den Untersuchungen zählten auch Fahrten im realen Straßenverkehr. Im Einsatz des mit einem Hochleistungsrechner bestückten „Motion Sickness Research Vehicle“ galt es eine Vielzahl an Messdaten aufzuzeigen und gleichzeitig Algorithmen zu entwickeln und zu validieren. Über fünfzigtausend Gigabyte an so genannten physiologischen Markern seien so zusammengekommen, hört man von ZF. „Sie helfen uns, über wissenschaftliche Herangehensweise ein Verständnis für das Phänomen Reisekrankheit zu erlangen und gleichzeitig die Grundlage für KI-basierte Algorithmen zu bilden“, erklärt Dauth den Entwicklungsprozess.

Ein Sensorset im Innenraum des Fahrzeugs sowie Wearables, welche die Probanden zur nicht-invasiven Messung am Körper tragen, sind aktuell Bestandteil der Forschung, um das System zu entwickeln. Die Tatsache, dass jeder Mensch unterschiedlich auf Fahrzeugbewegungen reagiere, bilde man in einem Algorithmus ab, der basierend auf KI-Methoden die Körperreaktionen des Passagiers lerne und somit ein personalisiertes Profil erstelle, heißt es bei ZF. Da somit für jeden Mitfahrer individuelle Daten vorliegen, wären automatisierte Fahrzeuge laut dem Zulieferer sogar in der Lage, den bevorzugten Fahrstil jedes Passagiers umzusetzen.

Neben dem AVS-Sitz hat Faurecia die Origami-Armlehne entwickelt, die speziell auf das Leseerlebnis von Beifahrern während der Fahrt zugeschnitten ist.
Bild: Faurecia

Eine Schlüsselposition für den Sitz

Zulieferer Faurecia arbeitet derweil an Sitzkonzepten, die aktiv den Symptomen der Reisekrankheit vorbeugen sollen. „Übelkeit durch Reisekrankheit ist für viele Insassen ein belastendes Problem“, sagt Christian Neyrinck, Manager Innovation Germany beim Unternehmen. Mit dem eignen Sitzsystem könne man diesem bereits heute entgegenwirken, so der Experte. Das Kürzel dazu lautet AVS: Mit dem so genannten Advanced-Versatile-Structure-Sitz sollen Passagiere während der Fahrt eine bequeme, zurückgelehnte Position einnehmen können. Durch eine zusätzliche Lehnen-Kopf-Verstellung werde der Oberkörper des Beifahrers soweit aufgerichtet, dass die Umgebung auch bei Konzentration, etwa auf einen Bildschirm, peripher wahrgenommen werde und sich das Gehirn somit deutlich leichter auf eine Bewegungsveränderung einstellen könne. Wie man vom Zulieferer hört, arbeite man zudem mit medizinisch-wissenschaftlicher Unterstützung daran, optische Informationen durch künstlich erzeugte visuelle oder taktile Reize zu ersetzen – so soll auch bei extremeren Liegepositionen aktiv der entstehenden Reisekrankheit vorgebeugt werden können. Bei Faurecia hat man zudem eine so genannte Origami-Armlehne entwickelt. Bei ihr handelt es sich um ein speziell auf das Leseerlebnis von Beifahrern während der Fahrt zugeschnittenes Bauteil. Eine erhöhte Position soll es möglich machen, Bücher oder Filme auf Augenhöhe zu betrachten. Die erhöhte Position der Arme bewirke die gleichzeitige Aufnahme von Umgebungsinformationen und beuge einem sensorischen Missmatch vor. Der AVS-Sitz soll laut Faurecia bereits in der nächsten Fahrzeuggeneration in Erscheinung treten.

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