Assistenzsysteme und Medizintechnik

Assistenzsystem für mehr Sicherheit von fahrradfahrenden Kindern

Motivation

Mobilität ist ein entscheidender Faktor in unserem Alltag. Deshalb sollen neue Systeme der Mensch-Technik-Interaktion entwickelt werden, die zu mehr Sicherheit, Komfort und Zuverlässigkeit in diesem Bereich beitragen. Radfahrer und insbesondere radfahrende Kinder gehören im Straßenverkehr zu den besonders „verwundbaren“ Verkehrsteilnehmern, da sie fast ungeschützt unterwegs sind. Kinder verfügen zudem über einen geringen Erfahrungsschatz im Umgang mit Gefahren.

Ziele und Vorgehen

Ziel des Vorhabens Safety4Bikes ist es, modulare Assistenzsysteme für Radfahrer zu entwickeln,  die auf Grundlage der aktuellen Verkehrssituation drohende Gefahren erkennen und auf das richtige Verhalten hinweisen. Bei akuten Gefahren in unmittelbarer Nähe oder in potenziellen Gefahrensituationen warnt das System über akustische, optische oder haptische Signale am Helm oder Lenker. Welche Form der Warnhinweise dazu am geeignetsten ist, wird im Projekt erforscht. Darüber hinaus soll eine Kommunikationsschnittstelle zu anderen Verkehrsteilnehmern die Sicherheit weiter verbessern.

Innovationen und Perspektiven

Das modulare System aus vernetztem Fahrrad, intelligentem Helm und Smartphone erkennt potenzielle Gefahrensituationen und macht individuell auf sicheres Verhalten im Straßenverkehr aufmerksam. Damit erhöht sich nicht nur die Sicherheit und Selbstständigkeit von radfahrenden Kindern, sondern perspektivisch auch von anderen Verkehrsteilnehmern, die von der Entwicklung profitieren.

Verhaltens- und Umgebungserkennung

Ziel der Arbeiten der Abteilung Assistenzsysteme und Medizintechnik ist die Entwicklung geeigneter Sensor-/Aktor-Geräteplattformen für den Fahrradhelm und das Fahrrad. Dabei wird darauf geachtet, dass die entsprechenden Komponenten modular untereinander kombiniert werden können, um für den jeweiligen Anwendungszweck das passende Set und Funktionalitäten zu bieten. Ausgehend von den relevanten Gefahrensituationen und den resultierenden benötigten Messparametern werden dazu die technischen Anforderungen an die Verhaltens- und Umgebungserkennung in enger Zusammenarbeit mit den Partnern definiert.

Anschließend werden mittels Literaturanalyse und Prototypentests die Eignung verschiedener Sensorik für die Umgebungswahrnehmung hinsichtlich Energieverbrauch, Erkennungsgenauigkeit und Robustheit für den Einsatz im Feld getestet. Basierend auf der Vorauswahl werden Hardware-Prototypen gefertigt und mit diesen dann Verarbeitungsalgorithmen entwickelt bzw. angepasst. Abschließend wird ein Klassifizierungsalgorithmus von Gefahrensituation trainiert. Das gleiche gilt für die Detektion des Verkehrsverhaltens. Dafür werden die Bewegungsabläufe des Fahrradfahrers gemessen. Hierfür werden neben dem Kopf und der Hüfte auch der Lenker als potentielle Messpunkte untersucht und bei Eignung mit zu identifizierender geeigneter Sensorik (z.B. Beschleunigungssensoren, Gyroskope, Magnetometern, EEG oder fNIRS) ausgestattet.

Kooperationen / Förderung

Das BMBF-Projekt Safety4Bikes (ehem. Bikes4Kids) wird zwischen 01/2017 bis 12/2019 gefördert.

Beteiligte Partner:

  • GeoMobile GmbH, Dortmund
  • Gesellschaft für empirische soziologische Forschung e. V., Nürnberg
  • OFFIS e. V., Oldenburg
  • UVEX SPORTS GROUP GmbH & Co. KG, Fürth
  • Universität Paderborn
  • Valtech GmbH, Düsseldorf
  • PFAU Tec GmbH, Quakenbrück

Webseite: http://www.safety4bikes.de