Schneller bremsen mit Gehirnwellen

Wissenschaftler der TU Berlin identifizieren die Bremsabsicht von Autofahrern in deren Gehirnwellen. Sie hoffen, damit in Zukunft Verkehrsunfälle verhindern zu können.  Zwischen dem Erkennen einer Notfallsituation beim Autofahren und der tatsächlichen Gefahrenbremsung vergehen kostbare Sekunden und Millisekunden, die zum Teil entscheidend dafür sind, ob es zu einem Unfall kommt. Wie sich diese kritische Zeit verkürzen lässt, haben die Wissenschaftler der Technischen Universität Berlin in einer experimentellen Studie demonstriert.

Für die Untersuchung saßen die Probanden in einem Fahrsimulator und sahen Bilder einer Autofahrt. Die Versuchspersonen hatten die Aufgabe, bei einer Geschwindigkeit von 100 km/h einen Abstand von 20 Metern zu einem vorausfahrenden Fahrzeug einzuhalten, welches in unregelmäßigen Abständen unerwartet bremste. Die TU-Forscher analysierten die während der Notbremsungen auftretenden Gehirnstrommuster mittels Elektroenzephalographie (EEG). Des Weiteren wurden die Muskelaktivität des rechten Schienbeines durch Elektromyographie (EMG) erfasst sowie auch die Bewegungen der Gas- und Bremspedale. Die Wissenschaftler verglichen die Reaktionszeiten von physiologischen Indikatoren (EEG- und EMG-Muster) mit denen, die aus dem Verhalten des Fahrers (dem Loslassen des Gaspedals und dem Betätigen der Bremse) ablesbar sind und kamen zu dem Ergebnis, dass die Bremsabsicht des Fahrers etwa 130 Millisekunden früher vorhergesagt werden kann, wenn typische EMG- und (vor allem) EEG-Muster berücksichtigt werden. Bei einer Geschwindigkeit von 100 km/h verkürzt sich so der Bremsweg um 3,66 Meter, also etwa eine Wagenlänge.

Die Wissenschaftler greifen mit diesem Ansatz – im Gegensatz zu gängigen Fahrassistenzsystemen – sehr früh in die Reaktionskette einer drohenden Unfallsituation ein. Ein System, das auf der EEG-basierte Erkennung der Bremsintention beruht, könnte somit schnellere Bremsassistenten als bisher ermöglichen.
Um kommerziell einsetzbar zu sein, müsste die Technologie allerdings noch wesentlich praktikabler werden. Kleine und vor allem trockene, also ohne Gel verwendbare, Elektroden und drahtlose Systeme wären Voraussetzung, um das System als Ergänzung bestehender Fahrassistenzsysteme einzuführen.

Literatur
 Haufe, S., Treder, M. S., Gugler, M. F., Sagebaum, M., Curio, G. & Blankertz, B. (2011). EEG potentials predict upcoming emergency brakings during simulated driving. Journal of Neural Engineering, 8 (056001).

12. September 2011
 Quelle: Informationsdienst Wissenschaft