Kategorie: Connected

12.03.2008
Der „vernetzte BMW“ der Zukunft erkennt den Fahrer am Gesicht
Forschungsprojekt: Biometrische Personenidentifikation
 

München. Ein entscheidender Faktor für den einzigartigen Komfort an Bord eines Premium-Fahrzeugs ist der Grad der Individualisierung. Neben der Wertigkeit und der Anmutung zählen dazu vor allem die Personalisierungsmöglichkeiten der Ergonomie-, Bedienungs-, Sitz- und Infotainment-Funktionen, die bereits heute in Oberklasse-Fahrzeugen über den Fahrzeugschlüssel gespeichert werden können. Doch Schlüssel können wie PIN und Passwort an eine andere Person weitergegeben werden, biometrische Eigenschaften nicht. Ein Körpermerkmal ist einzigartig. Um künftig Unabhängigkeit vom Schlüssel und somit auch den Schutz persönlicher Daten garantieren zu können, erforscht die BMW Group intensiv die Möglichkeit einer videobasierten Personenidentifikation. Dieses biometrische Authentifizierungsverfahren setzt auf dem bestehenden Konzept der Schlüsselpersonalisierung auf, identifiziert die Fahrer jedoch eindeutig an markanten Gesichtsmerkmalen.

Forschungsprojekt Fahrererkennung

Ohne aktiv handeln zu müssen, wie beispielsweise beim Fingerprint-Sensor, erfasst eine im Fahrzeug integrierte Infrarotkamera das Gesicht des Fahrers, sobald dieser auf dem Fahrersitz Platz genommen hat. Die gewonnen Daten werden dann mit den in einer Datenbank hinterlegten Gesichtsmerkmalen abgeglichen. Erst wenn der Fahrer eindeutig identifiziert wurde, stellen sich bei dem BMW Prototyp die Komforteinstellungen für die Sitz-, Spiegel-, Lenksäulenposition und Radio individuell und automatisch ein. Künftig wäre es aber eben auch denkbar, personenbezogene Datenbereiche, etwa das persönliche Telefonbuch oder das Adressverzeichnis des Navigationssystems sowie die Wegfahrsperre mit der kamerabasierten Driver Memory zu verbinden.

Fahrer – Fahrzeug: Vom ersten Treffen zum Kennenlernen

Vor der biometrischen Autorisation lernt das System den Fahrer zunächst kennen, in dem es beim ersten Mal die individuelle Merkmalstruktur des Gesichts analysiert. Eine Bildverarbeitungssoftware wertet das Infrarotbild aus und vermisst dabei die markanten Stellen im Gesicht der Person. Zu diesen Gesichtseigenschaften gehören die oberen Kanten der Augenhöhlen, die Gebiete um die Wangenknochen und die Seitenpartien des Mundes. Während der Registrierung wird ein Gitternetz über die Aufnahme des Gesichts gelegt, um die markanten Punkte zu lokalisieren und Position, Abstand und Lage zueinander zu registrieren. Die erkannten Gesichtsmerkmale werden anschließend mit einem vom Fahrer definierten, anonymisierten Namen als Template in einer Datenbank abgelegt. In einem weiteren Schritt werden dann die aktuellen Komforteinstellungen (Sitz-, Spiegel- und Lenksäulenposition, sowie das Radioprogramm etc.) mit dem Gesicht des Fahrers verknüpft und abspeichert.

Forschungsprojekt Fahrererkennung

Der Fahrerkreis ist dabei zahlenmäßig nicht beschränkt. Das heißt, dass sich, so es der Fahrer zulässt, unbegrenzt viele Personen mit ihren biometrischen Gesichtsmerkmalen und den entsprechenden Komforteinstellungen in der Datenbank registrieren lassen können. Das entsprechende Template dient in der Folge nach jedem Einsteigen in das Fahrzeug als Vergleichsmuster, wobei die Wiedererkennung bei den derzeitigen Prototypen in rund 5 Sekunden analog zum Identifizierungsvorgang beim Erstkontakt mit dem Fahrzeug erfolgt. Hierbei werden die festgestellten markanten Gesichtseigenschaften mit den Einträgen in der Datenbank abgeglichen. Durch diese biometrische Identifizierungsmethode könnten künftig beispielsweise bei Fahrzeugen, die privat oder beruflich von mehreren Personen genutzt werden, auch personenspezifische Daten wie Telefonbuch und Navigationsziele oder sogar sensible Daten wie der SIM-PIN eindeutig und sicher dem Fahrer zugeordnet werden.

Die größte Herausforderung: das Licht

Forschungsprojekt Fahrererkennung

Im Gegensatz zur videobasierten Personenidentifikation in einem Gebäude, sind die Entwickler der BMW Group im Fahrzeug mit ständig wechselnden und kaum kontrollierbaren Lichtverhältnissen konfrontiert. Scheint etwa die Sonne von der Seite auf das Fahrzeug, bildet sich ein Schlagschatten auf dem zu erkennenden Gesicht. Kommt die Sonne von vorne kann dies eine Überstrahlung und damit eine Blendung der Kamera zur Folge haben. Die Minimierung dieser äußeren Einflüsse auf die korrekte Funktionsweise des Systems stellt die größte Herausforderung auf dem Weg zu einem robusten Einsatz der videobasierten Personenidentifikation in einem Serienfahrzeug dar.

Quelle: BMW Presse Mitteilung vom 12.03.2008

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