ATTENTION - Artificial intelligence for real-time injury prediction

Das Ziel des Forschungsvorhabens ATTENTION ist, mit Hilfe von lernenden Algorithmen eine Methode zur Echtzeit-Verletzungsprognose von ungeschützten Verkehrsteilnehmern (VRU) wie Fußgänger oder Radfahrer zu entwickeln.

Hierzu werden datengetriebene Verfahren genutzt, um aus fahrzeuggebundenen Videodaten und virtuellen Tests mit Hilfe digitaler Menschmodelle ein situationsspezifisches Verletzungsrisiko zu bestimmen. Prospektiv ermöglicht die Verletzungsprognose durch Strategien der Risikominimierung des automatisierten Fahrzeugs einen sowohl sicheren als auch effizienten Verkehr.

Wesentliche Ergebnisse des Projekts sind unter anderem der Aufbau einer Positions- und Bewegungsdatenbank für Fußgänger und Radfahrer. Dabei werden Daten der Bosch Unfallforschung analysiert und als Grundlage für eine biomechanische und KI-basierte Bewegungsprädiktion eingesetzt. Finite-Elemente Crashsimulationen liefern im Anschluss potenzielle Verletzungsmuster, die mit Realunfalldaten verglichen werden und in einer weiteren Kollisions- und Verletzungsdatenbank abgelegt werden. Die Ergebnisse der Crashsimulationen dienen als Trainingsdaten und bilden die Grundlage zur KI-basierten Prognose von situationsspezifischen Verletzungswerten, aus denen ein Verletzungsrisikoindex abgeleitet wird. Auf Basis dieses Verletzungsrisikoindex werden weitere Maßnahmen, wie eine Veränderung des Fahrverhaltens, abgeleitet. Die Umsetzung findet in einem virtuellen Demonstrator statt.

DYNAmore ist seit vielen Jahren erfolgreich im Bereich der Menschmodellierung tätig und wird innerhalb dieses Projektes im Wesentlichen den Bereich der Trainingsdatengenerierung und der KI-basierten Modellpositionierung abdecken, die letztlich die Ausgangsbasis für die eigentlichen Fahrzeug-Mensch Impaktsimulationen darstellt. Letztere soll mit Hilfe von Model-Order-Reduction Techniken realisiert werden, die zeitoptimierte Methoden für beliebige Modellpositionierungen darstellen und auf reell durchgeführten Simulationen basieren. Damit werden auch physikalische Abhängigkeiten, wie z.B. Kontaktbedingungen oder Materialsteifigkeitsverteilungen während des Positionierungsprozesses abgebildet.

Das vom BMWi (Bundesministerium für Wirtschaft und Energie) geförderte Projekt wird vom TÜV Rheinland administriert. Weitere Projektpartner sind industrieseitig die Robert Bosch GmbH und QualityMinds GmbH. Als Forschungsinstitute sind das Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik (EMI), und das Institut für Modellierung und Simulation Biomechanischer Systeme der Universität Stuttgart mit an Bord. Als assoziierter Partner wirkt weiterhin die Mercedes-Benz AG am Projekt mit.

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Projektdauer: 07/2021 – 06/2024

Förderprogramm: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi);

Forschungsprogramm: „Neue Fahrzeug- und Systemtechnologie“

Konsortialpartner:

  • DYNAmore (Gesellschaft für FEM Ingenieurdienstleistungen mbH)
  • Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, EMI
  • QualityMinds GmbH
  • Robert Bosch GmbH
  • Universität Stuttgart – Institut für Modellierung und Simulation Biomechanischer Systeme (IMSB)

Assoziierte Partner: Mercedes-Benz AG