Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT
Wie aufmerksam ist man bei monotonen Autofahrten? Im Projekt »MentalState« wird erforscht, ob anhand der Hirnaktivität und weiteren Biosignalen eine Aufmerksamkeitsveränderung während einer monotonen Tätigkeit sichtbar wird. Das wird auch als Änderung des Vigilanzzustands bezeichnet. Ziel ist es, diese Ergebnisse für die Entwicklung autonomer Fahrzeuge nutzbar zu machen. In der Studie wird die Zustandserfassung anhand einer simulierten Autofahrt überprüft. Dabei gibt es sowohl eine simulierte manuelle Fahrt als auch eine autonome Fahrt. Im Anschluss wird geprüft, ob es Unterschiede zwischen beiden Fahrten gibt. Getestet wird also, ob sich die Veränderung der Daueraufmerksamkeit, also die Vigilanz, zwischen autonomem und manuellem Fahren unterscheidet und wie sich dies auf die Reaktionsfähigkeit der Teilnehmerinnen und Teilnehmer auf Gefahren im Straßenverkehr auswirkt.
Ein zentraler Aspekt der Studie ist die Überwachung der Gehirnaktivität durch Aufzeichnung des Elektroenzephalogramms (EEG). Die Forschenden arbeiten für die EEG-Erfassung mit der Weiterentwicklung des selbstklebenden trEEGrids. Das trEEGrid wurde prototypisch im Rahmen des Projekts »SleepWell« entwickelt und ermöglicht eine flexible und bedarfsorientierte Anordnung der Elektroden. Gleichzeitig bietet es die Möglichkeit zur Selbstapplikation und liefert bei hohem Tragekomfort eine gute Signalqualität. Für die anschließende Auswertung der Daten kommen u.a intelligente Machine Learning Algorithmen des Oldenburger Institutsteils zum Einsatz.
Neben dem EEG erfassen die Forscherinnen und Forscher weitere Biosignale. Mit Hilfe eines Eyetrackers lassen sich etwa Müdigkeitsindikatoren, wie Pupillengröße oder Blinzelrate, anhand der Augenaktivität erfassen. Dafür kommt eine Eyetracker zum Einsatz. Zusätzlich wird als Vitalparameter die Herzratenvariabilität erfasst. Aus der Herzratenvariabilität lässt sich ableiten, wie die Herzfrequenz sich an körperliche oder mentale Anforderungen anpasst. Probandinnen und Probanden halten ihre subjektive Einschätzung der mentalen Anforderungen in unterschiedlichen Fragebögen fest und Verhaltensdaten wie Antwortschnelligkeit und Fehlerraten geben weiteren Aufschluss über die Fahrleistung und das Aufmerksamkeitsniveau.
