Blickbewegungsmuster erfahrener und unerfahrener Fahrer im Automobilsport

Zusammenfassung

Hintergrund

Zur Analyse der Informationsaufnahme von Fahrern in einem Automobil nimmt das visuelle System eine besondere Stellung ein. In dieser Untersuchung wurden erfahrene Fahrer (EF) und unerfahrene Fahrer (UF) bei der Fahrt auf einer Teststrecke bezüglich der durchschnittlichen Fixationsdauer und des „scanpath“ (Blickbewegungsmuster) verglichen.

Probanden, Material und Methoden

Die Augen- und Blickbewegungsregistrierung der 8 Probanden (4 EF und 4 UF) erfolgte mit einem Eye-tracking-System, das auf dem Prinzip der Kornealreflexmethode basiert. Während des Versuchs wurden von jedem Proben über 3 Runden die Augenbewegungen mit Hilfe des Eye-tracking-Systems aufgezeichnet. Dieses Videomaterial wurde unter Verwendung einer speziellen Software ausgewertet. Dabei wurden die möglichen zu betrachtenden Objekte in „area of interest“ (AOI) eingeteilt.

Ergebnisse

Die „fixation duration“ (Fixationsdauer) der UF ergab gegenüber der erfahrenen Probandengruppe eine um 16,70% kürzere Fixationszeit. Die relative Häufigkeit der Blickbewegungen (BB) der 4 wichtigsten AOI in Kurve 1 war mit 78,85% der EF signifikant besser als die der UF (30,25%). Die EF hatten in der Übergangsmatrix in 75,00%, die UF nur in 30,56% der Zellen eine Null. Die Kosten im „string editing“ für die Umwandlung des Vergleichsstrings in den Referenzstring fielen bei den EF (12,5 Kosten im Durchschnitt) wesentlich geringer aus als bei den UF (50 Kosten im Durchschnitt). Der Lernprozess der UF wurde mithilfe der Übergangsmatrix (Anstieg der Zellen mit einer Null von Runde 1 zu Runde 3 um 72,72%) und der relativen Häufigkeit (Anstieg der Betrachtung der 4 wichtigen AOI von 20,76% auf 34,76%) dargestellt.

Schlussfolgerung

Die Auswertung der Ergebnisse lässt auf eine gelernte Blickbewegungsstrategie der erfahrenen Probandengruppe schließen. So konnte ein optimaler „scanpath“ anhand der Blickbewegungen der EF herausgearbeitet werden, an dem ein Lernprozess der UF verdeutlicht werden konnte.

Abstract

Background

In analysing the information received by a driver of a motor vehicle, the visual system has an important position because the majority of sensation is processed through it. In this study, experienced drivers (ED) and inexperienced drivers (ID) were compared concerning scan path on a racetrack. Our intention was to study the problem that within each individual test group, similarities exist regarding the view of a complex and dynamic sequence. Furthermore, we analysed the concurrences in the scan path between the two compared test groups and whether we could verify a learning process for the ID.

Probands, materials, and methods

The eye movement and scan path registrations of the eight probands (four ED and four ID) were measured with an eye tracking system based on the corneal reflex method. On the racetrack, the scan path of each proband was recorded with the eye tracking system and was analysed by special software. Therefore, the important objects were divided into areas of interest (AOI).

Results

The fixation duration results of the ID compared with the ED showed a 16.7% shorter fixation duration. The relative frequency of the scan path of the four most important AOI in bend 1 of the racetrack showed a significant difference (ED=78.85%; ID=30.25). The transition matrix showed a zero in all cell for 75% of the ED and 30.56% of the ID. The costs in the string editing for converting the comparing string in the reference string showed, on average, 12.5 costs for the ED and 50 costs for the ID. The learning process of the ID was demonstrated with the transition matrix (the increase in zeros from lap 1 to lap 3 was about 72.72%) and the relative frequency (an increase in observation of the four most important AOI from 20.76% to 34.76%).

Conclusion

The results point to a learned scan path for the ED. Consequently, we were able to show an ideal scan path that emphasises a learning process for the ID.