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Fahrerzustandsanalyse aus physiologischen Daten

 
: Breuel, Frank
: Peter, Christian

Rostock, 2011, 75 pp.
Rostock, Univ., Bachelor Thesis, 2011
German
Bachelor Thesis
Fraunhofer IGD ()
affective computing; fuzzy logic; emotion recognition; physiological measurement

Abstract
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Frage, wie es möglich ist, den Zustand eines Fahrers bestmöglich zu erfassen. Die Erkennung des aktuellen Zustandes einer Person, in Form einer aktuell empfundenen Emotion, stellt für jemand anderen, welcher dies beurteilen muss, eine schwierige und sehr komplexe Aufgabe dar. Nicht umsonst existieren ganze Berufsfelder und -gruppen, die sich mit der Frage beschäftigen, was ein Mensch in einer erlebten Situation fühlte oder gerade fühlt. Wesentlich schwieriger ist dieses Problem für eine Maschine, welche sich nur auf mathematische Methoden und Sensoren, die die zu betrachtende Person beobachten, verlassen kann.
Die Informatik brachte das Teilgebiet Affektive Computing hervor, um die Emotionen eines Nutzers bei gewissen Gestaltungen der Mensch-Maschinen-Kommunikation mit einzubeziehen. Dabei bedient sich dieses Gebiet theoretischer Grundlagen der Emotionspsychologie als auch der Emotionstheorie, um zum Beispiel zu ergründen, was eine Emotion ist, wie sie ausgelöst oder beeinflusst werden kann. Heutzutage existiert eine große Menge an Erfahrungen und Wissen über Zustandsvermutungen, ebenso ist die Technik der Gegenwart wie nie zuvor dazu in der Lage, die äußere Umwelt aufzunehmen, und dennoch ist es eine große Herausforderung, dieses Teilgebiet der Informatik vollständig zu erfassen.
Ein System, welches in einem Auto integriert ist, soll den Zustand einer Person bestmöglich überwachen und Aussagen über die aktuelle Gemütslage treffen können. Vorstellbar wäre, dass es in Stresssituationen beruhigend wirkt oder bei Langeweile ablenkt, um seine Konzentration wieder zu erhöhen. Jedoch wirft diese Vorstellung eine ganze Reihe Fragen auf, etwa, wie genau erfasst dieses System die äußere Umwelt und in welchem Maße ist das überhaupt nötig. Zudem muss geklärt werden, wie diese Umwelt analysiert und interpretiert werden muss, um Rückschlüsse auf einen Gemütszustand führen zu können.
Um diese Fragen beantworten zu können, werden Mittel und Wege, in Form von geeigneter Sensorik, vorgestellt, um sich ein Bild von den äußeren Gegebenheiten machen zu können. Theoretische Hintergründe werden beleuchtet, damit Daten aus der Sensorik analysiert und schließlich eine Zustandserkennung generiert werden können.
Diese Arbeit wurde in Zusammenarbeit mit einem Automobilzulieferer entwickelt, welcher das Ziel verfolgt, mittels am Lenkrad angebrachter Sensoren, den Zustand eines Fahrers bestmöglich zu erfassen. Auf Grundlage dieses erfassten Zustandes wäre es dann vorstellbar, dass ein entsprechendes System helfend eingreifen kann. So soll diese Arbeit erste Grundlagen schaffen und theoretische Hintergründe für diese Problemstellung bereitstellen als auch eine praktische Umsetzung, in Form einer Implementierung, umsetzen.

 

This bachelor thesis deals with the issue how it is possible to capture the current state of a car driver at the best. The branch Affective Computing of computer science cares about how it is feasible to include emotional feelings of a user for designing Human-Computer-Interaction (HCI).
Even for individuals it's a challenging and complex task to detect others emotions, so it is quite interesting how it can be solved only with resources of a computer system. To answer questions of what is an emotion, how it could be influenced or detected, HCI uses theoretical background of the emotional psychology and -theory. Therefore nowadays a lot of knowledge around the word emotion exists and also the present technology is more powerful and mighty than ever. Via special detection devices, such as cameras, acoustic or biometric sensors, a computer system can observe its external environment in a good way.
A system, which is integrated in a car, shall monitor the state of the driver and accordingly react. It is imaginable that it has a calming effect or distracts from a boring situation, e.g. while driving on a motorway. But a lot of questions have to be answered when talking about this idea: How could a system observe the external environment and to which degree is this necessary? Furthermore the data from the sensor system have to be analyzed and interpreted. To answer that questions this work presents ways and means to get from various biological sensor types to the suspected current emotional feeling.
This work was developed with the collaboration of an automobile supplier. By means of different sensor types, integrated in the steering wheel, the current state of the driver should be recorded. So this thesis shall create first foundations for the theoretical background as well as for practical realization.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-180964.html