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Dokument_32.

1. FREMDVERKEHR FAHRT i i Task Task Task fi Task fip Tas Task Base LY ar Basis Basis Basis Bass Visuell manuell SDLP Gy olojo el l oe of TLC thresh O de t O Q J q J q J q J q TLO pot O O O g eo eo I of Bedi TG So To el oe J eo oo Lanex OC O olf el el el of a nen asma SRR2 wi of of el of oe e Fremdverkehr ZERO O Gt et otf el el l I SDST O at O O oe l F ce Oet t otf el o 01 ol mer MLP I elf gt il gt i otl of oe klein FREMDVERKEHR FAHRT w mittel Task Task Basis Basis Task Task Task Me Task ea gro Task fe Task As Basis Me Basis All Basis Basis _ Basis a Basisde SDLP O Og Bl elf vr t t J Effektrichtung der reine 2 g x j t z 1 5 i amp t stabileren Querregelung Tec OLS Gt O I Ol 1 g 24 Vergl Ian mean if Du Ka i it LANEX GU ete GUE off Sr S10 O an SRRO 4 t O vr Cth ll el of oJ ZERO O St Ct otf I ol SDST G t eff O ell et o HFC 2 ot Ctf of Ol O Sy ye MP 1 Ol l Il t ot kognitiv Abbildung 9 3 Effektstarkengruppierung zur Bestimmung der Sensitivitat und der relativen Vergleichbarkeit In Abbildung 9 3 sind die Bedingungen Fremdverkehr und Aufgabenbearbeitung f r alle Lenk und Spurma e sowie das Ma MLP jeweils getrennt nach sekundarer
2. Basis Basis Basis Fahrsimulatorvariante und Effektst rken Kassette Rechnen Bahnauskunft Sichtfeldeinschr nkung e O U U gro mittel klein kein SDLP ei t ol ol oll ol g Plasma Standard TLC mean ei ei er ei et of BJ Plasma 5 Grad TJ Effektrichtung der stabileren TLC thresh ei f al al et et Querregelung TL pet etj ei orj Ol ar Plasma Trapez Keine relative Vergleichbarkeit LANEX ei t SL OL ST el ge gegeben SRR2 t et Projektion Standard SRRo 4 1 f ot of ht are leri er il e St ern T ei ro 7971 ep Projektion 5 Grad SDST ei ef Cr ef eri et iekti ZERO ei ei oil ei 5 6 ee Projektion Trapez MLP l l Q O Og Basis Basis Basis Basis Basis Basis Kassette Rechnen __ Bahnauskunft Kassette Rechnen _ Bahnauskunft E3 ueg S e S amp SDLP wt ot ll l lje etl et eu sel erlo TLC mean ei t f er ot ot eil ei et ef otlet TLCinvesh T F ClO otlet eij 1 Ter etso Ther ei ei er cl otlet ei ei O let ot stil ei ot o CH EC l f siert SRR2 et ei eij or SRRO 4 ei ei otl e ei ef ot of HFC t Of il sto oil et si er ei ot SDST ei ei t or ot et et er cof Sr or ZERO i ei ori et O et oil et eo ei ol of MLP all wi oO A wl ey O ey oJ l Abbildung 11 2 Effektstarkengruppierung zur Bestimmung der Sensitivitat und relative Vergleichbarkeit sekund r
3. lt gt Nulldurchgang Abbildung 5 8 Gl ttung des Lenkradwinkelsignals im Nullbereich Abbildung 5 8 verdeutlicht dieses Vorgehen Der Zahlalgorithmus merkt sich je weils den letzen Wert bevor der Wert 0 erreicht wird und z hlt dann einen Nulldurchgang sobald der erste Wert nach einem Nullwert ein entgegengesetztes Vorzeichen zu dem gemerkten Wert hat Im Beispiel von Abbildung 5 8 sind nach der Gl ttung nur noch zwei Nulldurchg nge vorhanden anstelle der acht Nulldurchg nge im ungegl tteten Signal Obwohl dieses Ma nicht in der DIN EN ISO 17287 2003 enthalten ist wurde es mit betrachtet Es wurde erwartet dass es sich hnlich wie die SRR verh lt Messung der Querregelung 62 5 3 Aussagekraft der Querregelungsma e Im Sinne einer effizienten Untersuchungsdurchf hrung sollten Ma e die redun dante Informationen liefern weitestgehend vermieden werden Da in alle beschriebenen Spurma e die Spurposition einflie t k nnten die betrachteten Spurma e durchaus redundante Informationen liefern Analog verh lt es sich mit der Lenkradposition f r die Berechnung der verschiedenen Lenkma e Dies betrifft nicht nur Ma e innerhalb einer Kategorie Es w re auch denkbar dass Lenk und Spurma e hnliche Informationen liefern da die Lenkbewegungen einen direkten Einfluss auf die Position des Fahrzeugs in der Spur haben Andererseits hat auf Grund des Totbereichs in jeder Lenkung sowie der Tr gheit des Fahrze
4. VARIANTE Experiment 2 124 Wie Tabelle 9 12 entnommen werden kann lag die mittlere Schwierigkeits beurteilung f r die Fahrsimulatorvariante Projektion bei einer Fahrt mit sekund rer Aufgabenbearbeitung unabh ngig von dem Fehlen bzw Vorhandensein von Fremd verkehr ber derjenigen der zugeh rigen Basisfahrt F r die Variante Plasma galt dies f r die Fahrt mit sekund rer Aufgabenbearbeitung Ohne Fremdverkehr verglichen mit der dazugeh rigen Basisfahrt F r die beiden Fahrten Mit Fremdverkehr verhielt es sich bei der Variante Plasma genau anders herum Die Standardfehler fielen eher heterogen aus Zur berpr fung inwieweit die beschriebenen Unterschiede auch einer ent sprechenden Signifikanzpr fung Stand halten wurden f r beide Fahrsimulatorvarianten einseitige Tests gerechnet Von t Tests wurde abgesehen da unklar war inwieweit die Abst nde zwischen den einzelnen Antwortstufen von allen Probanden als quidistant wahrgenommen worden waren vgl Experiment 1 Zun chst soll auf die Ergebnisse der Beurteilung f r die Fahrsimulatorvariante Projektion eingegangen werden F r die Fahrsimulatorvariante Projektion zeigte ein einseitiger Wilcoxon Test dass das Fahren in der vorgegebenen Spur unter der Bedingung Basisfahrt Ohne Fremdverkehr im Vergleich zu der Bedingung sekund re Aufgabenbearbeitung Ohne Fremdverkehr als signifikant einf
5. 34 Abbildung 3 2 Supervisory Driver Model nach Blaauw 1984 u2s4senenne nenne 35 Abbildung 3 3 Wickens vereinfachtes Modell der Informationsverarbeitung aus Frieling und Sonntag 199 eu ee 36 Abbildung 5 1 SDLP Werte bei extremen Spurverl ufen uur s24ssnnnsnnnnnnnnennnennnn 49 Abbildung 5 2 Einschwingverhalten von MLP und SDLP uursssssssnsssnnnnnnnnnnnnnnnnn 50 Abbildung 5 3 Filterung des Spursignals und Einschwingverhalten der MSDLP 51 Abbildung 5 4 Bildung der mittleren SDLP aus dem Verlauf der SDLP 52 Abbildung 5 5 Beispielhafter zeitlicher Verlauf von ty Werten nach Ostl nd etal 12004 nn tenn aaa eet ean 54 Abbildung 5 6 Minimumsbestimmung im zeitlichen Verlauf von ty Werten nach Ostlund etal 12004 ee 55 Abbildung 5 7 Verdeutlichung der Abstandsgr e Adgap im Lenkradwinkelsignal 58 Abbildung 5 8 Gl ttung des Lenkradwinkelsignals im Nullbereich 61 Abbildung 7 1 Abmessungen Fahrsimulatorvariante Projektion 69 Abbildung 7 2 Abmessungen Fahrsimulatorvariante Plasma 70 Abbildung 7 3 Ansicht der Fahrsimulator Projektion links und Plasma rechts 71 Abbildung 7 4 Leuchtdichte bersicht Fahrsimulatorvariante Plasma 72 Abbildung 7 5 Leuchtdichte bersicht Fahrsimulatorvariante Pro
6. Wie Tabelle 10 11 entnommen werden kann lag die mittlere SDLP f r die Modifikation Projektion mit Balken ber derjenigen f r die Modifikation Projektion F r die drei FAHRT Stufen fand sich die niedrigste mittlere SDLP f r Task kognitiv und die h chste f r Task visuell manuell Die Standardfehler fielen nahezu identisch aus Die zweifaktorielle Varianzanalyse f r die Faktoren FAHRT und BALKEN ergab f r den Faktor FAHRT F 1 391 41 077 p lt 01 einen hochsignifikanten Haupteffekt und f r den Faktor BALKEN F 1 4 074 ps lt 05 einen signifikanten Haupteffekt F r die Interaktion fand sich kein signifikantes Ergebnis siehe Anhang A 3 Die aufbauend auf dem signifikanten Haupteffekt BALKEN durchgef hrten t Tests f r abh ngige Stichproben ergaben weder f r die Basisfahrt t 28 0 994 n s noch f r die sekund re kognitive Aufgabe t 28 1 129 n s noch f r die sekund re visuell manuelle Aufgabe t 28 0 840 n s einen signifikanten Unterschied Experiment 3 152 TLOnmean Time to Line Crossing In Tabelle 10 12 befinden sich Mittelwerte und Standardfehler f r das Ma TLCmean getrennt nach Bedingung f r die Faktoren FAHRT und BALKEN Tabelle 10 12 Ma TLCmean Mittelwerte und Standardfehler Faktoren FAHRT und BALKEN BALKEN Projektion Projektion mit Balken Zeilenmittelwerte x Basis 3 59 0 09 3 83 0 11 3 71 0 80
7. Ohne 9 07 0 02 0 10 0 02 Tabelle A 2 6 Ma ZERO Mittelwerte und Standardfehler VARIANTE Plasma Projektion Ir Mit 5 78 0 94 6 24 0 56 Basis FAHRT FREMDVERKEHR Ohne 4 78 0 57 4 97 0 65 Task Mit 8 36 1 11 10 20 1 01 Ohne 7 82 0 80 9 26 1 05 Anhang A 2 A 2 2 2 Task kognitiv Tabelle A 2 7 Ma TLCshresn Mittelwerte und Standardfehler VARIANTE Plasma Projektion De Mit 0 02 0 01 0 02 0 01 Basis FAHRT FREMDVERKEHR Ohne 0 01 0 00 0 04 0 01 Mit 0 00 0 00 10 01 0 00 Task Ohne 0 01 0 00 0 03 0 01 Tabelle A 2 8 Ma TLC Mittelwerte und Standardfehler VARIANTE Plasma Projektion Mit 0 01 0 00 10 00 0 00 Basis Ohne 0 00 0 00 0 01 0 00 FAHRT FREMDVERKEHR Mit 0 00 0 00 0 00 0 00 Task Ohne 0 00 0 00 0 01 0 00 Tabelle A 2 9 Ma LANEX Mittelwerte und Standardfehler VARIANTE Plasma Projektion Mit 0 09 0 03 0 05 0 02 Basis 0 11 0 05 FAHRT FREMDVERKEHR Ohne 0 07 0 02 gt Mit 0 03 0 01 0 03 0 02 Task i Ohne 0 03 0 01 0 05 0 02 231 Anhang A 2 Tabelle A 2 10 Ma MLP Mittelwerte und Standard
8. Basis Task visuell manuell FAHRT Task 28 Pbn kognitiv Bahn Task kognitiv Rechnen Die Sichtbedingung Standard bestand jeweils aus der Gr e des Sichtfeldes welche beide Varianten standardm ig umfassten Das vertikale Sichtfeld fiel unter dieser Sichtbedingung f r die Variante Projektion f r welche die drei Sichtbedingungen in Abbildung 11 1 exemplarisch dargestellt sind gr er aus Abbildung 11 1 Sichtbedingungen 5 Grad links Trapez rechts und Standard unten f r die Variante Projektion F r die Sichtbedingung 5 Grad wurde das Sichtfeld abgesehen von einem ent sprechenden Kreisausschnitt um den Fluchtpunkt herum komplett abgedeckt Dieser Experiment 4 175 Kreisausschnitt war so gew hlt dass insgesamt ein Sehwinkel von 5 Grad resultierte Dem Fahrer stand damit nur noch einer von zwei Bezugspunkten f r die Querregelung zur Verf gung vgl Land amp Horwood 1995 Eine parallele periphere Informations verarbeitung war f r beide Varianten ausgeschaltet Anders als bei Experiment 1 war der sichtbare Ausschnitt fixiert und konnte nicht durch entsprechende Kopfbewegungen ver ndert werden vgl Abbildung 11 1 Unter dieser Bedingung verf gten beide Varianten ber exakt gleich viele visuelle Informationen im vertikalen Bereich Die Sichtbedingung Trapez setzte sich aus dem Kreis von 5 Grad um den Fluchtpu
9. Beginn Kassette wechseln Startpunkt Beginn Kassette wechseln Beginn Subtraktion Abbildung 9 1 Schematische Darstellung der Strecke f r Experiment 2 Da bei diesem Experiment zus tzlich sekund re Aufgaben zu bearbeiten waren wurde die vorgegebene Geschwindigkeit im Vergleich zu dem vorherigen Experiment auf 120 km h gesenkt Der Fremdverkehr war f r die Bedingung Mit so konfiguriert wie in Abschnitt 7 3 beschrieben Der Proband war der einzige Verkehrsteilnehmer auf der rechten Spur da es nicht um die Untersuchung von Nachfolgefahrten ging Der Fremdverkehr auf der mittleren und linken Spur war so konfiguriert dass der Proband von den Fremdfahr zeugen links berholt wurde Die Frequenz des berholens alle drei bis f nf Sekunden sorgte f r einen stetigen aber nicht zu dichten Fahrzeugstrom auf der mittleren bzw Experiment 2 109 linken Spur Bei der Bedingung Ohne war der Proband wie bei Experiment 1 der einzige Verkehrsteilnehmer W hrend f r die Bearbeitung der kognitiven Aufgabe keine weiteren Ger te ben tigt wurden musste f r die visuell manuelle Aufgabe das CARIN System in die Sitzkiste eingebaut werden vgl Abbildung 9 2 F r die Durchf hrung der Aufgabe war der rechte obere umrandete Knopf entscheidend Abbildung 9 2 CARIN System und Kassetten Eine Standardkamera im Cockpit der Sitzkiste sowie ein Monitor an dem Versuchs leiterplatz erm
10. Fahrten Ohne Fremdverkehr zeigten tendenziell niedrigere mittlere SDST Werte verglichen mit entsprechenden Fahrten Mit Fremdverkehr Die mittlere SDST f r die sekund re kognitive Aufgabe lag tendenziell ber derjenigen f r die Basisfahrt Die Standardfehler waren in etwa vergleichbar Die Varianzanalyse f r die Task kognitiv ergab f r keinen der drei Faktoren einen signifikanten Haupteffekt Keine Interaktion fiel signifikant aus siehe Anhang A 2 Experiment 2 120 9 3 2 4 SRR Anzahl der Steering Wheel Reversals pro Minute In Tabelle 9 10 sind die Mittelwerte mit den dazugeh rigen Standardfehlern f r das Ma SRR2 getrennt nach Bedingung dargestellt Task steht dabei f r die sekund re visuell manuelle Aufgabe Tabelle 9 10 Ma SRR Gap 2 Mittelwerte und Standardfehler Task visuell manuell FAHRT Basis Task FREMDVERKEHR FREMDVERKEHR Mit Ohne Mit Ohne Zeilenmittel werte X Plasma 4 40 1 34 3 16 0 48 15 46 2 34 14 66 2 9 42 1 37 san Pisma 0 1 34 3 16 0 48 15 46 2 34 14 66 2 06 1 37 Projektion 9 64 1 99 7 39 1 45 22 51 2 27 19 14 1 87 14 67 1 37 Spaltenmittel 7 05 1 20 5 27 0 77 18 99 1 63 16 90 1 39 werte y1 Spaltenmittel 6 15 0 86 17 94 1 40 werte Ya Wie Tabelle 9 10 zeigt fiel die SRR2 f r die Fahrsimulatorvari
11. Experiment 2 bew hrt hatte Die Gr nde f r die Wahl und die Realisierung entsprechen denjenigen f r Experiment 2 vgl Abschnitt 9 2 2 Die sekund re kognitive Aufgabe sollte das Kurzzeitged chtnis beanspruchen dar ber hinaus aber Vorkenntnisse der Pro banden als St rvariable ausschlie en Die Suche nach einer passenden sekund ren kognitiven Aufgabe f hrte zu einer Aufgabe welche bereits von den Kollegen der TU Chemnitz erfolgreich eingesetzt worden war Die Aufgabe bestand darin bei der elektronischen Bahnauskunft anzurufen um mit Hilfe des Sprachsystems die Ankunftszeit eines Zuges an einem vorgegebenen Bahnhof in Erfahrung zu bringen Der Vorteil dieser Aufgabe wurde darin gesehen dass sich alle Probanden in vergleichbaren Intervallen auf die Antworten des elektronischen Systems konzentrieren mussten Die Faktoren VARIANTE Plasma vs Projektion SICHTFELD bei schlechter Bildqualit t Projektion klein Balken vs Projektion mit Balken BALKEN bei schlechter Bildqualit t Projektion vs Projektion mit Balken und QUALIT T bei kleinem Sichtfeld Plasma vs Projektion klein Balken waren jeweils zweifach gestuft Die Einschr n kungen in der Globalitat der Aussage zu diesen Einflussfaktoren sind auf technische Begrenzungen zur ckzuf hren So gibt es beispielsweise keine Plasmabildschirme ohne Balken oder mit einer Gr e des Sichtfeldes wie sie bei einer Projektionsleinwand m gl
12. Projektion Projektion klein mit Balken Balken Sr Basis 0 04 0 04 0 07 0 05 0 00 0 00 0 07 0 07 Task visuell manuell 1 36 0 44 0 75 0 19 1 29 0 38 0 72 0 22 Task kognitiv 0 10 0 07 0 03 0 03 0 10 0 07 0 03 0 03 Anhang A 3 243 Tabelle A 3 4 Ma MLP Mittelwerte und Standardfehler getrennt nach Bedingung MODIFIKATION Plasma Projektion Projektion Projektion klein mit Balken Balken apps Basis 1 66 0 04 1 76 0 04 1 66 0 03 1 72 0 04 Task visuell manuell 1 57 0 04 1 71 0 04 1 57 0 05 1 70 0 04 Task kognitiv 1 70 0 04 1 76 0 04 1 67 0 04 1 75 0 04 Tabelle A 3 5 Ma HFC Mittelwerte und Standardfehler getrennt nach Bedingung MODIFIKATION Plasma Projektion Projektion Projektion klein mit Balken Balken ST Basis 0 07 0 00 0 07 0 00 0 07 0 00 0 06 0 00 Task visuell manuell 0 13 0 01 0 12 0 01 0 13 0 01 0 12 0 01 Task kognitiv 0 08 0 01 0 07 0 00 0 08 0 01 0 07 0 01 Tabelle A 3 6 Ma ZERO Mittelwerte und Standardfehler getrennt nach Bedingung MODIFIKATION Plasma Projektion Projektion Projektion klein mit Balken Balken En Basis 4 29 0 33 3 83 0 36 3 64 0 29 3 83 0 33 Task vis
13. Projektion Be 2 54 0 14 2 32 0 16 FAHRT ee 2 86 0 12 3 04 0 20 en 2 93 0 20 2 57 0 16 Wie Tabelle 11 18 entnommen werden kann fand sich bei der Variante Plasma die h chste Ablenkungswirkung f r die Task visuell manuell und bei der Variante Projektion f r die Task kognitiv Rechnen Bei beiden Varianten fiel die Beurteilung f r die Ablenkungswirkung der Task kognitiv Bahn am niedrigsten aus Die Standardfehler waren in etwa vergleichbar F r die statistische berpr fung der Unterschiede in der Beurteilung der Fahrten mit sekund rer Aufgabenbearbeitung unter der Sichtbedingung Standard wurden f r beide Varianten zun chst ein Friedman Test mit drei abh ngigen Stichproben gerechnet Experiment 4 191 F r die Variante Plasma fiel der Friedman Test nicht signifikant aus X 4 861 n s F r die Variante Projektion zeigte der Friedman Test ein hochsignifikantes Ergebnis X 10 842 p lt 01 Zur berpr fung welche Unterschiede in der Beurteilung der beiden kognitiven Aufgaben jeweils im Vergleich zu der visuell manuellen Aufgabe signifikant ausfielen wurden f r die Variante Projektion zwei einseitige Wilcoxon Tests gerechnet Eine einseitiger Wilcoxon Test ergab dass die Task visuell manuell im Vergleich zu der Task kognitiv Rechnen als signifikant weniger ablenkend eingestuft wurde Z 2 101 p lt 05 Der andere einseitige Wilcoxon
14. Source as df F Np Between subjects VARIANTE V 0 006 1 0 743 0 024 Fehler V 0 237 30 Within subjects FREMDVERKEHR R 0 007 1 3 098 0 094 VxR 0 000 1 0 013 0 000 Fehler R 0 065 30 FAHRT F 0 034 1 15 585 0 342 VxF 0 000 1 0 164 0 005 Fehler F 0 066 30 RxF 0 001 1 0 575 0 019 VxRxF 0 000 1 0 052 0 002 Fehler Rx F 0 041 30 Anmerkung ps 01 Tabelle A 2 18 Ma TLCmean Ergebnisse der Varianzanalyse Source as df F Np Between subjects VARIANTE V 6 009 1 3 490 0 104 Fehler V 51 648 30 Within subjects FREMDVERKEHR R 0 084 1 0 668 0 022 VxR 0 234 1 1 861 0 058 Fehler R 3 768 30 FAHRT F 4 964 1 29 481 0 496 VXF 0 076 1 0 454 0 015 Fehler F 5 051 30 RxF 0 001 1 0 012 0 000 VxRxF 0 112 1 0 902 0 029 Fehler Rx F 3 711 30 Anmerkung p 01 Anhang A 2 236 Tabelle A 2 19 Ma SDST Ergebnisse der Varianzanalyse Source as df F Np Between subjects VARIANTE V 0 013 1 0 297 0 010 Fehler V 1 292 30 Within subjects FREMDVERKEHR R 0 033 1 3 144 0 095 VxR 0 001 1 0 133 0 004 Fehler R 0 310 30 FAHRT F 0 002 1 0 239 0 008 VxF 0 013 1 2 083 0 065 Fehler F 0 190 30 RxF 0 008 1 1 140 0 037 VxRxF 0 000 1 0 016 0 001 Fehler Rx F 0 214 30 Tabelle A 2 20 Ma SRR0 4 Ergebnisse der Varianzanalyse Source as df F Np Between subjects VARIANTE V 17 405 1 0 072 0 002 Fehler V 7274 249 30 Within subjects FREMDVERKEHR R 233 820 1 16 383 0 353 VxR 20 576 1 1 442 0 046 Fehler
15. Tabelle 10 14 Ma SRR2 Mittelwerte und Standardfehler Faktoren FAHRT und BALKEN BALKEN Projektion Projektion mit Balken Zeilenmittelwerte X FAHRT Basis 4 19 0 65 3 35 0 72 3 77 0 52 Task visuell manuell 9 86 1 31 9 00 1 08 9 43 1 12 Spaltenmittelwerte y 7 03 0 76 6 18 0 67 Die deskriptive Betrachtung zeigt vgl Tabelle 10 14 dass die mittlere SRR2 f r die Variante Projektion ber derjenigen f r die Simulatormodifikation Projektion mit Balken lag Die FAHRT Stufe Task visuell manuell zeigte im Vergleich zu der FAHRT Stufe Basis die h here mittlere SRR2 Die Standardfehler waren innerhalb einer FAHRT Stufe in einer vergleichbaren Gr enordnung Die zweifaktorielle Varianzanalyse f r die Faktoren FAHRT und BALKEN ohne die kognitive Aufgabe lieferte f r den Faktor FAHRT einen hochsignifikanten Haupteffekt F 1 21 348 ps 01 Der Faktor BALKEN sowie die Interaktion fielen nicht signifikant aus siehe Anhang A 3 Abschlie end soll auf die Ergebnisse f r das Ma SRRo 4 f r die Faktoren FAHRT und BALKEN eingegangen werden Die entsprechenden Mittelwerte und Standardfehler befinden sich in Tabelle 10 15 Tabelle 10 15 Ma SRR0 4 Mittelwerte und Standardfehler Faktoren FAHRT und BALKEN BALKEN Projektion Projektion mit Balken Zeilenmittelwerte x FAHRT Basis 36 84 1 93 36 62
16. Task kognitiv t 28 2 788 p lt 01 Zur berpr fung ob sich die SRRo 4 Werte f r die beiden Varianten bei der FAHRT Stufe Basis bzw bei der Fahrt mit sekund rer Aufgabenbearbeitung Task kognitiv signifikant unterschieden wurden zwei weitere einseitige t Tests f r abh ngige Stichproben gerechnet Die SRR0 4 Werte fielen bei der FAHRT Stufe Basis f r die Variante Projektion verglichen mit der Variante Plasma hochsignifikant niedriger aus t 28 2 484 p lt 01 Ein Vergleich der beiden Varianten hinsichtlich der Aufgabenfahrt Task kognitiv ergab ebenfalls hochsignifikant niedrigere SRRo 4 Werte f r die Variante Projektion t 28 2 619 ps 01 Zusammenfassend l sst sich sagen dass die varianzanalytische Auswertung nur f r das Ma SRRo 4 einen signifikanten Haupteffekt f r den Faktor VARIANTE ergab Der Vergleich der beiden Varianten Plasma und Projektion erbrachte f r die FAHRT Stufe Basis und f r die FAHRT Stufe Task kognitiv die stabilere Querregelung zugunsten der Variante Projektion Der Faktor FAHRT war durchweg hochsignifikant Die t Tests f r abh ngige Stichproben zwischen der Fahrt mit sekund rer visuell manueller Aufgabenbearbeitung und der Basisfahrt ergaben bei allen vier Ma en die instabilere Querregelung f r die Fahrt mit sekund rer visuell manueller Aufgabenbearbeitung Experiment 3 151 Die t Tests f r abh ngige Stichproben zw
17. enordnung Zur berpr fung der statistischen Bedeutsamkeit dieses Unterschiedes wurde ein einseitiger Wilcoxon Test gerechnet Experiment 3 163 welcher eine hochsignifikant geringere Schwierigkeitsbeurteilung zugunsten der Variante Projektion ergab Z 2 588 p lt 01 10 3 4 Qualitative Effektst rkenbetrachtung Die qualitative Auswertung der Effektst rken lief nach dem selben Muster ab wie bereits bei Experiment 1 und 2 Anders als bei den vorangegangenen Experimenten wurde hier die Fahrsimulatorvariante bzw deren Bildgebung variiert Von besonderem Interesse waren die Vergleiche zwischen der regul ren Fahrsimulatorvariante Plasma und der auf dasselbe Blickfeld maskierten Modifikation Projektion klein Balken welche sich lediglich in ihrer Bildqualit t unterschieden Neben dem direkten Vergleich der beiden unver nderten Fahrsimulatorvarianten wurde auch die Variante Projektion mit der Modi fikation Projektion mit Balken welche ber vertikale Balken bei ansonsten identischem Blickfeld verf gte verglichen Bei der folgenden Ergebnisbeschreibung wird das Ma MLP gesondert betrachtet In Abbildung 10 4 sind die Effektstufen f r alle vier Modifikationen sowohl f r die Bedingung Basisfahrt vs Kassette als auch f r die Bedingung Basisfahrt vs Bahnauskunft zu sehen MODIFIKATIONEN Bas
18. wurde das Sichtfeld abgesehen von einem entsprechenden Kreisausschnitt um den Fluchtpunkt herum komplett abgedeckt vgl Abbildung 11 1 Die Sichtbedingung Trapez setzte sich aus dem Kreis von 5 Grad um den Fluchtpunkt und der vertikalen Information des unteren mittleren Bildschirms bzw der unteren mittleren Projektionswand zusammen Die brigen Teile der Szenerie wurden softwareseitig abgedeckt vgl Abbildung 11 1 Da ein wichtiges Ziel darin bestand eine gewisse Vergleichbarkeit ber alle vier Experimente hinweg sicherzustellen wurde die gefahrene Strecke die Konfiguration des Fremdverkehrs sowie der Startpunkt f r Versuchsfahrten und f r die Eingew hnungsfahrt ohne Modifikationen von Experiment 2 bernommen Die einzelnen Bedingungen wurden anhand einzelner Durchg nge realisiert Die gefahrene Strecke pro Fahrt mit Aufgaben bearbeitung bzw Basisfahrt war identisch zu Experiment 3 siehe Abbildung 9 1 in Abschnitt 9 2 3 F r die Bearbeitung der sekund ren Aufgabe Task visuell manuell war das CARIN System im Einsatz vgl Experiment 2 Die Realisierung der sekund ren Aufgabe Task kognitiv Bahn war identisch zu derjenigen in Experiment 3 Die Versuchsper sonen telefonierten mittels Head Set Sie erhielten Karten mit den relevanten Informationen vgl Tabelle 10 5 in Abschnitt 10 2 3 Die umgedrehten Karten wurden zusammen mit den Kassettenh llen auf dem Beifahrersitz platziert siehe Abbildung 9 2 in A
19. Tabelle 10 4 Bearbeitungsabfolgen f r den Faktor FAHRT FAHRT 1 FAHRT 2 FAHRT 3 FAHRT 4 FAHRT 5 FAHRT 6 Bahnauskunft Bahnauskunft Basisfahrt Basisfahrt Basisfahrt Bahnauskunft Basisfahrt Bahnauskunft Kassette Basisfahrt Basisfahrt Bahnauskunft Bahnauskunft Kassette Als objektive abh ngige Variablen wurden die vier Lenk und Spurma e heran gezogen die bereits bei den Experimenten 1 und 2 f r die Hypothesenpr fung eingesetzt worden waren Standardabweichung der lateralen Position SDLP eine Berechnungs variante der Time to Line Crossing TLCmean Standardabweichung des Lenkwinkels SDST und Anzahl der Steering Wheel Reversals pro Minute Gap 2 SRR2 bzw Gap 0 4 SRRo 4 Ausgew hlte Fragebogendaten bzw Antworten auf m ndliche Fragen bildeten die subjektiven abh ngigen Variablen vgl Fragebogen C2a bzw C2b F r die Beurteilung der Sensitivit t der einzelnen Ma e wurden alle verbleibenden Ma e berechnet vgl Abschnitt 5 1 und 5 2 Auf der Seite der Lenkma e handelte es sich um die Anzahl der Nulldurchg nge pro Kilometer ZERO und den Hochfrequenzkomponentenanteil des Lenkwinkels HFC Die Spurma e setzten sich aus der Mittleren lateralen Position MLP der Anzahl der Spur berschreitungen pro Kilometer LANEX sowie der zwei weiteren Berechnungsvarianten der Time to Line Crossing TLC thresh und TLC zusammen 10 2 3 Material und Ger te Auch bei Experime
20. gew hrt wurde Die Querregelung betreffend wurde kein wesentlicher Unterschied zu dem kompletten Sichtfeld festgestellt Auch bei dem Man verfahren durch einen abgesteckten Kurs wurde kein wesentlicher Unterschied in den Man verfehlern festgestellt Allerdings wurden die Probanden mit dem eingeschr nkten Sichtfeld langsamer Da es sich bei dem Experiment um einen Realversuch handelte wurden was die Querregelung betrifft nur in sehr geringem Umfang Ma e erhoben Dieser Umstand tritt bei Untersuchungen in realen Fahrzeugen h ufig auf da es oft schwer ist Fahrzeuge so zu instrumentieren dass sie Querregelungsma e zuverl ssig erfassen vgl beispielsweise Stanton Young Walker Turner amp Randle 2001 Jamson 2001 hingegen fand anders als Chatziastros et al 1999 und Wood und Troutbeck 1992 bei einer Untersuchung mit den Sichtfeldern von 50 120 und 230 Hinweise darauf dass eine Vergr erung des Sichtfeldes Verbesserungen bei Geschwindigkeitswahl und Querregelung brachte Eine in diesem Versuch ebenfalls durchgef hrte Variierung der Aufl sung hatte anders als bei Chatziastros et al 1999 keinen Einfluss Leider wurden auch bei diesem Versuch wie bei Wood und Troutbeck 1992 nur in sehr geringem Umfang Ma e der Querregelung erhoben Neben Aufl sung und Sichtfeld k nnen sich Fahrsimulatorvarianten auch hin sichtlich Kontrast und Leuchtdichte unterscheiden Hier zeigten die Untersuchungen von Owens und Tyrell
21. 1 75 0 16 0 48 0 20 Task 1 67 1 61 1 65 1 60 visuelli nuell 1 OSE 0220 026 156 0 24 kiga 0 22 Task kognitiv 1 52 1 56 1 61 1 55 FAHRT Bahn 1 56 0 22 019 oar 170 0 22 0 20 0 22 Task kognitiv 1 60 1 65 1 71 1 66 Rechnen 1 58 0 22 023 1 27 117049 019 o 23 Anhang A 4 259 Tabelle A 4 5 Ma HFC Mittelwerte und Standardfehler getrennt nach Bedingung VARIANTE Plasma Projektion SICHT SICHT Standard Trapez 5 Grad Standard Trapez 5 Grad 0 02 0 03 0 02 0 03 Basis 0 05 0 03 0 02 0 02 0 05 0 03 0 02 0 04 Task 0 15 0 16 0 16 0 17 visuell manueir 919 0 09 09 oon 123011 0 07 0 09 Task kognitiv 0 04 0 03 0 03 0 04 FAHRT Bahn 0 05 0 03 0 03 0 02 005 0 03 go2 0 03 Task kognitiv 0 04 0 04 0 05 0 05 Rechnen 0 07 0 04 0 03 oga 9980 04 0 08 0 08 Tabelle A 4 6 Ma ZERO Mittelwerte und Standardfehler getrennt nach Bedingung VARIANTE Plasma Projektion SICHT SICHT standard Trapez 5 Grad Standard Trapez 5 Grad ee 3 84 3 80 3 43 3 88 Basis 5 30 2 63 2 14 2 10 6 04 2 81 2 10 2 74 Task 10 17 9 80 11 20 10 12 visuelli nuell aay ads A Task kognitiv 4
22. 2000 Hypothese 6a Die Schwierigkeit in der vorgegebenen Spur zu fahren sollte f r die unmodifizierte Variante Projektion verglichen mit der unmodifizierten Variante Experiment 3 136 Plasma h her eingestuft werden Dies wurde wie in Hypothese 4 begr ndet vor allem wegen der h heren Aufl sung und wegen des Vorhandenseins eines starken visuellen Bezugspunktes in Form der vertikalen Balken vermutet Hypothese 6b Fahrten mit sekund rer visuell manueller Aufgabenbearbeitung in den unmodifizierten Fahrsimulatorvarianten sollten im Vergleich zu Fahrten mit sekun d rer kognitiver Aufgabenbearbeitung als ablenkender empfunden werden Dies wurde aufgrund der n tigen Blickabwendungen von der Fahrbahn vermutet wodurch das Risiko prinzipiell steigen sollte von der Fahrbahn abzukommen 10 2 Methode 10 2 1 Versuchspersonen F r dieses Experiment wurden Fahrsimulator Neulinge als Probanden gew hlt um untersuchungs bergreifende Betrachtungen zu erm glichen Im Gegensatz zu den beiden vorherigen Untersuchungen wurden bei diesem Experiment nur M nner als Probanden eingesetzt Die nderung wurde vorgenommen da bislang nur Frauen von Simulator belkeit betroffen waren Dieser Umstand deckt sich mit Befunden aus der Literatur vgl Stanney Hale Nahmens amp Kennedy 2003 Mit dieser Ma nahme sollte der Versuch unternommen werden die Anzahl m glicher Ausf lle aufgrund von Simulator belkeit gering zu halten Insges
23. 8 2 4 Versuchsdurchf hrung und Instruktion Der Versuch fand im Zeitraum vom 08 11 04 29 11 04 im Forschungs und Innovationszentrum FIZ in M nchen statt und wurde vollst ndig von der Autorin durch gef hrt Die beiden Fahrsimulatorvarianten befanden sich in unterschiedlichen R umen die hinsichtlich ihrer Umgebungsbedingungen vergleichbar waren Bei beiden Varianten befand sich die Bedienkonsole der VL in demselben Raum wie der Fahrsimulator Sichtkontakt zwischen dem Probanden und der VL war nicht gegeben Die r umliche Entfernung zu dem Probanden war jeweils so gro dass dieser w hrend der Versuchs fahrten nicht durch die Anwesenheit der VL gest rt wurde Der Proband konnte zu festgelegten Zeitpunkten ber das Mikrofon instruiert werden Das Verhalten des Probanden wurde mittels Kamera und Monitor bei beiden Fahrsimulatorvarianten st rungsfrei berwacht Beide R ume konnten weitestgehend abgedunkelt werden so dass die Fahrszene jeweils gut erkennbar war Der erste der beiden Versuchsdurchg nge begann nach der Begr ung mit dem Ausf llen des demografischen Fragebogens A1 Anschlie end wurde der Proband in die Fahrsimulatorvariante eingewiesen Der Fahrersitz wurde so eingestellt dass der Aug punkt bei allen Probanden 1 2 Meter ber dem Boden lag Im Rahmen einer f nfmin tigen Eingew hnungsfahrt lernte der Proband die jeweilige Fahrsimulatorvariante kennen W hrend dieser Fahrt wurde der Proband instruiert drei Spurwe
24. Ann herungen zu dem linken Spurrand und in der unteren H lfte f r die Ann herungen an den rechten Spurrand aufgetragen F r die Berechnung des eigentlichen TLC Ma es aus diesem zeitlichen Verlauf sind weitere Schritte notwendig wobei verschiedene M glichkeiten existieren In der Hauptsache werden zun chst die Minima im ty Verlauf bestimmt stlund et al 2004 schlagen vor bei dieser Minimumsbestimmung alle t Werte gr er als 20 Sekunden zu ignorieren und nur Wellent ler mit einer zeitlichen Dauer gr er einer Sekunde zu betrachten vgl Abbildung 5 6 Minima von Wellent lern mit einer Intervallbreite von gr er als 1 Sekunde Abbildung 5 6 Minimumsbestimmung im zeitlichen Verlauf von ty Werten nach stlund et al 2004 Eine von stlund et al 2004 vorgeschlagene Variante die TLCnean betrachtet den Mittelwert aller gefundener Minima Wie bereits beschrieben werden hier Minima gr er als 20 Sekunden ignoriert Minima von Wellent lern mit einer Breite kleiner als eine Sekunde werden ebenfalls nicht ber cksichtigt Der Mittelwert TLCmean berechnet sich aus der Summe aller Minimumswerte min tlc geteilt durch die Anzahl aller Minima Ntic gem Formel 7 Nie gt min o i l TLC mean s 7 n tle Je geringer der TLChean Wert ausf llt desto kritischer ist die Fahrleistung einzuschatzen Die vielen kleinen Minimumswerte bedeuten dass der Fahrer haufiger kurz vor einer
25. Dazu muss daf r gesorgt werden dass der Expansionsfokus und das Ziel der Bewegung zusammenfallen Damit reicht alleine die Auswertung der Eigenschaft des Flussfeldes um eine geradlinige Steueraufgabe zu bew ltigen Eine interne Repr sen tation der Umwelt ist nicht notwendig Dies erkl rt weshalb ein Organismus auch in der Lage ist in unbekannter Umgebung erfolgreich zu navigieren Gibsons Ansatz des optischen Flusses hatte und hat einen gro en Einfluss auf die Forschung Allerdings ist dieser Ansatz nur g ltig wenn das gesamte Blicksystem des Menschen als starr angesehen wird also weder Augen noch Kopfbewegung entkoppelt von einer nderung der Bewegungsrichtung stattfinden vgl beispielsweise Warren Mestre Blackwell amp Morris 1991 oder Wilkie amp Wann 2002 In der Realit t finden jedoch Augen und Kopfbewegungen statt die von der Bewegungsrichtung entkoppelt sind In diesem Fall stimmt die Bewegungsrichtung nicht mehr mit dem Fokus der Expansion berein Da Blickrichtung und Bewegungsrichtung entkoppelt sind kann zur Erkl rung auch nicht mehr eine feste Bildebene angenommen werden Bildebene ist im allgemeinen Fall die Retina weswegen hier vom retinalen Fluss gesprochen wird Die Flussbilder auf der Retina f r geradlinige oder kurvige Bewegungen k nnen bei gleichzeitigen Blickbewegungen zweideutig sein So ist beispielsweise das retinale Flussfeld welches entsteht wenn bei geradliniger Bewegung eine Blickbewegung abseit
26. Der Ausdruck avg bezeichnet dabei den Mittelwert ber alle Auslenkungen SDST peN 10 Auch bei der SDST handelt es sich um ein Ma der zentralen Tendenz so dass hier hnliche Probleme zu erwarten sind wie beispielsweise bei der SDLP siehe Abschnitt 5 1 2 Das Lenksignal welches die Grundlage der SDST Berechnung darstellt d rfte allerdings hochfrequenter als das Spursignal sein da sich auf Grund der Tr gheit des Fahrzeugs nicht jede Lenkbewegung in einer Positions nderung niederschl gt Die Streckenabh ngigkeit dieses Ma es wird als recht hoch eingesch tzt Kurvige Strecken zwingen den Fahrer zu st rkeren Lenkbewegungen die sich entsprechend in der SDST niederschlagen vgl beispielsweise DIN EN ISO 17287 2003 Bei der SDLP vgl Abschnitt 5 1 2 ist hingegen nicht zwangsl ufig Streckenabh ngigkeit gegeben da bei kurvigen Strecken die individuelle Fahrstrategie hinzukommt Der Fahrer kann also beispielsweise eine Kurve schneiden oder voll ausfahren Bei der Verwendung dieses Ma es muss darauf geachtet werden dass nur Abschnitte mit hnlicher Streckenf hrung verglichen werden damit sinnvolle Aussagen Abk rzung f r die englische Bezeichnung Standard Deviation of Steering Wheel Angle Messung der Querregelung 58 beispielsweise ber den Einfluss von sekund rer Aufgabenbearbeitung getroffen werden k nnen 5 2 2 Steering Reversal Rate SRR Dieses Ma wurde von McLean und Hoffman 1975 vorges
27. Der statische Fahrsimulator verf gte ber ein Lenkrad und Gaspedal mit dynamischer R ckmeldung Akronym f r Human Machine Interface And the Safety of Traffic in Europe 3 Das zur Studie ver ffentlichte Projektpapier hat den Verf gbarkeitsvermerk Restricted until approved Project Im Gegensatz dazu tr gt die ebenfalls zum HASTE Projekt geh rende Ver ffentlichung des Konzeptpapiers von Roskam et al 2002 den Verf gbarkeitsvermerk Unrestricted Public Gleichwohl ist die zitierte Studie von Ostlund et al 2004 in dieser Form auf der im Literaturverzeichnis angegebenen Internetseite der Europ ischen Union ffentlich verf gbar Nach Kenntnis der Autorin handelt es sich dabei um die einzig verf gbare und aktuellste Version dieses Dokuments Fahrsimulatoren und Fahrsimulation 44 Auch kann auf Grund der ver ffentlichten Ergebnisse aus der HASTE Studie Ostlund et al 2004 nicht eindeutig geschlossen werden ob es wesentliche Unter schiede zwischen Fahrsimulatoren eines Typs gibt Wie bereits erwahnt wurden hier nur die mittleren Effektstarken und die minimalen und maximalen Effektstarken innerhalb einer Aufgabenschwierigkeitsstufe genannt Bei der Beschreibung der Einzelexperimente fehlen die Streuungen so dass sich eine Nachberechnung schwierig gestaltet Das Szenario Autobahnfahrt wurde nur an einem statischen und einem dynamischen Fahrsimulator getestet so dass Aussagen ber verschiedene Fahrsimulatoren hinweg
28. Dies sollte anhand von vier ausgew hlten Lenk und Spurma en festgestellt werden Die Fragen wurden anhand einer speziell angepassten Refraktionsbrille sowie der beiden statischen Fahrsimulatorvarianten der BMW Group untersucht Damit f r alle Probanden eine vergleichbare Aufgabenschwierigkeit gegeben war nahmen nur Proban den ohne Vorerfahrung mit Fahrsimulatorfahrten an der Untersuchung teil Weiterhin wurde eine Sollgeschwindigkeit von 140 km h vorgegeben und die Probanden wurden instruiert so zu fahren wie sie es unter realen Bedingungen auch tun w rden Hypothese 1 welche besagte dass eingeschr nkte Sicht zu instabilerer Querregelung f hren sollte konnte f r die Fahrsimulatorvariante Projektion vollst ndig best tigt werden Bei allen berpr ften Spur und Lenkma en f hrte die Sicht einschr nkung zu einer instabileren Querregelung gem Abschnitt 7 4 2 Bei der Fahrsimulatorvariante Plasma f hrte die Sichtfeldeinschr nkung jedoch nur bei den Spurma en vollst ndig zu signifikanten Ergebnissen Bei den Lenkma en zeigten SDST SRR2 und SRRo 4 keine signifikanten Ergebnisse weswegen bei Anwendung des strengen Kriteriums bei der Signifikanzpr fung vgl Abschnitt 8 3 2 die Hypothese f r die Lenkma e abgelehnt werden musste obgleich die Effektrichtung auch hier eine instabilere Fahrzeugf hrung andeutete Das im Vergleich zu der Fahrsimulatorvariante Projektion nicht signifikante Abschneiden der dre
29. FAHRT Task visuell manuell 2 83 0 12 2 77 0 09 2 80 0 09 Task kognitiv 3 68 0 11 3 81 0 11 3 75 0 09 Spaltenmittelwerte y 3 37 0 07 3 47 0 08 Wie die deskriptive Betrachtung von Tabelle 10 12 zeigt lag die mittlere TLCmean f r die Variante Projektion unter derjenigen f r die Simulatormodifikation Projektion mit Balken Hinsichtlich der drei FAHRT Stufen fand sich absolut gesehen die h chste TLCmean f r Task kognitiv und die niedrigste f r Task visuell manuell Die mittleren TLCmean Werte f r die beiden FAHRT Stufen Task kognitiv und Basis lagen dabei sehr nah beieinander Die Standardfehler waren in einer vergleichbaren Gr enordnung Die zweifaktorielle Varianzanalyse f r die Faktoren FAHRT und BALKEN ergab f r den Faktor FAHRT einen hochsignifikanten Haupteffekt F 1 821 56 818 ps 01 F r den Faktor BALKEN und die Interaktion fand sich kein signifikantes Ergebnis siehe Anhang A 3 SDST Standardabweichung des Lenkwinkels Tabelle 10 13 enth lt aufgeschl sselt nach den Bedingungen die mittleren SDST Werte und Standardfehler f r die Faktoren FAHRT und BALKEN Tabelle 10 13 Ma SDST Mittelwerte und Standardfehler Faktoren FAHRT und BALKEN BALKEN Projektion Projektion mit Balken Zeilenmittelwerte X Basis 0 86 0 02 0 85 0 02 0 85 0 02 FAHRT Task visuell manuell 1 22 0
30. Maximale Leuchtdichte 63 cd m 28 cd m Kontrast Fahrbahn Spurmarkierung 2 0 2 5 Abstand zwischen Fahrer und Bildfl che 1 98 m 3 30 m Gemeinsamkeiten der vier Experimente 74 7 2 Computerarchitektur und Datenerfassung Zur Erzeugung der Fahrszene wurde die Software SPIDER welche f r die Fahrsimulatoren der BMW Group entwickelt wurde vgl Strobl 2003 auf einem Computercluster eingesetzt Diese Software gab die Bezugspunkte der Messwerte vor Relevante Messwerte wurden von der Software direkt in eine ASCII Datei geschrieben Das Datenprotokoll f r die Fahrdaten war so gew hlt dass zum einen Fahrdaten zur Berechnung der einzelnen Querregelungsma e wie beispielsweise der Lenkradwinkel enthalten waren Dar ber hinaus beinhaltete das Protokoll Messgr en anhand derer eine Versuchsfahrt vollst ndig rekonstruiert werden konnte Zu dieser zweiten Kategorie z hlten beispielsweise Querbeschleunigungswerte sowie die Raumkoordinaten des Fahrzeugs Die Samplingrate der Datenerfassung lag bei 25 Hz womit die Anforderungen an die Aufzeichnungsgenauigkeit gem stlund et al 2004 als erf llt angesehen werden k nnen Alle Fahrten wurden mit einer Kamera digital im m2p Format aufgezeich net Diese Aufzeichnungen dienten dazu die einzelnen Fahrten genau nachvollziehen zu k nnen 7 3 Versuchsstrecke und Fremdverkehr Es wurde ein artifizielles Setting gew hlt Die Probanden fuhren mehrmals dieselbe Strecke In einem Teil der
31. SRR2 einseitige t Test Ergebnisse f r die Variante Projektion Bedingung Bedingung2 Df T P Standard Basis Sa N 27 10 638 lt 001 visuell manuell Trapez Task visuell manuell 5 Grad Task Trapez Basis 27 10 238 lt 001 5 Grad Basis visuellm nnel 27 8 688 lt 001 Basis 5 Grad Basis Trapez 27 1 214 n s Basis Trapez Basis Standard 27 5 395 lt 001 Basis 5 Grad Basis Standard 27 7 522 lt 001 Zusammenfassend l sst sich sagen dass f r alle vier Ma e die Faktoren SICHT und FAHRT ein signifikantes bzw hochsignifikantes Ergebnis lieferten Abgesehen von dem Ma SDLP fiel f r die brigen Ma e auch die Interaktion zwischen den Faktoren SICHT und FAHRT signifikant bzw hochsignifikant aus Der Faktor VARIANTE war nur bei dem Ma TLCmean signifikant Die brigen Interaktionen waren bei keinem der vier Ma e signifikant Experiment 4 190 11 3 3 Subjektive Bewertung Im Rahmen der beiden Termine nahmen die Probanden zwischen den einzelnen Fahrten und im Anschluss an alle drei Sichtbedingungen f r eine Variante anhand von Frageb gen und m ndlich auf Nachfrage subjektive Einsch tzungen vor Dar ber hinaus wurden die Probanden zu den Fahrten mit sekund rer Aufgabenbearbeitung unter der jeweiligen Sichtbedingung befragt und s
32. ergab der einseitige Wilcoxon Test keinen signifikanten Unterschied in der Beurteilung Z 1 613 n s Der Vergleich der Sichtbedingungen Trapez und Standard lieferte ebenfalls keinen signifikanten Unterschied Z 1 476 n s F r die Variante Projektion lieferte der Friedman Test einen hochsignifikanten Unterschied X 19 909 p lt 001 Der einseitige Wilcoxon Test ergab dass die Schwierig keit unter der Sichtbedingung Trapez im Vergleich zu der Sichtbedingung 5 Grad als hochsignifikant niedriger eingestuft wurde Z 2 560 p lt 01 Gem des einseitigen Experiment 4 192 Wilcoxon Tests wurde die Schwierigkeit unter der Sichtbedingung Standard verglichen mit der Sichtbedingung Trapez als hochsignifikant niedriger eingestuft Z 2 673 ps 01 11 3 4 Qualitative Effektst rkenbetrachtung Neben der berpr fung der einzelnen Hypothesen waren die Bestimmung der Sensitivit t aller ausgew hlter Ma e vgl Abschnitt 5 1 und 5 2 sowie Aussagen zur relativen und absoluten Vergleichbarkeit zwischen den beiden Fahrsimulatorvarianten von Interesse F r diese erg nzenden Betrachtungen wurde analog zu den vorherigen Experimenten f r jedes Ma Cohen s d vgl Cohen 1988 berechnet Die Mittelwerte und Standardfehler f r die noch hinzukommenden Ma e k nnen Anhang A 4 entnommen werden
33. glichst schnelle sondern eine m glichst sorgf ltige Aufgabenbearbeitung sei Zudem wurde betont dass es bei der Untersuchung nicht darum gehe die Bef higung des Probanden zu bestimmen sondern festgestellt werden sollte wie einfach sich f r Fahrsimulator Neulinge die Aufgabenbearbeitung gestaltet Experiment 2 111 Nun wurde der Proband gebeten auf die Autobahn zu fahren und sich auf der rechten Fahrspur einzuordnen Die Aufforderung zu der Bearbeitung einer Aufgabe erfolgte jeweils kurz vor der jeweiligen vorgesehenen Stelle m ndlich ber das Mikrofon Generell wurde der Proband sobald die Abweichung von der vorgegebenen Geschwin digkeit 15 km h betrug ber Mikrofon darauf hingewiesen die vorgegebene Geschwindigkeit einzuhalten Der Proband begann nach der Aufforderung der VL immer mit der Aufgabe Kassette welche zweimal unmittelbar hintereinander bearbeitet wurde Nach einer kurzen Pause wurde ihm die erste Zahl genannt von der er fortlaufend sieben subtrahieren sollte Nach ca zwei Minuten wurde diese Aufgabe von der VL beendet Um zu schnellen Lerneffekten vorzubeugen und damit den Charakter der Aufgabe zu ndern wurde zwischen den Zahlen 211 und 331 als Startzahl abgewechselt Nach einer kurzen Pause kam noch einmal die Aufforderung die Kassetten zweimal hintereinander zu wechseln Den Abschluss der Fahrt bildete die Subtraktion von der jeweils anderen Zahl Das Subtrahieren wurde wiederum von der VL nach ca zwei M
34. hnungsfahrt kennen W hrend dieser Fahrt wurde der Proband aufgefordert drei Spurwechsel vorzunehmen und die Geschwindigkeit zu variieren Nun wurde dem Probanden erl utert dass er im Rahmen des Versuchs zwei unterschiedliche Aufgaben bearbeiten sollte F r die visuell manuelle Aufgabe Kassette wurde der Proband in das CARIN System eingewiesen Ihm wurde der Zweck der leeren und der vollen Kassettenh lle auf dem Beifahrersitz erl utert Dem Probanden wurde zuerst gezeigt wie er die sich bereits im Kassettenschacht befindende Kassette 1 aus dem Kassettenschacht entnehmen in ihre H lle legen und die H lle schlie en sollte Um das Kassettendeck zu ffnen musste der Proband den umrandeten Knopf dr cken vgl Abbildung 9 2 Das Schlie en des Kassettendecks erfolgte nach einem kurzen Zeitinter vall automatisch Im Anschluss daran sollte der Proband Kassette 2 aus ihrer H lle nehmen und mit der zweiten Seite nach oben in den Kassettenschacht einf hren Damit war die Aufgabe einmal vollst ndig bearbeitet F r den n chsten Durchgang sollte dann entsprechend Kassette 2 entnommen und wieder Kassette 1 mit der ersten Seite nach oben in den Kassettenschacht eingef hrt werden Nachdem die VL die Aufgabe einmal vorgef hrt hatte bekam der Proband die M glichkeit die Aufgabe selbst ndig im Stand zu ben Sobald der Proband angab sich bez glich der Aufgabenbearbeitung sicher zu f hlen wurde er darauf hingew
35. inwieweit sich die FAHRT Stufen Task visuell manuell und Basis jeweils signifikant unterschieden F r die Variante Projektion zeigten sich im Vergleich zu der Basisfahrt hochsignifikant niedrigere TLCmean Werte f r die FAHRT Stufe Task visuell manuell t 28 4 981 p lt 001 Die Variante Plasma wies ebenfalls unter der FAHRT Stufe Task visuell manuell die hochsignifikant niedrigeren TLCmean Werte auf t 28 6 241 p lt 001 Anhand von zwei weiteren einseitigen t Tests f r abh ngige Stichproben wurde f r beide Varianten berpr ft ob sich die FAHRT Stufen Task kognitiv und Basis signifikant unterschieden F r die Variante Projektion konnte kein signifikanter Unterschied zwischen diesen beiden FAHRT Stufen festgestellt werden t 28 691 n s Hinsichtlich der Variante Plasma gab es ebenfalls keinen signifikanten Unterschied zwischen diesen beiden FAHRT Stufen t 28 134 n s SDST Standardabweichung des Lenkwinkels In Tabelle 10 8 sind die Mittelwerte mit den dazugeh rigen Standardfehlern f r das Ma SDST getrennt nach FAHRT und VARIANTE dargestellt Tabelle 10 8 Ma SDST Mittelwerte und Standardfehler Faktoren FAHRT und VARIANTE VARIANTE Plasma Projektion Zeilenmittelwerte X Basis 0 85 0 02 0 86 0 02 0 85 0 02 FAHRT Task visuell manuell 1 18 0 04 1 22 0 07 1 20 0 04 Task
36. k nnte in dem Wechsel der Projektionsleinwand begr ndet gewesen sein Allerdings war bei Experiment 1 der Lenkwiderstand nicht intendiert unterschiedlich und bei Experiment 2 musste das Versuchsdesign aus Zeit und Kapazit tsgr nden so gew hlt werden dass verst rkt Versuchsgruppenunterschiede h tten auftreten k nnen Festzuhalten bleibt dass mit der Modifikation der Fahrsimulatorvariante Projektion wie sie ab Experiment 3 vorlag keine Unterschiede bez glich Bildqualit t Bezugsrahmen bzw Sichtfeldunterschied gefunden werden konnten 206 Diskussion 207 12 2 Sensitivit t der Ma e und Vergleichbarkeit der Fahrsimulatorvarianten Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeit neben der Untersuchung verschiedener Einflussfaktoren war die Frage der Vergleichbarkeit der beiden Fahrsimulatorvarianten da sich in der Literatur Hinweise finden dass die Art des Fahrsimulators Einfluss auf die Ergebnisse haben k nnte vgl Abschnitt 4 3 In diesem Zusammenhang wurden in Anlehnung an die Validierung von Fahrsimulatoren in Bezug auf eine Realfahrt die Begriffe der relativen und absoluten Vergleichbarkeit gepr gt Mit relativer Vergleichbarkeit war gemeint dass die Ergebnisse eines identischen Treatments an den beiden Fahrsimulatorvarianten vergleichbar ausfielen Diese Vergleichbarkeit wurde im Rahmen der Arbeit durch eine qualitative Effektst rken betrachtung gepr ft Relative Vergleichbarkeit war gegeben wenn sich die Effektst rken
37. kognitiver und sekund rer visuell manueller Aufgabenbearbeitung aufgef hrt Der Einfluss des Fremdverkehrs auf Effektst rkenniveau ist ber die Lenk und Spurma e und Bedingungen hinweg als eher gering einzusch tzen Es berwogen keine und kleine Effekte Tendenziell gab es mehr kleine und mittlere Effekte bei der Betrach tung des Fremdverkehrs f r die sekund re kognitive Aufgabe Hier traten 18 kleine und sechs mittlere Effekte auf Bei der sekund ren visuell manuellen Aufgabenbearbeitung waren es dagegen 11 kleine und vier mittlere Effekte Die mittleren Effekte die f r eine Sensitivit t sprechen verteilten sich ber mehrere Bedingungen Mit Ausnahme der SDLP Die f r die Effektst rkenberechnung verwendeten Mittelwerte und Standardfehler der sechs zus tzlichen Ma e k nnen Anhang A entnommen werden Experiment 2 126 und der TLCmean wiesen alle Ma e zumindest einmal einen mittleren Effekt auf Der Einfluss des Fremdverkehrs auf die MLP fiel dagegen deutlicher aus Hier f hrte das Vorhandensein von Fremdverkehr bis auf eine Bedingung zu mittleren und gro en Effekten mit identischen Effektrichtungen Bei Vorhandensein von Fremdverkehr erfolgte eine st rkere Ausrichtung zur rechten Spurmarkierung hin Der Einfluss der Aufgabenbearbeitung auf die Spur und Lenkma e fiel im Falle der sekund ren Aufgabenbearbeitung Kassette mit fast ausnahmslos gro en Effekten und identischen Effektrichtungen deutlich aus Alle be
38. llen das Ma SRR2 bzw SRRo 4 Die Effektrichtungen waren in allen F llen identisch Vor dem Hintergrund dieser Daten wird das Verhalten dieser beiden Ma e als vergleichbar angesehen Einen leichten Vorteil bildete die SRR insofern ab als dass von den vier F llen in denen ein Effektst rken unterschied von mehr als einer Stufe vorlag ZERO dreimal und die SRR nur einmal keinen Effekt zeigte 208 Diskussion 209 Abgesehen von dem Vergleich bei visuell manueller Aufgabenbearbeitung gestaltete sich der Vergleich der Berechnungsvarianten f r die brigen Bedingungen etwas schwieriger Zun chst einmal bleibt festzuhalten dass sich das Ma TLCmean oftmals entgegengesetzt zu den anderen Spurma en verhielt und sich von der Effektrichtung her eher wie ein Lenkma verhielt In anderen F llen trat auch h ufig ein Unterschied von mehr als zwei Effektstarkestufen zwischen der TLCmean auf der einen Seite und TLCihresh Sowie TLC auf der anderen Seite auf Vor diesem Hintergrund kann nicht davon ausgegangen werden dass diese drei Berechnungsvarianten identisch sind Das Ma TLCmean misst anschienend andere Aspekte der Querregelung als es die Berechnungsvarianten TLOspresn und TLC tun Unter Umst nden liegt der Unterschied auch in der Wahl der Schwellwerte f r TLCthresh und TLC begr ndet Es w re m glich dass sich das Ma verhalten bei anderer Wahl der Schwellwerte eher dem der TLCmean angleicht Bei den f r diese Untersuchungen gew h
39. mit einheit licher Leuchtdichte gegen einen einheitlichen Hintergrund vgl Peli 1990 L 2 t L int ergrun targe hint ergrund 15 hint ergrund Weber In Tabelle 7 1 sind die Kontrastwerte getrennt nach Formel und Fahrsimulator variante zusammenfassend dargestellt Die Eingangsgr en f r die Berechnung stellen jeweils die Leuchtdichtewerte des Asphalts sowie der Stra enmarkierung dar Tabelle 7 1 Kontrastwerte f r beide Fahrsimulatorvarianten Fahrsimulator Leuchtdichte Leuchtdichte Kontrastwert variante Asphalt Markierung Michelson Kontrastwert Weber Obwohl die Leuchtdichtewerte bei der Fahrsimulatorvariante Plasma mehr als doppelt so hoch waren f llt der Kontrast zwischen Fahrbahn und Spurmarkierung nach beiden Formeln f r die Fahrsimulatorvariante Projektion etwas gr er aus Tabelle 7 2 fasst in einer bersicht die Unterschiede zwischen den beiden Fahrsimulatorvarianten zusammen Tabelle 7 2 Unterschiede zwischen den beiden Fahrsimulatorvarianten Plasma Projektion Horizontales Sichtfeld 96 135 Vertikales Sichtfeld 17 8 38 5 Horizontale Aufl sung 41 3 Pixel Grad 27 8 Pixel Grad Vertikale Aufl sung 43 1 Pixel Grad 26 6 Pixel Grad Gr e des vertikalen Sichtfeldes unterhalb des 7 2 10 0 Fluchtpunktes Bezugselemente innerhalb der Fahrszene Monitorrahmen Motorhaube Minimale Leuchtdichte 21 cd m 0 cd m
40. p lt 01 Tabelle A 2 14 Ma TLCmean Ergebnisse der Varianzanalyse Source as df F Np Between subjects VARIANTE V 7 038 1 3 808 0 113 Fehler V 55 442 30 Within subjects FREMDVERKEHR R 0 463 1 2 041 0 064 VxR 0 024 1 0 104 0 003 Fehler R 6 808 30 FAHRT F 58 217 1 185 670 0 861 VxF 0 187 1 0 596 0 019 Fehler F 9 407 30 RxF 0 011 1 0 047 0 002 VxRxF 0 153 1 0 643 0 021 Fehler Rx F 7 156 30 Anmerkung p lt 01 Anhang A 2 234 Tabelle A 2 15 Ma SDST Ergebnisse der Varianzanalyse Source as df F Np Between subjects VARIANTE V 0 840 1 3 356 0 101 Fehler V 7 509 30 Within subjects FREMDVERKEHR R 0 148 1 1 788 0 056 VxR 0 032 1 0 389 0 013 Fehler R 2 480 30 FAHRT F 6 253 1 41 005 0 577 VxF 0 496 1 3 255 0 098 Fehler F 4 574 30 RxF 0 115 1 2 130 0 066 VxRxF 0 032 1 0 598 0 020 Fehler Rx F 1 614 30 Anmerkung p lt 01 Tabelle A 2 16 Ma SRR2 Ergebnisse der Varianzanalyse Source QS df F Np Between subjects VARIANTE V 881 104 1 7 308 0 196 Fehler V 3617 106 30 Within subjects FREMDVERKEHR R 117 787 1 6 696 0 182 VxR 25 610 1 1 456 0 046 Fehler R 527 724 30 FAHRT F 4450 829 1 86 564 0 743 VXF 8 398 1 0 163 0 005 Fehler F 1542 498 30 RxF 0 902 1 0 042 0 001 VxRxF 4 801 1 0 222 0 007 Fehler R x F 649 839 30 Anmerkung ps 01 ps 05 Anhang A 2 235 A 2 3 2 Task kognitiv Tabelle A 2 17 Ma SDLP Ergebnisse der Varianzanalyse
41. r Fahrfehler zu definieren vgl Nirschl et al 2004 Diese m ssten f r jedes Ma f r den entsprechenden Fahrsimulator individuell festgelegt werden damit nicht Eigenschaften des Fahrsimulators gemessen werden Mit Hilfe der qualitativen Effektst rkenbetrachtung konnten auch Aussagen ber die Sensitivit t bzw das Verhalten der Ma e f r die einzelnen Bedingungen getroffen werden F r die Bearbeitung der visuell manuellen Aufgabe war die Sensitivit t f r alle Ma e in vorwiegend gro en und mittleren Effekten mit einheitlicher Richtung in allen Experimenten in denen die sekund re Aufgabe getestet wurde gegeben Schwieriger war die Beurteilung der Sensitivit t f r die Ma e im Hinblick auf die brigen getesteten Einflussfaktoren Hier lie sich bei dem Vergleich der untersuchten Ma e innerhalb einer Bedingung feststellen dass sich h ufig ein oder mehrere Ma e um mehr als eine Effekt st rkenstufe voneinander unterschieden Besonders unsch n waren diejenigen F lle in denen einige Ma e gro e und mittlere Effekte hatten bei anderen jedoch kein Effekt auftrat Neben dem beobachteten Verhalten dass manche Ma e f r dieselbe Bedingung ihre Effektrichtung ndern f hrt diese unterschiedliche Sensitivit t am ehesten zu Fehl interpretationen wenn nur wenige Ma e erhoben werden Aufgrund dieser Ergebnisse scheint es ratsam in Untersuchungen mehrere Ma e zu erheben Welche Ma e dazu am besten herangezogen werden sollten k
42. r beide Fahrsimulatorvarianten wurde anhand einseitiger t Tests f r abh ngige Stichproben berpr ft welche Unterschiede unter der Fremdverkehrsbedingung Mit signifikant ausfielen F r die Fahrsimulatorvariante Plasma zeigten sich f r die Fahrt mit sekund rer visuell manueller Aufgabe im Vergleich zu der dazugeh rigen Basisfahrt hochsignifikant niedrigere TLCmean Werte t 15 9 173 p lt 001 F r die Fahrsimulator variante Projektion fielen die TLCmean Werte unter der Bedingung Task visuell manuell ebenfalls hochsignifikant niedriger aus t 15 6 255 p lt 001 Tabelle 9 7 umfasst die Mittelwerte mit den dazugeh rigen Standardfehlern f r das Ma TLCmean Task steht f r die sekund re kognitive Aufgabe Tabelle 9 7 Ma TLCmean Mittelwerte und Standardfehler Task kognitiv FAHRT Basis Task FREMDVERKEHR FREMDVERKEHR Mit Ohne Mit Ohne Zeilenmittel werte X Plasma 3 64 3 84 3 26 3 33 0 18 0 18 0 17 0 17 3 52 0 16 VARIANTE Projektion 3 30 3 21 2 90 2 92 0 17 0 20 0 21 0 17 3 09 0 16 Spaltenmittel 3 47 3 53 3 08 3 13 werte Y 0 12 0 14 0 14 0 12 Spaltenmittel werte Ya 3 50 0 12 3 11 0 12 Wie Tabelle 9 7 entnommen werden kann war die TLCmean f r die Fahrsimulator variante Projektion tendenziell niedriger als f r die Fahrsimu
43. u4444440nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 31 3 1 4 Nichtvisuelle Einfl sse auf die Querregelung 244ssnssnnnenn nennen nnnnnnnn 33 3 2 Kognitive Modelle zum Autofahren 444444444444HHHR Rn nn nnnnnnnnannnnnnnnnnnnnnnanenen 34 3 3 Sekund re Aufgabenbearbeitung 44 ss4444ss0nnnnnnnnnnnnnnnnnnannnnnnnnnnnnnnnnnnn nen 36 4 Fahrsimulatoren und F hrsimul ti n aaanseen nee 38 4 1 Fahrsimulalortypeniana seen 38 4 2 bertragbarkeit von Fahrsimulatoruntersuchungen auf Realfahrten 40 4 3 bertragbarkeit der Ergebnisse von Fahrsimulator zu Fahrsimulator 42 5 Messung der Querregelung 52 2 ee ergehen 47 5 1 Ausgew hlte Spurma e ua ee 47 5 1 1 Mittelwert der lateralen Position MLP u 2222444444044HHRR nn nnnnan nennen nnnnnn 48 5 1 2 Standardabweichung der lateralen Position SDLP 4440 0 gt 48 5 1 3 Spur berschreitungen LANEX u ana 52 5 1 4 Time to Line Crossing FLO a ne einen 54 5 2 Ausgew hlte Lenkma e 22 es ee 57 5 2 1 Standardabweichung des Lenkwinkels SDST 444440 snnnn nennen 57 5 2 2 Steering Reversal Rale SRR ae ehe 58 5 2 3 Hochfrequenzkomponenten des Lenksignals HFC ussr 4444sn nen 59 5 2 4 Nulldurchg nge ZERO ia ae ee afeerdigehen 60 5 3 Aussagekraft der Querregelungsma e ussrsssssnnssnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nn 62 6 Zielsetzung de
44. vereinfachtes Modell der Informationsverarbeitung aus Frieling und Sonntag 1999 Mit diesem Modell kann abgeleitet werden wie stark zwei oder mehr Aufgaben interferieren sollten Hierzu muss ermittelt werden welche Verarbeitungsstufen beteiligt sind welche Wahrnehmungsmodalit t und welcher Verarbeitungstyp gegeben ist sowie auf welche Weise die Antwortausf hrung erfolgt Autofahren und Querregelung 37 Das bereits geschilderte Fahrmodell von Blaauw 1984 nimmt an dass die prim re Fahraufgabe dem Fahrer nicht die volle Aufmerksamkeit abverlangt Dies entspricht der eigenen Erfahrung Ein Fahrer ist augenscheinlich in der Lage neben der prim ren Fahraufgabe noch weitere T tigkeiten auszuf hren sei es das Radio einzu stellen oder ein Gespr ch mit dem Beifahrer zu f hren Diese Besch ftigung mit anderen T tigkeiten bzw die Interaktion mit anderen Systemen im Auto kann f r den Fahrer und andere Verkehrsteilnehmer aber gef hrlich sein wie Wierwille und Tijerina 1997 best tigen Aus der Untersuchung von Unfallprotokollen kommen sie zu dem Schluss dass die Dauer und H ufigkeit visueller Aufmerksamkeit direkt sicherheits relevant sind Unter Einbeziehung des beschriebenen multiplen Ressourcenmodells von Wickens 1984 lassen sich die Auswirkungen von sekund ren Aufgaben absch tzen Die prim re Fahraufgabe nutzt haupts chlich visuell enkodierte Signale die den r umlichen Ver arbeitungstyp verwenden Die Reaktion auf diese
45. welche innerhalb einer Sitzung anhand von vier 10min tigen Fahrten realisiert wurden W hrend der H lfte der Fahrten bearbeiteten die Probanden abwechselnd die sekund re visuell manuelle und die sekund re kognitive Aufgabe einmal Mit Fremdverkehr und einmal Ohne Die vier anderen Fahrten die Basisfahrten bestanden nur aus der prim ren Fahraufgabe Auch bei den Basisfahrten war jeweils eine Mit Fremdverkehr und eine Ohne Aus Gr nden der Realisierung wurden die beiden sekund ren Aufgaben im Rahmen einer Fahrt bearbeitet Dieses Vorgehen erm glichte l ngere Einzelfahrten ana log zu realen Fahrten Eine Fahrt mit sekund rer Aufgabenbearbeitung dauerte bei dieser Operationalisierung ca 10 Minuten wobei die beiden Aufgabentypen jeweils an unterschiedlichen Streckenabschnitten bearbeitet wurden Aus Gr nden der Konfun dierung mit der Fahrstrecke wurden die beiden Aufgabentypen bei der Auswertung nicht direkt zueinander in Beziehung gesetzt F r beide Aufgabentypen gab es insgesamt drei Faktoren welche jeweils zweifach gestuft waren Bei dem Faktor VARIANTE handelte es sich um die beiden Stufen Plasma vs Projektion bei dem Faktor FREMDVERKEHR um die Stufen Mit vs Ohne und bei dem Faktor FAHRT um die beiden Stufen Task vs Basis Die Faktoren FAHRT und FREMDVERKEHR wurden jeweils als within subject Design realisiert Aus Zeitmangel bedingt durch den Umzug des Fahrsimulators in
46. 1 17 406 ps 01 fielen ebenfalls hochsignifikant aus siehe Anhang A 1 Zur berpr fung der Hypothesen wurden im Anschluss einseitige t Tests gerechnet Bei der Fahrsimulatorvariante Plasma zeigte sich bei dem Vergleich der beiden Sichtbedingungen f r die SRR2 kein signifikanter Unterschied t 20 1 294 n s F r die Fahrsimulatorvariante Projektion fiel die SRR2 unter der Sichtbedingung 5 Grad verglichen mit der Sichtbedingung Standard hochsignifikant h her aus t 20 5 840 p lt 001 Unter der Sichtbedingung Standard unterschieden sich die beiden Varianten nicht signifikant t 20 1 267 n s Unter der Sichtbedingung 5 Grad war die SRR2 f r die Fahrsimulatorvariante Projektion hochsignifikant h her t 20 4 664 p lt 001 In Tabelle 8 8 sind die Mittelwerte mit den dazugeh rigen Standardfehlern f r das Ma SRRo 4 getrennt nach Bedingung dargestellt VARIANTE Tabelle 8 8 Ma SRR0 4 Mittelwerte und Standardfehler Plasma Projektion ae 29 55 4 69 32 80 3 80 31 17 0 89 28 97 4 26 29 90 3 67 29 43 0 82 Spaltenmittelwerte y 29 26 0 88 31 35 0 77 Wie Tabelle 8 8 zeigt fiel die mittlere SRRo 4 unter der Sichtbedingung 5 Grad h her aus als unter der Sichtbedingung Standard Die mittlere SRRo 4 der Variante Projektion lag ber derjenigen der Fahrsimulatorvariante Plasma Die Standardfehler f r die Fahrsimulatorvari
47. 144 tun w rden Au erdem m chte ich Sie bitten mir rechtzeitig Bescheid zu geben falls Sie sich nicht mehr gut f hlen sollten Dar ber hinaus wurde der Proband darauf hingewiesen dass bei der Aufgaben bearbeitung keine schnelle Abarbeitung sondern eine sorgf ltige Erledigung ohne Vernachl ssigung der eigentlichen Fahraufgabe im Vordergrund stand Es wurde betont dass nicht die Beurteilung der Bef higung des einzelnen Probanden von Interesse war sondern eine generelle Untersuchung des Fahrverhaltens von Fahrsimulator Neulingen Abschlie end wurde noch einmal hervorgehoben dass die Fahraufgabe immer an erster Stelle stehen solle und die Aufgabenbearbeitung an zweiter Der Proband begann mit dem ersten Block bestehend aus drei Fahrten Im Anschluss an diesen Block wurde eine kurze Pause gemacht Handelte es sich bei dem Block um Fahrten mit Aufgabenbearbeitung wurden dem Probanden im Anschluss an die Fahrt f nf Fragen gestellt Nun folgten zwei weitere Bl cke in derselben Vorgehensweise Nach deren Beendigung f llte der Proband den Fragebogen C2 aus Das Vorgehen f r die zweite Modifikation verlief analog Der demografische Fragebogen C1 die Einge w hnungsfahrt und die Einf hrung in die Aufgaben entfielen jedoch Mit der Verabschie dung endete der erste der beiden Versuchstermine Der zweite Termin mit jeweils den beiden anderen Modifikationen verlief identisch wobei bei diesem Termin der demo grafische Fragebogen C1 wie
48. 2 29 36 73 1 77 Task kognitiv 44 83 2 37 43 69 2 78 44 26 2 29 Spaltenmittelwerte y 40 84 1 90 40 16 2 23 Experiment 3 154 Wie die deskriptive Betrachtung von Tabelle 10 15 zeigt lag die mittlere SRRo 4 f r die Modifikation Projektion ber derjenigen f r die Modifikation Projektion mit Balken Die mittlere SRRo 4 war f r die FAHRT Stufe Task kognitiv ber derjenigen f r die FAHRT Stufe Basis Die Standardfehler lagen innerhalb einer FAHRT Stufe in einer vergleichbaren Gr enordnung Die zweifaktorielle Varianzanalyse f r die Faktoren FAHRT und BALKEN ohne die visuell manuelle Aufgabe ergab f r den Faktor FAHRT einen hochsignifikanten Haupteffekt F 1 18 759 ps 01 Der Faktor BALKEN sowie die Interaktion zwischen den beiden Faktoren lieferte kein signifikantes Ergebnis siehe Anhang A 3 Zusammenfassend l sst sich sagen dass abgesehen von dem Ma SDLP bei allen betrachteten Ma en nur der Faktor FAHRT hochsignifikant ausfiel F r das Ma SDLP gab es zus tzlich noch einen signifikanten Haupteffekt f r den Faktor BALKEN wobei die einseitigen t Tests f r abh ngige Stichproben f r keine FAHRT Stufe einen signifikanten Unterschied ergaben 10 3 2 3 Einflussfaktoren FAHRT und SICHTFELD In diesem Abschnitt soll auf die Ergebnisse zu den Einflussfaktoren FAHRT und SICHTFELD eingegangen werden Die Betrachtung erfolgt dabei getrennt f r jedes Ma Ein
49. 2 46 2 11 N Spaltenmittel 28 30 25 29 35 27 32 88 werte Y 1 26 1 26 1 85 1 67 Spaltenmittel 26 79 1 16 34 08 1 68 werte Ya Wie Tabelle 9 11 entnommen werden kann fiel die SRRo 4 f r die Fahrsimulator variante Projektion tendenziell h her aus als f r die Fahrsimulatorvariante Plasma Die mittlere SRRo 4 lag f r die Fahrten mit sekund rer kognitiver Aufgabenbearbeitung ber denjenigen f r die Basisfahrten Fahrten Ohne Fremdverkehr zeigten tendenziell Experiment 2 122 niedrigere SRRo 4 Werte als die entsprechenden Fahrten Mit Fremdverkehr Die Standardfehler f r die beiden Fahrsimulatorvarianten bewegten sich innerhalb einer Bedingung in einem vergleichbaren Rahmen Die Varianzanalyse f r die Task kognitiv ergab einen hochsignifikanten Haupt effekt f r den Faktor FREMDVERKEHR F 1 16 383 ps 01 und den Faktor FAHRT F 1 66 443 ps 01 Der Haupteffekt f r den Faktor VARIANTE sowie s mtliche Inter aktionen waren nicht signifikant siehe Anhang A 2 Zur berpr fung welche Unterschiede signifikant ausfielen wurden f r beide Fahrsimulatorvarianten jeweils einseitige t Tests f r abh ngige Stichproben gerechnet F r die Variante Plasma zeigten sich f r die Fahrt Task Ohne Fremdverkehr im Vergleich zu der dazugeh rigen Basisfahrt hochsignifikant h here SRRo 4 Werte t 15 5 021 p lt 001 F r die Fahrt Task Mit Fremdverkehr fiel die SRR
50. 2 noch genauer eingegangen wird daran liegen k nnte dass die Berechnungsaufgabe nicht die volle visuelle Aufmerksamkeit beanspruchte und einen anderen Verarbeitungstyp hatte Murata 2004 zeigte dass der Bereich des peripheren Sehens in welchem visuelle Information wahrgenommen und verarbeitet werden kann je nach Einfluss faktoren zwischen 4 Grad und 30 Grad schwanken kann In einem Versuch konnte er nachweisen dass dieser periphere Bereich auch funktionales Sichtfeld genannt in Abh ngigkeit von der Komplexit t einer foveal pr sentierten Rechenaufgabe eingeengt wurde Diese Einengung des Bereichs des peripheren Sehens wird auch als Tunnelsicht bezeichnet Auch Crundall Underwood und Chapman 1999 berichteten von diesem Effekt bei der Pr sentation von Fahrszenen unterschiedlicher Komplexit t Je h her die Komplexit t der Fahrszene war desto ausgepr gter war auch der Effekt der Tunnelsicht Atchley und Dressel 2004 stellten fest dass Tunnelsicht bereits bei bloBer Konversation auftritt Insgesamt belegen diese Untersuchungen dass eine kognitive Aufgabe Auswirkungen auf das funktionale Sichtfeld haben kann In der ebenfalls bereits genannten Studie von Owens und Tyrrell 1999 wurde neben Leuchtdichte und Unsch rfe der Einfluss von extremer Tunnelsicht mit einem Sichtfeld von nur 1 78 getestet Es wurde vermutet dass die Querregelung stark von dem optischen Fluss in der Peripherie abh ngig ist und daher stark beeintr chtig
51. 3 wurden die Unterschiede zwischen den Varianten Plasma und Projektion untersucht Im Rahmen der technischen M glichkeiten wurden Bildqualit t das Vorhandensein von vertikalen Balken und die Gr e des Sichtfeldes variiert Dar ber hinaus war von Interesse wie sich eine neue sekund re kognitive Aufgabe und die bereits bekannte visuell manuelle Aufgabe jeweils im Vergleich zu einer Basisfahrt auf die Querregelung auswirkten Fremdverkehr war f r jede Bedingung zur Steigerung der kologischen Validit t gegeben und die Konfiguration entsprach derjenigen aus Experiment 2 Zur Hypothesen berpr fung wurden die vier bekannten Ma e aus Experiment 1 und 2 herangezogen Erg nzende Effektst rkenbetrachtungen zur Bestimmung der Sensitivit t und Vergleichbarkeit wurden ebenfalls durchgef hrt Das Versuchsdesign war komplett messwiederholt Die Fragen wurden mit Hilfe der beiden unmodifizierten statischen Fahrsimulator varianten sowie zweier durch Abdeckungen realisierter Modifikationen der Fahrsimulatorvariante Projektion untersucht F r beide Varianten wurde dieselbe Sitzkiste eingesetzt Entsprechende Einbauten in der Sitzkiste erm glichten die Bearbeitung der beiden Aufgaben w hrend der Fahrt Die Fahrten ohne Aufgaben bearbeitung stellten jeweils die Basisfahrt dar Die Aufgabenfahrten wurden als einzelne Versuchsfahrten realisiert Zur Vermeidung von Reihenfolgeeffekten wurden die Probanden den m glichen Reihenfolgen per
52. 51 4 06 4 78 4 75 FAHRT Bahn 5 96 4 38 330 2 a1 1026 8 28 ogg 2 68 Task kognitiv 7 82 6 60 8 76 8 93 Rechnen 10 22 5 49 492 13 80 11177698 482 4 48 Anhang A 4 A 4 4 Ergebnistabelle der Varianzanalyse Tabelle A 4 7 Ma SDLP Ergebnisse der Varianzanalyse 260 Source Qs df F np2 VARIANTE V 0 016 1 3 074 0 102 FAHRT F 1 342 1 918 64 574 0 705 SICHT S 0 756 1 714 46 957 0 635 VxF 0 001 2 069 0 109 0 004 VxS 0 000 1 689 0 002 0 000 FxS 0 029 3 399 1 336 0 047 VxFxS 0 017 3 575 0 653 0 024 Fehler V 0 138 27 Fehler F 0 561 51 780 Fehler S 0 435 46 288 Fehler V x F 0 281 55 873 Fehler V x S 0 301 45 609 Fehler F x S 0 585 91 777 Fehler V x F x S 0 707 96 529 Anmerkung ps 01 Tabelle A 4 8 Ma TLCmean Ergebnisse der Varianzanalyse Source Qs df F Np VARIANTE V 1 974 1 4 066 0 131 FAHRT F 220 627 2 417 213 502 0 888 SICHT S 36 599 1 814 66 263 0 710 VxF 0 161 2 540 0 404 0 015 VxS 0 162 1 875 0 333 0 012 FxS 4 422 4 396 4 474 0 142 VxFxS 0 974 4 708 0 966 0 035 Fehler V 13 107 27 Fehler F 27 901 65 270 Fehler S 14 913 48 983 Fehler V x F 10 785 68 574 Fehler V x S 13 085 50 620 Fehler F x S 26 690 118 695 Fehler V x F x S 27 225 127 103 Anmerkung ps 01 ps 05 Anhang A 4 Tabelle A 4 9 Ma SDST Ergebnisse der Varianzanalyse 261 Source Qs df F Np VA
53. 8 Abbildung 11 1 Sichtbedingungen 5 Grad links Trapez rechts und Standard unten f r die Variante Projektion secese 174 Abbildung 11 2 Effektst rkengruppierung zur Bestimmung der Sensitivit t und relative Vergleichbarkeit sekund re Aufgabenbearbeitung gt 192 Abbildung 11 3 Effektst rkengruppierung zur Bestimmung der Sensitivit t und der relativen Vergleichbarkeit Sichtfeldeinschr nkung 193 Abbildung 11 4 Effektst rkengruppierung zur Bestimmung der absoluten Vergleichbarkeit runs cxxoactnncensasuond dese rstageiaaesmieamrad ee regen 194 Tabellenverzeichnis Tabellenverzeichnis Tabelle 6 1 Tabelle 7 1 Tabelle 7 2 Tabelle 8 1 Tabelle 8 2 Tabelle 8 3 Tabelle 8 4 Tabelle 8 5 Tabelle 8 6 Tabelle 8 7 Tabelle 8 8 Tabelle 8 9 Tabelle 9 1 Tabelle 9 2 Tabelle 9 3 Tabelle 9 4 Tabelle 9 5 Tabelle 9 6 Tabelle 9 7 Tabelle 9 8 Tabelle 9 9 Tabelle 9 10 Tabelle 9 11 Tabelle 9 12 Tabelle 10 1 Tabelle 10 2 Tabelle 10 3 Tabelle 10 4 Tabelle 10 5 Tabelle 10 6 Tabelle 10 7 Tabelle 10 8 Tabelle 10 9 Tabelle 10 10 Tabelle 10 11 9 bersicht ber die untersuchten Einflussfaktoren pro Experiment 67 Kontrastwerte f r beide Fahrsimulatorvarianten ccccccccssssseeeeeeeeeeees 73 Unterschiede zwischen den beiden Fahrsimulatorvarianten 73 Fahrleistung der Probanden e ass
54. Betrachtung der MLP zeigte bei Vorliegen eines Effekts f r die Fahrsimulatorvariante Plasma in f nf von acht F llen eine Ausrichtung zum rechten Fahrbahnrand hin Vorwiegend trat diese Ausrichtung in Bedingungen Mit Fremdverkehr auf Aus dem mittleren Effekt f r die Basisfahrt Ohne Fremdverkehr f r den kognitiven Streckenabschnitt sollen in diesem Zusammenhang keine weiteren Schl sse gezogen werden da die brigen drei Vergleiche Ohne Fremdverkehr keinen Effekt ergeben hatten Die relative Vergleichbarkeit der beiden Fahrsimulatorvarianten konnte wieder als gut eingesch tzt werden In lediglich acht von 80 F llen war keine relative Vergleich barkeit gegeben Die resultierenden Effektst rken aus zwei identischen Bedingungen unterschieden sich bei diesen acht F llen also um mehr als eine Stufe Die absolute Vergleichbarkeit war f r die Spur und Lenkma e wie in Experiment 1 nicht gegeben In beinahe der H lfte der Bedingungen traten mittlere oder gro e Effekte auf Innerhalb von Bedingungen variierten allerdings auch hier die Effekt st rken um mehr als eine Stufe so dass das Ma verhalten ein eher heterogenes Bild abgab Zusammenfassung und Ausblick Zusammenfassend l sst sich sagen dass die im Rahmen von Experiment 1 gefundene berlegenheit der Fahrsimulatorvariante Projektion bei identischem Lenkwiderstand nicht repliziert werden konnte Vielmehr zeigte sich in den Bedingungen in denen Un
55. Blickabwendungen von der Fahrbahn durchg ngig f r die gro en Effekte sorgte und ein Einfluss der Modifikation nicht mehr sichtbar wurde Zu den Berechnungsvarianten l sst sich sagen dass die Ma e ZERO und SRR2 bzw SRRo 4 abgesehen von einer Ausnahme vergleichbare Ergebnisse lieferten Sie unterschieden sich meistens nur um eine Effektstufe Wurden die anderen Ma e mit in die Betrachtung einbezogen war es aber schwierig zu sagen welches der beiden Ma e nun Experiment 3 169 recht hatte Der Vergleich der drei TLC Berechnungsvarianten zeigte f r den visuell manuellen Fall beinahe durchg ngig gro e Effekte mit identischer Richtung Im Falle der kognitiven Aufgabenbearbeitung hingegen wiesen die drei Berechnungsvarianten bei zwei der vier betrachteten Modifikationen ein widerspr chliches Bild mit Spr ngen der Effektst rke um mehr als eine Stufe was den Schluss nahe legte dass diese drei Berech nungsvarianten nicht vergleichbar sind Zusammenfassung und Ausblick Au er Hypothese 2 mussten alle Hypothesen als widerlegt angesehen werden Der Einfluss der visuell manuellen Aufgabe erwies sich auch in Experiment 3 bei den unterschiedlichen Modifikationen als sehr stark Bei der kognitiven Aufgabe zeigten sich hingegen auch vom Trend her h chst uneinheitliche und eher kleine Effekte Da hier die Effektrichtungen bei den Spurma en noch uneinheitlicher ausfielen als bei Experiment 2 und sich insbesondere der stabilisierende Ef
56. Dies hat zur Folge dass sich sowohl die MLP als auch die SDLP schneller einem stabilen Wert ann hern In gewissen Grenzen und je nach Schwellenfrequenz des verwendeten Hochpassfilters wird auch das anfangs angesprochene Problem der extremen Spurverl ufe durch die Filterung gemin dert Nachteilig an diesem Vorgehen ist der Sachverhalt dass durch die Filterung Informationen verloren gehen bzw die Augenscheinvalidit t des Ma es leidet Ein resultierender MSDLP Wert ist letztendlich schwieriger zu interpretieren und zu anderen Untersuchungsergebnissen in Relation zu setzen als ein SDLP Wert aa oe xo 4 1 144655 MLP gefiltert 01 572 a on a on os mn MSDLP Abbildung 5 3 Filterung des Spursignals und Einschwingverhalten der MSDLP Das Einschwingverhalten wird besonders dort zum Problem wo die Spurposition auf Grund von sekundarer Aufgabenbearbeitung oder auch wegen des Streckenverlaufs stark variiert In vielen Studien wird deswegen die SDLP nur abschnittsweise f r beson ders interessierende Bereiche ermittelt und verglichen vgl beispielsweise Zhang Smith amp Witt 2006 oder Kirchner Uddman amp Sandin 2002 Stammen die SDLP Werte also von gleichen Strecken mit hnlichen Fahrtbedingungen kann auf die Berechnung der
57. Einem F hrerscheinbesitz von durchschnittlich neun Jahren stand in Experiment 4 ein F hrerscheinbesitz von durchschnittlich 7 3 Jahren gegen ber Trotzdem w re es bereilt den Teilnehmern von Experiment 3 die gr ere Fahrerfahrung zuzusprechen Die Teilnehmer von Experiment 4 wiesen tendenziell mehr Vielfahrer auf Bei der Ger tenutzung und den Computerspielgewohnheiten waren keine auff lligen Unterschiede vorhanden vgl auch Abschnitt 10 2 1 und 11 2 1 Nicht ausgeschlossen werden kann nat rlich dass sich die Versuchspersonengruppen in einer nicht kontrollierten Variable unterschieden Letztendlich konnte keine plausible Erkl rung f r das Ergebnis aus Experiment 3 gefunden werden so dass es bis zur Durchf hrung weiterer Untersuchungen eher als Artefakt verstanden wurde Hypothese 3a vermutete dass die Sichtfeldeinschr nkung auf eine Gr e von 5 Grad bei einer Basisfahrt f r beide Fahrsimulatorvarianten zu einer instabileren Quer regelung f hren sollte Dies sollte insbesondere f r alle Lenkma e bei der Fahrsimulator variante Plasma gelten da in Experiment 4 der Lenkwiderstand bei beiden Varianten identisch gewesen war Diese Hypothese konnte nicht best tigt werden Zwar zeigten alle im Rahmen der Hypothese berpr ften Ma e signifikante Effekte eine Destabilisierung im Sinne der Hypothese bildete aber nur das Ma SDLP ab TLCmean sowie SRR2 bzw SRRo 4 und SDST zeigten entgegen der Hypothese eine Stabilisierung
58. Engstr m Markkula Keinath Horst Juch Mattes und Foehl 2005 fanden zudem heraus dass die Verwendung einzelner MaBe nicht unproblematisch ist Die Vielzahl der existierenden Ma e bzw die Vielzahl der Berechnungsvarianten erschwert die Wahl bei der Versuchsplanung Auf der einen Seite widerspricht die Ber cksichtigung aller Ma e einer effizienten Versuchsplanung Auf der anderen Seite verwenden unterschiedliche Studien vgl beispielsweise Strayer amp Drews 2004 Tsimhoni Smith amp Green 2004 oder Ranney Harbluk amp Noy 2005 h ufig eine unterschiedliche Auswahl an Ma en was einen Vergleich zwischen den Studien erschwert Die EN ISO 17287 2003 zeigt sich bei der Beschreibung einiger Ma e kritisch bzw vorsichtig So wird bei Ma en zur Querregelung einger umt dass teilweise nur begrenzte Forschungsarbeit vorhanden ist An anderer Stelle werden Verben wie scheinen und erkennen lassen f r die Ma beschreibung verwendet Neben der Wahl der geeigneten Ma e stellt sich bei dem Einsatz eines Fahrsimulators die Frage nach der bertragbarkeit der Ergebnisse auf die Realit t Der Fahrsimulator schafft eine andere visuelle Umgebung als das reale Fahren In dem k nstlich geschaffenen Abbild der Realit t fehlen beispielsweise Tiefenhinweisreize wie Einleitung 15 die Bewegungsparallaxe Unterschiede bestehen zumeist auch in Sichtfeld und haptischer R ckmeldung So berrascht es nicht dass sich die Messwert
59. Ergebnissen aufgrund von unbemerkten Defiziten im Sehverm gen ausschlie en zu k nnen durchliefen die Probanden als Erg nzung zu ihren Angaben im Fragebogen einen Sehtest Dieser Test wurde gem der zugeh rigen Bedienungsanleitung mit Hilfe des Ger ts Ergovision von Essilor durchgef hrt Bei diesem Ger t handelte es sich um einen Tischaufbau der in einem separaten Raum aufgestellt war Zun chst wurde f r beide Augen getrennt die Sehsch rfe Fernsicht bestimmt und die Binokulare Sehsch rfe Nahsicht Nun wurde die Stereoskopie Nahsicht das Periphere Sehen die Kontrasterkennung mittlere Entfernung und als letzter Test das Mesopische Sehen mittlere Entfernung berpr ft Nach Aussage eines Optikers liefern diese Tests ausreichende Informationen um die Sehf higkeit f r einen Versuch am Fahrsimulator sicherzustellen Mit Hilfe dieses Optikers wurden zudem Grenzwerte f r die einzelnen Tests festgelegt Alle Probanden lagen oberhalb der Experiment 3 143 Grenzwerte so dass kein Proband aufgrund ungen gender Sehf higkeit von der Versuchsteilnahme ausgeschlossen werden musste Die St rvariable Unterschiede im Sehverm gen konnte vor diesem Hintergrund ausgeschlossen werden 10 2 4 Versuchsdurchf hrung und Instruktion Der Versuch fand im Zeitraum vom 6 3 06 7 4 06 im Zentrum f r Fahrsimulation und Usability in M nchen statt und wurde vollst ndig von der Autorin durch
60. Fahraufgabe beeinflussen ist das Multiple Ressourcenmodell von Wickens 1984 n tzlich Dieses Modell geht von der Annahme aus dass die Ressourcen der menschlichen Informationsverarbeitung begrenzt sind und dass die verschiedenen kognitiven Verarbeitungsstufen je nach Modalit t des Eingangssignals und der Art der Verarbeitung um diese Ressourcen konkurrieren Wickens 1984 unterscheidet die beiden Wahrnehmungsmodalit ten auditorisch und visuell und die beiden Verarbeitungstypen r umlich und verbal An kognitiven Verarbeitungsstufen nennt das Modell Enkodierung Zentrale Verarbeitung und Antwortart Die Enkodierung entspricht der Aufnahme der Reize aus der Umwelt und ihre Umwandlung in Nervenimpulse Die zentrale Verarbeitung entspricht der h heren Verarbeitung im Gehirn wie es Wickens vereinfachtem Modell der menschlichen Informationsverarbeitung zu entnehmen ist vgl Abbildung 3 3 Sollte aus dieser Verarbeitung eine Antwort folgen so kann dem Modell gem zwischen manueller oder sprachlicher Antwort unterschieden werden Aufmerksamkeits ressourcen I sensorischer Kurzzeit speicher gt gt Reize Entscheidung gt gt gt Wahrnehmung Und A on Be gt gt Antwortauswahl 9 Arbeits y ged chtnis Langzeit A ged chtnis Ged chtnis R ckkopplung Abbildung 3 3 Wickens
61. Fahrsimulator nur schmale 1 15 breite B nder der Fahrszene gezeigt Diese Fahrszene bestand in der Bedingung Spreizwinkel nur aus der Spurmarkierung selbst insbesondere waren keine Flussinformationen in Form einer Bodentextur oder hnlichem vorhanden Unter der Bedingung Bewegungsparallaxe wurde die Spur durch zwei Pfosten gekennzeichnet Mit der Bewegungsparallaxe ist hier nat rlich nicht die durch die Kopfbewegung hervorgerufene Bewegungsparallaxe gemeint sondern diejenige welche aus der simulierten Vorw rtsbewegung resultiert Damit die Spurhalteaufgabe nicht zu einfach war wurden Seitenwinde simuliert die den Probanden zu Lenkkorrekturen zwangen Die Variation der Lage des gezeigten Bandes von Nah 10m ber Mittel 50m zu Fern 100m zeigte dass die Querregelung bei der Bedingung Spreizwinkel relativ stabil blieb aber bei der Bedingung Bewegungs parallaxe dramatisch abfiel Eine Hinzunahme von Flussinformation als zus tzliche Autofahren und Querregelung 29 Bedingung brachte eine wesentliche Verbesserung bei der Bedingung Bewegungs parallaxe nicht aber bei der Bedingung Spreizwinkel Dass die Spurmarkierung bei einer kurvigen Stra e allein zur Querregelung ausreicht zeigt eine Untersuchung von Land und Horwood 1995 Diese hatte zum Ziel herauszufinden welche Bereiche einer Stra e wichtig f r die Fahrzeugsf hrungsaufgabe sind Anders als bei Beall und Loomis 1996 wurde hier jedo
62. Kurven berwiegend der innere Tangentenpunkt fixiert wird Die Autoren vermuten dass durch die Fixation des Tangentenpunkts der weitere Kurvenverlauf gut vorhergesagt werden kann Weiter f hrende Untersuchungen von Underwood Chapman Crundall Cooper amp Wallen 1999 zeigten dass das Ausma der Fixationen des Tangentenpunkts davon abh ngt ob die betreffende Kurve offen oder geschlossen ist also ob der weitere Fahrtverlauf nach der Kurve sichtbar ist oder nicht Au erdem fanden sie heraus dass die Fixationsh ufigkeit abh ngig von der Fahrerfahrung der Probanden war Fahranf nger fixierten den Tangen tenpunkt wesentlich h ufiger als fortgeschrittene Fahrer In offenen Kurven wurde der Tangentenpunkt seltener fixiert Stattdessen erfolgten mehr Fixationen des weiteren Fahrtverlaufs zur Gefahrenerkennung nach der Kurve 3 1 3 Querregelung und peripheres Sehen Die bereits genannte Untersuchung von Land und Horwood 1995 deutete an dass peripheres Sehen bei der Querregelung eine Rolle spielt da hier der Nahbereich peripher wahrgenommen wurde und f r eine Verbesserung der Querregelung sorgte Auch das Blickverhalten bei Geradeausfahrt spricht daf r dass der Nahbereich eher peripher verarbeitet wird Land und Lee 1994 fanden in ihrer Blickuntersuchung heraus dass bei geraden Strecken berwiegend ein Punkt auf der Strasse knapp unterhalb des Fluchtpunktes fixiert wird Die im vorherigen Abschnitt geschilderte Untersuchung von Und
63. Losverfahren zugewiesen Damit f r alle eine vergleichbare Aufgabenschwierigkeit gegeben war nahmen nur Probanden an der Untersuchung teil die ber keinerlei praktische Erfahrungen in einem Fahrsimulator verf gten Ihnen wurde eine Sollgeschwindigkeit von 120 km h f r alle Fahrten vorgegeben und sie sollten wie unter realen Bedingungen fahren Die nachfolgende Diskussion der Ergebnisse gliedert sich nach den Hypothesen Hypothese 1 welche bei Bearbeitung der sekund ren visuell manuellen Aufgabe Kassette eine instabilere Querregelung im Vergleich zu einer Basisfahrt vermutete konnte ausnahmslos best tigt werden Wie bereits in Experiment 2 zeigten sich hier f r alle Spur und Lenkma e signifikante Haupteffekte Hypothese 2 welche durch die Bearbeitung der sekund ren kognitiven Aufgabe Bahn f r die SDLP eine Stabilisierung der Querregelung und f r die TLCmean und die SRRo 4 eine instabilere Querregelung vermutete musste insgesamt als widerlegt angesehen werden F r die beiden unmodifizierten Varianten welche einen direkten Vergleich mit Experiment 2 erlaubten zeigte ein Vergleich von Basisfahrt und Fahrt mit Bearbeitung der sekund ren kognitiven Aufgabe Bahn f r die TLCmean berhaupt keinen Experiment 3 166 Effekt Signifikante Ergebnisse im Sinne der Hypothese zeigten sich nur bei der SRRo 4 f r beide Varianten und bei der SDLP f r die Fahrsimulatorvariante Projektion Da sich die Fahrsimulatorvariant
64. Querregelung notwendig sind Die Sichtfeldeinschr nkung wurde hier nicht wie bei Experiment 1 ber eine angepasste Refraktionsbrille realisiert sondern durch softwareseitige Maskierungen der Fahrszene die einen starren 5 Grad Ausschnitt erm glichten 5 Grad Anhand dieser softwareseitige Maskierung konnte durch zus tzliches Einblenden eines schmalen Balkens im unteren Bereich der Fahrszene Trapez der Einfluss des Nahbereichs auf die Querregelung untersucht werden Dieser Nahbereich hatte nach Land und Horwood 1995 eine stabilisierende Wirkung Eine Replikation des Versuchs mit besserer Grafik und besserer Fahrsimulator Hardware ergab bei Chatziastros et al 1999 keine derartige Wirkung Vor diesem Hintergrund erschien es lohnend die Wirkung des Nahbereichs weiterf hrend zu untersuchen Alle Probanden fuhren in beiden statischen Fahrsimulatorvarianten jeweils unter drei Sichtbedingungen Unter jeder dieser Sichtbedingungen absolvierten sie drei Fahrten mit sekund rer Aufgabenbearbeitung sowie eine Basisfahrt Die Bestimmung der Gr e und Richtung der vier Einflussfaktoren erfolgte anhand von objektiven und subjektiven Daten Die objektiven Daten bildeten alle betrachteten Experiment 4 171 Lenk und Spurma e vgl Kapitel 5 welche gem Kapitel 7 berechnet wurden Anhand von qualitativen Betrachtungen sollten zus tzlich Aussagen ber die Sensitivit t aller betrachteter Lenk und Spurma e getroffen werden un
65. SICHT SICHT standard Trapez 5 Grad Standard Trapez 5 Grad 0 00 0 00 0 00 0 00 Basis 0 00 0 00 Ion 9900 00 Gag ei Task 0 01 0 03 0 02 0 03 visuell manuell 09 9 02 oo 9 9 92 6 00 03 Task kognitiv 0 01 0 01 0 01 0 01 FAHRT Bahn 0 00 0 01 001 Toa 200 9 99 0 01 0 02 Task kognitiv 0 00 0 01 0 00 0 00 Rechnen 0 00 0 00 0 007 o 0a 9900 00 goo 0 01 Anhang A 4 258 Tabelle A 4 3 Ma LANEX Mittelwerte und Standardfehler getrennt nach Bedingung VARIANTE Plasma Projektion SICHT SICHT standard Trapez 5 Grad Standard Trapez 5 Grad 0 06 0 18 0 03 0 13 Basis 0 04 0 16 0 23 0 48 0 02 0 11 0 12 0 28 Task 0 42 1 01 0 52 1 07 visuell manuei 159 08 aas 092089 9 84 e Task kognitiv 0 11 0 49 0 08 0 29 FAHRT Bahn 0 12 0 39 024 rt 9900 00 023 0 59 Task kognitiv 0 06 0 34 0 03 0 08 Rechnen 0 01 0 06 9 25 0 75 9900 00 Jig 42 0 25 Tabelle A 4 4 Ma MLP Mittelwerte und Standardfehler getrennt nach Bedingung VARIANTE Plasma Projektion SICHT SICHT standard Trapez 5 Grad Standard Trapez 5 Grad Be 1 64 1 68 1 72 1 72 Basis 1 59 0 17 6 20 0 23
66. Sicht Die f r die Effektst rkenberechnung verwendeten Mittelwerte und Standardfehler der sechs zus tzlichen Ma e k nnen Anhang A 1 entnommen werden Experiment 1 94 bedingung Standard jeweils die stabilere Querregelung Da sich der kleine und der gro e Effekt bei diesen Bedingungen zwischen den Fahrsimulatorvarianten um mehr als eine Effektstufe unterschieden war keine relative Vergleichbarkeit gegeben Dieser Umstand kann dem Rautensymbol zwischen den beiden Vergleichen entnommen werden Wie Abbildung 8 3 entnommen werden kann zeigten alle Spurma e f r beide Fahrsimulatorvarianten gro e Effekte und k nnen damit als sensitiv f r die Einschr nkung des Sichtfeldes angesehen werden Bei den Lenkma en zeigte sich dass nach der Fahrsimulatorvariante unterschieden werden muss F r die Fahrsimulatorvariante Projektion zeigten sich auch hier bis auf den mittleren Effekt des Ma es SRRO0 4 gro e Effekte Bei der Fahrsimulatorvariante Plasma hatten die Ma e ZERO und SRRo 4 keinen Effekt und waren somit f r die Einschr nkung des Sichtfeldes nicht sensitiv Die brigen Ma e zeigten eine geringere Sensitivit t als bei der Fahrsimulatorvariante Projektion Das Ma SRR2 wies bei der Variante Plasma nur einen kleinen Effekt auf SDST und HFC hatten einen mittleren Effekt Die Sensitivit t der Spurma e f r die Einschr nkung des Sichtfeldes war ausnahmslos gleich Alle Spurma e wiesen einen gro en E
67. Test zeigte keinen signifikanten Unterschied zwischen der Task visuell manuell und der Task kognitiv Bahn Z 1 173 n s Die Mittelwerte und Standardfehler f r die Beantwortung der Frage nach der Schwierigkeit in der vorgegebenen Spur zu fahren sind in Tabelle 11 19 getrennt nach Variante und Sichtbedingung aufgef hrt Tabelle 11 19 Beurteilung der Schwierigkeit in der vorgegebenen Spur zu fahren Mittelwerte und Standardfehler aufgeschl sselt nach Variante und Sichtbedingung VARIANTE Plasma Projektion SICHT SICHT Standard Trapez 5 Grad Standard Trapez 5 Grad DIENST 3 1 89 0 14 2 11 0 17 2 32 0 19 1 64 0 12 2 00 0 15 2 50 0 20 Schwierigkeit Wie Tabelle 11 19 entnommen werden kann nahm bei beiden Varianten die Beurteilung der Schwierigkeit in der vorgegebenen Spur zu fahren mit zunehmender Sichteinschr nkung zu Zur berpr fung inwieweit die deskriptiv festgestellten Unterschiede in der Beurteilung der drei Sichtbedingungen statistisch bedeutsam waren wurde getrennt nach Variante zun chst ein Friedman Test f r drei abh ngige Stich proben gerechnet Der Friedman Test f r die Beurteilung der Schwierigkeit in der vorgegebenen Spur zu fahren ergab f r die Variante Plasma einen signifikanten Unterschied X 7 891 p lt 05 Zwischen den beiden Sichtbedingungen 5 Grad und Trapez
68. Trapez 27 0 702 n s Basis Trapez Basis Standard 27 4 303 lt 001 Basis 5 Grad Basis Standard 27 2 938 lt 01 Experiment 4 186 11 3 2 4 SRR Anzahl der Steering Wheel Reversals pro Minute Da das Ma SRR in Abh ngigkeit von der gew hlten Gapgr e unterschiedliche Sachverhalte abbildet erfolgte die Auswertung getrennt f r die beiden Gapgr en F r das Ma SRR2 war der Faktor FAHRT damit zweifach gestuft und f r das Ma SRRo 4 dreifach In Tabelle 11 12 sind zun chst die Mittelwerte und Standardfehler f r das Ma SRR0 4 aufgef hrt Tabelle 11 12 Ma SRRO0 4 Mittelwerte und Standardfehler getrennt nach Bedingung VARIANTE Plasma Projektion SICHT SICHT Zeilen Standard Trapez 5 Grad Standard Trapez 5 Grad mittel werte X pales 24 49 20 07 19 54 26 11 20 10 21 66 21 99 i 1 36 1 44 1 36 1 20 1 30 1 61 1 06 Be 28 74 27 20 25 54 29 97 28 31 27 32 27 85 FAHRT g 1 49 1 75 1 98 1 21 1 79 1 84 1 37 Bahn cane 32 67 30 50 30 12 34 61 31 86 3264 32 07 Rechnen 1 46 2 44 2 10 1 61 1 96 2 05 1 61 a 28 64 25 92 25 06 30 23 26 76 ns 1 27 1 77 1 1 1 1 47 F Wertes 1 27 1 77 1 58 1 15 1 47 Spalten mittel 26 54 1 44 28 06 1 32 werte ya Wie Tabelle 11 12 entnommen werden kann
69. Wie die vorherigen Abschnitte gezeigt haben ist noch nicht vollst ndig gekl rt wie das visuelle System die komplexe Fahraufgabe bew ltigt Da es bislang nicht m glich ist die Vorg nge im Gehirn direkt und bis in die letzte Einzelheit zu beobachten wurden in langer Forschungsarbeit Modelle entwickelt und in empirischen Untersuchungen ber pr ft Wie Hugunenin und Rumar 2001 anmerken ist es jedoch bisher nicht gelungen ein vollst ndiges bzw umfassendes Modell des Fahrers zu erstellen Alle existierenden Modelle behandeln nur Teilaspekte Sie beziehen sich bei ihrer Aussage auf psycho logische Modelle welche Konstrukte wie Risikoverhalten beinhalten aber auch auf analytische systemorientierte Modelle Diesen Standpunkt vertreten auch Peters und Nilsson 2005 welche einen guten berblick ber die Modellentwicklung des Auto fahrens bieten Ein wichtiges und oft zitiertes Modell zur Beschreibung der kognitiven Handlungs steuerung des Menschen stammt von Rasmussen 1983 Dieses Modell geht davon aus das die Handlungssteuerung je nach Aufgabe und Grad der bung auf drei hierarchisch angeordneten Ebenen stattfinden kann Diese drei Ebenen sind die wissensbasierte die regelbasierte und die f higkeitsbasierte Ebene W hrend die kognitive Verarbeitung auf der f higkeitsbasierten Ebene minimal ist und Handlungen weitgehend automatisiert ablaufen erfolgt die Handlungssteuerung auf der regelbasierten Ebene mittels gelernter Wen
70. Wie viel Erfahrung besitzen Sie in Computervisualisierung und interaktiven Spielen Keine L OU O L sehr viel Erfahrung Anhang A 4 254 A 4 1 2 Fragebogen D2 VP Code Datum Fragebogen Nr Fragebogen Bitte beantworten Sie die Fragen m glichst spontan und ohne gro es Nachdenken Alle Daten werden vertraulich behandelt Wie war es f r Sie im Fahrsimulator zu fahren Sehr schwierig E G E E L Sehr einfach Wenn schwierig weshalb Wie war es f r Sie in der vorgegebenen Spur zu fahren Sehr schwierig L U U L Sehr einfach Wenn schwierig weshalb Wie war es f r Sie die gew nschte Geschwindigkeit zu halten Sehr schwierig L Ey el E Ll sehr einfach Wenn schwierig weshalb Anhang A 4 255 Wie realit tsnah finden Sie die gesamte Simulation berhaupt nicht realit tsnah Ei ei JE el IE Sehr gelungen Wenn nicht realit tsnah weshalb Ist Ihnen w hrend des Versuchs beim Fahren schlecht geworden Ja Nein L Haben Sie weitere Anmerkungen zum Fahrsimulator Haben Sie weitere Anmerkungen zum Versuch insgesamt Vielen Dank f r Ihre Mithilfe Anhang A 4 256 A 4 2 M ndliche Zwischenfragen M ndliche Zwischenfragen Vpn Bedingung Aufgabe Durchgang Die Fragen nach jeder ihrer Nebenaufgaben 1 Wie schwierig fanden sie in dieser Situation die Bearbeitung der Nebenaufgabe von 1 sehr leicht bis 5 sehr schwierig 2 Wie anstreng
71. alleine genommen f r Situationen in denen die Fahraufgabe tats chlich die volle Aufmerksamkeit beansprucht Beispiele hierf r sind das Fahren von Serpentinen das Fahren in dichtem Nebel oder Fahrten von Fahranf ngern F r fortgeschrittene Autofahrer ist jedoch eher ein Modell geeignet welches den Fahrer als berwacher von Teilsystemen die automatisiert ablaufen sieht Dieser berwacher greift erst dann regelnd ein wenn das berschreiten gewisser Toleranzgrenzen ein Eingreifen notwendig machen Dadurch dass der Fahraufgabe nicht die ungeteilte Aufmerksamkeit zuge wendet wird bleibt Zeit f r andere Aufgaben wie das Ver ndern der Radioeinstellung oder das F hren eines Telefonats Diese Beispiele verdeutlichen dass die von Blaauw 1984 vorgeschlagene Kombination der beiden Modelle der Realit t des Fahrens wohl eher gerecht wird als die getrennte Betrachtung der beiden Modelle Decision A A 3 Bere DA f _ Discrete __ Continous Y Y t t T 2 oee e Yac en Control T Avs Prediction N i E R t T Vy t T Yo e system dynamics o system dynamics e display dynamics e criterion lead variables disturbances Abbildung 3 2 Supervisory Driver Model nach Blaauw 1984 Autofahren und Querregelung 36 3 3 Sekund re Aufgabenbearbeitung Zur Beantwortung der Frage inwieweit die oben geschilderten sekund ren Aufga ben die prim re
72. das neue Zentrum f r Fahrsimulation und Usability musste der Faktor VARIANTE in einem between subject Design umgesetzt werden Der resultierende gemischte dreifaktorielle 2 VARIANTE x 2 FAHRT x 2 FREMDVERKEHR Versuchsplan ist in Tabelle 9 2 getrennt nach Aufgabentyp dargestellt Die getrennte Betrachtung der beiden Aufgaben typen ist durch einen entsprechenden Trennstrich in dem Versuchsplan gekennzeichnet Experiment 2 106 Tabelle 9 2 Versuchsplan Experiment 2 VARIANTE Projektion si ot man visuell manuell ai Task vustmaner visuell manuell FREMD ec a VERKEHR Eg 16 Pbn 16 Pbn Basis kognitiv ne Teo kognitiv se Als sekund re Aufgabe wurden eine visuell manuell beanspruchende Aufgabe so wie eine kognitiv beanspruchende Aufgabe gew hlt Als visuell manuell beanspruchende Aufgabe wurde die Aufgabe Kassette gew hlt welche sich bereits im Projekt ADAM vgl Bengler Huesmann amp Praxenthaler 2003 als sensitiv f r eine solche Ablenkung w hrend der Fahrt in einem Fahrsimulator bew hrt hatte Bei der Wahl der kognitiven Aufgabe ging es darum das Kurzzeitgedachtnis zu beanspruchen In Anlehnung an Harbluk Noy und Eizenman 2002 kam dazu eine mathematische Aufgabe zum Einsatz Ausgehend von einer Basiszahl sollten die Versuchspersonen fortlaufend die Zahl 7 subtrahieren Die Ausgangszahlen 211 und 331 stellten dabei bewusst keine Vielfachen von 7 dar um zu verhi
73. dass bei dem Probanden Nummer 17 f r die Modifikation Plasma und die Aufgabenfahrt Bahnauskunft ebenfalls ein um mehr als 10 iges ber bzw Unterschreiten des Toleranzbereiches gegeben war Bei dem Probanden Nummer 17 wurde f r diese Bedingung der 3 Durchgang f r die statistische Auswertung verwendet F r die brigen Probanden konnte f r alle Bedingungen jeweils der zweite Durchgang herangezogen werden Die Grundlage f r die n chsten Schritte bildeten somit die 348 Dateien von 29 Probanden Die elf Ma e bzw Berechnungsvarianten wurden f r alle 348 Dateien analog zu den beiden vorherigen Experimenten berechnet Die Berechnung der Ma e SRR HFC und TLC erfolgt ein weiteres Mal ber das Programm Matlab Version 6 5 1 Die brigen Ma e wurden erneut direkt in der Datenbank berechnet Alle Ergebnisfiles wurden in SPSS 11 5 eingelesen Anhand dieser resultierenden Datentabelle wurden die statistischen Berechnungen vorgenommen Basierend auf dieser Datentabelle wurde berpr ft ob weitere Probanden aufgrund von zu vielen Ausrei erwerten von der Auswertung ausgeschlossen werden mussten Als Ausrei er wurden wieder Werte verstanden welche von den erstellten Boxplots als Ausrei er oder Extremwert deklariert wurden Das Kriterium der Boxplots entsprach dabei dem mehr als 1 5fachen des Interquartilabstandes Sobald ber alle Bedingungen hinweg mehr als 20 der Ma e Ausrei er darstellten sollte der jeweilige Proband von
74. der Datenaufzeichnung konnten anhand der Videomitschnitte korrigiert werden Als Grundlage f r die weitere Auswertung erfolgte eine Streckenk rzung Dazu wurden alle vier Fahrten beider Fahrsimulatorvarianten in jeweils vier Teilfahrten auf geteilt Diese vier Teilfahrten entsprachen den vier Streckenabschnitten in denen eine sekund re Aufgabe bearbeitet worden war bzw deren Entsprechung bei den Basis fahrten Mit Hilfe dieses Vorgehens sollten Fehler bei kr mmungssensitiven Ma en wie beispielsweise der Standardabweichung des Lenkwinkels SDST umgangen werden Experiment 2 112 Die Streckenabschnitte zwischen diesen vier Teilfahrten waren nur als kurze Erholungs phasen zwischen den einzelnen Aufgaben gedacht weshalb sie f r die Auswertung nicht weiter ber cksichtigt wurden Die Strecke f r die kognitive Aufgabe entsprach exakt den beiden Teilstreckenabschnitten siehe Abbildung 9 1 da die Probanden die Aufgabe jeweils so lange bearbeitet hatten bis sie von der VL am Endpunkt des Streckenabschnittes gestoppt worden waren Damit war die gefahrene Strecke f r alle Probanden identisch und musste nur noch anhand der Streckenkilometer auf die Basisfahrten bertragen werden F r die Aufgabe Kassette zeigten sich ber alle Probanden hinweg Unterschiede in der Bearbeitungsl nge weshalb sie auf eine einheitliche L nge gek rzt wurde Die Pendants in den Basisfahrten wurden entsprechend angepasst F r die Auswertung wur
75. die bei der Bearbeitung einer kognitiven Aufgabe keinen Einfluss des Fremdverkehrs vermutete ergab tats chlich keine signifikanten Ergebnisse Trotz des unsystematischen Auftauchens der beiden signifikanten Effekte f r die SRRo 4 wurde die Hypothese als best tigt angesehen Es sieht so aus als ob sich der Fahrer anders als bei einem Einzelfahrzeug vgl Chatziastros 2003 sehr schnell an kontinuierlich vorbeiziehende Fremdfahrzeuge gew hnt so dass diese keinen Einfluss auf die Querregelung haben Hypothese 4 welche beinhaltete dass Fahrten mit sekund rer Aufgaben bearbeitung unabh ngig von Fahrsimulatorvariante und Fremdverkehr im Vergleich zu Basisfahrten subjektiv als schwieriger beurteilt werden sollten kann nur f r die Fahr simulatorvariante Projektion tendenziell als best tigt angesehen werden F r die Variante Plasma konnten f r beide Vergleiche keine signifikanten Unterschiede in der Beurteilung gefunden werden Dieses Ergebnis deckt sich insofern mit den Fahrdaten als dass auch diese tendenziell eine stabilere Querregelung f r die Variante Plasma abgebildet hatten Offensichtlich unterst tzten ein oder mehrerer Eigenschaften der Variante Plasma die Querregelung w hrend der Bearbeitung der sekund ren visuell manuellen Aufgabe so gut dass subjektiv keine Beeintr chtigung durch die Aufgaben bearbeitung empfunden wurde Qualitative Effektst rkenbetrachtung Mit der qualitativen Effektst rke
76. diesbez glich auch nicht getroffen werden k nnen Die Frage ob Untersuchungsergebnisse die an Fahrsimulatoren desselben Typs gewonnen wurden vergleichbar ausfallen kann durch die HASTE Studie nicht eindeutig beantwortet werden Dies ist aber durchaus interessant da es sogar innerhalb einer Forschungseinrichtung mehrere unterschiedliche Fahrsimulatoren beispielsweise zur Vermeidung von Ressourcenengp ssen geben kann vgl Triggs amp Regan 1999 Fahr simulatoren desselben Typs werden im Folgenden als Fahrsimulatorvarianten bezeichnet Nach Beginn der vorliegenden Experimente wurde im Rahmen des europ ischen Projektes AIDE eine Ver ffentlichung get tigt die im Anschluss an das HASTE Projekt weiterf hrende Untersuchungen an den verwendetet Ma en durchf hrte stlund et al 2005 Hier wurden unter anderem zwei statische Fahrsimulatorvarianten mit identischer Fahrdynamik aber unterschiedlicher Bildgebung mittels Projektion und Plasmabildschir men direkt miteinander verglichen Allerdings handelte es sich hier um ein spezielles Testverfahren den sogenannten Lane Change Test Der Lane Change Test erhebt ein spezielles Ma bei welchem ein idealer Spurverlauf mit dem tats chlich gefahrenen Spurverlauf verglichen wird vgl Johansson Engstr m Cherri Nodari Toffetti Schindhelm amp Gelau 2004 Es wurden signifikante Unterschiede zwischen den beiden Fahrsimulatorvarianten bei kleinen bis mittleren Effekten gefunden Hier
77. distraction effects of cell phone conversations on younger and older drivers Human Factors 46 641 649 Strasburger H 2003 Indirektes Sehen Formerkennung im zentralen und peripheren Gesichtsfeld In D Albert M Oswald K Pawlik amp K H Stapf Hrsg Lehr und Forschungstexte Psychologie G ttingen Hogrefe Verlag f r Psychologie Strobl M H 2003 SPIDER The innovative software framework of the BMW Driving Simulation VDI Berichte 1745 D sseldorf VDI Verlag GmbH Summala H Nieminen T amp Punto M 1996 Maintaining lane position with peripheral vision during in vehicle tasks Human Factors 38 442 451 Triggs T J amp Regan M A 1999 Driving simulation and human factors research a report on an Australian program Proceedings of the Driving Simulation Conference in Paris 1999 459 472 Tsimhoni O Smith D amp Green P 2004 Address entry while driving speech recognition versus a touch screen keyboard Human Factors 46 600 610 Uhr M B F Felix D Williams B J amp Krueger H 2003 Comparison of the emotional response between real world environment and simulation Proceedings of the Human Factors and Ergonomics Society 47 Annual Meeting 2003 2142 2146 Underwood G Chapman P Crundall D Cooper S amp Wall n R 1999 The visual control of steering and driving where do we look when negotiation curves In A G Gale I D Brown C M Haslegrave
78. drei Verletzungen der absoluten Vergleich barkeit auf Bei Bearbeitung der sekund ren kognitiven Aufgabe Bahn waren die meisten Verletzungen gegeben TLCthresh LANEX HFC gefolgt von der visuell manuellen Aufgabe Kassette LANEX SRR2 und der kognitiven Aufgabe Rechnen SDST Insgesamt konnte die absolute Vergleichbarkeit verglichen mit Experiment 2 als deutlich besser eingestuft werden Bei der MLP war die absolute Vergleichbarkeit bei keiner der vier Fahrten gegeben Hier zeigte sich dass bei Fahrten in der Fahrsimulator variante Plasma eher eine Ausrichtung zur rechten Spurmarkierung erfolgte Einschlie lich der MLP war also in 10 der 41 F lle die absolute Vergleichbarkeit nicht gegeben was einem Prozentanteil von rund 24 entspricht Eine rein qualitative Betrachtung der Effektrichtungen zeigte f r den direkten Vergleich der Fahrsimulatorvarianten ein hnliches Muster wie bei den kognitiven Aufgaben Alle Effekte bei den Spurma en abgesehen von der TLCmean deuteten eine stabilere Querregelung f r die Fahrsimulatorvariante Projektion an Bei allen Lenk ma en sowie der TLCmean verhielt es sich umgekehrt Es sei an dieser Stelle nochmals darauf hingewiesen dass diese qualitativen Betrachtungen keinesfalls im Sinne einer Hypothesenpr fung verstanden wurden Ein derart eindeutiger Trend wie er hier gegeben war wurde aber dennoch als beachtenswert angesehen gerade auch im Hinblick auf die Hypothese
79. ee 79 Versuchsplan Experiment 1 22 22 a Ne 80 Bearbeitu ngsabl lgen Hu een meet 81 Ma SDLP Mittelwerte und Standardfehler uuu 040 rennen 87 Ma TLCmean Mittelwerte und Standardfehler uuu urennnne 88 Ma SDST Mittelwerte und Standardfehler 0 4242422 22er 89 Ma SRR2 Mittelwerte und Standardfehler u0 0 244222 222er 89 Ma SRRO 4 Mittelwerte und Standardfehler uu u0s42222 Rennen 90 Beurteilung der Schwierigkeit der einzelnen Fahrten in der jeweiligen Fahrsimulatorvariante Mittelwerte und Standardfehler 92 Fahrleistung der Probanden getrennt nach Gruppe r 104 Versuchsplan Experiment 2 uusssssssssnnnnnnnnnnnnnnnnnnnannnnnnnnnnnnnnnannnnnen 106 Bearbellungsabf lgen u ner 107 Ma SDLP Mittelwerte und Standardfehler Task visuell manuell 114 Ma SDLP Mittelwerte und Standardfehler Task kognitiv 115 Ma TLCmean Mittelwerte und Standardfehler Task visuell manuell u00222020esennennesnnnnnnsennnnnnsennnnnnsennnnnnennnnnnnen nennen 116 Ma TLCmean Mittelwerte und Standardfehler Task kognitiv 117 Ma SDST Mittelwerte und Standardfehler Task visuell manuell 118 Ma SDST Mittelwerte und Standardfehler Task kognitiv 119 Ma SRR Gap 2 Mittelwerte und S
80. gesetzt n TLC t_tle lt thresh ee 9 J Ny fe ges Der TLC Wert dieser Variante l sst sich einfacher bestimmen da hier kein Algorithmus zur Bestimmung der Minima geschaffen werden muss Es werden nur tic Werte unterhalb eines Schwellwerts ausgez hlt Die TLC wurde betrachtet um zu berpr fen inwieweit sie mit den beiden anderen Varianten TLCmean und TLOshresh korreliert bzw ob der h here Aufwand bei der Bestimmung der beiden anderen TLC Varianten gerechtfertigt ist Der Betrachtung der TLC Minima liegt der Gedanke des Supervisory Driver Models Blaauw 1984 zu Grunde vgl Abschnitt 3 2 Der Mensch greift erst dann aktiv in die Querregelung ein wenn ein selbst gew hlter Sicherheitsbereich berschritten wurde Dieser gew hlte Sicherheitsbereich kann den steigenden und sinkenden TLC Minima entnommen werden Im Falle der TLCmean beschreiben kleine Minimumswerte also einen weiten Sicherheitskorridor Es wird erst eingegriffen wenn das Fahrzeug kurz davorsteht die Fahrspur bei dem augenblicklichen Kurs zu verlassen Gr ere TLCmean Werte zeigen einen engeren Sicherheitskorridor an d h es wird fr her eingegriffen um das Fahrzeug von dem Kurs abzubringen der es aus der Fahrspur bringen w rde Dieser zus tzliche Aspekt macht es ein wenig schwierig zu entscheiden ob die prim re Fahraufgabe besser erf llt wird wenn niedrige oder wenn hohe TLCmean Werte Von der Autorin gew hlte Abk rzung Das Subskript pct w
81. her aus als f r die Fahrsimulatorvariante Plasma Fahrten Ohne Fremdverkehr zeigten tendenziell niedrigere SDST Werte als Fahrten Mit Fremdverkehr Die mittlere SDST lag f r die sekund re visuell manuelle Aufgabenbearbeitung ber derjenigen f r die Basisfahrt Die Standardfehler f r die beiden Fahrsimulatorvarianten bewegten sich innerhalb einer Bedingung in etwa in einer vergleichbaren Gr enordnung Die Varianzanalyse f r die Task visuell manuell ergab einen hochsignifikanten Haupteffekt f r den Faktor FAHRT F 1 41 005 ps 01 Der Haupteffekt f r die Faktoren FREMDVERKEHR und VARIANTE sowie s mtliche Interaktionen fielen nicht signifikant aus siehe Anhang A 2 Die Bearbeitung einer sekund ren visuell manuellen Aufgabe hatte somit einen generellen Effekt Zur berpr fung welche Unterschiede zu signifikanten Ergebnissen beigetragen hatten wurden f r beide Fahrsimulatorvarianten einseitige t Tests f r Experiment 2 119 abh ngige Stichproben gerechnet F r die Fahrsimulatorvariante Plasma waren die SDST Werte bei der Bearbeitung einer sekund ren visuell manuellen Aufgabe Ohne Fremdverkehr im Vergleich zu der dazugeh rigen Basisfahrt hochsignifikant h her t 15 3 859 p lt 001 Auch f r die Fahrsimulatorvariante Projektion fielen die SDST Werte unter der Fahrt mit sekund rer Aufgabenbearbeitung Ohne Fremdverkehr im Vergleich zu der dazugeh rigen Basisfahrt hochsignifik
82. hrt die sogenannte Sehstrahlung die visuellen Informationen zu der prim ren Sehrinde Es f hren jedoch nicht alle Nervenfasern des Sehnervs zu den seitlichen Knieh ckern Einige Nervenfasern zweigen kurz nach der Sehkreuzung in die pr tektale Region und die sogenannten vorderen vier H gel ab Diese Strukturen liegen im Hirnstamm und sind f r die unbewusste Steuerung der Augenmuskeln verantwortlich Die Zielregion der Sehstrahlung in der prim ren Sehrinde ist retinotop organisiert Das bedeutet dass die Erregung einer bestimmten Stelle auf der Netzhaut mit der Erregung einer bestimmten Stelle in der prim ren Sehrinde korrespondiert Diese Ab bildung ist jedoch nicht proportional F r die Verarbeitung der Signale der Fovea steht ein Gebiet zur Verf gung welches in etwa genau so gro ist wie dasjenige welches der restlichen Netzhaut zur Verf gung steht Der prim re visuelle Kortex ist in verschiedenen Schichten organisiert Diese Organisation soll an dieser Stelle jedoch nicht tiefgehend erl utert werden Es ist f r die vorliegende Arbeit ausreichend darauf hinzuweisen dass einzelne Gebiete empfindlich auf bewegte Kontrastgrenzen bestimmter Orientierung reagieren und andere eher auf farbige Reize Nach der Verarbeitung der Signale in der prim ren Sehrinde folgt eine weitere Verarbeitung in den verschiedenen extrastri ren visuellen kortikalen Arealen Diese Areale haben verschiedene Aufgaben wie die Erkennung von station ren Reiz
83. in einer Untersuchung die eine Realfahrt einen statischen und einen dynamischen Fahrsimulator umfasste heraus dass sich die Messwerte f r die L ngs und Querregelung siehe Kapitel 5 gr tenteils konsistent verhielten Einzig bei aus den Lenkradbewegungen abgeleiteten Quer regelungsma en und den physiologischen Messungen zeigten sich Unterschiede zwischen Fahrsimulator und Realfahrt was die Autoren mit dem Sicherheitsempfinden der Versuchspersonen bzw mit dem h heren Risiko bei Realfahrten erkl ren Zusammenfassend l sst sich sagen dass bei Fahrsimulatoren im aktuellen Entwicklungsstand keine absolute Validit t vorliegt aber in den meisten F llen relative Validit t f r einzelne Aspekte eines Fahrsimulators nachgewiesen werden kann 4 3 bertragbarkeit der Ergebnisse von Fahrsimulator zu Fahrsimulator W hrend es zahlreiche Untersuchungen zur Validierung von Fahrsimulatoren gegen ber der Realfahrt gibt sind Untersuchungen die den Vergleich von zwei Fahr simulatoren unterschiedlichen oder desselben Typs anstellen eher selten Wie im vorangehenden Abschnitt gezeigt wurde kann f r die meisten Fahrsimulatoren relative Validit t nachgewiesen werden Dieser Nachweis erfolgt oft nur f r bestimmte Aspekte des Fahrsimulators Relative Validit t sagt jedoch nur aus dass die betrachteten Ma e unter verschiedenen Bedingungen einen eindeutigen Trend aufweisen Ob sich zwei Fahrsimulatoren in ihren Ergebnissen gleichen l sst sic
84. keine eindeutigen Empfehlungen Typische Abstandsgr en liegen zwischen einem zehntel Grad und zehn Grad vgl McDonald amp Hoffmann 1980 Bei stlund et al 2005 wurde das Ma mit verschiedenen Winkelabstandsgr en unter verschiedenen Bedingungen berechnet Anhand der Effektst rke wurde die jeweils optimale Winkelabstandsgr e bestimmt F r visuell manuelle Aufgaben zeigen Abstandsgr en zwischen zwei und vier Grad die gr te Sensitivit t Sensitivit t bedeutet in diesem Kontext ganz allgemein dass ein Ma eine tats chlich gegebene Ver nderung der prim ren Fahraufgabe beispielsweise durch die Bearbeitung einer sekund ren Aufgabe auch abbilden kann Inwieweit ein Ma sensitiv auf eine Ver nderung reagiert kann anhand von Effektst rkenbetrachtungen berpr ft werden vgl stlund et al 2004 und stlund et al 2005 Bei kognitiven Aufgaben liegt die gr te Sensitivit t bei Winkelabstandsgr en von 0 1 bis 0 5 Grad Damit h ngt die optimale Winkelabstandsgr e von der Art der sekund ren Aufgabe ab Es sollte also auch m glich sein aus einer ermittelten optimalen Winkelabstandsgr e auf die Art der sekund ren Aufgabenbearbeitung zu schlie en Bei der Berechnung des Ma es mit geringen Winkelabstandsgr en muss allerdings die Messgenauigkeit der Lenkradwinkelaufzeichnung ber cksichtigt werden Es muss sichergestellt sein dass dieses Ma mit Abstandsgr en berechnet wird die innerhalb der Messgenauigkei
85. lt 001 visuell manuell 5 Grad Basis eae Task 27 11 553 lt 001 visuell manuell Standard Basis Sad Task 27 7100 lt 001 kognitiv Bahn Standard Basis SPa ek 27 10 650 lt 001 kognitiv Rechnen Basis 5 Grad Basis Trapez 27 0 883 n s Basis Trapez Basis Standard 27 6 860 lt 001 Basis 5 Grad Basis Standard 27 7 479 lt 001 Experiment 4 11 3 2 3 SDST Standardabweichung des Lenkwinkels 184 In Tabelle 11 9 sind Mittelwerte und Standardfehler f r das Ma SDST getrennt nach Bedingung aufgef hrt Tabelle 11 9 Ma SDST Mittelwerte und Standardfehler getrennt nach Bedingung VARIANTE Plasma Projektion SICHT SICHT Zeilen standard Trapez 5 Grad Standard Trapez 5 Grad mittel werte X Basis 1 00 0 93 0 93 1 01 0 95 0 95 0 96 i 0 02 0 01 0 01 0 02 0 01 0 02 0 01 a 1 44 1 25 1 33 1 58 1 32 1 32 1 37 FAHRT manuell 0 07 0 04 0 07 0 10 0 05 0 07 0 04 jie 1 05 0 98 0 98 1 04 0 97 1 03 1 01 Bahn 0 03 0 02 0 02 0 03 0 03 0 03 0 02 Task kogniti 1 04 0 98 0 97 1 08 1 00 0 99 1 01 Rece 0 02 0 01 0 01 0 02 0 01 0 02 0 01 ee 1 13 1 03 1 05 1 18 1 06 ne 2 02 02 2 02 i werte 7 0 03 0 02 0 02 0 03 0 02 Spa
86. m ssen von Anfang an in einem dynamischen Fahrsimulator getestet werden Fahrsimulatoren und Fahrsimulation 40 Auch kann die Entwicklung von Fahrsimulatoren keinesfalls als abgeschlossen angesehen werden Im Rahmen der technischen M glichkeiten und Neuerungen wird versucht Fahrsimulatoren der Realit t immer n her zu bringen 4 2 bertragbarkeit von Fahrsimulatoruntersuchungen auf Realfahrten Neben den Eingangs genannten Vorteilen die der Einsatz eines Fahrsimulators bietet m ssen jedoch auch die Nachteile beachtet werden Da die dargestellte Fahrszene ihrerseits nur eine zweidimensionale Abbildung ist sind hier in erster Linie monokulare Tiefeninformationen vorhanden Die okulomotorischen Tiefeninformationen also die Akkomodation und Konvergenz d rften in einem Fahrsimulator falsche Werte liefern da der Betrachter die Fl che der Bildgebung fixiert und scharf einstellt Allerdings spielen diese Tiefeninformationen nur in einem Entfernungsbereich bis zwei Goldstein 2002 oder bis sechs Metern Birbaumer amp Schmidt 1999 eine Rolle Bei der bewegungs induzierten Tiefeninformation Bewegungsparallaxe stehen nur diejenigen zur Verf gung die aus der Bewegung des Fahrers in Fahrtrichtung resultieren Bewegungsparallaxe hervorgerufen durch die Kopfbewegung des Fahrers stehen in der Regel nicht zur Verf gung da die Kopfbewegungen nicht erfasst und in der Simulation f r die Bildanzeige verrechnet werden Die monokularen Tief
87. ngige Stichproben wurde f r beide Varianten berpr ft inwieweit die Unterschiede zwischen den FAHRT Stufen Task kognitiv und Basis signifikant ausfielen F r die Variante Projektion ergab dieser t Test keinen signifikanten Unterschied hinsichtlich der SDST Werte t 28 301 n s Hinsichtlich der Variante Plasma konnte ebenfalls kein signifikanter Unterschied zwischen diesen beiden FAHRT Stufen festgestellt werden t 28 863 n s SRR Anzahl der Steering Wheel Reversals pro Minute Die statistische Auswertung des Ma es SRR2 bzw SRRo 4 wich von der Auswertung der anderen drei Ma e ab da die unterschiedlichen Gapgr en bei diesem Ma als eigenst ndige Ma e angesehen wurden Deshalb erfolgte bei diesem Ma die Auswertung getrennt nach sekund rer visuell manueller bzw kognitiver Aufgabe f r welche die Gapgr e optimiert worden war Der Faktor FAHRT war bei den beiden zweifaktoriellen Varianzanalysen f r das Ma SRR2 bzw SRRo 4 somit jeweils nur zweifach gestuft In Tabelle 10 9 sind die Mittelwerte mit den dazugeh rigen Standardfehlern f r das Ma SRR2 getrennt nach FAHRT und VARIANTE dargestellt Tabelle 10 9 Ma SRR2 Mittelwerte und Standardfehler Faktoren FAHRT und VARIANTE VARIANTE Plasma Projektion Zeilenmittelwerte X Basis 4 01 0 63 4 19 0 65 4 10 0 53 renee Task visuell manuell 9 58 Ss 9 86 a 9 72 Den Spaltenmit
88. r die FAHRT Stufe Task visuell manuell war deutlich ber derjenigen f r die FAHRT Stufe Basis Abgesehen von der FAHRT Stufe Task visuell manuell f r die Modifikation Plasma lagen die Standardfehler in einer vergleichbaren Gr enordnung Die zweifaktorielle Varianzanalyse f r die Faktoren FAHRT und QUALIT T ohne kognitive Aufgabe ergab f r den Faktor FAHRT einen hochsignifikanten Haupteffekt F 1 48 234 ps 01 Sowohl der Haupteffekt des Faktors QUALIT T als auch die Interaktion fiel nicht signifikant aus siehe Anhang A 3 Experiment 3 161 Abschlie end soll auf die Ergebnisse des Lenkma es SRRo 4 f r die Faktoren FAHRT und QUALIT T eingegangen werden Mittelwerte und Standardfehler werden in Tabelle 10 25 aufgef hrt Tabelle 10 25 Ma SRR0 4 Mittelwerte und Standardfehler Faktoren FAHRT und QUALITAT ohne Task visuell manuell QUALIT T Plasma on Zeilenmittelwerte X FAHRT Basis 41 39 2 27 38 46 2 07 39 93 1 88 Task kognitiv 50 91 3 37 46 59 2 47 48 75 2 61 Spaltenmittelwerte y 46 15 2 31 42 53 1 99 Die deskriptive Betrachtung von Tabelle 10 25 zeigt dass die mittlere SRRo 4 f r die Modifikation Plasma ber derjenigen f r die Modifikation Projektion klein Balken lag Die mittlere SRRo 4 f r Task kognitiv war ber derjenigen f r die FAHRT Stufe Basis Die Standardfehler f r di
89. road guide steering Nature 377 339 340 Land M F amp Lee D N 1994 Where we look when we steer Nature 369 742 744 Lappe M Bremmer F amp van den Berg A V 1999 Perception of self motion from visual flow Trends in Cognitive Sciences 3 329 336 Li L Sweet B T amp Stone L S 2006 Humans can percieve heading without visual path information Journal of Vision 6 874 881 Liu Y C Schreiner C S amp Dingus T A 1999 Development of human factors guidelines for Advanced Traveler Information Systems ATIS and Commercial Vehicle Operation CVO human factors evaluation of the effectiveness of multimodality displays in ATIS NHTSA FHWA RD 96 150 USA US Department of Transportation Federal Highway Admministration Loomis J M Beall A C Macuga K L Kelly J W Smith amp R S 2006 Visual control of action without retinal optic flow Psychological Science 17 214 221 McDonald W A amp Hoffmann E R 1980 Review of relationships between steering wheel reversal rate and driving task demand Human Factors 22 733 739 McKnight A S McKnight A J amp Tippets A S 1998 The effect of lane line width and contrast upon lanekeeping Accident Analysis And Prevention 30 617 624 McLean J R amp Hoffmann E R 1971 Analysis of drivers control movements Human Factors 13 407 418 McLean J R amp Hoffmann E R 1975 Steering reversals as a measu
90. sie sollten wie unter realen Bedingungen fahren Die signifikanztechnische Auswertung f r die Hypothesenpr fung st tzte sich dabei nicht auf alle untersuchten Ma e sondern begn gte sich mit einer Auswahl an Klassischen bzw bew hrten Ma en vgl Experiment 1 Die folgenden Ausf hrungen gliedern sich nach den Hypothesen Der einzige Faktor der f r alle untersuchten Ma e also f r SDLP TLCmean SRR2 und SDST signifikant wurde war der Faktor FAHRT f r die sekund re visuell manuelle Aufgabe Kassette Damit konnte Hypothese 1a n mlich dass diese Art von sekund rer Aufgabenbearbeitung zu instabilerer Querregelung f hrt als einzige f r alle untersuchten Ma e best tigt werden Dieses Ergebnis berraschte nicht da aus der Literatur bekannt war dass sekund re visuell manuelle Aufgaben die prim re Fahraufgabe stark beein flussen Hypothese 1b welche besagt dass die Bearbeitung der sekund ren kognitiven Aufgabe Rechnen zu einer Stabilisierung in der Querregelung f hren sollte konnte f r das Ma SDLP best tigt werden Die Ma e TLCmean und SRR0 4 zeigten hingegen eine stabilere Querregelung f r die Basisfahrt an F r die SDST zeigte sich berhaupt kein signifikanter Haupteffekt F r das Ma SDLP konnte also der Befund von Engstr m et al 2005 best tigt werden Erstaunlich war aber die Tatsache dass bei gr er werdenden SDLP Werten die TLCmean Werte ebenfalls gr er wurden Gr ere TLCmean W
91. sollte hier der haupts chliche Grund in dem Auftauchen des Fremdfahrzeugs in der Peripherie zu der Instabilit t f hren und nicht so sehr die Fixation desselben da der Proband eher mit der Erledigung der sekund ren Aufgabe besch ftigt ist und vor allem Kontrollblicke auf die Fahrbahn werfen sollte Hypothese 3c Das Vorhandensein von Fremdverkehr w hrend der Bearbeitung einer sekund ren kognitiven Aufgabe sollte keinen Einfluss auf die Querregelung haben Diese Vermutung gr ndet sich auf die in Hypothese 1b bereits genannte durch kognitive Aufgaben hervorgerufene Tunnelsicht In der Peripherie auftauchende und sich wieder entfernende Fahrzeuge sollten aufgrund der Tunnelsicht nicht den unter Hypothese 3a und 3b vermuteten Einfluss haben Hypothese 4 Fahrten mit sekund rer Aufgabenbearbeitung sollten unabh ngig von Fahrsimulatorvariante und Fremdverkehr im Vergleich zu Basisfahrten subjektiv als schwieriger beurteilt werden Experiment 2 104 9 2 Methode 9 2 1 Versuchspersonen Insgesamt 33 Probanden nahmen an der Untersuchung teil Ein Proband musste wegen Simulator belkeit von der Auswertung ausgeschlossen werden F r die Aus wertung konnten damit 32 Probanden herangezogen werden Diese 32 Probanden waren auf zwei Gruppen mit jeweils 16 Probanden aufgeteilt Die Probanden der Gruppe Projektion waren zwischen 19 und 37 Jahren alt der Altersdurchschnitt lag bei 28 4 Jahren SD 4 6 Die Probanden der Gruppe Plasma war
92. starken Interferenz mit der prim ren Fahraufgabe Die Wirkung solcher sekund rer Aufgaben kann mit Hilfe des multiplen Ressourcenmodells von Wickens 1984 abgesch tzt werden W hrend f r die visuell manuellen Aufgaben eine starke Interferenz mit der prim ren Fahraufgabe angenommen werden kann vgl beispielsweise stlund et al 2004 wird die Wirkung des Einflusses von kognitiver sekund rer Aufgabenbearbeitung noch nicht g nzlich begriffen Auch Johansson et al 2004 S 16 gaben zu dass die Zusammenh nge zwischen der eigent lichen Fahraufgabe sekund rer Aufgabenbearbeitung und dem resultierenden Fahrver halten komplex sind und noch nicht vollst ndig verstanden werden Engstr m et al 2005 berichteten von einer Stabilisierung der SDLP durch die Bearbeitung einer kognitiven Aufgabe Daher wurde der Einfluss sekund rer Aufgabenbearbeitung mit einer visuell manuellen Aufgabe und kognitiven Aufgaben untersucht F r die sekund re visuell manuelle Aufgabe wurde aufgrund des Ressourcenmodells von Wickens und den vorliegenden Befunden aus der Literatur eine gro e Wirkung auf die Querregelung 204 Diskussion 205 vermutet Bei der kognitiven Aufgabe war von Interesse ob sich die Befunde von Engstr m et al 2005 replizieren lie en Obwohl der Einfluss der visuell manuellen Aufgabe als gesichert erschien wurde diese trotzdem untersucht da auch die Sensitivit t der unterschiedlichen Ma e interessierte und die beiden Fahr
93. ttcher Schlag amp Weller 2004 Die Auswirkungen auf die prim re Fahraufgabe durch den Einsatz eines Fahrerinformationssystems dr cken sich hier in der Anzahl der Fahrfehler aus Eine andere M glichkeit ist ein Vergleich zwischen einer Basisfahrt also einer Fahrt ohne Fahrerinformationssystem mit einer Fahrt bei welcher das System eingesetzt wird Die Auswirkung des Fahrerinformationssystems l sst sich hier anhand der Ver nderung bestimmter Ma e von der Basisfahrt im Vergleich zu der Fahrt unter Einsatz des untersuchten Systems ermitteln In der EN ISO 17287 2003 findet sich eine Aufz hlung an Ma en zur L ngs und Querregelung die zur Beurteilung der prim ren Fahraufgabe herangezogen werden sollen Diese Liste ist jedoch keinesfalls ersch pfend vielmehr finden sich in der Literatur auch andere Ma e die f r diese Beurteilung eingesetzt werden vgl Nakayama Futami Nakamura amp Boer 1999 oder Roskam Brookhuis de Waard Carsten Read Jamson Ostlund Bolling Nilsson Anttila Hoedemaeker Janssen Harbluk Johansson Tevell Santos Fowkes Engstr m amp Victor 2002 Auch gibt es keine verbindlichen Richtlinien wie die einzelnen Ma e genau zu berechen sind bzw welche Bezugspunkte von Fahrzeug und Fahrbahn verwendet werden sollen vgl beispielsweise Green Cullinane Zylstra amp Smith 2004 Selbst die EN ISO 17287 2003 macht keine Angaben zu Berechnungsvorschriften und Bezugspunkten Ostlund Peters Thorslund
94. um nicht mehr als eine Stufe unterschieden vgl auch Abschnitt 7 4 2 Bei der absoluten Vergleichbarkeit wurde der Effekt betrachtet den eine Be dingung bei dem direkten Vergleich der beiden Fahrsimulatorvarianten hervorruft Auch diese Art der Vergleichbarkeit wurde durch eine qualitative Effektst rkenbetrachtung gepr ft Absolute Vergleichbarkeit wurde angenommen wenn die aus dem direkten Vergleich resultierende Effektst rke klein oder nicht vorhanden war Die relative Vergleichbarkeit der beiden Fahrsimulatorvarianten wurde als gut eingestuft F r die visuell manuelle Aufgabenbearbeitung war die relative Vergleichbarkeit sogar f r alle Ma e ber alle Experimente hinweg gegeben Diese Art der sekund ren Aufgabenbearbeitung sorgte beim Vergleich mit einer Basisfahrt mit durchwegs gro en bis mittleren Effekten f r eine Art Deckeneffekt Anders lag der Fall f r die kognitive Aufgabenbearbeitung den Einfluss des Fremdverkehrs oder die Untersuchung der visuellen Eigenschaften der beiden Fahrsimulatorvarianten Hier gab es vereinzelte F lle in denen die relative Vergleichbarkeit nicht gegeben war Diese Verletzungen der relativen Vergleichbarkeit betrafen ber alle Experimente hinweg gesehen alle untersuchten Ma e Jedoch war ihre Anzahl insgesamt eher gering weshalb die relative Vergleichbarkeit alles in allem als gut eingestuft wurde Der Umstand dass solche Verletzungen auftreten k nnen sollte aber nicht vergessen werden Ei
95. und Trapez erbrachte f r die Variante Plasma keinen signifikanten Unterschied Tabelle 11 7 Ma TLCmean einseitige t Test Ergebnisse f r die Variante Plasma Bedingung Bedingung2 df T P Standard Basis Sana Task laa 48784 E00 visuell manuell Trapez Basis Ih 27 11 906 lt 001 visuell manuell 5 Grad Basis Slag Leck 27 12 171 lt 001 visuell manuell Standard Basis SE Task 27 6 204 lt 001 kognitiv Bahn Standard Basis Standarde Task i a g agp 2004 kognitiv Rechnen Basis 5 Grad Basis Trapez 27 0 226 n s Basis Trapez Basis Standard 27 7 411 lt 001 Basis 5 Grad Basis Standard 27 7 023 lt 001 Tabelle 11 8 fasst die Ergebnisse der acht einseitigen t Tests f r die Variante Projektion zusammen F r die Variante Projektion wurde bei dem Vergleich der Sicht bedingungen 5 Grad und Trapez kein signifikanter Unterschied gefunden Die brigen sieben Vergleiche ergaben hochsignifikante Unterschiede Tabelle 11 8 Ma TLCmean einseitige t Test Ergebnisse f r die Variante Projektion Bedingung Bedingung2 Df T P Standard Basis pinnae ER 27 20 404 lt 001 visuell manuell Trapez Basis ener Task 27 15 980
96. und 488 Die Reihenfolge dieser Startzahlen wurde den Versuchspersonen per Zufall zugewiesen um Reihenfolgeeffekte ausschlie en zu k nnen Die Wahl und Realisierung der Aufgabe Task kognitiv Bahn entsprach den Ausf hrungen von Experiment 3 vgl Abschnitt 10 2 2 Ein Durchgang stellte die Abfrage einer Zugverbindung dar Die Motivation und die Gr nde f r die Realisierung der Aufgabe Task visuell manuell entsprachen denjenigen von Experiment 2 vgl Abschnitt 9 2 2 Die Aufgabe war einmal bearbeitet sobald die Kassette zweimal unmittelbar hintereinander gewechselt worden war Die Basisfahrt sowie die Fahrt mit sekund rer Aufgabenbearbeitung Task visuell manuell wurden jeweils wiederholt Die anderen beiden FAHRT Stufen Task kognitiv Bahn und Task kognitiv Rechnen wurden aus Zeitgr nden nur einmal durchlaufen Ein Proband absolvierte pro Sitzung abgesehen von der Eingew hnungsfahrt insgesamt 18 Einzelfahrten welche jeweils ca vier Minuten dauerten Zur Vermeidung von Reihenfolge und bungseffekten begann die eine H lfte der Probanden in der ersten Sitzung mit der Variante Plasma und die andere H lfte mit der Variante Projektion Die Reihenfolge f r die vier Stufen des Faktors FAHRT und die drei Stufen des Faktors SICHT war innerhalb dieser beiden Gruppen ber alle Probanden ausbalanciert Die Probanden wurden den einzelnen Reihfolgen zuf llig zugewiesen Experiment 4 176 Als objekt
97. und der normalen Sehrichtung beim Fahren betrug 7 23 und 38 Auf den Displays wurden als weitere Bedingung vier verschiedene Aufgaben pr sentiert die das Nennen der Zahlen Aufmerksamkeitsaufgabe und das Vornehmen von Berechnungen Autofahren und Querregelung 32 auf Basis dieser Zahlen Berechnungsaufgabe umfassten Die Fahrt erfolgte auf einer gepflasterten Milit rstra e in einer drei Meter breiten Spur mit einer durchg ngigen 10cm breiten Spurmarkierungslinie Die Fahrtgeschwindigkeit betrug wahrscheinlich auch aus Sicherheitsgr nden lediglich 30 km h Es zeigte sich dass sich bei den Aufmerksamkeitsaufgaben die Querregelung der Fahranf nger bereits f r die Fixierung des Displays mit der Anbringung unter dem 23 Winkel verschlechterte w hrend sich die Fahrleistung der fortgeschrittenen Fahrer erst bei 38 verschlechterte Dieses Ergebnis wird als Best tigung daf r gesehen dass Fahranf nger zun chst in hohem Ma e foveales Sehen f r die Querregelung einsetzen bevor sie mit gr erer Fahrpraxis lernen peripheres Sehen effizient zu verwenden F r die arithmetische Aufgabenbearbeitung zeigte sich keine derartige Verschlechterung Anf nger und fortgeschrittene Fahrer kamen gleicherma en mit der Steueraufgabe zu recht wobei die Fahrleistung gegen ber der Aufmerksamkeitsaufgabe tendenziell sogar besser war Die Autoren vermuteten dass dies gem des Ressourcenmodells von Wickens 1984 auf welches in Abschnitt 3 2
98. und die minimalen und maximalen Effektst rken innerhalb einer Schwierigkeitsstufe genannt Daher kann die Aussage dass die Effektst rken in der Hauptsache bereinstimmen nicht so recht nachvollzogen werden Die h heren Effekt st rken bei dem Einfachsimulator werden hier mit dem aggressiveren Fahrverhalten der portugiesischen Fahrer erkl rt Jamson und Mouta 2004 die ein Teilexperiment aus dem Projekt HASTE ver ffentlichten kommen zu einem ganz anderen Schluss Sie vergleichen hier die Ergebnisse aus der Portugiesischen Studie mit einem statischen Fahrsimulator mittlerer Komplexit t und fanden erhebliche Unterschiede in Fahrgeschwindigkeit und Quer regelung welche sie klar auf die Unterschiede im Fahrsimulatortyp zur ckf hrten Der einfache Fahrsimulator bestand aus einem Computermonitor welcher ein vertikales Sichtfeld von 27 gew hrte Dies entsprach einer Aufl sung von 47 Pixel pro Grad Lenkrad und Gaspedal bestanden aus Computerspielzubeh r ohne dynamisches Feed back Der statische Fahrsimulator verf gte ber ein Sichtfeld von 230 welches mittels 5 Projektoren erreicht wurde wobei die beiden u eren Projektoren ber eine geringere Aufl sung verf gten Unter der Annahme dass jeder Projektor einen in etwa gleichen Sichtbereich abdeckte stand eine vertikale Aufl sung von 27 8 Pixel pro Grad zur Verf gung Der vertikale Sichtbereich betrug 39 was einer vertikalen Aufl sung von 26 3 Pixel pro Grad entsprach
99. unterschiedliche Auf l sungen in der Bildgebung Hier wies die Fahrsimulatorvariante Plasma horizontal eine Aufl sung von 41 3 Pixel Grad und vertikal eine Aufl sung von 43 1 Pixel Grad auf Die Fahrsimulatorvariante Projektion erreichte eine horizontale Aufl sung von 27 8 Pixel Grad und eine vertikale Aufl sung von 26 6 Pixel Grad Dar ber hinaus unterschieden sich die Bildfl chen auch im Hinblick auf Kontrast und Leuchtdichte Mit dem Ziel diese Unterschiede quantifizieren zu k nnen wurden f r beide Fahrsimulatorvarianten Leuchtdichtemessungen an demselben Standbild durchge f hrt Abgesehen von der dargestellten Fahrszene war die Umgebung w hrend der Messung komplett abgedunkelt Die Messung selbst wurde mit einer ortsaufl senden Leuchtdichte und Farbmesskamera der Marke Technoteam vorgenommen In Abbildung 7 4 auf der n chsten Seite ist die Leuchtdichte f r die Fahrsimulator variante Plasma dargestellt Die minimale Leuchtdichte f r diese Fahrsimulatorvariante lag bei ca 7 cd m die maximale Leuchtdichte bei ca 63 cd m Da der Stra enverlauf f r die Querregelung naturgem eine zentrale Rolle spielt wurden die Leuchtdichtwerte von Gemeinsamkeiten der vier Experimente 72 Asphalt und Stra enmarkierung betrachtet Die Leuchtdichte f r den Asphalt lag bei dieser Fahrsimulatorvariante bei ca 21 cd m Die Leuchtdichte f r die Stra en markierung erreichte mit ca 63 cd m den H chstwert 84
100. variante wechselte das Ausf llen des demografischen Fragebogens D1 entfiel und die Eingew hnungsfahrt sich auf drei Minuten verk rzte 11 3 Ergebnisse 11 3 1 Aufbereitung der Fahrdaten Vor der Aufbereitung der Fahrdaten wurde berpr ft ob zu irgendeinem Zeitpunkt im Rahmen von Fragebogen D2 Angaben zu belkeit w hrend der Versuchsfahrten gemacht worden waren Da diese Frage kein einziges Mal bejaht worden war wurde f r alle 28 Probanden anhand der Frage zu den bisherigen Fahrten in Fahrsimulatoren im Rahmen des Fragebogens D1 berpr ft ob sie mit denselben Vorkenntnissen zum Versuch erschienen waren Keiner der 28 Probanden war vorher in einem Fahrsimulator gefahren weshalb bungsbedingte Unterschiede als St rvariable ausgeschlossen werden konnten Im Hinblick auf die L nge einer Sitzung wurde auf mehrere Fahrten f r jede Bedingung verzichtet Lediglich f r die Basisfahrt und die sekund re Aufgabenfahrt Task visuell manuell gab es einen zweiten Durchgang der bei etwaigen Ausf llen in der Datenaufzeichnung herangezogen werden konnte In einem ersten Schritt wurden die Daten aller 28 Probanden in MS Access importiert und jede Einzelfahrt auf etwaige Fehler in den Datenprotokollen kontrolliert In den 1008 Datenprotokollen wurden keine Fehler gefunden Es war keine Korrektur anhand der Videomitschnitte notwendig Der erste Experiment 4 179 Durchgang der Basisfahrt und der erste Durchgang der Fahrt mit der sekund ren Au
101. werden sollten musste als widerlegt angesehen werden Nur f r die Fahrsimulatorvariante Plasma wurde die visuell manuelle Aufgabe Kassette als schwieriger eingestuft was in gewisser Weise auch zu dem Ergebnis von Hypothese 6a passt Dort wurde die Querregelung in der Variante Projektion als leichter eingesch tzt Das Fahren in der Fahrsimulatorvariante Plasma wurde hingegen als schwieriger eingestuft Mit dem Hinzukommen von Sekund r aufgaben k nnte die mit Blickabwendungen verbundene visuell manuelle Aufgabe von dem Eindruck des leichteren Fahrens in der Fahrsimulatorvariante Projektion profitiert haben Qualitative Effektst rkenbetrachtung Das erstaunlichste Ergebnis bei der qualitativen Effektst rkenbetrachtung stellte die Tatsache dar dass die absolute Vergleichbarkeit zwischen den unmodifizierten Fahrsimulatorvarianten bei Experiment 3 wesentlich besser war als bei Experiment 2 Abgesehen von dem Strategiema MLP war die absolute Vergleichbarkeit nur in vier der 36 relevanten Bedingungen aufgrund eines mittleren Effekts verletzt Besonders negativ trat hier das Ma HFC in Erscheinung das gleich zweimal n mlich bei der Basisfahrt und bei der Bearbeitung der sekund ren visuell manuellen Aufgabe Kassette f r eine Verletzung sorgte Die bessere absolute Vergleichbarkeit k nnte auf den Austausch der Projektionsleinwand zur ckzuf hren sein Auch k nnten in Experiment 2 Unterschiede in den p
102. zeigte sich tendenziell die Fahrsimulatorvariante Projektion berlegen Ein gleichzeitig durch gef hrter Vergleich mit einem Einfachsimulator mit unterschiedlicher Fahrdynamik zeigte f r das Lane Change Ma signifikante gro e Effekte wie sie auch bei Jamson und Mouta 2004 f r andere Ma e der Querregelung gefunden worden waren Im Weiteren sollen Untersuchungen genannt werden die sich nicht direkt mit dem Vergleich zweier Fahrsimulatortypen besch ftigen aber Aufschluss geben k nnen ob und in welchem Ausma sich Fahrsimulatortypen bzw Fahrsimulatorvarianten bei hnlichem Untersuchungsgegenstand unterscheiden k nnten Im Rahmen des bereits in Abschnitt 3 1 2 beschriebenen Experiments von Chatziastros et al 1999 wurde auch der Unterschied des Sichtfelds und die Unterschiede in den eingesetzten bildgebenden Verfahren thematisiert Die Unter suchungsbedingungen wurden dazu sowohl an einem Monitor als auch durch Einsatz von Projektion abgetestet Zus tzlich wurde die Untersuchung f r das Verfahren Projektion mit stark erweitertem Sichtfeld wiederholt Bez glich der Erweiterung des Sichtfelds von 40 auf 180 wurde keine Verbesserung in der Querregelung festgestellt wobei allerdings daran erinnert werden muss dass hier nicht mit voller Sicht gefahren wurde sondern die Position von 1 breiten horizontalen Sichtb ndern variiert wurde Auch geht aus der Akronym f r Adaptive Integrated Driver Vehicle Interface Fah
103. zentralen Tendenz ist eine gewisse Anzahl an gemessenen Werten not wendig bis sich ein stabiler Wert f r das Ma einstellt In Abbildung 5 2 ist dieser Sachverhalt mit einem beispielhaften fiktiven Verlauf der lateralen Position aufgezeigt Die beiden Kurven im unteren Koordinatensystem zeigen die fortlaufend berechneten SDLP und MLP Werte Das Einschwingverhalten ist hier gut zu beobachten 0 5 SDLP o1 y Abbildung 5 2 Einschwingverhalten von MLP und SDLP Besonders lange dauert das Einschwingverhalten dann wenn innerhalb der be trachteten Fahrzeit lange extreme Spurverl ufe vgl Abbildung 5 1 auftreten stlund et al 2005 schlagen vor das Signal der lateralen Position mit einem Hochpassfilter zu filtern damit sich der SDLP Wert schneller auf einen stabilen Wert einschwingt Dieses Ma wird von stlund et al 2005 Modified Standard Deviation of Lateral Position MSDLP genannt Als Schwellenfrequenz f r den Hochpassfilter wird von ihnen 0 1 Hz vorgeschlagen Messung der Querregelung 51 Die Auswirkung eines Hochpassfilters auf das fiktive Beispiel in Abbildung 5 2 ist in Abbildung 5 3 qualitativ abgebildet Durch die Anwendung eines Hochpassfilters werden die niedrigen Frequenzen aus dem Spursignal entfernt
104. 0 1 0 933 0 045 Fehler V 10 506 20 Fehler S 11 242 20 Fehler VxS 8 792 20 Anmerkung p lt 05 Anhang A 1 222 Tabelle A 1 10 Ma SRR2 Ergebnisse der Varianzanalyse Source QS df F Np VARIANTE V 48 109 1 8 611 0 301 SICHT S 267 036 1 21 317 0 516 VXS 121 032 1 17 406 0 465 Fehler V 111 741 20 Fehler S 250 537 20 Fehler VxS 139 070 20 Anmerkung ps 01 Tabelle A 1 11 Ma SRRO0 4 Ergebnisse der Varianzanalyse Source Qs df F Np VARIANTE V 91 180 1 24 031 0 546 SICHT S 63 490 1 7 833 0 281 VXS 28 301 1 10 152 0 337 Fehler V 75 886 20 Fehler S 162 103 20 Fehler VxS 55 754 20 Anmerkung ps 01 Anhang A 2 223 A 2 Experiment 2 A 2 1 Frageb gen A 2 1 1 Fragebogen B1 VP Code Datum Fragebogen Nr Fragebogen Bitte beantworten Sie die folgenden Fragen wahrheitsgem und vollst ndig Alle Daten werden vertraulich behandelt Alter Geschlecht m nnlich L weiblich _ Beruf F hrerscheinbesitz seit Jahren Ich ben tige eine Brille zum Autofahren Ja LI Nein L zum Lesen Ja LI Nein L Ich bin hinsichtlich folgender Farben farbenblind bzw besitze eine Farbschw che Rot Gr n Blau Gelb _ Dar ber hinaus unterscheidet sich mein Sehverm gen hinsichtlich folgender Parameter von dem eines gesunden Auges Ich fahre derzeit folgende PKWs Marke Typ Anhang A 2 224 Wie viele km fahren Sie durc
105. 0 5000 10000 10000 20000 gt 20000 Experiment 1 80 Von den 21 Probanden gaben acht an einen PC das Touchpad am Notebook ein Mobiltelefon und ein Navigationssystem im PKW privat oder beruflich zu nutzen Die brigen 13 Probanden nutzten immerhin drei der aufgelisteten Ger te Die Stichprobe wurde damit als eher technikoffen gesehen Neun der Probanden spielten Computerspiele davon einer auch fast immer mittels eines Spielelenkrades Keiner der Probanden war bislang in einem Fahrsimulator ge fahren Lediglich zwei der Probanden hatten geringe Erfahrungen mit Flugsimulatoren Von den 21 Probanden waren 15 nach eigenen Angaben normalsichtig Die verbleibenden sechs Probanden trugen zum Ausgleich ihrer Sehschw che Kontaktlinsen Alle Sehbeeintr chtigungen wurden nach eigenen Angaben durch das Tragen von Kontaktlinsen vollst ndig ausgeglichen Reine Brillentr ger konnten aufgrund des Ver suchsaufbaus nicht teilnehmen Alle Teilnehmer waren zu den beiden Datenerhebungszeitpunkten bei der BMW Group angestellt Die Versuchsteilnahme erfolgte freiwillig w hrend der blichen Arbeits zeit 8 2 2 Versuchsplan Es gab vier Bedingungen aufgeteilt auf zwei Sitzungen W hrend einer Sitzung fuhren die Probanden jeweils zweimal 15 Minuten in einer der beiden Fahrsimulator varianten Eine Fahrt fand unter der jeweiligen Standardsichtbedingung Standard statt Bei der anderen Fahrt fuhr der Proband mit eingeschr nkter Sicht 5
106. 07 1 34 0 07 1 28 0 06 Task kognitiv 0 85 0 03 0 86 0 03 0 85 0 03 Spaltenmittelwerte y 0 97 0 03 1 01 0 03 Die deskriptive Betrachtung von Tabelle 10 13 ergab eine h here mittlere SDST f r die Modifikation Projektion mit Balken verglichen mit der Modifikation Projektion Im Hinblick auf die drei FAHRT Stufen fanden sich identische Werte f r Basis und Task kognitiv Die mittlere SDST f r die FAHRT Stufe Task visuell manuell lag ber den beiden anderen Stufen Innerhalb einer FAHRT Stufe waren die Standardfehler in einer vergleichbaren Gr enordnung Experiment 3 153 Die zweifaktorielle Varianzanalyse f r die Faktoren FAHRT und BALKEN ergab f r den Faktor FAHRT einen hochsignifikanten Haupteffekt F 1 315 48 592 ps 01 Der Faktor BALKEN sowie die Interaktion fielen nicht signifikant aus siehe Anhang A 3 SRR Anzahl der Steering Wheel Reversals pro Minute Die statistische Auswertung des MaBes SRR2 bzw SRRo 4 stellte wiederum die Ausnahme dar da die Auswertung bei diesem Ma getrennt nach visuell manueller SRR2 bzw kognitiver SRRo 4 Aufgabenbearbeitung erfolgte Der Faktor FAHRT war bei beiden zweifaktoriellen Varianzanalysen jeweils nur zweifach gestuft Zun chst soll auf die Ergebnisse f r das Ma SRR2 eingegangen werden Tabelle 10 14 k nnen die Mittelwerte und Standardfehler getrennt nach Bedingungen f r die Faktoren FAHRT und BALKEN entnommen werden
107. 1 0 27 viorte 0 01 0 01 0 01 0 01 0 01 0 01 Spalten mittel 0 24 0 01 0 23 0 01 werte Ya Wie Tabelle 11 3 entnommen werden kann lag die mittlere SDLP f r die Variante Plasma tendenziell ber derjenigen f r die Variante Projektion Bei beiden Varianten nahm die mittlere SDLP f r alle vier FAHRT Stufen mit abnehmendem Sichtfeld zu Absolut gesehen lieferte die Task kognitiv Rechnen die niedrigste mittlere SDLP und die Task visuell manuell die h chste SDLP Die Standardfehler bewegten sich bei beiden Varianten ber alle Bedingungen hinweg in einer vergleichbaren Gr enordnung Die dreifaktorielle Varianzanalyse mit kompletter Messwiederholung f r das Ma SDLP ergab einen hochsignifikanten Haupteffekt f r die Faktoren FAHRT F 1 918 64 574 ps 01 und SICHT F 1 714 46 957 ps 01 Der Faktor VARIANTE sowie alle Interaktionen waren nicht signifikant siehe Anhang A 4 Experiment 4 181 Zur berpr fung zwischen welchen Bedingungen die Unterschiede signifikant ausfielen wurden getrennt nach statischer Fahrsimulatorvariante jeweils acht einseitige t Tests f r abh ngige Stichproben gerechnet In Tabelle 11 4 befinden sich die Ergeb nisse dieser einseitigen t Tests f r die Fahrsimulatorvariante Plasma Tabelle 11 4 Ma SDLP einseitige t Test Ergebnisse f r die Variante Plasma Bedingung Bedingung2 df T P Standard Basis SED Tess 57 1 a
108. 143 Abbildung 7 4 Leuchtdichte bersicht Fahrsimulatorvariante Plasma Abbildung 7 5 kann die Leuchtdichte f r die Fahrsimulatorvariante Projektion entnommen werden Die Messung wurde an einem Versuchsaufbau aus Experiment 3 vorgenommen bei welcher die Projektionsfl che durch Abdeckungen der Fahrsimulator variante Plasma angeglichen wurde Hier lag die minimale Leuchtdichte bei ca 0 cd m und die maximale Leuchtdichte bei ca 28 cd m Die Leuchtdichte f r den Asphalt betrug f r die Fahrsimulatorvariante Projektion ca 8 cd m Mit ca 28 cd m erreichte die Leuchtdichte der Stra enmarkierung das Maximum cd m 100 z PE n e Abbildung 7 5 Leuchtdichte bersicht Fahrsimulatorvariante Projektion Aus den Leuchtdichtewerten l sst sich jeweils der Kontrast berechnen In der Literatur finden sich verschiedene Berechnungsvarianten F r den vorliegenden Kontext Gemeinsamkeiten der vier Experimente 73 bieten sich zwei Varianten an Bei der ersten handelt es sich um den sogenannten Michelson Kontrast der f r die Kontrastbestimmung von periodischen Mustern eingesetzt wird vgl beispielsweise Peli 1990 Lmax Lmin a EE 14 Michels 7 eso Lmax Lmin Da im vorliegenden Fall h chstens die Fahrbahnmittellinie als sich wiederholendes Muster angesehen werden kann bietet sich hier eher die Berechung des Weber Kontrasts an Der Weber Kontrast bestimmt den Kontrast eines Bildgegenstandes target
109. 1999 und McKnight et al 1998 die bereits in Abschnitt 3 1 2 beschrieben wurden dass Kontrast und Leuchtdichte nur in extremen Bereichen eine Rolle spielen Zusammenfassend l sst sich sagen dass die Frage ob sich Untersuchungs ergebnisse einer Fahrsimulatorvariante in einer anderen Fahrsimulatorvariante replizieren lassen anhand der Forschungsergebnisse nicht eindeutig beantwortet werden kann Die vorliegenden Untersuchungen sind auf Grund unterschiedlicher Schwerpunkte nur schwer vergleichbar Auch aus den in diesem und dem vorangehenden Kapitel beschriebenen Fahrsimulatoren und Fahrsimulation 46 Untersuchungen zum Autofahren bzw zur Querregelung ist es schwierig theoretisch abzuleiten auf welche Weise sich Fahrsimulatoren unterscheiden Da der Begriff Validit t in der Literatur haupts chlich f r den Vergleich einer Fahrsimulatorfahrt mit einer Realfahrt verwendet wird soll im Rahmen dieser Arbeit bei dem Vergleich zwischen Fahrsimulatoren von Vergleichbarkeit gesprochen werden hnlich wie bei der Validit t soll es als absolute Vergleichbarkeit bezeichnet werden wenn die Ergebnisse von zwei Fahrsimulatoren exakt bereinstimmen und als relative Vergleichbarkeit wenn die Ergeb nisse zwar nicht exakt bereinstimmen aber zumindest der Trend in dieselbe Richtung geht Bis zu diesem Zeitpunkt wurde nur allgemein von Querregelung gesprochen ohne darauf einzugehen wie diese genau erfasst werden kann bzw in den bisher geschi
110. 230 Ma TLOspresn Mittelwerte und Standardfehler s 2442222 20 231 Ma TLCpe Mittelwerte und Standardfehler 224444444H Brennen 231 Ma LANEX Mittelwerte und Standardfehler ss4444 231 Ma MLP Mittelwerte und Standardfehler mnssneee een 232 Ma HFC Mittelwerte und Standardfehler sns0neee nenn 232 Ma ZERO Mittelwerte und Standardfehler s04444 nn 232 Ma SDLP Ergebnisse der Varianzanalyse ccccceeeeeeeeeeeeeeeeeee 233 Ma TLCmean Ergebnisse der Varianzanalyse unseseneeeeeeennnneen 233 Ma SDST Ergebnisse der Varianzanalyse nuuunssnmeeensnnennennennnn 234 Ma SRR2 Ergebnisse der Varianzanalyse nuuseenssneeessnnennennennnn 234 Ma SDLP Ergebnisse der Varianzanalyse u 22240044nn nennen 235 Ma TLCmean Ergebnisse der VarianZzanalySe cccccccsssssesceeeeeeeees 235 Ma SDST Ergebnisse der VarianZanalySe ccceceeeeeeeeeeetteeeeeee 236 Ma SRRO 4 Ergebnisse der Varianzanalyse 2uuuunnnnnnneeennnn 236 Ma TLCihresn Mittelwerte und Standardfehler getrennt nach BEdINgUNge ann ee een re 242 Ma TLC pct Mittelwerte und Standardfehler getrennt nach Bedingung use leeres eisen 242 Ma LANEX Mittelwerte und Standardfehler getrennt nach BEAIHGLING er a en een ATT 242 Ma MLP Mittelwerte und Standardfehler getrennt na
111. 5 sehr schlecht bedeutete Die brigen Daten wurden erg nzend erhoben aber nicht weiterf hrend quantitativ ausgewertet Die Beantwortung der Frage ob dem Probanden w hrend des Versuchs schlecht geworden war wurde gesondert betrachtet siehe oben F r die Auswertung wurden die Antworten von einer der f nf Zwischenfragen f r den zweiten Durchgang der beiden Aufgabenfahrten herangezogen In Tabelle 10 26 sind Experiment 3 162 Mittelwerte und Standardfehler f r die m ndliche Beantwortung der Frage wie ablenkend das Bearbeiten der beiden Aufgabenfahrten war f r beide Varianten aufgef hrt Tabelle 10 26 Beurteilung der Ablenkungswirkung der jeweiligen Aufgabenfahrt Mittelwerte und Standardfehler getrennt nach Variante VARIANTE Plasma Projektion Task kognitiv 2 28 0 19 2 21 0 17 FAHRT Task visuell manuell 2 69 0 17 2 41 0 16 Wie Tabelle 10 26 entnommen werden kann lag f r beide Varianten die mittlere Beurteilung der Ablenkungswirkung ebenso wie die dazugeh rigen Standardfehler f r den Aufgabentyp visuell manuell ber derjenigen f r den Aufgabentyp kognitiv Zur berpr fung inwieweit die beschriebenen Unterschiede einer entsprechenden Signifikanzpr fung Stand halten wurde f r beide Fahrsimulatorvarianten jeweils ein einseitiger Wilcoxon Test gerechnet Von parametrischen Tests wurde bei den subjektiven Beurteilungen abgesehen
112. 9 zeigt wurden die Fahrten unter der Sichtbedingung 5 Grad verglichen mit der Sichtbedingung Standard als schwieriger beurteilt Zur berpr fung ob diese deskriptiv festgestellten Unterschiede auch einer Signifikanzpr fung Stand halten wurden zwei Wilcoxon Tests gerechnet Von t Tests wurde abgesehen da unklar war ob die Abst nde zwischen den einzelnen Antwortstufen von allen Probanden als quidistant wahrgenommen worden waren F r die Fahrsimulatorvariante Plasma wurde das Fahren unter der Sichtbedingung 5 Grad im Vergleich zu der Sichtbedingung Standard als hochsignifikant schwieriger eingestuft Z 3 774 p lt 001 F r die Fahrsimulatorvariante Projektion wurde die Fahrt unter der Sichtbedingung 5 Grad verglichen mit der Sichtbedingung Standard ebenfalls als hochsignifikant schwieriger beurteilt Z 4 030 p lt 001 Experiment 1 93 8 3 4 Qualitative Effektst rkenbetrachtung F r die qualitative Effektst rkenbetrachtung wurden die Effektst rken wie in Kapitel 7 beschrieben berechnet Im Hinblick auf eine bessere Interpretierbarkeit wurden die Effektstarken f r alle elf Ma e bzw Berechnungsvarianten graphisch aufbereitet siehe Abbildung 8 3 Effektstarke Standard Standard kein klein mittel gro Fahrsimulator variante Projektion __ Plasma TJ Effektrichtung der stabileren Spurhaltung amp Keine relative Vergleichbarkeit gegeben Abbi
113. Abbildung 10 3 Schematische Darstellung der Strecke f r Experiment 3 Die Geschwindigkeits berwachung welche in den beiden vorherigen Experimen ten von der VL selbst durchgef hrt worden war wurde f r diesen Versuch softwareseitig gel st Sobald der Proband um mehr als 15 km h von der vorgegebenen Geschwindig keit abwich wurde er zweimal kurz hintereinander durch einen hohen Ton von dem System darauf aufmerksam gemacht Der Ton enthielt keine Informationen ber die Richtung des Abweichens Er war entsprechend hoch gew hlt damit er sich deutlich vom eigentlichen Fahrger usch abhob Ein zweimaliges Erklingen des Tones kurz hinterein ander sollte die Aufmerksamkeit des Probanden sicherstellen Der Proband hatte 10 Sekunden Zeit mit Hilfe des Tachos die Richtung der Abweichung zu identifizieren und anzupassen Stimmte nach diesem Zeitfenster die aktuelle Geschwindigkeit noch nicht mit der vorgegebenen berein erklang der Ton Experiment 3 142 erneut Diese Prozedur wiederholte sich so lange bis der Proband wieder innerhalb der Geschwindigkeitsvorgaben fuhr Ein Abweichen von der vorgegebenen Geschwindigkeit wurde gesondert im Datenprotokoll vermerkt F r die sekund re visuell manuelle Aufgabe Kassette wurde wiederum das CARIN System verwendet vgl Abschnitt 9 2 3 F r die Bearbeitung und berwachung der sekund ren kognitiven Aufgabe Bahnauskunft wurde ein tragbares Telefon mit einem Head Set und einem Lautspreche
114. Auf der Seite der Lenkma e fand sich f r die Fahrsimulatorvariante Plasma eine hochsignifikant niedrigere Lenkaktivit t f r die beiden Lenkma e SRR2 bzw SRRo 4 Aufgrund der aufgetretenen Unterschiede bez glich des Lenkwiderstandes soll hier aber wie bei Hypothese 2 auf weitergehende Interpretationen verzichtet werden Die Auswertung der Frage nach der Schwierigkeit in der jeweiligen Fahrsimulator variante unter der jeweiligen Sichtbedingung zu fahren Fragebogen A2a bzw A2b konnte die Hypothese 4 eindeutig best tigen F r beide Fahrsimulatorvarianten wurden die Fahrten unter der Sichtbedingung 5 Grad im Vergleich zu den Fahrten unter der Sichtbedingung Standard als signifikant schwieriger beurteilt Dieses Ergebnis spricht Experiment 1 98 daf r dass f r beide Fahrsimulatorvarianten eine neue Strategie berlegt und w hrend des Fahrens ge bt werden musste was so einschneidend war dass es sich auch in der subjektiven Beurteilung widerspiegelte Diese Ergebnisse passen damit zu den Fahr daten Qualitative Effektst rkenbetrachtung Mit der qualitativen Effektst rkenbetrachtung sollte ermittelt werden ob die erhobenen Ma e und ihre Berechnungsvarianten innerhalb einer Bedingung gleicher ma en sensitiv sind und ob die beiden eingesetzten Fahrsimulatorvarianten hinsichtlich ihrer Ergebnisse vergleichbar sind Es sei an dieser Stelle nochmals darauf hingewiesen dass mit dieser Art der Betrachtung keine Hypo
115. Bereiche betrachtet werden 5 1 3 Spur berschreitungen LANEX Bei diesem Ma wird die Anzahl der Spur berschreitungen Nianex gez hlt Eine Spur berschreitung liegt vor wenn ein definierter Teil des Fahrzeugs die aktuelle Fahrspur ungeplant also nicht im Zuge eines Spurwechsels verl sst LANEX Nlanex 3 Die Festlegung welcher Teil des Fahrzeugs welchen Teil der Spur verlassen muss damit eine Spur berschreitung gez hlt wird ist nicht einheitlich Bei stlund et al 2004 wird eine Spur berschreitung bereits gewertet wenn die Au enseite des linken oder rechten Reifens die linke oder rechte Spurmarkierung ber hrt Eine weniger strenge Definition sieht erst dann das Vorliegen einer Spur berschreitung wenn sich mehr als die H lfte des Fahrzeugs auf der angrenzenden Spur befindet vgl beispielsweise Liu Schreiner amp Dingus 1999 Das Fehlen einer einheitlichen Festlegung macht es sehr schwierig Ergebnisse zu diesem Ma untersuchungs bergreifend zu betrachten Auch wenn die jeweiligen Fest legungen bekannt sind ist es ohne Vorliegen der Messreihen unm glich die Werte entsprechend umzurechnen 3 Abk rzung f r die englische Bezeichnung Lane Exceedance Messung der Querregelung 53 Sollen LANEX Werte unterschiedlich langer Strecken oder Fahrzeiten miteinander verglichen werden muss die Summe der Spur berschreitungen auf die gefahrene Strecke s Formel 3a oder die Fahrtzeit T Formel 3b bezogen werde
116. Beurteilung der Schwierigkeit in der vorgegebenen Spur zu fahren Mittelwerte und Standardfehler aufgeschl sselt nach Variante und Sichtbedingung 191 Ma TLCthresh Mittelwerte und Standardfehler u 0 00024uu 219 Ma TLCpct Mittelwerte und Standardfehler 2244444444 HR 219 Ma LANEX Mittelwerte und Standardfehler s04444 219 Ma MLP Mittelwerte und Standardfehler msns0neee nee 219 Ma HFC Mittelwerte und Standardfehler ns0neee een 220 Ma ZERO Mittelwerte und Standardfehler 4 ss4444 ne 220 Ma SDLP Ergebnisse der Varianzanalyse nuuuunnsnneeeensnnennennnnnnn 220 Ma TLCmean Ergebnisse der Varianzanalyse unnseseneeeeeeennnneen 221 Ma SDST Ergebnisse der Varianzanalyse uuuuensnmeeensnneenennnnnnn 221 Ma SRR2 Ergebnisse der VarianZanalySe ccceeeeeeeeeeeeeeeeeeeee 222 Ma SRRO 4 Ergebnisse der VarianzanalySe cccceeeeeeeeeeeeeeeeees 222 Ma TLCthresh Mittelwerte und Standardfehler s c 229 Ma TLCpe Mittelwerte und Standardfehler 224244444 Hrn 229 Ma LANEX Mittelwerte und Standardfehler ss4444 229 Ma MLP Mittelwerte und Standardfehler usnsseneeee een 230 Ma HFC Mittelwerte und Standardfehler sssss0neee nenn 230 Ma ZERO Mittelwerte und Standardfehler sss4444 ne
117. Effekt bei dem visuell manuellen Strecken abschnitt untermauern bezogen auf die Spurma e auch die bereits bei der Diskussion der Hypothesen getroffenen Aussage dass Fremdverkehr keinen Einfluss auf die Querregelung hatte Bei den Lenkma en k nnte der einheitliche Trend und das Vorliegen von zwei signifikanten Ergebnissen ein Hinweis darauf sein dass Fremdverkehr einen sehr kleinen Einfluss auf das Lenkverhalten hatte Doch hier m ssten wegen der kleinen Effekte in zuk nftigen Versuchen wesentlich mehr Versuchspersonen teilnehmen damit der Einfluss des Fremdverkehrs auch signifikanzstatistisch nachgewiesen werden kann Vorher m sste allerdings abgewogen werden ob die gefundenen Ergebnisse bei den zu erwartenden kleinen Effektst rken auch von praktischer Bedeutung sind In der vorliegenden Untersuchung hatte der Fremdverkehr insgesamt keinen Einfluss auf die Querregelung Interessant war der Einfluss des Fremdverkehrs auf die MLP Hier zeigten sich bei dem visuell manuellen Streckenabschnitt f r Fahrten Mit Fremdverkehr durchg ngig mittlere und gro e Effekte im Sinne einer Ausrichtung zur rechten Spurmarkierung Derselbe Trend mit nicht ganz so hohen Effektstarken zeigte sich f r den kognitiven Streckenabschnitt F r die vorliegende Untersuchung w re ebenfalls die Verwendung des Lenkma es ZERO ausreichend gewesen Der h here Berechnungsaufwand f r das Lenkma SRR2 bzw SRR0 4 lieferte keinen Informationsgewi
118. Einflussfaktoren vorgestellt 202 Diskussion 203 12 1 Einflussfaktoren auf die Querregelung Der Einfluss des Fremdverkehrs wurde in Experiment 2 untersucht Mit Ausnahme von zwei signifikanten Effekten bei der SRR2 bzw SRRo 4 wurde der Einfluss des Fremdverkehrs auf die Querregelung als sehr gering eingesch tzt Anders als bei Chatziastros 2003 war der Fremdverkehr als best ndiger Strom von links berholenden Fahrzeugen konfiguriert worden siehe Abschnitt 7 3 Durch dieses kontinuierliche berholen k nnte bei den Probanden ein Gew hnungseffekt eingetreten sein weshalb sie nicht so durch entsprechende Lenkbewegungen auf den Fremdverkehr reagiert hatten dass es sich in den Spur und Lenkma en durchg ngig niedergeschlagen h tte Gr ere Effekte zeigte jedoch das zur qualitativen Betrachtung zus tzlich erhobene Ma MLP Dieses Ma bildete bei Vorhandensein von Fremdverkehr in vorwiegend mittleren und gro en Effekten eine st rkere Ausrichtung zur rechten Spurmarkierung ab Dies wurde wiederum als Hinweis darauf gesehen dass die Probanden die berholenden Fahrzeuge als potentielle Gefahr ansahen auf die sie mit einer entfernteren Position bezogen auf den Fremdverkehr reagierten Der Fremdverkehr steigerte sicherlich die kologische Validit t und sorgte auf diese Weise f r eine gewisse emotionale Beteiligung des Probanden w hrend der Versuchsfahrten vgl auch Uhr et al 2003 Aus diesem Grund wurde die Fremdverkehrkonf
119. Empirische Untersuchungen zur Querregelung in Fahrsimulatoren Vergleichbarkeit von Untersuchungsergebnissen und Sensitivit t von Messgr en Inaugural Dissertation in der Philosophischen Fakult t und Fachbereich Theologie der Friedrich Alexander Universit t Erlangen N rnberg vorgelegt von Gwendolin Knappe aus M nchen D 29 Tag der m ndlichen Pr fung 30 11 2009 Dekan Universit tsprofessorin Dr Heidrun Stein Kecks Erstgutachter Universit tsprofessorin Dr Cristina Meinecke Zweitgutachter Universit tsprofessor Mark Stemmler Ph D Danksagung Ohne die Unterst tzung folgender Personen w re diese Arbeit nicht m glich gewesen Ihnen gilt mein besonderer Dank Frau Professor Cristina Meinecke f r die Erm glichung und Betreuung der Arbeit sowie viele inspirierende Diskussionen Herrn Professor Mark Stemmler f r die anregenden Diskussionen hinsichtlich der statistischen Auswertung der BMW Group f r die Erm glichung der Arbeit stellvertretend seien folgende ehemalige Kollegen genannt Andreas Keinath f r Betreuung konstruktive Kritik und einen langen Atem Klaus Josef Bengler mit seinem MMI Team f r die Erm glichung und Betreuung der Arbeit Alexander Huesmann mit seinem Fahrsimulator Team f r die technische Unterst tzung bei den Fahrsimulatorversuchen und ein immer offenes Ohr Kollegen aus der Werkstatt f r die hardwareseitigen Abdeckungen bei Experiment 3 Stefan Graf f r unerm dliche
120. Engstr m et al 2005 k nnte durchaus auf die in Abschnitt 4 3 vorgestellte Schwierigkeit bei der Ver gleichbarkeit von Simulatoruntersuchungen zur ckzuf hren sein Andererseits handelte es sich bei der in Experiment 2 verwendeten Aufgabe wie bei Engstr m et al 2005 um eine rein kognitive Aufgabe ohne zus tzlichen sensorischen Input Gemeinsam war den beiden Aufgaben ein gewisser artifizieller Charakter da solche Aufgaben blicherweise nicht w hrend des Autofahrens ausgef hrt werden Vor diesem Hintergrund wurde in Experiment 3 eine weitere kognitive Aufgabe mit mehr Praxisbezug gew hlt die auch ber auditorischen Input verf gte Die Aufgabe mittels Handy und Freisprecheinrichtung Ausk nfte zu Bahnverbindungen einzuholen war auch deshalb interessant weil die Metaanalyse von Horrey und Wickens 2004 zu solchen die Handynutzung betreffenden Studien keine Einfl sse auf die Querregelung erkennen lie Tats chlich zeigten sich f r die kognitive Aufgabe Bahnauskunft nur teilweise signifikante Ergebnisse eher f r die Fahrsimulatorvariante Projektion Einzig das Ma SRRo 4 bildete f r beide Fahrsimulatorvarianten die erwartete signifikant instabilere Querregelung f r die kognitive Aufgabe ab Da jedoch von Experiment 2 zu Experiment 3 das Versuchsdesign f r den Faktor VARIANTE von within auf between gewechselt hatte und zudem die Vergleichbarkeit durch den Wechsel der Projektionsleinwand eingeschr n
121. Ergebnisfiles wurden in SPSS 11 5 eingelesen Anhand der resultierenden Datentabelle wurden alle statistischen Berechnungen vorgenommen Die Ma e SRR2 SRR0 4 TLCmean SDLP und SDST bildeten die Grundlage f r die statistischen Berechnungen im Rahmen der Hypothesenpr fung F r die Bestimmung der Sensitivit t aller Ma e der Endtabelle wurde Cohen s d berechnet vgl Cohen 1988 Abschlie end wurde berpr ft ob weitere Probanden aufgrund von zu vielen Ausrei erwerten von der Auswertung ausgeschlossen werden mussten Als Ausrei er wurden auch hier die Werte verstanden welche von den erstellten Boxplots als Ausrei er oder Extremwert deklariert wurden Das Kriterium der Boxplots entsprach dabei dem mehr als 1 5fachen des Interquartilabstandes Sobald ber alle Bedingungen hinweg mehr als 20 der Ma e Ausrei er darstellten sollte der jeweilige Proband von der Auswertung ausgeschlossen werden Die berpr fung ergab dass keiner der Probanden dieses Kriterium erreichte Die nachfolgenden Ergebnisse beziehen sich somit auf 16 Probanden pro Fahrsimulatorvariante Experiment 2 113 9 3 2 Hypothesen berpr fung Zur berpr fung der Hypothesen wurde f r alle vier Ma e getrennt f r beide Aufgabentypen eine dreifaktorielle Varianzanalyse gerechnet Aufgrund einer m glichen Konfundierung mit der Schwierigkeit des Streckenverlaufs vgl Abschnitt 9 2 2 wurde von einer gemeinsamen Betrachtung der beiden FAHRT Stufen Task visuell ma
122. F r die Einzelvergleiche zur gezielten Hypothesenpr fung wurde das strenge Kriterium angewen det welches besagt dass eine Hypothese erst dann als best tigt angesehen werden kann wenn alle Einzelvergleiche im Sinne der Hypothese signifikant werden Bei Anwen dung des strengen Kriteriums muss keine Anpassung des a Fehlers vorgenommen werden vgl Hager 1987 in Hussy amp Jain 2002 F r einen ersten berblick werden jeweils Mittelwerte und Standardfehler f r jedes Ma getrennt nach Bedingung dargestellt In dieser Darstellung sind die Daten aller 21 Probanden inklusive ihrer Ausrei erwerte enthalten vgl Abschnitt 8 3 1 Die Ergebnisse wurden bereits teilweise ver ffentlicht vgl Knappe Keinath Bengler amp Meinecke 2007 sowie Knappe Keinath amp Meinecke 2008 8 3 2 1 SDLP Standardabweichung der lateralen Position In Tabelle 8 4 sind die Mittelwerte mit den dazugeh rigen Standardfehlern f r das Spurma SDLP dargestellt Tabelle 8 4 Ma SDLP Mittelwerte und Standardfehler VARIANTE eas fos 0 03 0 55 0 03 0 55 0 03 AT F Standar 039 0 02 0 33 0 02 0 36 0 02 Some 0 47 0 02 0 44 0 02 Wie Tabelle 8 4 entnommen werden kann fiel die mittlere SDLP unter der Sichtbedingung 5 Grad h her aus als unter der Sichtbedingung Standard F r die Fahrsimulatorvariante Plasma war die mittlere SDLP etwas h her als f r die Fahrsimulatorvariante Projektion Die Standa
123. Fahrens sowie das Fehlen von peripheren Informationen wurden von den vorherigen Experimenten aufgegriffen Als neuer Aspekt kam die Untersuchung des Einflusses des Nahbereichs hinzu Sekund re Aufgabenbearbeitung Der Einfluss von sekund rer Aufgaben bearbeitung w hrend des Fahrens sollte bezogen auf eine Basisfahrt weiterf hrend analysiert werden Als sekund re Aufgaben dienten sowohl die bereits aus Experiment 2 und 3 bekannte Task visuell manuell also das Wechseln der Kassette als auch die Task kognitiv Rechnen aus Experiment 2 und die Task kognitiv Bahn aus Experiment 3 Bei der sekund ren visuell manuellen Aufgabe sollte berpr ft werden ob die instabilere Querregelung von Experiment 2 und 3 repliziert werden konnte Bei den beiden kognitiven Aufgaben sollte in einem direkten Vergleich festgestellt werden ob sich die beiden kognitiven Aufgaben tats chlich in ihrer Wirkung auf die Querregelung unterschieden Fahrsimulatorvariante Der Einfluss der statischen Fahrsimulatorvariante in den beiden bekannten Auspr gungen Plasma und Projektion sollte weiterf hrend unter sucht werden Von Interesse war hierbei vor allem ob die tendenzielle berlegenheit der Variante Projektion repliziert werden konnte Peripheres Sehen Neben den visuellen Informationen welche die beiden Varianten standardm ig umfassten Standard wurde untersucht inwieweit periphere Informationen f r eine stabile
124. Fahrten konnten sie sich voll und ganz auf die prim re Fahraufgabe konzentrierten im anderen Teil bearbeiteten sie im weitesten Sinne unter schiedliche sekund re Aufgaben Damit war zwar keine hohe externe Validit t gegeben es konnten aber eindeutige Aussagen im Hinblick auf die untersuchten Einflussfaktoren getroffen werden Als Versuchsstrecke diente ein fiktiver Autobahnrundkurs Dieser Rundkurs wurde gew hlt da er bereits h ufig in Untersuchungen Verwendung gefunden hatte und f r die Bearbeitung beliebig langer Aufgaben geeignet war Da die Strecke vor allem aus geraden Abschnitten bestand keine Haarnadelkurven enthielt und nur moderat gekr mmt war stellte sie keine berm igen Anforderungen an den Fahrer und war damit ideal f r die Beurteilung des Einflusses der Bearbeitung von sekund ren Aufgaben Der Rundkurs verlief in beiden Fahrtrichtungen dreispurig und war 25 Kilometer lang Die Fahrspuren waren jeweils 3 5 Meter breit F r die Versuchsfahrten wurde eine Autobahnauffahrt als Startpunkt gew hlt Die einzelnen Versuchfahrten absolvierten die Probanden entgegen dem Uhrzeigersinn auf der rechten Spur Am Rand der Fahrbahn befanden sich Stra en und Hinweisschilder Leitplanken und Leitpfosten in losen Abst nden einzelne Baume bis hin zu dichterem Baumbestand Eine Autobahnbr cke war ebenfalls vorhanden Die Landschaft war streckenweise leicht h gelig Der maximale H henunterschied ber die gesamte Strecke betrug 92 3
125. Grad Diese wurde dadurch realisiert dass dem Probanden nur ein Sichtausschnitt von 5 Grad zur Verf gung stand Die zweite Sitzung verlief analog Die Fahrten fanden jedoch in der jeweils anderen Fahrsimulatorvariante statt Der Faktor VARIANTE bestand somit aus den beiden unterschiedlichen Auspr gungen der statischen Fahrsimulatorvarianten und lag in zwei Stufen vor Plasma vs Projektion Der Faktor SICHT umfasste den Grad der Sichteinschr nkung Dieser Faktor war ebenfalls zweifach gestuft und lag in den Auspr gungen Standard vs 5 Grad vor Es wurde ein Design mit Messwiederholung gew hlt um versuchspersonen bedingte Einfl sse auf die Ergebnisse ausschlie en zu k nnen Die Aufteilung auf zwei Sitzungen erfolgte zur Vermeidung von Erm dungseffekten Zur Vermeidung von Sequenzeffekten begann die eine H lfte der Probanden mit der Fahrsimulatorvariante Projektion und die andere H lfte mit der Fahrsimulatorvariante Plasma Der 2 VARIANTE x 2 SICHT faktorielle Versuchsplan mit vollst ndiger Messwiederholung ist in Tabelle 8 2 dargestellt Tabelle 8 2 Versuchsplan Experiment 1 SICHT VARIANTE 21 Pbn Experiment 1 81 Die Reihenfolge der beiden Einzelfahrten innerhalb einer Sitzung wurde Uber alle Probanden hinweg vollstandig ausbalanciert Die Zuweisung der Probanden zu den je weiligen Bearbeitungsreihenfolgen erfolgte zuf llig Da jeweils zwei Bedingungen im Rahmen
126. High Frequency Components bersetzung der Autorin f r den englischen Begriff all steering activity signal Messung der Querregelung 60 Je h her also ein HFC Wert ausf llt desto h her ist auch der Anteil hoch frequenter Lenkbewegungen im Lenksignal Da in die Berechnung der Signalenergien die Amplitudenh he eingeht wird auch die Heftigkeit der hochfrequenten Lenkbewegungen ber cksichtigt Es ist zu vermuten dass das Ma f r kognitive Aufgaben hoch mit dem Lenkma SRR mit kleinen Winkelabstandsgr en siehe Abschnitt 5 2 2 korreliert Die beschriebene Berechnung gem stlund et al 2004 stellt nicht die einzige M glichkeit dar Bei der Wahl der Grenzen des Frequenzbandes und der verwendeten Filter k nnen ebenfalls Unterschiede gegeben sein was wiederum die untersuchungs bergreifende Vergleichbarkeit von Ergebnissen einschr nkt 5 2 4 Nulldurchg nge ZERO Bei diesem Ma wird ausgez hlt wie oft der Winkelwert im Lenksignal sein Vorzeichen nero ndert oder anders ausgedr ckt wie oft das Lenkrad ber die Geradeausstellung hinweg bewegt wird Formel 13 ZERO Nnezero 13 i Sollen Strecken unterschiedlicher L nge miteinander verglichen werden bietet es sich an die Nulldurchg nge an der gefahrenen Strecke s Formel 13a oder an der gefahrenen Zeit T Formel 13b zu relativieren Nzero H m ZERO 13a Nzero 1 T min ZERO H here Werte bei diesem Ma k nne
127. Hypothesenpr fung wurde deshalb aus den vorgestellten Ma en vgl Abschnitt 5 1 und 5 2 anhand von Literatur empfehlungen eine Untermenge an Ma en bzw Berechnungsvarianten bestimmt Aus der Menge der vorgestellten Spurma e wurde f r die Hypothesenpr fung das Ma TLCmean ausgew hlt Die TLCmean ist Bestandteil der DIN EN ISO 17287 2003 Das Ma SDLP wurde f r die Hypothesenpr fung bestimmt da es relativ einfach erfasst bzw berechnet werden kann siehe Abschnitt 5 1 2 und schon lange bei Fahruntersuchungen eingesetzt wird Das Ma ist ebenfalls Bestandteil der DIN EN ISO 17287 2003 Aus der Menge der Lenkma e wurde zum einen die SRR ausgew hlt da sich dieses Ma bereits als sensitiv f r die Bearbeitung von sekund ren kognitiven sowie visuell manuellen Aufgaben erwiesen hat siehe Abschnitt 5 2 2 Zum anderen wurde das Lenkma SDST f r die Hypothesenpr fung herangezogen da es ebenfalls Bestandteil der DIN EN ISO 17287 2003 ist 7 4 2 Qualitative Effektst rkenbetrachtung Neben der berpr fung der einzelnen Hypothesen war die Beurteilung der Sensitivit t aller ausgew hlter Ma e von Interesse vgl Abschnitt 5 1 und 5 2 Zur Bestimmung der Sensitivit t wurde f r alle betrachteten Ma e jeweils Cohen s d berech net vgl Cohen 1988 Dabei handelt es sich um ein Ma f r die Effektst rke von t Tests welches auch schon bei stlund et al 2005 zur Bestimmung der Sensitivit t verwendet wurde Die Gr e
128. IANTE x SICHT signifikant bzw hochsignifikant Die weiterf hrende Analyse des Faktors SICHT f r die Fahrsimulatorvariante Projektion ergab f r die Ma e SDLP SDST SRR2 und SRRo 4 unter der Sichtbedingung 5 Grad im Vergleich zu der Sichtbedingung Standard hochsignifikant h here Werte Die TLCmean verringerte sich unter der Sichtbedingung 5 Grad im Vergleich zu der Sichtbedingung Standard hochsignifikant Die Querregelung fiel f r die Fahrsimulatorvariante Projektion unter der Sichtbedingung 5 Grad somit instabiler aus als unter der Sichtbedingung Standard F r die Fahrsimulatorvariante Plasma zeigte das Ma SDLP unter der Sichtbedingung 5 Grad verglichen mit der Sichtbedingung Standard einen hochsignifikanten Anstieg Das Ma TLCmean verringerte sich unter der Sichtbedingung 5 Grad im Vergleich zu der Sichtbedingung Standard hochsignifikant Die drei Lenkma e SDST SRR2 und SRR0 4 zeigten keine signifikanten Unterschiede zwischen den beiden Sichtbedingungen Die Querregelung fiel f r die Fahrsimulatorvariante Plasma unter der Sichtbedingung 5 Grad somit instabiler aus als unter der Sichtbedingung Standard Diese Unterschiede spiegelten sich jedoch nicht in signifikanten Unterschieden in den Lenkma en Die weiterf hrende Analyse der signifikanten bzw hochsignifikanten Interaktionen lieferte unter der Sichtbedingung 5 Grad f r die Fahrsi
129. LD als auch die Interaktion fiel nicht signifikant aus siehe Anhang A 3 TLC mean Time to Line Crossing Mittelwerte und Standardfehler f r die betrachteten Bedingungen sind f r das Ma TLCmean in Tabelle 10 17 aufgef hrt Tabelle 10 17 Ma TLCmean Mittelwerte und Standardfehler Faktoren FAHRT und SICHTFELD SICHTFELD ojeRLlon Projektion Zeilenmittelwerte X klein Balken mit Balken Basis 3 83 0 12 3 83 0 11 3 83 0 10 FAHRT Task visuell manuell 2 91 0 10 2 77 0 09 2 84 0 07 Task kognitiv 3 62 0 11 3 81 0 11 3 72 0 10 Spaltenmittelwerte y 3 45 0 08 3 47 0 08 Wie Tabelle 10 17 zeigt lag die mittlere TLCmean f r die Modifikation Projektion mit Balken deskriptiv betrachtet knapp ber derjenigen f r die Modifikation Projektion klein Balken Hinsichtlich der drei FAHRT Stufen fand sich die niedrigste mittlere TLCmean f r Task visuell manuell und die h chste f r Basis Die Standardfehler waren ber alle Bedingungen hinweg in einer vergleichbaren Gr enordnung Die zweifaktorielle Varianzanalyse f r die Faktoren FAHRT und SICHTFELD lieferte f r den Faktor FAHRT einen hochsignifikanten Haupteffekt F 1 781 63 148 ps 01 Sowohl der Haupteffekt des Faktors SICHTFELD als auch die Interaktion fiel nicht signifikant aus siehe Anhang A 3 SDST Standardabweichung des Lenkwinkels F r da
130. MSDLP verzichtet werden Im Rahmen der vorliegenden Arbeit soll ein weiterer Ansatz vorgeschlagen werden welcher zum Ziel hat Fahrten mit leicht unterschiedlicher Fahrdauer bzw Fahr strecken besser miteinander vergleichen zu k nnen Im fortlaufend berechneten SDLP Verlauf wird die erste H lfte der berechneten Werte ignoriert und erst f r die zweite H lfte dieser fortlaufend berechneten SDLP Werte der Mittelwert berechnet Diesem Ansatz liegt der Gedanke zu Grunde dass im hinteren Teil des Verlaufs das Einschwingen st rker fortgeschritten ist und sich bereits st rker auf den wahren Wert einpendelt hat Messung der Querregelung 52 Abbildung 5 4 verdeutlicht das Vorgehen anhand des bereits bekannten Beispiels Mittlere u 4 SDLP 0 3 T 0 1 4 Abbildung 5 4 Bildung der mittleren SDLP aus dem Verlauf der SDLP Ein solcher Messwert lasst sich leichter interpretieren als ein Messwert welcher aus der Filterung des SDLP Signals gemaB Ostlund et al 2005 resultiert Es sei abschlie end erw hnt dass auch Bestrebungen existieren in Abh ngigkeit von der H he des SDLP Wertes Fahrfehler zu definieren vgl beispielsweise Nirschl et al 2004 Aufgrund der in den letzten Abschnitten ausgef hrten Probleme sollten Fahr fehler aber nur gezielt f r interessierende
131. MW Group wurden bereits in Kapitel 7 beschrieben In Experiment 1 befanden sie sich an unterschiedlichen Orten weshalb zwei Sitzkisten eingesetzt werden mussten Diese beiden Sitzkisten glichen sich hinsichtlich Geometrie und Innenleben W hrend des Versuchs stellte sich heraus dass nicht intendierte Unterschiede in dem Lenkwiderstand aufgetreten waren Der Lenkwider stand fiel bei der Fahrsimulatorvariante Plasma aufgrund technischer Probleme niedriger aus als bei der Variante Projektion Der Fahrer erhielt bei der Variante Projektion somit eine st rkere R ckmeldung auf seine Lenkbewegung als bei der Variante Plasma Die Probanden befuhren sowohl w hrend der Eingew hnungsfahrt als auch w hrend der Versuchsfahrten den in Kapitel 7 beschriebenen fiktiven Autobahnrundkurs Die Startpunkte f r die Eingew hnungsfahrt und die Versuchsfahrten sowie die zu fahrende Versuchsstrecke zeigt Abbildung 8 1 2 Spurwechsel Startpunkt Eingew hnungsfahrt 1 Spurwechsel Startpunkt Versuchsfahrt Abbildung 8 1 Schematische Darstellung der Strecke von Experiment 1 Zur Vorbeugung von Erm dungseffekten und Motivationseinbu en w hrend der einzelnen Versuchsfahrten wurde eine relativ hohe Sollgeschwindigkeit von 140 km h vorgegeben Zus tzlich wurden zwei Spurwechsel in den Versuch aufgenommen An dem Punkt 1 Spurwechsel vgl Abbildung 8 1 wurde der Proband von der Versuchsleite
132. Ma e TLCmean und die SRRo 4 instabiler wurden Damit konnte f r beide sekund re kognitive Aufgaben die von Engstr m et al 2005 berichtete Stabilisierung bei der SDLP repliziert werden Dieses Ergebnis warf die Frage auf warum die kognitive Aufgabe Bahn die Stabilisierung in Experiment 3 nicht gezeigt hatte die kognitive Aufgabe Rechnen in Experiment 2 aber schon Es war vermutet worden dass sich entweder die beiden kognitiven Aufgaben in ihrer Wirkung auf die Querregelung unterschieden oder aber dass das between Design aus Experiment 2 der Grund f r das unterschiedliche Ergebnis gewesen sein k nnte In Experiment 4 konnte jedoch die stabilisierende Wirkung der kognitiven Aufgabe Rechnen repliziert werden Gleichzeitig zeigten die beiden kognitiven Aufgaben eine identische Wirkung Dies lie bei direktem Vergleich von Experiment 2 und 4 den Schluss zu dass das Versuchsdesign als m gliche Ursache ausgeschlossen werden kann Das abweichende Ergebnis von Experiment 3 im Ver gleich zu Experiment 4 kann nicht so einfach erkl rt werden Die beiden Versuche wurden unter identischen Bedingungen durchgef hrt Die Versuchspersonen waren sich bei beiden Experimenten bez glich ihres Hintergrundes sehr hnlich Die Versuchs personenanzahl lag mit 29 Probanden bei Experiment 3 und 28 Probanden bei Experiment 4 in einer vergleichbaren Gr enordnung Die Probanden in Experiment 3 waren im Schnitt knapp zwei Jahre lter
133. Meter Der Himmel ber der Fahrszene war bedeckt gehalten Auf Wolken wurde bewusst verzichtet um weitere St rvariablen ausschlie en zu k nnen Eventuell vorhandener Fremdverkehr war so konfiguriert dass keine Fahrzeuge auf der rechten Spur fuhren Der Proband befuhr als einziger Verkehrsteilnehmer die rechte Fahrspur mit einer Geschwindigkeit von 120 km h In Fahrtrichtung des Probanden gab es auf der mittleren und linken Fahrspur Fremdverkehr Die Geschwindigkeit des Gemeinsamkeiten der vier Experimente 75 Fremdverkehrs war so gew hlt dass das Fahrzeug des Probanden etwa alle drei bis f nf Sekunden berholt wurde Die Fahrzeuge auf der mittleren Fahrspur fuhren mit einer Geschwindigkeit von 130 km h und die Fahrzeuge auf der linken Spur mit einer Geschwindigkeit von 150 km h an dem Fahrzeug des Probanden vorbei 7 4 Querregelung Einen Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit bildete die Untersuchung der Querregelung welche einen wichtigen Bestandteil der Fahraufgabe darstellt vgl Kapitel 3 Zur Bestimmung der Ver nderung der Querregelung existieren etliche Lenk und Spurma e Wie anhand von Abschnitt 5 1 und 5 2 deutlich wurde gibt es bei einigen Ma en keine eindeutigen Vorschriften hinsichtlich der Bezugspunkte Im Folgenden soll deshalb erl utert werden welche Bezugspunkte die Grundlage f r die Berechnung der Ma e im Rahmen der vorliegenden Arbeit bildeten F r die Messung der MLP wurde der Abstand des geometrischen Mittel
134. Motorhaube auf die Retina Die Lenkung lieferte in Abh ngigkeit von Geschwindigkeit und Lenkradeinschlag einen simulierten Lenkwiderstand Der Widerstand von Gas und Bremspedal war ebenfalls der Realit t angen hert Eingebaute Lautsprecher erzeugten ein an die Geschwindigkeit angepasstes Fahrger usch Das Fahrger usch vorbeifahrender Fremdfahrzeuge wurde ebenfalls simuliert Durch Raumklang war ein Absch tzen von Richtung und Entfernung der Fremd fahrzeuge m glich Die Art der Erzeugung der Fahrszene auf der Bildfl che stellte den eigentlichen Unterschied zwischen den beiden Fahrsimulatorvarianten der BMW Group dar In den beiden folgenden Abschnitten sollen die damit einhergehenden Unterschiede erl utert werden Gemeinsamkeiten der vier Experimente 69 7 1 1 Fahrsimulatorvariante Projektion Bei der Fahrsimulatorvariante Projektion war die Bildfl che durch eine winklig aufgestellte Projektionswand realisiert Bis einschlie lich Experiment 2 bestand diese Projektionswand aus einer mit wei er Dispersionsfarbe angestrichenen Holzwand Einhergehend mit dem Umzug des Simulators in das neue Zentrum f r Fahrsimulation und Usability wurde die Projektionsleinwand erneuert und bestand ab Experiment 3 aus bespanntem Stoff Auf diese Wand wurde die Fahrszene mittels dreier LCD Projektoren mit einer Aufl sung von 1280x1024 Pixel und einer Bildwiederholfrequenz von 60 Hz projiziert Die Sitzkiste war so aufgestellt dass der Fahr
135. Nasal ae eee 0 10 20 30 40 50 Temporal Fovea Abbildung 2 2 Abh ngigkeit der Sehsch rfe vom Abstand zur Fovea Centralis bei Photopischem und Skotopischem Sehen Birbaumer amp Schmidt 1999 Die Menschliche Wahrnehmung 19 Die Sehsch rfe wird in erster Linie herangezogen um das foveale Sehen zu beurteilen F r eine Einteilung des gesamten Gesichtsfeldes ist nach P ppel und Harvey 1973 nach Strasburger 2003 die Untersuchung der Leuchtdichteinkrementschwelle besser geeignet Eine solche Einteilung ist in Abbildung 2 3 zu sehen D Peripherer Bereich E Monokularer temporaler Bereich Abbildung 2 3 Schematische Darstellung des Gesichtsfeldes nach P ppel und Harvey 1973 nach Strasburger 2003 Der zentrale Bereich ist die Fovea A welche nur 1 bis 2 Sehwinkel umfasst Die Fovea weist die h chste Empfindlichkeit f r photopische Bedingungen auf Daran an schlie end bis etwa 10 folgt der perifoveale Bereich B In diesem Bereich nimmt die Schwelle mit der Exzentrizit t zu bis das Plateau C
136. Otlet O or ert et Of eldO ot ot Pasma Trapez LANEX Ot t t et IS et ot Bi en Si ei oi C gt si ei si i CT ge Projektion Standard SRRO 4 l l wl I ot ep Projektion 5 Grad HFG vi ot oe o Stl vl ol el ol SDST el ol ob of O allwl ol l CT ee Projektion Trapez ZERO oti ol oI Obl gt olilol l oJ Oy MLP et OTE Of wi ol t Oy Effektst rken Rechnen Bahnauskunft ee o w o f U gE g el a gro mittel klein 5 Gi Ei 5 5J Gi ge 5J 52 tU Effektrichtung der stabileren SDLP ei ef of ot wi ef ei ef ot of of st Querregelung TLC mean eiliel evledio O gt l ol eli oO Oy i Mm Ot Of Ot et otoO et ot O ot Otot Ken relative Vergleichbarkeit TLE pet st eof ef at sr 805 ot et O wi ot t LANEX wi of Cf ot et Oct st f t ot ot SRR2 SRRo 4 Og eg Cd Cu Ga cgt o Sy HFC el ol ol ey so O ellie viel egrjo SDST eo oe I el eyio wI o0 oll l O c t ol Q v Q O ZERO gt l ol ol Abbildung 11 3 Effektstarkengruppierung zur Bestimmung der Sensitivitat und der relativen Vergleichbarkeit Sichtfeldeinschrankung Wie diese Gegentberstellung zeigt war die Sensitivit t der Ma e f r die verschie denen Sichtbedingungen sehr unterschiedlich Innerhalb der einzelnen Bedingungen existierten ein oder mehr
137. Planck Institut f r biologische Kybernetik Cohen J 1988 Statistical power analysis for the behavioral sciences Hillsdale New Jersey Lawrence Erlbaum Associates 2nd edition Crundall D Underwood G amp Chapman P 1999 Driving experience and the functional field of view Perception 28 1075 1087 Cutting J E amp Vishton P M 1995 Percieving layout and knowing distances the integration relative potency and contextual use of different information about depth In W Epstein amp S Rogers Eds Handbook of Perception and cognition Perception of space and motion S 69 117 New York Academic Press EN ISO 17287 2003 StraBenfahrzeuge Ergonomische Aspekte von Fahrerinformations und assistenzsystemen Verfahren zur Bewertung von Gebrauchstauglichkeit beim F hren eines Kraftfahrzeugs Europ isches Komitee f r Normung Engstr m J Johansson E amp stlund J 2005 Effects of visual and cognitive load in real and simulated motorway driving Transportation Research Part F 8 97 120 Evans L 2004 Traffic Safety Bloomfield Hills Michigan Science Serving Society Frieling E amp Sonntag K 1999 Lehrbuch Arbeitspsychologie Bern Huber Goldstein B 2002 Wahrnehmungspsychologie Heidelberg Spektrum Akademischer Verlag GmbH Gibson J J 1950 Perception of the visual world Boston Houghton Mifflin Gibson J J amp Crooks L E 1938 A theoretical field anal
138. R 428 156 30 FAHRT F 1696 386 1 66 443 0 689 VxF 34 549 1 1 353 0 043 Fehler F 765 942 30 RxF 3 020 1 0 166 0 005 VxRxF 0 641 1 0 035 0 001 Fehler Rx F 546 525 30 Anmerkung p lt 01 Anhang A 3 237 A 3 Experiment 3 A 3 1 Frageb gen A 3 1 1 Fragebogen C1 VP Code Datum Fragebogen Nr Fragebogen Bitte beantworten Sie die folgenden Fragen wahrheitsgem und vollst ndig Alle Daten werden vertraulich behandelt Alter Geschlecht m nnlich L weiblich _ Beruf F hrerscheinbesitz seit_ Jahren Ich ben tige eine Brille zum Autofahren Ja L Nein L zum Lesen Ja LI Nein L Ich fahre derzeit folgende PKWs Marke Typ Wie viele km fahren Sie durchschnittlich in einem Jahr Weniger als Mehr als 5 000 km 5 000 10 000 km 10 000 20 000 km 20 000 km L E L E Anhang A 3 238 Folgende Ger te nutze ich privat oder beruflich C PC L Touchpad am Notebook C Mobiltelefon L_ Navigationssystem im PKW Spielen Sie privat Computerspiele Ja L Nein L Wie h ufig spielen Sie Computerspiele mit einem Spiellenkrad Nie L Ale E L immer Haben Sie Erfahrung mit Fahrsimulatoren Ja _ Nein L Wenn ja wie oft sind Sie bereits mit einem Fahrsimulator gefahren 0 O 1 2 O 3 5 O 5 10 I gt 10 O Haben Sie Erfahrungen mit anderen Arten von Simulatoren Ja L Nein L Wenn ja mit welchen Anhang A 3 239 A 3 1 2 Fragebogen C2 VP Code Datum Frageboge
139. RIANTE V 0 166 1 3 982 0 129 FAHRT F 18 442 1 577 106 375 0 798 SICHT S 1 511 1 425 20 029 0 426 VxF 0 072 1 360 0 905 0 032 VxS 0 015 1 881 0 211 0 008 FxS 0 619 2 406 3 822 0 124 VxFxS 0 159 2 114 0 732 0 026 Fehler V 1 123 27 Fehler F 4 681 42 584 Fehler S 2 036 38 475 Fehler V x F 2 134 36 732 Fehler V x S 1 928 50 777 Fehler F x S 4 373 64 967 Fehler V x F x S 5 845 57 086 Anmerkung ps 01 ps 05 Tabelle A 4 10 Ma SRR0 4 Ergebnisse der Varianzanalyse Source QS df F Np VARIANTE V 291 840 1 2 159 0 074 FAHRT F 8596 792 1 536 74 838 0 735 SICHT S 1147 080 1 980 12 080 0 309 VxF 11 101 1 997 0 187 0 007 VxS 36 279 1 907 0 596 0 022 FxS 229 463 3 859 2 832 0 095 VxFxS 10 113 3 282 0 123 0 005 Fehler V 3649 117 27 Fehler F 3101 542 41 459 Fehler S 2563 835 53 462 Fehler V x F 1598 648 53 920 Fehler V x S 1642 432 51 477 Fehler F x S 2187 729 104 192 Fehler V x F x S 2214 035 88 611 Anmerkung ps 01 ps 05 Anhang A 4 Tabelle A 4 11 Ma SRR2 Ergebnisse der Varianzanalyse 262 Source Qs df F Np VARIANTE V 42 273 1 1 747 0 061 FAHRT F 9328 954 1 167 689 0 861 SICHT S 1292 847 1 606 43 733 0 618 VxF 32 203 1 1 878 0 065 VxS 40 744 1 989 2 232 0 076 FxS 364 008 1 746 14 444 0 349 VxFxS 36 124 1 992 1 766 0 061 Fehler V 653 488 27 Fehler F 1502 081 27 Fehler S 798 181 43 369 Fehler V x F 463 057 27 Fehler V x S 492 773 53 713 Fehl
140. SRR0 4 Ergebnisse der Varianzanalyse Source QS df F np SICHTFELD S 162 710 1 1 454 0 049 FAHRT F 1674 247 1 24 459 0 466 SxT 8 073 1 0 091 0 003 Fehler S 3133 738 28 Fehler F 1916 619 28 Fehler SxT 2471 426 28 Anmerkung p lt 01 Anhang A 3 A 3 4 4 Einflussfaktoren FAHRT und QUALIT T Tabelle A 3 22 Ma SDLP Ergebnisse der Varianzanalyse 250 Source Qs df F Np QUALITAT Q 0 014 1 2 582 084 FAHRT F 0 400 1 284 29 478 513 QxT 0 003 1 739 0 291 010 Fehler Q 0 154 28 Fehler F 0 380 35 944 Fehler QxT 0 261 48 687 Anmerkung ps 01 Tabelle A 3 23 Ma TLCmean Ergebnisse der Varianzanalyse Source QS df F Np QUALIT T Q 1 024 1 3 741 0 118 FAHRT F 30 712 1 773 39 986 0 588 QxT 0 429 1 858 1 295 0 044 Fehler Q 7 663 28 Fehler F 21 507 49 651 Fehler QxT 9 287 52 013 Anmerkung p lt 01 Tabelle A 3 24 Ma SDST Ergebnisse der Varianzanalyse Source QS df F Np QUALITAT Q 0 051 1 1 635 0 055 FAHRT F 5 382 1 347 74 330 0 726 QxT 0 110 1 852 4 517 0 139 Fehler Q 0 880 28 Fehler F 2 027 37 723 Fehler QxT 0 684 51 868 Anmerkung n lt 01 Anhang A 3 Tabelle A 3 25 Ma SRR2 Ergebnisse der Varianzanalyse 251 Source QS df F Np QUALITAT Q 16 051 1 1 256 0 043 FAHRT F 850 020 1 48 234 0 633 QxT 0 700 1 0 062 0 002 Fehler Q 357 755 28 Fehler F 493 437 28 Fehler QxT 317 147 28 Anmerkung ps 01 Tabell
141. ST unter der Sicht bedingung 5 Grad im Vergleich zu der Sichtbedingung Standard hochsignifikant h her t 20 4 676 p lt 001 Bei der Fahrsimulatorvariante Plasma zeigte sich f r die SDST knapp kein signifikanter Unterschied t 20 1 605 n s 8 3 2 4 SRR Anzahl der Steering Wheel Reversals pro Minute F r dieses Ma wurden die Gapgr en 0 4 und 2 betrachtet Zun chst soll auf das Ergebnis f r die Gapgr e 2 eingegangen werden In Tabelle 8 7 sind die Mittelwerte mit den dazugeh rigen Standardfehlern f r das Ma SRR2 getrennt nach Bedingung dargestellt Tabelle 8 7 Ma SRR2 Mittelwerte und Standardfehler VARIANTE SICHT Plasma Projektion 19 75 0 94 23 66 1 11 21 70 0 94 18 58 1 12 17 69 1 02 18 14 1 02 Spaltenmittelwerte 19 16 0 94 20 68 0 94 Experiment 1 90 Wie Tabelle 8 7 zeigt fiel die mittlere SRR2 unter der Sichtbedingung 5 Grad h her aus als unter der Sichtbedingung Standard Die mittlere SRR2 der Fahrsimulator variante Projektion lag ber derjenigen der Variante Plasma Der Standardfehler unter der Bedingung Standard war h her als die drei anderen Standard fehler Die zweifaktorielle Varianzanalyse ergab f r den Faktor VARIANTE einen hochsignifikanten Haupteffekt F 1 8 611 p lt 01 Der Haupteffekt f r den Faktor SICHT F 1 21 317 p lt 01 sowie die hybride Interaktion VARIANTE x SICHT F
142. Schindhelm R amp Gelau C 2004 Review of existing techniques and metrics for IVIS and ADAS assessment AIDE IST 1 507674 IP Kemeny A amp Panerai F 2003 Evaluation perception in driving simulation experiments Trends in Cognitive Sciences 7 31 37 Knappe G Keinath A amp Meinecke C 2008 Die Sensitivit t verschiedener Ma e zur Fahrzeugquerregelung im Vergleich In Schade J amp Engel A Hrsg Fortschritte der Verkehrspsychologie Beitr ge vom 45 Kongress der Deutschen Gesellschaft f r Psychologie S 237 256 Wiesbaden VS Verlag f r Sozialwissenschaften GWV Fachverlage GmbH Knappe G Keinath A amp Meinecke C 2006 Empfehlungen f r die Bestimmung der Spurhalteg te im Kontext der Fahrsimulation MMI Interaktiv Journal 11 3 13 Literaturverzeichnis 266 Knappe G Keinath A Bengler K amp Meinecke C 2007 Driving simulator as an evaluation tool assessment of field of view and secondary tasks on lane keeping and steering performance ESV Paper Number 07 0262 Kirchner A Uddman M amp Sandin J 2002 Vehicle control and drowsiness VTI meddelande 922A Sweden Swedish National Road and Transport Research Institute Kopf M 1994 Ein Beitrag zur modellbasierten adaptiven Fahrerunterst tzung f r das Fahren auf deutschen Autobahnen Fortschrittsberichte VDI Reihe 12 Nr 203 D sseldorf VDI Verlag Land M F amp Horwood J 1995 Which parts of the
143. Spur berschreitung stand Aufbauend auf dem Gedanken dass kleine Minimumswerte als besonders kritisch einzusch tzen sind relativiert eine zweite Berechnungsvariante den Anteil der Minima unter einem bestimmten Schwellwert an der Gesamtanzahl aller aufgetretenen Minima Bei dieser ebenfalls von stlund et al 2004 vorgeschlagenen Berechnungsvariante der Messung der Querregelung 56 TLCthresh Werden ebenfalls Minima gr er als 20 Sekunden sowie Minima aus Wellent lern mit einer Breite kleiner als eine Sekunde ignoriert Die TLC cs berechnet sich gem Formel 8 aus der Anzahl der Minimumswerte kleiner als eine Sekunde Nticcthresn geteilt durch die Anzahl aller Minima n lt TLC 3i N Je lt thresh 8 2 Ne Der TLCthresh Wert ist ohne Vorzeichen Multipliziert mit 100 ergibt sich ein Prozentwert der den Anteil der kritisch eingestuften Minimumswerte an allen aufgetretenen Minimumswerten angibt Je h her dieser TLC Wert ausf llt desto schlechter muss wiederum die Fahrleistung eingestuft werden da die Wahrscheinlichkeit einer Spur berschreitung entsprechend hoch gewesen ist Da die Bestimmung der Minima mit einem gewissen Aufwand verbunden ist betrachtet die dritte Variante die TLC lediglich die einzelnen Zeiten t bis zu einer Spur berschreitung Hier wird die Anzahl der Werte kleiner als ein bestimmter Schwellwert n tiesthresn Ins Verh ltnis zu der Gesamtzahl aller gemessenen Werte Nt_t1c_ ges
144. Spurmarkierungsrand bei der Bearbeitung der sekund ren visuell manuellen Aufgabe Kassette Im Gegensatz dazu erfolgte durch die Bearbeitung der sekund ren kognitiven Aufgabe Bahnauskunft verglichen mit der Basisfahrt nur bei einer der vier Simulator modifikationen eine st rkere Ausrichtung zum linken Spurmarkierungsrand Die relative Vergleichbarkeit war f r die visuell manuelle Aufgabenbearbeitung abgesehen von einer Ausnahme bez glich der MLP f r alle Modifikationen gegeben Bei der kognitiven Aufgabenbearbeitung war zwischen allen Modifikationen bei jeweils zwei Ma en keine relative Vergleichbarkeit gegeben Die betroffenen Ma e waren TLCmean TLC thresh TLOpct LANEX SRRo 4 und ZERO Zur Bestimmung der absoluten Vergleichbarkeit wurden die Bedingungen in Abbildung 10 5 entsprechend gruppiert Getrennt nach FAHRT Stufe sind die resultie renden Effekte f r die interessierenden Modifikationsvergleiche aufgetragen Basisfahrt Kassette Bahnauskunft LJ Go LJ w en L File Il MODIFIKATIONEN Effektst rke tJ Effektrichtung der CJ Plasma O kein stabileren Querregelung Q Projektion klein Projektion mit Balken w mittel ll Projektion klein Balken eee Abbildung 10 5 Effektstarkengruppierung zur Bestimmung der absoluten Vergleichbarkeit Die absolute Vergleichbarkeit der Fahrsimulatormodifikationen
145. Standardfehler VARIANTE 5 Grad 0 25 0 03 0 25 0 03 SICHT Ku eee 0 07 0 01 Tabelle A 1 3 Ma LANEX Mittelwerte und Standardfehler VARIANTE 5 Grad 0 97 0 16 1 17 0 17 SICHT SD 0 18 0 04 Tabelle A 1 4_ Ma MLP Mittelwerte und Standardfehler VARIANTE 5 Grad 1 73 0 03 1 57 0 03 SICHT Ei 1 76 0 03 Anhang A 1 Tabelle A 1 5 Ma HFC Mittelwerte und Standardfehler VARIANTE 5 Grad 0 05 0 01 0 05 0 01 SICHT er 0 02 0 00 Tabelle A 1 6 Ma ZERO Mittelwerte und Standardfehler VARIANTE 5 Grad 3 34 0 21 4 83 0 33 SICHT eee pen 3 36 0 23 A 1 3 Ergebnistabellen der Varianzanalysen Tabelle A 1 7 Ma SDLP Ergebnisse der Varianzanalyse 220 Source QS df F Np VARIANTE V 0 015 1 2 764 0 121 SICHT S 0 741 1 98 753 0 832 VXS 0 016 1 4 661 0 189 Fehler V 0 108 20 Fehler S 0 150 20 Fehler VxS 0 069 20 Anmerkung ps 05 ps 01 Anhang A 1 221 Tabelle A 1 8 Ma TLCmean Ergebnisse der Varianzanalyse Source QS df F Np VARIANTE V 0 319 1 1 848 0 085 SICHT S 18 503 1 139 988 0 875 VXS 1 346 1 11 033 0 356 Fehler V 3 449 20 Fehler S 2 644 20 Fehler VxS 2 441 20 Anmerkung ps 01 Tabelle A 1 9 Ma SDST Ergebnisse der Varianzanalyse Source QS df F Np VARIANTE V 0 001 1 0 002 0 000 SICHT S 6 851 1 12 189 0 379 VXS 0 41
146. UALITAT ohne Task Kognitive 160 Ma SRRO 4 Mittelwerte und Standardfehler Faktoren FAHRT und QUALITAT ohne Task visuell manuell nennen 161 Beurteilung der Ablenkungswirkung der jeweiligen Aufgabenfahrt Mittelwerte und Standardfehler getrennt nach Variante 162 Beurteilung der Schwierigkeit in der vorgegebenen Spur zu fahren Mittelwerte und Standardfehler getrennt nach Variante Plasma und Projektion 162 Fahrleistung der Probanden 22 4us44444n0nnnnnannnnnnnnn nenn nn 172 Versuchsplan f r Experiment 4 uussme444444444aRnnnnnn nennen nnnnnnnnnn nen 174 Ma SDLP Mittelwerte und Standardfehler getrennt nach Bedingung era 180 Ma SDLP einseitige t Test Ergebnisse f r die Variante Plasma 181 Ma SDLP einseitige t Test Ergebnisse f r die Variante Projektion Ma TLCnean Mittelwerte und Standardfehler getrennt nach Bedingung ern asena oaa sanaaa aE Aa A ra a Raat aaea 182 Ma TLCnean einseitige t Test Ergebnisse f r die Variante Plasma 183 Ma TLC mean einseitige t Test Ergebnisse f r die Variante Projektion nn ner a aE EEA is 183 Ma SDST Mittelwerte und Standardfehler getrennt nach BEAINQURG a a re ee ea en erg de aan cemmmaaeseenunnna anastetey 184 Ma SDST einseitige t Test Ergebnisse f r die Variante Plasma 185 Ma SDST einseitige t Test Ergebnisse
147. Unterst tzung bei der bertragung der Auswertungen in Matlab Routinen Andreas Kaltenbach f r die Unterst tzung bei Leuchtdichtemessungen Benni Fehringer f r die Durchf hrung von Experiment 4 und allen Versuchspersonen f r ihre Teilnahme an den Experimenten Professor Dr Josef Krems Diana R sler und Martin Baumann von der TU Chemnitz f r die berlassung der sekund ren Aufgabe Bahnauskunft und meinem Mann meinen Eltern meiner Schwester und meinen Freunden f r ihre Unterst tzung Zuversicht Geduld und Aufmunterung F r meine Eltern Inhaltsverzeichnis 4 Inhaltsverzeichnis T EmleitUNg ara asked 13 1 1 Zielsetzung der Arbeit ee 15 1 2 Aufbau Ger Arbeit ee 16 2 Die Menschliche Wahrnehmung hateoeetectadhan added diacetate etc nnee 17 2 1 Aufbau des visuellen SyStOMs ccceccccceeeescceeeeeeeeeeeeecaeeeeeegeeeeeeeeeaeeeeeeaaaeeeeeaa 17 2 2 Wahrnehmung der r umlichen Tiefe ccccccecceeeeceeceeeeeeeeeseeeeeeeneeeeeseeeeteseneeeees 22 2 3 Auditorische vestibul re und propriozeptive Wahrnehmung uu4422 44444 gt 25 3 Autofahren und Quarregeling Auen ee elehlebi 26 3 1 Visuelle Wahrnehmung und Querregelung msssrssssnnnnsnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 26 3 1 1 Optischer und Retinaler Fluss ee 26 3 1 2 Spreizwinkel und Spurmarkierung 4444044444400nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennn nen 28 3 1 3 Querregelung und peripheres Sehen
148. Verarbeitung erfolgt manuell Den gr ten Einfluss auf die prim re Fahraufgabe d rften somit sekund re Aufgaben haben die ebenfalls den visuellen Sinneskanal verwenden eine r umliche Verarbeitung der aufgenommenen Informationen vornehmen und eine manuelle Antwort durchf hren Am geringsten sollte der Einfluss von sekund ren Aufgaben sein welche auditorisch enkodierte Signale verbal sprachlich verarbeiten und das Ergebnis der Verarbeitung sprachlich mitteilen Fahrsimulatoren und Fahrsimulation 38 4 Fahrsimulatoren und Fahrsimulation Der Einsatz von Fahrsimulatorren hat eine lange Forschungstradition Fahrsimulatoren werden in einem breiten Feld zu unterschiedlichen Forschungszwecken eingesetzt Gem Blana 1996 kommen Fahrsimulatoren vorwiegend zum Einsatz um die Akzeptanz und Sicherheit innovativer Elemente im Verkehrswesen zu untersuchen Bei diesen Elementen kann es sich beispielsweise um neuartiges Stra endesign aktive Systeme z B ACC und passive Systeme z B ABS zur Steigerung der Fahrzeugsicher heit oder Fahrerinformationssysteme handeln Ein weiteres wichtiges Forschungsgebiet ist der Einfluss von Drogen Alkohol M digkeit oder Krankheit auf das Fahrerverhalten vgl Weiler Bloomfield Woodworth Grant Layton Brown McKenzie Baker amp Watson 2000 Aber auch im klinischen Umfeld beispielsweise zur Behandlung von Phobien in Bezug auf das Autofahren kann ein Fahrsimulator Verwendung finden vgl Triggs amp Re
149. Versuchsfahrt zweimal die Spur Der erste Spurwechsel erfolgte nach ca f nf Minuten von der mittleren auf die linke Fahrspur Der zweite Spurwechsel erfolgte nach ca zehn Minuten von der linken auf die ganz rechte Fahrspur vgl Abbildung 8 1 Sobald die Geschwindigkeit um mehr als 15 km h von der Vorgabe abwich wurde der Proband ber Mikrofon darauf Experiment 1 85 hingewiesen sich an die vorgegebene Geschwindigkeit zu halten Im Anschluss an die Versuchsfahrt beurteilte der Proband die Fahrt in der Fahrsimulatorvariante anhand des Fragebogens A2a bzw A2b Die zweite Versuchsfahrt verlief identisch lediglich die Sichtbedingung nderte sich Den Abschluss der ersten Sitzung bildete das Ausf llen des Fragebogens A2b bzw A2a und endete mit der Verabschiedung des Probanden Die zweite Sitzung verlief genauso wie die erste nur die Fahrsimulatorvariante war eine andere Da der Proband nun bereits in einem statischen Fahrsimulator gefahren war konnte die Eingew hnungsfahrt in der jeweils anderen Variante auf drei Minuten verk rzt werden Der mittlere Abstand zwischen den beiden Versuchsterminen betrug 9 0 Tage SD 3 8 8 3 Ergebnisse 8 3 1 Aufbereitung der Fahrdaten Vor der Aufbereitung der Fahrdaten wurde berpr ft ob im Rahmen des Frage bogens A2a bzw A2b Angaben zur belkeit w hrend der Versuchsfahrten gemacht worden waren Jeder Proband der diese Frage bejaht hatte sollte von der Auswertung ausgeschlossen werden
150. a 2008 visuell manuell Trapez Task visuell manuell 5 Grad Task Trapez Basis 27 2 868 lt 01 5 Grad Basis 27 2 739 lt 001 visuell manuell Standard Basis Standard Taske e 3584 e001 kognitiv Bahn Standard Basis Standardi TASK I ay 8338 00 kognitiv Rechnen Basis 5 Grad Basis Trapez 27 6 934 lt 001 Basis Trapez Basis Standard 27 2 000 lt 05 Basis 5 Grad Basis Standard 27 6 065 lt 001 Wie Tabelle 11 4 zeigt lieferten alle acht t Tests ein signifikantes bzw hoch signifikantes Ergebnis f r diese Variante In Tabelle 11 5 befinden sich die Ergebnisse der einseitigen t Tests f r die Fahrsimulatorvariante Projektion Sieben von insgesamt acht t Tests lieferten ein hoch signifikantes Ergebnis Tabelle 11 5 Ma SDLP einseitige t Test Ergebnisse f r die Variante Projektion Bedingung Bedingung2 df T P Standard Basis Sana es 27 6 666 lt 001 visuell manuell Trapez Basis en 27 5 052 lt 001 visuell manuell 5 Grad Basis P Grad Task 27 3 423 lt 001 visuell manuell Standard Basis Standar ok 27 3 119 lt 01 kognitiv Bahn Standard Basis SanOaS ler 27 4 479 lt 001 k
151. acher eingestuft wurde Z 1 903 p lt 05 Der einseitige Wilcoxon Test ergab dass das Fahren in der vorgegebenen Spur unter der Bedingung Basisfahrt Mit Fremdverkehr im Vergleich zu der Bedingung sekund re Aufgaben bearbeitung Mit Fremdverkehr als signifikant einfacher eingestuft wurde Z 1 780 p lt 05 F r die Fahrsimulatorvariante Plasma zeigte ein einseitiger Wilcoxon Test dass das Fahren in der vorgegebenen Spur unter der Bedingung Basisfahrt Ohne Fremdverkehr im Vergleich zu der Bedingung sekund re Aufgabenbearbeitung Ohne Fremdverkehr nicht als signifikant einfacher eingestuft wurde Z 0 318 n s Ein weiterer einseitiger Wilcoxon Test ergab dass das Fahren in der vorgegebenen Spur unter der Bedingung Basisfahrt Mit Fremdverkehr im Vergleich zu der Bedingung sekund re Aufgabenbearbeitung Mit Fremdverkehr ebenfalls nicht als signifikant einfacher eingestuft wurde Z 1 294 n s Experiment 2 125 9 3 4 Qualitative Effektst rkenbetrachtung Wie bereits in Experiment 1 wurden auch hier die Effektst rken f r die qualitative Effektst rkenbetrachtung berechnet vgl Kapitel 7 In Abbildung 9 3 sind die Effekt st rken zur besseren Beurteilung von Sensitivit t und Vergleichbarkeit zusammengefasst vgl Experiment 1 Die Erl uterung der verwendeten Symbolik in Abbildung 9 3 kann Abschnitt 8 3 4 entnommen werden
152. ahrsimulatorvariante Projektion zeigte gab es in diesem Experiment kein signifikantes Ergebnis Mit den Ma en TLCmean und SDST verhielt es sich ebenso Bei der SRR2 hingegen lieferte der visuell manuelle Streckenabschnitt entgegen der Hypothese ein signifikantes Ergebnis zugunsten der Fahrsimulatorvariante Plasma Dies kann als Hinweis darauf gesehen werden dass der fehlerhaft eingestellte Lenkwiderstand bei Experiment 1 Fahrten in der Fahrsimulatorvariante Plasma so stark beeintr chtigte dass dort f r die SDLP ein signifikant stabileres Ergebnis und bei der SRR2 berhaupt kein Effekt auftrat Bei dem vorliegenden Experiment schienen sich die Ergebnisse zugunsten der Variante Plasma verschoben zu haben Die SDLP zeigte nun kein signifikantes Ergebnis mehr die SRR2 die in Experiment 1 keinen Effekt zeigte lieferte nun ein signifikantes Ergebnis Die Hypothese 2b dass die Querregelung w hrend Bearbeitung der sekund ren visuell manuellen Aufgabe Kassette bei der Variante Plasma stabiler ausf llt als bei der Variante Projektion musste f r die Mehrzahl der Ma e verworfen werden Bei diesen fehlte ein signifikanter Haupteffekt f r den Faktor VARIANTE Die SRR2 zeigte hingegen eine hypothesenkonforme signifikant stabilere Querregelung Diese Signifikanz trat jedoch nur f r die Bedingung Task Mit Fremdverkehr auf und nicht wenn auch nur knapp f r die Bedingung Task Ohne Fremdverk
153. ahrsimulatorvariante Plasma respektive Projektion zeigt Bei der Analyse der absoluten Vergleichbarkeit fiel auf dass trotz der durchg ngig gro en Effekte bei den Spurma en nicht bei allen Ma en und Bedingungen absolute Vergleichbarkeit gegeben war Dieses Ergebnis l sst es schwierig erscheinen bei Fahrsimulatoruntersuchungen Fehlergrenzen f r die Beurteilung der Fahrleistung zu verwenden ohne eine Art Eichung vorzunehmen Da diese Analyse aber auch auf dem Vergleich der beiden Fahrsimulatorvarianten beruhte musste dieses Ergebnis als vorl ufig angesehen werden da die Ergebnisse durch den nicht intendierten Lenkwider stand konfundiert waren Die Frage ob sich dieses Ergebnis auch bei identischem Lenkwiderstand replizieren l sst wurde deswegen in den Folgeexperimenten aufge griffen Bez glich der unterschiedlichen Berechnungsvarianten l sst sich zumindest f r die Fahrsimulatorvariante Projektion bei welcher der Lenkwiderstand nicht gest rt war sagen dass sich die unterschiedlichen Berechnungsvarianten der TLC gleich verhielten Auch das Lenkma ZERO zeigte dasselbe Verhalten wie die SRR2 bzw SRRo 4 Die Sichtfeldeinschr nkung welche wohl eher einer visuellen als einer kognitiven Belastung Experiment 1 99 zugeordnet werden kann f hrte hnlich wie bei stlund et al 2005 bei der SRR2 zu einem gr eren Effekt als bei der SRRo 4 welche als sensitiver f r kognitive Bean spruchung gilt Zu
154. ahrsimulatorvariante Gr e des Sichtfeldes vertikalen Balken und Bildqualit t auf die QlertBgelung nee ei E E el 134 10 1 Ziel der Untersuchung same ea 134 10 2 Methode 2 re EI elkaemelngent 136 10 2 1 Versuchspersonen a 136 10 22 VERS UGIS DIAM er ae ena ein Bahn cea aneqmeanccaccueesameen ea Zeh 137 10 2 3 Material und Ger te 2 nee kenne 139 10 2 4 Versuchsdurchf hrung und Instruktion uusrsssssssnnnnnnnnnnnnn nase nnnnn nenn 143 10 3 Ergebnisse nsra rs nenn 144 10 3 1 Aufbereitung der Fahrdaten rennen 144 10 3 2 Hypothesen berpr fung uessrsssnnannnnnnnnnnnnnnnanannnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnen 146 10 3 3 Subjektive Bewertung 444404444Hnn0nnnnnnnnnonnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 161 10 3 4 Qualitative Effektst rkenbetrachtung 4444snnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennnnnnn nn 163 10 4 DISKUSSION sinc aan en 165 11 Experiment 4 Einfluss von sekund rer Aufgabenbearbeitung Fahrsimulatorvariante und peripherem Sehen auf die Querregelung mmsusrsnsnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nn 170 11 1 Ziel der Untersuchung ar e 2eH era 170 111 2 NICMOS zz Se sa ee 172 11 2 1 Versuchspersonef n sense rien 172 11 22 VErsuchsplani arss ne lee rail 173 11 2 3 Malerialund Berale ea Babe 176 11 2 4 Versuchsdurchf hrung und Instruktion uusru4s444snnnnnnnnnnnnn anne nnnnnnnnnn 177 Inhaltsverzeichnis 6 11 3 Erg
155. ammt von den Kollegen Krems R sler und Baumann der TU Chemnitz und war bereits in einem gemeinsamen Projekt mit der BMW Group eingesetzt worden nicht ver ffentlicht Die sekund ren Aufgabenfahrten wurden auch in diesem Experiment einer Fahrt ohne Aufgabenbearbeitung gegen bergestellt Basisfahrt Fahrsimulatorvariante modifikation Zur Bestimmung des Einflusses der Variante wurden die Fahrten wieder an beiden Fahrsimulatorvarianten Plasma und Projektion durchgef hrt Zus tzlich wurden an der Fahrsimulatorvariante Projektion zwei Modifikationen vorgenommen um gezielt den Einfluss der Gr e des Sichtfeldes der vertikalen Balken und der Bildqualit t auf die Querregelung untersuchen zu k nnen Durch Blenden wurden in diese Fahrsimulatorvariante Querbalken eingebracht Projektion mit Balken Diese Querbalken erschienen unter dem gleichen Sehwinkel wie die Monitorrahmen bei der Fahrsimulatorvariante Plasma Durch Blenden wurde die Fahrsimulatorvariante Projektion so modifiziert dass bez glich des horizontalen und vertikalen Sichtfelds einschlie lich der Querbalken derselbe visuelle Eindruck hervorgerufen wurde wie bei der Fahrsimulatorvariante Plasma Projektion klein Balken Zur Vereinfachung der weiteren Beschreibung sollen im Folgenden sowohl die Experiment 3 135 unmodifizierten als auch die modifizierten Fahrsimulatorvarianten unter dem Begriff Modifikationen bzw Fahrsimulator
156. amp S P Taylor Eds Vision in Vehicles VII pp 245 252 Amsterdam Elsevier van Winsum W Brookhuis K A amp de Waard D 2000 A Comparison of different ways to approximate time to line crossing TLC during car driving Accident Analysis and Prevention 32 47 56 Wann J amp Land M 2000 Steering with or without the flow is the retrieval of heading necessary Trends in Cognitive Sciences 4 319 324 Warren W H Jr Mestre D R Blackwell A W amp Morris M W 1991 Perception of circular heading from optical flow Journal of Experimental Psychology Human Perception and Performance 17 28 43 Weiler J M Bloomfield J R Woodworth G G Grant A R Layton T A Brown T L McKenzie D R Baker T W amp Watson G S 2000 Effects of fexofenadine diphenhydramine and alcohol on driving performance a randomized placebo controlled trial in the lowa Driving Simulator Annals of Internal Medicine 132 354 363 Literaturverzeichnis 269 Wickens C D 1984 Engineering psychology and human performance Columbus Toronto Charles E Merrill Publishing Company Wilkie R M amp Wann J P 2002 Driving as night falls the contribution of retinal flow and visual direction to the control of steering Current Biology 12 2014 2017 Wilkie R M amp Wann J P 2005 The role of visual and nonvisual information in the control of locomotion Journal of Experimental Psychology H
157. amt drei der 32 Probanden mussten aus anderen Gr nden von der Daten auswertung ausgeschlossen werden Ein Proband konnte den Folgetermin nicht wahrnehmen zwei weitere Probanden missachteten berproportional h ufig die Instruktion bez glich der Geschwindigkeitsvorgabe Die folgenden Ausf hrungen bezie hen sich deshalb auf die 29 Probanden deren Daten ausgewertet worden waren Wie bei den beiden vorherigen Untersuchungen setzte sich die Stichprobe aus jungen Probanden zusammen Der Altersdurchschnitt der Probanden lag bei 27 2 Jahren SD 3 8 Jahre Der j ngste Proband war 22 Jahre alt der lteste 36 Jahre Von den 29 Probanden verf gten 22 ber einen technischen Hintergrund f nf Probanden geh rten dem Wirtschaftsingenieursbereich an und zwei Probanden bildeten eine Sonderkategorie Der durchschnittliche F hrerscheinbesitz lag bei 9 Jahren SD 3 9 Jahre Die Verteilung der Fahrleistung der Probanden kann Tabelle 10 1 entnommen werden Mit 76 der Probanden in den beiden mittleren Kategorien wurde die Stichprobe als geeignet und als vergleichbar zu den Stichproben der beiden anderen Experimente eingestuft Tabelle 10 1 Fahrleistung der Probanden Km pro Jahr lt 5000 5000 10000 10000 20000 gt 20000 Anzahl Probanden 10 12 Von den 29 Probanden gaben zwei an sowohl den PC das Touchpad am Notebook ein Mobiltelefon und ein Navigationssystem im PKW privat oder beruflich zu nutzen Insgesamt 17 Probanden nuizten na
158. and nicht einpr gen Er wurde aber darauf hingewiesen dass er sich w hrend des Versuchs die einzelnen Verbindungen vor der eigentlichen Fahrt einpr gen m sse Sobald die bungsabfrage der Verbindung erfolg reich durchlaufen worden war wurde das Auffahren auf die Autobahn mit gleichzeitigem Starten des Dialogs ge bt Nach zwei Durchg ngen waren alle Probanden in der Lage so auf die Autobahn zu fahren und den Dialog zu starten dass zwei Kriterien erf llt waren Bei Aufgabenbeginn fuhr der Proband mit der vorgegebenen Geschwindigkeit auf der rechten Fahrspur Mit der ersten Frage des Systems wurde an der in der Versuchs strecke als Startpunkt gekennzeichneten Stelle begonnen F r die Fahraufgabe wurde der Proband folgenderma en instruiert Ich bin daran interessiert herauszufinden wie Simulator Neulinge beim Fahren in einem Fahrsimulator zurechtkommen Aus diesem Grund m chte ich Sie bitten m glichst konzentriert mit einer Geschwindigkeit von 120 km h in der von mir vorgegebenen Spur zu fahren und die entsprechenden Aufgaben zu bearbeiten sobald ich Sie dazu auffordere Sobald Sie von dieser Geschwindigkeit zu sehr abweichen werden Sie akustisch darauf aufmerksam gemacht und m ssen unverz glich eine Geschwindigkeitskorrektur gem Tacho vornehmen Auch wenn keine Gefahr bez glich Unf llen besteht m chte ich Sie bitten so sorgf ltig und konzentriert zu fahren wie Sie es bei einer realen Autofahrt auch Experiment 3
159. ang waren Auf diese Weise war sicher gestellt dass die Ergebnisse von kr mmungssensitiven Ma en wie beispielsweise der Standardabweichung des Lenkwinkels SDST nicht verf lscht wurden Das Ergebnis dieser Streckenk rzung war pro Proband und Bedingung ein Datensatz bestehend aus drei Streckenabschnitten Diese Streckenabschnitte wurden f r die Berechnung der einzelnen Ma e wie eine durchgehende Strecke behandelt Experiment 1 86 Da f r eine vergleichbare Aufgabenschwierigkeit die Befolgung der Geschwin digkeitsvorgabe entscheidend war wurde berpr ft zu welchem Anteil jeder Proband die Geschwindigkeitsvorgabe von 140 km h um 15 km h unter oder berschritten hatte Die Analyse ergab dass alle 21 Probanden unter allen Bedingungen zu weniger als 10 den Toleranzbereich verlassen hatten Es wurde deshalb keine Notwendigkeit gesehen weitere Probanden aufgrund dieses Kriteriums von der Auswertung auszuschlie en Im Folgenden wurden alle in Kapitel 5 beschriebenen Querregelungsma e bzw Berechnungsvarianten f r alle 21 Probanden berechnet F r die Berechnung der Ma e SRR2 SRRo 4 HFC und TLC wurde das Programm Matlab Version 6 5 1 eingesetzt Dazu wurden die Lenkradwinkeldaten und die TLC Daten der Fahrsimulatorvarianten aus Access exportiert Nach dem Durchlauf der f r das Experiment erstellten Matlab Routinen wurden die Ergebnisse in eine Excel Datei geschrieben Die brigen Ma e wurden direkt in der Datenbank berechne
160. ann nicht ganz einfach beantwortet werden da hnlich wie bei den Verletzungen der relativen Vergleich barkeit unterschiedliche Ma e ohne erkennbares Muster an den Sensitivit ts unterschieden beteiligt waren Eine Ausz hlung der F lle in denen Ma e bei Bedingungen in denen wenigstens zwei Ma e mittlere oder gro e Effekte zeigten keinen Effekt abbildeten ergab dass die SDLP am besten und die SDST am schlechtesten abschnitt Die genaue Reihenfolge inklusive der Fallzahlen in Klammern stellte sich folgenderma en dar SDLP 6 SRR2 bzw SRRo 4 9 ZERO 9 TLCmean 10 TLCthresh 10 TLOpet 11 LANEX 11 HFC 11 und SDST 13 Wird die erste H lfte der aufgelisteten Ma e herangezogen w rden sich die Ma e SDLP SRR2 bzw SRR0 4 ZERO TLCmean und TLCthresn empfehlen In die Entscheidung sollte au erdem der Aspekt der Berechnungsvarianten einflie en Ein gezielter Vergleich von Berechnungsvarianten bzw Ma en mit unterschiedlichem Berechnungsaufwand hatte bei der experimental bergreifenden Betrachtung folgende Ergebnisse geliefert Im Falle von SRR2 bzw SRRo 4 und ZERO zeigte sich anhand der Abbildungen zur relativen Vergleichbarkeit ber alle Experimente hinweg dass in 68 untersuchten Bedingungen nur vier F lle vorkamen in denen die Effektst rken um mehr als zwei Stufen differierten In 24 F llen unterschieden sich die Effektst rken um jeweils eine Stufe wobei in 13 F llen das Ma ZERO sensitiver war und in 11 F
161. ant h her aus t 15 3 656 p lt 001 F r die Fahrsimulatorvariante Plasma fielen die SDST Werte bei der Bearbeitung einer sekund ren visuell manuellen Aufgabe Mit Fremdverkehr im Vergleich zu der dazugeh rigen Basisfahrt hochsignifikant h her aus t 15 3 379 p lt 01 Auch f r die Variante Projektion waren die SDST Werte unter der Fahrt mit sekund rer Aufgaben bearbeitung Mit Fremdverkehr im Vergleich zu der dazugeh rigen Basisfahrt hoch signifikant h her t 15 4 826 p lt 001 Tabelle 9 9 zeigt die Mittelwerte mit den dazugeh rigen Standardfehlern f r das Ma SDST getrennt nach Bedingung Task steht dabei f r die sekund re kognitive Aufgabe Tabelle 9 9 Ma SDST Mittelwerte und Standardfehler Task kognitiv FAHRT Basis Task FREMDVERKEHR FREMDVERKEHR Mit Ohne Mit Ohne Zeilenmittel werte X PI 5 07 0 04 02 04 0 02 02 04 0 VARIANTE ama 3 07 0 04 3 03 0 02 3 04 0 02 3 03 0 02 3 04 0 03 Projektion 3 08 0 03 3 02 0 03 3 09 0 03 3 07 0 04 3 06 0 03 Spaltenmittel werte Y 3 07 0 03 3 03 0 02 3 06 0 02 3 05 0 03 Spaltenmittel werte V2 3 05 0 02 3 06 0 02 Wie Tabelle 9 9 entnommen werden kann fiel die SDST f r die Fahrsimulator variante Projektion tendenziell h her aus als f r die Fahrsimulatorvariante Plasma
162. ante Plasma lagen ber denjenigen f r die Fahrsimulator variante Projektion Die zweifaktorielle Varianzanalyse ergab f r den Faktor VARIANTE einen hochsignifikanten Haupteffekt F 1 24 031 p lt 01 Der Haupteffekt f r den Faktor SICHT F 1 7 833 ps 01 sowie die ordinale Interaktion VARIANTE x SICHT F 1 10 152 ps 01 erwiesen sich ebenfalls als hochsignifikant siehe Anhang A 1 Zur berpr fung der Hypothesen wurden im Anschluss einseitige t Tests gerechnet Bei der Fahrsimulatorvariante Plasma zeigte sich bei dem Vergleich der beiden Sichtbedingungen f r die SRRo 4 kein signifikanter Unterschied t 20 0 679 n s F r die Fahrsimulatorvariante Projektion fiel die SRRo 4 unter der Sichtbedingung Grad verglichen mit der Sichtbedingung Standard hochsignifikant h her aus t 20 5 175 p lt 001 Unter der Sichtbedingung Standard unterschieden sich die beiden Varianten nicht signifikant t 20 1 577 n s Unter der Sichtbedingung 5 Grad war die Experiment 1 91 SRRo 4 f r die Fahrsimulatorvariante Projektion hochsignifikant h her t 20 6 083 p lt 001 Abschlie end sollen die Ergebnisse ma bergreifend zusammengefasst werden Der Faktor SICHT fiel f r alle vier Ma e signifikant bzw hochsignifikant aus Der Faktor VARIANTE war nur bei den Ma en SRR2 und SRRo 4 hochsignifikant F r die Ma e SDLP TLCmean SRR2 und SRRo 4 erwies sich die Interaktion VAR
163. ante Projektion h her aus als f r die Fahrsimulatorvariante Plasma Fahrten Ohne Fremdverkehr zeigten tendenziell niedrigere mittlere SRR2 Werte verglichen mit den entsprechenden Fahrten Mit Fremdverkehr Die mittlere SRR2 lag f r Fahrten mit sekund rer visuell manueller Aufgabenbearbeitung ber derjenigen f r Basisfahrten Die Standardfehler f r die beiden Fahrsimulatorvarianten wiesen innerhalb der einzelnen Bedingungen teilweise gr ere Unterschiede auf Die Varianzanalyse f r die Task visuell manuell ergab einen hochsignifikanten Haupteffekt f r den Faktor VARIANTE F 1 7 308 ps 01 Der Haupteffekt f r den Faktor FREMDVERKEHR fiel signifikant aus F 1 6 696 p lt 05 Der Haupteffekt f r den Faktor FAHRT war hochsignifikant F 1 86 564 p lt 01 S mtliche Interaktionen zeigten kein signifikantes Ergebnis siehe Anhang A 2 Zur berpr fung zwischen welchen Bedingungen die Unterschiede signifikant ausgefallen waren wurden vier einseitige t Tests f r unabh ngige Stichproben gerechnet Unter der Bedingung Basisfahrt Ohne Fremdverkehr fiel das Ma SRR2 f r die Fahrsimulatorvariante Projektion verglichen mit der Fahrsimulatorvariante Plasma hochsignifikant h her aus t 30 2 765 p lt 01 Unter der Bedingung Basisfahrt Mit Fremdverkehr war das Ma SRR2 f r die Fahrsimulatorvariante Projektion verglichen mit der Fahrsimulatorvariante Plasma signifikant h h
164. arallelisierten Stichprobengruppen welche kein Gegenstand des demografischen Fragebogens waren zu einer schlechten absoluten Vergleichbarkeit beigetragen haben Auff llig war auch die beinahe komplette Effektrichtungsumkehr zugunsten der Fahrsimulatorvariante Projektion W hrend in Experiment 2 alle Effektrichtungen bei Fahrten mit sekund rer Aufgabenbearbeitung und bei Basisfahrten eine stabilere Quer regelung f r die Fahrsimulatorvariante Plasma andeuteten lie en die Effektrichtungen bei Experiment 3 bis auf eine Ausnahme eine stabilere Querregelung f r die Fahrsimulatorvariante Projektion vermuten Ausgehend von der Annahme dass dieser recht auff llige Trend durch den Tausch der Projektionsleinwand zustande gekommen sein k nnte m sste der Grund in der unterschiedlichen optischen Beschaffenheit der Projektionsoberfl che gelegen haben Leider stand die urspr ngliche Projektionsleinwand f r Vermessungen nicht mehr zur Verf gung so dass nur vermutet werden kann dass diese Unterschiede in Leuchtdichte und Kontrast bestanden haben k nnten Dies ist vor dem Hintergrund der Ergebnisse von Owens amp Tyrrell 1999 und McKnight et al 1998 Experiment 3 168 bemerkenswert welche einen Einfluss von Leuchtdichte und Kontrast erst bei Extrem bedingungen feststellten Die Erkenntnisse aus Experiment 3 beruhten zwar auf qualitativen Betrachtungen trotzdem k nnen Wechsel von mittleren Effekten Experiment 2 zu kleine
165. beispielsweise das Wechseln des Ganges durch immer mehr Fahrpraxis zunehmend automatisiert ablaufen eher untersch tzt Hinzu kommt dass immer mehr Fahrer informationssysteme ins Auto Einzug gehalten haben Bei diesen Systemen steht nicht mehr die prim re Fahraufgabe im Vordergrund Vielmehr liefern sie zus tzliche Informationen f r die Fahrt Mit dem Ziel die Anzahl der Verkehrstoten trotz der steigenden Zahl von Verkehrsteilnehmern kontinuierlich zu senken werden neue Fahrerinformationssysteme im Hinblick auf ihre potentielle Ablenkungswirkung gr ndlich getestet bevor sie tats chlich serienm ig ins Fahrzeug eingebaut werden Die Bandbreite dieser Tests reicht von sehr einfachen Methoden die einen ersten Eindruck der Schwachstellen vermitteln bis hin zu technisch aufw ndigen Realfahrten auf dem Testgel nde Eine wichtige Methode in diesem Spannungsfeld stellen Fahrsimulatoren dar W hrend relativ viele Untersuchungen vorliegen in denen Fahrsimulatoren unterschiedlicher Komplexit t im Hinblick auf ihre Untersuchungsergebnisse verglichen wurden bzw Validierungsuntersuchungen hinsichtlich Realfahrten durchgef hrt wurden finden sich kaum Untersuchungen die Fahrsimulatorvarianten einer Kategorie mit einander vergleichen Der Frage inwieweit zwischen solchen Fahrsimulatorvarianten absolute und relative Vergleichbarkeit gegeben ist wurde in der vorliegenden Arbeit im Rahmen von vier Experimenten nachgegangen Ein weiterer Schwe
166. belle 10 26 Tabelle 10 27 Tabelle 11 1 Tabelle 11 2 Tabelle 11 3 Tabelle 11 4 Tabelle 11 5 Tabelle 11 6 Tabelle 11 7 Tabelle 11 8 Tabelle 11 9 Tabelle 11 10 Tabelle 11 11 Tabelle 11 12 Tabelle 11 13 Tabelle 11 14 Ma TLCmean Mittelwerte und Standardfehler Faktoren FAHRT und BAK EN a a ner lea 152 Ma SDST Mittelwerte und Standardfehler Faktoren FAHRT und BA KEN ee an dene erlernen a 152 Ma SRR2 Mittelwerte und Standardfehler Faktoren FAHRT und EYAN A A A E E AE EE E SEE A EE O ne ie 153 Ma SRRO 4 Mittelwerte und Standardfehler Faktoren FAHRT und BALKEN E E EA E E E E E E E 153 Ma SDLP Mittelwerte und Standardfehler Faktoren FAHRT und SICHTEELD 2 ee a ea 154 Ma TLCmean Mittelwerte und Standardfehler Faktoren FAHRT und SICHTIRELDE 32 2 2a ctuze E 155 Ma SDST Mittelwerte und Standardfehler Faktoren FAHRT und SIGH TEED era SEE sent 155 Ma SRR2 Mittelwerte und Standardfehler Faktoren FAHRT und SICHTEELD 2 22er O 156 Ma SRRO 4 Mittelwerte und Standardfehler Faktoren FAHRT und s C ea E e A D AE A ve ee eier 157 Ma SDLP Mittelwerte und Standardfehler Faktoren FAHRT und QUALITAT e a aa nl e le De aa n 158 Ma TLCmean Mittelwerte und Standardfehler Faktoren FAHRT und OUADITAT a rs a 159 Ma SDST Mittelwerte und Standardfehler Faktoren FAHRT und e10 NE es Re es Pl 159 Ma SRR2 Mittelwerte und Standardfehler Faktoren FAHRT und Q
167. bnisse der Varianzanalyse Source QS df F np BALKEN B 13 379 1 0 135 0 005 FAHRT F 1644 352 1 18 759 0 401 BxT 6 122 1 0 102 0 004 Fehler B 2782 533 28 Fehler F 2454 400 28 Fehler BxT 1684 093 28 Anmerkung ps 01 Anhang A 3 A 3 4 3 Einflussfaktoren FAHRT und SICHTFELD Tabelle A 3 17 Ma SDLP Ergebnisse der Varianzanalyse 248 Source QS df F Np SICHTFELD S 0 006 1 1 371 0 047 FAHRT F 0 375 1 397 21 916 0 439 SxT 0 006 1 251 0 518 0 018 Fehler S 0 129 28 Fehler F 0 479 39 114 Fehler SxT 0 340 35 029 Anmerkung ps 01 Tabelle A 3 18 Ma TLCmean Ergebnisse der Varianzanalyse Source Qs df F Np SICHTFELD S 0 010 1 0 044 0 002 FAHRT F 34 133 1 781 63 148 0 693 SxT 0 756 1 899 1 961 0 065 Fehler S 6 514 28 Fehler F 15 134 49 857 Fehler SxT 10 792 53 178 Anmerkung ps 01 Tabelle A 3 19 Ma SDST Ergebnisse der Varianzanalyse Source QS df F Np SICHTFELD S 0 009 1 0 204 0 007 FAHRT F 8 074 1 380 106 434 0 792 SxT 0 040 1 126 0 495 0 017 Fehler S 1 212 28 Fehler F 2 124 38 646 Fehler SxT 2 266 31 520 Anmerkung n lt 01 Anhang A 3 Tabelle A 3 20 Ma SRR2 Ergebnisse der Varianzanalyse 249 Source QS df F Np SICHTFELD S 0 424 1 0 034 0 001 FAHRT F 861 318 1 35 977 0 562 SxT 1 060 1 0 116 0 004 Fehler S 347 178 28 Fehler F 670 346 28 Fehler SxT 254 926 28 Anmerkung ps 01 Tabelle A 3 21 Ma
168. bschnitt 9 2 3 Zur Erfassung des subjektiven Eindrucks und der demografischen Daten kamen zwei Frageb gen D1 und D2 siehe Anhang A 4 zum Einsatz welche Anpassungen der bisherigen Frageb gen an das vorliegende Experiment darstellten Weitere f nf Fragen wurden jeweils nach einer Fahrt mit sekund rer Aufgabenbearbeitung m ndlich gestellt vgl Experiment 3 und Anhang A 4 Experiment 4 177 11 2 4 Versuchsdurchf hrung und Instruktion Der Versuch fand im Zeitraum vom 04 09 06 25 09 06 im Zentrum f r Fahrsimulation und Usability in M nchen statt und wurde vollst ndig von einem Praktikanten durchgef hrt Der erste der beiden 1 5st ndigen Versuchstermine begann nach der Begr ung mit dem Ausf llen des Fragebogens D1 Im Anschluss daran wurde der Proband in die jeweilige Fahrsimulatorvariante eingewiesen Nach dem Anpassen der Sitzeinstellung wurde berpr ft ob die Augenh he des Probanden mit den vorgegebenen 1 20 Metern bereinstimmte Der Proband konnte sich im Rahmen einer f nfmin tigen Eingew hnungsfahrt mit der jeweiligen Variante vertraut machen Dabei lernte er auch den akustischen Hinweisreiz bei zu gro en Ab weichungen von der vorgegebenen Geschwindigkeit von 120km h kennen Nach dieser Fahrt gaben alle Probanden an sich ausreichend auf den Versuch vorbereitet zu f hlen Nun wurde dem Probanden erl utert dass er im Rahmen des Versuchs drei unterschiedliche Aufgaben bearbeiten sollte F r die visuell
169. ch Bedingung ana elek EE TALET Eaa En 243 Ma HFC Mittelwerte und Standardfehler getrennt nach Bedingung AT EEEE EE EAEE EAEE er 243 Tabellenverzeichnis Tabelle A 3 6 Tabelle A 3 7 Tabelle A 3 8 Tabelle A 3 9 Tabelle A 3 10 Tabelle A 3 11 Tabelle A 3 12 Tabelle A 3 13 Tabelle A 3 14 Tabelle A 3 15 Tabelle A 3 16 Tabelle A 3 17 Tabelle A 3 18 Tabelle A 3 19 Tabelle A 3 20 Tabelle A 3 21 Tabelle A 3 22 Tabelle A 3 23 Tabelle A 3 24 Tabelle A 3 25 Tabelle A 3 26 Tabelle A 4 1 Tabelle A 4 2 Tabelle A 4 3 Tabelle A 4 4 Tabelle A 4 5 Tabelle A 4 6 Tabelle A 4 7 Tabelle A 4 8 Tabelle A 4 9 Tabelle A 4 10 Tabelle A 4 11 Ma ZERO Mittelwerte und Standardfehler getrennt nach miete lare IETA nn A een aun AT Ma SDLP Ergebnisse der Varianzanalyse uuu02222eeen nennen Ma TLC mean Ergebnisse der Varianzanalyse unseseneeeeeennnneen Ma SDST Ergebnisse der Varianzanalyse nuuunnsnneeensnnennennennnn Ma SRR2 Ergebnisse der Varianzanalyse uuuunnssneeensnnennennennnn Ma SRRO 4 Ergebnisse der Varianzanalyse uusnssnnennnnennnn Ma SDLP Ergebnisse der Varianzanalyse u 224440snnn nn Ma TLCmean Ergebnisse der VarianZanalySe cccccccssssesseeeeeeeees Ma SDST Ergebnisse der Varianzanalyse nuuenssneeensnnennennnnnnn Ma SRR2 Ergebnisse der Varianzanalyse uussnnsnmeneessnnennennennnn Ma SRRO 4 Erg
170. ch behandelt Wie war es f r Sie im Fahrsimulator zu fahren Sehr schwierig E ee Je L Sehr einfach Wenn schwierig weshalb Wie war es f r Sie in der vorgegebenen Spur zu fahren Sehr schwierig L OU U L Sehr einfach Wenn schwierig weshalb Wie war es f r Sie die gew nschte Geschwindigkeit zu halten Sehr schwierig L Ey el E Ll sehr einfach Wenn schwierig weshalb Anhang A 2 227 Wie war es f r Sie w hrend der Fahrt r ckw rts zu z hlen Sehr schwierig L Et dee Le Ll sehr einfach Wenn schwierig weshalb Wie war es f r Sie w hrend der Fahrt die Kassette zu wechseln Sehr schwierig Ll eae a el L Sehr einfach Wenn schwierig weshalb Anhang A 2 228 A 2 1 4 Fragebogen Abschluss Ist Ihnen w hrend des Versuchs beim Fahren schlecht geworden Ja 2 Nein L Haben Sie weitere Anmerkungen zum Fahrsimulator Haben Sie weitere Anmerkungen zum Versuch insgesamt M chten Sie ber die Ergebnisse der Untersuchung informiert werden Ja Nein Vielen Dank f r Ihre Mithilfe Anhang A 2 229 A 2 2 Zus tzliche Ma e qualitative Effektst rkenbetrachtung Mittelwerte und Standardfehler A 2 2 1 Task visuell manuell Tabelle A 2 1 Ma TLCshresn Mittelwerte und Standardfehler VARIANTE Plasma Projektion Basis Mi
171. ch eigenen Angaben drei der vier genannten Experiment 3 137 die brigen zehn Probanden immerhin die H lfte der aufgelisteten Ger te Knapp die H lfte der Probanden spielt privat Computerspiele davon aber nur drei Probanden auch sehr selten mit einem Spielelenkrad Bedeutsame Unterschiede zwischen den Probanden aufgrund sehr unterschiedlicher Erfahrung und bung im Umgang mit Computerspielen und Spielelenkrad wurden vor dem Hintergrund dieser Daten nicht gesehen Von den Probanden gaben sieben an privat ein Auto der Marke BMW zu fahren Insgesamt 10 Probanden fuhren privat Autos von Mitbewerbern und weitere sechs fuhren nach eigenen Angaben privat Autos verschiedener Hersteller Immerhin sechs Probanden stand privat kein Auto zur Verf gung Probanden die eine Sehhilfe ben tigten brachten diese zum Versuch mit Mit Hilfe eines Sehtests wurde zudem sichergestellt dass keiner der Probanden hinsichtlich der f r das Experiment geforderten Sehf higkeit unbemerkte Defizite aufwies siehe auch Abschnitt 10 2 3 Alle Versuchsteilnehmer hatten bis zu dieser Untersuchung keine Erfahrung mit Fahrsimulatoren und waren zum Datenerhebungszeitpunkt bei der BMW Group angestellt Die Versuchsteilnahme erfolgte innerhalb der regul ren Arbeitszeit und aus Interesse an der Untersuchung 10 2 2 Versuchsplan Aufgeteilt auf zwei Sitzungen fuhren alle 29 Probanden in den beiden statischen Fahrsimulatorvarianten und den beiden Simulatormodifikationen Dies
172. ch eine kurvige Stra e simuliert Als Bedingung wurden hier ein oder mehrere 1 hohe vertikale Segmente der Stra e angezeigt bzw variiert und die G te der Querregelung ermittelt Die Segmente wurden in einem Bereich zwischen einem und zehn Grad unter dem Horizont angezeigt Das horizontale Sichtfeld betrug 40 die Fahrgeschwindigkeit war konstant 61 km h Die Darstellung beschr nkte sich auf eine wei e Spurmarkierung auf schwarzem Grund ohne jede Textur so dass keinerlei Flussinformationen vorhanden waren Eine qualitative Verh ltnisbetrachtung der Querregelung bei vollst ndiger Sichtbarkeit zur Querregelung bei nur einem angezeigten Segment zeigte dass die Querregelung hier in einer mittleren Position zwischen 5 und 6 unterhalb des Horizonts am besten war Eine noch bessere Querregelung konnte erreicht werden wenn zwei Segmente angezeigt wurden und zwar jeweils im nahen und fernen Bereich Dies wurde als Beleg daf r gesehen dass entfernte Teile Informationen ber die Stra enf hrung liefern und der Nahbereich f r eine akkurate Querregelung sorgt Da bei dieser Untersuchung auch die Augenbewegungen aufgezeichnet wurden konnte nachgewiesen werden dass der Nahbereich nur selten fixiert wurde also meistens peripher wahrgenommen wurde Chatziastros Wallis und B lthoff 1999 f hrten eine Replikation des Experiments von Land und Horwood 1995 durch Allerdings kamen hier eine bessere Grafik bei der Bildgebung und ein Lenkrad mit dy
173. chlagen Die Grundlage bildet ebenfalls die regelm ige Messung des Lenkradwinkels Bei der Bestimmung des Ma es werden die aufeinander folgenden Einzelmessungen des Lenkradwinkels als Lenkradwinkelsignal verstanden Umkehrungen in der Lenkrichtung werden ab einer gewissen Winkelgr e der so genannten Winkelabstandsgr e engl gap size Adgap gez hlt Abbildung 5 7 verdeutlicht dieses Vorgehen Abbildung 5 7 Verdeutlichung der Abstandsgr e AQ gap im Lenkradwinkelsignal F r die Berechnung des Ma es ist jedoch ein gr erer rechnerischer Aufwand notwendig als f r die SDST Das Signal sollte gegl ttet werden um die korrekte Bestimmung der Extremwerte zu erm glichen vgl stlund et al 2005 Diese Gl ttung geschieht durch einen Tiefpassfilter In dem gegl tteten Signal werden benachbarte Extremwertpaare ausgez hlt deren absolute Winkeldifferenz gr er oder gleich der gew hlten Winkelabstandsgr e ist Die Gesamtanzahl der Extremwertpaare bzw der Umkehrungen wird durch die gesamte Fahrzeit gemessen in Minuten geteilt siehe Formel 11 SRR N reversal il 11 T min e Abk rzung f r die englische Bezeichnung Steering Reversal Rate Der deutsche Begriff hierf r lautet gem DIN EN ISO 17283 2003 Lenkradr ckstellrate Im weiteren Textverlauf soll jedoch die englische Abk rzung Verwendung finden Messung der Querregelung 59 Bez glich der Abstandsgr en finden sich in der Literatur
174. chsel durchzuf hren und die Geschwindigkeit zu variieren Im Anschluss an diese Eingew hnungsfahrt gaben alle Probanden an sich f r die Versuchsfahrten gut vorbereitet zu f hlen Bestand die erste Versuchsfahrt aus einer Fahrt mit eingeschr nktem Sichtfeld 5 Grad wurde zun chst die Refraktionsbrille angepasst Dazu nahm die VL eine Vor anpassung der Refraktionsbrille an dem Probanden vor ber einen Drehknopf konnte der Proband eigenst ndig eine Feinabstimmung der Position der Gl ser vornehmen Die Einstellung war abgeschlossen sobald der Proband die Fahrszene mittig in einem runden scharfen Bild sehen konnte vgl Abbildung 8 2 Nun wurde der Proband f r die erste Versuchsfahrt folgenderma en m ndlich ber Mikrofon instruiert Ich bin daran interessiert herauszufinden wie Fahrsimulator Neulinge mit dem Fahren in einem Fahrsimulator zurechtkommen Aus diesem Grund m chte ich Sie bitten m glichst konzentriert mit einer Geschwindigkeit von 140 km h in der von mir vorgegebenen Spur zu fahren und die Spurwechsel durchzuf hren sobald ich Sie dazu auffordere Auch wenn keine Gefahr im Hinblick auf Unf lle besteht m chte ich Sie bitten so sorgf ltig und konzentriert zu fahren wie Sie es bei einer realen Autofahrt auch tun w rden Au erdem m chte ich Sie dazu auffordern mir rechtzeitig Bescheid zu geben falls Sie sich nicht mehr gut f hlen sollten Insgesamt wechselte der Proband w hrend seiner 15min tigen
175. d 2 Die Ergebnisse wurden bereits teilweise ver ffentlicht vgl Knappe et al 2008 10 3 2 1 Einflussfaktoren FAHRT und VARIANTE In diesem Abschnitt sollen die Ergebnisse zu den Einflussfaktoren FAHRT und VARIANTE detailliert beleuchtet werden Die Betrachtung erfolgt dabei getrennt f r jedes Ma SDLP Standardabweichung der lateralen Position In Tabelle 10 6 sind die Mittelwerte mit den dazugeh rigen Standardfehlern f r das Ma SDLP getrennt nach Bedingung f r die Faktoren FAHRT und VARIANTE dargestellt Tabelle 10 6 Ma SDLP Mittelwerte und Standardfehler Faktoren FAHRT und VARIANTE VARIANTE Plasma Projektion Zeilenmittelwerte X Basis 0 17 0 01 0 18 0 01 0 18 0 01 FAHRT Task visuell manuell 0 27 0 02 0 25 0 01 0 26 0 01 Task kognitiv 0 17 0 01 0 15 0 01 0 16 0 01 Spaltenmittelwerte y 0 20 0 01 0 19 0 01 Wie Tabelle 10 6 entnommen werden kann fiel die mittlere SDLP f r die Variante Projektion tendenziell niedriger aus als f r die Variante Plasma Die mittlere SDLP war f r die Task visuell manuell absolut gesehen am h chsten und f r die Task kognitiv am niedrigsten F r die FAHRT Stufe Basis lag die mittlere SDLP genau zwischen den Experiment 3 147 beiden Fahrten mit sekund rer Aufgabenbearbeitung Die Standardfehler fielen ber alle Bedingungen hinweg nahezu identi
176. d Ausschnitt der Fahrszene zeigte also die zun chst erstaunlich erscheinende Wirkung dass zwar eine erh hte Variabilit t der Spurposition auftrat diese aber durch geringere Lenkaktivit t erreicht wurde Dass dies kein Widerspruch sein muss verdeutlichen die berlegungen aus Abbildung 5 1 Hier werden zwei identische SDLP Werte durch stark unterschiedliches Lenkverhalten erzeugt Es darf auch nicht vergessen werden dass manche Lenkbewegungen durch die Tr gheit des Autos nicht unbedingt eine Wirkung auf die Spurposition des Fahrzeugs haben Die zus tzliche Einblendung des Nahbereichs ergab f r eine Basisfahrt im Vergleich zu dem 5 Grad Ausschnitt lediglich eine signifikant stabilere Querregelung f r die SDLP hatte aber keinen Effekt auf die TLCmean und die Lenkma e Das Ergebnis st tzte insgesamt das Resultat von Land und Horwood 1995 Der Nahbereich wurde herangezogen um eine stabilere Querregelung bez glich der Spurvariabilit t zu erreichen ohne allerdings ein signifikant ver ndertes Lenkverhalten hervorzurufen Ein weiterer wichtiger Untersuchungsschwerpunkt war der Einfluss von sekund rer Aufgabenbearbeitung auf die Querregelung Diese Art von Untersuchung ist typisch f r das Testen der Ablenkungswirkung von Fahrerinformationssystem Prototypen W hrend der prim ren Fahraufgabe wird zeitgleich der Prototyp als sekun d re Aufgabe bedient In Abh ngigkeit von dem Prototypen f hrt dieses Bedienen zu einer mehr oder weniger
177. d eine Absch tzung erfolgen inwieweit bei den beiden statischen Fahrsimulatorvarianten absolute und relative Vergleichbarkeit gegeben war Die subjektiven Daten wurden mit Hilfe von Frageb gen und m ndlichen Zwischenfragen erhoben Aufbauend auf den bisherigen Ausf hrungen wurden folgenden Hypothesen berpr ft Hypothese 1 Analog zu den Befunden in Experiment 2 und 3 wurde f r beide Fahrsimulatorvarianten erwartet dass die Fahrt mit einer sekund ren visuell manuellen Aufgabe im Vergleich zu einer Basisfahrt unter allen Sichtbedingungen aufgrund der Blickabwendungen insgesamt instabiler ausfallen sollte Hypothese 2 F r die beiden sekund ren kognitiven Aufgaben wurde unabh ngig von der Fahrsimulatorvariante unter der Sichtbedingung Standard unterschiedliche Auswirkungen auf die betrachteten Ma e erwartet Eine Fahrt mit Bearbeitung der sekund ren kognitiven Aufgabe Rechnen sollte im Vergleich zu einer Basisfahrt f r das SpurmaB SDLP eine stabilere Querregelung bewirken Das Spurma TLCmean sowie das Lenkma SRRo 4 sollte dagegen instabiler ausfallen Dieser Zusammenhang wurde aufgrund der Ergebnisse von Engstr m et al 2005 sowie der Befunde aus Experiment 2 vermutet Die sekund re kognitive Aufgabe Bahn sollte sich gem der Befunde aus Experiment 3 hinsichtlich der Querregelung nicht bedeutsam von einer Basisfahrt unterscheiden Hypothese 3a Analog zu Experiment 1 wurde unabh ngig von der Fahrsimu
178. da angenommen wurde dass sich ein Fahren mit belkeit von einem Fahren ohne belkeit grundlegend unterscheidet Dies war bei einem der Probanden der Fall Anhand der Frage zu den bisherigen Fahrten in Fahrsimulatoren im Rahmen des Fragebogens A1 konnte sichergestellt werden dass alle Probanden mit denselben Vorkenntnissen zu dem Experiment erschienen waren und bungsbedingte Unterschiede als St rvariable ausgeschlossen werden konnten Keiner der Probanden war vor dem Versuch bereits in einem Fahrsimulator gefahren Die Analyse der Datenfiles ergab f r drei Probanden so viele Datenausf lle dass diese nicht weiterf hrend betrachtet werden konnten Im Folgenden werden f r die Daten der verbleibenden 21 Probanden die vorbereitenden Schritte erl utert In einem ersten Schritt wurden die vier Datendateien pro Proband in MS Access importiert Mit Hilfe dieses Programms konnte eine Streckenk rzung als Grundlage f r die weiterf hrenden Auswertungsschritte vorgenommen werden Im Rahmen der Strecken k rzung wurden zum einen die Spurwechselabschnitte entfernt da diese nur zur Vorbeugung eventueller Monotonie bzw Erm dungseffekte in dem Experiment enthalten waren Zum anderen waren der Beschleunigungs und Abbremsvorgang zu Anfang und Ende der Versuchsfahrt nicht auswertungsrelevant und wurden deshalb aus den Daten entfernt Die verbleibenden Streckenabschnitte wurden ber alle Probanden hinweg so gek rzt dass die gefahrenen Strecken gleich l
179. da unklar war inwieweit die Abst nde zwischen den einzelnen Antwortstufen von allen Probanden als quidistant wahrgenommen worden waren vgl Experiment 1 und Experiment 2 F r die Variante Plasma zeigte der einseitige Wilcoxon Test dass die sekund re visuell manuelle Aufgabe Kassette im Vergleich zu der sekund ren kognitiven Aufgabe Bahnauskunft als signifikant ablenkender eingestuft worden war Z 2 054 p lt 05 F r die Variante Projektion ergab der einseitige Wilcoxon Test keinen signifikanten Unterschied im Hinblick auf die Ablenkungswirkung dieser beiden Aufgabenfahrten Z 1 166 n s Die Mittelwerte und Standardfehler der Beantwortung der Frage wie schwierig es war in der vorgegebenen Spur zu fahren sind getrennt nach der Simulatorvariante in Tabelle 10 27 aufgef hrt Diese Frage war Bestandteil des Fragebogens C2 siehe Anhang A 3 Tabelle 10 27 Beurteilung der Schwierigkeit in der vorgegebenen Spur zu fahren Mittelwerte und Standardfehler getrennt nach Variante Plasma und Projektion VARIANTE Plasma Projektion mittle Schwierigkeit 2 28 0 17 1 76 0 14 Wie Tabelle 10 27 entnommen werden kann lag die mittlere Schwierigkeits beurteilung in der vorgegebenen Spur zu fahren f r die Variante Plasma ber derjenigen f r die Variante Projektion Die Standardfehler bewegten sich f r beide Varianten in einer vergleichbaren Gr
180. darauf geachtet dass der Einflussfaktor sekund re Zweitaufgabenbearbeitung Gegen stand von mehreren Experimenten war Das Vorgehen sollte zuverl ssigere Aussagen erm glichen da diesem Einflussfaktor eine gro e Bedeutung bei der Absicherung von neuen Fahrerinformationssystemen zukommt Zielsetzung der Arbeit Tabelle 6 1 bersicht ber die untersuchten Einflussfaktoren pro Experiment 67 Experiment 1 Experiment 2 Experiment 3 Experiment 4 Fahrsimulatorvariante x x x x Peripheres Sehen x X Vertikalen Balken X Bildqualit t X Sichtfeld X Sekund re Aufgabe x x x visuell manuell Sekund re Aufgabe x x kognitiv 1 Sekund re Aufgabe x x kognitiv 2 Fremdverkehr X Legende X innerhalb eines Experiments untersuchte Einflussfaktoren Neben der Frage ob die genannten Einflussfaktoren von denen manche eher Grundlagencharakter aufweisen andere eher dem klassischen Anwendungsfall der Prototypentestung mittels sekund rer Aufgabenbearbeitung entsprechen zu unterschied lichem Verhalten bei den beiden Fahrsimulatorvarianten f hren sollte gleichzeitig auch das Ma verhalten als solches innerhalb einer Bedingung und getrennt f r die beiden Fahrsimulatorvarianten betrachtet werden Wie in Abschnitt 5 3 beschrieben fand sich beispielsweise f r eine kognitive sekund re Aufgabenbearbeitung eine Stabilisierung in der Querregelung die so in der Mehrzahl der Ver ffentlic
181. den die beiden Streckenabschnitte mit derselben Aufgabe f r jeden Probanden zusammengefasst Diese insgesamt 264 Datenfiles bildeten die Grundlage f r die statistische Auswertung Aufgrund der augenf lligen Unterschiede zwischen den zusammengefassten Streckenabschnitten f r die sekund re visuell manuelle bzw die sekund re kognitive Aufgabe wurde von einem direkten Vergleich der beiden Aufgabentypen abgesehen Es wurde lediglich ein Vergleich zwischen dem ent sprechenden Basisfahrtabschnitt und dem Aufgabenabschnitt vorgenommen Auch bei diesem Experiment wurde kontrolliert inwieweit die vorgegebene Geschwindigkeit von 120 km h mit einem Toleranzbereich von 15 km h eingehalten worden war Das berwachen der Geschwindigkeit neben der Bearbeitung der jeweiligen sekund ren Aufgabe wurde als wichtiger Bestandteil im Hinblick auf eine vergleichbare Aufgabenschwierigkeit angesehen Es zeigte sich dass ein Proband zu mehr als 10 den Toleranzbereich in den Fahrten mit sekund rer Aufgabenbearbeitung ber bzw unterschritten hatte und deshalb von der Auswertung ausgeschlossen werden musste Die n chsten Schritte der Auswertung bezogen sich deshalb auf 256 Dateien von 32 Probanden Die elf Ma e bzw Berechnungsvarianten wurden f r alle 256 Dateien analog zu Experiment 1 berechnet Die Berechnung der Ma e SRR HFC und TLC erfolgte ber das Programm Matlab Version 6 5 1 Die brigen Ma e wurden direkt in der Datenbank berechnet Alle
182. den waren sollte in Experiment 3 gezielt der Einfluss derjenigen Faktoren die diese Variante von der Fahrsimulatorvariante Projektion unterschieden untersucht werden Dies waren insbesondere die h here Aufl sung das Vorhandensein von Querbalken und ein etwas kleineres horizontales und vertikales Sichtfeld Einen Einfluss der Aufl sung und der Referenzrahmen vermuteten bereits Chatziastros et al 1999 in ihrer Untersuchung Weitere Hinweise auf den Einfluss von visuellen Bezugspunkten lieferten Wilkie und Wann 2002 wenngleich die Rolle von diesen Bezugspunkten nicht eindeutig belegt ist vgl Abschnitt 3 1 1 Zur Untersuchung der Sensitivit t der Ma e und der relativen und absoluten Ver gleichbarkeit der Fahrsimulatorvarianten unter verschiedenen Bedingungen wurden bei Experiment 3 wiederum sekund re visuell manuelle und kognitive Aufgaben bearbeitet Sekund re Aufgabenbearbeitung Der Einfluss von sekund ren Aufgaben unterschiedlicher Modalit t welcher bereits im Rahmen von Experiment 2 untersucht wurde sollte in Experiment 3 fortgef hrt werden Neben der bew hrten sekund ren visuell manuellen Aufgabe des Kassettenwechselns Kassette sollte eine andere kognitive Aufgabe mit mehr Praxisbezug zum Einsatz kommen Hierzu wurde eine Fahrplanauskunft der Deutschen Bahn mittels eines Handys mit Freisprecheinrichtung angerufen um bestimmte Verbindungsinformationen einzuholen Bahnauskunft Diese kognitive Aufgabe st
183. der Auswertung ausgeschlossen werden Die berpr fung ergab dass keiner der Probanden dieses Kriterium erreichte Experiment 3 146 10 3 2 Hypothesen berpr fung Zur berpr fung der aufgestellten Hypothesen wurden getrennt f r alle vier Ma e u a jeweils drei zweifaktorielle Varianzanalysen gerechnet Bei den drei Varianzanalysen gingen beide Faktoren als vollst ndige Messwiederholungsfaktoren in die Auswertung ein Als Voraussetzung f r die Anwendung eines solchen Berechnungsverfahrens gelten wiederum Normalverteilung Varianzhomogenitat und Spharizitat Bei der vorliegenden Untersuchung waren gleich gro e Zellumf nge gegeben Die Anzahl von 29 Probanden in einem vollst ndigen Messwiederholungsdesign wurde als mehr als ausreichender Stich probenumfang eingestuft so dass Verletzungen der ersten beiden Voraussetzungen keine Rolle spielen sollten vgl Bortz 1993 Etwaige Sph rizit tsverletzungen konnten mit der Korrektur nach Greenhouse Geisser abgefangen werden F r die Einzelvergleiche zur gezielten Hypothesenpr fung wurde das strenge Kriterium angewendet vgl Abschnitt 8 3 2 F r einen ersten berblick werden jeweils Mittelwerte und Standardfehler nach Ma und Bedingung aufgeschl sselt dargestellt In die Darstellung gingen die Daten aller 29 Probanden inklusive ihrer Ausrei erwerte ein da diese Ausrei erwerte bei einzelnen Ma en als Bestandteil des individuellen Fahrstils interpretiert wurden vgl Experiment 1 un
184. der Quer regelung f r die Sichtbedingung 5 Grad Dies war nach den Ergebnissen aus Experiment 1 nicht vermutet worden Die Operationalisierung in Experiment 4 hatte Experiment 4 198 offensichtlich eine andere Qualit t gehabt als die in Experiment 1 In Experiment 1 konnten die Versuchspersonen frei umherblicken w hrend in Experiment 4 der Ausschnitt von 5 Grad starr war und wahrscheinlich einen guten Referenzrahmen abgab so dass insgesamt weniger und kleinere Lenkbewegungen n tig waren Ob die Unterschiede zwischen den beiden Fahrsimulatorvarianten in Experiment 1 bez glich der SRR2 bzw SRRo0 4 tats chlich durch den nicht intendiert unterschiedlichen Lenkwiderstand hervor gerufen worden waren ist vor diesem Hintergrund schwer zu beantworten Hinsichtlich des Musters hnelt das Ergebnis demjenigen der kognitiven Aufgaben aus Hypothese 2 Auch die Sichtfeldeinschr nkung auf 5 Grad erzeugte ein gegenl ufiges Verhalten mit der SDLP auf der einen Seite und den Ma en TLCmean SRR2 bzw SRRo 4 und sogar SDST auf der anderen Seite Hypothese 3b F r beide Fahrsimulatorvarianten sollte die Querregelung w hrend einer Basisfahrt unter der Sichtbedingung ohne periphere Informationen 5 Grad instabiler ausfallen als unter der Bedingung mit einem zus tzlichen Sichtausschnitt Trapez Diese Hypothese muss als eindeutig widerlegt angesehen werden Eine signifikante stabilisierende Wirkung zeigte sich nur f r das Ma SDLP und n
185. der prim ren Fahraufgabe gesehen vgl EN ISO 17287 2003 Ver ndert sich die Querregelung w hrend der Bearbeitung einer sekund ren Aufgabe kann auf eine Beeinflussung der prim ren Fahraufgabe durch diese sekund re Aufgabenbearbeitung geschlossen werden Wie in Kapitel 5 gezeigt wurde existiert eine gro e Anzahl an Ma en zur Quer regelung f r welche zudem verschiedene Berechnungsmethoden existieren Vorliegende Untersuchungen zur Verhaltensvalidierung ziehen aber selten mehr als ein oder zwei Querregelungsma e heran unter anderem wegen der Schwierigkeit die entsprechenden Ma e in einem realen Fahrzeug zuverl ssig zu erheben Aber auch wenn die Querregelungsma e f r einen Fahrsimulator zumindest relative Validit t abbilden kann daraus nicht geschlossen werden dass Ergebnisse von verschiedenen Fahrsimulatoren ebenfalls vergleichbar ausfallen Hier ist es entscheidend dass der relative Trend des Ma es bei den beiden Fahrsimulatoren unter derselben Bedingung vergleichbar ausf llt Neuere Untersuchungen belegen dass dies f r unterschiedliche Fahrsimulatortypen nicht der Fall ist Jamson und Mouta 2004 fanden erhebliche Unterschiede zwischen einem Einfachsimulator und einem Fahrsimulator mittlerer Komplexit t Die Vergleichbarkeit von Ergebnissen aus Untersuchungen in verschiedenen Fahrsimulatorvarianten ist hingegen noch kaum untersucht Eine aktuelle Studie stlund et al 2005 fand Unterschiede zwischen zwei Fahrsimulatorva
186. derum entfiel die Eingew hnungsfahrt auf drei Minuten verk rzt wurde und die Aufgaben nur kurz wiederholt wurden 10 3 Ergebnisse 10 3 1 Aufbereitung der Fahrdaten Ein Proband musste von vornherein von der Datenauswertung ausgeschlossen werden da er aus zeitlichen Gr nden den Folgetermin nicht wahrnehmen konnte Vor der Aufbereitung der Fahrdaten der verbleibenden 31 Probanden wurde berpr ft ob im Rahmen des Fragebogens C2 Angaben zu belkeit w hrend der Versuchsfahrten gemacht worden waren Da diese Frage kein einziges Mal bejaht worden war musste kein weiterer Proband von der Auswertung ausgeschlossen werden Anhand der Frage zu den bisherigen Fahrten in Fahrsimulatoren im Rahmen des Fragebogens C1 konnte berpr ft werden ob alle Probanden mit denselben Vorkenntnissen zum Versuch erschie nen waren Keiner der 31 Probanden war vor dem Versuch bereits in einem Fahrsimulator gefahren weshalb bungsbedingte Unterschiede als St rvariable ausgeschlossen werden konnten Der erste Durchgang einer Basisfahrt bzw einer Aufgabenfahrt wurde jeweils als bungsfahrt angesehen Dies war vor allem im Hinblick auf die Aufgabenfahrten wichtig damit die Probanden beide Aufgaben einmal w hrend des Fahrens bearbeitet hatten bevor die auswertungsrelevanten Daten aufgezeichnet wurden Jeweils der zweite Durch gang einer Basisfahrt bzw einer Aufgabenbearbeitungsfahrt wurde f r die Auswertung herangezogen Der dritte Durchgang diente als Sicherun
187. des Telefons ein gef hrt Der Proband wurde darauf hingewiesen dass sich der Modus Abfahrtszeit w hrend des Versuchs nicht nderte Zu bungszwecken durchlief der Proband einmal vollst ndig den Dialog Der Proband wurde darauf hingewiesen dass er sich die einzelnen Verbindungen vor dem eigentlichen Aufgabenbeginn einpr gen m sse F r die sekund re Aufgabe Task kognitiv Rechnen wurde der Proband darauf hingewiesen dass er bei einer vorgegebenen Zahl beginnend immer sieben subtra hieren und das jeweilige Ergebnis laut aussprechen sollte Dies sollte er so lange tun bis die Aufgabe von dem VL beendet wurde F r den Fall dass er die Null erreichen sollte bevor die Aufgabe beendet worden war sollte er die 7er Subtraktionen im negativen Zahlenbereich fortsetzten Diese Aufgabe wurde im Vorfeld nicht ge bt Sobald alle Fragen von Seiten des Probanden gekl rt waren wurde er f r die 18 jeweils 4min tigen Versuchsfahrten folgenderma en m ndlich ber das Mikrofon Experiment 4 178 instruiert Ich bin daran interessiert herauszufinden wie Simulator Neulinge beim Fahren in einem Fahrsimulator zurechtkommen Aus diesem Grund m chte ich Sie bitten m glichst konzentriert mit einer Geschwindigkeit von 120 km h in der von mir vorgegebenen Spur zu fahren und die entsprechenden Aufgaben zu bearbeiten sobald ich Sie dazu auffordere Sobald Sie von dieser Geschwindigkeit zu sehr abweichen werden Sie akustisch darauf auf
188. des Vergleichs der Sichtfeldein schr nkungen 5 Grad und Trapez gegen ber der uneingeschr nkten Sichtbedingung Standard als interessant heraus Hier zeigte sich die Stabilisierung f r die einge schr nkte Sicht f r alle beteiligten Lenkma e mit h ufigen mittleren und gro en Effekten auch f r die Fahrten mit sekund rer Aufgabenbearbeitung Bei den Spurma en war dieser Trend einer Stabilisierung f r die uneingeschr nkte Sicht nicht ganz vergleichbar Bei der Bearbeitung der visuell manuellen Aufgabe Kassette in der Fahrsimulator variante Plasma f r die Sichteinschrankung Trapez zeigten sich f r die Ma e TLCsnresh TLCpa und LANEX immerhin mittlere Effekte entgegengesetzt zu dem beobachteten Experiment 4 201 Trend Trotzdem wurde das Muster in seiner Regelm igkeit als ein Hinweis auf eine generelle Wirksamkeit der Sichtfeldeinschr nkung auch f r unterschiedliche sekund re Aufgaben gesehen Einen weiteren einheitlichen Trend zeigten die Lenkma e unter den unterschied lichen Sichtbedingungen f r die Bearbeitung einer kognitiven Aufgabe gegen ber der Basisfahrt Alle Lenkma e wiesen bei Vorliegen eines Effekts eine instabilere Quer regelung f r die sekund ren kognitiven Aufgaben auf Bei den Spurma en zeigte sich der bekannte gegenl ufige Trend f r die SDLP in mittleren bis kleinen Effekten Die TLCmean verhielt sich in durchg ngig mittleren bis gro en Effekten wie die Lenkma e F r
189. die brigen Spurma e zeigten sich wechselnde Effektrichtungen weshalb f r diese kein einheitlicher Trend gegeben war Dennoch wies dieses Muster zumindest f r die hypo thesenrelevanten Spur und alle Lenkma e darauf hin dass der signifikante Befund aus Hypothese 2 der vorher so nicht vermutet worden war f r die Spur und Lenkma e auch unter eingeschr nkten Sichtbedingungen Bestand haben k nnte Zusammenfassung und Ausblick Als letztem aus der Reihe von vier Experimenten fiel diesem Experiment die Aufgabe zu Befunde und Trends aus den vorangegangenen Experimenten noch einmal aufzugreifen und genauer zu untersuchen Ein weiteres Mal wurde die Wirkung unter schiedlicher kognitiver Aufgaben aus den Experimenten 2 und 3 analysiert Die Wirkung einer starken Sichtfeldeinschr nkung wurde erneut bei identischem Lenkwiderstand in beiden Fahrsimulatorvarianten untersucht Als neuer Aspekt kam die Wirkung des Nahbereichs auf die Querregelung hinzu Einige der Ergebnisse von Experiment 4 wurden bereits im vorangehenden Abschnitt unter Einbeziehung der Experimente 1 bis 3 diskutiert Wegen des integrierenden Charakters von Experiment 4 soll an dieser Stelle aber auf eine Zusammenfassung verzichtet werden Die Ergebnisse von Experiment 4 sollen vielmehr in der nun folgenden Gesamtdiskussion experiment bergreifend er rtert werden Diskussion 202 12 Diskussion Seit es das Auto gibt gibt es auch Bestrebungen die Fortbewegung mit di
190. durch die Querstreben der Plasmabildschirme stabilisierend auf die Querregelung auswirkt was ebenfalls von Experiment 2 103 Chatziastros et al 1999 als m gliche Begr ndung f r die beobachtete Stabilisierung genannt wurde Diese Querstreben k nnten ebenfalls als wichtiger visueller Bezugspunkt f r die Steueraufgabe im Sinne von Wilkie und Wann 2002 interpretiert werden Diese Vorteile sollten sich besonders bei Blickabwendungen im Zuge der Ausf hrung der sekund ren visuell manuellen Aufgabe auswirken da bei der Blickzuwendung zur Fahr szene die Balken eine schnellere Orientierung erm glichen und die h here Aufl sung die periphere Verarbeitung erleichtern k nnten Hypothese 3a Das Vorhandensein von Fremdverkehr w hrend einer Basisfahrt sollte zu einer instabileren Querregelung f hren Dieser Einfluss wurde aufgrund der Befunde von Chatziastros 2003 vermutet nach denen ein einzelnes Fremdfahrzeug zum einen als Risiko eingestuft zum anderen als Fixationspunkt herangezogen wird auf den zugesteuert wird Es wurde vermutet dass diese Befunde auch f r kontinuierlich vorbeifahrende Fahrzeuge gelten Hypothese 3b Das Vorhandensein von Fremdverkehr w hrend einer sekund ren visuell manuellen Aufgabenbearbeitung sollte zu instabilerer Querregelung f hren als die Bearbeitung derselben sekund ren Aufgabe Ohne Fremdverkehr Diese instabilere Querregelung wird aus hnlichen Gr nden wie bei Hypothese 3a angenommen Allerdings
191. e Plasma von Experiment 2 zu Experiment 3 nicht ver ndert hatte kamen zwei Erkl rungsans tze f r dieses Ergebnis in Frage Zum einen k nnten sich die beiden Versuchspersonengruppen in Experiment 2 trotz der geschilderten Anstrengungen im Hinblick auf die angestrebte Parallelisierung in einem relevanten Aspekt unterschieden haben Zum anderen k nnte die neue kognitive Aufgabe Bahn die Unterschiede im Fahrverhalten erkl ren Diese kognitive Aufgabe k nnte verglichen mit der kognitiven Aufgabe Rechnen aus Experiment 2 eine weniger ausgepr gte Tunnelsicht vgl Murata 2004 verursacht und deshalb keinen Unterschied zu der Basisfahrt abgebildet haben Hypothese 3 welche f r das Vorhandensein von Balken bei identischem Sichtfeld und identischer Aufl sung im Vergleich zu der Variante ohne Balken eine stabilere Querregelung voraussagte musste eindeutig als widerlegt angesehen werden Kein einziges Ma zeigte w hrend der drei Fahrten ein signifikantes Verhalten im Sinne der Hypothese Eine Betrachtung der Effektst rken zeigte sehr wenige Effekte die zudem uneinheitlich die Richtung wechselten Es kann an dieser Stelle nicht einmal von einem Trend gesprochen werden Das Vorhandensein von Balken scheint bei der Fahrsimulator variante Projektion offensichtlich kein visuelles Merkmal zu sein welches zu einer stabileren Querregelung beitr gt Dieser Befund spricht zumindest f r die vorliegende Operationalisierung geg
192. e A 3 26 Ma SRR0 4 Ergebnisse der Varianzanalyse Source QS df F Np QUALITAT Q 380 810 1 4 625 0 142 FAHRT F 2257 462 1 16 030 0 364 QxT 14 092 1 0 143 0 005 Fehler Q 2305 538 28 Fehler F 3943 151 28 Fehler QxT 2762 628 28 Anmerkung ps 01 Anhang A 4 232 A 4 Experiment 4 A 4 1 Fragebogen A 4 1 1 Fragebogen D1 VP Code Datum Fragebogen Nr 1 Fragebogen Bitte beantworten Sie die folgenden Fragen wahrheitsgemaB und vollstandig Alle Daten werden vertraulich behandelt Alter Geschlecht m nnlich L weiblich _ Beruf F hrerscheinbesitz seit_ Jahren Ich ben tige eine Brille zum Autofahren Ja L Nein L zum Lesen Ja LI Nein L Ich fahre derzeit folgende PKWs Marke Typ Wie viele km fahren Sie durchschnittlich in einem Jahr Weniger als Mehr als 5 000 km 5 000 10 000 km 10 000 20 000 km 20 000 km L E L E Anhang A 4 253 Folgende Ger te nutze ich privat oder beruflich O PC L Touchpad am Notebook C Mobiltelefon L Navigationssystem im PKW Spielen Sie privat Computerspiele Ja L Nein L Wie h ufig spielen Sie Computerspiele mit einem Spiellenkrad Nie LI E a aE LI immer Haben Sie Erfahrung mit Fahrsimulatoren Ja L Nein L Wenn ja wie oft sind Sie bereits mit einem Fahrsimulator gefahren 0 O 12 O 3 5 O 5 10 I gt 10 O Haben Sie Erfahrungen mit anderen Arten von Simulatoren Ja L Nein L Wenn ja mit welchen
193. e Aufgabenbearbeitung In Abbildung 11 2 sind die Ergebnisse f r die beiden Fahrsimulatorvarianten jeweils unter derselben Sichtbedingung f r die Bearbeitung einer sekund ren Aufgabe im Vergleich zu einer Basisfahrt einander gegen bergestellt Auf das Ma MLP wird dabei gesondert eingegangen Auch in diesem Experiment zeigte sich eine hohe Sensitivit t aller Spur und Lenk ma e f r die Bearbeitung der visuell manuellen Aufgabe Einige Effektst rken lagen im mittleren Bereich die meisten befanden sich sogar im hohen Bereich Ein uneinheitliches Bild war wie in den vorangegangenen Experimenten f r die Bearbeitung der kognitiven Aufgaben gegeben Bei vereinzelten Ma en zeigten sich innerhalb einer Bedingung Effektunterschiede um mehr als eine Stufe Anhand der bersicht l sst sich ein interessanter Trend ablesen Bei der Bearbeitung der kognitiven Aufgaben Rechnen oder Bahn zeigte sich f r das Ma Experiment 4 193 SDLP bei Vorliegen eines Effekts immer eine Stabilisierung Die TLCmean und alle Lenkma e wiesen dagegen die stabilere Querregelung f r die Basisfahrt auf Damit trat bei Experiment 4 derselbe Trend auf der bereits bei Experiment 2 aufgefallen und auch tendenziell in Experiment 3 beobachtet worden war Die relative Vergleichbarkeit f r die sekund re Aufgabenbearbeitung war unter allen Sichtbedingungen im Rahmen der gesetzten Kriterien gegeben Lediglich bei dem Ma TLCthresh unter der Sichtbedi
194. e Modifikation Plasma lagen f r beide FAHRT Stufen ber denjenigen f r die Modifikation Projektion klein Balken Die zweifaktorielle Varianzanalyse f r die Faktoren FAHRT und QUALIT T ohne visuell manuelle Aufgabe ergab f r den Faktor FAHRT einen hochsignifikanten Haupteffekt F 1 16 030 p lt 01 Sowohl der Haupteffekt des Faktors QUALIT T als auch die Interaktion war nicht signifikant siehe Anhang A 3 Zusammenfassend l sst sich sagen dass die Varianzanalyse der Faktoren FAHRT und QUALIT T bei allen betrachteten Ma en f r den Faktor FAHRT einen hochsignifikanten Haupteffekt ergab Der Faktor QUALIT T sowie die Interaktion war kein einziges Mal signifikant 10 3 3 Subjektive Bewertung Vor Beginn der Einzelfahrten in einer Modifikation zwischen den Einzelfahrten f r die Modifikation und nach allen neun Einzelfahrten f r diese Modifikation gaben die Probanden anhand von Frageb gen bzw m ndlich auf Nachfrage der VL subjektive Einsch tzungen ab Die Fragen bezogen sich u a auf die Ablenkung durch Aufgabenbearbeitung sowie die abschlie ende Beurteilung der Schwierigkeit in der vorgeschriebenen Spur zu fahren Die m ndliche Beurteilung der Aufgabenfahrten hinsichtlich der Ablenkungswirkung sowie die Beantwortung der abschlie enden Frage zur Schwierigkeit in der vorgegebenen Spur zu fahren erfolgte anhand einer f nfstufigen Skala Den Skalen war gemeinsam dass ein Wert von 1 sehr gut und ein Wert von
195. e SRRo 4 eine instabilere Querregelung abbilden sollten Dieser Zusammenhang wurde wegen der Untersuchung von Engstr m et al 2005 und der Befunde aus Experiment 2 vermutet Hypothese 3 Das Vorhandensein von Balken sollte bei identischem Sichtfeld und identischer Aufl sung zu einer stabileren Querregelung f hren Der zus tzliche visuelle Bezug durch die vertikalen Balken sollte die Querregelung generell erleichtern da die Balken einen wichtigen visuellen Bezugspunkt f r die Steueraufgabe liefern Wann und Land 2002 Hypothese 4 Eine h here Aufl sung bei gleichzeitigem Vorhandensein von verti kalen Balken sollte insbesondere bei Bearbeitung einer sekund ren visuell manuellen Aufgabe zu einer stabileren Querregelung f hren Einerseits bieten die vertikalen Balken einen starken visuellen Bezugspunkt vgl Wann amp Land 2000 zum anderen bedeutet eine h here Aufl sung dass die Fahrszene bei der Blickzuwendung besser bzw schneller foveal verarbeitet werden kann so dass hier keine Einengung des Sichtfeldes durch erh hte Erkennungsschwierigkeit gegeben sein sollte vgl Murata 2004 Hypothese 5 Ein gr eres vertikales und horizontales Sichtfeld sollte bei identischer Aufl sung und dem Vorhandensein von Querbalken zu einer stabileren Quer regelung f hren Dies wurde vermutet da bei dem gr eren vertikalen Sichtfeld zus tzlich die Motorhaube als visueller Bezugspunkt in der Fahrszene vorhanden war vgl Wann amp Land
196. e Umwelt schafft In dieser Umwelt kann der Fahrer virtuelle Fahrzeugbewegungen wahrnehmen und veranlassen Fahrsimulatoren existieren in unterschiedlich komplexen Auspr gungen Die einfachsten Arten bestehen lediglich aus einem Monitor f r die Darstellung der Szenerie sowie einem Spielelenkrad und einem Gaspedal um die virtuellen Fahrzeugbewegungen zu veranlassen Diese Minimalausstattung gen gt jedoch kaum der Fahrsimulator definition von Kemeny und Panerai 2003 da die Erfassung der Umwelt nur ber den visuellen Sinneskanal erfolgt Erst durch Einsatz eines Force Feedback Lenkrades welches den Lenkwiderstand beim Fahren simuliert oder aber die Verwendung von Lautsprechern welche ein der aktuellen Geschwindigkeit und der Beschleunigungs Fahrsimulatoren und Fahrsimulation 39 vorg nge angepasstes Fahrger usch wiedergeben wird ein solcher Aufbau der Anforde rung an eine multi sensorische Darbietung der Umwelt gerecht Komplexere Fahrsimulatoren versuchen den Realit tseindruck dieser simulierten Umwelt weiter zu steigern Dies kann beispielsweise durch den Einsatz von sogenannten Sitzkisten also Fahrzeugkarosserien deren Innenleben vollst ndig erhalten geblieben sind erfolgen Die Darbietung der Fahrszene ist ber flache oder gew lbte Projektions leinw nde oder auch mittels mehrerer Gro bildschirme in Fahrtrichtung m glich Die Simulation der R ckspiegel kann ber das Aufstellen von entsprechenden Projektions fl chen entg
197. e f r Basis Die Standardfehler bewegten sich ber alle Bedingungen hinweg in einer vergleichbaren Gr enordnung Die zweifaktorielle Varianzanalyse f r die Faktoren FAHRT und QUALIT T lieferte f r den Faktor FAHRT einen hochsignifikanten Haupteffekt F 1 773 39 986 p 01 Sowohl der Haupteffekt des Faktors QUALIT T als auch die Interaktion fiel nicht signifikant aus siehe Anhang A 3 SDST Standardabweichung des Lenkwinkels F r das Lenkma SDST sind Mittelwerte und Standardfehler f r die Faktoren FAHRT und QUALIT T getrennt nach Bedingung in Tabelle 10 23 aufgef hrt Tabelle 10 23 Ma SDST Mittelwerte und Standardfehler Faktoren FAHRT und QUALITAT QUALIT T if Projektion Plasma klein Balken Zeilenmittelwerte X Basis 0 85 0 02 0 84 0 02 0 85 0 02 FAHRT Task visuell manuell 1 18 0 04 1 28 0 05 1 23 0 04 Task kognitiv 0 87 0 03 0 87 0 03 0 87 0 02 Spaltenmittelwerte y 0 97 0 02 1 00 0 03 Wie Tabelle 10 23 entnommen werden kann lag die mittlere SDST f r die Modifikation Projektion klein Balken knapp ber derjenigen f r die Modifikation Plasma Die mittlere SDST lag f r die FAHRT Stufen Basis und Task kognitiv absolut gesehen relativ nah beieinander Die mittlere SDST f r die FAHRT Stufe Task visuell manuell fiel Experiment 3 160 deutlich h her aus Die Standardfe
198. e sind in dem Versuchsplan unter dem Oberbegriff Modifikationen zusammengefasst vgl Tabelle 10 2 In beiden Sitzungen fuhren die Probanden in jeweils einer Fahrsimulatorvariante und einer Simulatormodifikation jeweils 12 Einzelfahrten von je vier Minuten Eine FAHRT Stufe stellte die Basisfahrt dar bei welcher der Proband nur die prim re Fahrauf gabe f r die vorgegebene Strecke zu absolvieren hatte W hrend der beiden anderen FAHRT Stufen musste der Proband zus tzlich eine Aufgabe bearbeiten Die eine Aufgabenfahrt beinhaltete eine sekund re visuell manuelle Aufgabe die andere eine sekund re kognitive Aufgabe Die Basisfahrten und die Fahrten mit sekund rer visuell manueller bzw kognitiver Aufgabenbearbeitung wurden jeweils zweimal wiederholt Der Versuchsplan mit kompletter Messwiederholung kann Tabelle 10 2 entnommen werden Tabelle 10 2 _ _Versuchsplan Experiment 3 Modifikationen a ee Projektion Projektion Plasman aProjektion Kan Balken mit Balken Basis FAHRT Task visuell 29 Pbn manuell Task kognitiv Der Versuchsplan in Tabelle 10 2 kann im Sinne von vier Teilexperimenten verstanden werden Der Faktor FAHRT war bei drei Teilexperimenten dreifach gestuft Basis vs Task visuell manuell vs Task kognitiv Die sekund re visuell manuelle Aufgabe Kassette wurde beibehalten da sich diese Aufgabe u a im Rahmen von Experiment 3 138
199. e zwischen Fahrsimulator und Realfahrt bei vergleichbaren Bedingungen zum Teil erheblich unterscheiden Zahlreiche Validierungsuntersuchungen welche Fahrten in Fahrsimulatoren unterschiedlicher Kom plexit t mit Realfahrten vergleichen haben gezeigt dass Fahrsimulatoren in den meisten F llen relative Validit t erreichen Die erhobenen Ma e zeigen also einen gleichsinnigen Trend stimmen aber absolut gesehen nicht berein vgl Blana 1996 W hrend es zahlreiche Validierungsuntersuchungen zwischen Fahrsimulator und Realfahrten gibt sind Untersuchungen in welchen zwei Fahrsimulatoren bez glich der L ngs und Querregelung verglichen werden eher selten Dies berrascht denn das Vorliegen von relativer Validit t l sst nicht die Schlussfolgerung zu dass zwei Fahr simulatoren auch identische Ergebnisse liefern Bisherige Untersuchungen finden zwischen Fahrsimulatoren unterschiedlicher Komplexit t gravierende Unterschiede vgl beispielsweise Jamson amp Mouta 2004 Wie sich die Untersuchungsergebnisse von Fahrsimulatoren hnlicher Komplexit t zueinander verhalten ist noch kaum untersucht 1 1 Zielsetzung der Arbeit An einer Forschungseinrichtung k nnen mehrere Fahrsimulatoren zum Einsatz kommen um Engp sse zu vermeiden und Untersuchungen kosteneffektiv durchf hren zu k nnen vgl Triggs amp Regan 1999 Dieser Sachverhalt ist auch bei der BMW Group gegeben Hier stehen f r die entwicklungsbegleitende Beurteilung von neue
200. ebhisse ner 178 11 3 1 Aufbereitung der Fahrdaten uus 44444444444HH HR nnnnanannnnnnnnnnnnnnnnnnnnnee 178 11 3 2 Hypothesen berpr fung 2 4 2 Hehe 179 11 3 3 subjektive Bewertung au 190 11 3 4 Qualitative Effektst rkenbetrachtung uu 4444snnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennnnnnn nn 192 1174 Diskussion zen ee 195 12 DISKUSSION Aue es is ler 202 12 1 Einflussfaktoren auf die Querregelung 444044m44nnnnnnnnnnnnnonnnnnnnnnnnnnnnnnnn 203 12 2 Sensitivit t der Ma e und Vergleichbarkeit der Fahrsimulatorvarianten 207 12 3 Bewertung und Ausblick 2 na 209 13 Zusammenfassung enisi en He elemente 211 Prot EXBeriment 1 2222 eier ehe 213 A 2 Experiment2 ae Re eereiuneieieee 223 Ped EXBerimen San ea ee NSta de ade A es 237 A AcEXPGNIMONi A ee 252 L teraturverzeichNis else een en anne Den a 263 Abbildungsverzeichnis 7 Abbildungsverzeichnis Abbildung 2 1 Konzentrationsverteilung von St bchen und Zapfen im menschlichen Auge Birbaumer amp Schmidt 1999 0 0 0 cece eeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeaeeeeeens 18 Abbildung 2 2 Abh ngigkeit der Sehsch rfe vom Abstand zur Fovea Centralis bei Photopischem und Skotopischem Sehen Birbaumer amp Schmidt 1999 18 Abbildung 2 3 Schematische Darstellung des Gesichtsfeldes nach P ppel und Harvey 1973 nach Strasburger 2003 2 rear 19 Abbildung 3 1 Hierarchisches Modell des Autofahrens nach Michon 1989
201. ebnisse der Varianzanalyse 22200unnnennneennnnn Ma SDLP Ergebnisse der Varianzanalyse u 2224404nnn nase Ma TLCmean Ergebnisse der VarianZanalySe cccccccsssssesseeeeeeees Ma SDST Ergebnisse der Varianzanalyse nuuunnssneneensnnennennennnn Ma SRR2 Ergebnisse der Varianzanalyse uuusennsnneeensseennennennnn Ma SRRO 4 Ergebnisse der Varianzanalyse 2nu0uunnnennneennnnn Ma SDLP Ergebnisse der Varianzanalyse u 222440unnn nennen Ma TLCmean Ergebnisse der VarianZanalySe ccccccccsssesteeeeeeeeees Ma SDST Ergebnisse der VarianZanalySe ceeeeeeeeeeeeeeeteeeeeeee Ma SRR2 Ergebnisse der VarianZanalySe ccceeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee Ma SRRO 4 Ergebnisse der Varianzanalyse nuuunnnennneenennn Ma TLCthresh Mittelwerte und Standardfehler getrennt nach Bedingung rss reihen Ma TLCpct Mittelwerte und Standardfehler getrennt nach Bedingung ses ie Ma LANEX Mittelwerte und Standardfehler getrennt nach Bedingung er ee ee Ma MLP Mittelwerte und Standardfehler getrennt nach BEANGUNG ee ee een een Ma HFC Mittelwerte und Standardfehler getrennt nach Bedingung rue Nana ANEA ENESE EEEa ei Ma ZERO Mittelwerte und Standardfehler getrennt nach BEAINGUNG ne E A E A ehe Ma SDLP Ergebnisse der Varianzanalyse u 224400snnn nennen Ma TLCmean Ergebnisse der Varianzanal
202. edingung2 Df T P Standard Basis Standard ess 27 6 234 lt 001 kognitiv Bahn Standard Basis Standard TASR eaa ayaz 200 kognitiv Rechnen Basis 5 Grad Basis Trapez 27 0 774 n s Basis Trapez Basis Standard 27 2 447 lt 01 Basis 5 Grad Basis Standard 27 4 425 lt 001 Tabelle 11 14 k nnen die Ergebnisse der f nf einseitigen t Tests f r die Variante Projektion entnommen werden Auch f r diese Variante fielen vier Vergleiche hoch signifikant aus Die einzige Ausnahme bildete wie bei der Variante Plasma der Vergleich der beiden Sichtbedingungen 5 Grad und Trapez Tabelle 11 14 Ma SRRO0 4 einseitige t Test Ergebnisse f r die Variante Projektion Bedingung Bedingung2 df T P Standard Basis Bl 27 5 661 lt 001 kognitiv Bahn Standard Basis ein 27 8 323 lt 001 kognitiv Rechnen Basis 5 Grad Basis Trapez 27 0 572 n s Basis Trapez Basis Standard 27 4 124 lt 001 Basis 5 Grad Basis Standard 27 2 851 lt 01 Experiment 4 188 Abschlie end sind in Tabelle 11 15 die Mittelwerte und Standardfehler f r das Ma SRR2 nach Bedingung aufgeschl sselt dargestellt Tabelle 11 15 Ma SRR2 Mittelwerte und Standardfehler getrenn
203. egen der Fahrtrichtung erreicht werden Auch die visuelle Darbietung der Fahrszenerie auf einer Projektionskuppel wird eingesetzt und erm glicht eine 360 Simulation der Umwelt Fahrger usche und Fremdverkehr k nnen durch entsprechende 3D Surround Systeme realit tsnah simuliert werden Solange die Sitzkiste in der Simulation nicht bewegt wird handelt es sich um einen sogenannten statischen Fahrsimulator Der n chste gro e Schritt in Richtung Realit ts n he besteht darin auch die Sitzkiste entsprechend der Fahrman ver zu bewegen um Flieh und Beschleunigungskr fte zu simulieren Dazu wird die Sitzkiste beispielsweise auf hydraulisch bewegten Stelzen befestigt Mit diesen Stelzen kann die Sitzkiste dann mit unterschiedlichen Beschleunigungen in alle Raumrichtungen gekippt werden Eine weitere Steigerung stellt die Erweiterung der Bewegungsrichtungen in horizontale und vertikale Richtungen dar Fahrsimulatoren bei denen Flieh und Beschleunigungskr fte simuliert werden werden allgemein als dynamische Fahrsimulatoren bezeichnet Bei der Einteilung von Fahrsimulatoren wird auch von low fidelity medium fidelity und high fidelity gesprochen also von Fahrsimulatoren geringer mittlerer und hoher Abbildungstreue vgl beispielsweise stlund et al 2005 So sind die anfangs geschilderten einfachen Aufbauten mit Computerbildschirm und Spielelenkrad der Gruppe der low fidelity Fahrsimulatoren zuzuordnen Statische Aufbau
204. ehr Die Hypothese 2b muss deshalb insgesamt als widerlegt angesehen werden Die Ergebnisse zu Hypothese 2a und 2b wiesen zumindest f r die SRR2 darauf hin dass das Fahren mit der Fahrsimulatorvariante Plasma eine stabilere Querregelung hervorruft Die Annahme aus Experiment 1 dass ein breiteres Sichtfeld und der durch die Motorhaube hervorgerufene Bezug bei der Fahrsimulatorvariante Projektion vorteilhafter sein sollte hatte sich in Experiment 2 nicht best tigt Deshalb wurde vermutet dass hier die bessere Aufl sung die durch die Bildschirmrahmen verursachten Querbalken oder das Zusammenspiel von beidem eine stabilisierende Wirkung hatte Die Hypothese 3a dass das Vorhandensein von Fremdverkehr w hrend einer Basisfahrt zu einer instabileren Querregelung f hren sollte musste insgesamt als widerlegt angesehen werden Der Faktor FREMDVERKEHR wurde lediglich f r das Experiment 2 130 Lenkma SRRo 4 signifikant Nachfolgende Einzelvergleiche zeigten dass nur bei der Fahrsimulatorvariante Plasma f r den kognitiven Streckenabschnitt ein signifikanter Unterschied vorlag Die Hypothese 3b dass das Vorhandensein von Fremdverkehr w hrend einer sekund ren visuell manuellen Aufgabenbearbeitung zu instabilerer Quer regelung f hren sollte zeigte sich nach Haupteffekt und Einzelvergleichen ebenfalls nur f r das Lenkma SRR2 in diesem Fall allerdings f r die Variante Projektion Die berpr fung von Hypothese 3c
205. eich der TLCmean Werte f r die Fahrsimulatorvariante Plasma zeigte hochsignifikant niedrigere Werte f r die Fahrt mit sekund rer Aufgabenbearbeitung Mit Fremdverkehr im Vergleich zu der dazugeh rigen Basisfahrt t 15 2 542 ps 01 F r die Fahrsimulatorvariante Projektion fielen die TLCmean Werte bei der Fahrt mit sekund rer Aufgabenbearbeitung unter der Bedingung Mit Fremdverkehr ebenfalls hochsignifikant niedriger aus t 15 2 981 p lt 01 9 3 2 3 SDST Standardabweichung des Lenkwinkels In Tabelle 9 8 sind die Mittelwerte mit den dazugeh rigen Standardfehlern f r das Ma SDST getrennt nach Bedingung dargestellt Task steht dabei f r die sekund re visuell manuelle Aufgabe Tabelle 9 8 Ma SDST Mittelwerte und Standardfehler Task visuell manuell FAHRT Basis Task FREMDVERKEHR FREMDVERKEHR Mit Ohne Mit Ohne Zeilenmittel werte X Plasma 1 95 0 04 1 94 0 03 2 30 0 12 2 23 0 09 2 10 0 06 VARIANTE 95 0 04 1 94 0 03 2 30 0 12 2 23 0 09 0 06 Projektion 1 99 0 05 1 98 0 04 2 65 0 15 2 45 0 14 2 27 0 06 Spaltenmittel 1 97 0 03 1 96 0 03 2 47 0 09 2 34 0 08 werte y1 Spaltenmittel 1 96 0 02 2 41 0 08 werte Ya Wie Tabelle 9 8 zeigt fiel die SDST f r die Fahrsimulatorvariante Projektion tendenziell h
206. einer Sitzung gekoppelt waren resultierten acht m gliche Bearbeitungsabfolgen Diese k nnen Tabelle 8 3 entnommen werden Tabelle 8 3 Bearbeitungsabfolgen Abfolge 1 Abfolge 2 Abfolge 3 Abfolge 4 Abfolge 5 Abfolge 6 Abfolge 7 Abfolge 8 Plasma Plasma Plasma 5 Plasma 5 Projektion Projektion Projektion Projektion standard Standard Grad Grad Standard 5 Grad Standard 5 Grad Plasma 5 Plasma 5 Plasma Plasma Projektion Projektion Projektion Projektion Grad Grad standard Standard 5 Grad Standard 5 Grad Standard Projektion Projektion 5 Projektion Projektion 5 Plasma Plasma Plasma 5 Plasma 5 Standard Grad Standard Grad standard Standard Grad Grad Projektion Projektion Projektion 5 Projektion Plasma 5 Plasma 5 Plasma Plasma St 5 Grad Standard Grad Standard Grad Grad Standard andard Legende nicht hinterlegte Bedingungen erste Sitzung grau hinterlegte Bedingungen zweite Sitzung Jeweils drei Probanden durchliefen eine Abfolge Bei einer der Abfolgen waren es aufgrund der ungeraden Anzahl vier Probanden Die Probandenanzahl wurde so fest gelegt dass bei einem a Feh
207. eines Effekts l sst sich nach Cohen von klein d20 2 ber mittel d gt 0 4 bis zu gro d gt 0 8 und sehr gro d gt 1 0 einteilen vgl Cohen 1988 Bei allen vier Experimenten wurden die Effektst rken f r die untersuchten Bedingungen berechnet und verglichen Die Grundlage der qualitativen Effektst rken betrachtung bildeten die Effektstufen klein mittel und groB welche einem fehlenden Effekt gegen bergestellt wurden Eine Unterscheidung zwischen groB und sehr gro wurde im Hinblick auf die nachfolgend geschilderten Fragen nicht als relevant eingestuft Sensitivit t Wie sensitiv ist ein Ma f r eine Bedingung Weisen alle betrachteten Ma e eine vergleichbare Sensitivit t f r die jeweilige Bedingung auf Gibt es Ma e welche f r die unterschiedlichsten Bedingungen durchg ngig sensitiv sind Relative Vergleichbarkeit Liefern die jeweiligen Bedingungen bei beiden Fahr simulatorvarianten vergleichbare Effektst rken Gemeinsamkeiten der vier Experimente 77 Absolute Vergleichbarkeit Liefert der Vergleich der beiden Varianten f r die jeweilige Bedingung einen Effekt Da es sich um eine rein qualitative Betrachtung handelte wurde es nur dann als bedeutsam angesehen wenn die Effektrichtung sich umkehrte oder die Effektst rken bei gleicher Richtung des Effekts um mehr als eine Stufe auseinander lagen Benachbarte Stufen wurden f r diese Betrachtung als gleichwertig interpretiert da absolut betrac
208. eint eine genauere Betrachtung dieses Spurma es lohnenswert Es soll berpr ft werden ob die MLP als grundlegendes Ma f r die Beschreibung der Fahrstrategie auch Unterschiede bei verschiedenen Fahr situationen und Fahrbedingungen aufzeigen kann Als ein Ma der zentralen Tendenz ist seine Verwendung jedoch mit gewissen Problemen behaftet auf welche im folgenden Abschnitt genauer eingegangen werden soll 5 1 2 Standardabweichung der lateralen Position SDLP Bei diesem Ma bildet ebenfalls die Bestimmung der Abst nde d eines festen Fahrzeugbezugspunktes zu einem festen Fahrbahnbezugspunkt die Grundlage Bei dem Fahrbahnbezugspunkt handelt es sich h ufig um eine der beiden Spurmarkierungen Allerdings wird hier gem Formel 2 die Standardabweichung ber alle n gemessenen Abst nde berechnet Der mittlere Abstand davo entspricht dabei demjenigen der MLP vgl Abschnitt 5 1 1 1 Abk rzung f r die englische Bezeichnung Mean Lateral Position Abk rzung f r die englische Bezeichnung Standard Deviation of Lateral Position Messung der Querregelung 49 n gt di dag i l SDLP n Die SDLP unterscheidet sich von der MLP zwar in ihrer Berechnung die Datenerhebung ist f r beide Ma e jedoch identisch Dieses Ma wird deshalb ebenfalls schon sehr lange in Untersuchungen eingesetzt Anders als bei der MLP ist die SDLP jedoch nicht so stark von der Wahl der Bezugspunkte abh ngig da in die Berechnung der Standa
209. eiten und Unterschiede beschrieben Computerarchitektur und Datenerfassung ebenso wie Streckenverlauf und Fremdverkehr galten ebenfalls f r alle vier Experimente weshalb auch auf diese Punkte in dem vorliegenden Kapitel eingegangen wird Den Abschluss des Kapitels bildet die qualitative Effektst rkenbetrachtung f r alle beschriebenen Ma e bzw Ma varianten 7 1 Statische Fahrsimulatorvarianten Die BMW Group verf gt neben einem dynamischen Simulator vgl Huesmann Ehmanns amp Wisselmann 2006 auch ber statische Fahrsimulatoren Diese Simulatoren befinden sich seit dem Sommer 2006 im Zentrum f r Fahrsimulation und Usability Die statischen Fahrsimulatoren stehen in zwei Varianten zur Verf gung Sie bestehen jeweils aus einer Sitzkiste und einer Bildfl che vgl Kapitel 4 Die Sitzkiste in welcher der Proband w hrend der Experimente sa und fuhr besa weder hinteren Fahrgastraum noch Kofferraum daf r aber einen vollst ndigen Innenraum mit funktionst chtigen Bedienelementen und eine komplette Motorhaube Die Abmessungen der Sitzkiste ent sprachen in etwa einer 7er BMW Limousine wie sie zwischen 1994 und 2001 gebaut wurde Der Fahrersitz in der Sitzkiste konnte horizontal und vertikal so verstellt werden dass die Augenh he des Probanden ber dem Boden der so genannte Augpunkt individuell auf die softwareseitige Vorgabe eingestellt werden konnte Dies gew hrleistete eine korrekte Projektion der Fahrszene und der
210. elung ermittelt Neben Faktoren wie sekund rer Aufgabenbearbeitung oder Fremdverkehr wurde auch der Einfluss von Sichtfeldeinschr nkungen berpr ft Unter der Annahme dass die Art der Bildgebung einen Einfluss auf die Querregelung hat wurden auch gezielt Bildaufl sung und visuelle Bezugspunkte in der Fahrszene untersucht Zur besseren Vergleichbarkeit der Ergebnisse aus den vier Experimenten fuhr der Proband auf einer vorgegebenen Spur mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit die innerhalb gewisser Grenzen variieren durfte Nach einer entsprechenden Aufforderung sollte der Proband eine vorgegebene Aufgabe bearbeiten ohne die Geschwindigkeit zu sehr zu verringern und die prim re Fahraufgabe zu vernachl ssigen Die gefahrene Strecke bestand aus einem Autobahnrundkurs mit moderaten Kurven Die Stichprobe setzte sich jeweils aus jungen Probanden ohne vorherige praktische Erfahrungen mit Fahrsimulatoren zusammen Im Folgenden sollen die Ergebnisse f r die untersuchten Einflussfaktoren dargestellt werden Diese Zusammenfassung schildert dabei zun chst die Ergebnisse f r die Wirkung der Einflussfaktoren Die Untersuchungen wurden aber mit der zus tzlichen Zielrichtung durchgef hrt die Sensitivit t der Ma e zu bestimmen und die Vergleich barkeit der Ergebnisse f r die beiden eingesetzten Fahrsimulatorvarianten unter den verschiedenen Untersuchungsbedingungen zu ermitteln Diese Ergebnisse werden schlie lich nach der Diskussion der einzelnen
211. emand in different driving simulators within the ADAM project Driving Simulator Conference 2004 Europe Paris 91 104 Birbaumer N amp Schmidt R F 1999 Biologische Psychologie Berlin Springer 4 Auflage Blana E 1996 Driving simulator validation studies a literature review Working Paper 480 Leeds Institute of Transportation Studies University of Leeds http eprints whiterose ac uk 21 1 20 07 2009 Blaauw G J 1982 Driving experience and task demands in simulator and instrumented car a validation study Human Factors 24 473 486 Blaauw G J 1984 Car driving as a supervisory control task PhD Thesis TNO Institute for Perception Soesterberg The Netherlands Bortz J 1993 Statistik f r Sozialwissenschaftler Berlin Springer 4 Auflage Bortz J amp D ring N 1995 Forschungsmethoden und Evaluation Berlin Springer 2 Auflage Cavallo V Brun Dei M Laya O amp Neboit M 1988 Perceptions and anticipation in negotiating curves the role of driving experience In A G Gale Ed Vision in Vehicles II pp 365 374 Amsterdam Elsevier Science Publishers Literaturverzeichnis 264 Chatziastros A 2003 Visuelle Kontrolle der Lokomotion Dissertation Justus Liebig Universit t Gie en Chatziastros A Wallis G M amp B lthoff H H 1999 The effect of field of view and surface texture on driver steering performance Technical Report No 71 T bingen Max
212. emen Sichtfeldeinschr nkung und besserer graphischer Darstellung best tigt Insgesamt sprechen diese Befunde daf r dass bei einer Geschwindigkeit von 140 km h die Zeit offensichtlich nicht ausreicht alle f r die Querregelungsaufgabe notwendigen visuellen Experiment 1 97 Informationen mittels sequentieller Fixationen zu akquirieren Eine rein foveale Verar beitung der relevanten Reize scheint zu zeitintensiv zu sein Vielmehr scheint eine parallele periphere Informationsverarbeitung der visuellen Reize f r eine stabile Quer regelung notwendig zu sein Die Ergebnisse liefern damit einen weiteren Hinweis daf r dass der periphere Bereich bei h heren Geschwindigkeiten vgl Land amp Horwood 1995 eine wichtige Rolle bei der Querregelung spielt Allerdings l sst die Operationalisierung des vorliegenden Experiments keinen direkten Vergleich mit den Experimenten von Land und Horwood 1995 und Chatziastros et al 1999 zu da hier nicht gezielt der Nah bereich pr sentiert und verdeckt wurde Die Ergebnisse zu Hypothese 2 nach welcher die Variante Projektion bei unein geschr nkter Sicht berlegen sein sollte konnten vor dem Hintergrund des nicht intendiert niedrigeren Lenkwiderstandes der Fahrsimulatorvariante Plasma nicht eindeutig interpretiert werden Auftretende Unterschiede konnten entweder auf den unterschied lichen Lenkwiderstand oder die unterschiedlichen visuellen Eigenschaften der beiden Fahrsimulatorvarianten zu
213. en e Gibt es Probleme oder Einschr nkungen bei der Verwendung des MaBes Messung der Querregelung 48 5 1 1 Mittelwert der lateralen Position MLP F r die Bestimmung dieses Ma es werden in einem regelm igen Intervall die Abst nde d eines festen Fahrzeugbezugspunktes zu einem festen Fahrbahnbezugspunkt gemessen ber diese Anzahl an n Messwerten wird gem Formel 1 der Mittelwert gebildet Dieses Ma findet auf Grund seiner einfachen Bestimmung und Berechnung schon sehr lange Verwendung Der genaue Bezugspunkt sowohl auf der Fahrzeug als auch auf der Fahrbahnseite ist allerdings nicht bindend vorgeschrieben Aus diesem Grund muss bei untersuchungs bergreifenden Betrachtungen von Ergebnissen der ent sprechende Bezugspunkt bekannt sein damit die MLP Werte ggf umgerechnet werden k nnen Das Ma MLP liefert in erster Linie einen Hinweis auf die Fahrstrategie des Fahrers Es zeigt die generelle Orientierung des Fahrzeugs zu dem jeweiligen Fahr bahnbezugspunkt beispielsweise einer der beiden Spurmarkierungen auf Eine extreme Orientierung zu einer der beiden Spurmarkierungen stellt f r sich alleine genommen noch keine Gef hrdung f r den Fahrer und andere Verkehrsteilnehmer dar Allerdings ist die Wahrscheinlichkeit die eigene Spur zu verlassen h her als bei mittiger Fahrt in der Spur Obwohl dieses Ma keine direkten Informationen dar ber liefert wie gut oder schlecht die prim re Fahraufgabe erf llt wird ersch
214. en Die Probanden absolvierten zwei Fahrten mit sekund rer Aufgabenbearbeitung visuell manuell und kognitiv einmal Mit und einmal Ohne Fremdverkehr Mit vs Ohne Weiterhin f hrten sie die dazugeh rige Basisfahrt aus welche nur aus der prim ren Fahraufgabe bestand und ebenfalls einmal Mit und einmal Ohne Fremdverkehr erfolgte Mit vs Ohne Die Bestimmung der Gr e und der Richtung dieser drei Einflussfaktoren erfolgte anhand von objektiven und subjektiven Daten Die subjektiven Daten wurden mit Hilfe von Frageb gen erhoben Die objektiven Daten bildeten alle betrachteten Lenk und Spur ma e vgl Kapitel 5 welche gem Kapitel 7 berechnet wurden Aufbauend auf den bisherigen Ausf hrungen wurden die folgenden Hypothesen berpr ft Hypothese 1a Die sekund re visuell manuelle Aufgabe f hrt im Vergleich zu der Basisfahrt unabh ngig vom Fremdverkehr zu instabilerer Querregelung Diese sekun d re Aufgabe sollte relativ h ufig Blickabwendungen von der Stra e erfordern und hat schon in anderen Untersuchungen eine beeintr chtigende Wirkung auf die prim re Fahraufgabe gezeigt vgl Bengler et al 2004 Hypothese 1b Die sekund re kognitive Aufgabe f hrt im Vergleich zu der Basis fahrt unabh ngig vom Fremdverkehr zu einer stabileren Querregelung Dieser Einfluss wird aufgrund der Befunde von Engstr m et al 2005 vermutet Ein Grund f r die Stabilisierung k
215. en der Fahrsimulatorvariante Plasma Die LenkmaBe SRRo 4 und SRR2 bildeten ebenfalls die stabilere Querregelung f r die Variante Plasma unter der eingeschr nkten Sichtbedingung ab Dies wird als Hinweis darauf gesehen dass spezielle Eigenschaften der Fahrsimulatorvarianten durchaus Einfluss auf die Ergebnisse einer Untersuchung haben k nnen Die Ergebnisse unterstreichen aber auch dass ein Mindestlenkwiderstand f r eine stabile Querregelung im Fahrsimulator gegeben sein muss Das Thema Lenkwiderstand sollte bei simulator bergreifenden Betrachtungen neben den Themen Geschwindigkeit Sichtfeld und Streckenverlauf in jedem Fall ber cksichtigt werden F r die Fahrsimulatorvariante Projektion welche ber den korrekten Lenkwider stand verf gte erwiesen sich alle betrachteten Ma e als sensitiv Absolute Vergleichbarkeit war nur bei einer Minderheit der Ma e gegeben Dieses Ergebnis spricht daf r ergebnis bergreifende Betrachtungen bei unterschiedlichen Fahrsimulatoren nicht anhand der Absolutwerte vorzunehmen Die Sensitivit t der Spurma e TLCmean und SDLP konnte f r beide Fahrsimulator varianten gem der Effektst rkenbetrachtung klar best tigt werden F r die Variante Projektion best tigte sich die Sensitivit t der drei Lenkma e bzw Berechnungsvarianten SDST SRR2 und SRRo 4 hinsichtlich der Sichteinschr nkung Insgesamt sprechen die Ergebnisse daf r die f r die Hypothesenpr fung ausgew hlten L
216. en die Vermutung von Chatziastros et al 1999 Hypothese 4 welche f r eine h here Aufl sung bei gleichzeitigem Vorhandensein von vertikalen Balken insbesondere bei Bearbeitung einer sekund ren visuell manuellen Aufgabe eine stabilere Querregelung voraussagte musste ebenfalls als eindeutig widerlegt angesehen werden Kein einziges der vier Ma e zeigte ein signifikantes Ergebnis Das Vorhandensein der Balken k nnte die dominante visuelle Einflussgr e gewesen war was allerdings aufgrund der Befunde zu Hypothese 3 ebenfalls ausge schlossen werden kann Als weitere m gliche Erkl rung f r dieses unerwartete Ergebnis k nnte der Wechsel der Projektionsleinwand herangezogen werden Offensichtlich ver besserte sich die Bildqualit t durch diese Ma nahme so sehr dass die verbleibenden Unterschiede in der Bildqualit t im Hinblick auf die Querregelung nicht mehr ins Gewicht fielen Die Hypothese 5 dass ein gr eres vertikales und horizontales Sichtfeld bei identischer Aufl sung und dem Vorhandensein von Querbalken zu einer stabileren Quer regelung f hrt musste als widerlegt angesehen werden Kein einziges Ma zeigte f r diese Bedingung bei allen drei Fahrten ein signifikantes Ergebnis Nach diesem Befund schein der bei dem gr eren Sichtfeld vorhandene Bezug von Motorhaube und Fahrszene keinen Einfluss gehabt zu haben Eine erg nzende Trendbetrachtung nach Abbildung 10 5 zeigte vor allem f r die Lenkma e und die Aufgabenfahrte
217. en konnte Bei diesem Experiment wurden zur Steigerung der kologischen Validit t und im Hinblick auf eine bessere untersuchungs bergreifende Vergleichbarkeit alle Bedingungen wie bereits bei Experiment 3 mit Fremdverkehr konfiguriert Die genannten Einfluss faktoren wurden mit Hilfe eines komplett messwiederholten Versuchsdesigns analysiert Experiment 4 196 Neben der Wirkung der Einflussfaktoren auf die Querregelung war von Interesse wie sensitiv einzelne Lenk und Spurma e f r eine bestimmte Bedingung waren und ob die Fahrsimulatorvarianten Ergebnisse in derselben Gr enordnung lieferten Zur Beantwortung dieser Fragen wurden die beiden statischen Fahrsimulator varianten der BMW Group herangezogen Die Sichtfeldeinschr nkungen wurden anhand softwareseitiger Abdeckungen realisiert F r beide Varianten kam dieselbe Sitzkiste zum Einsatz Entsprechende Einbauten in der Sitzkiste erm glichten die Bearbeitung der sekund ren Aufgaben Task kognitiv Bahn und Task visuell manuell w hrend der Fahrt F r die kognitive Aufgabe Rechnen waren keine zus tzlichen Einbauten in der Sitzkiste notwendig Die Fahrten ohne sekund re Aufgabenbearbeitung stellten jeweils die Basisfahrten dar Fahrten mit sekund rer Aufgabenbearbeitung wurden als einzelne Versuchsfahrten realisiert Die Basisfahrt und die Fahrt mit der sekund ren Aufgabe Task visuell manuell wurden jeweils einmal wiederholt Die beiden sekund ren kognit
218. en tendenziell eine h here mittlere SDLP als entsprechende Fahrten Mit Fremdverkehr Die mittlere SDLP fiel f r die Basisfahrt tendenziell h her aus als f r die Fahrt mit sekund rer kognitiver Aufgabenbearbeitung Die Standardfehler bewegten sich in einer vergleichbaren Gr enordnung Die Varianzanalyse f r die Task kognitiv ergab einen hochsignifikanten Haupteffekt f r den Faktor FAHRT F 1 15 585 ps 01 Der Haupteffekt f r den Faktor VARIANTE der Haupteffekt f r den Faktor FREMDVERKEHR sowie s mtliche Inter aktionen waren nicht signifikant siehe Anhang A 2 Die Bearbeitung einer sekund ren kognitiven Aufgabe hatte damit einen Einfluss Zur berpr fung bei welchen Bedingungen die signifikanten Unterschiede jeweils auftraten wurden f r beide Fahrsimulatorvarianten jeweils einseitige t Tests f r abh ngige Stichproben gerechnet F r die Fahrsimulatorvariante Plasma zeigten sich f r die Fahrt mit Bearbeitung einer sekund ren kognitiven Aufgabe unter der Bedingung Ohne Fremdverkehr hochsignifikant niedrigere SDLP Werte im Vergleich zu der dazugeh rigen Basisfahrt t 15 2 885 p lt 01 F r die Fahrsimulatorvariante Projektion zeigten sich ebenfalls signifikant niedrigere SDLP Werte w hrend der Bearbeitung einer sekund ren kognitiven Aufgabe unter der Bedingung Ohne Fremdverkehr t 15 2 039 p lt 05 Zur berpr fung bei welchen Bedingungen Mit Fremdverkehr signifikante Unter
219. en von 1 sehr gut bis 5 sehr schlecht 4 Wie ablenkend fanden sie in dieser Situation die Bearbeitung der Nebenaufgabe von 1 berhaupt nicht ablenkend bis 5 sehr ablenkend 5 Wie sicher f hlten sie sich in dieser Situation w hrend der Bearbeitung der Nebenaufgabe von 1 sehr sicher bis 5 berhaupt nicht sicher Anhang A 3 242 A 3 3 Zus tzliche Ma e qualitative Effektst rkenbetrachtung Mittelwerte und Standardfehler Tabelle A 3 1 Ma TLCnresn Mittelwerte und Standardfehler getrennt nach Bedingung MODIFIKATION Plasma Projektion Projektion Projektion klein mit Balken Balken er Basis 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 01 0 01 Task visuell manuell 0 06 0 01 0 04 0 01 0 06 0 02 0 04 0 01 Task kognitiv 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 Tabelle A 3 2 Ma TLC a Mittelwerte und Standardfehler getrennt nach Bedingung MODIFIKATION Plasma Projektion Projektion Projektion klein mit Balken Balken Basis 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 Task visuell manuell 0 02 0 01 0 01 0 00 0 03 0 01 0 02 0 00 Task kognitiv 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 Tabelle A 3 3 Ma LANEX Mittelwerte und Standardfehler getrennt nach Bedingung MODIFIKATION Plasma Projektion
220. en zwischen 21 und 37 Jahren alt der Altersdurchschnitt lag bei 29 6 Jahren SD 4 5 Beide Gruppen setzten sich jeweils aus 13 M nnern und drei Frauen zusammen Die meisten Probanden waren Ingenieure Der Gruppe Projektion geh rten drei Probanden aus dem kaufm nnischen Bereich an der Gruppe Plasma vier Probanden Der durchschnittliche F hrerscheinbesitz lag f r die Probanden der Gruppe Projektion bei 10 4 Jahren SD 4 6 und f r die Probanden der Gruppe Plasma bei 11 7 Jahren SD 4 5 Die pro Jahr gefahrenen Kilometer k nnen f r die beiden Gruppen Tabelle 9 1 entnommen werden Tabelle 9 1 Fahrleistung der Probanden getrennt nach Gruppe Km pro Jahr lt 5000 5000 10000 10000 20000 gt 20000 Anzahl Gruppe Plasma 2 o 6 8 Anzahl Gruppe Projektion Von den Probanden gaben drei der Gruppe Projektion und neun der Gruppe Plasma an einen PC das Touchpad am Notebook ein Mobiltelefon und ein Navigationssystem im PKW privat oder beruflich zu nutzen Von den brigen Probanden nutzten sieben der Gruppe Projektion und drei der Gruppe Plasma drei der aufge listeten Ger te Bei sechs Probanden der Gruppe Projektion und vier der Gruppe Plasma wurden immerhin zwei der aufgelisteten Ger te privat oder beruflich verwendet Acht Probanden der Gruppe Projektion und sechs der Gruppe Plasma gaben an Computerspiele zu spielen E
221. end war diese Situation w hrend der Bearbeitung der Nebenaufgabe von 1 berhaupt nicht anstrengend bis 5 sehr anstrengend 3 Wie gut konnten Sie die Situation w hrend der Bearbeitung der Nebenaufgabe bew ltigen von 1 sehr gut bis 5 sehr schlecht 4 Wie ablenkend fanden sie in dieser Situation die Bearbeitung der Nebenaufgabe von 1 berhaupt nicht ablenkend bis 5 sehr ablenkend 5 Wie sicher f hlten sie sich in dieser Situation w hrend der Bearbeitung der Nebenaufgabe von 1 sehr sicher bis 5 berhaupt nicht sicher Anhang A 4 257 A 4 3 Zus tzliche Ma e qualitative Effektst rkenbetrachtung Mittelwerte und Standardfehler Tabelle A 4 1 Ma TLCsnresn Mittelwerte und Standardfehler getrennt nach Bedingung VARIANTE Plasma Projektion SICHT SICHT standard Trapez 5 Grad Standard Trapez 5 Grad P 0 00 0 01 0 01 0 01 Basis 0 00 0 01 Ions ioo 42 90 00 09 ary 0 09 Task 0 05 0 09 0 05 0 10 visuell manueir 2 98 0 06 0 07 oos 9 06 07 Toos 0 08 Task kognitiv 0 01 0 03 0 01 0 02 FAHRT Bahn 0 01 0 02 003 0 07 900 01 o2 0 04 Task kognitiv 0 01 0 02 0 00 0 01 Rechnen 0 00 0 00 9 02 0 05 9 90 0 00 o4 0 03 Tabelle A 4 2 Ma TLC pa Mittelwerte und Standardfehler getrennt nach Bedingung VARIANTE Plasma Projektion
222. eninformationen werden jedoch in der Regel simuliert Je nach der Leistungsf higkeit der Simulatorsoftware und hardware k nnen auch Schatten simuliert werden Die Unsch rfe verursacht durch atmosph rische Perspektive wird gewisserma en automatisch durch die begrenzte Aufl sung der Bildgebung simuliert F r die Darstellung weiter entfernter Objekte stehen immer weniger Pixel zur Verf gung Die stereoskopischen Informationen Querdisparation f r die r um liche Tiefe fehlen hingegen vollst ndig da die betrachtete Fahrszene ihrerseits nur ein zweidimensionales Abbild ist Dieser Unterschied zwischen Fahrsimulator und Realfahrt d rfte der schwerwiegendste Unterschied sein da die Tiefeninformation auch im mittleren Entfernungsbereich bis zu 30 Metern wirksam ist Goldstein 2002 Bei statischen Fahrsimulatoren fehlt dar ber hinaus die Wahrnehmung von Quer und L ngsbeschleunigungskr ften Eine haptische R ckmeldung einer unebenen Stra e o fehlt ebenfalls bei vielen statischen Fahrsimulatoren Es wurde bereits der Vorteil genannt auch Gefahrensituationen gefahrdungsfrei simulieren zu k nnen Hier stellt sich jedoch die Frage wie aussagekr ftig die Ergebnisse aus solchen Untersuchungen sind Fehlt eine objektive Gef hrdung ist es fraglich inwieweit der Proband subjektiv Gefahr empfindet Die Motivation sicher im Fahr simulator zu fahren kann deswegen anders ausfallen als bei realen Fahrten Die genannten Einschr nk
223. enk und Spurma e f r das n chste Experiment beizubehalten Gem des Vergleichs der Sensitivit t der Lenkma e SRR2 bzw SRRo 4 und ZERO w re f r das vorliegende Experiment das aufwands rmere Ma ZERO ausrei Experiment 1 100 chend gewesen Im Hinblick auf die drei TLC Berechnungsvarianten h tte eine der drei Berechnungsvarianten ebenfalls vollkommen ausgereicht Aufbauend auf diesen Ergebnissen soll nun in einem weiteren Experiment untersucht werden ob sich die Unterschiede zwischen den beiden Fahrsimulatorvarianten unter der Sichtbedingung Standard bei identischem Lenkwiderstand replizieren lassen Da die Bearbeitung von sekund ren Aufgaben ein g ngiges Untersuchungsszenario darstellt soll zus tzlich analysiert werden wie sich die Bearbeitung von sekund ren Aufgaben unterschiedlicher Modalit t auf die Querregelung auswirken Es soll weiterhin berpr ft werden inwiefern sich Fremdverkehr auf die Querregelung auswirkt Neben der Wirkungsweise dieser Einflussfaktoren an sich soll berpr ft werden inwiefern sich die Ergebnisse in Abh ngigkeit von der eingesetzten Fahrsimulatorvariante ndern Experiment 2 101 9 Experiment 2 Der Einfluss von sekund rer Aufgabenbearbeitung Fremdverkehr und Fahrsimulatorvariante auf die Querregelung 9 1 Ziel der Untersuchung Im Rahmen von Experiment 2 sollten die beiden Fahrsimulatorvarianten unter weiteren Bedingungen untersucht werden Die Untersuchung des Einf
224. enzband zwischen 0 35 und 0 6 Grad berechnet F r die Berechnung des Lenkma es ZERO wurde der Bereich von 0 17 Grad um den Nullpunkt des Lenkwinkelsignals wie in Abschnitt 5 2 4 beschrieben gegl ttet und die Anzahl der Nulldurchg nge anhand des Zahlalgorithmus bestimmt Da bei dem Lenkma SRR die Sensitivit t f r einzelne Aufgabentypen von der gew hlten Winkelabstandsgr e abh ngt wurden diese vor Untersuchungsbeginn gem stlund et al 2005 festgelegt F r Autobahnfahrten mit einer sekund ren kognitiven Aufgabe hatten stlund et al 2005 optimale Winkelabstandsgr en im Bereich von 0 1 bis 0 5 gefunden Die optimale Winkelabstandsgr e f r sekund re visuell manuelle Aufgaben lag bei 2 Da die Aufzeichnungsgenauigkeit des Lenkrad Gemeinsamkeiten der vier Experimente 76 winkels bei den beiden Fahrsimulatorvarianten der BMW Group bei 0 17 lag wurde f r Fahrten mit einer sekund ren kognitiven Aufgabe eine Winkelabstandsgr e von 0 4 verwendet F r eine sekund re visuell manuelle Aufgabe wurde die Winkelabstandsgr e von 2 bernommen 7 4 1 Ma e f r die Hypothesen berpr fung Neben dem Ziel einer effizienten Versuchsdurchf hrung mit einer berschaubaren Anzahl an Querregelungsma en muss auch bei der Auswertung darauf geachtet werden dass durch das Vorliegen von Multikollinearit t multivariate Verfahren nicht negativ beeinflusst werden vgl beispielsweise Bortz 1993 F r die
225. er F x S 680 443 47 134 Fehler V x F x S 552 297 53 789 Anmerkung ps 01 Literaturverzeichnis 263 Literaturverzeichnis AAM 2002 Statement of principles criteria and verification procedures on driver interactions with advanced in vehicle information and communication systems Version 2 0 Association of American Manufacturers http www umich edu driving guidelines AAM_DriverFocus_Guidelines pdf 20 07 2009 Atchley P amp Dressel J 2004 Conversation limits the functional field of view Human Factors 46 664 673 Barjonet P 2001 Transport psychology in Europe a historical approach In P E Barjonet Ed Traffic Psychology Today pp 13 29 Boston Kluwer Academic Publishers Beall A C amp Loomis J M 1996 Visual control of steering without course information Perception 25 481 494 Bengler K Bernasch J H amp L6wenau J P 1996 Comparison of eye movement behaviour during negotiation of curves on test track and in BMW Driving Simulator Annual Meeting of the Europe Chapter of the Human Factors and Ergonomics Society Groningen Bengler K Huesmann A amp Praxenthaler M 2003 Investigation of visual demand ina static driving simulator within the ADAM project Proceedings of the Annual Spring Conference of the Gesellschaft f r Arbeitswissenschaft e V GfA in M nchen Bengler K Praxenthaler M Theofanou D amp Eckstein L 2004 Investigation of visual d
226. er t 30 2 189 p lt 05 Unter der Bedingung Task Ohne Fremdverkehr fiel das Ma SRR2 f r die Fahrsimulatorvariante Projektion knapp nicht signifikant h her als f r die Variante Plasma t 30 1 610 n s Unter der Bedingung Task Mit Fremdverkehr war das Ma SRR2 f r die Fahrsimulatorvariante Projektion verglichen mit der Variante Plasma signifikant h her t 30 2 163 p lt 05 Experiment 2 121 Zur Beantwortung der Frage welche der Unterschiede signifikant ausfielen wurden vier einseitige t Tests f r abh ngige Stichproben gerechnet F r die Variante Plasma zeigten sich hochsignifikant h here SRR2 Werte f r die Fahrt Task Ohne Fremdverkehr im Vergleich zu der dazugeh rigen Basisfahrt t 15 6 209 p lt 001 Es fanden sich ebenfalls hochsignifikant h here SRR2 Werte f r die Fahrt Task Mit Fremdverkehr im Vergleich zu der dazugeh rigen Basisfahrt t 15 5 475 p lt 001 F r die Fahrsimulatorvariante Projektion zeigten sich unter der Bedingung Task Ohne Fremdverkehr verglichen mit der dazugeh rigen Basisfahrt hochsignifikant h here SRR2 Werte t 15 5 867 p lt 001 F r die Fahrt Task Mit Fremdverkehr fanden sich f r diese Fahrsimulatorvariante ebenfalls hochsignifikant h here SRR2 Werte verglichen mit der dazugeh rigen Basisfahrt t 15 4 952 p lt 001 Anhand von einseitigen t Tests f r abh ngige Stichproben wurde berpr ft unter
227. er ansonsten identischen Bedingungen vergleichen lassen sollte diese Frage anhand der vorliegenden Arbeit beantwortet werden Dazu wurden insgesamt vier Experimente an zwei statischen Fahrsimulatoren durchgef hrt Die untersuchten Bedingungen reichten dabei von einer starken Sichtfeldeinschr nkung bis hin zur Untersuchung des Einflusses von Referenzrahmen des Sichtfeldes sowie klassischer sekund rer Aufgabenbearbeitung als auch Unterschiede im Szenario durch Zu und Wegschalten von Fremdverkehr Bei den sekund ren Aufgaben wurde sowohl der Einfluss einer visuell manuellen Aufgabe als auch der Einfluss von zwei unter schiedlichen kognitiven Aufgaben berpr ft Speziell im Hinblick auf die Wirkung des Fremdverkehrs liegen noch nicht viele Erkenntnisse vor Chatziastros 2003 untersuchte gezielt die Wirkung eines einzelnen Fremdfahrzeugs Die Wirkung eines kontinuierlichen berholens von Fremdverkehr auf einer anderen Fahrspur wurde hingegen noch nicht betrachtet In Tabelle 6 1 sind alle untersuchten Einflussfaktoren zusammenfassend dargestellt Ein X kennzeichnet die Einflussfaktoren welche in dem entsprechenden Experiment genauer untersucht wurden F r experimental bergreifende Aussagen wurden in allen vier Experimenten die beiden Fahrsimulatorvarianten betrachtet Die brigen Einflussfaktoren wurden so auf die Experimente verteilt dass bei keinem Experiment zu viele Einflussfaktoren gleichzeitig betrachtet wurden Zus tzlich wurde
228. er der Sichtbedingung Standard und 5 Grad unterschieden sich die resultierenden Effektst rken um mehr als eine Stufe siehe Abbildung 11 2 Im Hinblick auf die drei TLC Berechungsvarianten konnte sehr h ufig ein Unterschied von mehr als einer Effektstufe festgestellt werden Ohne jede einzelne Bedingung genau zu analysieren schienen sich die Berechnungsvarianten TLC und TLCthresh hinsichtlich der Ergebnisse hnlicher zu sein F r die Bestimmung der absoluten Vergleichbarkeit wurden die Effektst rken f r einen direkten Vergleich der beiden Fahrsimulatorvarianten unter der Sichtbedingung Standard entsprechend gruppiert siehe Abbildung 11 4 CJ VARIANTE gE CJ Plasma Standard Basis Kassette Rechnen Bahn SDLP l lo WM Projektion Standard TLC mean t O t amp t TLC thresh Ol alla wl Effektst rken TLC per Gl egl Cy ec o O Q s LANEX LloL wL gro mittel klein kein SRR2 O wi SRRO4 e t Ot tl Effektrichtung der stabileren HFC O t t ef Querregelung SDST O ot ef o ZERO eT OT oF MLP et ot wt ot Abbildung 11 4 Effektstarkengruppierung zur Bestimmung der absoluten Vergleichbarkeit Experiment 4 195 Die absolute Vergleichbarkeit der beiden Fahrsimulatorvarianten war hinsichtlich der Basisfahrt f r alle Lenk und Spurma e gegeben Bei den Fahrten mit sekund rer Aufgabenbearbeitung traten jeweils ein bis
229. er mittig zur zentralen Leinwand sa und der Abstand zwischen Auge und Leinwand 3 3 Meter betrug Der Augpunkt war bei der Fahrsimulatorvariante Projektion auf 1 2 Meter festgelegt Die Bereiche der Leinwand auf denen das Bild projiziert wurde ergaben insgesamt ein horizontales Sichtfeld von 135 und ein vertikales Sichtfeld von 38 5 In Abbildung 7 1 sind die Abmessungen f r die Fahrsimulatorvariante Projektion zusammenfassend dargestellt 280 L ngenangaben in cm Abbildung 7 1 Abmessungen Fahrsimulatorvariante Projektion Gemeinsamkeiten der vier Experimente 70 7 1 2 Fahrsimulatorvariante Plasma Bei der Fahrsimulatorvariante Plasma war die Bildfl che durch drei winklig aneinander gestellte Plasmabildschirme realisiert Diese befanden sich unmittelbar oberhalb der Motorhaube damit das vertikale Sichtfeld nicht zu klein ausfiel Die Plasma bildschirme hatten eine Aufl sung von 1280x768 Pixel und eine Bildwiederholfrequenz von 70 Hz Die Sitzkiste war so aufgestellt dass der Fahrer mittig vor dem zentralen Bildschirm sa und der Abstand zwischen Auge und Bildschirm 1 98 Meter betrug Der Augpunkt war bei der Fahrsimulatorvariante Plasma ebenfalls auf 1 2 Meter festgelegt Insgesamt stand dem Fahrer ein horizontales Sichtfeld von 96 und ein vertikales Sichtfeld von 17 8 zur Verf gung Die Abmessungen f r die Fahrsimulatorvariante Plasma befinden sich in Abbild
230. ere Ma e welche sich um mehr als eine Effektstufe voneinander unterschieden Experiment 4 194 Die relative Vergleichbarkeit zwischen der Fahrsimulatorvariante Plasma und der Variante Projektion war in den meisten der 122 F lle einschlie lich der MLP gegeben In 16 F llen wurde die relative Vergleichbarkeit verletzt Besonders betroffen waren die Ma e TLCthresh TLCpct und LANEX die f r 10 der 16 Verletzungen innerhalb von vier Bedingungen verantwortlich waren Die anderen Verletzungen traten f r die Ma e SDLP MLP und SDST auf siehe Abbildung 11 3 Bei den Lenkma en konnte ein weiterer interessanter Trend festgestellt werden Alle Lenkma e zeigten f r die Sichtfeldeinschr nkung ausnahmslos die stabilere Quer f hrung Bei dem direkten Vergleich der beiden eingeschr nkten Sichtbedingungen Trapez und 5 Grad waren kaum Effekte festzustellen Einige wenige kleine bis mittlere Effekte zeigten wechselnde Richtungen Die MLP variierte in Richtung und Effektgr e f r den Vergleich der unterschied lichen Sichtbedingungen eher unsystematisch weswegen an dieser Stelle keine weiteren Interpretationen vorgenommen wurden Hinsichtlich der Vergleichbarkeit der Ergebnisse der Ma e ZERO und SRR2 bzw SRRo 4 kann festgehalten werden dass die Ergebnisse f r beide Ma e weitestgehend vergleichbar ausfielen vgl Abbildung 11 2 und Abbildung 11 3 Lediglich bei der Bearbeitung der kognitiven Aufgabe Bahn unt
231. ere Querf hrung interpretiert MLP Fahrer k nnen generell eher am linken oder rechten Spurmarkierungsrand fahren sowie relativ mittig in der eigenen Fahrspur Bei einer mehrspurigen Autobahn ist Messung der Querregelung 64 das Fahren auf der rechten Spur mit einer starken Ausrichtung an dem rechten Spurmarkierungsrand potentiell am sichersten Die Wahrscheinlichkeit einer Kollision mit einem schnelleren berholenden Fahrzeug ist am geringsten und der Seitenstreifen bietet bei eventuell auftretenden Problemen eine Ausweichm glichkeit Bei Fahrten auf der mittleren Fahrspur ist die Interpretation etwas schwieriger Hier d rfte eine Ausrichtung nach rechts aber ebenfalls als sicherer empfunden werden da der Verkehr auf der rechten Fahrspur in aller Regel langsamer ist bzw von dem eigenen Fahrzeug berholt wird Insgesamt ist es bei diesem Ma schwieriger von stabiler oder instabiler Quer regelung zu sprechen Es wird aber im Rahmen der vorliegenden Arbeit vermutet dass bei der Bearbeitung einer fordernden sekund ren Aufgabe aus den genannten Gr nden eher eine Ausrichtung zu dem jeweils rechten Fahrbahnrand erfolgen sollte Zielsetzung der Arbeit 65 6 Zielsetzung der Arbeit In Kapitel 4 wurde ausf hrlich die Problematik der bertragbarkeit von Ergeb nissen aus Fahrsimulatoruntersuchungen auf Realfahrten thematisiert Probanden zeigen beim Fahren in einem Fahrsimulator oft ein anderes Verhalten als w hrend einer Realfahrt Die G
232. erl utert Diese Erl uterungen gingen eher von einem im Raum unbewegten Beobachter aus Eine solche statische Tiefenwahrnehmung reicht aber alleine nicht aus um erfolgreich in einer dreidimensionalen Umgebung navigieren zu k nnen Insbesondere spielt das Navigieren auch f r das Autofahren eine entscheidende Rolle Daher sollen in den folgenden Abschnitten einige Erkl rungsans tze erl utert werden wie das visuelle System diese Navigationsaufgabe bew ltigt 3 1 Visuelle Wahrnehmung und Querregelung 3 1 1 Optischer und Retinaler Fluss Als wesentlich f r die Steueraufgabe im Allgemeinen wird der optische Fluss angesehen Dieser von Gibson vorgeschlagene Ansatz definierte den optischen Fluss als die Bewegung aller auf eine feste Bildebene projizierten Bildpunkte bei Vorw rts bewegung des Beobachters Gibson 1950 in Wilkie amp Wann 2002 Chatziastros 2003 veranschaulicht den optischen Fluss vereinfachend an einem Beispiel Optischer Fluss ist das was man auf einer Fotografie sieht wenn man die Kamera vor das Auge h lt die Blende ffnet einen Schritt nach vorne macht und die Blende wieder schlie t S 4 Fallen bei geradliniger Bewegung Bewegungsrichtung und Blickrichtung zusammen ist das Flussfeld radial und alle Flussvektoren entspringen einem gemein samen Expansionsfokus Dieses Flussfeld mit dem dazugeh rigen Expansionsfokus kann dazu verwendet werden bei dem Zusteuern auf ein bestimmtes Ziel den Kurs beizu behalten
233. ern Bewegungsparallaxe und Querdisparation spielen im Nahbereich und in einem mittleren Sichtbereich zwischen zwei und 30 Metern eine Rolle Verdeckung und die relative Gr e im Gesichtsfeld spielen ber den gesamten Entfernungsbereich eine Rolle Die relative H he im Gesichtsfeld wird erst ab einem mittleren Entfernungsbereich herangezogen Die atmosph rische Perspektive wird erst im Fernbereich wirksam Je nach Entfernungsbereich wird also eine andere Untermenge der genannten Tiefeninformationen vom visuellen System herangezogen um aus der zweidimensionalen Projektion der Umwelt auf die Retina eine dreidimensionale Umwelt zu rekonstruieren Welche der einzelnen Informationen in welchem Ausma bzw mit welcher Gewichtung unter verschiedenen Bedingungen herangezogen werden ist gem Goldstein 2002 ungekl rt Die Menschliche Wahrnehmung 25 2 3 Auditorische vestibul re und propriozeptive Wahrnehmung Neben der visuellen Wahrnehmung spielen auch andere Sinneskan le f r das Autofahren eine Rolle aber in weitaus geringerem Ma e W hrend den Muskeln und den darin befindlichen Propriozeptoren eine wichtige Rolle bei der Ausf hrung der Steuerkommandos ber Lenkrad sowie Gas und Bremspedal zukommt spielen diese bei der R ckmeldung nur eine untergeordnete Rolle Hier stehen als sensorische Informationen auf eine durchgef hrte Lenkbewegung die R ckstellkr fte des Lenkrades zur Verf gung oder der Widerstand des Bremspedals Die
234. erreicht wird In dem Plateau bleibt bis 20 vertikal und 35 horizontal die Empfindlichkeit gleich Daran anschlie end folgt der periphere Bereich D in welchem die Schwelle ansteigt bis zur Grenze des binokularen Bereichs Eingezeichnet in Abbildung 2 3 ist noch der monokulare temporale Randbereich E Wie bereits geschildert geben die Photorezeptoren das Lichtsignal als elektrisches Impulsmuster verschl sselt ber eine Zwischenschicht an die retinalen Ganglienzellen und dann an den Sehnerv weiter In dieser Zwischenschicht bernehmen sogenannte Horizontalzellen Bipolarzellen und Amakrinen eine Vorverarbeitung des optischen Signals bevor es an die retinalen Ganglienzellen und schlie lich ber den Sehnerv an die zentralen Sehzentren weitergeben wird Die Verarbeitung in der Zwischenschicht ist dabei durch eine starke Signalkonvergenz gekennzeichnet denn den 125 Millionen Photo rezeptoren pro Auge stehen jeweils eine Million Ganglienzellen gegen ber die geb ndelt dann den Sehnerv bilden Die retinalen Ganglienzellen sind dabei in sogenannten rezeptiven Feldern organisiert Ein solches rezeptives Feld korrespondiert mit einem entsprechenden Fleck auf der Retina Es besteht aus dem rezeptiven Feldzentrum und dem darum liegenden retinalen Bereich der rezeptiven Feldperipherie Lichtreize auf das rezeptive Feldzentrum haben je nach Art des rezeptiven Felds entweder eine aktivierende oder eine hemmende Wirkung Lichtreize auf die Feldper
235. erte deuten auf einen kleineren Sicherheitskorridor hin und wurden vor Beginn der Experimente als stabilere Querregelung festgelegt vgl Abschnitt 5 3 Gleichzeitig Experiment 2 129 deuteten die h heren SDLP Werte gr ere Schwankungen in der Spurposition an Zur Deutung dieser Unstimmigkeit muss der Gedanke des Sicherheitskorridors revidiert werden Vor dem Hintergrund dieses Ergebnisses und unter Einbeziehung der SRRo 4 Werte die f r die Basisfahrt eine erh hte Lenkaktivit t zeigten sorgte wahrscheinlich die erh hte Lenkaktivitat f r die niedrigen und damit instabileren TLCmean Werte bei der Basis fahrt H ufigere und eventuell abruptere Lenkbewegungen sorgten f r eine extremere Ausrichtung der Fahrzeugachse zur Spurbegrenzung hin und damit auch eher f r kleinere TLCmean Werte w hrend kleinere sanftere Lenkbewegungen das Gegenteil bewirkt haben k nnten Eventuell sorgte bei der kognitiven Aufgabe die eintretende Tunnelsicht vgl Murata 2004 oder Crundall et al 1999 daf r dass die Variabilit t der Spurposition insgesamt abnahm dies aber durch erh hte und abruptere Lenkbewegungen erreicht wurde Die bereits in Experiment 1 ge u erte Hypothese dass die Fahrsimulatorvariante Projektion eine stabilere Querregelung w hrend einer Basisfahrt zeigt hier Hypothese 2a musste f r Experiment 2 verworfen werden F r die SDLP bei der sich in Experiment 1 f r die Standardsicht eine signifikante Stabilisierung bei der F
236. erwood et al 1999 k nnte als ein Hinweis darauf gesehen werden dass fortge schrittene Fahrer gelernt haben die f r die Kurvennavigation wichtige Information des Tangentenpunkts peripher zu verarbeiten Auch die Tatsache dass Flussinformationen einen Beitrag zur Querregelung leisten vgl Wilkie amp Wann 2002 oder Chatziastros et al 1999 l sst vermuten dass das periphere Sehen eine Rolle bei der Querregelung spielt Diese Flussinformationen werden ber die gesamte Retina verteilt wahrgenommen Allerdings konnten Chatziastros et al 1999 mit verbesserter Grafik den Befund von Land und Horwood 1995 dass der Nah bereich eine Verbesserung der Querregelung mit sich bringt nicht replizieren Groeger 2001 weist darauf hin dass das Blick und Fixationsverhalten dar ber hinaus von der Komplexit t der Fahrszene sowie der Fahraufgabe abh ngt Weitere Hinweise auf die Rolle des peripheren Sehens lieferten Summala Nieminen und Punto 1996 Sie f hrten ein Experiment durch bei welchem Fahranf nger und fortgeschrittene Fahrer in Realfahrten auf einem abgesperrten Gel nde einen Lastwagen m glichst nur mittels peripheren Sehens in der Spur halten sollten Die foveale Fixierung wurde dabei anhand von drei unterschiedlichen Displaypositionen variiert Die drei Positionen waren die untere Kante der Windschutzscheibe rechts neben dem Tacho und rechts unten in der Mittelkonsole Der resultierende Winkel zwischen der Position des Displays
237. ese Abbildung der Punkte auf nicht korrespondierende Punkte der Retina wird Quer disparation genant Das visuelle System verrechnet diese Information und nutzt sie zum Stereosehen Sie ist neben der Konvergenz die einzige Tiefeneinformation welche zwingend zwei Augen voraussetzt Metzger 1975 nennt als weitere Tiefeninformation noch den Schattenwurf innerhalb von Oberfl chen und den Schlagschatten von Objekten Der Schattenwurf innerhalb von Objekten erleichtert es vor allem bei etwas weiter entfernten Objekten Tiefen und Erhebungen in der Oberfl chenstruktur wahrzunehmen Metzger 1975 misst dem Schattenwurf innerhalb von Objektfl chen eine gr ere Bedeutung f r die Tiefenwahrnehmung bei als den Schlagschatten Gem Hoffman 2003 spielen Schlag schatten aber durchaus eine Rolle wenn es darum geht Objektbewegungen im Raum zu interpretieren Die menschliche Wahrnehmung geht dabei offensichtlich von der Pr misse aus dass vorhandene Lichtquellen station r sind Schatten geben dar ber hinaus wichtige Informationen ber die dreidimensionale Beschaffenheit von Objekten Zimbardo 1992 Die genannten Tiefeninformationen sind jeweils nur in bestimmten Entfernungs bereichen zum Beobachter verf gbar Goldstein 2002 zitiert hierzu Cutting und Vishton 1995 Die Akkomodation und Konvergenz sind nur in einem Nahbereich zwischen 0 und zwei Metern wirksam Birbaumer und Schmidt 1999 nennen f r die Konvergenz einen Bereich bis sechs Met
238. esem Verkehrsmittel sicherer zu gestalten und die Anzahl der Verkehrstoten weiter zu reduzieren Dieses Ziel wurde fr her vor allem durch technische Entlastungen bei der prim ren Fahraufgabe anhand von aktiven und passiven Sicherheitssystemen erreicht In der heutigen Zeit liegt ein weiterer Schwerpunkt darin die Ablenkungswirkung von Fahrer informationssystemen welche keinen Bestandteil der prim ren Fahraufgabe darstellen abzusichern Ein wichtiges Werkzeug in diesem Absicherungsprozess ist dabei der Fahrsimulator der die L cke zwischen Einfachmethoden wie beispielsweise dem Lane Change Test und technisch aufw ndigen Realfahrten schlie t In Abh ngigkeit von der zu beantwortenden Frage kann der Einsatz eines dynamischen Fahrsimulators unum g nglich sein oftmals ist aber f r die Beantwortung der Ablenkungswirkung eines neuen Fahrerinformationssystems die Untersuchung an einem kosteng nstigeren statischen Fahrsimulator ausreichend Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden vier Untersuchungen an zwei statischen Fahrsimulatorvarianten die sich haupts chlich in der Art der Bildgebung unterschieden durchgef hrt Es interessierte ob durch diese Unterschiede zwischen den Varianten auch Unterschiede in den Untersuchungsergebnissen hinsichtlich bedeutsamer und oft erhobener Spur und Lenkma e auftraten Zu diesem Zweck wurden an den beiden Fahrsimulatorvarianten unterschiedliche Bedingungen getestet und deren Einfluss auf die Querreg
239. f hrung und Instruktion 4444444snnnn nn nennen nnnnnnn nennen 84 8 3 ETO CD MISS Oe nee een 85 8 3 1 Aufbereitung der Fahrdaten me seen ea 85 8 3 2 Hypothesen berpr fung u Sao 86 8 3 3 Subjektive Bewertung hasse eek 92 8 3 4 Qualitative Effektst rkenbetrachtung 2444ssnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennnnnnnen 93 8 4 DISKUSSION an ae danas ce sate duane ce RARE EA rue ARE een 96 9 Experiment 2 Der Einfluss von sekund rer Aufgabenbearbeitung Fremdverkehr und Fahrsimulatorvariante auf die Querregelung uuuss2224eeennnnnnnennnnnnnnnnnnnnnnnnnennnnnnn en 101 91 Z8al der Untersuchung sans een 101 9 2 Methode kei kenne 104 9 2 1 Versuchspefsonen iuisue ie ee 104 92 2 N EISUCHSPIAN are ten Ani Se AIVARA TEAR EINE wees une tea aus 105 9 2 3 Material und Ger te ng Ener 108 9 2 4 Versuchsdurchf hrung und Instruktion 4444444snnen eter nnnnnnnnnnnnnn nenn 109 GIS Ergebnisse a ee ken 111 9 3 1 Aufbereitung der Fahrdaten u 4424444444AHRHRRRn nn nenn namen 111 9 3 2 Hypothesen berpr fung ara Een erkenne 113 9 3 3 Subjektive Bewertung us44444s0nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 123 9 3 4 Qualitative Effektst rkenbetrachtung 244404444nnnnnnnnnnnnnennnnnnnnennn nn 125 OAs Diskussion neue ee ne oe ee ee hia 128 10 Experiment 3 Der Einfluss von sekund rer Aufgabenbearbeitung F
240. f r die Variante Projektion 185 Ma SRRO 4 Mittelwerte und Standardfehler getrennt nach Bedingung er ee see 186 Ma SRRO 4 einseitige t Test Ergebnisse f r die Variante Plasma 187 Ma SRRO 4 einseitige t Test Ergebnisse f r die Variante Projektion au annehmen been 187 Tabellenverzeichnis Tabelle 11 15 Tabelle 11 16 Tabelle 11 17 Tabelle 11 18 Tabelle 11 19 Tabelle A 1 1 Tabelle A 1 2 Tabelle A 1 3 Tabelle A 1 4 Tabelle A 1 5 Tabelle A 1 6 Tabelle A 1 7 Tabelle A 1 8 Tabelle A 1 9 Tabelle A 1 10 Tabelle A 1 11 Tabelle A 2 1 Tabelle A 2 2 Tabelle A 2 3 Tabelle A 2 4 Tabelle A 2 5 Tabelle A 2 6 Tabelle A 2 7 Tabelle A 2 8 Tabelle A 2 9 Tabelle A 2 10 Tabelle A 2 11 Tabelle A 2 12 Tabelle A 2 13 Tabelle A 2 14 Tabelle A 2 15 Tabelle A 2 16 Tabelle A 2 17 Tabelle A 2 18 Tabelle A 2 19 Tabelle A 2 20 Tabelle A 3 1 Tabelle A 3 2 Tabelle A 3 3 Tabelle A 3 4 Tabelle A 3 5 11 Ma SRR2 Mittelwerte und Standardfehler getrennt nach BCCI UNG 252255 rn E en he E az da davon T 188 Ma SRR2 einseitige t Test Ergebnisse f r die Variante Plasma 189 Ma SRR2 einseitige t Test Ergebnisse f r die Variante Projektion 189 Beurteilung der Ablenkungswirkung der jeweiligen Fahrt mit sekund rer Aufgabenbearbeitung Mittelwerte und Standardfehler f r die Sichtbedingung Standard uussssssnnnnnnnennnnnnnennnnneeenn nn 190
241. fehler VARIANTE Plasma Projektion Mir 1 75 0 03 11 80 0 02 Basis 714 81 0 FAHRT FREMDVERKEHR Ohne 1 81 0 03 1 87 0 03 Task Mit 11 76 0 03 1 79 0 03 Ohne 1 86 0 03 1 84 0 04 Tabelle A 2 11 Ma HFC Mittelwerte und Standardfehler VARIANTE Plasma Projektion Mit 0 02 0 01 0 02 0 00 Basis Ohne 0 01 0 00 0 02 0 00 FAHRT FREMDVERKEHR Mit 0 02 0 00 0 03 0 00 Task Ohne 0 02 0 00 0 03 0 01 Tabelle A 2 12 Ma ZERO Mittelwerte und Standardfehler VARIANTE Plasma Projektion Mi 13 73 0 49 4 49 0 48 Basis FAHRT FREMDVERKEHR Ohne 3 15 0 31 3 79 0 39 Task Mit 5 62 0 67 6 33 0 80 Ohne 5 26 0 74 5 22 0 57 Anhang A 2 233 A 2 3 Ergebnistabelle der Varianzanalyse A 2 3 1 Task visuell manuell Tabelle A 2 13 Ma SDLP Ergebnisse der Varianzanalyse Source as df F Np Between subjects VARIANTE V 0 041 1 3 789 0 112 Fehler V 0 322 30 Within subjects FREMDVERKEHR R 0 000 1 0 079 0 003 VxR 0 001 1 0 242 0 008 Fehler R 0 095 30 FAHRT F 0 258 1 55 421 0 649 VXF 0 005 1 0 972 0 031 Fehler F 0 140 30 RxF 0 000 1 0 099 0 003 VxRxF 0 002 1 0 580 0 019 Fehler Rx F 0 122 30 Anmerkung
242. fekt der kognitiven Aufgabe Bahn bei der unver nderten Fahrsimulatorvariante Plasma nicht mehr nachweisen lie wurde vermutet dass sich diese Aufgabe in ihrer Wirkung grundlegend von der kognitiven Aufgabe Rechnen aus Experiment 2 unterschied Die generelle Verbesserung der absoluten Vergleichbarkeit wies auf einen Einfluss der neuen Projektionsleinwand hin Dennoch konnte auch nicht ausgeschlossen werden dass durch das between Design in Experiment 2 im demografischen Fragebogen nicht erfasste versuchspersonenbedingte Unterschiede in den Gruppen f r das tendenziell bessere Abschneiden der Fahrsimulatorvariante Plasma verantwortlich gewesen waren Aus diesen Gr nden wurde ein weiteres Experiment durchgef hrt welches durch einen direkten Vergleich gezielt m gliche Unterschiede zwischen den beiden kognitiven Aufgaben herausfinden sollte Au erdem wurde in anderer Operationalisierung die Sichtfeldeinschr nkung aus Experiment 1 welches ber nicht intendierte Unterschiede im Lenkwiderstand verf gt hatte wiederholt Experiment 4 170 11 Experiment 4 Einfluss von sekund rer Aufgabenbearbeitung Fahrsimulatorvariante und peripherem Sehen auf die Querregelung 11 1 Ziel der Untersuchung Das Experiment sollte Gr e und Richtung von vier Einflussfaktoren bestimmen Drei der Einflussfaktoren die statische Fahrsimulatorvariante die Bearbeitung von unterschiedlichen sekund ren Aufgaben w hrend des
243. ffekt auf F r die Variante Projektion galt diese Aussage auch f r die Lenkma e Auch diese zeigten bis auf das Ma SRR0 4 gro e Effekte Die mittlere Effektstarke des Ma es SRR0 4 unterschied sich aber nicht um mehr als eine Effektstufe so dass das Verhalten dieser Ma e gem Abschnitt 7 4 2 als vergleichbar angesehen werden kann Das Ma MLP zeigte f r die Sichtfeldeinschr nkung den stabileren Wert bzw eher eine Ausrichtung des Fahrzeugs zur rechten Spurmarkierung hin F r ein Vorliegen von relativer Vergleichbarkeit der Fahrsimulatorvarianten wurde postuliert dass sich die Effektst rken derselben Bedingungen nicht um mehr als eine Effektstufe unterscheiden d rfen Hier zeigte sich gem Abbildung 8 3 f r alle Ma e bis auf die Lenkma e SRR2 SRRo 4 und ZERO relative Vergleichbarkeit Bei diesen Ma en unterschieden sich die Effektst rken um mehr als eine Stufe Am gr ten fiel der Unterschied zwischen den Fahrsimulatorvarianten bei dem Ma ZERO aus Der Effekt bei der Variante Projektion war gro w hrend es bei der Variante Plasma keinen Effekt gab Unter absoluter Vergleichbarkeit wird das Vorliegen keines oder eines kleinen Effekts zwischen den beiden Fahrsimulatorvarianten innerhalb einer Sichtbedingung verstanden vgl Abschnitt 7 4 2 Experiment 1 95 F r eine bessere bersicht sind die Effektst rken in Abbildung 8 4 entsprechend gruppiert VARIANTE 5 Grad Standard Effek
244. fgabe Task visuell manuell konnte f r alle Probanden f r die statistische Auswertung heran gezogen werden In einem n chsten Schritt wurde eine Streckenk rzung als Grundlage f r die weitere statistische Auswertung vorgenommen Da alle drei sekund ren Aufgaben den selben Startpunkt hatten musste die Streckenk rzung analog zu Experiment 3 lediglich bezogen auf das Ende der Fahrt vorgenommen werden Dabei wurden die Fahrten mit sekund rer Aufgabenbearbeitung auf eine einheitliche L nge ausgehend vom Startpunkt normiert Die Basisfahrten wurden anhand der Streckenkilometer in ihrer L nge entsprechend angepasst Es wurde angenommen dass durch dieses Vorgehen Fehler bei kr mmungssensitiven Ma en ausgeschlossen wurden Inwieweit die vorgegebene Geschwindigkeit von 120 km h mit dem Toleranz bereich von 15 km h eingehalten worden war wurde anhand der Kontrollvariable Geschwindigkeits berschreitung in jedem Datenprotokoll berpr ft Die Analyse dieser Kontrollvariable ergab dass keiner der Probanden den Toleranzbereich um mehr als 10 ber bzw unterschritten hatte Die Grundlage f r die n chsten Schritte bildeten somit 672 Dateien von 28 Probanden Die elf Ma e bzw Berechnungsvarianten wurden f r alle Dateien analog zu den vorherigen Experimenten berechnet F r die Berechnung der Ma e SRR HFC und TLC wurde wiederum das Programm Matlab Version 6 5 1 herangezogen Die brigen Ma e wurden direkt in der Date
245. ftware schwarze Fl chen auf die Szenerie gelegt werden Das Ergebnis war ein Fahr eindruck wie bei der Modifikation Plasma was ein Vergleich von Abbildung 10 1 und Abbildung 10 2 anschaulich zeigt bef a sail Abbildung 10 2 Modifikation Plasma Experiment 3 141 Um eine gewisse Vergleichbarkeit ber alle Experimente hinweg sicherzustellen wurden die gefahrene Strecke der Startpunkt f r die Versuchsfahrten und die Konfiguration des Fremdverkehrs ohne nderungen von Experiment 2 bernommen Fremdverkehr war bei Experiment 3 zur Steigerung der externen Validit t bei allen Einzelfahrten gegeben F r die Eingew hnungsfahrt wurde ein separater Aufsetzpunkt gew hlt siehe Abbildung 10 3 F r eine direkte Vergleichbarkeit der beiden Aufgaben typen ohne Konfundierung durch Unterschiede im Streckenverlauf wurden die beiden Aufgabentypen anhand einzelner Versuchsfahrten realisiert Zus tzlich wurde die Anzahl der Aufgabendurchg nge von zwei auf drei erh ht um den Anteil an Datenausf llen m glichst gering zu halten Ein Aufgabendurchgang bestand bei der sekund ren kognitiven Aufgabe Bahnauskunft aus einer Abfrage Die sekund re visuell manuelle Aufgabe Kassette wurde wegen der K rze der Aufgabe zweimal unmittelbar hintereinander durchgef hrt vgl Experiment 2 Die gefahrene Strecke pro Aufgabe verk rzte sich damit wie in Abbildung 10 3 dargestellt Eingew hnungsfahrt Streckenende
246. g Zun chst wurden f r alle 31 Probanden die zweiten und dritten Durchg nge aller Fahrten in MS Access importiert und auf etwaige Fehler bei der Datenaufzeichnung kontrolliert Es wurden in den 744 Daten Experiment 3 145 protokollen keine Fehler gefunden welche anhand der Videomitschnitte h tten korrigiert werden m ssen In einem n chsten Schritt konnte die Streckenk rzung als Grundlage f r die weitere statistische Auswertung vorgenommen werden Da beide Aufgaben denselben Startpunkt hatten musste die Streckenk rzung bezogen auf das Ende der Aufgaben bearbeitung vorgenommen werden Dabei wurden die Fahrten mit sekund rer Aufgaben bearbeitung auf eine einheitliche L nge ausgehend vom Startpunkt normiert Die Basis fahrten wurden anhand der Streckenkilometer in ihrer L nge entsprechend angepasst Es wurde angenommen dass durch dieses Vorgehen Fehler bei kr mmungssensitiven Ma en ausgeschlossen wurden Inwieweit die vorgegebene Geschwindigkeit von 120 km h mit dem Toleranz bereich von 15 km h eingehalten worden war konnte anhand der Kontrollvariable Geschwindigkeits berschreitung in jedem Datenprotokoll berpr ft werden Die Analyse dieser Kontrollvariable ergab dass bei zwei Probanden mehr als 10 der Geschwindigkeitsmesswerte ber alle Fahrten hinweg au erhalb des Toleranzbereichs lagen Diese Probanden wurden von der weiteren Auswertung ausgeschlossen Dar ber hinaus ergab diese Geschwindigkeitsbetrachtung
247. g 8 2 Der dem Probanden zugewandte Teil der Scheuklappen war schwarz angestrichen Die Scheuklappen konnten auf das Gestell der Refraktions brille aufgesteckt werden und verhinderten so ein seitliches Eindringen von Licht Ein seitliches Vorbeisehen an der Brille und somit eine Vergr erung des Sichtfeldes konnte auf diese Weise ausgeschlossen werden Abbildung 8 2 Resultierender Sichtausschnitt und Refraktionsbrille mit Scheuklappen Der resultierende Sichtausschnitt ist im linken Teil von Abbildung 8 2 dargestellt Die eigentlich nicht sichtbare Fahrszene wurde zur Verdeutlichung der Sichtein schr nkung halb transparent dargestellt Zur Erfassung der demografischen Daten sowie der subjektiven Beurteilung der einzelnen Fahrten wurden zwei Frageb gen eingesetzt Diese fanden bereits bei der BMW Group Verwendung und wurden f r die aktuelle Untersuchung entsprechend angepasst Der Fragebogen A1 erfasste die demografischen Daten der Fragebogen A2 die subjektive Beurteilung der einzelnen Fahrten Dieser Fragebogen lag in zwei Auspr gungen A2a und A2b vor um die Besonderheiten der beiden Sichtbedingungen gezielt erfassen zu k nnen Anhand entsprechender Fragen von Fragebogen A2a bzw A2b wurde das Auftreten von belkeit durch das Fahren im Fahrsimulator sowie Experiment 1 84 erg nzende Anmerkungen zu dem Versuch und den Fahrsimulatorvarianten erfasst Die Frageb gen befinden sich in Anhang A 1
248. g allein lassen sich aber wie Goldstein 2002 bemerkt keine absoluten Entfernungsinformationen ableiten Mit der Relativen H he im Gesichtsfeld ist gemeint dass Objekte die sich an h herer Position im Gesichtsfeld befinden als weiter entfernt angesehen werden Diese Regel f r die Bewer tung von Tiefe ist eng mit dem Vorhandensein einer Horizontlinie verkn pft und gilt f r Objekte unterhalb der Horizontlinie Oberhalb der Horizontlinie kehrt sich die Regel um Hier werden Objekte mit einer h heren Position als n her gelegen angesehen Auch die Relative Gr e im Gesichtsfeld kann f r die Einsch tzung der r umlichen Tiefe eingesetzt werden Hier nutzt das visuelle System die Tatsache dass gleich gro e Gegenst nde in unterschiedlichen Entfernungen auch unterschiedlich gro e Bereiche im Gesichtsfeld abdecken Bei ungleich gro en Gegenst nden deren Gr enverh ltnisse dem Betrachter dennoch bekannt sind kann die Gewohnte Gr e von Gegenst nden herangezogen werden um die Positionierung der Objekte zueinander abzusch tzen Auch bei einem einzelnen Gegenstand kann die Gr e des Bereichs den der Gegenstand abdeckt f r eine Entfernungsabsch tzung herangezogen werden Die Atmosph rische Perspektive bezeichnet die Tatsache dass weiter entfernte Objekte durch Staub Wasserpartikel und hnliches unsch rfer erscheinen als nah gelegene Objekte Eine weitere Tiefeninformation liefert die Lineare Perspektive Durch die lineare Perspe
249. gab dass keiner der Probanden das Kriterium erreichte Der h chste Anteil lag bei 15 9 Die nach folgenden Ergebnisse beziehen sich somit auf 21 Probanden 8 3 2 Hypothesen berpr fung Zur berpr fung der aufgestellten Hypothesen wurde getrennt f r alle vier Ma e eine zweifaktorielle Varianzanalyse mit vollst ndiger Messwiederholung gerechnet Da sich die einzelnen Ma e in ihrer Aussage unterscheiden und das Verhalten dieser Ma e f r verschiedene Bedingungen nicht vollst ndig gekl rt ist vgl Kapitel 5 wird auch die Hypothesenpr fung getrennt nach Ma en durchgef hrt Als Voraussetzung f r die Anwendung einer zweifaktoriellen Varianzanalyse werden in der Literatur Normal verteilung Varianzhomogenitat und Sph rizit t genannt vgl beispielsweise Bortz 1993 Laut Bortz 1993 S 303 spielen Verletzungen der ersten beiden Voraussetzungen keine Rolle wenn die Stichprobenumf nge hinreichend gro und gleich sind Bei der Experiment 1 87 vorliegenden Untersuchung waren gleich gro e Zellumf nge gegeben Eine Anzahl von 21 Probanden in einem vollst ndigen Messwiederholungsdesign wurde als hinreichend gro er Stichprobenumfang eingestuft Die bei Messwiederholung geforderte Spharizitat spielt bei zweifach gestuften Faktoren keine Rolle Hussy amp Jain 2002 S 198 Es wurde deshalb davon ausgegangen dass das Rechnen einer Varianzanalyse nicht zu progressiven Entscheidungen aufgrund von Voraussetzungsverletzungen f hrt
250. gan 1999 Der Einsatz von Fahrsimulatoren bietet einige Vorteile Im Vergleich zu Untersuchungen mit einem realen Fahrzeug auf realen Stra en oder einem Testgel nde sind die Durchf hrungszeit und damit auch die Kosten niedriger vgl Kemeny amp Panerai 2003 Ein weiterer Vorteil wird in der M glichkeit gesehen exakte wiederholbare Versuchsbedingungen zu schaffen Diese Versuche bringen au erdem keine Gef hrdung des Probanden mit sich So ist es m glich simulierte Gefahrensituationen zu schaffen und gef hrdungsfrei zu beobachten wie der Proband auf diese reagiert vgl Uhr Felix Williams amp Krueger 2003 Auch ist es in Fahrsimulatoren oft einfacher die relevanten Messwerte zu erfassen als ein reales Fahrzeug entsprechend zu instrumentieren Hier helfen zwar Fortschritte in der Messtechnik in der Vergangenheit wurde aber auch schon ein Tank mit F rbemittel am Fahrzeugboden montiert um ber die Farbtropfen die Spur des Fahrzeugs verfolgen zu k nnen vgl Zwahlen Adams amp DeBald 1988 F r die unterschiedlichen Forschungsgebiete bzw Forschungsaufgaben wurden verschiedene Typen von Fahrsimulatoren entwickelt die sich in Ausstattung und Komplexit t unterscheiden Im folgenden Abschnitt soll ein berblick ber diese Fahr simulatortypen gegeben werden 4 1 Fahrsimulatortypen Kemeny und Panerai 2003 beschreiben einen Fahrsimulator als ein System welches f r einen Fahrer eine koh rente multi sensorisch erfassbar
251. ge Verletzungen der Spharizitat wurden mit der Korrektur nach Greenhouse Geisser abgefangen F r Einzelvergleiche zur gezielten Hypothesenpr fung wurde das strenge Kriterium angewendet vgl Abschnitt 8 3 2 Experiment 4 180 F r einen ersten berblick werden Mittelwerte und Standardfehler nach Ma und Bedingung aufgeschl sselt dargestellt In diese Darstellung gehen die Daten aller 28 Probanden inklusive der Ausrei erwerte ein da diese Ausrei erwerte bei einzelnen Ma en als individueller Fahrstil interpretiert wurden vgl Experiment 1 11 3 2 1 SDLP Standardabweichung der lateralen Position In Tabelle 11 3 sind getrennt nach Bedingung die Mittelwerte mit den dazuge h rigen Standardfehlern f r das Ma SDLP dargestellt Tabelle 11 3 Ma SDLP Mittelwerte und Standardfehler getrennt nach Bedingung VARIANTE Plasma Projektion SICHT SICHT Zeilen Standard Trapez 5 Grad Standard Trapez 5 Grad mittel werte X Baai 0 19 0 22 0 29 0 19 0 20 0 27 0 23 i 0 01 0 02 0 02 0 01 0 01 0 02 0 01 mr 0 29 0 28 0 35 0 27 0 29 0 34 0 30 0 02 al 0 03 0 02 0 02 0 01 0 02 0 02 0 01 FAHRT ae 0 16 0 20 0 24 0 15 0 20 0 24 0 20 Bahn 0 01 0 01 0 01 0 01 0 01 0 02 0 01 ai 0 15 0 19 0 24 0 15 0 18 0 23 0 19 Rechhani 0 01 0 01 0 02 0 01 0 01 0 01 0 01 ae 0 20 0 22 0 28 0 19 0 2
252. gef hrt Der erste von insgesamt zwei Versuchsterminen die jeweils ca 1 5 Stunden dauerten begann nach der Begr ung mit der berpr fung der Sehf higkeit des Pro banden Ergab der Sehtest keine kritischen Defizite wechselten Proband und VL in den eigentlichen Versuchsraum Dort f llte der Proband zun chst den demografischen Fragebogen C1 aus Im Anschluss daran wurde der Proband in die erste Modifikation eingewiesen Nach dem Anpassen der Sitzeinstellung wurde berpr ft ob die Augenh he des Probanden mit den vorgegebenen 1 20 Metern bereinstimmte Nun konnte sich der Proband im Rahmen einer f nfmin tigen Eingew hnungsfahrt mit der Modifikation vertraut machen Dabei lernte der Proband auch den akustischen Hinweisreiz kennen der bei zu gro en Geschwindigkeitsabweichungen von der Vorgabe erklang Nach dieser Fahrt gaben alle Probanden an sich ausreichend f r den Versuch vorbereitet zu f hlen Nun wurde der Proband als erstes in die sekund re visuell manuelle Aufgabe Kassette eingewiesen und bekam die M glichkeit die Aufgabe einmal im Stand zu ben Sobald alle Fragen zu dieser Aufgabe gekl rt waren erkl rte die VL das Prinzip der sekund ren kognitiven Aufgabe Bahnauskunft Dazu wurde dem Probanden zun chst das Ziel der Aufgabe der Aufbau der Karten sowie die Bedienung des Telefons erkl rt Zu bungszwecken durchlief der Proband einmal vollst ndig den Dialog Die bungsverbindung musste sich der Prob
253. gelung bedeutet dies dass der erhobene Wert identisch oder in eng gesteckten Grenzen vergleichbar ausf llt Relative Validit t ist gegeben wenn die verglichenen Werte einen eindeutigen Trend aufweisen aber nicht absolut berein stimmen In einem berblick zeigte Blana 1996 dass Fahrsimulatoren bez glich der getesteten Aspekte in den meisten F llen relative Validit t erreichen Ein hnliches Bild ergaben auch andere Validierungsstudien Bengler Bernasch und L wenau 1996 konnten zeigen dass f r das Blickverhalten in einem statischen Fahrsimulator gegen ber einer Realfahrt auf einer Teststrecke relative Validit t gegeben ist Eine neuere Studie zur emotionalen Vergleichbarkeit von Realfahrt und simulierter Fahrt von Uhr et al 2003 konnte nachweisen dass die hervorgerufenen Emotionen in einem Fahrsimulator durch aus mit denen bei einem realen Training vergleichbar sind Fahrsimulatoren und Fahrsimulation 42 In einer Untersuchung des Kurvenfahrens wies Jamson 1999 die relative Valididt t eines statischen Fahrsimulators nach Interessant an dieser Untersuchung ist dass hier nicht direkt eine Realfahrt mit der Fahrt am Fahrsimulator verglichen wurde sondern aus dem relativen Verhalten der Fahrergruppen Anf nger und Fortgeschrittene aus einer anderen Untersuchung mit Realfahrt Cavallo Brun Dei Laya amp Neboit 1988 auf die Validit t des Fahrsimulators geschlossen wurde Engstr m Johansson und stlund 2005 fanden
254. glichten ein st rungsfreies berwachen des Probanden Die Instruktion des Probanden erfolgte mittels eines Standardmikrofons ber Lautsprecher die in der Sitzkiste verbaut waren Zur Bestimmung der demografischen Daten und des subjektiven Eindrucks bez glich der einzelnen Fahrten wurden die Frageb gen B1 und B2a bzw B2b eingesetzt vgl Anhang A 2 Ihre Inhalte entsprachen denen von Experiment 1 vgl Abschnitt 8 2 3 9 2 4 Versuchsdurchf hrung und Instruktion Der Versuch fand im Zeitraum vom 23 03 05 14 04 05 im Forschungs und Innovationszentrum FIZ in M nchen statt und wurde vollst ndig von der Autorin durchgef hrt Die Bedienkonsole der VL befand sich in demselben Raum wie der Fahrsimulator war aber ca 15 Meter entfernt Sichtkontakt zwischen dem Probanden und der VL war aufgrund eines Molton Vorhanges zur Abdunkelung des Fahrsimulators nicht gegeben Eine Beeinflussung der Fahrleistung durch die Anwesenheit der VL kann somit ausgeschlossen werden Jeder Proband kam zu einer einst ndigen Sitzung Nach der Begr ung f llte der Proband zun chst den demografischen Fragebogen B1 aus Nach dem Einstellen des Sitzes wurde von der VL ausgemessen ob der Proband die Einstellung so vorgenommen Experiment 2 110 hatte dass seine Augenh he den softwareseitig vorgesehenen 1 2 Metern entsprach Nach ggf notwendigen Sitzanpassungen lernte der Proband die jeweilige statische Fahrsimulatorvariante in einer f nfmin tigen Eingew
255. h aus dem Vorliegen von relativer Validit t jedoch nicht ableiten Hierf r ist neben der Gleichsinnigkeit des Trends auch die Gr e oder H he des Trends bzw die relative H he zwischen den einzelnen Bedingungen ausschlaggebend Somit ist es schwer vorherzusagen ob Ergebnisse welche f r einen bestimmten Fahrsimulator gefunden wurden auch f r einen anderen Fahrsimulator G ltigkeit besitzen Im Rahmen des ADAM Projekts wurden die Ergebnisse eines dynamischen und eines statischen Fahrsimulators hinsichtlich sekund rer Aufgabenbearbeitung untersucht Bengler Praxenthaler Theofanou amp Eckstein 2004 Hier wurde haupts chlich der Einfluss visuell manueller Aufgaben berpr ft In beiden Fahrsimulatoren zeigte sich ein signifikanter Einfluss der sekund ren Aufgabenbearbeitung Allerdings zeigten Korrelationsrechnungen dass sich einige der untersuchten Aufgaben in Bezug auf die Querregelung erheblich voneinander unterschieden was auf die vorhandenen bzw fehlenden Bewegungsreize zur ckgef hrt wurde Aus der Konfigurationsbeschreibung l sst sich aber noch das zur Verf gung stehende Sichtfeld als weitere Einflussgr e ableiten Der statische Fahrsimulator wurde mit einem vertikalen Sichtfeld von 52 betrieben der dynamische Fahrsimulator verf gte ber ein vertikales Sichtfeld von 180 1 Akronym f r Advanced Driver Attention Metrics Fahrsimulatoren und Fahrsimulation 43 In einer gro angelegten Studie wurden im Rahme
256. heitskorridor in welchem die Wahrscheinlichkeit f r eine Spur berschreitung geringer ist Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden niedrigere Werte bei der TLCmean dem Gef hrdungsgedanken folgend als instabiler interpretiert Bei der TLC wurden hohe Werte als instabiler interpretiert da hier der Anteil an geringen TLC Werten an allen gemessenen Werten bestimmt wurde Die TLCsnresn wurde wie die TLC interpretiert da hier der Anteil an Minimumswerten unterhalb einer bestimmten Schwelle ermittelt wurde Ein hoher Anteil bedeutet eine erh hte Wahrscheinlichkeit f r eine Spur berschreitung und wird deshalb als instabiler erachtet SDST Gr ere Werte werden bei diesem Ma durch st rkere Ausschl ge des Lenkrades produziert Diese st rkeren Ausschl ge wirken sich auch auf die Spurposition des Fahrzeugs aus weshalb h here SDST Werte tendenziell wie h here SDLP Werte interpretiert werden k nnen Es sei an dieser Stelle aber noch einmal darauf hingewiesen dass durch die Tr gheit des Fahrzeugs sowie den Totbereich der Lenkung nicht jede Lenkbewegung eine unmittelbare Auswirkung auf die Spurposition hat SRR Anders als bei der SDST gehen bei der Berechnung der SRR nicht alle Lenkbewegungen ein Vielmehr werden nur Umkehrungen im Lenkwinkelsignal ab einer bestimmten Winkelabstandsgr e gemessen Je gr er dieser Winkelabstand angesetzt wird desto abrupter sind wahrscheinlich die Lenkbewegungen und desto gr er sind die resultierende
257. her Fahrsimulatoren k nnte so in einfacher Weise zumindest qualitativ abgesch tzt werden vorausgesetzt es werden identische Bedingungen untersucht F r den Vergleich von Realfahrten und Fahrsimulatoren k nnte sich diese Art der Betrachtung ebenfalls gut eignen Die hier vorgestellte Art der Effektst rkenbetrachtung wurde bewusst auf eine qualitative Grundlage gestellt Vergleiche fanden auf Grundlage von vollen Effektstufen statt wobei benachbarte Stufen gleicher Effektrichtung als vergleichbar angesehen wurden Dadurch wurde vermieden dass Effektst rken die sich vom Wert her nahe der Grenze von zwei Effektst rkenstufen befanden als bedeutender Unterschied gesehen wurden Andererseits wurde durch die vorliegende qualitative Betrachtung auch der um gekehrte Fall n mlich dass sich die Effektst rken in zwei benachbarten Stufen an der jeweils unteren und oberen Grenze befanden nicht aufgedeckt Eventuell l sst sich das hier vorgestellte qualitative Verfahren erweitern so dass die tats chlichen Unterschiede zwischen den Effekten besser abgebildet werden Diese Methodik k nnte einen wichtigen Beitrag dazu leisten die Anzahl der Verkehrstoten zu verringern 210 Zusammenfassung 211 13 Zusammenfassung Autofahren ist eine komplexe T tigkeit bei der viele Informationen richtig zueinander in Beziehung gesetzt werden m ssen damit es nicht zu Unf llen kommt Diese Tatsache wird aber gerade vor dem Hintergrund dass Vorg nge wie
258. hler waren innerhalb einer FAHRT Stufe nahezu identisch Die zweifaktorielle Varianzanalyse f r die Faktoren FAHRT und QUALIT T ergab f r den Faktor FAHRT einen hochsignifikanten Haupteffekt F 1 347 74 330 ps 01 Sowohl der Haupteffekt des Faktors QUALIT T als auch die Interaktion lieferte kein signifikantes Ergebnis siehe Anhang A 3 SRR Anzahl der Steering Wheel Reversals pro Minute F r das Ma SRR erfolgte die Auswertung getrennt nach visuell manueller SRR2 bzw kognitiver SRRo 4 Aufgabenbearbeitung Der Faktor FAHRT war bei beiden zweifaktoriellen Varianzanalysen jeweils nur zweifach gestuft Zun chst soll auf die Ergebnisse f r das Ma SRR2 eingegangen werden Tabelle 10 24 k nnen die Mittelwerte und Standardfehler dieses Ma es getrennt nach den einzelnen Bedingungen f r die Faktoren FAHRT und QUALIT T entnommen werden Tabelle 10 24 Ma SRR2 Mittelwerte und Standardfehler Faktoren FAHRT und QUALIT T ohne Task kognitiv QUALIT T Plasma Roba cola Zeilenmittelwerte X Basis i l j FAHRT Basis 4 01 0 63 3 42 0 69 3 72 0 58 Task visuell manuell 9 58 1 03 8 68 0 89 9 13 0 78 Spaltenmittelwerte y 6 80 0 64 6 05 0 67 Wie eine deskriptive Betrachtung von Tabelle 10 24 zeigt lag die mittlere SRR2 f r die Modifikation Plasma ber derjenigen f r die Modifikation Projektion klein Balken Die mittlere SRR2 f
259. hmender Sichteinschr nkung bei den drei sekund ren Aufgabenfahrten zu Bei der Variante Plasma nahm die mittlere TLCmean mit zuneh mender Sichteinschr nkung bei der Basisfahrt und der sekund ren Aufgabenfahrt Task kognitiv Bahn zu Die h chste TLCmean fand sich f r die Basisfahrt die niedrigste TLCmean f r die Task visuell manuell Die Standardfehler fielen ber alle Bedingungen hinweg homogen aus wobei die Standardfehler f r die Variante Plasma tendenziell ber denjenigen f r die Variante Projektion lagen Die dreifaktorielle Varianzanalyse mit kompletter Messwiederholung f r das Ma TLCmean ergab einen hochsignifikanten Haupteffekt f r die Faktoren FAHRT F 2 417 213 502 ps 01 und SICHT F 1 814 66 263 p lt 01 Der Haupteffekt f r den Faktor VARIANTE fiel signifikant aus F 1 4 066 p 05 Die hybride Interaktion FAHRT x SICHT F 4 396 4 474 p lt 01 fiel hochsignifikant aus Die brigen Interaktionen zeigten kein signifikantes Ergebnis siehe Anhang A 4 Experiment 4 183 Zur berpr fung welche Unterschiede zu diesen signifikanten Haupteffekten beigetragen hatten wurden f r das Ma TLCmean einseitige t Tests f r abh ngige Stich proben gerechnet In Tabelle 11 7 sind die Ergebnisse der einseitigen t Tests f r die Variante Plasma zusammengefasst Gem dieser Tabelle fielen sieben der acht t Tests hochsignifikant aus Der Vergleich der beiden Sichtbedingungen 5 Grad
260. hrnehmung f r ein erfolgreiches Navigieren in einer dreidimensionalen Umgebung unerl sslich ist Kapitel 3 Dieses Kapitel besch ftigt sich mit der Frage wie der Mensch erfolgreich in einer dreidimensionalen Umwelt navigieren kann Speziell wird hier auf die Bew ltigung der prim ren Fahraufgabe eingegangen Die Beeintr chtigung der prim ren Fahraufgabe durch die Bearbeitung von sekund ren Aufgaben wird anhand des multiplen Ressourcen modells von Wickens 1984 plausibel gemacht Kapitel 4 In diesem Kapitel wird der Themenkomplex Fahrsimulation abgehandelt Nach einer Begriffsbestimmung erfolgt eine Diskussion der bereits kurz angesprochenen Validierungsproblematik Kapitel 5 Dieses Kapitel stellt die in der vorliegenden Arbeit verwendeten Ma e zur Fahrzeugquerregelung vor Insbesondere wird hier auf die Art der Erhebung und Berechnung der Ma e eingegangen Erkenntnisse ber das Ma verhalten aus der Literatur werden vorgestellt Kapitel 6 In diesem Kapitel wird unter R ckgriff auf die vorangegangenen Theoriekapitel die Zielsetzung der Arbeit beschrieben Im zweiten Teil der Arbeit welcher die Kapitel 7 bis 12 beinhaltet werden die durchgef hrten Experimente beschrieben und diskutiert Eine Gesamtdiskussion und ein Ausblick bilden den Abschluss der Arbeit Kapitel 7 In diesem Kapitel wird unter anderem auf die eingesetzten statischen Fahrsimulatoren eingegangen Insbesondere werden hier die Unterschiede zwischen den beide
261. hschnittlich in einem Jahr Weniger als Mehr als 5 000 km 5 000 10 000 km 10 000 20 000 km 20 000 km L m m E Folgende Ger te nutze ich privat oder beruflich PC L Touchpad am Notebook C Mobiltelefon C Navigationssystem im PKW Spielen Sie privat Computerspiele Ja L Nein _ Wie h ufig spielen Sie Computerspiele mit einem Spiellenkrad Nie L U d L immer Haben Sie Erfahrung mit Fahrsimulatoren Ja L Nein L Wenn ja wie oft sind Sie bereits mit einem Fahrsimulator gefahren 0 O 1 2 O 3 5 O 5 10 I gt 10 Haben Sie Erfahrungen mit anderen Arten von Simulatoren Ja L Nein L Wenn ja mit welchen Anhang A 2 225 A 2 1 2 Fragebogen B2a VP Code Datum Fragebogen Nr Fragebogen Bitte beantworten Sie die Fragen m glichst spontan und ohne gro es Nachdenken Alle Daten werden vertraulich behandelt Wie war es f r Sie im Fahrsimulator zu fahren Sehr schwierig E ee Je L Sehr einfach Wenn schwierig weshalb Wie war es f r Sie in der vorgegebenen Spur zu fahren Sehr schwierig L OU U L Sehr einfach Wenn schwierig weshalb Wie war es f r Sie die gew nschte Geschwindigkeit zu halten Sehr schwierig L Ey el E Ll sehr einfach Wenn schwierig weshalb Anhang A 2 226 A 2 1 3 Fragebogen B2b VP Code Datum Fragebogen Nr Fragebogen Bitte beantworten Sie die Fragen m glichst spontan und ohne gro es Nachdenken Alle Daten werden vertrauli
262. htet sehr nah beieinander liegende Effektst rken beispielsweise d 0 39 und d 0 41 aufgrund der Kategorisierung in unterschiedliche Effektstufen eingeteilt werden In dem genannten Beispiel f llt der eine Effekt noch in die Kategorie klein und der andere Effekt bereits in die Kategorie mittel Experiment 1 78 8 Experiment 1 Der Einfluss des peripheren Sehens und der Fahrsimulatorvariante auf die Querregelung 8 1 Ziel der Untersuchung In Abschnitt 3 1 3 wurde die Rolle des peripheren Sehens f r das Autofahren herausgearbeitet Groeger 2001 u erte jedoch Zweifel dass Fahrszenen mit rudiment rer Darstellung zu denselben Ergebnissen f hren wie Fahrten in visuell komplexen Szenen Aus diesem Grund sollte im Rahmen von Experiment 1 eine Untersuchung von Owens und Tyrrell 1999 repliziert werden In dieser Untersuchung mit Grundlagencharakter sollten die beiden in Kapitel 7 beschriebenen statischen Fahrsimu latorvarianten bez glich der resultierenden Querregelung miteinander verglichen werden Anders als bei Owens und Tyrrell 1999 wurde aber statt der extremen Sichtfeld einschr nkung auf 1 78 Grad f r die vorliegende Untersuchung ein Sichtfeld von 5 Grad gew hlt was au er dem zentralen Bereich auch noch einen Teil des perifovealen Bereichs umfasst vgl Abschnitt 2 1 Die Sichtfeldeinschr nkung unterband je nach Fixation weitgehend die periphere Informationsverarbeitung im Nah oder Fernbereich Anhand von Kopfbe
263. hungen aufgetreten ist Innerhalb der vorliegenden Arbeit sollte deshalb unter anderem berpr ft werden ob sich dieses Ergebnis replizieren l sst und ob es sich f r weitere der in Kapitel 5 vorgestellten Querregelungsma e bzw Berechnungsvarianten nachweisen l sst Durch diese experimental bergreifenden systematischen Vergleiche sollten Quer regelungsma e identifiziert werden die sich f r die Bestimmung des Einflusses von verschiedenen Bedingungen besonders gut eignen Mit den Erkenntnissen sollen zuk nftige Versuche und die n tigen Auswertungen effizient durchgef hrt werden k nnen So sollte beispielsweise herausgefunden werden ob das einfacher zu berechnende Ma Zero Crossings hnliche Ver nderungen im Lenkverhalten abbildet wie das Lenkma Steering Wheel Reversal Rate Gemeinsamkeiten der vier Experimente 68 7 Gemeinsamkeiten der vier Experimente In diesem Kapitel soll zun chst auf experimental bergreifende Gemeinsamkeiten eingegangen werden bevor in den nachfolgenden Kapiteln die einzelnen Experimente detailliert betrachtet werden Wie bereits in Kapitel 6 angesprochen besch ftigt sich die vorliegende Arbeit unter anderem mit der Quantifizierung von Einflussfaktoren auf die Querregelung in Abh ngigkeit von der eingesetzten statischen Fahrsimulatorvariante Zun chst werden deshalb die beiden statischen Fahrsimulatorvarianten die in allen vier Experimenten eingesetzt wurden hinsichtlich ihrer Gemeinsamk
264. i Lenkma e konnte jedoch nicht eindeutig mit dem visuellen Eindruck der Fahrsimulatorvariante Plasma erkl rt werden da bei diesem Experiment der Lenkwiderstand der Fahrsimulatorvariante Plasma nicht intendiert niedriger ausfiel Mourant und Sadhu 2002 fanden bei dem Vergleich von zwei Lenkr dern in einem Fahrsimulator mit unterschiedliichem Lenkwiderstand keinen Einfluss des Lenk widerstands bei SDLP bzw die f r den vorliegenden Fall interessantere SDST Allerdings wurde dieser Versuch nur mit acht Probanden durchgef hrt Die Fahrszene enthielt bei Mourant und Sadhu 2002 auch eine Einblendung eines virtuellen Lenkrads und Tachometers was f r eine starke visuelle Referenz sorgte Einen indirekten Hinweis auf den Einfluss von unterschiedlichem Fahrzeugf hrungsverhalten liefert eine Untersuchung von Godthelp und K ppler 1988 Bei diesem Versuch in einem realen Fahrzeug wurde durch unterschiedlichen Reifendruck ber oder untersteuerndes Fahrzeugverhalten simuliert Es zeigte sich dass die Probanden wesentlich mehr Schwierigkeiten bei einem bersteuernden Fahrzeug hatten Bei dem vorliegenden Experiment liegt die Vermutung nahe dass der fehlende Lenkwiderstand eher zu einem bersteuern f hrte was zumindest vom Trend her durch die Effektrichtung angedeutet ist Innerhalb einer Fahrsimulatorvariante und vor allem bei der Variante Projektion wurden die Ergebnisse von Owens und Tyrrell 1999 selbst mit einer weniger extr
265. ich ist Jede Fahrt mit sekund rer Aufgabenbearbeitung bzw jede Basisfahrt wurde zweimal wiederholt um ggf auftretenden Messausf llen entgegenzuwirken Ohne Einge w hnungsfahrt absolvierte ein Proband insgesamt 36 Einzelfahrten Diese Einzelfahrten verteilten sich auf zwei Sitzungen Zur Verringerung der Anzahl der notwendigen Termine wurden die Modifikationen Projektion mit Balken und Projektion innerhalb eines Ter mins abgehandelt Die Reihenfolge der Aufgaben war ber Probanden und Bedingungen hinweg ausbalanciert Die Probanden wurden per Losverfahren den Reihenfolgen f r die Modifikationen zugewiesen Mindestens drei Probanden absolvierten eine spezifische Reihenfolge Die bearbeiteten Reihenfolgen f r die vier Modifikationen k nnen Tabelle 10 3 entnommen werden Tabelle 10 3 Bearbeitungsabfolgen f r die vier Modifikationen a1 az as aa as as a7 as Legende PL Plasma PR Projektion PRB Projektion mit Balken PRkB Projektion klein Balken wei hinterlegt Erste Sitzung grau hinterlegt Zweite Sitzung F r jede Modifikation wurden die Probanden einer der sechs m glichen Abfolgen f r den Faktor FAHRT zuf llig zugewiesen siehe Tabelle 10 4 Jeweils f nf Probanden bearbeiteten pro Modifikation eine Abfolge Die Abfolgen f r jeden Probanden variierten dabei ber die Modifikationen hinweg Mit Hilfe dieses Vorgehens sollten Reihenfolge effekte ausgeschlossen werden Experiment 3 139
266. icht f r die Ma e TLCmean SRR2 bzw SRR0 4 sowie SDST Der zus tzliche Nahbereich lieferte anscheinend tats chlich zus tzliche Informationen um das Fahrzeug besser das hei t mit weniger Schwankungen in der Spur zu halten Dies wurde aber offensichtlich erreicht ohne dass sich das Lenkverhalten grundlegend nderte Hypothese 3c F r beide Fahrsimulatoren wurde vermutet dass die Querregelung w hrend einer Basisfahrt unter der Bedingung mit einem zus tzlichen Sichtausschnitt Trapez nicht signifikant instabiler ausfallen sollte als unter der Sichtbedingung Standard Diese Hypothese musste ebenfalls als widerlegt angesehen werden hnlich wie bei dem Vergleich zwischen der Sichtbedingung Standard und der eingeschr nkten Sichtbedingung 5 Grad zeigte sich bei allen betrachteten Ma en bis auf eine Ausnahme dasselbe Verhalten wie f r Hypothese 3a Lediglich f r die Fahrsimulator variante Projektion konnte bei der SDLP kein signifikantes Ergebnis gefunden werden Das Vorhandensein des Nahbereichs war hier nicht von entscheidender Wirkung Das Fehlen der brigen Fahrszene konnte durch den Nahbereich offensichtlich nicht kompen siert werden Hypothese 4 Fahrten mit sekund rer visuell manueller Aufgabenbearbeitung unter der Sichtbedingung Standard sollten unabh ngig von der Fahrsimulatorvariante im Vergleich zu Fahrten mit sekund rer kognitiver Aufgabenbearbeitung Rechnen und Fahrten mit seku
267. ie beurteilten u a die Schwierigkeit unter der jeweiligen Sichtbedingung in der vorgeschriebenen Spur zu fahren siehe Fragebogen D2 Die brigen Daten wurden erg nzend erhoben aber nicht weiterf hrend ausge wertet Die Frage ob dem Probanden w hrend des Versuchs schlecht geworden war diente als Kontrollvariable und wurde zusammen mit den demografischen Daten gesondert betrachtet siehe oben Die m ndliche Beurteilung der Fahrt mit sekund rer Aufgabenbearbeitung sowie die Beantwortung der Fragen im Fragebogen D2 erfolgten anhand einer f nfstufigen Skala Ein Wert von 1 bedeutete jeweils sehr gut und ein Wert von 5 sehr schlecht Da nicht davon ausgegangen werden konnte dass die Stufen zwischen den Antwortalternativen als quidistant wahrgenommen worden waren und somit ein Vorliegen von Intervallniveau f r die subjektiven Daten unwahrscheinlich erschien wurden alle statistischen berpr fungen anhand nichtparametrischer Berech nungsverfahren vorgenommen Die Mittelwerte und Standardfehler der Antworten auf die m ndliche Zwischenfrage nach der Ablenkungswirkung der Fahrten mit sekund rer Aufgabenbearbeitung vgl Experiment 3 unter der Sichtbedingung Standard sind in Tabelle 11 18 aufgef hrt Tabelle 11 18 Beurteilung der Ablenkungswirkung der jeweiligen Fahrt mit sekund rer Aufgabenbearbeitung Mittelwerte und Standardfehler f r die Sichtbedingung Standard VARIANTE Plasma
268. ie der Einfluss des Fremdverkehrs Mit vs Ohne auf die Querregelung auswirken Die beiden Faktoren FREMDVERKEHR und FAHRT waren within realisiert der Faktor VARIANTE between Dar ber hinaus wurde untersucht ob die vier ausgew hlten Ma e den Einfluss der betrachteten Faktoren gleicherma en abbildeten Weiterhin war von Interesse welche Untermenge an Ma en am sensitivsten f r den Einfluss der jeweiligen Faktoren war und inwieweit zwischen den beiden Varianten relative und absolute Vergleichbarkeit gegeben war Diese Fragen wurden mit Hilfe der beiden statischen Fahrsimulatorvarianten der BMW Group untersucht F r beide Fahrsimulatorvarianten wurde in diesem Experiment dieselbe Sitzkiste eingesetzt Der f r die Untersuchung konfigurierte Fremdverkehr konnte variabel dazu bzw weggeschaltet werden Entsprechende Einbauten in der Sitzkiste erm glichten die Bearbeitung der beiden sekund ren Aufgaben w hrend der Fahrt Die Fahrten ohne sekund re Aufgabenbearbeitung stellten jeweils die Basisfahrt dar Sowohl f r die Basisfahrten als auch die Fahrten mit sekund rer Aufgabenbearbeitung gab es eine Fahrt Mit und eine Fahrt Ohne Fremdverkehr Damit f r alle Probanden eine vergleichbare Aufgabenschwierigkeit gegeben war nahmen nur Probanden an der Untersuchung teil die bislang noch nie in einem Simulator gefahren waren Den Probanden wurde eine Sollgeschwindigkeit von 120 km h f r alle Fahrten vorgegeben und
269. iesen dass er die Aufgabe w hrend des Versuchs jeweils zweimal unmittelbar hintereinander nach Aufforderung durch die VL bearbeiten sollte Nun wurde dem Probanden die kognitive Aufgabe erl utert Er sollte bei einer vorgegebenen Zahl beginnend immer sieben subtrahieren und das jeweilige Ergebnis laut aussprechen Dies sollte er so lange tun bis die Aufgabe von der VL beendet wurde F r den Fall dass er die Null erreichen sollte bevor die Aufgabe beendet worden war sollte er die 7er Subtraktionen im negativen Zahlenbereich fortsetzten Diese Aufgabe wurde im Vorfeld nicht ge bt Sobald alle Fragen von Seiten des Probanden gekl rt waren wurde er f r die vier zehnmin tigen Versuchsfahrten folgenderma en m ndlich ber das Mikrofon instruiert Ich bin daran interessiert herauszufinden wie Fahrsimulator Neulinge beim Fahren in einem Fahrsimulator zurechtkommen Aus diesem Grund m chte ich Sie bitten m glichst konzentriert mit einer Geschwindigkeit von 120 km h in der von mir vorgegebenen Spur zu fahren und die entsprechenden Aufgaben zu bearbeiten sobald ich Sie dazu auffordere Auch wenn keine Gefahr im Hinblick auf Unf lle besteht m chte ich Sie bitten so sorgf ltig und konzentriert zu fahren wie Sie es bei einer realen Autofahrt auch tun w rden Au erdem m chte ich Sie bitten mir rechtzeitig Bescheid zu geben falls Sie sich nicht mehr gut f hlen sollten Zus tzlich wies die VL darauf hin dass das Ziel nicht eine m
270. iguration f r alle nachfolgenden Experimente beibehalten Den ersten betrachteten Einflussfaktor auf die Querregelung stellte das periphere Sehen dar F r diesen Einflussfaktor wurde das Sichtfeld auf einen Bereich von 5 Grad eingeschr nkt also auf den fovealen und Teile des parafovealen Bereichs beschr nkt vgl P ppel amp Harvey 1978 in Strasburger 2003 Den damit einhergehenden Verlust des peripheren Sehens untersuchten auch Owens und Tyrrell 1999 mit einer noch extremeren Sichtfeldeinschr nkung auf 1 7 Grad einem Einfachsimulator und sehr geringen Versuchspersonenzahlen vgl Abschnitt 3 1 2 Sie fanden einen signifikanten Einfluss auf die Querregelung die sich in einem nicht n her beschriebenen Ma Steuergenauigkeit steering accuracy u erte Hinweise f r den Einfluss des peripheren Sehens auf die Querregelung wurden auch von Summala et al 1996 gefunden Land und Horwood 1995 fanden ebenfalls Hinweise auf den Einfluss des peripheren Sehens was von Chatziastros et al 1999 in einer Replikation mit einem technisch fortgeschritteneren Fahrsimulator nicht best tigt werden konnte Die Untersuchung der Sichtfeldeinschr nkung an den beiden Fahrsimulator varianten ergab f r die Fahrsimulatorvariante Projektion eine signifikant stabilere Querregelung aller Spur und Lenkma e wohingegen diese f r einige Lenkma e bei der Fahrsimulatorvariante Plasma nicht nachgewiesen werden konnte Indes war unklar
271. ikantes Ergebnis siehe Anhang A 4 Zur berpr fung zwischen welchen Sichtbedingungen sich die SRR2 Werte signifikant unterschieden wurden jeweils einseitige t Tests f r abh ngige Stichproben gerechnet Experiment 4 189 In Tabelle 11 16 sind zun chst die Ergebnisse f r die Variante Plasma zusammengefasst Einer der sechs t Tests zeigte keinen signifikanten Unterschied 5 Grad und Trapez die brigen t Tests lieferten einen hochsignifikanten Unterschied Tabelle 11 16 Ma SRR2 einseitige t Test Ergebnisse f r die Variante Plasma Bedingung Bedingung2 df T P Standard Basis Standard TASKE g water hoes visuell manuell Trapez Task 27 7 999 lt 001 visuell manuell Trapez Basis 5 Grad Basis mates tees 27 7 170 lt 001 visuell manuell Basis 5 Grad Basis Trapez 27 0 123 n s Basis Trapez Basis Standard 27 6 584 lt 001 Basis 5 Grad Basis Standard 27 4 788 lt 001 Tabelle 11 17 fasst die Ergebnisse der einseitigen t Tests f r die Variante Projektion zusammen Auch f r diese Variante ergaben f nf der insgesamt sechs Vergleiche einen hochsignifikanten Unterschied F r den Vergleich der beiden Sichtbe dingungen 5 Grad und Trapez fiel der Unterschied nicht signifikant aus Tabelle 11 17 Ma
272. ils die sekund re visuell manuelle Aufgabe den zweiten Teil die sekund re kognitive Aufgabe als Task Die Daten beinhalten alle 16 Probanden inklusive ihrer Ausrei erwerte da diese verbliebenen Aus rei er als individueller Fahrstil interpretiert wurden vgl Kapitel 8 Die Ergebnisse wurden bereits teilweise ver ffentlicht vgl Knappe et al 2007 Experiment 2 114 9 3 2 1 SDLP Standardabweichung der lateralen Position In Tabelle 9 4 sind Mittelwerte und Standardfehler f r das Ma SDLP aufge schl sselt Task steht dabei f r die sekund re visuell manuelle Aufgabe Tabelle 9 4 Ma SDLP Mittelwerte und Standardfehler Task visuell manuell FAHRT Basis Task FREMDVERKEHR FREMDVERKEHR Zeilenmittel Mit Ohne Mit Ohne werte x Plasma 0 22 0 02 0 22 0 01 0 29 0 02 0 31 0 02 0 26 0 01 VARIANTE Projektion 0 24 0 01 0 24 0 02 0 35 0 02 0 34 0 02 0 29 0 01 Spaltenmittel 0 23 0 01 0 23 0 01 0 32 0 02 0 32 0 01 werte Y Spaltenmittel a 0 23 0 01 0 32 0 01 werte Ya Wie Tabelle 9 4 entnommen werden kann fiel die SDLP f r die Fahrsimulatorvariante Projektion tendenziell h her aus als f r die Fahrsimulatorvariante Plasma Fahrten Ohne Fremdverkehr und ihre entsprechenden Fahrten Mit Fremd verkehr zeigten tendenzie
273. in Proband der Gruppe Projektion und zwei der Gruppe Plasma benutzten dabei nach eigenen Angaben immer oder fast immer ein Spiele lenkrad Jeweils sechs Probanden der beiden Gruppen gaben an privat ein Auto der Marke BMW zu fahren Lediglich ein Proband der Gruppe Projektion und drei Probanden der Gruppe Plasma hatten privat kein Auto zur Verf gung Die Probanden waren nach eigenen Angaben entweder normalsichtig oder brachten entsprechende Sehhilfen f r den Versuch mit Keiner der Probanden gab Fehlsichtigkeiten an die nicht durch das Tragen einer entsprechenden Sehhilfe ausge glichen werden konnten Da bei diesem Versuch keine Refraktionsbrille eingesetzt wurde war auch eine Brille zur Korrektur der Sehst rke zugelassen Experiment 2 105 Alle Teilnehmer hatten bis zu diesem Versuch keine Erfahrung mit Fahrsimulatoren und waren zum Datenerhebungszeitpunkt bei der BMW Group angestellt Die Versuchs teilnahme erfolgte w hrend der regul ren Arbeitszeit freiwillig und aus Interesse an der Untersuchung Die Probanden der beiden Gruppen wurden aufgrund der genannten Daten als vergleichbar eingestuft Unterschiede in den Ergebnissen aufgrund von Unterschieden zwischen den beiden Gruppen wurden vor diesem Hintergrund ausgeschlossen 9 2 2 Versuchsplan Eine H lfte der Probanden fuhr in der statischen Fahrsimulatorvariante Projektion die andere in der Variante Plasma Es gab insgesamt acht Bedingungen
274. ind die Konvergenz und die Akkomo dation zu nennen Bei der Konvergenz wird der Winkel der Sehachsen bei der Fixation eines Objekts so wie er von den Augenmuskeln gemeldet wird herangezogen um auf die Entfernung des Objekts zu schlie en Je n her das Objekt sich am Betrachter befindet desto mehr m ssen sich die Sehachsen einw rts drehen Der Winkel den die Sehachsen einschlie en wird also immer stumpfer Bei steigender Entfernung wird der Winkel immer spitzer bis er bei einer Fixation im Unendlichen also wenn beide Sehachsen parallel zueinander stehen 0 Grad wird Bei der Akkomodation wird die Dicke der Linse durch den Ziliarmuskel ver ndert um ein fixiertes Objekt scharf auf der Netzhaut abzubilden Das visuelle System kann die motorische Information nutzen um aus der ber den Ziliarmuskel eingestellten Dicke auf die Entfernung des aktuell fixierten Gegenstands zu schlie en Die monokularen Tiefeninformationen sind gem Goldstein 2002 Verdeckung Relative H he im Gesichtsfeld Relative Gr e im Gesichtsfeld Atmosph rische Perspektive Gewohnte Gr e von Gegenst nden Lineare Perspektive und Textur Die Menschliche Wahrnehmung 23 gradient Metzger 1975 nennt hier zus tzlich noch Schattenbildung innerhalb von strukturierten Oberfl chen und den Schattenwurf von Objekten auf ihre Umgebung Schlagschatten Die Verdeckung liefert die Information wie Objekte relativ zum Be trachter positioniert sind Aus der Verdeckun
275. ingung Standard als signifikant schwieriger beurteilt werden Es wurde davon ausgegangen dass sich der ungewohnte Fahreindruck in der Schwierigkeitsbeurteilung niederschlagen sollte auch wenn laut Land und Horwood 1995 alle relevanten visuellen Informationen f r die Querregelung gegeben waren 11 2 Methode 11 2 1 Versuchspersonen F r dieses Experiment wurden aufgrund der untersuchungs bergreifenden Betrachtungen wiederum Fahrsimulator Neulinge als Probanden gew hlt Wie bei Experiment 3 wurden nur M nner als Probanden zugelassen Die Stichprobe setzte sich aus 28 jungen Probanden zusammen Keiner dieser Probanden fiel w hren der Datenerhebung aus Der Altersdurchschnitt lag bei 25 3 Jahren SD 1 8 Jahre Der j ngste Proband war 22 Jahre alt der lteste 30 Von den 28 Probanden verf gten insgesamt 20 ber einen technischen Hinter grund F nf Probanden geh rten dem Wirtschaftsingenieursbereich an zwei hatten einen kaufm nnischen Hintergrund und ein Proband konnte keiner dieser Kategorien zugeordnet werden Der durchschnittliche F hrerscheinbesitz lag bei 7 3 Jahren SD 1 7 Jahre Die Verteilung der Fahrleistung der Probanden kann Tabelle 11 1 entnommen werden Tabelle 11 1 Fahrleistung der Probanden Km pro Jahr lt 5000 5000 10000 10000 20000 gt 20000 Mit 67 8 der Probanden in den beiden mittleren Kategorien wurde die vor liegende Stichprobe zum einen als geeignet f r die Untersuchung u
276. inuten beendet Damit war die erste Fahrt mit sekund rer Aufgabenbearbeitung beendet Es folgten noch eine weitere Fahrt mit sekund rer Aufgabenbearbeitung sowie zwei Basisfahrten gem der jeweils zuf llig zugewiesenen Abfolge Im Anschluss an jede Einzelfahrt wurde der Fragebogen B2a bzw B2b zum Fahrsimulator bzw zu den bearbeiteten Aufgaben ausgef llt Den Abschluss des Versuchs bildete die Verab schiedung des Probanden 9 3 Ergebnisse 9 3 1 Aufbereitung der Fahrdaten Vor der Aufbereitung der Fahrdaten wurde analog zu Experiment 1 berpr ft ob im Rahmen des Fragebogens B2a bzw B2b Angaben zu belkeit w hrend der Versuchs fahrten gemacht worden waren Jeder Proband der diese Frage bejaht hatte sollte von der Auswertung ausgeschlossen werden da angenommen wurde dass belkeit das Fahren beeinflusst Dies war bei keinem Probanden der Fall Anhand der Frage zu den bisherigen Fahrten in Fahrsimulatoren im Rahmen des Fragebogens B1 konnte sichergestellt werden dass alle Probanden mit denselben Vorkenntnissen an dem Versuch teilgenommen hatten bungsbedingte Unterschiede konnten somit als St rvariable ausgeschlossen werden Vor der eigentlichen statistischen Auswertung wurden die 132 Datendateien der 32 Probanden in einem ersten Schritt in MS Access importiert Dort wurden die Daten zun chst auf etwaige Datenausf lle und Fehler bei der Datenaufzeichnung kontrolliert Es wurden keine Datenausf lle festgestellt Fehler bei
277. ionen und der visuelle Bezugs punkt wurden systematisch leicht verf lscht dargestellt um die Auswirkung dieser Einflussgr en auf das Steuerverhalten zu ermitteln Mit verf lscht dargestellt ist hier gemeint dass sich Flussinformation oder visueller Bezugspunkt anders verhielten als es der Steuereingabe des Probanden entsprach Die Autoren variierten den Fluss ohne dass ein visueller Bezugspunkt gegeben war Gleichzeitig wurde die Helligkeit systema tisch verringert Es zeigte sich dass bei sinkender Helligkeit die Steuerfehler immer mehr abnahmen was als Beleg daf r gesehen wurde dass f r die Steueraufgabe eher die Autofahren und Querregelung 28 extraretinalen Informationen durch die Fixation des exzentrischen Zieles herangezogen wurden statt der verf lscht dargestellten Flussinformationen Es zeigte sich dass f r die Steueraufgabe alle drei Quellen also Flussinformation visueller Bezugspunkt und extra retinale Information in Abh ngigkeit von den dargebotenen Bedingungen herangezogen werden Aus den Ergebnissen folgerten die Autoren dass falls ein visueller Bezugspunkt vorhanden ist dieser die dominante Bezugsquelle darstellt Trotzdem tr gt auch hier die Flussinformation noch etwas zur Querregelung bei Wie das visuelle System die Zweideutigkeiten im retinalen Fluss aufl st und die verschiedenen Hinweisreize integriert um daraus die aktuelle Bewegungsrichtung oder Hinweise f r die eigentliche Steueraufgabe zu gewinnen
278. ipherie haben entsprechend der Art des rezeptiven Felds eine dazu kontr re Wirkung Bei gleichzeitiger Reizung von Feldzentrum und Feldperipherie berwiegt die Wirkung des Zentrums Die Menschliche Wahrnehmung 20 Der geschilderte Mechanismus existiert sowohl f r das Schwarz Wei bzw Hell Dunkel Sehen als auch f r das Farbsehen in der Fovea Die Hemmung bzw Aktivierung erfolgt hier jedoch in Abh ngigkeit der Frequenz des eintreffenden Lichts Es existieren sogenannte Rot Gr n und Gelb Blau Neuronen wobei Licht roter bzw gelber Farbe im Feldzentrum eine aktivierende und Licht gr ner bzw blauer Farbe eine hemmende Wirkung besitzt Die Gr e der rezeptiven Felder ist ber die Gesamtheit der Retina gesehen unterschiedlich In der Fovea ist die Gr e der rezeptiven Felder am kleinsten und nimmt mit zunehmender Entfernung von der Fovea immer mehr zu Die Axone der retinalen Ganglienzellen vereinigen sich alle im Sehnerv welcher die elektrischen Signalmuster weiter zum Gehirn transportiert Dabei teilt sich der vom linken bzw rechten Auge kommende Sehnerv dergestalt auf dass sich die Sehnerven in der sogenannten Sehkreuzung kreuzen wobei die Sehnerven des linken Gesichtsfelds beider Augen zur rechten Gehirnh lfte geleitet werden und die des rechten Gesichtsfelds zur linken Gehirnh lfte Die Verbindung des Sehnervs mit dem Gehirn geschieht in sehr direkter Weise in den sogenannten seitlichen Knieh ckern Von den Knieh ckern f
279. ischen der kognitiven Aufgabenfahrt und der Basisfahrt ergaben f r das Ma SDLP bei der Variante Projektion die stabilere Quer regelung f r die kognitive Aufgabenfahrt F r das Ma SRRo 4 lieferte der Einzelvergleich bei beiden Varianten die verst rkte Lenkaktivit t f r die kognitive Aufgabenfahrt 10 3 2 2 Einflussfaktoren FAHRT und BALKEN In diesem Abschnitt soll getrennt f r jedes Ma auf die varianzanalytischen Ergebnisse zu den Einflussfaktoren FAHRT und BALKEN eingegangen werden Wegen experimental bergreifender Betrachtungen der Ergebnisse wurde die berpr fung der Hypothese bez glich des Einflussfaktors FAHRT anhand der Daten der Varianzanalyse FAHRT und VARIANTE vgl Abschnitt 10 3 2 1 vorgenommen Ein signifikanter Haupt effekt FAHRT wurde nicht mehr weiterf hrend analysiert SDLP Standardabweichung der lateralen Position In Tabelle 10 11 sind die Mittelwerte mit den dazugeh rigen Standardfehlern der beiden Faktoren FAHRT und BALKEN getrennt nach Bedingung f r das Ma SDLP dargestellt Tabelle 10 11 Ma SDLP Mittelwerte und Standardfehler Faktoren FAHRT und BALKEN BALKEN Projektion Projektion mit Balken Zeilenmittelwerte x Basis 0 18 0 01 0 19 0 01 0 19 0 01 FAHRT Task visuell manuell 0 25 0 01 0 27 0 02 0 26 0 02 Task kognitiv 0 15 0 01 0 17 0 01 0 16 0 01 Spaltenmittelwerte y 0 19 0 01 0 21 0 01
280. isfahrt Basisfahrt C Plasma Kassette Bahnauskunft oe Projektion el CO Fe i ae ae a SDLP et ot et t Cy O ol ol gel Projektion mit Balken ei ei ot BO O Projektion klei jektion klein Balken ei et ef t o e t t t g Effektst rken SRR2 et ei ei ef gro mittel klein kein SRRo 4 Gt lefl 8 SDST or oil t ei O O O Effektrichtun i g der stabileren HFC t t t t t t Of wi av Querregelung ry tei et 2 t i d Keine relative Vergleichbarkeit I BL u gegeben Abbildung 10 4 Effektst rkengruppierung zur Ermittlung der Sensitivit t und der relativen Vergleichbarkeit Auch bei dem vorliegenden Experiment zeigte sich eine hohe Sensitivit t der Spur und Lenkma e f r die sekund re visuell manuelle Aufgabe Kassette Bei allen vier Modifikationen zeigten sich mittlere und gro e Effekte mit einer stabileren Querregelung bei der Basisfahrt Die Bearbeitung der sekund ren kognitiven Aufgabe Bahnauskunft wies hingegen hnlich wie bei Experiment 2 ein uneinheitlicheres Bild auf Innerhalb einer Modifikation waren nur vereinzelte Ma e f r die sekund re kognitive Aufgabe Bahnauskunft sensitiv bzw zeigten einen mittleren Effekt Hinsichtlich des Strategiema es MLP zeigte sich f r drei der vier Simulator modifikationen hnlich wie bei Experiment 2 eine st rkere Ausrichtung am rechten Experiment 3 164
281. ist jedoch immer noch Gegenstand der Forschung wie neuere Ver ffentlichungen zu dem Thema zeigen vgl beispielsweise Li Sweet amp Stone 2006 oder Loomis Beall Macuga Kelly amp Smith 2006 Neuere Kernspinuntersuchungen am Menschen zeigen erste Ergebnisse an welchen Orten im menschlichen Gehirn retinale Flussinformationen und Kopfbewegungen verarbeitet werden vgl Goossens Dukelow Menon Vilis amp van den Berg 2006 Diese Untersuchungen stellen aber erst den Anfang dar das genaue Zusammenspiel der verschiedenen Informationsquellen bei der Steueraufgabe auf neuronaler Ebene zu erkl ren 3 1 2 Spreizwinkel und Spurmarkierung Neben dem optischen bzw retinalen Fluss gibt es noch andere Erkl rungsm glich keiten wie das visuelle System speziell im Falle des Autofahrens die Steueraufgabe bew ltigen kann Es gibt Hinweise dass der sogenannte Spreizwinkel herangezogen wird um die Lenkaufgabe zu bew ltigen wenn entlang einer durch Markierungen be grenzten Spur gefahren wird Als Spreizwinkel wird der Winkel bezeichnet der durch die auf eine gedachte feste Bildebene projizierten Spurmarkierungen und der Vertikalen gebildet wird ndert der Fahrer den Abstand zur Seitenlinie ndert sich auch der Spreizwinkel vgl Beall amp Loomis 1996 In einem Versuch zeigten Beall und Loomis 1996 dass der Spreizwinkel der Bewegungsparallaxe bei der Aufgabe berlegen ist auf einer Geraden die Spur zu halten Dazu wurden in einem
282. ive abh ngige Variablen wurden die vier Lenk und Spurma e herange zogen die sich bereits bei den vorherigen Experimenten f r die Hypothesenpr fung bew hrt hatten Standardabweichung der lateralen Position SDLP eine Berechnungs variante der Time to Line Crossing TLCmean Standardabweichung des Lenkwinkels SDST Anzahl der Steering Wheel Reversals pro Minute Gap 2 SRR2 bzw Gap 0 4 SRRo 4 Ausgew hlte Fragebogendaten bzw Antworten auf m ndliche Fragen bildeten die subjektiven abh ngigen Variablen vgl Fragebogen D2 F r die Beurteilung der Sensitivit t der einzelnen Ma e wurden alle Ma e herangezogen vgl Abschnitt 5 1 und 5 2 Auf der Seite der Lenkma e handelte es sich um die Anzahl der Nulldurchg nge pro Kilometer ZERO und den Hochfrequenz komponentenanteil des Lenkwinkels HFC Die Spurma e setzten sich aus der Mittleren lateralen Position MLP der Anzahl der Spur berschreitungen pro Kilometer LANEX sowie zwei weiteren Berechnungsvarianten der Time to Line Crossing TLC thresh und TLC zusammen 11 2 3 Material und Ger te Auch bei diesem Experiment fanden die in Kapitel 7 beschriebenen statischen Fahrsimulatorvarianten Verwendung Die Verringerung des Sichtfeldes wurde in diesem Fall f r beide Simulatorvarianten komplett softwareseitig realisiert F r die Sichtbedingung Standard war keine Abdeckung erforderlich F r die Sichtbedingung 5 Grad
283. iven Aufgabenfahrten wurden aus Zeitgr nden nur einmal durchlaufen Die jeweils erste Versuchsfahrt bildete die Grundlage f r die statistische Auswertung Zur Vermeidung von Reihenfolge und bungseffekten wurden die Probanden in zwei Gruppen aufgeteilt Eine Gruppe durchlief die erste Sitzung in der Variante Plasma die andere in der Variante Projektion Die Reihenfolge f r die Bedingungen innerhalb einer Variante war ber alle Probanden innerhalb einer Gruppe ausbalanciert Die Probanden wurden den einzelnen Reihenfolgen zuf llig zugewiesen Damit f r alle Probanden eine vergleichbare Aufgabenschwierigkeit gegeben war nahmen nur Probanden an der Untersuchung teil die bislang noch keine praktischen Erfahrungen mit Fahrsimulatoren hatten Den Probanden wurde f r alle Fahrten eine Sollgeschwindigkeit von 120 km h vorgegeben und sie sollten so fahren wie sie es unter realen Bedingungen auch tun w rden Die Ergebnisse werden in der Reihenfolge der Hypothesen diskutiert Zun chst soll auf den Einfluss der Bearbeitung der visuell manuellen Aufgabe Kassette eingegangen werden Hypothese 1 nach welcher die Bearbeitung der visuell manuellen Aufgabe Kassette f r beide Fahrsimulatorvarianten unter allen Sichtbedingungen zu einer instabileren Querregelung f hren sollte best tigte sich erwartungsgem f r alle zur Hypothesenpr fung herangezogenen Ma e Wie bereits in Experiment 2 und 3 stellte die Bearbeitung der vi
284. jektion 72 Abbildung 8 1 Schematische Darstellung der Strecke von Experiment 1 82 Abbildung 8 2 Resultierender Sichtausschnitt und Refraktionsbrille mit 5 SCHBUKIAPDEN ee ee nee re 83 Abbildung 8 3 Effektst rkengruppierung zur Bestimmung der Sensitivit t und der relativen Vergleichbarkeit He olan 93 Abbildung 8 4 Effektst rkengruppierung zur Bestimmung der absoluten Mergleichb rkeit 2 2 nee 95 Abbildung 9 1 Schematische Darstellung der Strecke f r Experiment 2 108 Abbildung 9 2 CARIN System und Kassetten 22440s4442nnennnnnnnnnennnnnnnnnnnnnnnnnn 109 Abbildung 9 3 Effektst rkengruppierung zur Bestimmung der Sensitivit t und der relativen Vergleichbarkeit ee ea 125 Abbildung 9 4 Effektst rkengruppierung zur Bestimmung der absoluten Vergleichbarkeit un ee ea 127 Abbildung 10 1 Modifikation Projektion klein Balken soeces 140 Abbildung 10 2 Modifikation Plasma snesnsennsennnnnnnnnnnnnnnnnnnennnnnnnn 140 Abbildung 10 3 Schematische Darstellung der Strecke f r Experiment 3 141 Abbildung 10 4 Effektst rkengruppierung zur Ermittlung der Sensitivit t und der relativen Vergleichbarkeit u 2 2 4444444444RR nn nnnH ann nenn nennen 163 Abbildung 10 5 Effektst rkengruppierung zur Bestimmung der absoluten Vergleichbarkeit euere ee Besen 164 Abbildungsverzeichnis
285. kognitiv 0 87 0 03 0 85 0 03 0 86 0 02 Spaltenmittelwerte y 0 97 0 02 0 97 0 03 Wie Tabelle 10 8 entnommen werden kann fiel die mittlere SDST f r beide Varianten identisch aus Die beiden FAHRT Stufen Basis und Task kognitiv waren hinsichtlich der mittleren SDST nahezu identisch F r die FAHRT Stufe Task visuell manuell fiel die mittlere SDST absolut gesehen am h chsten aus Die Standardfehler waren innerhalb einer FAHRT Stufe vergleichbar Die zweifaktorielle Varianzanalyse f r die Faktoren FAHRT und VARIANTE ergab einen hochsignifikanten Haupteffekt f r den Faktor FAHRT F 1 445 50 231 p lt 01 Der Faktor VARIANTE sowie die Interaktion zwischen den beiden Faktoren fielen nicht signifikant aus siehe Anhang A 3 Aufbauend auf dem hochsignifikanten Haupteffekt FAHRT wurde getrennt f r beide Varianten anhand einseitiger t Tests f r abh ngige Stichproben berpr ft inwieweit zwischen den FAHRT Stufen Task visuell manuell und Basis signifikante Unterschiede bestanden F r die Variante Projektion zeigten sich im Vergleich zu der Basisfahrt hochsignifikant h here SDST Werte f r die FAHRT Stufe Task visuell manuell t 28 4 815 p lt 001 Die Variante Plasma wies unter der FAHRT Stufe Task Experiment 3 149 visuell manuell ebenfalls die hochsignifikant h heren SDST Werte auf t 28 8 058 p lt 001 Anhand einseitiger t Tests f r abh
286. kt war wurden in Experiment 4 die beiden kognitiven Aufgaben gemeinsam getestet um das bisherige Ergebnis hinsichtlich der unterschiedlichen Wirkung der beiden kognitiven Aufgaben zu replizieren Entgegen der Vermutung zeigten in Experiment 4 aber beide kognitive Aufgaben dieselben signifikanten Ergebnisse wie bei Experiment 2 f r die Rechenaufgabe Die 205 Diskussion 206 Trendbetrachtung f r die Effektrichtung bei den brigen Spurma en und die Effektgr en betrachtung bei der TLCmean und den Lenkma en k nnte jedoch einen tendenziellen Unterschied vermuten lassen Experiment 2 und Experiment 4 unterst tzten damit f r die Aufgabe Rechnen die Befunde von Engstr m et al 2005 F r die kognitive Aufgabe Bahnauskunft unterst tzte nur Experiment 4 diese Befunde vollst ndig Warum diese Ergebnisse in Experiment 3 nur teilweise auftraten kann nicht schl ssig erkl rt werden Die Randbe dingungen der beiden Experimente waren unver ndert die Versuchspersonenzahlen nahezu identisch und hinsichtlich der erhobenen demografischen Daten zeigten sich ebenfalls keine Auff lligkeiten Der Einfluss der Bildqualit t der vertikalen Balken und des Sichtfeldes wurde in Experiment 3 untersucht Chatziastros et al 1999 vermuteten dass die Bildqualit t bzw die Aufl sung einen Einfluss auf die Querregelung haben k nnte da hier die Qualit t des optischen Flusses unterschiedlich ist Auch Wann und Land 2000 zeigten dass Fl
287. ktive wird auf einer zweidimensionalen Fl che ein dreidimensionaler Eindruck erzeugt Bei linearperspektivisch gezeichneten Bildern konvergieren eigentlich parallel verlaufende Linien in der Ferne und vereinigen sich in der Ferne im Fluchtpunkt Diese Konvergenz wird f r die Absch tzung der r umlichen Tiefe herangezogen Eng verwandt mit der linearen Perspektive ist die Auswertung von Texturgradienten Unter einer Textur wird eine gleichf rmige Strukturierung einer Oberfl che verstanden Am augenf lligsten wird eine Textur bzw der Texturgradient bei streng geometrischen Strukturen zum Beispiel eines gekachelten Bodens mit Schachbrettmuster Je weiter entfernt der betrachtete Teil des Bodens entfernt ist desto dichter gepackt erscheint die gleichf rmige Strukturierung bzw desto weniger Platz deckt ein solches Strukturelement im Blickfeld ab So gesehen hnelt diese Tiefeninformation auch der relativen Gr e im Gesichtsfeld da mit steigender Entfernung durch die perspektivische Verzerrung die Gr e eines Strukturelements immer mehr abnimmt Texturgradienten stehen Goldstein 2002 zu Folge in der Regel auf Fl chen zur Verf gung auf denen der Beobachter steht oder sich fortbewegt An bewegungsinduzierten Tiefeninformationen sind die Bewegungsparallaxe und eng damit verwandt das Fortschreitende Zu oder Aufdecken von Fl chen zu nennen Unter der Bewegungsparallaxe wird die Tatsache verstanden dass weiter entfernte Objekte im Raum bei Be
288. lag die mittlere SRRo 4 f r die Variante Projektion ber derjenigen f r die Variante Plasma Die h chste mittlere SRRo 4 war bei der Task kognitiv Rechnen die niedrigste bei der Basisfahrt gegeben Die Einschr nkung des Sichtfeldes f hrte tendenziell zu einer Abnahme der mittleren SRRo 4 Die Standardfehler variierten in Abh ngigkeit von FAHRT Stufe und Sichtbe dingung Die dreifaktorielle Varianzanalyse mit kompletter Messwiederholung f r das Ma SRRo 4 ohne Task visuell manuell ergab einen hochsignifikanten Haupteffekt f r die Faktoren FAHRT F 1 536 74 838 ps 01 und SICHT F 1 980 12 080 p lt 01 Die hybride Interaktion FAHRT x SICHT F 3 859 2 832 p lt 05 fiel signifikant aus Der Haupteffekt f r den Faktor VARIANTE sowie die brigen Interaktionen zeigten kein signifikantes Ergebnis siehe Anhang A 4 Experiment 4 187 Zur berpr fung welche Bedingungen sich hinsichtlich der SRRo 4 signifikant unterschieden wurden aufbauend auf den Ergebnissen der Varianzanalyse jeweils einseitige t Tests f r abh ngige Stichproben gerechnet In Tabelle 11 13 sind zun chst die Ergebnisse der einseitigen t Tests f r die Variante Plasma dargestellt Von insgesamt f nf t Tests ergab nur ein Vergleich keinen signifikanten Unterschied 5 Grad vs Trapez Tabelle 11 13 Ma SRR0 4 einseitige t Test Ergebnisse f r die Variante Plasma Bedingung B
289. latorvariante Plasma Fahrten Ohne Fremdverkehr zeigten tendenziell h here TLCmean Werte als Fahrten Mit Fremdverkehr Die mittlere TLCmean f r die Basisfahrt lag unter derjenigen f r die Fahrt mit sekund rer kognitiver Aufgabenbearbeitung Die Standardfehler fielen in etwa vergleich bar aus Die Varianzanalyse f r die Task kognitiv ergab einen hochsignifikanten Haupteffekt f r den Faktor FAHRT F 1 29 481 ps 01 Der Haupteffekt f r den Faktor FREMDVERKEHR der Haupteffekt f r den Faktor VARIANTE sowie s mtliche Interak tionen waren nicht signifikant siehe Anhang A 2 Die Bearbeitung einer sekund ren kognitiven Aufgabe hatte somit einen generellen Einfluss F r beide Fahrsimulatorvarianten wurden einseitige t Tests f r abh ngige Stichproben gerechnet um zu berpr fen inwieweit die Unterschiede unter den Fremd verkehrsbedingungen Mit bzw Ohne signifikant ausfielen Der Vergleich der TLCmean Werte f r die Fahrsimulatorvariante Plasma ergab hochsignifikant niedrigere Werte f r Experiment 2 118 die Fahrt mit sekund rer Aufgabenbearbeitung Ohne Fremdverkehr im Vergleich zu der dazugeh rigen Basisfahrt t 15 5 251 p lt 001 F r die Fahrsimulatorvariante Projektion fielen die TLCmean Werte bei der Fahrt mit sekund rer Aufgabenbearbeitung Ohne Fremdverkehr verglichen mit der dazugeh rigen Basisfahrt signifikant niedriger aus t 15 1 894 p lt 05 Der Vergl
290. latorvariante davon ausgegangen dass die Querregelung w hrend einer Basisfahrt unter der Sichtbedingung ohne periphere Informationen 5 Grad im Vergleich zu der jeweiligen Sichtbedingung Standard instabiler ausfallen sollte Durch diese simulierte Tunnelsicht sollte periphere Information fehlen die sonst zur Fein steuerung der Lenkaufgabe herangezogen werden kann vgl Land amp Horwood 1995 Hypothese 3b F r beide Fahrsimulatorvarianten sollte die Querregelung w hrend einer Basisfahrt unter der Sichtbedingung ohne periphere Informationen 5 Grad instabiler ausfallen als unter der Bedingung mit einem zus tzlichen Sichtausschnitt im Nahbereich Trapez Diese stabilisierende Wirkung sollte auf die zus tzliche Einblendung des Nahbereichs zur ckzuf hren sein vgl Land amp Horwood 1995 Hypothese 3c F r beide Fahrsimulatorvarianten wurde vermutet dass die Querregelung w hrend einer Basisfahrt unter der Bedingung mit einem zus tzlichen Sichtausschnitt Trapez nicht signifikant instabiler ausfallen sollte als unter der Sichtbedingung Standard Der zus tzlich eingeblendete Nahbereich und der zentrale Ausschnitt von 5 Grad sollten alle relevanten Informationen f r die Querregelung ent halten vgl Land amp Horwood 1995 Hinsichtlich der Querregelung sollte sich diese Konfiguration deshalb nicht so sehr von der vollen Sicht Standard unterscheiden Hypothese 4 Fahrten mit sekund re
291. lderten Untersuchungen erfasst wurde Im folgenden Kapitel sollen daher Ma e vorgestellt werden welche die Querregelung einer experimentellen Erhebung zug nglich machen Messung der Querregelung 47 5 Messung der Querregelung Das Autofahren ist schon lange Gegenstand der Forschung vgl Gibson amp Crooks 1938 Untersuchungen zu Fahrtauglichkeit Fahrsicherheit und Fahrerablenkung werden ebenfalls schon sehr lange durchgef hrt vgl beispielsweise Barjonet 2001 F r diese Untersuchungen werden auf der einen Seite K rperfunktionen des Fahrers wie Puls Atemfrequenz oder Hautwiderstand gemessen Auf der anderen Seite werden fahrzeug bezogene Daten wie die Geschwindigkeit die Position des Fahrzeugs oder die Position des Lenkrades erfasst Da die Querregelung einen wichtigen Bestandteil der prim ren Fahraufgabe dar stellt vgl EN ISO 17287 2003 besch ftigt sich die vorliegende Arbeit speziell mit Ma en zur Querregelung Bereits in den vorangegangenen Kapiteln war bei der Vor stellung von Untersuchungsergebnissen aus Studien oft von Querregelungsma en die Rede ohne dass auf diese Ma e genauer eingegangen wurde Das soll in diesem Kapitel nachgeholt werden Speziell f r die Analyse der Querregelung wurden im Laufe der Zeit verschiedene Ma e entwickelt die auf der kontinuierlichen Messung der Position des Fahrzeuges bzw des Lenkrades basieren Allgemein lassen sich die Ma e zur Querregelung in die beiden Kategorien Lenk
292. ldung 8 3 Effektst rkengruppierung zur Bestimmung der Sensitivit t und der relativen Vergleichbarkeit In Abbildung 8 3 sind im oberen Bereich die Effektstufen der Spurma e und im mittleren Bereich die Effektstufen der Lenkma e graphisch f r jede Bedingung eingezeichnet Die Effektstufen f r das Ma MLP befinden sich im unteren Bereich Die Richtung des Effekts einer Bedingung ist durch die Pfeilrichtung gekennzeichnet Die Fahrsimulatorvariante ist durch die farbige Hinterlegung der Kopfspalten codiert Eine wei e Hinterlegung steht f r die Fahrsimulatorvariante Plasma grau steht f r die Fahrsimulatorvariante Projektion Identische Bedingungen zwischen den Fahrsimulator varianten bei denen keine relative Vergleichbarkeit gem Abschnitt 7 4 2 gegeben ist sind durch ein in einer Raute eingefasstes Ausrufezeichen markiert Am Beispiel des Lenkma es SRR2 soll die graphische Aufbereitung zur besseren Verst ndlichkeit erl utert werden bevor die Effektst rken in ihrer Gesamtheit beschrieben werden Das Ma SRR2 befindet sich im unteren Bereich in der Gruppe der Lenkma e Bei dem Vergleich der Bedingungen 5 Grad und Standard trat bei der Fahrsimulator variante Plasma ein kleiner Effekt auf Die Effektst rke f r den Vergleich dieser Bedingungen bei der Fahrsimulatorvariante Projektion war gro Die Effektrichtung f r beide Fahrsimulatorvarianten war identisch und zeigte gem Abschnitt 5 3 f r die
293. leinertes Bild der Umwelt auf der Retina abgebildet wird Das Ausma des Lichteinfalls wird durch die Iris geregelt welche wie eine Blende die Gr e der Pupille einstellt Die St rke der Lichtbrechung wird durch die Verformung der Linse ber den Ziliarmuskel ver ndert Die Photorezeptoren also diejenigen Zellen welche das Licht in elektrische Nervenimpulse umwandeln geben ihre Information ber die Ganglienzellen weiter Deren Axone bilden den Sehnerv welcher dann die visuelle Information zum Gehirn weiterleitet Diese Ganglienzellen liegen vor den Photorezeptoren so dass das einfallende Licht die Schicht durchqueren muss bevor es auf die Photorezeptoren trifft Dieser Aufbau ist ein Hauptgrund f r die genannte schlechte physikalisch optische Qualit t des Auges Trotz dem gleicht das visuelle System des Menschen durch Aufbau und Organisation die physikalisch optischen M ngel in erstaunlicher Weise aus In der Sehachse besitzt die Retina eine Eindellung die Fovea Centralis Dieser Ort der Retina ist die Stelle des sch rfsten Sehens Die Eindellung kommt dadurch zu Stande dass an dieser Stelle die Ganglienzellen gleichsam zur Seite geschoben sind und so das Licht ungehindert auf die Photorezeptoren fallen kann Ein weiterer Grund daf r dass die Fovea Centralis der Ort des sch rfsten Sehens ist liegt darin dass hier die Konzentration der sogenannten Zapfen am h chsten ist Mit zunehmender Entfernung von der Fovea Centralis nimmt de
294. ler von 5 und einem Fehler von 20 mittlere Effekte signifikant wurden vgl Bortz 1993 Die vier Probanden die nicht f r die Auswertung herangezogen werden konnten verteilten sich auf unterschiedliche Abfolgen Die objektiven abh ngigen Variablen bildeten die vier Querregelungsma e die f r die Hypothesenpr fung ausgew hlt worden waren vgl Kapitel 7 Standardabweichung der lateralen Position SDLP eine Berechnungsvariante der Time to Line Crossing TLCmean standardabweichung des Lenkwinkels SDST Anzahl der Steering Wheel Reversals pro Minute Gap 2 SRR2 bzw Gap 0 4 SRRo 4 Die Einsch tzung wie schwierig das Fahren in dem jeweiligen Fahrsimulator war bildete die subjektive abh ngige Variable vgl Fragebogen A2a bzw A2b F r die Beurteilung der Sensitivit t der absoluten und der relativen Vergleichbarkeit der Querregelungsma e wurden alle brigen Ma e aus Kapitel 5 berechnet Auf der Seite der Lenkma e handelte es sich um die Anzahl der Nulldurchg nge pro Kilometer ZERO und den Hochfrequenzkomponentenanteil des Lenkwinkels HFC Die Spurma e setzten sich aus der Mittleren lateralen Position MLP der Anzahl der Spur berschreitungen pro Kilometer LANEX sowie zwei weiterer Berechnungsvarianten der Time to Line Crossing TLCsnresn und TLC pct zusam men Experiment 1 82 8 2 3 Material und Ger te Die beiden statischen Fahrsimulatorvarianten der B
295. lichst spontan und ohne gro es Nachdenken Alle Daten werden vertraulich behandelt Wie war es f r Sie im Fahrsimulator zu fahren Sehr schwierig E G E E L Sehr einfach Wenn schwierig weshalb Wie war es f r Sie die Spurwechsel durchzuf hren Sehr schwierig L U U L Sehr einfach Wenn schwierig weshalb Wie realit tsnah finden Sie die Simulation berhaupt nicht realit tsnah El E e Ey E Sehr gelungen Wenn nicht realit tsnah weshalb Anhang A 1 217 Wie war es f r Sie die gew nschte Geschwindigkeit zu halten Sehr schwierig L g Ll sehr einfach Wenn schwierig weshalb Hatten Sie den Eindruck eine realit tsnahe Stra e zu befahren berhaupt nicht O O O O D absolut Wenn nicht weshalb Anhang A 1 218 A 1 1 4 Fragebogen Abschluss Ist Ihnen w hrend des Versuch beim Fahren schlecht geworden Ja Nein L Haben Sie weitere Anmerkungen zum Fahrsimulator Haben Sie weitere Anmerkungen zum Versuch insgesamt M chten Sie ber die Ergebnisse der Untersuchung informiert werden Ja Nein Vielen Dank f r Ihre Mithilfe Anhang A 1 219 A 1 2 Zus tzliche Ma e qualitative Effektst rkenbetrachtung Mittelwerte und Standardfehler Tabelle A 1 1 Ma TLOshresn Mittelwerte und Standardfehler VARIANTE 5 Grad 0 40 0 04 0 47 0 04 SICHT 0 21 0 02 0 15 0 02 Tabelle A 1 2 Ma TLC Mittelwerte und
296. ll so gut wie keine Unterschiede hinsichtlich der mittleren SDLP Die mittlere SDLP lag f r die Bearbeitung der sekund ren visuell manuellen Aufgabe ber derjenigen einer Basisfahrt Die Standardfehler bewegten sich insgesamt in einer vergleichbaren Gr enordnung Die Varianzanalyse f r die Task visuell manuell ergab einen hochsignifikanten Haupteffekt f r den Faktor FAHRT F 1 55 421 ps 01 Der Haupteffekt f r die Faktoren FREMDVERKEHR und VARIANTE sowie s mtliche Interaktionen fielen nicht signifikant aus siehe Anhang A 2 Die sekund re Aufgabenbearbeitung hatte somit einen Einfluss Zur berpr fung bei welchen Bedingungen die signifikanten Unterschiede auftraten wurden f r beide Fahrsimulatorvarianten jeweils f r beide Fremdverkehrsbedingungen einseitige t Tests f r abh ngige Stichproben gerechnet Unter der Bedingung Ohne Fremdverkehr war f r die Fahrsimulatorvariante Plasma die SDLP unter der Bedingung Task visuell manuell im Vergleich zu der dazugeh rigen Basisfahrt hochsignifikant h her t 15 3 539 p lt 01 F r die Fahrsimulatorvariante Projektion bewirkte die Bearbeitung einer sekund ren visuell manuellen Aufgabe unter der Bedingung Ohne Fremdverkehr ebenfalls eine hochsignifikante Erh hung der SDLP im Vergleich zu der dazugeh rigen Basisfahrt t 15 4 809 p lt 001 F r die Bedingung Mit Fremdverkehr ergaben die einseitigen t Tests f r abh ngige Stichproben das
297. lten mittel 1 07 0 02 1 10 0 02 werte y2 Wie Tabelle 11 9 entnommen werden kann lag die mittlere SDST f r die Variante Projektion ber derjenigen f r die Variante Plasma Die niedrigste mittlere SDST fand sich f r die Basisfahrt die h chste f r die Task visuell manuell Absolut gesehen fand sich die h chste mittlere SDST jeweils unter der Sichtbedingung Standard F r die beiden anderen Sichtbedingungen fiel die mittlere SDST in etwa vergleichbar aus ebenso wie die Standardfehler ber alle Bedingungen hinweg Die dreifaktorielle Varianzanalyse mit kompletter Messwiederholung f r das Ma SDST ergab einen hochsignifikanten Haupteffekt f r die Faktoren FAHRT F 1 577 106 375 ps 01 und SICHT F 1 425 20 029 ps 01 Die disordinale Interaktion FAHRT x SICHT F 2 406 3 822 p lt 05 fiel signifikant aus Der Haupteffekt f r den Faktor VARIANTE sowie die brigen Interaktionen waren nicht signifikant siehe Anhang A 4 Experiment 4 185 Zur berpr fung welche Bedingungen sich signifikant unterschieden wurden f r das Lenkma SDST einseitige t Tests f r abh ngige Stichproben gerechnet In Tabelle 11 10 befinden sich die Ergebnisse dieser einseitigen t Tests f r die Variante Plasma Insgesamt drei der acht t Tests ergaben keinen signifikanten Unterschied Die brigen t Tests fielen signifikant bzw hochsignifikant aus Tabelle 11 10 Ma SDST einseitige t Test Ergebnisse f
298. lten Schwellwerten verhielten sich TLC thresh und TLO in manchen F llen durchaus wie die TLCmean in anderen F llen eher wie die SDLP Abschlie end kann daher die Empfehlung gegeben werden in Untersuchungen die Ma e SDLP und SRR2 bzw SRRo 4 oder auch ZERO zu verwenden da sich diese als sensitiv f r viele Bedingungen gezeigt haben Zur Erkennung bestimmter Steuer strategien empfiehlt es sich dar ber hinaus das Ma TLCmean Zu erheben welches sich bei manchen Bedingungen analog zur SRR2 bzw SRRo 4 verhalten hatte Das Ma LANEX kann wegen seiner guten Augescheinvalidit t erg nzend erhoben werden In den vorliegenden Experimenten zeigte das Ma in aller Regel gleiche Effektrichtungen wie die SDLP wobei h ufig die Sensitivit t der SDLP h her war Als zus tzliches Ma zur Erkennung bestimmter Fahrstrategien ist auch das Ma MLP interessant Trendbetrachtungen zeigten dass durch das Bearbeiten einer Aufgabe eher eine Ausrichtung zur rechten Spurmarkierung hin erfolgte In Experiment 2 war die MLP das einzige Ma das in mittleren und in hohen Effekten ebenfalls eine solche Ausrichtung bei Vorliegen von Fremdverkehr zeigte Bei dem Vergleich der Fahrsimulator varianten zeigte sich abgesehen von Experiment 1 welches aber nicht intendierte Unterschiede im Lenkwiderstand aufwies eine tendenzielle Ausrichtung zur rechten Spurmarkierung f r die Fahrsimulatorvariante Plasma was auf die vertikalen Balken zur ckzuf hren sei
299. lusses von sekund rer Aufgabenbearbeitung etwa in Zusammenhang mit der Erprobung eines neuen Fahrerinformationssystems ist ein typisches Szenario f r einen industriell genutzten Fahrsimulator Wie in Abschnitt 3 3 herausgearbeitet wurde k nnen Aufgaben unterschiedlich stark mit der prim ren Fahraufgabe interferieren Daher sollten im Rahmen von Experiment 2 auch unterschied liche Aufgabentypen untersucht werden Auf der einen Seite sollte der Einfluss der Fahrsimulatorvariante analysiert werden Auf der anderen Seite war von Interesse ob sich die f r die SDLP ermittelten Befunde von Engstr m et al 2005 auch f r die vorliegenden Fahrsimulatorvarianten zeigten nachdem diese bei einer Metaanalyse Horrey amp Wickens 2004 nicht gefunden worden waren Bei solchen Untersuchungen ist es nat rlich wichtig die Fahrbedingungen m glichst realistisch zu simulieren um die allgemeine Aussagekraft einer Untersuchung zu erh hen So ist es beispielsweise sinnvoll im Fahrsimulator den Probanden nicht als einzigen Fahrteilnehmer fahren zu lassen sondern Fremdverkehr in das Versuchssetting einzubauen Chatziastros 2003 untersuchte das Verhalten von Fahrern die von einzel nen Fremdfahrzeugen berholt wurden selbst ein einzelnes Fremdfahrzeug berholten oder an einem station ren Fremdfahrzeug vorbeifuhren Die Auswirkung eines Stroms kontinuierlicheren Fremdverkehrs ist jedoch nach eigenem Kenntnisstand kaum untersucht Im Rahmen von Experi
300. m Vorliegen von absoluter und relativer Vergleichbarkeit zwischen den beiden statischen Fahrsimulator varianten wurden die verbleibenden Ma e in Abschnitt 5 1 und 5 2 berechnet Auf der Seite der Lenkma e handelte es sich um die Anzahl der Nulldurchg nge pro Kilometer ZERO und den Hochfrequenzkomponentenanteil des Lenkwinkels HFC Die Spurma e setzten sich aus der Mittleren lateralen Position MLP der Anzahl der Spur berschreitungen pro Kilometer LANEX sowie zwei weiterer Berechnungsvarianten der Time to Line Crossing TLC thresh und TLCpa Zusammen Experiment 2 108 9 2 3 Material und Ger te Bei diesem Experiment wurde f r beide Fahrsimulatorvarianten dieselbe Sitzkiste verwendet um Unterschiede im Lenkwiderstand ausschlie en zu k nnen Bei der Sitz kiste handelte es sich um denselben 7er BMW der bereits in Experiment 1 f r die Fahrsimulatorvariante Projektion eingesetzt worden war Die Probanden befuhren sowohl w hrend ihrer Eingew hnungs als auch w hrend ihrer Versuchsfahrten den fiktiven Autobahnrundkurs Die Startpunkte f r die Einge w hnungs und die Versuchsfahrten k nnen Abbildung 9 1 entnommen werden Dar ber hinaus zeigt Abbildung 9 1 die jeweiligen Aufgabenbearbeitungsabschnitte An den markierten Stellen die f r die Probanden nicht sichtbar waren begannen die Probanden jeweils mit der vorgegebenen Aufgabe Eingew hnungsfahrt Beginn Subtraktion
301. m fahren Sie durchschnittlich in einem Jahr Weniger als Mehr als 5 000 km 5 000 10 000 km 10 000 20 000 km 20 000 km 2 E m m Folgende Ger te nutze ich privat oder beruflich PC L Touchpad am Notebook C Mobiltelefon L Navigationssystem im PKW Spielen Sie privat Computerspiele Ja L Nein L Wie h ufig spielen Sie Computerspiele mit einem Spiellenkrad Nie L Ek GA E L immer Haben Sie Erfahrung mit Fahrsimulatoren Ja L Nein L Wenn ja wie oft sind Sie bereits mit einem Fahrsimulator gefahren 0 LJ 1 2 O 3 5 O 5 10 I gt 10 LJ Haben Sie Erfahrungen mit anderen Arten von Simulatoren Ja L Nein L Wenn ja mit welchen Anhang A 1 215 A 1 1 2 Fragebogen A2a VP Code Datum Fragebogen Nr Fragebogen Bitte beantworten Sie die Fragen m glichst spontan und ohne gro es Nachdenken Alle Daten werden vertraulich behandelt Wie war es f r Sie mit eingeschr nktem Sichtfeld im Fahrsimulator zu fahren Sehr schwierig Ll E K E L Sehr einfach Wenn schwierig weshalb Wie war es f r Sie mit eingeschr nktem Sichtfeld die Spurwechsel durchzuf hren Sehr schwierig L E E E L Sehr einfach Wenn schwierig weshalb Wie war es f r Sie die gew nschte Geschwindigkeit zu halten Sehr schwierig E El 321 El Ll sehr einfach Wenn schwierig weshalb Anhang A 1 216 A 1 1 3 Fragebogen A2b VP Code Datum Fragebogen Nr Fragebogen Bitte beantworten Sie die Fragen m g
302. manuelle Aufgabe Kassette wurde der Proband in das CARIN System eingewiesen Ihm wurde der Zweck der leeren und der vollen Kassettenh lle auf dem Beifahrersitz erl utert Dem Probanden wurde einmal gezeigt wie er die sich bereits im Kassettenschacht befindende Kassette 1 aus dem Kassettenschacht entnehmen in ihre H lle legen und die H lle schlie en sollte Das Schlie en des Kassettendecks erfolgte nach einem kurzen Zeitintervall automatisch Im Anschluss daran sollte der Proband Kassette 2 aus ihrer H lle nehmen und mit der zweiten Seite nach oben in den Kassettenschacht einf hren Damit war die Aufgabe einmal vollst ndig bearbeitet F r den n chsten Durchgang sollte dann entsprechend Kassette 2 entnommen und wieder Kassette 1 mit der ersten Seite nach oben in den Kassettenschacht eingef hrt werden Nachdem der VL die Aufgabe einmal vorgef hrt hatte bekam der Proband die M glichkeit die Aufgabe selbst ndig im Stand zu ben Sobald der Proband angab sich bez glich der Aufgabenbearbeitung sicher zu f hlen wurde er darauf hingewiesen dass er die Aufgabe w hrend des Versuchs jeweils zweimal unmittelbar hintereinander nach Aufforderung durch den VL bearbeiten sollte Sobald alle Fragen zu dieser Aufgabe gekl rt waren erl uterte der VL das Prinzip der sekund ren Aufgabe Task kognitiv Bahn Dazu wurde der Proband zun chst in das Ziel der Aufgabe Zweck und Aufbau der Karten sowie die Bedienung
303. meine Experimentelle Psychologie S 43 264 Stuttgart Fischer Horrey W J amp Wickens C D 2004 Cell phones and driving performance a meta analysis Proceedings of the Human Factors an Ergonomics Society 48 Annual Meeting 2004 2304 2308 Huesmann A Ehmanns D amp Wisselmann D 2006 Development of ADAS by means of driving simulation Proceedings of the Driving Simulation Conference in Paris 2006 131 141 Huguenin R D amp Rumar K 2001 Models in traffic pschology In P E Barjonet Hrsg Traffic Psychology Today pp 31 59 Boston Kluwer Academic Publishers Hussy W amp Jain A 2002 Experimentelle Hypothesenpr fung in der Psychologie G ttingen Hogrefe Jamson H 1999 Curve negotiation in the Leeds Driving Simulator a validation study Proceedings of the Driving Simulation Conference in Paris 1999 241 249 Jamson H 2001 Image characteristics and their effect on driving simulator validity Proceedings of the International Driving Symposium on Human Factors in Driver Assessment Training and Vehicle Design Colorado http ppc uiowa edu driving assessment 2001 Summaries Driving Assessment Papers 37_jamson_hamish htm 20 07 2009 Jamson H amp Mouta S 2004 More bang for your buck A cross cost simulator evaluation study Proceedings of the Driving Simulator Conference in Paris 2004 321 332 Johannson E Engstr m J Cherri C Nodari E Toffetti A
304. ment 1 wurden aus diesem Grund drei Einflussgr en variiert Fahrsimulatorvariante Wie bereits bei Experiment 1 kamen die beiden Fahrsimulatorvarianten mit der Projektionsleinwand Projektion und mit den Plasma bildschirmen Plasma zum Einsatz Fremdverkehr Zur Untersuchung des Einflusses des Fremdverkehrs wurden die Probanden in den einzelnen Bedingungen einmal von einem kontinuierlichen Strom von Fahrzeugen berholt Mit und waren das andere Mal die einzigen Verkehrsteilnehmer Ohne Sekund re Aufgabenbearbeitung Zur Untersuchung des Einflusses von sekun d rer Aufgabenbearbeitung wurden von den Probanden zwei verschiedene Arten von Aufgaben bearbeitet Die eine Aufgabe bestand im Wechseln von Kassetten w hrend der Fahrt Task visuell manuell die andere Aufgabe in der fortw hrenden Subtraktion einer Zahl von einer gro en Ausgangszahl Task kognitiv Diesen Bedingungen mit Experiment 2 102 Aufgabenbearbeitung standen jeweils Fahrten ohne Aufgabenbearbeitung gegen ber Basis visuell manuell und Basis kognitiv Die H lfte der Probanden fuhr in jeweils einer der beiden statischen Fahrsimulator varianten Plasma vs Projektion welche den Varianten in Experiment 1 entsprachen In der zugewiesenen statischen Fahrsimulatorvariante durchliefen sie acht Bedingungen Diese acht Bedingungen verteilten sich auf vier Einzelfahrten und setzten sich folgenderma en zusamm
305. merksam gemacht und m ssen unverz glich eine Ge schwindigkeitskorrektur gem Tacho vornehmen Auch wenn keine Gefahr bez glich Unf llen besteht m chte ich Sie bitten so sorgf ltig und konzentriert zu fahren wie Sie es bei einer realen Autofahrt auch tun w rden Au erdem m chte ich Sie bitten mir rechtzeitig Bescheid zu geben falls Sie sich nicht mehr gut f hlen sollten Dar ber hinaus wurde der Proband darauf hingewiesen dass es bei der Aufgaben bearbeitung um eine sorgf ltige Erledigung der Aufgabe im Einklang mit der Fahraufgabe ging Es wurde betont dass nicht die Beurteilung der jeweiligen Bef higung von Interesse war sondern eine allgemeine Untersuchung von Fahrsimulator Neulingen in einem solchen Fahrversuch Abschlie end wurde noch einmal hervorgehoben dass die Fahrauf gabe immer an erster Stelle stehen solle und die Aufgabenbearbeitung an zweiter Nun begann der Proband unter der ersten Sichtbedingung mit der ersten Versuchsfahrt Nach jeder Fahrt mit sekund rer Aufgabenbearbeitung beantwortete der Proband m ndlich f nf Fragen Im Anschluss an alle sechs Versuchsfahrten unter der ersten Sichtbedingung beurteilte der Proband die jeweilige Sichtbedingung anhand des Fragebogens D2 Nach jeweils einer kurzen Pause wurde dieses Vorgehen f r die beiden anderen Sichtbedingungen wiederholt Mit der Verabschiedung endete der erste der beiden Versuchstermine Der zweite Termin verlief identisch wobei die Fahrsimulator
306. modifikationen zusammengefasst werden Die Bedingungen wurden in Experiment 3 vollst ndig within getestet Durch dieses Vorgehen standen f r den Vergleich der Fahrsimulatormodifikationen mehr Probanden zur Verf gung Alle Probanden fuhren in zwei Sitzungen in den unterschied lichen Fahrsimulatormodifikationen Pro Modifikation absolvierte jeder Proband drei unterschiedliche Fahrten Eine Basisfahrt eine Fahrt mit sekund rer kognitiver Aufgaben bearbeitung und eine Fahrt mit sekund rer visuell manueller Aufgabenbearbeitung Jede dieser Fahrten wurde zweimal wiederholt so dass pro Simulatormodifikation insgesamt zw lf Einzelfahrten vorlagen Die Bestimmung von Gr e und Richtung dieser f nf Einflussfaktoren erfolgte anhand von objektiven und subjektiven Daten Die subjektiven Daten wurden mit Hilfe von Frageb gen und m ndlichen Zwischenfragen erhoben Die objektiven Daten bildeten alle betrachteten Lenk und Spurma e vgl Kapitel 5 welche gem Kapitel 7 berechnet wurden Aufbauend auf den bisherigen Ausf hrungen wurden folgende Hypothesen berpr ft Hypothese 1 Wie bei Experiment 2 wurde generell eine instabilere Querregelung durch die Bearbeitung einer visuell manuellen Aufgabe verglichen mit einer Basisfahrt erwartet Hypothese 2 Die Bearbeitung einer sekund ren kognitiven Aufgabe sollte im Vergleich zu einer Basisfahrt f r das Spurma SDLP zu einer stabileren Querregelung f hren w hrend die TLCmean und di
307. mulatorvariante Projektion verglichen mit der Fahrsimulatorvariante Plasma die hochsignifikant h here SRR2 die hochsignifikant h here SRRo 4 und die hochsignifikant niedrigere TLCmean Unter der Sichtbedingung Standard fiel die SDLP f r die Fahrsimulatorvariante Projektion im Vergleich zu der Fahrsimulatorvariante Plasma hochsignifikant niedriger aus Experiment 1 92 8 3 3 Subjektive Bewertung Die Versuchsfahrten wurden von den Probanden mit Hilfe des Fragebogens A2a bzw A2b siehe Anhang A 1 im Anschluss an jede Fahrt beurteilt Die Beurteilung erfolgte anhand einer f nfstufigen Skala F r die berpr fung der vierten Hypothese wurde die Beantwortung der Frage herangezogen wie schwierig das Fahren in der jeweiligen Fahrsimulatorvariante unter der jeweiligen Sichtbedingung war Eine Bewer tung mit einer 1 bedeutete sehr schwierig eine Bewertung mit einer 5 sehr einfach Die brigen Daten wurden erg nzend erhoben aber nicht weiterf hrend quantitativ ausgewertet In Tabelle 8 9 sind die Mittelwerte und Standardfehler f r die Beantwortung der Frage nach der Schwierigkeit der einzelnen Fahrten getrennt nach Bedingung aufgef hrt Tabelle 8 9 Beurteilung der Schwierigkeit der einzelnen Fahrten in der jeweiligen Fahrsimulatorvariante Mittelwerte und Standardfehler VARIANTE Plasma Projektion Be 2 38 0 15 2 19 0 18 4 00 0 23 4 00 0 22 Wie Tabelle 8
308. mustern die Gestalterkennung koh rent bewegter Objekte oder die Objekterkennung aufgrund charakteristischer Oberfl chenfarben und Farbkontraste Auch diese Areale sind noch weitestgehend retinotop organisiert Von den extrastri ren kortikalen Arealen werden die Signale in visuelle Assoziations und Integrationsregionen bertragen Die retinotope Organisation der Signal bertragung geht hier verloren Die Augensteuerung erfolgt ber insgesamt sechs Muskeln die durch drei aus dem Gehirnstamm kommende Nerven angesteuert werden Mit Hilfe dieser Muskeln ist es m glich den Augapfel horizontal vertikal und auch rotatorisch um die Blickachse zu bewegen Bei der Bewegung der Augen durch diese Muskeln werden die sogenannten Vergenzbewegungen und die konjugierten Augenbewegungen unterschieden Bei den Die Menschliche Wahrnehmung 21 Vergenzbewegungen werden die Sehachsen der beiden Augen gegeneinander verscho ben Konjugierte Augenbewegungen bewegen beide Augen gleichsinnig Vergenzbewegungen treten immer bei der Fixation von unterschiedlich weit ent fernten Punkten im Raum auf Je n her der fixierte Punkt liegt desto mehr m ssen die Sehachsen konvergieren um den Punkt fixieren zu k nnen Bei einem Punkt in der Ferne divergieren die Sehachsen und werden parallel Bei Konvergenzbewegungen wird immer auch automatisch der Ziliarmuskel angespannt um die Linse an den ge nderten Abstand der Fixation anzupassen Zus tzlich wird auch die Pupille ve
309. n Nlanex LANEX 3a Nlanex LANEX 3b Eine weitere Berechnungsm glichkeit z hlt nicht die H ufigkeit der Spur ber schreitungen sondern betrachtet deren tats chliche Gesamtl nge S anex Formel 4 oder deren gesamte Fahrzeit T au erhalb der Spur Formel 5 LANEX Sianex m 4 A LANEX Tanex sek 5 Auch diese LANEX Werte k nnen wieder auf die gesamte Fahrtstrecke s Formel 4a bzw die gesamte Fahrtzeit T Formel 5a bezogen werden LANEX 4a Tianex LANEX gt a Das Ma besitzt eine hohe Augenscheinvalidit t Es ist unmittelbar einsichtig dass ein nicht intendiertes Verlassen der eigenen Spur eine potentielle Gef hrdung f r den Fahrer und andere Verkehrsteilnehmer darstellt Abh ngig von Streckenf hrung und Versuchsbedingung kann das Auftreten einer Spur berschreitung zu einem seltenen Ereignis werden weshalb eine quantitative Inter pretation der Versuchsergebnisse erschwert bzw sogar unm glich sein kann Messung der Querregelung 54 5 1 4 Time to Line Crossing TLC Im Deutschen m sste der Begriff Zeit bis zu einer Spur berschreitung verwendet werden Da dieser Begriff unhandlich ist soll im Folgenden f r die Bezeichnung des Ma es der englische Begriff beibehalten werden Dieses Ma wurde von Godthelp Milgram und Blaauw 1984 entwickelt Zur Bestimmung des Ma es wird in regelm igen Abst nden die Zeit bestimmt nach deren Vers
310. n nderungen in der Spur Bei gr eren Winkelabstandsgr en kann daher ein hoher SRR Wert analog zu der SDLP als instabilere Querregelung interpretiert werden Bei kleineren Winkelabstandsgr en die nach stlund et al 2005 vor allem bei sekund ren kognitiven Aufgaben sensitiv sein sollen wird die Interpretation schwieriger Da aber auch die Lenkradumkehrungen mit h heren Abstandsgr en mitgez hlt werden und viele Lenkbewegungen als Zeichen von Unruhe interpretiert werden k nnen werden h here SRR Werte auch bei kleineren Winkelabstandsgr en als instabiler bewertet HFC Ein gro er HFC Wert steht f r einen hohen Anteil hochfrequenter Lenkaktivi t t Hochfrequente Lenkaktivit t geht eher mit einer niedrigen Amplitude des Lenkwinkels einher Bei solchen Mikrolenkbewegungen ist es eher unwahrscheinlich dass diese eine gro e Auswirkung auf die Lage des Fahrzeugs haben Dies macht es schwierig dieses Ma zu interpretieren Da h ufige kleine Lenkkorrekturen aber auf eine gewisse Unruhe hindeuten werden im Rahmen der vorliegenden Arbeit hohe Werte als instabiler angesehen als niedrige Werte ZERO Bei diesem Ma wird erwartet dass es sich hnlich verh lt wie die aufw ndiger zu berechnende SRR Da hier Mikrolenkbewegungen im Totbereich herausgefiltert werden vgl Abschnitt 5 2 4 deutet ein gro er Wert h ufige gr ere Lenkbewegungen an welche die Spurposition beeinflussen H here Werte werden deswegen als instabil
311. n n tig ist vgl Land amp Horwood 1995 sollte aber nicht vollst ndig kompensiert werden k nnen Hypothese 2 Die Querregelung sollte bei uneingeschr nkter Sicht bei der Fahrsimulatorvariante Projektion stabiler ausfallen Bei dieser Variante ist ein st rkerer Bezug zwischen Fahrszene und Motorhaube gegeben vgl Kapitel 7 Es wurde vermutet dass dieser visuelle Bezug vgl Wilkie amp Wann 2002 zusammen mit dem etwas Experiment 1 79 gr eren horizontalen Sichtfeld f r die Querregelung entscheidender ist als die vertikalen Balken und die h here Aufl sung der Fahrsimulatorvariante Plasma Hypothese 3 Bei eingeschr nkter Sicht sollte die Fahrsimulatorvariante Plasma berlegen sein Unter dieser Sichtbedingung kommen die Vorteile der Fahrsimulator variante Projektion wie der Bezug zwischen Fahrszene und Motorhaube und das etwas gr ere horizontale Sichtfeld nicht mehr zum Tragen Zudem sollte sich bei einge schr nkter Sicht die h here Aufl sung der Fahrsimulatorvariante Plasma vorteilhaft auf die Querregelung auswirken Hypothese 4 Das Fahren bei eingeschr nkter Sicht sollte subjektiv als schwieriger eingestuft werden Die fehlenden peripheren Informationen machen zus tzliche Fixationen n tig welche sich bei der Beurteilung niederschlagen sollten 8 2 Methode 8 2 1 Versuchspersonen F r alle Experimente wurden Probanden gew hlt die keinerlei Vorerfahrungen mit Fahrten in Fahr
312. n Dann Regeln Auf der wissensbasierten Ebene erfolgt die Handlungssteuerung nicht mehr mittels einfacher Regeln sondern durch intensive kognitive Auseinander setzung Auf das Autofahren bezogen verfeinert Michon 1989 diesen hierarchischen Ebenenansatz Abbildung 3 1 Verhaltensebene Aufgabenebene Beispiel Guerstabiiserung Skillbasiert Kontrollierend L ngsstabilisierung Regelbasiert Man vrierend Uberholen Strategisch Navigationsverhalten Abbildung 3 1 Hierarchisches Modell des Autofahrens nach Michon 1989 Unterhalb der fahigkeitsbasierten Ebene befindet sich hier noch die autonome Ebene Aus den gegebenen Beispielen wird deutlich dass diese beiden untersten Ebenen Aufgaben der Quer und Langsstabilisierung umfassen also diejenigen Aufgaben welche laut der EN ISO 17287 2003 die primare Fahraufgabe darstellen Im Folgenden soll im Hinblick auf eine einheitliche Bezeichnung jeweils von Quer und Langsregelung gem der EN ISO 17287 2003 gesprochen werden Autofahren und Querregelung 35 Zur Beschreibung der prim ren Fahraufgabe existieren auch verschiedene mathematisch regelungstechnische Modelle Blaauw 1984 entwickelte das sogenannte Supervisory Driver Model siehe Abbildung 3 2 welches zwei Fahrmodelle vereint Das eine Fahrmodell sieht den Menschen als direkten Regler in der Fahraufgabe welcher zu jeder Zeit die volle Aufmerksamkeit auf die Position in der Spur richtet Dieses Modell tr gt f r sich
313. n Effekten in die andere Richtung Experiment 3 als bedeutsame Ver n derung interpretiert werden Die in Experiment 2 gefundene stabilisierende Wirkung einer kognitiven Aufgabe zeigte sich in Experiment 3 nicht mehr durchg ngig wie schon in der Diskussion zu Hypothese 2 erl utert Hinsichtlich der Effektrichtung bildeten aber zumindest die Lenkma e die postulierte stabilere Querregelung f r die Basisfahrt ab Die Spurma e zeigten hingegen abgesehen von der SDLP und der TLC mean einen uneinheitlichen Trend Dies sprach daf r dass sich die beiden kognitiven Aufgaben hinsichtlich ihrer Schwierig keit unterschieden haben k nnten Der Einfluss der Aufgabenbearbeitung zeigte sich bei der MLP f r die sekund re visuell manuelle Aufgabe Kassette nicht ganz so ausgepr gt wie bei Experiment 2 F r die kognitive Aufgabe zeigte sich sogar weder f r die Fahrsimulatorvariante Plasma noch f r die Fahrsimulatorvariante Projektion ein Effekt was als Hinweis f r einen Unterschied in der Qualit t der kognitiven Aufgabe Bahn im Vergleich zu der kognitiven Aufgabe Rechnen vgl Experiment 2 gesehen wurde Bei dem Vergleich der Fahrsimulatormodifikationen lie sich vorsichtig feststellen dass ein kleines Sichtfeld mit Balken eher eine Ausrichtung zur rechten Spurmarkierung bewirkte Alle Vergleiche von Plasma vs Projektion und Projektion mit Balken vs Projektion klein Balken zeigten diese Ausrich
314. n Fahrer informationssystemen unter anderem zwei statische Fahrsimulatoren zur Verf gung die sich vor allem in der Art der Bilddarstellung unterscheiden Mit der vorliegenden Arbeit sollte die Frage beantwortet werden ob die beiden Fahrsimulatoren hnlicher Komplexit t vergleichbare Ergebnisse liefern Zu diesem Zweck wurden an beiden Fahrsimulatoren verschiedene Einflussfaktoren wie beispiels weise die Bearbeitung von sekund ren Aufgaben und Einschr nkungen des Sichtfelds untersucht Die Experimente wurden mit einer breiten Auswahl an Ma en bzw Berechnungs methoden durchgef hrt um das Verhalten der Ma e an den beiden Fahrsimulatoren unter diesen Einflussfaktoren untersuchen und mit anderen Ergebnissen aus der Literatur vergleichen zu k nnen Mit diesem Ansatz sollten gut geeignete Ma e f r eine effiziente Versuchsdurchf hrung identifiziert werden Aus Umfangsgr nden beschr nkte sich die vorliegende Arbeit hierbei auf Ma e zur Querregelung Einleitung 16 1 2 Aufbau der Arbeit Die Arbeit gliedert sich in zwei Teile Der erste Teil welcher Kapitel 2 bis 6 umfasst erl utert die theoretischen Grundlagen Kapitel 2 Da das visuelle System grundlegend f r die Bew ltigung der prim ren Fahraufgabe ist wird in Kapitel 2 eine bersicht ber die Funktionsweise des visuellen Systems gegeben Insbesondere wird hier auf die vom visuellen System verwendeten Informationsquellen zur Tiefenwahrnehmung eingegangen da die Tiefenwa
315. n Fahrsimulatoren eingehend beschrieben sowie Abweichungen gegen ber dem realen Fahren thematisiert Kapitel 8 bis 11 In diesen Kapiteln werden die vier durchgef hrten Experimente beschrieben und diskutiert Kapitel 12 In diesem Kapitel erfolgt eine Gesamtdiskussion aller vier Experimente sowie ein Ausblick auf zuk nftige Forschungsarbeiten Die Menschliche Wahrnehmung 17 2 Die Menschliche Wahrnehmung Zentral f r Navigation im dreidimensionalen Raum ist die menschliche Wahrnehmung Reize aus der Umwelt werden wahrgenommen verarbeitet und f hren zu entsprechenden Reaktionen wie Lenkbewegungen und Brems und Beschleunigungs vorg ngen F r das Autofahren spielt das visuelle System die wichtigste Rolle Evans 2004 Dessen Funktionsweise soll hier zun chst erl utert werden 2 1 Aufbau des visuellen Systems Trotz der schlechten physikalisch optischen Eigenschaften des Auges ist das visuelle System des Menschen zu erstaunlichen Erkennungsleistungen in einem weiten Bereich unterschiedlicher Sichtbedingungen f hig Birbaumer amp Schmidt 1999 Im Folgenden soll die grunds tzliche Funktionsweise des visuellen Systems erl utert werden Die Erl uterung folgt dabei falls nicht anders gekennzeichnet Birbaumer und Schmidt 1999 Das Objektiv des Auges ist aus der Kornea der vorderen Augenkammer und einer Linse zusammengesetzt Das Licht tritt durch die Kornea ein und wird durch die Linse so gebrochen dass ein stark verk
316. n Nr Fragebogen Bitte beantworten Sie die Fragen m glichst spontan und ohne gro es Nachdenken Alle Daten werden vertraulich behandelt Wie war es f r Sie im Fahrsimulator zu fahren Sehr schwierig E G E E L Sehr einfach Wenn schwierig weshalb Wie war es f r Sie in der vorgegebenen Spur zu fahren Sehr schwierig L U U L Sehr einfach Wenn schwierig weshalb Wie war es f r Sie die gew nschte Geschwindigkeit zu halten Sehr schwierig L Ey el E Ll sehr einfach Wenn schwierig weshalb Anhang A 3 240 Wie realit tsnah finden Sie die gesamte Simulation berhaupt nicht realit tsnah Ei ei JE el IE Sehr gelungen Wenn nicht realit tsnah weshalb Ist Ihnen w hrend des Versuchs beim Fahren schlecht geworden Ja Nein L Haben Sie weitere Anmerkungen zum Fahrsimulator Haben Sie weitere Anmerkungen zum Versuch insgesamt Vielen Dank f r Ihre Mithilfe Anhang A 3 241 A 3 2 M ndliche Zwischenfragen Vpn Bedingung Aufgabe Durchgang Die Fragen nach jeder ihrer Nebenaufgaben 1 Wie schwierig fanden sie in dieser Situation die Bearbeitung der Nebenaufgabe von 1 sehr leicht bis 5 sehr schwierig 2 Wie anstrengend war diese Situation w hrend der Bearbeitung der Nebenaufgabe von 1 berhaupt nicht anstrengend bis 5 sehr anstrengend 3 Wie gut konnten Sie die Situation w hrend der Bearbeitung der Nebenaufgabe bew ltig
317. n des europ ischen Projektes HASTE mehrere Fahrsimulatoren und ein Einfachsimulator unter m glichst identischen Untersuchungsbedingungen getestet um einen Satz an m glichen Ma en zur Bestim mung der Fahrerablenkung durch Fahrerinformationssysteme zu gewinnen stlund Nilsson Carsten Merat Jamson Jamson Mouta Carvalhais Santos Anttila Sandberg Luoma de Waard Brookhuis Johansson Engstr m Victor Harbluk Janssen amp Brouwer 2004 Variiert wurden bei den im Rahmen des Projekts HASTE durchgef hrten Experimenten die Aufgabenschwierigkeit von sekund ren Aufgaben sowie das StraBenszenario Zum Einsatz kamen Landstra e Autobahn und Stadtverkehr Die Autoren kamen zu dem Schluss dass zwischen den Fahrsimulatortypen keine Unter schiede bestehen wobei sie unter Fahrsimulatortyp offenbar nur die Unterscheidung zwischen Einfachsimulator und den restlichen getesteten Fahrsimulatoren verstanden Dies wurde unter Verweis auf die vorgenommene Metaanalyse damit begr ndet dass bei dem Einfachsimulator dieselben Ma e signifikant wurden wie bei den komplexeren Fahrsimulatoren Dies berrascht etwas da sich die Metaanalyse in der Ver ffentlichung auf Effektst rken und nicht auf Signifikanzen st tzt Die Autoren f hren weiter aus The effect sizes were also broadly in line indeed in many cases they were larger in the Portuguese Einfachsimulator study S 269 Allerdings werden in den Ergebnissen nur mittlere Effektst rken
318. n durch ein unruhigeres Lenkverhalten aufgrund von sekund rer Aufgabenbearbeitung erkl rt werden Allerdings flie t auch der Streckenverlauf in das Ergebnis mit ein was eine inhaltliche Interpretation des Wertes schwierig macht vgl auch Roskam et al 2002 Bevor die Nulldurchg nge aus dem Lenkradwinkelsignal ermittelt werden ist es notwendig dieses Ma im Bereich des Nullwinkels auf die eine oder andere Weise zu gl tten Leichtes Zittern bzw Nulldurchg nge mit winziger Amplitudenh he m ssen entfernt werden da sie nicht von dem Fahrer erzeugt werden sondern durch den Tot bereich der Lenkung aber auch durch die Messungenauigkeiten bei der Aufzeichnung hervorgerufen werden k nnen vgl Roskam et al 2002 Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde dieses Zittern aus dem Lenkrad winkelsignal entfernt indem alle Werte in einem definierten Bereich um den Nullpunkt auf Abk rzung f r die englische Bezeichnung Zero Crossings Messung der Querregelung 61 Null gesetzt wurden Ein spezieller Algorithmus wurde f r das Ausz hlen der resul tierenden Nulldurchg nge entwickelt Lenkradwinkel O Nulldurchgang
319. n eine tendenziell stabilere Querregelung im Sinne der Hypothese Da sich dieser Trend aber bei einem Ma und der Basisfahrt umkehrte und auch kein einziger mittlerer Effekt vorhanden war muss diese Trendbetrachtung mit Vorsicht gesehen werden Die kleinen Effekt st rken w rden f r eine signifikanzstatistische Absicherung eine sehr viel gr ere Anzahl an Probanden ben tigen falls ein solcher kleiner Effekt berhaupt inhaltlich als bedeutsam eingestuft werden sollte Experiment 3 167 Hypothese 6a bez glich der Einsch tzung der Schwierigkeit bei den unmodi fizierten Fahrsimulatorvarianten in der vorgegebenen Spur zu fahren konnte nicht best tigt werden Vielmehr zeigte sich ein signifikantes Ergebnis entgegen der Hypothese Die Querregelung in der Fahrsimulatorvariante Projektion wurde von den Probanden als leichter eingestuft Auch dieses Ergebnis k nnte ein St ck weit mit der verbesserten Projektionsleinwand erkl rt werden Fallen die Unterschiede im Hinblick auf die Bildqualit t nicht mehr so gro aus k nnten die brigen Hinweisreize der Variante Projektion wie beispielsweise der st rkere Bezug zwischen Motorhaube und Szenerie st rker zum Tragen kommen und in Summe das geschilderte Ergebnis bewirken Hypothese 6b welche postulierte dass Fahrten mit Bearbeitung der sekund ren visuell manuellen Aufgabe verglichen mit Fahrten mit sekund rer kognitiver Aufgaben bearbeitung generell als ablenkender empfunden
320. n k nnte 12 3 Bewertung und Ausblick Hinsichtlich des gew hlten Untersuchungsansatzes kann zu Recht eingewendet werden dass die externe Validit t darunter litt dass die Probanden den Zeitpunkt der Auf gabenbearbeitung nicht selbst bestimmen konnten und w hrend der Bearbeitung einen gewissen Geschwindigkeitskorridor einhalten mussten Anpassungen wie sie Fahrer bei Realfahrten vornehmen wurden im Hinblick auf eine bessere Vergleichbarkeit bewusst unterbunden Die externe Validit t wurde auch durch die Wahl der Versuchsper sonengruppe eingeschr nkt Es wurden j ngere Fahrer mit vorwiegend h herer Fahrleistung betrachtet da im Rahmen der Experimente auch aus Aufwandsgr nden die Einflussfaktoren Alter und Fahrleistung nicht variiert werden sollten 209 Diskussion 210 Die angesprochene Vergleichbarkeit wurde durch den nicht intendiert unterschied lichen Lenkwiderstand und den umzugsbedingten Wechsel der Projektionsleinwand erschwert Auch wurden im Anschluss an Experiment 2 die Streckenabschnitte des Rund kurses und das Versuchsdesign weiter optimiert Zumindest tendenziell zeigte sich hier dass diese eher gering anmutenden Unterschiede eine Wirkung haben k nnen und deswegen sorgf ltig kontrolliert werden sollten Bez glich der Vergleichbarkeit schnitten Experiment 3 und 4 am besten ab Die eingangs angesprochenen Einschr nkungen bez glich der externen Validit t sorgten aber f r eine h here interne Validit t der Unter
321. n nach den unter Abschnitt 7 4 2 festgesetzten Kriterien ist als gut einzusch tzen Einschlie lich des Ma es MLP war lediglich bei acht der 80 einzelnen Bedingungen keine relative Vergleichbarkeit gegeben Betroffen waren hier die Ma e HFC SRR2 TLCthresh TLCpct LANEX und MLP Experiment 2 127 F r die Bestimmung der absoluten Vergleichbarkeit der beiden Fahrsimulator varianten wurden die Effektst rken wie bei Experiment 1 gruppiert Diese Gruppierung ist in Abbildung 9 4 dargestellt Task Basis Basis We Task Mer z Task Basis_ Basis e Task Me visuell manuell SDLP et t Ct of TLCihresn Ct J O t Ca ot O Ol er Bedingungen Projektion Plasma As Fremdverkehr Effektst rke kein _ Task Basis Basis amp Task Me klein __ Task _ Basis Basis Wie Task We Q mittel SDLP t O O ICH w mitte LO per TLC mean 1 Effektrichtung der LANEX stabileren Quer regelung SRRo 4 ZERO SDST HFC MLP kognitiv Abbildung 9 4 Effektst rkengruppierung zur Bestimmung der absoluten Vergleichbarkeit Auch bei Experiment 2 musste die absolute Vergleichbarkeit hnlich wie bei Ex periment 1 als eher gering eingestuft werden In genau der H lfte der 80 Bedingungen inklusive der MLP trat ein mittlerer oder gro er Effekt bei dem direkten Vergleich der eingesetzten Varianten auf Diese Effekte
322. n solcher Sprung von mehr als einer Effektstufe schl gt sich wahrscheinlich auch in signifikanten bzw nicht signifikanten Ergebnissen nieder Nicht vergessen werden darf auch dass es sich hier um eine rein qualitative Betrachtung handelte bei der benachbarte Effektstufen nicht als Verletzung gesehen wurden Diese Unterschiede wurden ber die Experimente hinweg h ufiger beobachtet und k nnten ebenfalls im ung nstigen Fall ber Signifikanzen entscheiden Vor diesem Hintergrund ist es sicherlich empfehlenswert vorbeugend eine gr ere Anzahl an Ma en zu erheben Die absolute Vergleichbarkeit der beiden Fahrsimulatorvarianten war in den ersten beiden Experimenten in der H lfte der F lle nicht gegeben In den letzten beiden Experimenten pendelte sich der Anteil der Verletzungen auf ca 20 ein Aufgrund der bereits genannten Unterschiede in Lenkwiderstand Versuchsdesign und Wechsel der Projektionsleinwand zwischen den ersten und den letzen beiden Experimenten ist es nicht ganz einfach eine plausible Erkl rung zu finden Da sich die Versuchspersonen gruppen im between Design von Experiment 2 nicht erkennbar unterschieden spricht 207 Diskussion 208 einiges daf r dass sich der Wechsel der Projektionsleinwand positiv auf die absolute Vergleichbarkeit ausgewirkt haben k nnte Trotzdem ist auch ein Anteil von 20 noch relativ hoch Vor diesem Hintergrund scheint es schwierig bei den Ma en f r Fahr simulatoren feste Grenzen f
323. namischer R ckmeldung zum Einsatz Mit diesem Versuchsaufbau konnten die Ergebnisse von Land und Horwood 1995 nicht repliziert werden Es wurde nach Aussage der Autoren kein signifikantes Ergebnis f r ein Optimum bei einem sichtbaren Segment gefunden Allerdings muss hier angemerkt werden dass sich die Aussage von Land und Horwood 1995 gar nicht auf eine Signifikanzbetrachtung st tzte sondern durch eine Verh ltnisbetrachtung von einer Fahrt mit uneingeschr nkter Sicht zur Fahrt mit eingeschr nkter Sicht Diese Verh ltnisbetrachtung ist etwas ungl cklich da die Darstellung der Verh ltniswerte in einem linearen Koordinatensystem Unterschiede zwischen den Werten berh ht Stellte man die Ergebniswerte von Chatziastros et al 1999 in einer solchen Art und Weise dar so w rde hier wohl ein Optimum zwischen sieben und acht Grad gefunden werden Allerdings konnten auch die signifikanten Verbesserungen eines zus tzlichen nahen bzw fernen Segments zumin dest f r die von den Autoren verwendete Kurvigkeit nicht best tigt werden Da von Land und Horwood 1995 in ihrer Ver ffentlichung leider keine Angaben zur Kurvigkeit ge macht wurden ist es schwierig an dieser Stelle weitere Schl sse zu ziehen Chatziastros et al 1999 folgerten dass sich die Fahrer vorwiegend auf das nahe Segment verlie en und keine Vorteile aus der Darbietung eines fernen Segments zogen In einer weiteren Bedingung pr ften Chatziastros et al 1999 die Wirkung
324. nbank berechnet Alle Ergebnisfiles wurden in SPSS 11 5 eingelesen Diese resultierende Datentabelle bildete die Grundlage f r die statistischen Berechnungen Auf der Basis dieser Datentabelle konnte berpr ft werden ob weitere Probanden aufgrund von zu vielen Ausrei erwerten von der Auswertung ausgeschlossen werden mussten F r Ausrei erwerte galt hier dasselbe Kriterium wie bei den vorherigen Experi menten Sobald ber alle Bedingungen hinweg anhand der Boxplots mehr als 20 Ausrei er bei den Ma en identifiziert wurden sollte der jeweilige Proband von der Auswertung ausgeschlossen werden Entsprechend der berpr fung erreichte keiner der Probanden dieses Kriterium Die nachfolgenden Ergebnisse beziehen sich somit auf 28 Probanden pro Bedingung 11 3 2 Hypothesen berpr fung Zur berpr fung der aufgestellten Hypothesen wurde f r jedes der vier Ma e eine dreifaktorielle Varianzanalyse gerechnet Die drei Faktoren VARIANTE SICHT und FAHRT gingen als vollst ndige Messwiederholungsfaktoren in die Auswertung ein Als Voraussetzung f r die Anwendung einer solchen Berechnungsmethode gelten Normal verteilung Varianzhomogenitat und Spharizitat Bei der vorliegenden Untersuchung waren gleich gro e Zellumf nge gegeben Eine Anzahl von 28 Probanden in einem vollst ndigen Messwiederholungsdesign wurde als ausreichend eingestuft Verletzungen der ersten beiden Voraussetzungen sollten somit keine Rolle spielen vgl Bortz 1993 Etwai
325. nbetrachtung sollten in erster Linie Fragen zur Sensitivit t der Ma e f r bestimmte Einflussfaktoren bezogen auf eine Basisfahrt beantwortet und der Grad der relativen Vergleichbarkeit der beiden Fahrsimulator varianten bez glich der erzielten Ergebnisse abgesch tzt werden Au erdem interessierte die absolute Vergleichbarkeit der eingesetzten Fahrsimulatorvarianten Zur Sensitivit t der Ma e l sst sich sagen dass die Ma e vor allem f r die sekund re Aufgabenbearbeitung und hier speziell f r die Bearbeitung der visuell manuellen Aufgabe sensitiv waren Dies zeigte sich in beinahe durchg ngig gro en Effekten F r die sekund re kognitive Aufgabe zeigte sich diese Durchg ngigkeit nicht Hier reichten die Effektstufen von kein bis gro Die unterschiedlichen Effektstufen traten vor allem auch innerhalb derselben Bedingung auf was den Schluss zul sst dass diese Ma e offensichtlich unterschiedlich sensitiv sind Au erdem trat bei der kognitiven Aufgabenbearbeitung auch ein Wechsel der Effektrichtung auf so dass die unterschied lichen Ma e bez glich der Stabilit t der Querregelung hier zu unterschiedlichen Ergebnissen f hrten Interessanterweise war f r alle untersuchten Spurma e au er der TLCmean die Effektrichtung gem der von Engstr m et al 2005 gefundenen Stabilisierung bei kognitiver Aufgabenbearbeitung gegeben Alle Lenkma e bei denen ein Effekt auftrat abgesehen von der SDST sowie die TLCmean Zeigten effekt
326. nd rer kognitiver Aufgabenbearbeitung Bahn als ablenkender eingestuft werden Diese Hypothese musste eindeutig als widerlegt angesehen werden Der Friedman Test lieferte nur f r die Variante Projektion ein signifikantes Ergebnis Der nachgeschaltete Wilcoxon Tests ergab nur f r einen der beiden Vergleiche Rechnen vs Kassette einen signifikanten Unterschied wobei die visuell manuelle Aufgabe Kassette als weniger ablenkend eingestuft worden war Offensichtlich war die sekund re Aufgabenbearbeitung als solche eher f r die Beurteilung der Ablenkungswirkung entscheidend als der Aufgabentyp selbst Die Tatsache dass dieselben Ressourcen f r die prim re Fahraufgabe und die sekund re Aufgabe genutzt wurden schien bei der subjektiven Beurteilung der Ablenkungswirkung nicht relevant gewesen zu sein Zus tzlich k nnte das gr ere Sichtfeld der Variante Projektion dazu beigetragen Experiment 4 199 haben dass die sekund re visuell manuelle Aufgabe einfacher zu bew ltigen war und deshalb insgesamt als weniger ablenkend eingestuft wurde Warum der Vergleich nur f r die eine sekund re kognitive Aufgabe ein signifikantes Ergebnis lieferte und f r die andere nicht l sst sich am ehesten mit den Unterschieden zwischen den beiden kognitiven Aufgaben erkl ren Bei der Aufgabe Task kognitiv Bahn musste vor Aufgabenbeginn eine Uberschaubare Menge an Informa tionen eingepr gt werden und w hrend des Fahre
327. nd zum anderen als vergleichbar zu den Stichproben der vorherigen Experimente eingestuft Experiment 4 173 Insgesamt neun der 28 Probanden gaben an sowohl den PC das Touchpad am Notebook ein Mobiltelefon und ein Navigationssystem im PKW privat oder beruflich zu nutzen Weitere neun Probanden gaben an drei der vier genannten Ger te zu nutzen Die verbleibenden zehn Probanden nutzen nach eigenen Angaben immerhin die H lfte der aufgelisteten Ger te privat oder beruflich Von den 28 Probanden spielten 17 Probanden nach eigenen Angaben privat Computerspiele aber nur knapp jeder f nfte selten auch mittels eines Spielelenkrades Bedeutsame Unterschiede zwischen den Probanden aufgrund unterschiedlicher bung im Umgang mit Computerspielen mit Spielelenkr dern wurden anhand der Daten nicht gesehen Von den 28 Probanden gaben drei an privat ein Auto der Marke BMW zu fahren Insgesamt 18 Probanden fuhren nach eigenen Angaben privat Autos von Mitbewerbern Weitere f nf Probanden gaben an privat Autos verschiedener Hersteller zu fahren Zwei Probanden stand privat kein Auto zur Verf gung Probanden die eine Sehhilfe ben tigten brachten diese zum Versuch mit Alle Versuchsteilnehmer hatten bis zu dieser Untersuchung keine Erfahrung mit Fahr simulatoren und waren zum Datenerhebungszeitpunkt bei der BMW Group angestellt Die Versuchsteilnahme erfolgte innerhalb der regul ren Arbeitszeit und aus Interesse an der Untersuchung 11 2 2 Vers
328. ndern dass das ggf auswendig gelernte 7er Einmaleins nur abgerufen werden musste In der Bedingung Basis Mit Fremdverkehr BMF fuhren die Probanden die vorgegebene Strecke ab und wurden dabei von Fahrzeugen auf der mittleren und linken Spur berholt In der Bedingung Basis Ohne Fremdverkehr BOF fuhren die Probanden als einzige Verkehrsteilnehmer die vorgegebene Strecke ab In der Bedingung Task Mit Fremdverkehr TMF fuhren die Probanden die vorgegebene Strecke ab wurden dabei von Fahrzeugen auf der mittleren und linken Spur berholt und bearbeiteten an vorgegebenen Abschnitten jeweils zweimal abwechselnd eine visuell manuelle und eine kognitive Aufgabe In der Bedingung Task Ohne Fremdverkehr TOF fuhren die Probanden als einzige Verkehrsteilnehmer die vorgegebene Strecke ab und bearbeiteten an vorgegebenen Abschnitten jeweils zweimal abwechselnd eine visuell manuelle und eine kognitive Aufgabe Aufgrund des umzugsbedingten Zeitmangels konnte die Probandenanzahl lediglich so gew hlt werden dass bei einem a Fehler von 5 und einem Fehler von 20 f r die beiden within Faktoren mittlere und f r den between Faktor gro e Effekte signifikant wurden Bortz amp D ring 1995 Die Zuteilung der Probanden zu der jeweiligen Variante erfolgte zuf llig wobei darauf geachtet wurde dass das Geschlechterverh ltnis in beiden Gruppen identisch war Da ein vollst ndiges Ausbalancieren der Reihenfolge bei dieser Stich
329. ng visual direction eine wesentliche Rolle Mit Blickrichtung meinen die Autoren in diesem Zusammenhang die Richtung des Blickes relativ zur Bewegungsachse locomotor axis Die Bewegungsachse wird im Falle der Fortbewegung zu Fu durch die Ausrichtung des K rpers und im Falle des Autofahrens beispielsweise durch den Rahmen der Windschutzscheibe oder der Motorhaube definiert Der Winkel zwischen der Bewegungsachse und der Blickrichtung bei dem Fixieren eines Ziels kann als Informa tionsquelle f r das Steuern herangezogen werden Eine einfache Steueranweisung w re zum Beispiel den Winkel zwischen Bewegungsachse und fixiertem Ziel auf Null zu reduzieren In diesem Fall wird genau das Ziel angesteuert Diese einfache Regel ist in der Praxis nat rlich nicht durchsetzbar da es Beschr nkungen in Form des Stra enverlaufs gibt Die Autoren vermuteten au erdem dass der Ermittlung der aktuellen Bewegungsrichtung aus dem Flussfeld nicht zwingend eine herausragende Bedeutung zukommen muss sondern die Steueraufgabe auch ber die Auswertung der Blickrichtung erfolgen kann Die Rolle von Flussinformationen und die Rolle eines visuellen Bezugspunktes beim Fixieren eines exzentrischen Ziels auf das in einer Kurve zugesteuert werden musste wurde von Wilkie und Wann 2002 untersucht Die Flussinformationen wurden hier durch eine Bodentextur erzeugt der visuelle Bezugspunkt durch die Einblendung der K hlerfigur einer bekannten Automarke Die Flussinformat
330. ngewinnung f r zuk nftige Experimente 11 4 Diskussion Im Rahmen von Experiment 4 wurde untersucht welchen Einfluss die statische Fahrsimulatorvariante Plasma vs Projektion Sichtfeldeinschr nkungen 5 Grad vs Trapez vs Standard unterschiedliche sekund re kognitive Aufgaben Task kognitiv Bahn und Task kognitiv Rechnen sowie eine sekund re visuell manuelle Aufgabe Task visuell manuell im Vergleich zu einer Basisfahrt auf die Querregelung haben Insbesondere sollte mittels der beiden unterschiedlichen kognitiven Aufgaben aus Experiment 2 und 3 die Frage beantwortet werden ob sich diese Aufgaben grundlegend voneinander unterscheiden Die stabilere SDLP bei der Bearbeitung der kognitiven Aufgabe Rechnen war f r die kognitive Aufgabe Bahn nicht gefunden worden weshalb unklar war ob dieser Effekt dem between Design von Experiment 2 oder anderen Gr nden geschuldet war Zus tzlich wurde ein weiteres Mal die Wirkung einer Sichtfeld einschr nkung wie in Experiment 1 untersucht ohne dass zwischen den beiden Fahrsimulatorvarianten nicht intendierte Unterschiede in der St rke des Lenkwiderstands gegeben waren Als neuer Aspekt wurde in diesem Experiment der Einfluss des Nahbereichs auf die Querregelung untersucht Der Nahbereich hat nach Land und Horwood 1995 einen wichtigen Einfluss auf die Querregelung was jedoch von Chatziastros et al 1999 nicht best tigt werd
331. ngung Trapez unterschied sich das Ergebnis f r den Vergleich der Basisfahrt mit der kognitiven Aufgabe Bahn um mehr als eine Effektstufe Bei der Betrachtung der MLP zeigte sich f r das Fahren mit uneingeschr nkter Sicht in Ans tzen ein hnliches Muster wie in Experiment 2 und 3 Das Fahren mit visuell manueller Aufgabe f hrte eher zu einer Ausrichtung an der rechten Spurmarkierung Bei der Bearbeitung der kognitiven Aufgaben traten jedoch keine Effekte auf bzw im Falle der Fahrsimulatorvariante Projektion bei der kognitiven Aufgabe Bahn ein kleiner Effekt Bei Fahrten mit eingeschr nkter Sicht und Aufgabenbearbeitung war dieses Muster nicht mehr erkennbar Es traten bei allen Aufgaben mal kleine und mal mittlere Effekte auf weswegen an dieser Stelle nur vorsichtig festgesellt werden kann dass f r Aufgaben bearbeitung alle Effektrichtungen eine Ausrichtung zum rechten Spurrand hin zeigten In Abbildung 11 3 sind die Ergebnisse f r dieselbe Fahrsimulatorvariante und unterschiedliche Sichtbedingungen nach den vier FAHRT Stufen gruppiert dargestellt Basis Kassette Fahrsimulatorvariante und ej oO ej ef oO oO ej Ce Sichtfeldeinschrankung 5J 52 5 ge 5J oy 5J 52 5 ae 5J 52 g Plasma Standard SDLP etj t sid t vi tjet Ot ef ot TLC mean el er ec eg llel oT eg tlel J Plasma 5 Grad TLCihresh ot st O et Stl Ct O Set lpo etj et ca
332. nkt und der vertikalen Information des unteren mittleren Bildschirms bzw der unteren mittleren Projektionswand zusammen Die Gr e dieses unteren Bereiches wurde so bestimmt dass bei beiden Varianten jeweils 3 Grad zwischen dem Kreis von 5 Grad und dem unteren Bereich abgedeckt wurden Mit dieser Ma nahme bleiben genau die beiden Abschnitte in der Szenerie sichtbar welche laut Befunden aus der Literatur f r die Querregelung herangezogen werden vgl Land und Horwood 1995 Beispielhaft ist der visuelle Eindruck f r die Variante Projektion in Abbildung 11 1 dargestellt welche unter der Sichtbedingung Trapez mehr visuelle Informationen lieferte als die Variante Plasma Drei unterschiedliche sekund re Aufgaben kamen zum Einsatz Die sekund re Aufgabe Task kognitiv Rechnen wurde bei diesem Experiment wie in Experiment 2 beschrieben durchgef hrt Den Probanden wurde eine Startzahl genannt von der sie fortlaufend sieben subtrahieren sollten Ihr Zwischenergebnis sollten sie jeweils laut nennen Zur Vorbeugung von Lerneffekten begannen die Probanden bei jedem Durchgang mit einer neuen Zahl Die Zahlen waren so gew hlt dass sie keine Vielfachen von Sieben darstellten Mit Hilfe dieses Vorgehens war sichergestellt dass alle Proban den gleicherma en rechnen mussten und nicht auf unterschiedlich gut abgespeichertes Wissen zur ckgreifen konnten Bei den Startzahlen handelte es sich um die Zahlen 211 263 331 382 437
333. nn F r den kognitiven Streckenabschnitt konnte keine der drei TLC Berechnungsvarianten ausgeschlossen werden Im Hinblick auf den visuell manuellen Streckenabschnitt bildeten die drei Berechnungsma e redundante Ergebnisse ab so dass auch hier eine TLC Berechnungsvariante ausgereicht h tte Zusammenfassend l sst sich vorsichtig schlussfolgern dass die betrachteten Spurma e f r den Fremdverkehrseinfluss nicht sensitiv waren sondern aufgrund des einheitlichen Trends eher die Lenkma e Die MLP zeigte die deutlichste Sensitivit t f r Experiment 2 132 den Fremdverkehr Die Probanden fuhren bei Vorhandensein von Fremdverkehr eher zur rechten Spurmarkierung hin entfernten sich also eher vom Fremdverkehr Sie zeigten damit ein Verhalten welches die berlegungen aus Abschnitt 5 3 st tzt n mlich dass ein Fahren n her an der rechten Spurmarkierung einem besseren Sicherheitsempfinden geschuldet ist Vom Trend her st tzten die Effektst rken bis auf zwei Ausnahmen das signifikante Ergebnis der SRR2 hinsichtlich der stabileren Querregelung f r die Fahrsimulatorvariante Plasma Die angesprochenen Ausnahmen betrafen die Ma e TLCpa und LANEX bei der Bedingung Basisfahrt Mit Fremdverkehr welche bei beiden Streckenabschnitten gegeben waren Weswegen sich diese Ma e im Falle des Ma es LANEX sogar mit einem mittleren Effekt gegen den allgemeinen Trend verhielten kann nicht schl ssig erkl rt werden Die separate
334. nnte in einer Einengung des Sichtfelds liegen die eine st rkere Konzen tration auf die Fahrbahn bewirkt Atchley und Dressel 2004 berichten von einer solchen das Sichtfeld einengenden Wirkung kognitiver Aufgaben Bei Atchley und Dressel 2004 wurde diese Tunnelsicht durch blo e Konversation hervorgerufen Hypothese 2a Analog zu Experiment 1 sollte die Querregelung w hrend einer Basisfahrt bei der Fahrsimulatorvariante Projektion stabiler ausfallen Bei dieser Variante ist ein st rkerer Bezug zwischen Fahrszene und Motorhaube gegeben vgl Kapitel 7 Es wurde vermutet dass dieser visuelle Bezug vgl Wilkie amp Wann 2002 zusammen mit dem etwas gr eren horizontalen Sichtfeld bei jetzt identischem Lenkwiderstand f r die Querregelung f r eine Basisfahrt ohne Blickabwendungen unabh ngig von dem Vorhan densein bzw Fehlen von Fremdverkehr entscheidender ist als die vertikalen Balken und die h here Aufl sung der Fahrsimulatorvariante Plasma Hypothese 2b W hrend der Bearbeitung einer sekund ren visuell manuellen Aufgabe sollte die Querregelung in der Fahrsimulatorvariante Plasma stabiler ausfallen als in der Fahrsimulatorvariante Projektion Dies wird vermutet da die Fahr simulatorvariante Plasma ber eine h here Aufl sung verf gt Eine h here Aufl sung beeinflusste bereits bei Chatziastros et al 1999 die Querregelung positiv Auch wird angenommen dass sich der zus tzliche Referenzrahmen
335. ns ein Telefonat mit diesen Informationen gef hrt werden also handelte es sich hierbei um eine gut ge bte T tigkeit Bei der kognitiven Aufgabe Task kognitiv Rechnen musste sich der Proband w hrend des Fahrens fortlaufend neue Zahlen merken die Subtraktionen ohne Hilfsmittel durchf hren und das Zwischenergebnis laut nennen Diese T tigkeiten waren bei den meisten Probanden wahrscheinlich weniger gut ge bt und k nnten deshalb eher zu einer h heren Einsch tzung der Ablenkungswirkung gef hrt haben Hypothese 5 Die subjektive Beurteilung der Schwierigkeit in der vorgegebenen Spur zu fahren sollte unabh ngig von der Fahrsimulatorvariante unter der Sichtbe dingung 5 Grad im Vergleich zu der Bedingung Trapez als schwieriger beurteilt werden F r beide Varianten wurde vermutet dass Fahrten unter der Bedingung Trapez im Vergleich zu Fahrten unter der Bedingung Standard als signifikant schwieriger beurteilt werden sollten Auch wenn laut Land und Horwood 1995 alle relevanten visuellen Informationen f r die Querregelung gegeben waren sollte sich der ungewohnte Fahreindruck in der Schwierigkeitsbeurteilung niederschlagen Die Hypothese muss im Hinblick auf die Variante Plasma als widerlegt angesehen werden Der Unterschied in der Beurteilung zwischen den beiden Sichtbe dingungen 5 Grad und Standard ergab keine signifikant unterschiedliche Beurteilung der Schwierigkeit obwohl den Probanden
336. nt 3 fanden die bereits in Kapitel 7 beschriebenen Fahrsimulatorvarianten Verwendung Im Zusammenhang mit dem bereits ange sprochenen Fahrsimulatorumzug in das Zentrum f r Fahrsimulation und Usability wurde die Projektionsleinwand der Variante Projektion erneuert Leider war es nicht m glich vergleichende Messungen zwischen den beiden Projektionsw nden vorzunehmen da die alte Projektionsleinwand w hrend des Umzugs verloren ging Die neue Projektionswand wurde nach Expertenmeinung tendenziell als besser eingestuft da die neue Stoffbe spannung insgesamt regelm iger ausfiel als das bemalte Holz und das Bild als etwas heller empfunden wurde Die Modifikation Projektion klein Balken wurde basierend auf der Modifikation Projektion zur Verringerung des Sichtfeldes sowohl software als auch hardwareseitig realisiert Dazu wurde die Leinwand mittels schwarzen Stoffs und Platten die mit schwarzem Stoff bezogen waren abgeh ngt Die Abdeckung des unteren vertikalen Sichtfeldes erfolgte mittels eines Gestells das eine stabile Befestigung des schwarzen Stoffs erm glichte Dank dieser modularen L sung konnte die Modifikation Projektion innerhalb k rzester Zeit in die Modifikationen Projektion mit Balken bzw Projektion klein Balken umgebaut werden Experiment 3 140 Abbildung 10 1 Modifikation Projektion klein Balken Damit die abgedeckten Fl chen wirklich schwarz erschienen mussten in der So
337. nterface 2000 53 EC stlund J Nilsson L Carsten O Merat N Jamson H Jamson S Mouta S Carvalhais J Santos J Anttila V Sandberg H Luoma J de Waard D Brookhuis K Johansson E Engstr m J Victor T Harbluk J Janssen W amp Brouwer R 2004 Deliverable 2 HMI and Safety Related Driver Performance Human Machine Interface And the Safety of Traffic in Europe Project GRD1 2000 25361 812 319626 stlund J Peters B Thorslund B Engstr m J Markkula G Keinath A Horst D Juch S Mattes S amp Foehl U 2005 Driving performance assessment methods and metrics Projektbericht AIDE IST 1 507674 IP Owens D A amp Tyrrell R A 1999 Effects of luminance blur and age on nighttime visual guidance a test of the selective degradation hypothesis Journal of Experimental Psychology Applied 5 115 128 Peli E 1990 Contrast in complex images Journal Optical Society of America 7 2032 2039 Peters B amp Nilsson L 2005 Driver behaviour models and driver support Proceedings of the International Workshop on Modelling Driver Behaviour in Automotive Environments 2005 Ispra Italy 77 86 P ppel E amp Harvey L O Jr 1973 Light difference threshold and subjective brightness in the periphery of the visual field Psychologische Forschung 36 145 161 Ranney T A Harbluk J L amp Noy Y I 2005 Effects of voice technology on tes
338. ntsprach die mittlere SDLP f r Basis in etwa derjenigen f r Task kognitiv Die mittlere SDLP f r die FAHRT Stufe Task visuell manuell war mit Abstand am h chsten Die Standardfehler fielen innerhalb einer FAHRT Stufe vergleichbar aus Die zweifaktorielle Varianzanalyse f r die Faktoren FAHRT und QUALIT T ergab f r den Faktor FAHRT einen hochsignifikanten Haupteffekt F 1 284 29 478 p lt 01 Sowohl der Haupteffekt des Faktors QUALIT T als auch die Interaktion fiel nicht signifikant aus siehe Anhang A 3 Experiment 3 159 TLO mean Time to Line Crossing Mittelwerte und Standardfehler f r die betrachteten Bedingungen sind f r das Ma TLCmean in Tabelle 10 22 aufgef hrt Tabelle 10 22 Ma TLC pean Mittelwerte und Standardfehler Faktoren FAHRT und QUALITAT QUALIT T i Projektion i E Plasma klein Balken Zeilenmittelwerte X Basis 3 63 0 09 3 83 0 12 3 73 0 09 FAHRT Task visuell manuell 2 67 0 10 2 91 0 10 2 79 0 08 Task kognitiv 3 61 0 11 3 62 0 11 3 62 0 10 Spaltenmittelwerte y 3 30 0 06 3 45 0 08 Wie Tabelle 10 22 zeigt lag die mittlere TLCmean f r die Modifikation Projektion klein Balken deskriptiv betrachtet ber derjenigen f r die Modifikation Plasma Hinsichtlich der drei FAHRT Stufen fand sich die niedrigste mittlere TLCmean f r Task visuell manuell und die h chst
339. nuell und Task kognitiv abgesehen Die Faktoren FAHRT und FREMDVERKEHR gingen als vollst ndige Messwiederholungsfaktoren in die Auswertung ein Der Faktor VARIANTE bildete den Zwischensubjektfaktor Als Voraussetzung f r die Anwendung eines solchen Berechnungsverfahrens gelten Normalverteilung Varianzhomogenitat und Spharizitat Gem Bortz 1993 S 303 spielen Verletzungen der ersten beiden Voraussetzungen keine Rolle wenn die Stichprobenumf nge hinreichend gro und gleich sind Bei der vorliegenden Untersuchung waren gleich gro e Zellumf nge gegeben Die Anzahl von 16 Probanden wurde in einem vollst ndigen Messwiederholungsdesign als akzeptabler Stichprobenumfang eingestuft Die bei Messwiederholung geforderte Spharizitat spielt bei zweifach gestuften Faktoren keine Rolle Hussy amp Jain 2002 Es wurde davon aus gegangen dass die Varianzanalyse nicht zu progressiven Entscheidungen f hrt die auf Voraussetzungsverletzungen zur ckzuf hren sind F r die Einzelvergleiche zur gezielten Hypothesenpr fung wurde das strenge Kriterium angewendet nach welchem eine Hypothese erst dann als best tigt angesehen werden kann wenn alle Einzelvergleiche im Sinne der Hypothese signifikant werden vgl Abschnitt 8 3 2 F r einen ersten berblick werden jeweils Mittelwert und Standardfehler f r die vier Ma e nach Bedingung und Fahrsimulatorvariante aufgeschl sselt dargestellt Den ersten Teil der Auswertung zu jedem Ma bildet jewe
340. o 4 im Vergleich zu der dazugeh rigen Basisfahrt hochsignifikant h her aus t 15 4 093 p lt 001 Auch f r die Fahrsimulatorvariante Projektion f hrte die Bearbeitung einer sekund ren kognitiven Aufgabe Ohne Fremdverkehr im Vergleich zu der dazugeh rigen Basisfahrt zu hochsignifikant h heren SRRo 4 Werten t 15 4 649 p lt 001 F r die Fahrt Task Mit Fremdverkehr fiel die SRRo 4 verglichen mit der dazugeh rigen Basisfahrt hochsignifikant h her aus t 15 4 054 p lt 001 F r die Fahrsimulatorvariante Plasma zeigten sich unter der Bedingung Basisfahrt Mit Fremdverkehr im Vergleich zu der Bedingung Basisfahrt Ohne Fremdverkehr hochsignifikant h here SRRo 4 Werte t 15 2 705 p lt 01 F r die Variante Projektion fielen die SRRo 4 Werte unter der Bedingung Basisfahrt Mit Fremdverkehr im Vergleich zu der Bedingung Basisfahrt Ohne Fremdverkehr knapp nicht signifikant h her aus t 15 1 691 n s 9 3 2 5 Zusammenfassung der varianzanalytischen Auswertung Bevor alle betrachteten Ma e qualitativ analysiert werden sollen zun chst die varianzanalytischen Befunde zusammengefasst werden Begonnen werden soll hierbei mit dem visuell manuellen Streckenabschnitt F r alle vier Ma e fiel der Faktor FAHRT hochsignifikant aus Weiterf hrende Analysen ergaben bei beiden Fahrsimulatorvarianten f r beide Spurma e die instabilere Querregelung w hrend der Bearbeitung der sekund ren vi
341. ob die Unterschiede durch die unterschiedlichen visuellen Eigenschaften der bildgebenden Systeme der beiden Varianten hervorgerufen worden waren oder ob der nicht intendiert unterschiedliche Lenkwiderstand daf r verantwortlich gewesen war Hinweise auf m gliche Unterschiede hervorgerufen durch eine unterschiedliche Aufl sung lieferten Chatziastros et al 1999 die das Experiment von Land und Horwood 1995 jeweils an einem Aufbau mit Projektion und einem Aufbau mit Bildschirm durchf hrten 203 Diskussion 204 Die Sichtfeldeinschr nkung wurde in Experiment 4 nochmals aufgegriffen und mit identischem Lenkwiderstand untersucht Die Sichtfeldeinschr nkung auf 5 Grad war in Experiment 4 aber starr in der Fahrszene realisiert so dass zus tzlich die von Land und Horwood 1995 vermutete Wirkung des peripher wahrgenommenen Nahbereichs untersucht werden konnte Die Sichtfeldeinschr nkung auf 5 Grad ergab in Experiment 4 f r beide Fahrsimulatorvarianten signifikante Ergebnisse f r alle Spur und Lenkma e der Hypothesenpr fung Die Effektrichtung f r die Ma e TLCmean und SRR2 bzw SRRo 4 drehte sich dabei unerwartet um und zeigte die erwartete stabilere Querregelung stattdessen f r die Fahrt mit eingeschr nkter Sicht Diese Wirkung k nnte durch den auch von Chatziastros 1999 vorgeschlagenen Einfluss eines Referenzrahmens gebildet durch den starren 5 Grad Ausschnitt erkl rt werden vgl auch Wann amp Land 2000 Der starre 5 Gra
342. ognitiv Rechnen Basis 5 Grad Basis Trapez 27 5 682 lt 001 Basis Trapez Basis Standard 27 2 505 n s Basis 5 Grad Basis Standard 27 6 248 lt 001 Experiment 4 182 11 3 2 2 TLCmean Time to Line Crossing In Tabelle 11 6 befinden sich Mittelwerte und Standardfehler getrennt nach Be dingung f r das Ma TLCmean Tabelle 11 6 Ma TLCmean Mittelwerte und Standardfehler getrennt nach Bedingung VARIANTE Plasma Projektion SICHT SICHT Zeilen Standard Trapez 5 Grad Standard Trapez 5 Grad mittel werte X Basis 3 84 4 54 4 58 3 68 4 54 4 42 4 27 i 0 11 0 14 0 16 0 09 0 13 0 12 0 09 Aa 2 50 2 91 2 72 2 42 268 283 267 ania manuell 0 10 0 10 0 09 0 13 0 09 0 09 0 06 ee 3 52 3 88 3 97 3 39 3 74 3 92 3 73 Bahn 0 10 0 09 0 14 0 10 0 10 0 12 0 08 ae 3 31 3 81 3 81 3 19 3 63 3 65 3 57 Rechnen 0 10 0 11 0 10 0 10 0 11 0 11 0 08 cr 3 29 3 78 377 3 17 3 65 es werte f 0 07 0 09 0 09 0 08 0 09 Spalten mittel 3 62 0 08 3 51 0 07 werte Ya Wie Tabelle 11 6 entnommen werden kann lag die mittlere TLCmean der Variante Plasma ber derjenigen der Variante Projektion Bei der Variante Projektion nahm die mittlere TLCmean mit zune
343. probengr e nicht m glich war wurde die Abfolge so ausgew hlt dass alle vier Bedingungen jeweils Experiment 2 107 zweimal an jeder Position auftraten Mit diesem Vorgehen sollten Sequenzeffekte auf das Ergebnis einzelner Bedingungen ausgeschlossen werden Die entsprechenden Abfolgen sind in Tabelle 9 3 dargestellt Zwei Probanden jeweils einer pro Fahrsimulatorvariante absolvierten eine Abfolge Die Zuweisung der Probanden zu der jeweiligen Abfolge erfolgte zuf llig Tabelle 9 3 Bearbeitungsabfolgen TMF BOF TMF BMF BOF TOF BMF TOF BMF BMF TOF BOF TMF BOF TOF TMF TOF TMF BOF TMF TOF BMF BOF BMF BOF TOF BMF TOF BMF TMF TMF BOF Legende TMF Task Mit Fremdverkehr TOF Task Ohne Fremdverkehr BMF Basis Mit Fremdverkehr BOF Basis Ohne Fremdverkehr Als objektive abh ngige Variablen wurden die vier Lenk und Spurma e herangezogen die sich bereis bei Experiment 1 f r die Hypothesenpr fung bew hrt hatten vgl Kapitel 8 Standardabweichung der lateralen Position SDLP eine Berechnungsvariante der Time to Line Crossing TLCmean standardabweichung des Lenkwinkels SDST Anzahl der Steering Wheel Reversals pro Minute Gap 2 SRR2 bzw Gap 0 4 SRRo 4 Die Einsch tzung der einzelnen Fahrten hinsichtlich der Schwierigkeit in der vorgegebenen Spur zu fahren bildete die subjektive abh ngige Variable vgl Fragebogen B2a bzw B2b F r die Beurteilung der Sensitivit t der einzelnen Ma e sowie de
344. punkts des Fahrzeugs zur Mitte der rechten Spurmarkierung aufgezeichnet Auch f r die Bestimmung der SDLP wurde dieser Abstand herangezogen Die Berechnung erfolgte gem Abschnitt 5 1 2 d h der Mittelwert wurde aus der zweiten H lfte des SDLP Verlaufs berechnet Eine Spur berschreitung wurde gem der Definition der American Association of Manufacturers AAM 2002 gez hlt Diese Definition sieht eine Spur berschreitung sobald der u ere Rand des Vorderreifens den u eren Rand der Spurmarkierung berschreitet Die Spur berschreitung endet sobald der Fahrer wieder vollst ndig in der vorgegebenen Spur f hrt Wird der u ere Spurmarkierungsrand ein weiteres Mal berschritten gilt dies als neue Spur berschreitung Eine Mindestl nge f r die Dauer einer Spur berschreitung muss nicht gegeben sein Die Formel f r die Berechnung der ausgegebenen TLC Werte wurde bereits in Abschnitt 5 1 4 genannt Der Abstand zu der Fahrbahnbegrenzung d sts m war auf Fahrzeugseite der jeweils rechte bzw linke u ere Reifenrand und auf Fahrbahnseite der jeweils rechte bzw linke u ere Rand der Spurmarkierung Die Berechnung der ver schiedenen Ma varianten erfolgte wie unter Abschnitt 5 1 4 beschrieben F r die Bestimmung der SDST wurde der Lenkradwinkel mit einer Genauigkeit von 0 17 aufgezeichnet Die Geradeausstellung des Lenkrades entsprach dabei einem Lenkradwinkel von 0 Die HFC wurde gem Abschnitt 5 2 3 mit einem Frequ
345. r ckgef hrt werden Bei den Spurma en zeigte nur die SDLP eine signifikant stabilere Querregelung bei der Fahrsimulatorvariante Projektion was zwar einerseits hypothesenkonform war auf der anderen Seite aber genauso gut auf die bessere haptische R ckmeldung des Lenkrads zur ckgef hrt werden k nnte Das nicht signifikante Ergebnis bei der TLCmean spricht allerdings gegen die Vermutung dass bei der Fahrsimulatorvariante Plasma ein bersteuern vorlag Auch die Ergebnisse der Lenkma e sprechen gegen ein ber steuern da der Vergleich der beiden Fahrsimulatorvarianten hier f r alle Lenkma e ein nicht signifikantes Ergebnis zeigte Unabh ngig von den Unterschieden hinsichtlich des Lenkwiderstandes st tzte also nur das Lenkma SDLP die aufgestellte Hypothese Die Unterschiede hinsichtlich des Lenkwiderstandes erfordern es jedoch diese Fragestellung in den folgenden Experimen ten erneut aufzugreifen Der nicht intendiert niedrigere Lenkwiderstand der Fahrsimulatorvariante Plasma erschwerte auch f r Hypothese 3 welche besagte dass die Variante Plasma bei einge schr nkter Sicht berlegen sein sollte die Interpretation der Ergebnisse F r die Spurma e zeigte nur die TLCmean ein signifikantes Ergebnis im Sinne der Hypothese Damit verh lt sich das Ergebnis f r die eingeschr nkte Sicht genau spiegelbildlich zu den Ergebnissen bei uneingeschr nkter Sicht bei der die SDLP das signifikante Ergebnis zeigte
346. r der Sichtbedingung Standard also bei voller Sicht Damit zeigte sich f r die letzten beiden Experimente eine deutliche Verbesserung im Vergleich zu den ersten beiden Experimenten Dort lag der Anteil der Verletzungen jeweils auch f r das Fahren bei voller Sicht bei 50 bzw bei 54 Diese deutliche Verbesserung k nnte teilweise durch die neue Projektionsleinwand die ab Experiment 3 zum Einsatz kam erkl rt werden Das Versuchsdesign war bei Experiment 1 Experiment 3 und Experiment 4 ein within Design Der Lenkwiderstand war bei Experiment 2 3 und 4 identisch Nicht mit Sicherheit ausgeschlossen werden konnte nat rlich ein ungl ckliches Zusammenwirken von fehlendem bzw vorhandenem Lenkwiderstand und Versuchsdesign in Experiment 1 und 2 Der Einfluss der Projektionsleinwand konnte leider nicht weiterf hrend untersucht werden da diese w hrend des Umzugs verloren gegangen war Das Verhalten der Ma e ZERO und SRR2 bzw SRRo 4 war im gro en und ganzen vergleichbar Die TLC Berechnungsvarianten zeigten jedoch Unterschiede in ihrer Sensitivit t bei der Bearbeitung von kognitiven Aufgaben und der Untersuchung der unterschiedlichen Sichteinschr nkungen Es zeigte sich dass sich bei diesen Beding ungen die beiden Berechnungsvarianten TLCthresh und TLCp h ufig gegenl ufig in ihrer Effektrichtung zur TLCmean Verhielten Oft waren Effektunterschiede von mehr als einer Stufe vorhanden Vom Trend her stellte sich die Betrachtung
347. r nde f r dieses abweichende Verhalten sind nicht vollst ndig bekannt Als m gliche Ursachen werden fehlendes Risikobewusstsein unterschiedliche visuelle und haptische Informationen genannt Damit der Grad der bertragbarkeit von Ergebnissen aus Fahrsimulator untersuchungen berhaupt abgesch tzt werden kann werden die eingesetzten Fahrsimulatoren h ufig einer Validierung unterzogen Eine physikalische Validierung alleine ist dabei nicht ausreichend da diese nur pr ft ob identische Steuerbefehle in der Realit t und in dem Fahrsimulator jeweils identische Wirkungen haben Blana 1996 Das unterschiedliche Verhalten des Menschen in einem Fahrsimulator verglichen mit einer Realfahrt wird bei dieser Art der Validierung nicht ber cksichtigt Durch eine sogenannte Verhaltensvalidierung wird daher ermittelt ob sich die gewonnenen Ergebnisse aus einer Fahrsimulatoruntersuchung absolut oder relativ mit einer Realfahrt vergleichen lassen Wie in Kapitel 4 herausgearbeitet wurde finden die meisten Validierungsuntersuchungen bez glich einer oder mehrerer Kriterien relative Validit t Die Kriterien welche einer Verhaltensvalidierung unterzogen werden k nnen recht unterschiedlich sein vgl Kapitel 4 H ufig erfolgt eine solche Verhaltensvalidierung jedoch f r Ma e der Querregelung da diese Ma e oft als abh ngige Variablen in Fahrsimulatoruntersuchungen verwendet werden Die Querregelung wird dar ber hinaus als Basis f r die Erf llung
348. r Arbeit da naar 65 7 Gemeinsamkeiten der vier Experimente 444400nnnnnnnnnnnnnnnnnannnnnnnnnnnnnnnnnnnn 68 7 1 Statische Fahrsimulatorvarianten 444400sn44Hnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennnnnnnn nenn 68 7 1 1 Fahrsimulatorvariante Projektion 444444444H4HBRnRnnnnnnn nenn nenne nennen 69 7 1 2 Fahrsimulatorvariante Plasma nnunnnseenneeennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn anne anne 70 7 1 3 Unterschiede zwischen den beiden Fahrsimulatorvarianten 2 71 7 2 Computerarchitektur und Datenerfassung uss444444s0nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 74 7 3 Versuchsstrecke und Fremdverkenhr ums444444444444HHHH HH nn nnnnHannnnnnnnn nennen 74 7 4 US SMG s 2 ce ee ee ea neo gene 75 7 4 1 Ma e f r die Hypothesen berpr fung ee cceeeeeeeeeeeeeeee teeter nnnnnnnnnnnnnn en ennnnnn 76 7 4 2 Qualitative Effektst rkenbetrachtung 244444mnnnnnnnnnnnennennnnnnnennn nn 76 Inhaltsverzeichnis 5 8 Experiment 1 Der Einfluss des peripheren Sehens und der Fahrsimulatorvariante auf die CUSTOM at ea ee ren tekmactnenaccduencatev est nes vate ennnen nnne 78 8 1 Zielder Untersuchung area 78 8 2 Methode anne aachen 79 8 2 1 Versuchspers nien russ ena a aE TE Da A ERE a 79 8 2 2 Vers chsplan siirre e a aE EAEE A EA KEARE E EEEE 80 8 2 3 Material und Ger te a ea ee anaskg 82 8 2 4 Versuchsdurch
349. r die Variante Plasma Bedingung Bedingung2 df T P Standard Basis Seal ee al sitzen ao visuell manuell Trapez Basis Haber lees 27 7 480 lt 001 visuell manuell 5 Grad Basis Parade TAR 27 5 486 lt 001 visuell manuell ie er Standard Task Standard Basis kognitiv Bahn 27 2 112 n s Standard Basis Standar a 27 3 581 n s kognitiv Rechnen Basis 5 Grad Basis Trapez 27 0 853 n s Basis Trapez Basis Standard 27 3 995 lt 001 Basis 5 Grad Basis Standard 27 3 865 lt 001 Tabelle 11 11 beinhaltet die Ergebnisse der einseitigen t Tests f r die Variante Projektion F r diese Variante fielen sechs der insgesamt acht t Tests signifikant bzw hochsignifikant aus Tabelle 11 11 Ma SDST einseitige t Test Ergebnisse f r die Variante Projektion Bedingung1 Bedingung2 df T P Standard Basis Sea ar 27 9 633 lt 001 visuell manuell Trapez Basis Va eek 27 8 391 lt 001 visuell manuell 5 Grad Basis er 27 5 379 lt 001 visuell manuell Standard Basis Sanaag s Task 27 2 288 n s kognitiv Bahn Standard Basis ee 27 3 753 lt 001 kognitiv Rechnen Basis 5 Grad Basis
350. r und oder manueller Art muss sichergestellt sein dass die Fahrsicherheit durch die Interaktion auf keinen Fall beeintr chtigt wird Auf die prinzipielle Gef hrlichkeit von im Fahrzeug befindlichen Systemen weisen Wierwille und Tijerina 1997 hin Anhand einer Analyse von Unfallberichten fanden die Autoren einen direkten Zusammenhang zwischen Unfallhaufigkeit und der Interaktion mit solchen Systemen Dieser Gef hrdung tragen gesetzliche Vorschriften Rechnung Eine Kommissions Empfehlung im Offical Journal of the European Communities 2000 zeigt die Wichtigkeit der Fahrzeugsicherheit nicht nur im nationalen sondern auch im inter nationalen Kontext In dieser Empfehlung werden die allgemeinen Anforderungen an solche Systeme im Fahrzeug genannt An erster Stelle steht hier die Sicherheit des Fahrers Die Systeme m ssen so gestaltet sein dass sie weder bei dem Fahrer noch bei anderen Verkehrsteilnehmern ein zu riskantes Verhalten hervorrufen Die europ ische Norm EN ISO 17287 2003 gibt ein Rahmenwerk vor wie neue Systeme die den Fahrer in der prim ren Fahraufgabe und anderen sekund ren Aufgaben unterst tzen im Sinne der Gefahrdungsfreiheit auf ihre Gebrauchstauglichkeit hin berpr ft werden sollen Unter der prim ren Fahraufgabe werden in der EN ISO 17287 alle Aktivit ten verstanden die zur L ngs und Querregelung notwendig sind F r ein kontinuierliches Testen neuer Systeme in den einzelnen Entwicklungsphasen sind verschiedene We
351. r verbunden Das Head Set war so modifiziert dass der Proband ber das Mikrofon des Head Sets das Gespr ch f hren konnte Gleichzeitig wurde der Dialog ber die Lautsprecher ausgegeben Diese Umsetzung erm glichte es der VL den Dialog mit dem System online mitzuverfolgen und bei ggf auftretenden Problemen sofort einzugreifen Durch das Head Set wurde zudem gew hr leistet dass die Beanspruchung durch die Aufgabe auf den kognitiven Bereich beschr nkt war Zus tzlich kamen Karten zum Einsatz die alle relevanten Informationen zum F hren des Dialogs beinhalteten Dabei handelte es sich jeweils um einen Bahnhof am Abfahrtsort einen Bahnhof am Zielort das Abfahrtsdatum und die Abfahrtszeit siehe Tabelle 10 5 Die einseitige Beschriftung der Karten stellte sicher dass der Proband nach dem Einpr gen der Verbindung nicht versucht war sich w hrend der Fahrt die Verbindung durch Blickabwendungen von der Stra e noch einmal ins Ged chtnis zu rufen Tabelle 10 5 Beispiel f r den Inhalt der eingesetzten Karten Von Mainz Gustavsburg Nach Rostock Thierfelderstra e Am 26 Mai 2006 Abfahrtszeit 13 39 Uhr Zur Erfassung des subjektiven Eindrucks wurden die bereits aus den beiden vorherigen Untersuchungen bekannten Frageb gen angepasst siehe Frageb gen C1 und C2 im Anhang A 3 Nach jeder Fahrt mit Aufgabenbearbeitung beantworteten die Probanden m ndlich f nf Fragen siehe Anhang A 3 Um Unterschiede in den
352. r visuell manueller Aufgabenbearbeitung sollten unter der Sichtbedingung Standard unabh ngig von der Fahrsimulatorvariante im Vergleich zu den Fahrten mit sekund rer kognitiver Aufgabenbearbeitung Rechnen bzw Bahn als ablenkender empfunden werden Es wurde davon ausgegangen dass Experiment 4 172 manuelle Handlungsschritte der Aufgabenbearbeitung verbunden mit Blickabwendung auch hinsichtlich der Beurteilung der Ablenkungswirkung verglichen mit einer rein kognitiven Aufgabe st rker ins Gewicht fallen sollten Aufbauend auf dem Modell von Wickens 1984 wurde dar ber hinaus vermutet dass sich die Nutzung desselben Sinnes kanals wie es bei der visuell manuellen Aufgabe und der prim ren Fahraufgabe gegeben ist ebenfalls bei der Beurteilung der Ablenkungswirkung niederschlagen sollte Hypothese 5 Die subjektive Beurteilung der Schwierigkeit in der vorgegebenen Spur zu fahren sollte unabh ngig von der Fahrsimulatorvariante unter der Sichtbe dingung 5 Grad im Vergleich zu der Bedingung Trapez als schwieriger beurteilt werden Da aufbauend auf Land und Horwood 1995 davon ausgegangen wurde dass der Nahbereich f r eine stabile Querregelung bei einer h heren Geschwindigkeit essentiell ist wurde auch vermutet dass sich dieses Fehlen in der subjektiven Beur teilung niederschlagen sollte Fahrten unter der Bedingung Trapez sollten ebenfalls bei beiden Varianten im Vergleich zu Fahrten unter der Bed
353. rdabweichung nur die quadrierte Abweichung der Abst nde von dem Mittelwert aller gemessenen Abst nde eingeht Die resultierenden SDLP Werte d rften jedoch gr er ausfallen wenn statt der Fahrzeugmitte beispielsweise das rechte oder linke Vorderrad als Bezugspunkt gew hlt wird Insgesamt sollten sich die Ergebnisse dieses Ma es aus verschiedenen Untersuchungen aber besser miteinander vergleichen lassen als f r die MLP Die SDLP l sst sich als Abweichung von einer gedachten individuellen Ideallinie repr sentiert durch die MLP interpretieren Je gr er der Wert dieses Ma es ausf llt desto geringer ist gem Roskam et al 2002 die laterale Kontrolle des Fahrers Diese Betrachtungsweise k nnte sich jedoch als problematisch erweisen was eine Extrem betrachtung in Abbildung 5 1 offenbart 2 7 2 7 2 7 2 7 1 8 0 9 0 9 0 9 0 9 MLP 1 8 SDLP 0 9 MLP 1 8 SDLP 0 9 Abbildung 5 1 SDLP Werte bei extremen Spurverlaufen Wie anhand von Abbildung 5 1 deutlich wird haben beide Spurverlaufe identische MLP und SDLP Werte Dennoch ist die Querregelung im oberen Fall verglichen mit dem unteren Beispiel als stabiler zu bezeichnen da weniger Korrekturen im Fahrverlauf zu finden sind Bei der Verwendung dieses Maes muss folglich sichergestellt sein dass keine derartig extremen Fahrverlaufe gegeben sind Messung der Querregelung 50 Auf ein anderes Problem weisen erstmalig stlund et al 2005 hin Wie bei allen Ma en der
354. rdfehler bewegten sich in einer vergleich baren Gr enordnung Die zweifaktorielle Varianzanalyse f r das Ma SDLP ergab f r den Faktor VARIANTE keinen signifikanten Haupteffekt siehe Anhang A 1 Der Haupteffekt f r den Faktor SICHT fiel hochsignifikant aus F 1 98 753 ps 01 Die ordinale Interaktion VARIANTE x SICHT war signifikant F 1 4 661 p lt 05 Zur berpr fung der Hypothesen wurden im Anschluss einseitige t Tests f r abh ngige Stichproben gerechnet Bei der Fahrsimulatorvariante Plasma fiel die SDLP unter der Sichtbedingung 5 Grad hochsignifikant h her also instabiler aus als unter der Sichtbedingung Standard t 20 8 976 p lt 001 F r die Fahrsimulatorvariante Projektion zeigte sich ebenfalls ein hochsignifikanter Anstieg der SDLP unter der Sicht Experiment 1 88 bedingung 5 Grad im Vergleich zu der Sichtbedingung Standard t 20 8 004 p lt 001 Der Vergleich der beiden Fahrsimulatorvarianten unter der Sichtbedingung Standard ergab eine hochsignifikant h here SDLP also eine instabilere Querregelung f r die Fahrsimulatorvariante Plasma t 20 4 177 p lt 001 Der Vergleich der beiden Varianten unter der Sichtbedingung 5 Grad lieferte keinen signifikanten Unterschied t 20 0 038 n s 8 3 2 2 TLCmean Time to Line Crossing Tabelle 8 5 enth lt Mittelwerte und Standardfehler f r das Spurma TLC mean Zeilenmittelwer
355. re of driver performance and steering task difficulty Human Factors 17 248 256 Metzger W 1975 Gesetze des Sehens Frankfurt am Main Waldemar Kramer 3 Auflage Michon J A 1985 A critical review of driver behavior models what do we know what should we do In L Evans amp R C Schwing Eds Human Behavior and Traffic Safety pp 485 521 New York Plenum Press Mourant R R amp Sadhu P 2002 Evaluation of force feedback steering in a fixed based driving simulator Proceedings of the Human Factors and Ergonomics Society 46 Annual Meeting 2002 2202 2205 Literaturverzeichnis 267 Murata A 2004 Foveal task complexity and visual funneling Human Factors 46 135 141 Nakayama O Futami T Nakamura T amp Boer E R 1999 Development of steering entropy method for evaluating driver workload SAE Tech Paper Series 1999 01 0892 Warrendale PA Society of Automotive Engineers Nirschl G B ttcher S Schlag B amp Weller G 2004 Verfahren zur Bewertung der Verkehrssicherheit von Fahrerassistenzsystemen durch objektive Erfassung von Fahrfehlerrisiken In VDI Berichte 1864 Integrierte Sicherheit und Fahrerassistenzsysteme 397 420 D sseldorf VDI Verlag Offical Journal of the European Communities 2000 Commision Recommendation of 21st December 1999 on safe and efficient in vehicle information and communication systems A European statement of principles on human machine i
356. remdverkehr zu konfi gurieren Neben dem Vorteil der Monotonievermeidung hatte sich bei der MLP gezeigt dass der Fremdverkehr zumindest f r eine st rkere Ausrichtung an der rechten Spur markierung sorgte was als Risikovermeidung gedeutet werden k nnte Somit steht zu vermuten dass der Fremdverkehr f r eine realistischere Fahrbedingung sorgt und eine st rkere Konzentration auf die Fahraufgabe hervorruft In Experiment 3 sollte nun versucht werden herauszufinden welche Eigen schaften der Fahrsimulatorvariante Plasma f r die stabilere Querregelung sorgten Auch sollte die hier getestete Aufgabenfahrt nochmals wiederholt werden um vor dem Hintergrund des gegenteiligen Ergebnisses von Experiments 1 die gefundenen Resultate abzusichern Zus tzlich sollte mit Hilfe einer neuen sekund ren kognitiven Aufgabe berpr ft werden ob die gefundenen Tendenzen noch deutlicher ausfallen k nnen Bei Experiment 3 sollte zudem der Faktor VARIANTE within realisiert werden um f r diesen Faktor mehr Versuchspersonen zur Verf gung zu haben und den gefundenen Trend ggf auch signifikanzstatistisch abzusichern Experiment 3 134 10 Experiment 3 Der Einfluss von sekund rer Aufgabenbearbeitung Fahrsimulatorvariante Gr e des Sichtfeldes vertikalen Balken und Bildqualit t auf die Querregelung 10 1 Ziel der Untersuchung Nachdem in Experiment 2 Hinweise auf die Uberlegenheit der Fahrsimulator variante Plasma gefunden wor
357. ren Konzentration rapide ab Bei einem Zapfen handelt es sich um einen Photorezeptortyp der vor allem f r das Farbsehen bei Tag verant wortlich ist Zudem besitzen die Zapfen in der Fovea Centralis besonders viele direkte Leitungen ins Gehirn w hrend sich die Photorezeptoren au erhalb der Fovea Centralis h ufig Nervenleitungen teilen m ssen Die Menschliche Wahrnehmung 18 Einen zweiten Rezeptortyp des Auges stellen die sogenannten St bchen dar Die Aufgabe der St bchen liegt vor allem im schwarz wei Sehen und der Bewegungs erkennung Die Verteilung der St bchen und Zapfen auf der Retina kann Abbildung 2 1 entnommen werden 70 60 50 40 30 20 10 0 10 20 30 40 50 Nasal Temporal St bchen Fovea Abbildung 2 1 Konzentrationsverteilung von St bchen und Zapfen im menschlichen Auge Birbaumer amp Schmidt 1999 Der in Abbildung 2 1 ebenfalls enthaltene Blinde Fleck zeichnet sich durch das Fehlen jeglicher Photorezeptoren aus Er bezeichnet die Stelle an welcher der Sehnerv das Auge verl sst Aus der Konzentrationsverteilung von St bchen und Zapfen ist auch die in Abbildung 2 2 gezeigte Abh ngigkeit der Sehsch rfe vom Abstand zur Fovea Centralis einsichtig Sehsch rfe Winkelminuten 1 0 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 Photopisches Sehen Skotopisches Sehen 70 60 50 40 30 20 10
358. rengt was sich ebenfalls positiv auf die Bildqualit t auswirkt Konjugierte Augenbewegungen treten beim freien Umherblicken auf Beide Augen bewegen sich gleichsinnig zu dem jeweiligen Fixationspunkt Diese Bewegung ist jedoch nicht stetig sondern erfolgt in sogenannten Sakkaden Bei einer Sakkade handelt es sich um eine ruckartige Augenbewegung in einer Gr enordnung von 3 bis 90 Winkelminuten Eine Sakkade dauert zwischen 70 und 200 Millisekunden Gr ere Sakkaden werden von entsprechenden Kopfbewegungen begleitet Zwischen jeweils zwei Sakkaden liegen Fixationsperioden welche zwischen 0 15 und 2 Sekunden dauern Die Verfolgung von bewegten Objekten geschieht hingegen ber gleitende Augenbewegungen vorausgesetzt die Winkelgeschwindigkeit des bewegten Objekts ist nicht zu hoch Trotz der beschriebenen Bewegung des Kopfes und der Augen bleibt das wahrgenommene Bild der Umwelt stabil Diese Leistung des visuellen Systems geschieht durch die Verrechnung der Muskelsignale von Kopf und Augen mit den Signalen welche durch das auf die Retina projizierte Bild hervorgerufen werden Die Menschliche Wahrnehmung 22 2 2 Wahrnehmung der r umlichen Tiefe Die Grundproblematik bei der Orientierung eines Menschen im Raum besteht darin dass das visuelle System die dreidimensionale Umgebung in zweidimensionaler Art und Weise auf der Retina abbildet Aus der zweidimensionalen Information muss auf die dreidimensionale Beschaffenheit der Umwelt geschlossen
359. rianten wobei hier ein sehr spezielles testspezifisches Zielsetzung der Arbeit 66 Ma untersucht wurde weshalb keine verallgemeinernden Aussagen hinsichtlich der Querregelung getroffen werden k nnen In Kapitel 4 wurden Grundlagenuntersuchungen genannt welche darauf hindeu ten dass relativ geringf gig anmutende Unterschiede wie die Aufl sung bei der Bildgebung oder das zur Verf gung stehende Sichtfeld einen Einfluss auf die Ergebnisse einer Fahrsimulatoruntersuchung haben k nnen Allerdings liefern auch diese Grundla genuntersuchungen keine eindeutigen Ergebnisse So widersprechen sich die Ergebnisse von Chaiziastros et al 1999 und Jamson 2001 bez glich des Einflusses der Gr e des Sichtfeldes Dar ber hinaus kommt auch bei diesen Studien erschwerend hinzu dass bei Chatziastros et al 1999 und Jamson 2001 unterschiedliche Querregelungsma e zum Einsatz kommen Die Beantwortung der Frage ob sich zwei Fahrsimulatorvarianten in ihren Ergeb nissen unterscheiden oder nicht l sst sich mit Hilfe rein theoretischer berlegungen ebenfalls nicht beantworten Wie in den Kapiteln 2 und 3 herausgearbeitet wurde sind die komplexen Vorg nge der visuellen Wahrnehmung im Allgemeinen und beim Autofahren im Speziellen noch nicht vollst ndig gekl rt Da weder existierende Studien noch theoretische berlegungen eindeutige Schlussfolgerungen zulassen inwieweit sich die Untersuchungsergebnisse von zwei Fahrsimulatorvarianten unt
360. rin VL angewiesen einen Spurwechsel von der rechten auf die linke Fahrspur durchzuf hren An dem Punkt 2 Spurwechsel vgl Abbildung 8 1 sollte der Proband von der linken auf die mittlere Fahrspur wechseln Der Proband war bei diesem Experi ment der einzige Verkehrsteilnehmer da die visuellen Informationen unter beiden Sichtbedingungen vergleichbar sein sollten Fahrzeuge auf den benachbarten Spuren Experiment 1 83 w ren unter der Sichtbedingung 5 Grad im Vergleich zur Sichtbedingung Standard insgesamt sp ter wahrgenommen worden F r die Einschr nkung des Sichtfeldes wurde eine handels bliche Refraktionsbrille verwendet Bei einer Refraktionsbrille handelt es sich um ein variabel einstellbares Brillengestell in welches Brillengl ser mit unterschiedlichen St rken eingesetzt werden k nnen Solche Refraktionsbrillen werden normalerweise zur Bestimmung von Seh schw chen eingesetzt F r das Experiment wurden sehr dunkle Sonnenbrillengl ser verwendet die innen zus tzlich schwarz angestrichen waren Durch eine Bohrung im Zentrum der Brillengl ser wurde ein Sehwinkel von 5 Grad erreicht siehe Abbildung 8 2 Dieser Sehwinkel erm glichte bei der Fixation des Fluchtpunktes das Einsehen der gesamten Stra enbreite und gew hrleistete bei beiden Fahrsimulatorvarianten eine gute Wahrnehmbarkeit der Fahrszene F r den Versuch wurden zwei Scheuklappen aus stabiler Pappe hergestellt vgl rechter Teil von Abbildun
361. rkzeuge entwickelt worden Eines dieser Werkzeuge welches unter anderem f r die Testung fortgeschrittener Prototypen einge setzt wird ist der Fahrsimulator Der Begriff Fahrsimulator ist recht weit gefasst und umfasst komplexe und weniger komplexe Ausf hrungen Der Fahreindruck n hert sich je nach Komplexit t des Fahrsimulators zunehmend an reales Fahren an Als Messwerk zeug betrachtet liefert ein Fahrsimulator die Position des Fahrzeugs die Auslenkung des Lenkrads und seine Geschwindigkeit und Beschleunigung zu einem bestimmten Zeit punkt Diese Rohdaten werden in regelm igen Intervallen erhoben und stehen f r den gesamten Fahrtverlauf als Datenreihen zur Verf gung Einleitung 14 Die Schwierigkeit liegt darin anhand der genannten physikalischen Orts und Geschwindigkeits bzw Beschleunigungsdaten Aussagen hinsichtlich der Auswirkung von sekund ren Aufgaben auf die prim re Fahraufgabe zu treffen ber viele Jahre hinweg wurden deshalb verschiedene Vorschriften entwickelt wie sich aus diesen Rohdaten aussagekr ftige Ma e berechnen lassen Ausgehend von diesen Ma en stehen f r die Ermittlung des Einflusses von sekund ren Aufgaben auf die prim re Fahraufgabe prinzipiell zwei Ans tze zur Verf gung Zum einen k nnen basierend auf den abgeleiteten Ma en Schwellwerte bestimmt werden Ein berschreiten oder Unterschreiten dieser Schwellwerte wird bei diesem Ansatz als Fahrfehler definiert vgl beispielsweise Nirschl B
362. rpunkt dieser Arbeit lag auf den unterschiedlichen Ma en zur Bestimmung der Stabilit t der Querregelung Zehn Ma e bzw Berechnungsvarianten wurden zus tzlich zu den statistischen Hypothesen berpr fungen einer qualitativen Effektst rkenbetrachtung unterzogen Anhand von unterschiedlichen Einflussfaktoren wie die Bearbeitung verschiedener sekund rer Aufgaben Einschr nkungen des Sichtfeldes das Vorhandensein bzw das Fehlen von Fremdverkehr sowie spezifische Eigenschaften der statischen Fahrsimulatorvarianten konnte berpr ft werden welche Ma e sich f r viele Einflussfaktoren als besonders sensitiv erweisen und deshalb Bestandteil von Fahrsimulatoruntersuchungen sein sollten Deutliche Auswirkungen auf die Stabilit t der Querregelung hatten sowohl Sichtfeldeinschr nkungen als auch die Bearbeitung einer sekund ren visuell manuellen Aufgabe F r die sekund ren kognitiven Aufgaben konnte die stabilere Querreglung f r das Ma SDLP repliziert werden Dar ber hinaus zeigte sich eine Abnahme der Lenk aktivit t Weniger gut geeignet schienen die betrachteten Ma e f r die Abbildung des Einflusses von Fremdverkehr sowie der spezifischen Eigenschaften der statischen Fahrsimulatorvarianten zu sein Insgesamt zeigte sich trotz der Unterschiede in der Bildgebung eine gute relative Vergleichbarkeit zwischen den beiden betrachteten statischen Fahrsimulatorvarianten Die absolute Vergleichbarkeit wurde jedoch in etwa einem F nftel der unter
363. rsimulatoren und Fahrsimulation 45 Ver ffentlichung nicht hervor ob jenseits der Stra e Szenerie in Form von Objekten oder Textur vorhanden war oder nicht Interessanterweise verschlechterte sich die Querregelung unter der 40 Grad Bedingung bei Einsatz der Projektion gegen ber dem Monitor und verbesserte sich auch nicht als bei der Projektion Stra entextur dargeboten wurde Chatziastros et al 1999 vermuteten dass die schlechtere Aufl sung des Projektionsverfahrens ma geblich f r die schlechtere Querregelung war Die horizontale Aufl sung war mit 32 Pixel pro Grad beim Computermonitor h her als bei der Projektion mit 14 Pixel pro Grad Vertikal standen beim Computermonitor 36 Pixel pro Grad zur Verf gung bei der Projektion 14 Pixel pro Grad Abschlie end u erten Chatziastros et al 1999 die Vermutung dass der Monitor durch seinen Rahmen ber einen starken Referenzbezug verf gt und ebenfalls eine Erkl rung f r das schlechtere Abschneiden der Projektion sein k nnte Die Ergebnisse stehen damit in Gegensatz zu dem Befund von stlund et al 2005 welcher der Projektion eine bessere Performanz bescheinigt Eine andere Studie die Aufschluss ber die Wirkung eines verringerten Sichtfelds geben kann ist die Studie von Wood und Troutbeck 1992 Hier wurde bei gesunden Personen unter anderem der Verlust des Sehens in der weiteren Peripherie simuliert indem durch entsprechend manipulierte Schwimmbrillen nur ein Sichtfeld von 90
364. rsimulators auch geh rt dass der visuelle Eindruck bzw die visuellen Schl sselreize realistisch sind Die Verhaltensvalidierung soll die Frage kl ren ob das Fahrerverhalten in einem Fahrsimulator dieselben Reaktionen beim Fahrer hervorruft wie es in der Realit t der Fall ist In einer zusammenfassenden bersicht nennt Blana 1996 hier vier M glichkeiten der Verhaltensvalidierung e Vergleichen der beiden Systeme Realfahrt und Fahrsimulator w hrend identischer Aufgaben und Umst nde bez glich Fahrerverhalten und oder Performanz e Messung und Vergleich der physischen und oder mentalen Belastung e Vergleich von subjektiven durch Frageb gen erhobenen Kriterien e Evaluierung von Trainingseffekten an einem Fahrsimulator f r die Realfahrt Ein weit verbreitetes Vorgehen bei der Validierung besteht darin die Performanz des Fahrers im Fahrsimulator mit der Realfahrt zu vergleichen F r die Bestimmung der Performanz werden h ufig Ma e der Quer und L ngsregelung herangezogen Die Ma e der Querregelung sollen im folgenden Kapitel ausf hrlich beschrieben werden Wird eine Verhaltensvalidierung durchgef hrt k nnen prinzipiell drei Ergebnisse folgen Entweder der getestete Fahrsimulator besitzt absolute Validit t relative oder gar keine Validit t F r das Vorliegen von absoluter Validit t m ssen die betrachteten Kriterien bei Fahrsimulator und Realfahrt identisch oder in engen Grenzen vergleichbar sein Am Beispiel der Querre
365. s Autofahren und Querregelung 27 der Bewegungsrichtung durchgef hrt wird gleich demjenigen bei kurviger Bewegung und starrem vorw rtsgerichteten Blick vgl beispielsweise Wilkie amp Wann 2002 Anfangs richtete sich die Forschung vor allem auf die Frage wie die aktuelle Bewegungsrichtung aus dem Flussfeld ermittelt werden kann vgl beispielsweise Warren et al 1991 Lappe Bremmer und van den Berg 1999 schlie en in einer Zusammenschau von Forschungsergebnissen unterschiedlicher Autoren dass die Bewegungsrichtung aus dem retinalen Fluss ermittelt werden kann Extraretinale Informationen aus Kopf und Augenbe wegungen werden jedoch herangezogen um zweideutige Flussinformationen aufzul sen Die Autoren st tzen ihre Ansicht mit der Nennung von Experimenten an Primaten deren Kortex sowohl flussempfindliche als auch bewegungsempfindliche Areale ausweist Gleichzeitig weisen die Autoren darauf hin dass der Mensch in der Lage ist viele verschiedene Hinweisreize zu nutzen Die Autoren nennen hier die Auswertung von monokularen Tiefenhinweisreizen bez glich von Objektbewegungen und statische Hin weisreize wie sie speziell beim Autofahren durch die Spurmarkierungen gegeben sind W hrend Lappe et al 1999 den Schwerpunkt in ihrer Zusammenschau auf den retinalen Fluss und die Ermittlung der Bewegungsrichtung aus selbigem legen spielt bei Wann und Land 2000 in einer hnlichen Zusammenschau neben Flussinformationen die Blickrichtu
366. s Lenkma SDST sind Mittelwerte und Standardfehler f r die Faktoren FAHRT und SICHTFELD getrennt nach Bedingung in Tabelle 10 18 aufgef hrt Tabelle 10 18 Ma SDST Mittelwerte und Standardfehler Faktoren FAHRT und SICHTFELD SICHTFELD oloslon ar Ole SHON Zeilenmittelwerte X klein Balken mit Balken Basis 0 84 0 02 0 85 0 02 0 85 0 02 FAHRT Task visuell manuell 1 28 0 05 1 34 0 07 1 31 0 04 Task kognitiv 0 87 0 03 0 86 0 03 0 87 0 03 Spaltenmittelwerte y 1 00 0 03 1 01 0 03 Experiment 3 156 Wie Tabelle 10 18 entnommen werden kann lag die mittlere SDST f r die Modifikation Projektion mit Balken knapp ber derjenigen f r die Modifikation Projektion klein Balken Die mittlere SDST lag f r die FAHRT Stufen Basis und Task kognitiv absolut gesehen relativ nah beieinander Die mittlere SDST f r die FAHRT Stufe Task visuell manuell fiel deutlich h her aus Die Standardfehler waren innerhalb einer FAHRT Stufe nahezu identisch Die zweifaktorielle Varianzanalyse f r die Faktoren FAHRT und SICHTFELD ergab f r den Faktor FAHRT einen hochsignifikanten Haupteffekt F 1 380 106 434 p 01 Sowohl der Haupteffekt des Faktors SICHTFELD als auch die Interaktion lieferte kein signifikantes Ergebnis siehe Anhang A 3 SRR Anzahl der Steering Wheel Reversals pro Minute F r das Ma SRR erfolgte die Au
367. s die SDLP f r die Fahrsimulatorvariante Plasma unter der Bedingung Task visuell manuell im Vergleich zu der dazugeh rigen Basisfahrt hoch signifikant h her war t 15 2 784 p lt 01 F r die Fahrsimulatorvariante Projektion Experiment 2 115 bewirkte die Bearbeitung einer sekund ren visuell manuellen Aufgabe unter der Bedingung Mit Fremdverkehr ebenfalls eine hochsignifikante Erh hung der SDLP im Vergleich zu der dazugeh rigen Basisfahrt t 15 4 468 p lt 001 Tabelle 9 5 zeigt die Mittelwerte mit den dazugeh rigen Standardfehlern getrennt nach Bedingung f r das Ma SDLP Task steht dabei f r die sekund re kognitive Aufgabe Tabelle 9 5 Ma SDLP Mittelwerte und Standardfehler Task kognitiv FAHRT Basis Task FREMDVERKEHR FREMDVERKEHR Zeilenmittel Mit Ohne Mit Ohne werte X Plasma 0 26 0 01 0 28 0 02 0 23 0 02 0 24 0 01 0 25 0 01 VARIANTE en Projektion 0 27 0 01 0 29 0 02 0 25 0 01 0 26 0 01 0 27 0 01 Spaltenmittel Z 0 27 0 01 0 29 0 01 0 24 0 01 0 25 0 01 werte y1 Spaltenmittel 0 28 0 01 0 24 0 01 werte Ya Wie Tabelle 9 5 zeigt fiel die mittlere SDLP f r die Fahrsimulatorvariante Projektion tendenziell h her aus als f r die Fahrsimulatorvariante Plasma Fahrten Ohne Fremdverkehr zeigt
368. sammenfassung und Ausblick Zusammenfassend l sst sich sagen dass bei der Fahrsimulatorvariante Projektion die Wegnahme der peripheren Informationen zu einer instabileren Quer regelung gef hrt hat Alle betrachteten Ma e zeigten dabei eine vergleichbare Verschlechterung Dieses Ergebnis wird als ein Beleg daf r gesehen dass die periphere Informationsverarbeitung bei einer Geschwindigkeit von 140 km h und einer moderat gekr mmten Strecke nicht vollst ndig durch foveales Sehen kompensiert werden kann Unter der Sichtbedingung 5 Grad zeigte sich eine insgesamt instabilere Querregelung obwohl alle aus der Literatur bekannten f r die Querregelung relevanten visuellen Informationen sequentiell zug nglich waren F r die Variante Plasma konnte keine ganz so eindeutige Aussage getroffen werden Der nicht intendiert zu niedrig ausgefallene Lenkwiderstand wird dabei als wahrscheinlichste Ursache angenommen Fahrten unter der Sichtbedingung 5 Grad wurden verglichen mit der Sichtbedingung Standard f r beide Fahrsimulatorvarianten subjektiv als signifikant schwieriger eingestuft Der Vergleich der beiden Fahrsimulatorvarianten unter den beiden Sichtbe dingungen ergab dass unter der Sichtbedingung Standard nur das Ma SDLP die stabilere Querregelung f r die Fahrsimulatorvariante Projektion nachweisen konnte Unter der Sichtbedingung 5 Grad zeigte das Spurma TLCmean die stabilere Querregelung zugunst
369. sch aus Die zweifaktorielle Varianzanalyse f r die Faktoren FAHRT und VARIANTE ergab einen hochsignifikanten Haupteffekt f r den Faktor FAHRT F 1 742 54 647 p lt 01 Der Haupteffekt f r den Faktor VARIANTE sowie die Interaktion zwischen den beiden Faktoren fielen nicht signifikant aus siehe Anhang A 3 Ausgehend von dem hochsignifikanten Haupteffekt FAHRT wurde getrennt f r beide Varianten anhand einseitiger t Tests f r abh ngige Stichproben berpr ft welche Unterschiede zwischen Basisfahrt und FAHRT Stufe Task visuell manuell jeweils signifikant ausfielen F r die Variante Projektion zeigten sich verglichen mit der Basisfahrt hochsignifikant h here SDLP Werte f r die FAHRT Stufe Task visuell manuell t 28 5 460 p lt 001 Die Variante Plasma hatte unter der FAHRT Stufe Task visuell manuell ebenfalls die hochsignifikant h heren SDLP Werte t 28 4 995 p lt 001 Anhand von einseitigen t Tests f r abh ngige Stichproben wurde f r beide Varianten berpr ft inwieweit sich die FAHRT Stufe Task kognitiv von der Basisfahrt signifikant unterschied F r die Variante Projektion ergab dieser t Test im Vergleich zu der Basisfahrt signifikant niedrigere SDLP Werte f r die FAHRT Stufe Task kognitiv t 28 2 745 ps 05 Hinsichtlich der Variante Plasma konnte kein signifikanter Unterschied zwischen den beiden FAHRT Stufen gefunden werden t 28 426 n s TLCmean Time
370. schiede auftraten wurde f r beide Fahrsimulatorvarianten jeweils ein einseitiger t Test f r abh ngige Stichproben gerechnet F r die Fahrsimulatorvariante Plasma zeigten sich Experiment 2 116 signifikant niedrigere SDLP Werte f r die Fahrt mit Bearbeitung einer sekund ren kognitiven Aufgabe im Vergleich zu der dazugeh rigen Basisfahrt t 15 1 989 p lt 05 F r die Variante Projektion zeigten sich ebenfalls signifikant niedrigere SDLP Werte w hrend der Bearbeitung einer sekund ren kognitiven Aufgabe t 15 1 864 p lt 05 9 3 2 2 TLC mean Time to Line Crossing Tabelle 9 6 enth lt die Mittelwerte mit den dazugeh rigen Standardfehlern f r das Ma TLCmean aufgeschl sselt nach den einzelnen Bedingungen Task steht dabei f r die sekund re visuell manuelle Aufgabe Tabelle 9 6 Ma TLC mean Mittelwerte und Standardfehler Task visuell manuell FAHRT Basis Task FREMDVERKEHR FREMDVERKEHR Zeilenmittel Mit Ohne Mit Ohne Were 3 Plasma 3 93 4 03 2 46 2 65 0 20 0 18 0 19 0 19 3 27 0 17 VARIANTE Projektion 3 34 3 53 2 16 2 17 0 23 0 26 0 20 0 17 07 Spaltenmittel 3 64 3 78 2 31 2 41 werte V1 0 15 0 16 0 14 0 13 Spaltenmittel werte Ya 3 71 0 14 2 36 0 12 Wie Tabelle 9 6 entnommen werden kann fiel die mittlere TLCmean f r die Fahrsimulator
371. sekund rer Aufgabenbearbeitung eine hochsignifikant h here Lenkaktivitat bei Vorhandensein von Fremdverkehr F r den kognitiven Streckenabschnitt wurde f r fast alle Ma e mit Ausnahme der SDST ein hochsignifikanter Faktor FAHRT gefunden Die weiterf hrende Analyse zeigte f r das Ma SDLP bei beiden Fahrsimulatorvarianten die hochsignifikant bzw signifikant stabilere Querregelung w hrend der Bearbeitung der sekund ren kognitiven Aufgabe sowohl bei einem Vergleich der Fahrt mit sekund rer Aufgabenbearbeitung mit der Basisfahrt jeweils Mit Fremdverkehr als auch bei dem Vergleich der Fahrt mit sekun d rer Aufgabenbearbeitung mit der Basisfahrt jeweils Ohne Fremdverkehr F r das Ma TLCmean lieferte die weiterf hrende Analyse bei beiden Fahrsimulatorvarianten die jeweils instabilere Querregelung bei der Bearbeitung der sekund ren kognitiven Aufgabe sowohl bei einem Vergleich der Fahrt mit sekund rer Aufgabenbearbeitung mit der Basisfahrt mit Fremdverkehr als auch bei dem Vergleich der Fahrt mit sekund rer Aufgabenbearbeitung mit der Basisfahrt Ohne Fremdverkehr Das Lenkma SRRo 4 bildete bei beiden Varianten die instabilere Querregelung bei der Bearbeitung der sekund ren kognitiven Aufgabe ab Dies galt f r den Vergleich der Fahrt mit sekund rer Aufgabenbearbeitung und der Basisfahrt Mit Fremdverkehr ebenso wie f r den Vergleich der Fahrt mit sekund rer Aufgabenbearbeitung und der Basisfahrt Ohne Fremd
372. sierung oder Instabilit t hinsichtlich der prim ren Fahraufgabe bedeutet Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde eine Stabilisierung insgesamt als unkritischer und gef hrdungsfreier eingestuft F r die betrachteten Ma e wurde folgende Ver nderung als Stabilisierung verstanden LANEX Eine nicht intendierte Spur berschreitung stellt sowohl f r den Fahrer als auch f r andere Verkehrsteilnehmer eine Gef hrdung dar Eine geringere Anzahl an Spur berschreitungen ist daher positiv und wird deshalb im Vergleich zu einer h heren Anzahl als stabilere Querregelung eingestuft SDLP H here Werte bei diesem Ma sprechen f r eine gr ere Variabilit t der Fahrzeugposition innerhalb der Spur Dies kann einmal abgesehen von den beschrie benen extremen Fahrverl ufen vgl Abschnitt 5 1 2 als unruhigeres Fahren angesehen werden Diese unruhigere Fahrt erh ht die Wahrscheinlichkeit Spur berschreitungen zu verursachen Ein niedriger Wert bei diesem Ma wird deshalb als stabiler angesehen als ein h herer Wert Messung der Querregelung 63 TLC In Abschnitt 5 1 4 wurde bei der Variante TLCmean bereits erw hnt dass eine Interpretation dieses Ma es schwierig ist Kleine Werte bei diesem Ma sprechen auf der einen Seite f r einen weiten Sicherheitskorridor Auf der anderen Seite bedeuten kleine Werte dass oftmals eine Situation erreicht wurde bei welcher eine Spur berschreitung kurz bevorstand Hohe Werte sprechen f r einen engen Sicher
373. signifikanter Haupteffekt FAHRT wurde nicht mehr weiterf hrend analysiert vgl Abschnitt 10 3 2 2 SDLP Standardabweichung der lateralen Position In der nachfolgenden Tabelle Tabelle 10 16 befinden sich f r das Ma SDLP Mittelwerte und Standardfehler aufgeschl sselt nach den einzelnen Bedingungen Tabelle 10 16 Ma SDLP Mittelwerte und Standardfehler Faktoren FAHRT und SICHTFELD SICHTFELD af rojekuon oje tion Zeilenmittelwerte X klein Balken mit Balken Basis 0 19 0 01 0 19 0 01 0 19 0 01 FAHRT Task visuell manuell 0 29 0 03 0 27 0 02 0 28 0 02 Task kognitiv 0 18 0 01 0 17 0 01 0 17 0 01 Spaltenmittelwerte y 0 22 0 01 0 21 0 01 Wie eine deskriptive Betrachtung von Tabelle 10 16 zeigt fiel die mittlere SDLP f r die beiden Modifikationen Projektion klein Balken und Projektion mit Balken nahezu identisch aus Hinsichtlich der drei FAHRT Stufen lag die mittlere SDLP f r Basis minimal ber derjenigen f r Task kognitiv Die mittlere SDLP f r die FAHRT Stufe Task visuell manuell war mit Abstand am h chsten Die Standardfehler fielen ber die Bedingungen hinweg vergleichbar aus Experiment 3 153 Die zweifaktorielle Varianzanalyse f r die Faktoren FAHRT und SICHTFELD ergab f r den Faktor FAHRT einen hochsignifikanten Haupteffekt F 1 397 21 916 p 01 Sowohl der Haupteffekt des Faktors SICHTFE
374. simulatoren hatten Da alle Probanden vor dem jeweiligen Experiment dieselbe Trainingsphase durchliefen sollten mit Hilfe dieses Vorgehens bungsbedingte Unterschiede in der Querregelung in einem Fahrsimulator ausgeschlossen werden Dar ber hinaus wurden j ngere Probanden gew hlt da bei dieser Stichprobe eine homogenere Fahrleistung erwartet wurde Zwischen lteren Autofahrern sind gr ere Unterschiede hinsichtlich Sehkraft und k rperlicher Verfassung m glich was sich auch auf die Querregelung auswirken k nnte An Experiment 1 nahmen insgesamt 25 Probanden teil Ein Proband konnte aufgrund von Simulator belkeit den Versuch nicht beenden Drei weitere Probanden mussten aufgrund von Fehlern in der Datenaufzeichnung von der Auswertung ausge schlossen werden Die 21 auswertungsrelevanten Probanden waren zwischen 20 und 36 Jahren alt Der Altersdurchschnitt lag bei 28 9 Jahren SD 3 9 Die Gruppe der Probanden umfasste 17 M nner und vier Frauen Ingenieure stellten mit 13 Vertretern den gr ten Anteil Die brigen sechs Probanden kamen aus den Bereichen Informatik Volkswirtschaft und Computerlinguistik Der durchschnittliche F hrerscheinbesitz lag bei 10 6 Jahren SD 4 2 Die Fahrleistung der Probanden pro Jahr in Kilometern kann Tabelle 8 1 entnommen werden Mit jeweils zwei Probanden in den Randbereichen wies die Stichprobe keine extreme Verteilung auf Tabelle 8 1 Fahrleistung der Probanden Km pro Jahr lt 500
375. simulatorvarianten ver glichen werden sollten Der Einfluss der visuell manuellen Aufgabe erwies sich in allen Experimenten als sehr stark und zeigte in den Ma en die zur Hypothesenpr fung herangezogen wurden durchwegs gleichsinnige signifikante Effekte Der stabilisierende Einfluss der kognitiven Aufgabenbearbeitung zeigte sich in Experiment 2 ebenfalls f r die SDLP was zu den Befunden von Engstr m et al 2005 passt Zus tzlich wurde aber anders als bei Engstr m et al 2005 f r die SRR0 4 ein signifikantes Ergebnis im Sinne einer Zunahme an Lenkaktivit t gefunden Dies hatte sich bei Engstr m et al 2005 f r die Fahr simulatoruntersuchung nur angedeutet in einer ebenfalls von den Autoren durchgef hrten Realfahrt aber gezeigt Zus tzlich zeigte sich in Experiment 2 ein signifikantes Ergebnis f r das Ma TLCmean F r die kognitive Aufgabe zeigte das Ma die kleineren Werte also wie die SRRo 4 eine nach den f r diese Arbeit festgelegten Kriterien instabilere Quer regelung Eine qualitative Effektst rken bzw Effektrichtungsbetrachtung ber alle verwendeten Spur und Lenkma e hinweg zeigte einen bemerkenswerten Trend Alle Spurma e mit Ausnahme der TLCmean wiesen tendenziell die stabilere Querregelung f r die kognitive Aufgabe auf Die Lenkma e zusammen mit der TLCmean deuteten jedoch eine instabilere Querregelung bzw erh hte Lenkaktivit t an Das Ausbleiben eines signifikanten Ergebnisses f r die SRR bei
376. starken Experiment 2 131 technisch eine stabilere Querregelung f r die jeweilige Basisfahrt Die stabilere Quer regelung bei den Spurma en w hrend der kognitiven Aufgabenbearbeitung wurde also durch eine erh hte Lenkaktivit t erreicht Die Sensitivit tsbetrachtung f r die Fremdverkehrsbedingungen wies maximal mittlere Effekte auf Auch hier zeigten einzelne Bedingungen Unterschiede von mehr als einer Effektstufe f r unterschiedliche Ma e F r die Spurma e zeigten sich f r den visuell manuellen Streckenabschnitt nur sehr wenige kleine Effekte und ein mittlerer Effekt F r den kognitiven Streckenabschnitt waren fast dreimal so viele Effekte vorhanden Die Effektrichtungen wechselten innerhalb einer Bedingung und zwischen den Bedingungen Zwar gab es keine signifikanten Ergebnisse die H ufung der aufgetretenen Effekte k nnte aber ein Hinweis auf die Streckenabh ngigkeit der Spurma e sein Dies war vor Beginn des Experimentes wegen der moderaten Kurvenf hrung des Rundkurses so nicht vermutet worden Aus diesem Grund sollten bei den folgenden Experimenten alle Bedingungen auf einer einheitlichen Strecke abgetestet werden F r die Lenkma e war der Trend der Effektrichtung eindeutig Alle aufgetretenen Effekte zeigten eine Stabilisierung der Querregelung f r die Fahrt Ohne Fremdverkehr Bei den Spurma en war dieser einheitliche Trend nicht gegeben Dieser uneinheitliche Trend und das h ufige Auftreten von keinem
377. suchten Zusammenfassung 212 Bedingungen verletzt Stimmen also wichtige Rahmenbedingungen wie Lenkwiderstand und Mindestaufl sung k nnen Ergebnisse aus unterschiedlichen Fahrsimulatorvarianten durchaus miteinander verglichen werden Der direkte Vergleich von Messwerten aus Fahrsimulatoruntersuchungen ist aufgrund der eingeschr nkten absoluten Vergleich barkeit eher schwierig F r die Mehrzahl der betrachteten Einflussfaktoren haben sich die Spurma e SDLP TLCmean und LANEX als besonders gut geeignet erwiesen Auf der Seite der Lenkma e kann die SRR2 bzw SRRo 4 oder auch das Ma ZERO empfohlen werden Zus tzlich sollte dar ber hinaus das Strategiema MLP ber cksichtigt werden Anhang A 1 213 A 1 Experiment 1 A 1 1 Frageb gen A 1 1 1 Fragebogen A1 VP Code Datum Fragebogen Nr Fragebogen Bitte beantworten Sie die Fragen m glichst spontan und ohne gro es Nachdenken Alle Daten werden vertraulich behandelt Alter Geschlecht m nnlich L weiblich _ Beruf F hrerscheinbesitz seit_ Jahren Ich ben tige eine Brille zum Autofahren Ja LI Nein L zum Lesen Ja L Nein L Ich bin hinsichtlich folgender Farben farbenblind bzw besitze eine Farbschw che Rot Gr n Blau Gelb _ Dar ber hinaus unterscheidet sich mein Sehverm gen hinsichtlich folgender Parameter von dem eines gesunden Auges Ich fahre derzeit folgende PKWs Marke Typ Anhang A 1 214 Wie viele k
378. suchung da die Wirkung einer Bedingung besser der jeweiligen Bedingung als anderen Einflussfaktoren zugeschrieben werden konnte Die eingesetzte Konfiguration von Fremdverkehr erh hte f r Experiment 3 und 4 zudem die kologische Validit t Die vorliegenden Experimente zeigten zun chst dass die eingesetzten Fahrsimulatorvarianten je nach untersuchtem Einflussfaktor gute bis sehr gute Vergleich barkeit bez glich der Ergebnisse liefern Die vorgenommenen Effektstarkenvergleiche und ihre graphische Aufbereitung erwiesen sich als brauchbares Werkzeug um Fahr simulatorvarianten bez glich des Ma verhaltens qualitativ miteinander zu vergleichen und Tendenzen bez glich des Steuerverhaltens unter unterschiedlichen Bedingungen aufzuzeigen Weitere Untersuchungen sollten berpr fen ob die gefundenen Ergebnisse und Trends f r die einzelnen Ma e auch f r andere Altersgruppen und Fahrer mit unterschiedlicher Fahrleistung stabil sind Der Einfluss von anderen Streckenf hrungen auf das MaBverhalten sollte ebenfalls betrachtet werden Interessant k nnte auch die Un tersuchung unterschiedlicher kognitiver und visuell manueller oder auch visuell kognitiver Aufgaben bez glich ihrer Wirkung auf die unterschiedlichen Ma e sein Mit der hier vorgestellten Effektst rkenbetrachtung und graphischen Aufbereitung k nnte eventuell eine qualitative Klassifizierung unterschiedlicher sekund rer Aufgaben vorgenommen werden Auch der Vergleich unterschiedlic
379. suell manuellen Aufgabe Dies galt sowohl f r die Fahrt Mit Fremdverkehr verglichen mit der dazugeh rigen Basisfahrt als auch f r die Fahrt Ohne Fremdverkehr verglichen mit der dazugeh rigen Basisfahrt Hinsichtlich der beiden Lenkma e zeigte sich bei beiden Fahrsimulatorvarianten eine hochsignifikante Zunahme der Lenkaktivit t durch die Bearbeitung einer sekund ren visuell manuellen Aufgabe wiederum sowohl f r die Fahrt Mit Fremdverkehr verglichen mit der dazugeh rigen Basisfahrt als auch f r die Fahrt Ohne Fremdverkehr verglichen mit der dazugeh rigen Basisfahrt Dar ber hinaus zeigte sich f r den visuell manuellen Streckenabschnitt lediglich f r das Ma SRRz2 ein signifikantes bzw hochsignifikantes Ergebnis f r die beiden Faktoren VARIANTE und FREMDVERKEHR F r den Faktor VARIANTE ergab die weiterf hrende Analyse dass bei dem Vergleich der beiden Fahrsimulatorvarianten f r die Fahrten Basis Ohne Fremdverkehr Basis Mit Fremdverkehr und Task Mit Fremdverkehr jeweils die Experiment 2 123 signifikant bzw hochsignifikant h here Lenkaktivit t f r die Variante Projektion gegeben war Lediglich f r die Fahrt Task Ohne Fremdverkehr wurde kein signifikanter Unterschied hinsichtlich der Lenkaktivit t zwischen den beiden Varianten gefunden Die weitere Analyse f r den signifikanten Faktor FREMDVERKEHR ergab nur f r die Variante Projektion bei dem Vergleich der Fahrten mit
380. suell manuellen Aufgabe mit den Blickabwendungen von der Stra e offensichtlich eine so gro e Beeinflussung der prim ren Fahraufgabe dar dass sich diese in ausnahmslos mittleren und gro en Effekten niederschlug Interessant an dem vorliegenden Ergebnis war allerdings dass die Probanden nicht von dem uneinge schr nkten Sichtfeld im Vergleich zu den Bedingungen mit eingeschr nktem Sichtfeld profitierten Dies spricht gegen die von Summala et al 1996 postulierte Wirkung des peripheren Sehens Allerdings k nnte in dem vorliegenden Experiment vor allem der manuelle Teil der Aufgabe also das Wechseln der Kassette f r die instabile Quer regelung verantwortlich gewesen sein w hrend die Aufgaben bei Summala et al 1996 nur visuelle und kognitive T tigkeiten umfassten Experiment 4 197 Nach Hypothese 2 sollte die stabilisierende Wirkung einer kognitiven Aufgabe wie sie bei Experiment 2 f r die Aufgabe Rechnen gegeben war auch bei diesem Experiment auftreten Die kognitive Aufgabe Bahn aus Experiment 3 welche diese stabilisierende Wirkung nicht gezeigt hatte sollte sie auch ein weiteres Mal nicht zeigen da vermutet wurde dass sich die beiden kognitiven Aufgaben in ihrer Wirkung auf die Querregelung unterschieden Diese Hypothese musste eindeutig als widerlegt angesehen werden Tats chlich zeigte sich f r beide kognitiven Aufgaben in identischer Weise eine signifikante stabilisierende Wirkung auf das Ma SDLP w hrend die
381. swertung getrennt nach visuell manueller SRR2 bzw kognitiver SRRo 4 Aufgabenbearbeitung Der Faktor FAHRT war bei beiden zweifaktoriellen Varianzanalysen jeweils nur zweifach gestuft Zun chst soll auf die Ergebnisse f r das Ma SRR2 eingegangen werden Tabelle 10 19 k nnen die Mittelwerte und Standardfehler dieses Ma es getrennt nach den einzelnen Bedingungen f r die Faktoren FAHRT und SICHTFELD entnommen werden Tabelle 10 19 Ma SRR2 Mittelwerte und Standardfehler Faktoren FAHRT und SICHTFELD SICHTFELD r rojakiion pe Tojakion Zeilenmittelwerte X klein Balken mit Balken FAHRT Basis 3 42 0 69 3 35 0 72 3 39 0 61 Task visuell manuell 8 68 0 89 9 00 1 08 8 84 0 85 Spaltenmittelwerte y 6 05 0 67 6 18 0 67 Wie eine deskriptive Betrachtung von Tabelle 10 19 zeigt lag die mittlere SRR2 f r die Modifikation Projektion mit Balken ber derjenigen f r die Modifikation Projektion klein Balken Die mittlere SRR2 f r die FAHRT Stufe Task visuell manuell war deutlich ber derjenigen f r die FAHRT Stufe Basis Abgesehen von der FAHRT Stufe Task visuell manuell f r die Modifikation Projektion mit Balken lagen die Standardfehler in einer vergleichbaren Gr enordnung Die zweifaktorielle Varianzanalyse f r die Faktoren FAHRT und SICHTFELD ohne kognitive Aufgabe ergab f r den Faktor FAHRT einen hochsignifikanten Haupteffek
382. t 0 01 0 00 0 01 0 01 FAHRT FREMDVERKEHR Ohne 0 01 0 00 10 01 0 01 Task Mit 0 06 0 02 0 15 0 03 Ohne 0 08 0 03 0 11 0 03 Tabelle A 2 2 Ma TLC Mittelwerte und Standardfehler VARIANTE Plasma Projektion Mit 0 00 0 00 0 00 0 00 Basis FAHRT FREMDVERKEHR One 9 00 0 00 0 00 0 00 it 0 01 0 00 Task Mit 0 00 0 03 0 01 Ohne 0 01 0 00 0 03 0 01 Tabelle A 2 3 Ma LANEX Mittelwerte und Standardfehler VARIANTE Plasma Projektion Mit 0 03 0 02 0 01 0 01 Basis 0 02 0 01 FAHRT FREMDVERKEHR Ohne 0 01 0 04 0 03 it 0 17 0 05 Task Mit 0 05 0 33 0 08 Ohne 0 16 0 04 0 31 0 07 Anhang A 2 Tabelle A 2 4 Ma MLP Mittelwerte und Standardfehler VARIANTE Plasma Projektion Mit 1 73 0 03 1 77 0 03 Basis 11 85 0 03 FAHRT FREMDVERKEHR One 1 89 0 03 1 87 0 03 it 1 64 0 03 1 71 0 04 Task Mit 0 03 0 04 Ohne 1 76 0 03 1 79 0 04 Tabelle A 2 5 Ma HFC Mittelwerte und Standardfehler VARIANTE Plasma Projektion Mit 0 02 0 01 0 03 0 01 Basis Ohne 0 01 0 00 0 02 0 01 FAHRT FREMDVERKEHR Mit 0 08 0 02 0 14 0 02 Task
383. t F 1 35 977 p lt s 01 Sowohl der Haupteffekt des Faktors SICHTFELD als auch die Interaktion fiel nicht signifikant aus siehe Anhang A 3 Experiment 3 157 Abschlie end soll auf die Ergebnisse des Lenkma es SRRo 4 f r die Faktoren FAHRT und SICHTFELD eingegangen werden Mittelwerte und Standardfehler werden in Tabelle 10 20 aufgef hrt Tabelle 10 20 Ma SRRO 4 Mittelwerte und Standardfehler Faktoren FAHRT und SICHTFELD SICHTFELD Projektion A POER UIEN Zeilenmittelwerte X klein Balken mit Balken FAHRT Basis 38 46 2 07 36 62 2 29 37 54 1 88 Task kognitiv 46 59 2 47 43 69 2 78 45 14 2 16 Spaltenmittelwerte y 42 53 1 99 40 16 2 23 Die deskriptive Betrachtung von Tabelle 10 20 zeigt dass die mittlere SRRo 4 f r die Modifikation Projektion klein Balken ber derjenigen f r die Modifikation Projektion mit Balken lag Die mittlere SRRo 4 f r Task kognitiv war ber derjenigen f r die FAHRT Stufe Basis Abgesehen von der FAHRT Stufe Task kognitiv f r die Modifikation Projektion mit Balken lagen die Standardfehler in einer in etwa vergleich baren Gr enordnung Die zweifaktorielle Varianzanalyse f r die Faktoren FAHRT und SICHTFELD ohne visuell manuelle Aufgabe ergab f r den Faktor FAHRT einen hochsignifikanten Haupteffekt F 1 24 459 p lt 01 Sowohl der Haupteffekt des Faktors SICHTFELD als auch die In
384. t der Aufzeichnung liegen 5 2 3 Hochfrequenzkomponenten des Lenksignals HFC McLean und Hoffmann 1971 fanden heraus dass Lenkbewegungen im Bereich von 0 35 und 0 6 Hertz sensitiv f r die Bearbeitung von sekund ren Aufgaben sind Die folgenden Erl uterungen der Bestimmung des HFC Wertes basieren auf stlund et al 2004 F r ein besseres Verst ndnis sei darauf hingewiesen dass Lenkbe wegungen mit einer Frequenz von unter 0 35 Hertz als niederfrequent angesehen werden Der Frequenzbereich ber 0 6 Hertz gilt als hochfrequentes Rauschen Damit der Anteil der interessierenden hochfrequenten Lenkbewegungen ermittelt werden kann wird das Lenksignal zun chst mit einem Tiefpassfilter gefiltert Das Rau schen kann beispielsweise durch einen Butterworth Tiefpassfilter zweiter Ordnung mit einer Schwellenfrequenz von 0 6 Hertz aus dem Lenksignal entfernt werden Das resultierende Signal wird als Gesamtlenksignal bezeichnet Eine weitere Filterung mit einem Hochpassfilter liefert das Signal mit dem interessierenden Frequenzband zwischen 0 35 und 0 6 Hertz Die Filterung kann mit einem Butterworth Hochpassfilter zweiter Ordnung mit einer Schwellenfrequenz von 0 35 Hertz vorgenommen werden Das eigentliche Lenkma HFC berechnet sich aus dem Verh ltnis der Signalenergien des Frequenzbandsignals Pana und des Gesamtlenksignals Pgesamt Vgl Formel 12 HFC Poana 12 gesamt i Abk rzung f r die englische Bezeichnung
385. t nach Bedingung VARIANTE Plasma Projektion SICHT SICHT Zeilen Standard Trapez 5 Grad Standard Trapez 5 Grad mittel werte X Basis 3 06 0 95 1 21 3 14 1 19 1 15 1 78 0 57 0 23 0 31 0 48 0 24 0 45 0 30 FAHRT Task Galle 14 99 10 06 9 92 18 09 11 12 9 75 12 32 mantele 1 33 1 20 1 19 1 52 1 05 1 03 0 89 Eey 9 03 5 50 5 57 10 62 6 15 gt Werte yi 0 78 0 65 0 62 0 88 0 59 Spalten mittel 6 70 0 59 7 41 0 58 werte ya Wie Tabelle 11 15 entnommen werden kann lag die mittlere SRR2 der Variante Projektion ber derjenigen f r die Variante Plasma F r die Task visuell manuell lag die mittlere SRR2 ber derjenigen f r die Basisfahrt Bei der Task visuell manuell f hrte die Sichteinschr nkung zu einer Abnahme der mittleren SRR2 Innerhalb einer FAHRT Stufe fielen die Standardfehler vergleichbar aus Die dreifaktorielle Varianzanalyse mit kompletter Messwiederholung f r das Ma SRR2 ohne Task kognitiv Bahn und Task kognitiv Rechnen ergab einen hoch signifikanten Haupteffekt f r die Faktoren FAHRT F 1 167 689 ps 01 und SICHT F 1 606 43 733 ps lt 01 Die hybride Interaktion FAHRT x SICHT F 1 746 14 444 ps 01 fiel hochsignifikant aus Der Haupteffekt f r den Faktor VARIANTE sowie die brigen Interaktionen zeigten kein signif
386. t track driving performance implications for driver distraction Human Factors 47 439 453 Rasmussen J 1983 Skills rules and knowledge signals signs and symbols and other distinctions in human performance models IEEE Trans Systems Man Cybernetics 13 257 266 Roskam A J Brookhuis K A de Waard D Carsten O M J Read L Jamson S Ostlund J Bolling A Nilsson L Anttila V Hoedemaeker M Janssen W H Harbluk J Johansson E Tevell M Santos J Fowkes M Engstr m J amp Victor T 2002 HASTE Deliverable 1 Development of experimental protocol Projektbericht Human Machine Interface And the Safety of Traffic in Europe Project GRD 1 2000 25361 S12 319626 Literaturverzeichnis 268 Simon J H 2005 Learning to drive with advanced driver assistance systems empirical studies of an online tutor and a personalised warning display on the effects of learnability and the acquisition of skill Dissertation Technische Universit t Chemnitz Stanney K M Hale K S Nahmens l amp Kennedy R S 2003 What to expect from immersive virtual environment exposure influence of gender body mass index and past experience Human Factors 45 504 520 Stanton N A Young M S Walker G H Turner H amp Randle S 2001 Automating the driver s control tasks International Journal of Cognitive Ergonomics 5 221 236 Strayer D L amp Drews F A 2004 Profiles in driver
387. t und als txt Ergebnisdateien exportiert Die Werte aus der Excel Datei sowie die txt Ergebnisdateien wurden in SPSS 11 5 eingelesen und bildeten die Auswertungstabelle Die Ma e SRR2 SRR0 4 TLCmean SDLP und SDST bildeten die Grundlage f r die statistischen Berechnungen im Rahmen der Hypothesenpr fung F r die Bestimmung der Sensitivit t der absoluten und der relativen Vergleichbarkeit aller Ma e der Auswertungstabelle wurde Cohen s d berechnet vgl Cohen 1988 Als weiteres Ausschlusskriterium wurde festgelegt dass Probanden welche ber alle Bedingungen und Ma e hinweg mehr als 20 Ausrei er oder Extremwerte aufwiesen von der Auswertung ausgeschlossen werden sollten Dies wurde als Hinweis darauf gesehen dass die Probanden nicht mit den Fahrsimulatorvarianten zurecht gekommen waren Als Ausrei er wurden Werte verstanden welche ber dem 1 5fachen des Interquartilabstandes lagen Extremwerte stellten diejenigen Werte dar welche sich ber dem 3fachen des Interquartilabstandes befanden Der prozentuale Grenzwert wurde mit 20 insgesamt h her gew hlt da Ausrei erwerte bei einem Ma nicht automatisch mit Ausrei erwerten bei einem anderen Ma einhergehen m ssen und bislang noch nicht gen gend Erkenntnisse dar ber vorliegen welchem Ma in welchem Fall der Vorzug zu geben ist Zudem sollten Probanden nicht aufgrund einer bestimmten Fahrstrategie von vornherein von der Auswertung ausgeschlossen werden Die berpr fung er
388. t werden sollte Tats chlich zeigte sich hier ein gro er Effekt Allerdings war wie bereits erw hnt die Darstellung der Fahrszene minimalistisch Die Spurmarkierung bestand lediglich aus wei en L ngsbalken Autofahren und Querregelung 33 3 1 4 Nichtvisuelle Einfl sse auf die Querregelung In Abschnitt 2 3 wurde bereits erw hnt dass auch nicht visuelle Wahrnehmung einen Einfluss auf die Fahraufgabe haben kann Im Folgenden sollen in K rze Forschungsergebnisse zu diesem Themenkreis vorgestellt werden In einem berblick ber den Forschungsstand schreiben Kemeny und Panerai 2003 dass der Einfluss von vestibul ren und propriozeptiven Mechanismen auf die Querregelung noch nicht vollst ndig gekl rt ist So gibt es den Autoren zu Folge bei entsprechenden Untersuchungen an Fahrsimulatoren Hinweise dass bei Vorliegen von Fliehkr ften w hrend des Kurvenfahrens Kurven eher mit gr erem Radius ausgefahren werden Wilkie und Wann 2005 fanden in einem Versuch bei dem systematisch der retinale Fluss der Blickwinkel und die vestibul re Information variiert bzw verf lscht wurden heraus dass die vestibul re Information minimalen bis keinen Effekt auf die Steuerleistung hatte Der retinale Fluss und der Blickwinkel hatten hingegen wie bereits in einem fr heren Experiment der Autoren Wilkie amp Wann 2002 einen gro en Einfluss auf die Steueraufgabe Autofahren und Querregelung 34 3 2 Kognitive Modelle zum Autofahren
389. tandardfehler Task visuell Manuel ee een tet heated Bee een 120 Ma SRR Gap 0 4 Mittelwerte und Standardfehler Task KOJNI an esse nn ko besa 121 Beurteilung der Schwierigkeit in der vorgegebenen Spur zu fahren Mittelwerte und Standardfehler Task beinhaltet beide sekund ren Aufgaben 2 2 een 123 Fahrleistung der Probanden esse 136 Versuchsplan Experiment Su ee 137 Bearbeitungsabfolgen f r die vier Modifikationen 24444444 138 Bearbeitungsabfolgen f r den Faktor FAHRT nsss 139 Beispiel f r den Inhalt der eingesetzten Karten seess 142 Ma SDLP Mittelwerte und Standardfehler Faktoren FAHRT und VARIANTE 22 3 2 2 2 2 a aa en en as 146 Ma TLCmean Mittelwerte und Standardfehler Faktoren FAHRT und VARIANTE 2 en ee ebenen ee tee 147 Ma SDST Mittelwerte und Standardfehler Faktoren FAHRT und VARIANTE 3 2 2 ee ee a a N ns 148 Ma SRR2 Mittelwerte und Standardfehler Faktoren FAHRT und VARIANTE 242 He aan nee 149 Ma SRRO 4 Mittelwerte und Standardfehler Faktoren FAHRT und VARIANTE a e N rt 150 Ma SDLP Mittelwerte und Standardfehler Faktoren FAHRT und BALKEN si covet N ee Ne ee 151 Tabellenverzeichnis 10 Tabelle 10 12 Tabelle 10 13 Tabelle 10 14 Tabelle 10 15 Tabelle 10 16 Tabelle 10 17 Tabelle 10 18 Tabelle 10 19 Tabelle 10 20 Tabelle 10 21 Tabelle 10 22 Tabelle 10 23 Tabelle 10 24 Tabelle 10 25 Ta
390. te X Tabelle 8 5 Ma TLC mean Mittelwerte und Standardfehler VARIANTE ZEN 1 75 0 15 1 37 0 12 1 56 0 12 2 43 0 16 2 56 0 13 2 5 0 14 2 09 0 15 1 97 0 11 Wie Tabelle 8 5 entnommen werden kann lag die mittlere TLCmean bei der Sichtbedingung 5 Grad unter derjenigen der Sichtbedingung Standard Die mittlere TLCmean der Fahrsimulatorvariante Plasma befand sich ber derjenigen der Variante Projektion Die Standardfehler lagen in einer vergleichbaren Gr enordnung Die zweifaktorielle Varianzanalyse f r das Ma TLCmean ergab f r den Faktor VARIANTE keinen signifikanten Haupteffekt siehe Anhang A 1 Der Haupteffekt f r den Faktor SICHT F 1 139 988 ps 01 und die hybride Interaktion VARIANTE x SICHT F 1 11 033 ps 01 fielen hochsignifikant aus Zur berpr fung der Hypothesen wurden im Anschluss einseitige t Tests gerechnet Bei der Fahrsimulatorvariante Plasma fiel die TLCmean unter der Sicht bedingung 5 Grad verglichen mit der Sichtbedingung Standard hochsignifikant niedriger aus t 20 6 805 p lt 001 F r die Fahrsimulatorvariante Projektion verringerte sich die TLCmean hochsignifikant t 20 10 050 p lt 001 war also unter der Sicht bedingung 5 Grad im Vergleich zu der Sichtbedingung Standard instabiler Unter der Sichtbedingung 5 Grad zeigte sich die TLCmean f r die Fahrsimulatorvariante Projektion im Vergleich zu der Fahrsim
391. telwerte y 6 80 0 64 7 03 0 76 Wie Tabelle 10 9 entnommen werden kann lag die mittlere SRR2 der Variante Projektion ber derjenigen der Variante Plasma Die mittlere SRR2 der FAHRT Stufe Task visuell manuell war ber derjenigen der FAHRT Stufe Basis Die Standardfehler lagen innerhalb einer FAHRT Stufe in einer vergleichbaren Gr enordnung Die zweifaktorielle Varianzanalyse f r die Faktoren FAHRT und VARIANTE ohne die kognitive Aufgabe ergab einen hochsignifikanten Haupteffekt f r den Faktor FAHRT F 1 31 560 ps 01 Der Faktor VARIANTE sowie die Interaktion zwischen den beiden Faktoren fielen nicht signifikant aus siehe Anhang A 3 Der Einfluss der FAHRT Stufe Task visuell manuell verglichen mit der FAHRT Stufe Basis sollte f r beide Varianten anhand eines einseitigen t Tests f r abh ngige Stichproben berpr ft werden Dieser t Test f r die Variante Projektion ergab im Vergleich zu der FAHRT Stufe Basis hochsignifikant h here SRR2 Werte f r die FAHRT Stufe Task visuell manuell t 28 4 047 p lt 001 Bez glich der Variante Plasma zeigten sich ebenfalls hochsignifikant h here SRR2 Werte f r die FAHRT Stufe Task visuell manuell t 28 4 930 p lt 001 Experiment 3 150 In Tabelle 10 10 befinden sich getrennt nach Bedingung die Mittelwerte mit den dazugeh rigen Standardfehlern f r das Ma SRRo 4 Tabelle 10 10 Ma SRR0 4 Mittel
392. ten mit vollst ndiger Sitzkiste und besserer Bildgebung mit erweitertem Sichtfeld verf gen ber viele aber nicht alle m glichen Reize und geh ren deshalb zu der Gruppe medium fidelity Dynamische Fahrsimulatoren versuchen alle f r das Fahren relevanten Hinweisreize zu simulieren und werden deshalb als high fidelity Fahrsimulatoren bezeichnet Der bergang zwischen Fahrsimulatoren der Kategorie low und medium fidelity ist aber sicherlich flie end da einzelne Komponenten durchaus ber hervorragende Abbildungstreue verf gen k nnen Die Entwicklung von Fahrsimulatoren unterschiedlicher Komplexit t ist nicht Selbstzweck Vielmehr sollten sich Ausstattung und F higkeiten eines Fahrsimulators nach dem Gegenstand der Forschung richten So ist es durchaus sinnvoll in den einzelnen Projektphasen beispielsweise bei der Entwicklung eines Fahrerinformations systems aus konomischen Gr nden unterschiedliche Fahrsimulatortypen einzusetzen Die generelle Tauglichkeit eines Bedienkonzepts kann zun chst mittels eines Einfach simulators abgesch tzt werden Weiter fortgeschrittene Prototypen erfahren dann einen Test in statischen Fahrsimulatoren mittlerer Komplexit t um die Auswirkungen auf den Fahrer genauer absch tzen zu k nnen Eine abschlie ende Absicherung kann in einem dynamischen Fahrsimulator oder auf dem Testgel nde erfolgen Andere Systeme die beispielsweise zur Unterst tzung in bestimmten Fahrsituationen dienen
393. teraktion war nicht signifikant siehe Anhang A 3 Zusammenfassend l sst sich sagen dass die Varianzanalyse der Faktoren FAHRT und SICHTFELD bei allen betrachteten Ma en f r den Faktor FAHRT einen hochsignifikanten Haupteffekt ergab Der Faktor SICHTFELD sowie die Interaktion war kein einziges Mal signifikant Experiment 3 158 10 3 2 4 Einflussfaktoren FAHRT und QUALIT T In diesem Abschnitt soll auf die Ergebnisse zu den Einflussfaktoren FAHRT und QUALIT T eingegangen werden Die Betrachtung erfolgt dabei getrennt f r jedes Ma Ein signifikanter Haupteffekt FAHRT wurde nicht mehr weiterf hrend analysiert vgl Abschnitt 10 3 2 2 SDLP Standardabweichung der lateralen Position In Tabelle 10 21 befinden sich Mittelwerte und Standardfehler f r das Ma SDLP aufgeschl sselt nach den einzelnen Bedingungen Tabelle 10 21 Ma SDLP Mittelwerte und Standardfehler Faktoren FAHRT und QUALIT T QUALIT T Plasma Projektion Zeilenmittelwerte X klein Balken Basis 0 17 0 01 0 19 0 01 0 18 0 01 FAHRT Task visuell manuell 0 27 0 02 0 29 0 03 0 28 0 02 Task kognitiv 0 17 0 01 0 18 0 01 0 17 0 01 Spaltenmittelwerte y 0 20 0 01 0 22 0 01 Wie eine deskriptive Betrachtung von Tabelle 10 21 zeigt fiel die mittlere SDLP f r die Modifikation Projektion klein Balken absolut gesehen h her aus Hinsichtlich der drei FAHRT Stufen e
394. terschiede zwischen den beiden Fahrsimulatorvarianten gefunden wurden eine berlegenheit der Fahrsimulatorvariante Plasma Der Einfluss der sekund ren visuell manuellen Aufgabe hatte einen deutlichen Einfluss auf die Querregelung Die Aufgabe die Kassette w hrend der Fahrt zu wechseln war offenbar ablenkend genug um eine instabilere Querregelung deutlich abzubilden Die Auswirkungen der sekund ren kognitiven Aufgabe waren nicht so ausgepr gt Teilweise zeigte sich wie bei stlund et al 2005 f r die Spurma e eine Stabilisierung durch die Aufgabenfahrt wobei die Lenkaktivit t zunahm Dieses ge nderte Lenkverhalten sorgte offensichtlich daf r dass die f r die visuell manuelle Aufgabe gefundenen Signifikanzen f r die kognitive Sekund r aufgabe nicht so deutlich hervortraten Experiment 2 133 Die eingesetzte Fremdverkehrskonfiguration zeigte keine deutliche Auswirkung auf die Querregelung Bei dem Vergleich der aufgetretenen Effektst rken zwischen den beiden Streckenabschnitten fand sich vom Trend her eine Zunahme der Effekte f r die Spurma e was auf eine vorher nicht vermutete Streckenabh ngigkeit hindeuten k nnte Aus diesem Grund sollten in den Folgeexperimenten alle Bedingungen mit demselben Streckenabschnitt abgetestet werden Da bef rchtet wurde dass das wiederholte Fahren auf demselben Streckenabschnitt zu einer gewissen Monotonie f hren k nnte wurde beschlossen in den Folgeexperimenten alle Bedingungen mit F
395. thesen berpr ft werden sollten sondern im Sinne der Validierungsuntersuchungen vgl Abschnitt 4 2 und 4 3 die beiden Fahrsimulatorvarianten qualitativ verglichen werden sollte Weiterhin wurde mit Hilfe der Effektst rken das Verhalten der Ma e in qualitativer Weise betrachtet Wie aufgrund der Signifikanz berpr fung nicht anders zu erwarten war zeigte die Sichtfeldeinschr nkung f r die Spurma e durchg ngig eine hohe Sensitivit t in Form von gro en Effekten Bei den Lenkma en zeigten sich diese gro en Effekte allerdings nur bei der Fahrsimulatorvariante Projektion F r die Fahrsimulatorvariante Plasma traten diese gro en Effekte nicht auf Bei den Ma en SRR2 SRRo 4 und ZERO war berdies keine relative Vergleichbarkeit gegeben Dieses Ergebnis konnte aufgrund des nicht intendiert unterschiedlich ausgefallenen Lenkwiderstandes nicht allein der unterschied lichen Bildqualit t zugeschrieben werden Die Tatsache dass diese drei Ma e f r die Sichtfeldeinschr nkung keine Sensitivit t zeigen k nnte auch auf den geringeren Lenk widerstand zur ckzuf hren sein Das Verhalten der MLP st tzt die unter Abschnitt 5 3 aufgestellte Vermutung dass eine Ausrichtung zur rechten Spurbegrenzung hin als sicherer angesehen wird Bei dem visuell stark fordernden Fahren mit eingeschr nktem Sichtfeld richteten sich die Probanden n her an der rechten Spurmarkierung aus was sich in einem mittleren und einem gro en Effekt bei der F
396. to Line Crossing In Tabelle 10 7 sind die Mittelwerte mit den dazugeh rigen Standardfehlern f r das Ma TLCmean f r die Faktoren FAHRT und VARIANTE dargestellt Tabelle 10 7 Ma TLCmean Mittelwerte und Standardfehler Faktoren FAHRT und VARIANTE VARIANTE Plasma Projektion Zeilenmittelwerte X Basis 3 63 0 09 3 59 0 09 3 61 0 08 FAHRT Task visuell manuell 2 67 0 10 2 83 0 12 2 75 0 08 Task kognitiv 3 61 0 11 3 68 0 11 3 65 0 10 Spaltenmittelwerte y 3 30 0 06 3 37 0 07 Wie Tabelle 10 7 entnommen werden kann lag die mittlere TLCmean f r die Variante Projektion ber derjenigen f r die Variante Plasma Absolut gesehen fiel die TLCmean f r die Aufgabenfahrt Task visuell manuell am niedrigsten aus und f r die Aufgabenfahrt Task kognitiv am h chsten F r die FAHRT Stufe Basis lag die mittlere TLCmean zwischen den beiden Aufgabenfahrten Die Standardfehler fielen ber alle Bedingungen hinweg vergleichbar aus Die zweifaktorielle Varianzanalyse f r die Faktoren FAHRT und VARIANTE ergab einen hochsignifikanten Haupteffekt f r den Faktor FAHRT F 1 898 41 770 ps 01 Der Faktor VARIANTE sowie die Interaktion zwischen den beiden Faktoren fielen nicht signifikant aus siehe Anhang A 3 Experiment 3 148 F r beide Varianten wurde anhand einseitiger t Tests f r abh ngige Stichproben berpr ft
397. trachteten Spur und Lenkma e konnten daher als gleicherma en sensitiv f r die sekund re visuell manuelle Aufgabenbe arbeitung angesehen werden Der Einfluss der sekund ren visuell manuellen Aufgaben bearbeitung auf die MLP war mit durchg ngig mittleren Effekten nicht ganz so deutlich ausgepr gt Aber auch hier richteten sich die Probanden bei Bearbeitung der sekund ren Aufgabe eher an der rechten Spurmarkierung aus Bei der sekund ren kognitiven Aufgabenbearbeitung war der Einfluss nicht eindeutig Bei den Spurma en zeigten alle Ma e bis auf die TLCmean bei Vorliegen eines Effekts unter allen Bedingungen eine Stabilisierung bei Bearbeitung der sekund ren kognitiven Aufgabe Unter diesen Effekten fand sich allerdings kein gro er Effekt Die Lenkma e hingegen verhielten sich so ein Effekt vorhanden war wie die TLCmean und zeigten in kleinen bis gro en Effekten bis auf eine Ausnahme mit einem kleinen Effekt die stabilere Fahrzeugf hrung bei der Basisfahrt Die Sensitivit t musste aufgrund der stark unterschiedlichen Effektst rken und der Effektrichtungswechsel als sehr heterogen eingestuft werden Die MLP zeigte ohne Vorliegen von Fremdverkehr eine Ausrichtung an der rechten Spurmarkierung mit jeweils einem mittleren und einem kleinen Effekt f r beide Fahrsimulatorvarianten Interessanterweise f hrte dieselbe Bedingung bei Vorliegen von Fremdverkehr zu keinem Effekt Die relative Vergleichbarkeit der beiden Fahrsimulatorvariante
398. treichen ein festgelegter Punkt des Fahrzeugs bei aktuellem Kurs und aktueller Geschwindigkeit eine Spurbegrenzung erreichen w rde Van Winsum Brookhuis und de Waard 2000 beschreiben die exakte Bestimmung der TLC Bei der Implementierung der TLC Berechnung im Simulator der BMW Group handelt es sich um eine im Rahmen der Arbeit von Kopf 1994 entwickelte N herung die eine gute bereinstimmung mit der exakten Berechnung aufweist In diese N herung flie en aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs v m s Gierwinkelgeschwindigkeit y rad s Kr mmung der Stra e c 1 m Winkeldifferenz zwischen dem Kurs des Fahrzeugs und der Fahrbahnrichtung ogi rad sowie der Abstand zu der Fahrbahn begrenzung d m ein Die Abh ngigkeit von der Zeit bis zu einer Spur berschreitung tric S und den oben genannten Gr en l sst sich als quadratische Gleichung Formel 6 angeben 2z eye 2 2 tle V Qir ty doffs 6 Durch Aufl sung der Gleichung mit Hilfe der Determinante f r quadratische Gleichungen kann die Zeit bis zu einer Spur berschreitung berechnet werden Bei gerader Strecke und exaktem Parallelkurs geht diese Zeit gegen unendlich Abbildung 5 5 zeigt beispielhaft einen Verlauf von gemessenen t Werten Abbildung 5 5 Beispielhafter zeitlicher Verlauf von t Werten nach stlund et al 2004 Messung der Querregelung 55 In der oberen H lfte des Graphen in Abbildung 5 5 ist der Verlauf f r die
399. tstarke O kein klein mittel gro Fahrsimulator variante l Projektion Plasma TY Effektrichtung der stabileren Querregelung Abbildung 8 4 Effektstarkengruppierung zur Bestimmung der absoluten Vergleichbarkeit Gem Abbildung 8 4 lagen einschlie lich der MLP bei 11 der 22 Ma Bedingungs Kombinationen Verletzungen der absoluten Vergleichbarkeit vor Bei Betrachtung der Fahrsimulatorvarianten unter der Sichtbedingung Standard war die absolute Vergleichbarkeit in sechs der 11 F lle verletzt was einem Prozentanteil von etwa 54 entspricht Auff llig ist dass f r kein einziges Ma ber beide Sicht bedingungen hinweg absolute Vergleichbarkeit vorlag Die absolute Vergleichbarkeit der beiden Fahrsimulatorvarianten wurde aufgrund der Vielzahl an Verletzungen als eher gering angesehen Der Vergleich der Sensitivit t der Lenkma e SRR2 bzw SRRo 4 und ZERO ergab dass die Effektrichtungen f r beide Ma e immer gleichsinnig waren und sich nicht um mehr als eine Effektst rkenstufe unterschieden Der Vergleich der TLC Berechnungs varianten lieferte ein absolut homogenes Bild mit durchg ngig hohen Effektst rkung und identischer Effektrichtung Experiment 1 96 8 4 Diskussion In dem vorliegenden Experiment wurde untersucht wie sich peripheres Sehen 5 Grad vs Standard und die statische Fahrsimulatorvariante Plasma vs Projektion auf die Querregelung auswirken
400. tung in kleinen und mittleren Effekten Alle anderen Vergleiche abgesehen von dem kleinen Effekt bei Projektion vs Projektion mit Balken zeigten keinen Effekt Die Sensitivit t der Ma e f r die visuell manuelle Aufgabe war wie bereits bei Experiment 2 mit beinahe durchg ngig gro en und einigen wenigen mittleren Effekten f r alle Ma e gegeben Bei der kognitiven Aufgabe unterschied sich die Sensitivit t der Ma e oftmals um mehr als eine Effektstufe und zeigte in einigen F llen sogar eine Effektrichtungsumkehr Die relative Vergleichbarkeit war f r die visuell manuelle Aufgabe in allen F llen gegeben Bei der kognitiven Aufgabe die auch schon bei der Sensitivit t innerhalb einer Bedingung gro e Unterschiede zeigte war in immerhin acht F llen die relative Vergleichbarkeit verletzt Nachdem bei diesem Experiment keine nicht inten dierten Unterschiede im Lenkwiderstand gegeben waren und auch die gefahrene Strecke identisch war liegt der Schluss nahe dass hier die Fahrsimulatormodifikation einen wenn auch unsystematischen Einfluss auf die Querregelung bei Bearbeitung der kognitiven Bahnaufgabe haben k nnte Die interessante Frage die sich hier stellte war warum sich diese Verletzungen bei der visuell manuellen Aufgabe nicht zeigten Dabei k nnte es sich um einen Deckeneffekt gehandelt haben Jenseits der Effektstufe gro fand keine weitere Ausdifferenzierung mehr statt so dass die hohe Aufgabenschwierigkeit mit
401. uchsplan Es gab insgesamt 24 Bedingungen aufgeteilt auf zwei Sitzungen welche von allen Probanden absolviert wurden F r beide Fahrsimulatorvarianten gab es jeweils drei Sichtbedingungen Standard Trapez und 5 Grad F r alle drei Sichtbedingungen durchliefen die Probanden drei Fahrten mit unterschiedlichen sekund ren Aufgaben sowie die Basisfahrten Eine Sitzung bestand aus allen 12 Bedingungen f r eine Fahrsimulator variante Die zweite Sitzung verlief analog wobei die Fahrten in der jeweils anderen Fahrsimulatorvariante stattfanden Im Rahmen von Experiment 4 wurden somit drei Variablen unabh ngig voneinander variiert Der Faktor VARIANTE war zweifach gestuft und bestand aus den beiden Fahrsimulatorvarianten Projektion vs Plasma Der Faktor SICHT war dreifach gestuft mit den Auspr gungen Standard Trapez und 5 Grad Der Faktor FAHRT war mit den Stufen Basis vs Task visuell manuell vs Task kognitiv Bahn vs Task kognitiv Rechnen insgesamt vierfach gestuft Experiment 4 174 Daraus ergab sich ein 2 VARIANTE x 3 SICHT x 4 FAHRT Versuchsplan mit vollst ndiger Messwiederholung welcher in Tabelle 11 2 zusammenfassend dargestellt ist Tabelle 11 2 Versuchsplan f r Experiment 4 VARIANTE Plasma Projektion SICHT SICHT standard Trapez 5 Grad Standard Trapez 5 Grad
402. uell manuell 8 78 0 62 8 99 0 78 9 01 0 64 8 32 0 60 Task kognitiv 5 06 0 61 4 47 0 44 4 77 0 44 5 23 0 46 Anhang A 3 A 3 4 Ergebnistabelle der Varianzanalyse A 3 4 1 Einflussfaktoren FAHRT und VARIANTE Tabelle A 3 7 Ma SDLP Ergebnisse der Varianzanalyse 244 Source QS df F Np VARIANTE V 0 004 1 0 858 0 030 FAHRT F 0 307 1 742 54 647 0 661 VxT 0 007 1 670 1 344 0 046 Fehler V 0 142 28 Fehler F 0 157 48 779 Fehler V x T 0 140 46 760 Anmerkung ps 01 Tabelle A 3 8 Ma TLCmean Ergebnisse der Varianzanalyse Source Qs df F Np VARIANTE V 0 211 1 1 708 0 057 FAHRT F 29 831 1 898 41 770 0 599 VxT 0 285 1 787 0 711 0 025 Fehler V 3 461 28 Fehler F 19 997 53 137 Fehler V x T 11 241 50 029 Anmerkung ps 01 Tabelle A 3 9 Ma SDST Ergebnisse der Varianzanalyse Source Qs df F Np VARIANTE V 0 003 1 0 074 0 003 FAHRT F 4 558 1 445 50 231 0 642 VxT 0 032 1 513 0 524 0 018 Fehler V 1 039 28 Fehler F 2 541 40 452 Fehler V x T 1 719 42 363 Anmerkung n lt 01 Anhang A 3 Tabelle A 3 10 Ma SRR2 Ergebnisse der Varianzanalyse 245 Source QS df F Np VARIANTE V 1 493 1 0 092 0 003 FAHRT F 917 072 1 31 560 0 530 VxT 0 085 1 0 005 0 000 Fehler V 452 725 28 Fehler F 813 619 28 Fehler V x T 503 658 28 Anmerkung ps 01 Tabelle A 3 11 Ma SRR0 4 Ergebnisse der Varian
403. ugs nicht jede Lenkbewegung eine direkte Auswirkung auf die Position in der Spur Insgesamt ist es schwierig allein anhand von theoretischen ber legungen die Redundanz der genannten Querregelungsma e abzusch tzen Es interessiert also inwieweit ein Ma in der Lage ist zwischen unterschiedlichen Szenarien und Bedingungen zu differenzieren Ideal w re eine Gruppe von wenigen Ma en welche f r ein breites Spektrum an Bedingungen und Szenarien sensitiv sind Da die Ma e zur Querregelung unterschiedlich aufw ndig in ihrer Implementierung sind stellt sich au erdem die Frage ob sich der h here Aufwand bei der Berechnung einiger Ma e lohnt Dar ber hinaus wird das Verhalten der Querregelungsma e f r bestimmte Bedingungen noch nicht vollst ndig verstanden Engstr m et al 2005 wiesen in einer Teilver ffentlichung aus dem Projekt HASTE darauf hin dass das Spurma SDLP f r die Bearbeitung einer sekund ren kognitiven Aufgabe berraschenderweise eine Sta bilisierung der Querregelung abbildete Dieses Verhalten war bis dahin nicht vermutet worden denn eine Metaanalyse von Horrey amp Wickens 2004 hatte bei kognitiven Aufgaben keine derartige Stabilisierung gefunden sondern vielmehr keine Effekte F r die Beurteilung der Beeinflussung der prim ren Fahraufgabe durch die Bearbeitung von sekund ren Aufgaben muss zun chst f r jedes einzelne Ma erl utert werden ob eine Erh hung bzw eine Verringerung des Wertes eine Stabili
404. ulatorvariante Plasma als hochsignifikant niedriger t 20 2 991 p lt 01 Unter der Sichtbedingung Standard unterschieden sich die beiden Varianten nicht signifikant t 20 1 177 n s Experiment 1 89 8 3 2 3 SDST Standardabweichung des Lenkwinkels In Tabelle 8 6 sind die Mittelwerte mit den dazugeh rigen Standardfehlern f r das Ma SDST aufgeschl sselt Tabelle 8 6 Ma SDST Mittelwerte und Standardfehler VARIANTE SICHT sor Se 7 10 0 08 6 97 0 06 7 03 0 06 Spaltenmittelwerte 7 31 0 17 7 32 0 08 SDST war bei beiden Fahrsimulatorvarianten unter derselben Sichtbedingung nahezu identisch Die Standardfehler lagen unter den Bedingungen 5 Grad und Plasma sowie Plasma Projektion Wie Tabelle 8 6 entnommen werden kann fiel die mittlere SDST unter der Sicht unter den Bedingungen Standard und Projektion in einer vergleichbaren Gr en 0 06 bedingung 5 Grad h her aus als unter der Sichtbedingung Standard Die mittlere ordnung F r den Faktor VARIANTE ergab die zweifaktorielle Varianzanalyse keinen signifikanten Haupteffekt siehe Anhang A 1 Der Haupteffekt f r den Faktor SICHT war signifikant F 1 12 189 p lt 05 Die Interaktion VARIANTE x SICHT fiel nicht signifikant aus Zur berpr fung der Hypothesen wurden im Anschluss einseitige t Tests gerechnet F r die Fahrsimulatorvariante Projektion war die SD
405. uman Perception and Performance 31 901 911 Wierwille W W amp Tijerina L 1997 Darstellung des Zusammenhangs zwischen der visuellen Beanspruchung des Fahrers im Fahrzeug und dem Eintreten eines Unfalls Zeitschrift f r Verkehrssicherheit 43 67 74 Wood J M amp Troutbeck R 1992 The effect of visual impairment on driving performance Canberra Australia Federal Office of Road Safety Zimbardo P G 1992 Psychologie Berlin Springer 5 Auflage Zhang H Smith M R H amp Witt G J 2006 Identification of real time diagnostic measures of visual distraction with an automatic eye tracking system Human Factors 48 805 821 Zwahlen H T Adams C C amp DeBald D P 1988 Safety aspects of CRT touch panel controls in automobiles In A G Gale Ed Vison in Vehicles Il pp 335 344 North Holland Elsevier Science Publishers B V
406. und Spurma e einteilen Lenkma e bestimmen sich aus der Position des Lenkrades bzw aus dem Verlauf von Lenkradpositionen w hrend einer Fahrt Spur ma e werden aus der Position eines festen Bezugspunkts des Fahrzeuges relativ zu dem Spur bzw Stra enverlauf ermittelt Die Lage und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs spielen bei manchen Spurma en ebenfalls eine Rolle Durch den technischen Fortschritt in der Mess und der Simulatortechnik wurde es m glich die n tigen Positionsmessungen immer genauer und mit einer h heren Frequenz vorzunehmen Dies bildete die Grundlage f r die Entwicklung von komplexeren Ma en wie beispielsweise die Time to Line Crossing TLC siehe Abschnitt 5 1 4 oder die Hochfrequenzkomponenten des Lenksignals HFC siehe Abschnitt 5 2 3 Zun chst sollen diese Ma e bez glich ihrer Berechnung ihrer inhaltlichen Bedeutung sowie ihrer jeweiligen Einschr nkungen vorgestellt werden Die Beschrei bungen sind an Knappe Keinath und Meinecke 2006 angelehnt Die Auswahl der Ma e f r die vorliegende Arbeit erfolgte auf Grund ihrer Nennung in der EN ISO 17287 2003 Zus tzlich wurden Ma e verwendet die in dem Projekt HASTE Roskam et al 2002 Verwendung fanden 5 1 Ausgew hlte Spurma e In diesem Abschnitt sollen die Spurma e besprochen werden Bei jedem Ma wird insbesondere auf die folgenden Punkte eingegangen e Wie wird das Ma erhoben bzw berechnet e Wie kann das Ma interpretiert werd
407. ung 7 2 122 110 198 N L ngenangaben in cm Abbildung 7 2 Abmessungen Fahrsimulatorvariante Plasma Gemeinsamkeiten der vier Experimente 71 7 1 3 Unterschiede zwischen den beiden Fahrsimulatorvarianten In geometrischer Hinsicht unterschieden sich die beiden Fahrsimulatorvarianten vor allem hinsichtlich der Gr e des horizontalen und des vertikalen Sichtfeldes sowie hinsichtlich des Abstands zwischen Bildfl che und Fahrer Da die Fahrszene so errechnet wird dass Augpunkt und Fluchtpunkt zusammenfallen wurde bei der Fahrsimulator variante Plasma im Bereich unterhalb des Fluchtpunktes weniger dargestellt 7 8 als bei der Variante Projektion 10 Dies hatte zur Folge dass bei der Fahrsimulator variante Projektion die Motorhaube einen Teil der Fahrbahn verdeckte wodurch ein Bezug zwischen Sitzkiste und Fahrszene entstand Bei der Fahrsimulatorvariante Plasma war dies aufstellungsbedingt nicht gegeben vgl 7 1 2 Abbildung 7 3 Ansicht der Fahrsimulator Projektion links und Plasma rechts Hervorgerufen durch den Bildschirmrahmen der Plasmabildschirme wurde die dar gestellte Fahrszene bei der Fahrsimulatorvariante Plasma durch zwei vertikale Balken segmentiert siehe Abbildung 7 3 Durch das unterschiedliche horizontale und vertikale Sichtfeld in Kombination mit der Plasmabildschirm bzw Projektoraufl sung resultierten auch
408. ungen in der Querregelung bei der niedrigsten getesteten Leuchtdichte von 0 003 cd m Die Variation der Sehsch rfe zwischen 0 und 10 Dioptrien f hrte zu keiner signifikanten Verschlechterung der Querregelungsleistung Durch die Darstellung der Spurmarkierung mit wei en senkrechten Pfosten ist bei diesem Experi ment der Spreizwinkel nicht mehr so klar gegeben und hnelt eher der Bedingung Bewegungsparallaxe bei dem Experiment von Beall und Loomis 1996 Interessanter weise berichten Owens und Tyrrell 1999 dass einige Probanden u erten das Steuern sei bei der Bedingung mit geringer Sehsch rfe leichter gewesen weil durch die unscharfe Bilddarstellung die diskreten Begrenzungspfosten eher wie Stra enmarkierungen aus gesehen h tten Einschr nkend muss zu diesem Experiment auch gesagt werden dass die Steuerung nicht durch ein Lenkrad sondern ber einen Joystick erfolgte Die Stichprobe setzte sich bei diesem Experiment lediglich aus neun Probanden zusammen Bei vier der neun Probanden konnten aus technischen Gr nden nicht alle Daten erhoben werden so dass sich die Auswertung nur auf f nf Probanden st tzte Autofahren und Querregelung 31 Das eingangs erw hnte Experiment von Beall und Loomis 1996 weist auf die Wichtigkeit des Spreizwinkels bei geraden Strecken hin Hinweise darauf wie die Spurmarkierung f r die Querregelung bei einer Kurvenfahrt herangezogen wird fanden Land und Lee 1994 Sie fanden heraus dass beim Fahren von
409. ungen zeigen dass ein Fahrsimulator die Wirklichkeit nie hundertprozentig simulieren kann Es stellt sich also die Frage inwieweit die aus Fahrsimulatoruntersuchungen gewonnenen Erkenntnisse auf die Realit t bertragen werden k nnen Zur Beantwortung dieser Frage wurden und werden Validierungs untersuchungen durchgef hrt Ein Problem bei der Validierung von Fahrsimulatoren ist dass es sich bei Fahrsimulatoren um Systeme mit Mensch Maschine Interaktion handelt Sie sind als solche zu kompliziert als dass die psychologischen Definitionen der Test validit t angewendet werden k nnen Blana 1996 Fahrsimulatoren und Fahrsimulation 41 Aus diesem Grund wurden andere Ans tze und Methoden zur Validierung von Fahrsimulatoren entwickelt Eine gute Zusammenfassung der Validierungsstrategien und Methoden ist bei Blana 1996 nachzulesen Eine grunds tzliche Unterscheidung die beispielsweise auch Blaauw 1982 trifft ist dass f r Fahrsimulatoren sowohl eine physikalische Validierung physical validation als auch eine Verhaltensvalidierung behavioural validation n tig ist Bei der physikalischen Validierung wird die Frage untersucht inwieweit ein Fahrsimulator die Fahreigenschaften des simulierten Fahrzeugs abbildet also ob beispielsweise identische Steuer Brems oder Beschleunigungsvorg nge in beiden Umgebungen hnliches oder gleiches Antwortverhalten aufweisen Jamson 2001 sagt berdies dass zur physikalischen Validit t eines Fah
410. unter der Sichtbedingung 5 Grad relevante Informationen vorenthalten wurden Der Vergleich zwischen den beiden Sichtbe dingungen Trapez und Standard lieferte ebenfalls keinen signifikanten Unterschied in der Beurteilung Die Sichteinschr nkung schien offensichtlich nicht als so kritisch wahrge nommen worden zu sein als dass sie sich auch in der Beurteilung der Schwierigkeit niedergeschlagen h tte M glicherweise konnte die gute Bildqualit t die Einschr nkung des Sichtfeldes teilweise ausgleichen F r die Variante Projektion konnte die Hypothese best tigt werden F r diese Variante zeigte sich der vermutete Unterschied zugunsten des gr eren Sichtfeldes zwischen den Sichtbedingungen 5 Grad und Trapez was zu den Modellen hinsichtlich relevanter visueller Informationen bei einer h heren Geschwindigkeit und relativ geradem Stra enverlauf passt Dar ber hinaus zeigte sich bei dem Vergleich der beiden Sichtbe dingungen Trapez und Standard der vermutete signifikante Unterschied in der Beurteilung der Schwierigkeit in der vorgegebenen Spur zu fahren Obwohl unter diesen beiden Sichtbedingungen beide Male diejenigen visuellen Informationen gegeben waren welche gem Land und Horwood 1995 f r eine stabile Querregelung notwendig sind schien bei einer im Vergleich zu der Variante Plasma etwas schlechteren Bildqualit t die Vergr erung des Sichtfeldes als so hilfreich wahrgenommen worden
411. urde aus dem englischen Ausdruck percent below threshold gebildet Messung der Querregelung 57 vorliegen Auf der einen Seite zeigen niedrige Werte an dass ein breiter Sicherheits korridor gew hlt wurde Dies kann ein Hinweis darauf sein dass sich der Fahrer nicht ber Geb hr durch eine sekund re Aufgabenbearbeitung belastet f hlt Auf der anderen Seite k nnen niedrige TLCmean Werte aber auch ein Zeichen daf r sein dass eine sekund re Aufgabenbearbeitung derart belastend ist dass der Fahrer der prim ren Fahraufgabe nicht mehr zufriedenstellend nachkommen kann Hohe TLCmean Werte sprechen aber wie bereits erw hnt auch daf r dass der Fahrer einen engen Sicherheits korridor gew hlt hat da er die Erledigung einer sekund ren Aufgaben als potentiell gef hrlich einstuft Die korrekte Interpretation dieses Ma es ist also nicht ganz un problematisch und muss deshalb mit besonderer Sorgfalt geschehen 5 2 Ausgew hlte Lenkma e In diesem Abschnitt sollen die ausgew hlten Lenkma e vorgestellt werden Analog zu Abschnitt 5 1 wird in den Abschnitten zu den einzelnen Lenkma en auf die Art der Erhebung und die Interpretation eingegangen 5 2 1 Standardabweichung des Lenkwinkels SDST F r die Bestimmung dieses Ma es wird in einem regelm igen Intervall die aktuelle Auslenkung des Lenkrades von der Geradeausstellung gemessen Uber alle gemessenen Auslenkungen wird gem Formel 10 die Standardabweichung berechnet
412. us der Ver ffentlichung schwer herauszulesen Die Rede ist im Bezug auf den Stra enbelag von beinahe schwarz und variierenden Schat tierungen von Dunkelgrau In welchem Detail die Umgebung abseits der Stra e dargestellt wurde ist nicht in der Beschreibung vorhanden Es kann sich aber um keine einfache Fahrszenerie wie zum Beispiel bei Land und Horwood 1995 gehandelt haben denn die Autoren erw hnen extra dass kein Fremdverkehr f r diesen Versuch konfiguriert wurde da dieser nicht gleichm ig genug auf alle Bedingungen verteilt werden konnte Die Untersuchung zeigte dass der Kontrast zwischen Stra e und Spurmarkierung bei der Querregelung nur bei sehr geringen Kontrastwerten wie sie h chstens bei Nachtfahrten mit nasser Fahrbahn auftreten eine Rolle spielten Die Breite der Spurmarkierung hatte ebenfalls nur bei sehr geringen Kontrastwerten einen Einfluss Owens und Tyrrell 1999 testeten in einer sehr hnlichen Untersuchung unterschiedliche Stufen von Leuchtdichte und Sehsch rfe Bei der Fahrszene handelte es sich nur um eine wei e Horizontlinie und wei e Spurbegrenzungspfosten auf rein schwarzem Grund wodurch bei diesem Experiment keine Flussinformationen durch Bodentextur wohl aber durch die Spurbegrenzungspfosten vorhanden waren Die Kon trast nderung wurde hier durch nderung an der Helligkeitseinstellung des Monitors erreicht hnlich den Ergebnissen von McKnight et al 1998 fanden sich hier nur signifikante Verschlechter
413. ussinformationen f r die Steueraufgabe herangezogen werden k nnen Zus tzlich weisen die Autoren auf die Wichtigkeit eines visuellen Bezugspunkts hin was auch von Chatziastros et al 1999 als m gliche Einflussquelle genannt wurde Bei den untersuchten Fahrsimulatorvarianten der BMW Group waren die drei genannten Faktoren die unterscheidenden Merkmale Die Fahrsimulatorvariante Projektion verf gte ber ein gr eres horizontales und vertikales Sichtfeld Die Fahrsimulatorvariante Plasma hatte die h here Aufl sung und durch den Monitorrahmen einen deutlichen zus tzlichen visuellen Bezugspunkt Die Fahrsimulatorvariante Projektion hatte jedoch ebenfalls dadurch dass die Motorhaube der Sitzkiste Teile der Fahrszene verdeckte einen visuellen Bezugspunkt aufzuweisen welcher der Variante Plasma fehlte Im Rahmen der technischen M glichkeiten wurden diese Einflussfaktoren in Experiment 3 variiert Insgesamt stellte sich heraus dass die einzeln betrachteten Eigenschaften der Fahrsimulatoren keinen Einfluss auf die Querregelung hatten Weder das Vorhandensein von vertikalen Balken noch ein gr eres vertikales und horizontales Sichtfeld noch die h here Aufl sung der Fahrsimulatorvariante Plasma zeigten signifikante Effekte Der Grund f r dieses Nichteintreffen der Wirkung die wegen theoretischer berlegungen aus der Literatur und der Befunde von Chatziastros et al 1999 sowie Experiment 1 und 2 vermutet wurde
414. variante Projektion tendenziell niedriger aus als f r die Variante Plasma Fahrten Ohne Fremdverkehr zeigten tendenziell h here mittlere TLCmmean Werte verglichen mit den dazugeh rigen Fahrten Mit Fremdverkehr Die mittlere TLCmean lag bei einer Fahrt mit sekund rer visuell manueller Aufgabenbearbeitung unter derjenigen einer Basisfahrt Die Standardfehler bewegten sich in einer vergleichbaren Gr en ordnung Die Varianzanalyse f r die Task visuell manuell ergab einen hochsignifikanten Haupteffekt f r den Faktor FAHRT F 1 185 670 ps 01 Der Haupteffekt f r die Faktoren FREMDVERKEHR und VARIANTE sowie s mtliche Interaktionen fielen nicht signifikant aus siehe Anhang A 2 Die Bearbeitung einer sekund ren visuell manuellen Aufgabe hatte somit einen generellen Einfluss Zur berpr fung welche Unterschiede signifikant ausfielen wurden einseitige t Tests f r abh ngige Stichproben gerechnet F r die Fahrsimulatorvariante Plasma zeigten sich f r die Fahrt mit sekund rer visuell manueller Aufgabe unter der Bedingung Ohne Fremdverkehr im Vergleich zu der dazugeh rigen Basisfahrt hoch signifikant niedrigere TLCmean Werte t 15 7 579 p lt 001 F r die Fahrsimulatorvariante Projektion fielen die TLCmean Werte unter der Bedingung Task visuell manuell unter der Experiment 2 117 Bedingung Ohne Fremdverkehr ebenfalls hochsignifikant niedriger aus t 15 6 532 p lt 001 F
415. verkehr F r das Ma SRROo 4 wurde zus tzlich noch ein hochsignifikanter Faktor FREMD VERKEHR gefunden Hier ergaben die weiterf hrenden Berechnungen dass nur f r die Variante Plasma Fremdverkehr bei einer Basisfahrt zu einer instabileren Querregelung f hrte 9 3 3 Subjektive Bewertung Die Versuchsfahrten wurden von den Probanden mit Hilfe des Fragebogens B2a bzw B2b siehe Anhang A 2 im Anschluss an jede Fahrt eingesch tzt Die Beurteilung erfolgte anhand einer f nfstufigen Skala F r die berpr fung der Hypothesen wurde die Beantwortung der Frage herangezogen wie schwierig es war unter der jeweiligen Bedingung in der vorgegebenen Spur zu fahren Die sekund re kognitive Aufgabe und die sekund re visuell manuelle Aufgabe gingen dabei gemeinsam in die Bewertung ein Eine 1 bedeutete sehr einfach eine 5 sehr schwierig Die brigen Daten wurden erg nzend erhoben aber nicht weiterf hrend ausgewertet In Tabelle 9 12 sind Mittel werte und Standardfehler f r die Beantwortung dieser Frage aufgef hrt Tabelle 9 12 Beurteilung der Schwierigkeit in der vorgegebenen Spur zu fahren Mittelwerte und Standardfehler Task beinhaltet beide sekund ren Aufgaben FAHRT Basis Task FREMDVERKEHR FREMDVERKEHR Mit Ohne Mit Ohne Plasma 2 56 0 26 2 19 0 16 2 19 0 23 2 31 0 27 Projektion 2 06 0 21 2 06 0 19 2 56 0 18 2 75 0 23
416. vestibul ren Sinnesorgane liefern Informationen ber die Lage des eigenen K rpers im Raum und sind in der Lage wirkende Beschleunigungskr fte wahrzunehmen Diese Art der Wahrnehmung liefert vor allem R ckmeldung bei dem Durchfahren von Kurven Der Fahrer kann mit Hilfe der vestibul ren Wahrnehmung einsch tzen ob die aktuell gew hlte Geschwindigkeit f r den Kurvenradius angemessen ist oder nicht Noch st rker als bei dem Durchfahren von Kurven wirken Beschleunigungskr fte bei Brems vorg ngen auf den Fahrer ein und liefern so zus tzliche Informationen ber deren St rke ber die auditorische Wahrnehmung kann ein Autofahrer anhand des Motorge r usches R ckmeldung ber die aktuelle Fahrgeschwindigkeit erhalten Neben der offensichtlichen Warnfunktion der Autohupe kann auch das Fahrger usch anderer Verkehrsteilnehmer dem Fahrer Informationen ber das Verkehrsgeschehen liefern Viele verschiedene Sinnesnerven laufen im blickmotorischen Zentrum zusammen so auch ein Teil der H rnerven Dadurch ist der Mensch in der Lage Blickzuwendungen auf Grund von Ger uschen zu veranlassen Sogar in einem vollst ndig abgedunkelten Raum kann der Mensch eine Ger uschquelle mit den Augen verfolgen vgl Birbaumer amp Schmidt 1999 Autofahren und Querregelung 26 3 Autofahren und Querregelung Im vorangegangenen Kapitel wurden die Grundlagen des visuellen Systems und die Kriterien welche das visuelle System zur Tiefenwahrnehmung heranzieht
417. von Flussinformationen in Form einer Bodentextur der dargestellten Stra e Diese Bedingung wurde an dem f r die Replikation verwendeten Monitor und an einer Projektionsleinwand getestet Interes santerweise zeigte sich dass bei der Darbietung am Monitor die Querregelung durch Darbietung der Bodentextur verbessert werden konnte Bei der Projektion welche Autofahren und Querregelung 30 verglichen mit dem Monitor ber eine geringere Aufl sung und einen geringeren Kontrast verf gte blieb diese Verbesserung aus Die Qualit t des dargebotenen Flusses scheint also eine Rolle zu spielen hnlich wie bei Beall und Loomis 1996 zeigte das Darbieten von Flussinformationen in niedriger Qualit t keine Verbesserung in der Querregelung Als weitere Erkl rungsm glichkeit f r das bessere Abschneiden des Monitors gaben Chatziastros et al 1999 an dass der Monitorrahmen einen starken Referenzrahmen abgab und somit die Querregelung erleichterte wie es auch Wann und Land 2000 propagierten Welch starker Hinweisreiz die Spurmarkierung darstellt deutete auch der Versuch von McKnight McKnight und Tippets 1998 an Diese Studie untersuchte den Einfluss der Spurmarkierungsbreiten und des Kontrastes zwischen Spurmarkierung und Stra e mit Hilfe eines Fahrsimulators Die Kontraste wurden ber die Farbwerte der Spurmarkierung eingestellt so dass die Stra e immer die selbe Leuchtdichte behielt Inwieweit Fluss informationen eine Rolle spielten ist a
418. war im Vergleich zu Experiment 1 und 2 ziemlich hoch Einschlie lich der MLP war nur in 11 der 124 F lle ein mittlerer Effekt gegeben was gem Abschnitt 8 3 4 als Verletzung der absoluten Vergleichbarkeit gilt Diese Verletzungen der absoluten Vergleichbarkeit traten bei der Basisfahrt sowie bei der Bearbeitung der sekund ren visuell manuellen Aufgabe Kassette auf und betrafen die Ma e TLCmean TLCpc MLP SRRo 4 und HFC Bei Betrachtung der unmodifizierten Varianten war in sechs der 31 F lle die absolute Ver gleichbarkeit verletzt was einem Prozentsatz von rund 19 entspricht Eine Trendbetrachtung der Effektrichtungen ergab f r den Vergleich der unmodifizierten Fahrsimulatorvarianten mit Ausnahme des Ma es TLC f r die Experiment 3 165 Basisfahrt eine tendenziell stabilere Querregelung f r die Fahrsimulatorvariante Projektion Bei allen anderen Modifikationsvergleichen traten zu viele gegens tzliche Effektrichtungen auf als dass von einem Trend gesprochen werden k nnte Der Vergleich der Sensitivit t der LenkmaBe SRR2 bzw SRR0 4 und ZERO ergab bis auf eine Ausnahme dass die Effektrichtungen f r beide Ma e immer gleichsinnig waren und sich nicht um mehr als eine Effektst rkenstufe unterschieden Der Vergleich der TLC Berechnungsvarianten lieferte ein eher heterogenes Bild mit Effektrichtungs wechseln und Unterschieden um mehr als zwei Stufen bei den Effektst rken 10 4 Diskussion Anhand von Experiment
419. waren unsystematisch ber alle Bedingungen und Ma en verteilt Bei der Betrachtung der Effektrichtung war bis auf vier Ausnahmen ein Trend f r die stabilere Querregelung bei der Fahrsimulatorvariante Plasma feststellbar Bei den vier Ausnahmen handelte es sich um die Ma e TLC und LANEX unter der Bedingung Basisfahrt Mit Fremdverkehr Sowohl bei dem visuell manuellen als auch bei dem Kognitiven Streckenabschnitt war von der Effektrichtung her bei der Fahrsimulator variante Projektion die stabilere Querregelung gegeben Der Vergleich der Sensitivit t der Lenkma e SRR2 bzw SRRo 4 und ZERO ergab f r beide Ma e durchg ngig gleichsinnige Effektrichtungen wobei sich die Effektst rken nicht um mehr als eine Effektst rkenstufe unterschieden Der Vergleich der TLC Berechnungsvarianten lieferte vor allem f r den kognitiven Streckenabschnitt ein eher heterogenes Bild mit Effektrichtungswechseln und Unterschieden um mehr als zwei Effektst rkenstufen F r den visuell manuellen Streckenabschnitt wiesen die drei Berechnungsvarianten gleichsinnige Effektrichtungen auf und unterschieden sich nicht um mehr als eine Effektst rkenstufe Experiment 2 128 9 4 Diskussion Im Rahmen von Experiment 2 wurde untersucht wie sich die statischen Fahrsimulatorvarianten Plasma vs Projektion eine sekund re visuell manuelle und eine sekund re kognitive Aufgabe im Vergleich zu einer Basisfahrt sow
420. wegung des Beobachters eine geringere Positions nderung auf der Retina erfahren als n her gelegene Objekte Bei zwei Objekten im Raum lassen sich unter Einbeziehung der Geschwindigkeit der Eigenbewegung aus den Positions nde rungen der beiden Objekte bzw der Geschwindigkeit mit der diese Positions nderung auf der Retina erfolgt R ckschl sse auf die Entfernung der Objekte zueinander ziehen Die Die Menschliche Wahrnehmung 24 Bewegungsparallaxe bestimmt auch wie schnell oder langsam sich die wahrgenom menen Fl chen von berlappenden Objekten zu oder aufdecken Stereoskopische Tiefeninformationen werden ber die sogenannte Quer disparation ermittelt Hier wird zur Ermittlung der r umlichen Tiefe ausgenutzt dass die beiden Augen hervorgerufen durch den Abstand voneinander die Umwelt unter einem leicht unterschiedlichen Winkel sehen Wird von den beiden Augen ein Punkt fixiert dann fallen alle Punkte auf einer kreisf rmigen Linie durch den fixierten Punkt auf korrespondierende Netzhautpunkte Diese Linie wird Horopter genannt Mit korrespondierenden Punkten auf der Netzhaut sind nicht die spiegelsysmmetrisch korrespondierenden Punkte mit der Nase als Spiegelachse gemeint sondern diejenigen Punkte die zusammenfallen wenn die eine Netzhaut gedanklich ber die andere gelegt w rde Punkte vor dem Horopter werden auf den u eren Randbereichen der Retina Punkte hinter dem Horopter auf den inneren Bereichen zur Nase hin abgebildet Di
421. wegungen konnten aber alle Bestandteile der Fahrszene foveal fixiert werden Dieses Vorgehen sollte Erkenntnisse dar ber liefern inwiefern eine parallele periphere Informationsverarbeitung durch foveale Fixationen kompensiert werden kann und ob die unterschiedlichen Charakteristika der bildgebenden Systeme der beiden betrachteten Fahrsimulatorvarianten vgl Abschnitt 7 1 1 und 7 1 2 einen Einfluss auf das Untersuchungsergebnis hinsichtlich der Querregelung haben Im Rahmen von Experiment 1 wurden folglich zwei Einflussgr en variiert Peripheres Sehen Hier wurden die beiden Bedingungen Fahren mit einge schr nkter Sicht 5 Grad und Fahren mit uneingeschr nkter Sicht Standard untersucht Fahrsimulatorvariante Es kamen die Fahrsimulatorvariante mit der Projektions leinwand Projektion und die Variante mit den Plasmabildschirmen Plasma zum Einsatz Die Bestimmung von Gr e und Richtung der beiden Einflussfaktoren erfolgte anhand von objektiven und subjektiven Daten Die subjektiven Daten wurden mit Hilfe von Frageb gen erhoben Die objektiven Daten stellten alle betrachteten Querregelungsma e vgl Kapitel 5 dar Folgende Hypothesen wurden berpr ft Hypothese 1 Die Querregelung sollte bei eingeschr nkter Sicht generell instabiler werden Ein sequentielles Fixieren aller StraBenabschnitte war zwar weiterhin m glich Der Wegfall des peripheren Sehens welches f r die Feinkontrolle der Fahrzeugpositio
422. welchen Bedingungen das Vorhandensein von Fremdverkehr einen signifikanten Einfluss hatte F r die Fahrsimulatorvariante Plasma hatte das Vorhandensein von Fremdverkehr bei einer Basisfahrt keinen signifikanten Einfluss t 15 1 105 n s Auch f r die Fahrsimulatorvariante Projektion wirkte sich das Vorhandensein von Fremdverkehr bei einer Basisfahrt nicht im Sinne einer signifikanten Erh hung der SRR2 Werte aus t 15 1 279 n s F r die Fahrsimulatorvariante Plasma bewirkte das Vorhandensein von Fremdverkehr bei der Bearbeitung einer sekund ren visuell manuellen Aufgabe keine signifikante Erh hung der SRR2 Werte t 15 0 418 n s Das Vorhandensein von Fremdverkehr f hrte bei der Bearbeitung einer sekund ren visuell manuellen Aufgabe bei der Variante Projektion zu hochsignifikant h heren SRR2 Werten t 15 2 563 p lt 01 Tabelle 9 11 zeigt die Mittelwerte mit den dazugeh rigen Standardfehlern getrennt nach Bedingung f r das Ma SRRo 4 Task steht dabei f r die sekund re kognitive Auf gabe Tabelle 9 11 Ma SRR Gap 0 4 Mittelwerte und Standardfehler Task kognitiv FAHRT Basis Task FREMDVERKEHR FREMDVERKEHR Mit Ohne Mit Ohne Zeilenmittel werte X Plasma 27 74 24 07 35 90 32 56 1 68 1 75 2 76 2 59 OR i Projektion 28 86 26 51 34 65 33 20 Projektion f i 1 88 1 82
423. werden um in dieser erfolg reich agieren und navigieren zu k nnen vgl Hoffman 2003 Das visuelle System muss also in der Lage sein die Entfernung der vorhandenen Objekte in der Umgebung zu erkennen bzw abzusch tzen Diese F higkeit des visuellen Systems wird mit dem Begriff Tiefenwahrnehmung bezeichnet Gem Goldstein 2002 stehen dem visuellen System mehrere Informations quellen f r die Tiefenwahrnehmung zur Verf gung Diese Informationsquellen lassen sich nach Goldstein 2002 wie folgt einteilen Okulomotorische Tiefeninformationen Hier werden Informationen wie die Augenstellung oder die Anspannung des Ziliarmuskels zur Beeinflussung der Linse herangezogen um abzusch tzen wie weit ein Objekt entfernt ist Monokulare Tiefeninformationen Dies sind Tiefeninformationen die bereits mit nur einem Auge einem unbewegten Bild entnommen werden k nnen Sie finden auch in der Malerei zur Erzeugung r umlicher Tiefe Anwendung vgl beispielsweise Metzger 1975 Bewegungsinduzierte Tiefeninformationen Diese Tiefeninformationen werden aus der Bewegung des Beobachters und den ihn umgebenden Objekten zueinander ermittelt Stereoskopische Informationen werden aus der Verrechnung der leicht unterschiedlichen Netzhautbilder hervorgerufen durch den Augenabstand gewonnen Die folgende Beschreibung der Tiefeninformationen erfolgt falls nicht anders ge kennzeichnet nach Goldstein 2002 An okulomotorischen Tiefeninformationen s
424. werte und Standardfehler Faktoren FAHRT und VARIANTE VARIANTE Plasma Projektion Zeilenmittelwerte X FAHRT Basis 41 39 2 27 36 84 1 93 39 11 1 90 Task kognitiv 50 91 3 37 44 83 2 37 47 87 2 67 Spaltenmittelwerte y 46 15 2 31 40 84 1 90 Wie Tabelle 10 10 entnommen werden kann fiel die mittlere SRRo 4 f r die Variante Projektion niedriger aus als f r die Variante Plasma Die mittlere SRRo 4 f r die FAHRT Stufe Basis lag unter derjenigen der FAHRT Stufe Task kognitiv Die Standardfehler der Variante Plasma waren ber denjenigen der Variante Projektion Die zweifaktorielle Varianzanalyse f r die Faktoren FAHRT und VARIANTE ohne die visuell manuelle Aufgabe ergab einen hochsignifikanten Haupteffekt f r die Faktoren VARIANTE F 1 13 017 ps 01 und FAHRT F 1 13 326 ps 01 Die Interaktion zwischen den beiden Faktoren fiel nicht signifikant aus siehe Anhang A 3 Der Einfluss der FAHRT Stufe Task kognitiv verglichen mit der FAHRT Stufe Basis wurde f r beide Varianten anhand einseitiger t Tests f r abh ngige Stichproben berpr ft Der t Test f r die Variante Projektion ergab hochsignifikant h here SRRo 4 Werte f r die FAHRT Stufe Task kognitiv t 28 3 877 p lt 001 Bez glich der Variante Plasma zeigten sich ebenfalls hochsignifikant h here SRRo 4 Werte f r die FAHRT Stufe
425. yse u 22sssn nennen Ma SDST Ergebnisse der Varianzanalyse uusnnsnnesensnnennennennnn Ma SRRO 4 Ergebnisse der Varianzanalyse mssen seen Ma SRR2 Ergebnisse der Varianzanalyse nuennssneeensnnennennennnn 12 Einleitung 13 1 Einleitung Trotz gesteigerten Verkehrsaufkommens in den letzen Jahrzehnten hat sich die Zahl der Verkehrstoten verringert Einen wichtigen Beitrag zu dieser Entwicklung hat die kontinuierliche Zunahme und Verbesserung der passiven und aktiven Sicherheitssysteme in der Fahrzeugtechnik geleistet Passive Sicherheitssysteme unterst tzen den Fahrer in Gefahrensituationen ohne dass die entsprechende Aktion von dem Fahrer explizit angefordert wird Beispiele f r solche Systeme sind Bremsassistent und Antiblockier system ABS Aktive Sicherheitssysteme unterst tzen den Fahrer bei der eigentlichen Fahrzeugf hrung wobei hier der Fahrer die entsprechende Funktionalit t anfordern und auch wieder beenden kann Als Beispiel sei hier das Active Cruise Control ACC System genannt vgl Simon 2005 Neben diesen sicherheitsrelevanten Systemen haben auch Systeme in das Auto Einzug gehalten die der Fahrerinformation und der Kommunikation dienen Stellvertretend f r diese dritte Gruppe sei beispielsweise auf Navigationssysteme oder Freisprecheinrichtungen f r Handys hingewiesen Bei allen neu hinzukommenden Systemen insbesondere bei Systemen mit hoher Fahrerinteraktion visuelle
426. ysis of automobile driving The American Journal of Psychology 51 453 471 Godthelp H amp Kappler W 1988 Effects of vehicle handling characteristics on driving strategy Human Factors 30 219 229 Godthelp H Milgram P amp Blaauw G J 1984 The development of a time related measure to describe driving strategy Human Factors 26 257 268 Goossens J Dukelow S P Menon R S Vilis T amp van den Berg A V 2006 Representation of head centric flow in the human motion complex The Journal of Neuroscience 26 5616 5627 Green P Cullinane B Zylstra B amp Smith D 2004 Typical values for driving performance with emphasis on the standard deviation of lane position a summary of the literature Technical Report SAVE IT Task 3A Michigan USA University of Michigan UMTRI www umich edu driving publications litrev_3a pdf 20 07 2009 Literaturverzeichnis 265 Groeger J A 2001 Understanding driving applying cognitive psychology to a complex everyday task Hove Psychology Press Taylor amp Francis Harbluk J L Noy Y I amp Eizenman M 2002 The impact of cognitive distraction on driver visual behaviour and vehicle control TP 13889E Canada Transport Canada Hoffman D D 2003 Visuelle Intelligenz Munchen Deutscher Taschenbuch Verlag Hager W 1987 Grundlagen einer Versuchsplanung zur Pr fung empirischer Hypothesen in der Psychologie In G L er Hrsg Allge
427. zanalyse Source QS Df F Np VARIANTE V 818 672 1 13 017 0 317 FAHRT F 2222 726 1 13 326 0 322 VxT 16 981 1 0 266 0 009 Fehler V 1761 057 28 Fehler F 4670 410 28 Fehler V x T 1785 818 28 Anmerkung ps 01 Anhang A 3 A 3 4 2 Einflussfaktoren FAHRT und BALKEN Tabelle A 3 12 Ma SDLP Ergebnisse der Varianzanalyse 246 Source Qs df F Np BALKEN B 0 011 1 4 074 0 127 FAHRT F 0 292 1 391 41 077 0 595 BxT 0 000 1 646 0 030 0 001 Fehler B 0 076 28 Fehler F 0 199 38 935 Fehler BxT 0 277 46 087 Anmerkung ps 01 ps 05 Tabelle A 3 13 Ma TLCmean Ergebnisse der Varianzanalyse Source QS df F Np BALKEN B 0 426 1 1 680 0 057 FAHRT F 33 209 1 821 56 818 0 670 BxT 0 654 1 830 1 830 0 061 Fehler B 7 105 28 Fehler F 16 365 50 990 Fehler BxT 10 005 51 233 Anmerkung ps 01 Tabelle A 3 14 Ma SDST Ergebnisse der Varianzanalyse Source QS df F Np BALKEN B 0 072 1 1 780 0 060 FAHRT F 7 069 1 315 48 592 0 634 BxT 0 142 1 272 2 136 0 071 Fehler B 1 133 28 Fehler F 4 074 36 829 Fehler BxT 1 865 35 605 Anmerkung n lt 01 Anhang A 3 Tabelle A 3 15 Ma SRR2 Ergebnisse der Varianzanalyse 247 Source QS df F Np BALKEN B 20 953 1 1 388 0 047 FAHRT F 928 806 1 21 348 0 433 BxT 0 010 1 0 001 0 000 Fehler B 422 689 28 Fehler F 1218 221 28 Fehler BxT 213 744 28 Anmerkung ps 01 Tabelle A 3 16 Ma SRR0 4 Erge
428. zu sein dass es sich sogar in der subjektiven Beurteilung niederschlug Experiment 4 200 Qualitative Effektst rkenbetrachtung Die relative Vergleichbarkeit war bei Experiment 4 in einer Vielzahl der F lle gegeben F r die verschiedenen Aufgabenfahrten konnte sie sogar als hoch eingestuft werden da lediglich in einem einzigen Fall keine relative Vergleichbarkeit gegeben war vgl Abbildung 11 2 H ufiger aber nicht alarmierend oft konnten Verletzungen der relativen Vergleichbarkeit bei der Untersuchung der unterschiedlichen Sichtbedingungen beobachtet werden Hier betraf es vorwiegend Fahrten mit der Bearbeitung einer sekun d ren Aufgabe w hrend des Fahrens und den Vergleich von eingeschr nkter und uneingeschr nkter Sicht vgl Abbildung 11 3 Bei der gro en Anzahl an durchgef hrten Vergleichen ist die relative Vergleichbarkeit der beiden Fahrsimulatoren insgesamt als gut einzusch tzen Trotzdem sollte im Hinterkopf behalten werden dass solche Unterschiede zwischen Fahrsimulatorvarianten auftreten k nnen und auch wie im vorliegenden Fall mehrere Ma e bzw Berechnungsvarianten betreffen k nnen Die absolute Vergleichbarkeit der beiden Fahrsimulatorvarianten bewegte sich in derselben Gr enordnung wie bei Experiment 3 Dort waren in 19 Prozent der F lle Verletzungen der absoluten Vergleichbarkeit aufgetreten In Experiment 4 waren in 24 der F lle Verletzungen gegeben jeweils betrachtet f r die Fahrsimulatorvarianten unte

Dokument_32.

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