Objektive Stressmessung im Automobil Validierung eines Messsystems

Transkript

1 Objektive Stressmessung im Automobil Patric Jahn 1 KIT Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft

2 Motivation Leichter Stress kann sich positiv auf Verkehrssicherheit junger Fahrer auswirken [The George Institute for Global Health, Sydney] Viel Stress allerdings gefährlich und mögliche Unfallursache [Eva Breuß-Purtscher, Berufsverband Österreichischer Psychologen] Patric Jahn, Objektive Stressmessung im Automobil

3 Stress und Lichttechnik Lichttechnik könnte Einfluss auf Stressniveau von Fahrzeugführern haben, z.b.: Ambiente Innenraumbeleuchtung Lichtfarbe und verteilung von Scheinwerfern Straßenbeleuchtung Landgraf- Georg- Straße, Darmstadt Quelle: Rico Schulz Patric Jahn, Objektive Stressmessung im Automobil

4 Was ist Stress? Einfluss verschiedener Stressoren ( Stressfaktoren ) auf Psychologie und Physiologie des Menschen Sehr komplexe, individuelle Reaktion des Körpers Daher nicht direkt messbar Keine Einheit Spezielles Messsystem notwendig Patric Jahn, Objektive Stressmessung im Automobil

5 Das Messsystem PhysioLab von hiper.campus erfasst EKG EDA PTT Atemfrequenz Patric Jahn, Objektive Stressmessung im Automobil

6 Elektrokardiogramm (EKG) Sehr genau Geringe Anfälligkeit für Bewegungsartefakte Wichtigster Parameter in Stressforschung Patric Jahn, Objektive Stressmessung im Automobil

7 Elektrokardiogramm (EKG) Bestimmbare Parameter: Herzfrequenz Herzratenvariabilität (HRV) im Zeitbereich (z.b. Standardabweichung zwischen zwei R-Zacken) Frequenzbereich (z.b. Spektrum der HRV in verschiedenen Frequenzbändern) Nichtlinearer Bereich (z.b. Poincaré-Plots) Patric Jahn, Objektive Stressmessung im Automobil

8 Elektrodermale Aktivität (EDA) Hautleitwert(-änderungen) Hervorgerufen durch Schweißabsonderung und Resorption Wichtiger Parameter: Spontanreaktionen (SCR) pro Minute Patric Jahn, Objektive Stressmessung im Automobil

9 Pulstransitzeit (PTT) Bezeichnet die Zeit, die die Blutwelle vom Herzen bis zu einem bestimmten Punkt braucht Kontinuierliche Blutdruckmessung mittels Photoplethysmograph möglich Patric Jahn, Objektive Stressmessung im Automobil

10 Atemfrequenz Atemzüge pro Minute Brust- und Bauchatmung Patric Jahn, Objektive Stressmessung im Automobil

11 Herangezogene Parameter Herzfrequenz Pulstransitzeit, also Relativwerte des Blutdrucks Anzahl der Spontanreaktionen Atemfrequenz Patric Jahn, Objektive Stressmessung im Automobil

12 Antiblendlicht (ABL) Adaptive Innenraumbeleuchtung Soll Blendung reduzieren und Nachtfahrten angenehmer machen [uwe braun GmbH] Patric Jahn, Objektive Stressmessung im Automobil

13 Versuchsdesign Probandenkollektiv Anzahl 21 Davon männl. 14 Davon weibl. 7 Durchschnittl. Alter in Jahren Durchschnittl. Fahrerfahrung in Jahren 34,1 16,5 Versuchsstrecke Innerorts, Landstraße, Autobahn Realer Straßenverkehr Patric Jahn, Objektive Stressmessung im Automobil

14 Versuchsdurchführung Verkabelung und Einweisung in Fahrzeug Gewöhnungsfahrt Je eine Fahrt ohne und mit ABL (randomisiert zum Ausgleich von Positionseffekten) Vermeidung von Störvariablen: 1. Keine Gespräche 2. Kein Radio o.ä. 3. Setzen von Markern Nur klare Richtungsanweisungen Patric Jahn, Objektive Stressmessung im Automobil

15 Verkabelung Patric Jahn, Objektive Stressmessung im Automobil

16 Erwartungen Positionseffekt tritt unabhängig von ABL auf Dieser sollte durch Messgerät nachweisbar sein Erhöhtes Stressniveau bedeutet: Höhere Herzfrequenz mehr Spontanreaktionen Kürzere Pulstransitzeit Höhere Atemfrequenz Patric Jahn, Objektive Stressmessung im Automobil

17 Herzfrequenz Herzfrequenz in bpm ,24 82,32 80,8 77,43 1. Fahrt 2. Fahrt 10 0 ohne => mit mit => ohne Patric Jahn, Objektive Stressmessung im Automobil

18 Elektrodermale Aktivität 5 Anzahl der Spontanreaktionen pro Minute 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 3,24 2,11 4,13 4,45 1. Fahrt 2. Fahrt 0 ohne => mit mit => ohne Patric Jahn, Objektive Stressmessung im Automobil

19 Pulstransitzeit PTT in ms ,65 315,53 319,92 331,23 1. Fahrt 2. Fahrt ohne => mit mit => ohne Patric Jahn, Objektive Stressmessung im Automobil

20 Atemfrequenz Atemzüge pro Minute ,9 24,13 22,15 21,93 1. Fahrt 2. Fahrt 5 0 ohne => mit mit => ohne Patric Jahn, Objektive Stressmessung im Automobil

21 Ergebnisse im Überblick Messparameter Auftreten von Positionseffekten Einfluss des Antiblendlichtes nachweisbar Herzfrequenz Ja Nein Elektrodermale Aktivität teilweise Ja Pulstransitzeit Ja Nein Atemfrequenz Nein Nein Da EKG Positionseffekte aufweist, ist dies auch bei der Herzratenvariabilität zu erwarten Patric Jahn, Objektive Stressmessung im Automobil

22 Fazit Über den Nachweis von Positionseffekten konnte gezeigt werden: Das Messsystem ist für die Stressmessung im Automobil geeignet! Patric Jahn, Objektive Stressmessung im Automobil

23 Ausblick Weitere Stressmessungen im Automobil möglich Kopplung des Messgeräts an Synchronisierungsrechner mit Fahrtaufzeichnung für situationsabhängige Messungen Verbesserungsmöglichkeiten Verwendung aller Parameter erhöht Genauigkeit uns Aussagekraft Umfangreiche Auswertungssoftware anstatt einzelner Skripte Patric Jahn, Objektive Stressmessung im Automobil

24 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Die Fragen sind es, aus denen das, was bleibt, entsteht. Erich Kästner ( ) Patric Jahn, Objektive Stressmessung im Automobil