Fahrsimulatoren für die Fahrausbildung mit Eye-Tracking neu denken: Einblicke in die Aufmerksamkeit

Eye-Tracking hilft Fachleuten in der Automobilbranche, bessere Fahrsimulatoren und Trainingsprogramme zu entwickeln. Indem sie Kennzahlen zur Aufmerksamkeit des Fahrers erheben und analysieren, tragen Hersteller von Fahrsimulatoren und Fahrlehrer gleichermaßen zu mehr Sicherheit am Steuer und auf der Straße bei.

Vor allem ein Fahrsimulator mit 3D-Eye-Tracking liefert beispiellose Einblicke in visuelle Aufmerksamkeit, Situationsbewusstsein und gewohnheitsmäßiges Fahrverhalten.

Im Folgenden zeigen wir die aktuellen Herausforderungen der Branche und die Lösungen, die 3D-Eye-Tracking dafür bietet.

Problem: Herausforderungen in der Fahrausbildung

Für den weltweiten Markt für Fahrsimulatoren wird in den nächsten fünf Jahren ein beachtliches Wachstum erwartet. Einige Länder haben das Simulatortraining für alle künftigen Fahrer sogar zur Pflicht gemacht.

Trotz der stetigen Weiterentwicklung der Fahrsimulatorbranche stehen Hersteller und Fahrlehrer in der Ausbildung vor einer Reihe von Herausforderungen und Grenzen.

Rätselraten um die Aufmerksamkeit des Fahrers

Aus psychologischer Sicht kann ein einfacher Standardsimulator die Aufmerksamkeit und kognitive Belastung eines Fahrschülers weder sichtbar machen noch messen.

Einfach gesagt: Als Ausbilder können Sie das Was bewerten, also die Handlungen des Fahrschülers, aber nicht das Wie oder Warum, also Aufmerksamkeit, Wahrnehmung und Absicht. Das gilt für gewohnte Fahrmuster ebenso wie für instinktive Reaktionen in Notsituationen. Die Gründe können Sie nur erraten, erfragen und vermuten.

Die eigentliche Ursache für das Verhalten eines Fahrschülers zu finden, ist entscheidend, um potenziell gefährliche Gewohnheiten zu beobachten, zu erkennen und zu korrigieren.

Kommunikationslücken zwischen Fahrschüler und Ausbilder

In einem typischen Fahrsimulator sitzt der Ausbilder hinter dem Fahrschüler. Für die Kommunikation entsteht dadurch eine doppelte Blockade:

1. Unzureichende Beurteilung: Der Ausbilder sieht nicht, wohin der Fahrschüler blickt und ob er die richtigen Blickabfolgen einhält.
2. Ablenkung durch die Umgebung: Weiß der Fahrschüler, dass der Ausbilder hinter ihm sitzt, fühlt er sich unbewusst unter Druck gesetzt und verhält sich unnatürlich.

Mit einer 3D-Eye-Tracking-Software wie GazeSense muss der Ausbilder während der Übungen nicht einmal im selben Raum sein. Unsere Software erfasst Augenbewegungen und visuelle Aufmerksamkeit aus der Ferne, berührungslos und in Echtzeit.

Schreiben Sie unserem Team direkt und erfahren Sie, wie 3D-Eye-Tracking Ihrem Unternehmen aussagekräftige Erkenntnisse zur Fahreraufmerksamkeit im Simulatortraining liefert.

Übermäßiger Ressourceneinsatz

Fehlen genaue Daten zur Aufmerksamkeit des Fahrers, kostet die Ausbildung deutlich mehr.

Fahrschüler brauchen länger zum Lernen und Ausbilder länger, um die Leistung zu beurteilen. Selbst wenn die Ausbildung formal abgeschlossen ist, versteht der Ausbilder das Verhalten des Fahrschülers nicht vollständig.

Zudem steigen die finanziellen Mittel für die Ausbildung proportional zur benötigten Zeit.

Quelle: Wikipedia

Ein datengestützter Ansatz mit Eye-Tracking kann die Kosten jedoch auf ganzer Linie senken.

Lösung: Wie ein Fahrsimulator mit 3D-Eye-Tracking hilft

Wir kennen also einige der Hauptprobleme, mit denen Hersteller, Ausbilder und andere Fachleute der Fahrzeugsimulation konfrontiert sind. Und wir wissen, dass ein Fahrsimulator mit 3D-Eye-Tracking eine praktikable Lösung für Trainingsprogramme ist.

Doch ganz konkret: Wie hilft die Technologie Unternehmen, Aufmerksamkeit und Verhalten von Fahrern besser zu verstehen? Um welche Daten und Kennzahlen geht es? Und warum sind die daraus gewonnenen Erkenntnisse für die Fahrausbildung so wertvoll?

Mit 3D-Eye-Tracking können Fahrlehrer und Simulatorhersteller:

Erste Anzeichen von Müdigkeit erkennen

Laut einer Untersuchung der NHTSA beeinträchtigt Müdigkeit am Steuer die menschliche Leistungsfähigkeit, etwa durch „langsamere Reaktionszeiten“, „verminderte Wachsamkeit“ und „Defizite bei der Informationsverarbeitung“. Die Transport Accident Commission ergänzt, dass Übermüdung für rund 20 % aller Verkehrstoten verantwortlich ist.

Augenbewegungen und Blickmuster eines Fahrschülers können deutliche Anzeichen von Müdigkeit verraten. 

War der Fahrschüler während einer Sitzung müde, hat der Ausbilder konkrete Daten, um den kognitiven Zustand mit der Leistung zu verknüpfen und zu betonen, wie wichtig Erholung vor dem Fahren ist.

Fahrverhalten und Gewohnheiten korrigieren

Wie oft schaut der Fahrschüler in die Spiegel? Und auf den Tacho? Wie reagiert er auf eine Ablenkung, ob visuell, manuell oder kognitiv? Diese Fragen lassen sich nicht beantworten, ohne zu wissen, wann und wohin der Fahrer blickt.

Um unerwünschte Fahrgewohnheiten anzugehen und gute aufzubauen, können Sie Eye-Tracking-Daten gezielt zur Verhaltenskorrektur nutzen. Sie sehen nicht nur, was der Fahrschüler kontrolliert hat, sondern auch, welche Anzeigen im Armaturenbrett er völlig ignoriert hat.

Situationsbewusstsein aufbauen

Mit 3D-Eye-Tracking testen Sie die Instinkte eines Fahrschülers in unvorhergesehenen Situationen. Sie können beurteilen und trainieren, wie er bei schlechter Sicht reagiert, etwa bei Starkregen oder Schneesturm. Zudem können Sie Unfälle besser verhindern, indem Sie die Leistung bei Fahrzeugdefekten oder anderen Notfällen auswerten.

Situationsbewusstsein im Rahmen des Simulatortrainings zu entwickeln, ist unerlässlich, damit Fahrer bei unerwarteten Ereignissen sofort richtig reagieren.

Lernfortschritte verfolgen

Indem der Ausbilder während des gesamten Trainingsprogramms Blickdaten erfasst, kann er die Leistung des Fahrschülers von Sitzung zu Sitzung vergleichen. Die Daten werden in Echtzeit übertragen und anschließend für die spätere Auswertung gespeichert. So lassen sich Verhaltens- und kognitive Fortschritte leichter verfolgen und überprüfen.

Zudem müssen Sie sich nicht auf Vermutungen verlassen oder fehlerhafte Daten riskieren. Kennzahlen aus dem 3D-Eye-Tracking sind präzise, leicht zu verstehen und objektiv. So kann der Ausbilder unvoreingenommen und kompetent auftreten.

Eine realistische Trainingsumgebung schaffen

Mit einem einfachen Fahrsimulator ist es oft schwierig, die Bedingungen eines echten Fahrzeuginnenraums nachzubilden. 3D-Eye-Tracking liefert jedoch alle technischen Komponenten, um ein natürliches, immersives Fahrerlebnis zu schaffen und zu beobachten.

Ohne Headsets oder sperrige Aufnahmegeräte gibt es keine Ablenkung in der Umgebung des Fahrschülers. Er muss sich nur noch darauf konzentrieren, die richtigen Blickabfolgen einzuhalten und auf die Elemente der virtuellen Simulation zu reagieren.

Das Design des Fahrsimulators bewerten

Für Hersteller ist es entscheidend, einen Simulator so realitätsnah wie möglich zu gestalten, zu entwickeln und zu bauen. Armaturenbrett, Bedienelemente und interaktive Elemente prägen maßgeblich, wie jemand ein Fahrtraining erlebt.

Quelle: U.S. Air Force

Trotz Forschung und A/B-Tests gibt es immer Verbesserungen, die erst die Erfahrung echter Fahrschüler zeigt. 

Mit Kennzahlen zur Aufmerksamkeit (oder Unaufmerksamkeit) des Fahrers erhalten Unternehmen die umsetzbaren Erkenntnisse, um Designs neu zu bewerten und bessere Simulatormodelle zu bauen.

Fahrschülern konkretes Feedback geben

Statt einem Fahrschüler nur zu sagen, was er in einer Übung richtig, falsch oder gar nicht gemacht hat, zeigen Sie es ihm mit den Eye-Tracking-Ergebnissen. Durch bessere Nachbesprechungen entsteht eine engere, interaktivere Beziehung zwischen Ausbilder und Fahrschüler.

Auf Basis der Daten aus der 3D-Eye-Tracking-Software können Ausbilder objektives und wirksames Feedback geben und den künftigen Fahrer zugleich in adaptives Lernen einbinden.

Mit Daten die Sicherheit erhöhen

Sie kennen die Statistiken. Riskieren Sie nicht, die ohnehin alarmierende Zahl von Verkehrsunfällen und Todesopfern zu erhöhen, indem Sie im Simulatortraining einen sicherheitsrelevanten Aspekt übersehen. 

Ob beim Design oder bei der Leistung: Jedes visuelle, kognitive und verhaltensbezogene Element trägt zum Erfolg oder Misserfolg eines Fahrsimulators bei. Genau hier kommen Daten ins Spiel.

Blickdaten zeigen Lücken, tote Winkel und relevante Objekte, die nur der Fahrschüler am Steuer sieht. Ein Ausbilder bekommt dieselbe Sicht nur, indem er die Blickinformationen erfasst, daraus Daten erzeugt und sie in Erkenntnisse zur Fahreraufmerksamkeit übersetzt.

Kosten und Zeit in der Fahrausbildung sparen

Wir wissen bereits, dass Eye-Tracking den finanziellen und zeitlichen Aufwand für wirksame Fahrtrainings senkt. Herkömmliches Eye-Tracking erfordert jedoch fast immer eine Art Kopfausrüstung, die die Gesamtinvestition eher erhöht als senkt.

3D-Eye-Tracking dagegen kommt buchstäblich ohne Kabel aus. Wenn Sie eine handelsübliche 3D-Kamera haben, müssen Sie nur die günstige Software einsetzen, um die Augenbewegungen der Fahrschüler zu erfassen. 

Was Ausrüstung, Stunden und Personal angeht, ist es eine sehr kosteneffiziente Investition für Fahrsimulatoren.

Upgrade: GazeSense, unsere 3D-Eye-Tracking-Software für Kennzahlen zur Fahreraufmerksamkeit

Unser Team hat eine zugängliche Lösung für ein fesselndes Fahrsimulator-Erlebnis mit 3D-Eye-Tracking entwickelt. GazeSense bringt die Mensch-Maschine-Interaktion voran, ermöglicht ein realistisches Trainingsumfeld und schafft optimale Bedingungen für Fahrsimulationen.

Berührungslose Überwachung der Fahreraufmerksamkeit

In einem Fahrsimulator ist, wie im echten Straßenverkehr, jede zusätzliche Ablenkung unzulässig. Damit sich der Fahrschüler ganz auf das Fahren konzentriert, haben wir unsere Software so entwickelt, dass sie ohne Eye-Tracking-Ausrüstung am Kopf auskommt.

Sie brauchen keine Brille, kein Headset und keinerlei Eye-Tracker-Gerät. In Kombination mit einer unauffälligen 3D-Kamera erfasst unsere Software Augenbewegungen automatisch aus der Distanz. Die Kamera kann bis zu 1,3 Meter (4,3 Fuß) vom Fahrschüler entfernt auf dem Armaturenbrett stehen und dennoch präzise Daten zur Fahreraufmerksamkeit erfassen.

Anpassungsfähige Testumgebung

Ein kompetenter Fahrer muss auf alle Lichtverhältnisse vorbereitet sein, ob bei hellem Tageslicht, mitten in der Nacht oder bei trübem Wetter.

Deshalb lässt sich unsere 3D-Eye-Tracking-Lösung an jede realistische Fahrsituation anpassen. Da sie auch bei schwachem Licht funktioniert, eignet sie sich ideal für dunkle wie helle Übungsumgebungen.

Aufmerksamkeitsdaten im Livestream

Während der Trainings kann der Ausbilder verfolgen, wie sich die Aufmerksamkeit des Fahrers im Simulator verteilt. 3D-Eye-Tracking liefert Daten in Echtzeit, sodass Korrekturen sofort möglich sind.

Nach jeder Sitzung lassen sich die Aufmerksamkeitsdaten speichern, um sie im persönlichen Feedbackgespräch zu nutzen.

Heatmaps, Gaze Plots und weitere Kennzahlen

Um Eye-Tracking-Daten zu interpretieren, müssen sie für Ausbilder und Fahrschüler verständlich aufbereitet werden. Hier kommen Kennzahlen und Visualisierungen ins Spiel.

Heatmaps, Opacity Maps und Gaze Plots zur Fahreraufmerksamkeit sind zum Beispiel leicht verständliche Werkzeuge. Bei Heatmaps erscheinen die Elemente, die am längsten und häufigsten angesehen wurden, in „wärmeren“ Farben, während ignorierte Elemente in „kälteren“ Tönen erscheinen.

Opacity Maps folgen einem ähnlichen Prinzip, arbeiten aber mit dunklen und hellen beziehungsweise unscharfen und scharfen Bereichen. Gaze Plots zeigen die Blickabfolge des Fahrschülers, während er die einzelnen Elemente im Simulator angesehen hat. Außerdem können Sie die Verweildauer (Dwell Time) auswerten, also wie lange der Fahrschüler auf ein bestimmtes Objekt geblickt hat.

Für diese Darstellungen grenzt die 3D-Eye-Tracking-Software die zu analysierenden Elemente als Areas of Interest (AOIs) und 3D-Objekte von Interesse ab.

Automatische Kalibrierung im Fahrsimulator

Herkömmliche Eye-Tracking-Lösungen erfordern eine aufwendige und ungenaue Kalibrierung. Das ist oft Glückssache, und geht es schief, sind Ihre Fahrerdaten fehlerhaft und unbrauchbar.

Mit einer 3D-Alternative wie GazeSense wird der Fahrschüler automatisch und korrekt kalibriert. So sparen Ausbilder bei der Vorbereitung noch mehr Zeit und können mehr Ressourcen in die eigentlichen Trainings stecken.

Für den Aufbau befestigen Sie einfach eine handelsübliche Tiefenkamera im Fahrsimulator und verbinden sie mit einem Computer, auf dem die Software installiert ist. Nachdem Sie die 3D-Objekte und Areas of Interest kurz definiert haben, können Sie sofort Daten zur visuellen Aufmerksamkeit übertragen und speichern.

Präzise Erkenntnisse zur Fahreraufmerksamkeit

Zahlreiche Studien zeigen die Genauigkeit, Präzision und Qualität von Eye-Tracking, wenn das System richtig kalibriert ist. Letztlich führt ein daten- und evidenzbasierter Ansatz in der Fahrausbildung zu Erkenntnissen, die Statistiken verändern und mehr Sicherheit für Fahrer, Mitfahrer und Fußgänger schaffen.

👉 Bauen Sie die Simulatoren von morgen. Bilden Sie Fahrer aus, die unter allen Umständen Höchstleistung bringen. Nutzen Sie 3D-Eye-Tracking, um diese wertvollen Erkenntnisse zur Fahreraufmerksamkeit zu gewinnen.

Schreiben Sie unserem Customer-Success-Team und erfahren Sie, wie Sie unsere Software anpassen und integrieren, um Ihre Fahrsimulation auf das nächste Level zu bringen.

Quelle des Titelbilds: Wikipedia