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Impulse 24 2025 Elektronik 9 chologie der kognitive Fähigkeiten wie Aufmerksamkeit und Erinnerungsvermögen prüft Im Anschluss an die Tests folgen individuelle Interviews mit den Versuchspersonen Dr Nadine Lang-Richter Gruppenleiterin Medizinische Datenanalyse am Fraunhofer IIS sagt »Im letzten Schritt führen wir alle Informationen zusammen und analysieren diese mithilfe von KI-Algorithmen die wir selbst entwickelt haben Damit erstellen wir ein individuelles kognitives Belastungsprofil des Menschen « Driver-Monitoring-Systeme in Neuwagen Solche Systeme könnten Autofahrer mit Sensoren darunter auch Kameras beobach ten und beim Erreichen der kognitiven Belastungsgrenze eingreifen Automobilhersteller haben großes Interesse an der Technik denn im Rahmen einer EU-Verordnung sind ab 2026 kamerabasierte Driver-Monitoring-Systeme in Neuwagen vorgeschrieben Diese sollen prüfen ob der Mensch am Steuer aufmerksam ist Weitere Einsatzgebiete für die Fraunhofer-Technologien sind im Flugverkehr denkbar Bei Piloten könnte das individuelle Belastungsprofil die Ausbildung ergänzen und optimieren In Zukunft wäre sogar ein Einsatz im Operationssaal vorstellbar Gerade langwierige Operationen die über viele Stunden Höchstleistung und Konzentration erfordern könnten durch solche Monitoringsysteme sicherer werden ih in ein System integriert das nicht nur im Labor funktioniert sondern mobil und damit in verschiedensten Anwendungskontexten einsetzbar ist Dementsprechend ist maphera modular aufgebaut Je nach Anwendung oder Bedarf kombinieren wir ganz unterschiedliche Sensoren miteinander« betont Norman Pfeiffer Gruppenleiter Medizinische Sensorsysteme am Fraunhofer IIS Die Sensorsysteme lassen sich in Textilien oder in Armbänder und sogenannte Smart Patches einbauen – intelligente meist hautaufklebbare Sensoren die kontinuierlich Biosignale überwachen Übertragen werden die Daten via Bluetooth Low Energy Was simpel klingt birgt eine technische Herausforderung Denn verschiedene Sensoren sind auch mit Mikrocontrollern ausgestattet die jeweils Unterschiede in den Taktfrequenzen aufweisen Bei einer Kurzzeitmessung ist das kein Problem Doch bei einer Nutzung während einer Autofahrt oder im Bereich der Arbeitssicherheit laufen die Messungen häufig über mehrere Stunden Die zeitlichen Drifts addieren sich und die Biosignale werden asynchron das heißt sie lassen sich nicht mehr demselben Zeitpunkt zuordnen Den Fraunhofer-Forschenden ist es gelungen die zeitlichen Drifts der Mikrocontroller beim Sammeln der Sensordaten einzuberechnen »Bei unserem System sind die Daten mit einer Toleranz von nur 30 Mikrosekunden synchron« sagt Pfeiffer Deshalb wurde auch der Projektname maphera gewählt Das Wort kommt aus dem Altgriechischen und bedeutet so viel wie »gleichzeitig übertragen« Mit Computerspielen die kognitive Belastung testen Der zweite Teil des Forschungsvorhabens konzentriert sich auf den Zusammenhang zwischen Biosignalen und kognitiver Belastung Die Probandinnen und Probanden sitzen jeweils in einer Expositionskabine in der sie ungestört von äußeren Einflüssen wie Temperaturänderungen Zugluft oder Lärm sind Hier lösen sie Aufgaben mit steigendem Schwierigkeitsgrad Dazu dürfen die Versuchspersonen Computerspiele spielen Als Koch oder Küchenkraft im Sushi-Restaurant nehmen sie Bestellungen auf und stellen ein Sushi-Gericht zusammen Mit der Zeit steigen die Zahl der Bestellungen und die Komplexität der bestellten Gerichte Währenddessen registrieren Sensoren die Biosignale des Körpers Die so erfassten Daten werden gesammelt und mit dem sogenannten nback-Test kombiniert ein Standardtest der Psy-Unauffällig beim Autofahren Der Fahrer trägt am Handgelenk einen Sensorknoten sowie unter dem Hemd einen Brustgurt zur EKG-Erfassung Auf dem Tablet wird das maphera-User-Interface angezeigt das die Daten in Echtzeit darstellt Bild Fraunhofer IIS Paul Pulkert