Datenaufnahme und -synchronisation

Projektergebnis: Entwicklung einer Softwarelösung zur Aufnahme und Synchronisation von Datenströmen in einem Fahrsimulator

• Entwicklung einer Software-Lösung zur parallelen Aufnahme von Daten eines Eye-Trackers, eines Fahrsimulators, eines Biometrie-Messgeräts und mehrerer HD-Kameras
• Entwicklung einer Software-Lösung zur Synchronisation und Rasterung der aufgenommenen Daten auf eine gleichmäßige Aufnahmefrequenz in Blickshift Analytics
• Integration der beiden Software-Komponenten in die vorhandene Software-Infrastruktur bei gleichzeitiger automatischer Uhrensynchronisation der eingesetzten Rechner

Im Rahmen einer Auftragsentwicklung für die Hochschule der Medien in Stuttgart, Forschungsschwerpunkt Interaction Design und User Experience (IDUX), implementierten wir im Sommer 2018 eine Aufnahme- und Synchronisationslösung für Eye-Tracking-Daten, Fahrsimulatordaten und Biometriedaten. In Kürze sollen an der Hochschule der Medien erste Fahrsimulatorstudien im Rahmen des Projektes TANGO starten. Anschließend ist der Einsatz der neuen Simulatorumgebung zusammen mit unserer Lösung im Rahmen von Forschungsprojekten und in der Lehre geplant.

Unsere Aufgabe bestand darin, eine möglichst einfach zu bedienende Lösung für die parallele Aufnahme von Datenströmen mit folgenden Systemen zu entwickeln (Abbildung 1):

• DIKABLIS Eye-Tracker mit D-Lab 3.0
• SILAB-Fahrsimulator
• Biometriemessung mit Hilfe einer BIOPAC-Ausstattung
• Zusätzlich sollten mehrere Videos von HD-Kameras parallel aufgezeichnet werden

Abbildung 1: Systemdiagramm der Simulatorumgebung

Die Datenströme dieser vier Eingabegeräte sollten anschließend synchronisiert werden, um sie mit Blickshift Analytics gemeinsam auswerten zu können. Zusätzlich sollten wir die entwickelte Lösung in die Simulatorumgebung der Hochschule integrieren und in Testläufen evaluieren.

Da es sich bei der Aufgabenstellung um ein klassisches Softwareprojekt mit einer wohl definierten Spezifikation handelte, entschieden wir einen Entwicklungsprozess entlang des Wasserfallmodells durchzuführen.

Im Projekt entstanden zwei Komponenten:

• Eine Rekorder-Software zur parallelen Aufnahme der einzelnen Datenströme. Diese besitzt eine einfach zu bedienende Oberfläche, die alle wichtigen Informationen über den Zustand der einzelnen Komponenten in der Simulatorumgebung visualisiert (Abbildung 2) und mit der die Aufnahme zentral gesteuert wird.
• Die zweite Komponente wurde im Blickshift-Framework implementiert und übernimmt die anschließende Synchronisation der einzelnen Datenströme sowie die Rasterung auf eine Hauptfrequenz (Abbildung 3).

Abbildung 2: Blickshift Sync (Recorder) zur parallelen Aufnahme einer Vielzahl von Informationskanälen

Um eine möglichst exakte Synchronisation zu ermöglichen, kümmert sich eine dritte Komponente um eine automatische Uhrensynchronisation der einzeln eingesetzten Rechner.

Mit Hilfe unserer Lösung können nun an der Hochschule der Medien Fragestellungen studiert werden, für die bisher ein sehr großer Zeitaufwand für die Analyse notwendig war. Eine beispielhafte Auswertung zeigt Abbildung 3.

Abbildung 3: Analyse der aufgenommenen und synchronisierten Daten in Blickshift Analytics

Das Projekt stieß im Laufe des Sommers 2018 auf ein wachsendes Interesse bei unseren Kunden im Automobilbereich und in der Wissenschaft. Aus diesem Grund entschlossen wir uns, die Aufnahme- und Synchronisationslösung weiter zu entwickeln und auf eine breitere Systembasis zu stellen.

Als Ergebnis entstand unsere neue Produktlinie Blickshift Sync. Mit dieser bieten wir unseren Kunden neben der weltweit führenden Software zur Eye-Tracking-Analyse nun ebenfalls eine effiziente, leicht anpassbare Lösung zur Datenaufnahme und -synchronisation.

Die Hochschule der Medien (HdM) in Stuttgart bildet als staatliche Fachhochschule Spezialisten und Allrounder für die Medienwelt aus. Das Ziel des Forschungsprojekts TANGO ist eine Verbesserung des Nutzererlebnisses und der Akzeptanz von automatisierten Fahrfunktionen im LKW.