Bertheau, Maren A.K. (2025) Autonomous Driving in the EEG Lab. PhD, Universität Oldenburg.

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Abstract

This thesis investigates neurophysiological correlates of human acceptance of autonomous vehicle (AV) behavior, particularly in time-critical and ambiguous traffic situations. We explored whether event-related potentials (ERPs) could serve as an unobtrusive measure of individual acceptance. Two experiments were conducted to assess ERP responses to AV behavior that was either congruent or incongruent with participants’ expectations. Study I, using images of moral dilemmas involving AVs, found increased ERPs (P3 & LPP) when the AV’s decision was incongruent with the participants’ judgment. Study II, using videos of a simulated AV executing traffic maneuvers, revealed an increased ERP (N2) for incongruent trials. These findings align with previous research suggesting that N2 and P3 components are linked to significant unexpected system behavior. Yet, inconsistencies across studies highlight the complexity of neurophysiological responses in human-AV interaction, especially in ambiguous traffic situations. Thus, with further research ERP-based measures could contribute to real-time assessment of critical or unacceptable AV behavior.

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Autonomes Fahren im EEG Labor

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Diese Arbeit untersucht neurophysiologische Korrelate menschlicher Akzeptanz des Verhaltens autonomer Fahrzeuge (AV) in zeitkritischen, ambiguen Verkehrssituationen. Wir haben untersucht, ob ereignisbezogene Potenziale (EKPs) als unaufdringliches Maß für die individuelle Akzeptanz dienen können. In zwei Experimenten wurden ERPs zum Verhalten von AVs, das entweder mit den Erwartungen der Teilnehmer übereinstimmte oder nicht übereinstimmte, untersucht. Studie I, in der Bilder von moralischen Dilemmata mit AVs verwendet wurden, ergab erhöhte EKPs (P3 & LPP), wenn die Entscheidung des AVs inkongruent war. Studie II, in der Videos simulierten Verkehrs mit AVs verwendet wurden, ergab ein erhöhtes EKP (N2) für inkongruente Versuche. Übereinstimmend mit früher Forschung deutet das darauf hin, dass N2 und P3 mit signifikantem unerwartetem Systemverhalten zusammenhängen. Die Unstimmigkeit zwischen den Studien zeigt die neurophysiologische Komplexität bei der Interaktion zwischen Mensch und AV in ambiguen Verkehrssituationen. EKP-basierte Maße könnten mit weiterer Forschung zur Echtzeitanalyse von kritischem AV-Verhalten beitragen.

Item Type:	Thesis (PhD)
Uncontrolled Keywords:	autonomous driving, ERP, moral dilemma
Subjects:	Philosophy and psychology > Psychology Technology, medicine, applied sciences > Medicine and health
Divisions:	Faculty of Medicine and Health Sciences > Department of Psychology
Date Deposited:	06 Nov 2025 15:34
Last Modified:	06 Nov 2025 15:34
URI:	https://oops.uni-oldenburg.de/id/eprint/7299
URN:	urn:nbn:de:gbv:715-oops-73804
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