Ergonomische Gestaltung der Mensch-Maschine-Interaktion · Lehrstuhl für Ergonomie Technische Universität München Ablenkung oder Abwendung • Ablenkung: Die Aufmerksamkeit des

Technische Universität München Lehrstuhl für Ergonomie

Ergonomische Gestaltung der Mensch-Maschine-Interaktion DVR Presseseminar

Prof. Dr. phil. Klaus Bengler Technische Universität München Lehrstuhl für Ergonomie


1930 1950 1970

2000

1850


Der klassische Fahrerplatz

Geprägt von der primären

Fahraufgabe


… Information und Assistenz

Geprägt von der primären

Fahraufgabe und Integration


Produkt – Content als Produkt Konzept

Quelle: wikipedia

iPod Classic 2002

iPhone 3G 2008

iPod Nano 2005

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 1997 1996


Der Nutzer integriert


Begleiterscheinungen - Auslöser

• Zunahme von Zusatzfunktionen im Fahrzeug

• Deutliche Zunahme an mobilen Endgeräten

• Zunahme der Verkehrsdichte und des urbanen Verkehrs

• Demografische Veränderung

• Änderung des Kommunikationsverhaltens

• Zunahme an Content und Geschäftsmodellen


Ablenkung oder Abwendung

• Ablenkung: Die Aufmerksamkeit des Fahrers ist nicht angemessen auf die Fahraufgabe gerichtet. Die Ursache kann im Fahrzeug und in der Fahrumgebung liegen.

• Abwendung: Der Fahrer lenkt seine Aufmerksamkeit weg von der Fahraufgabe. Es gehen vorbereitende Blicke voraus

Ergonomische Gestaltung reduziert die Auswirkungen von Abwendungen und vermeidet Ablenkungen


Gestaltung und Einschätzungen

Mobiles Endgerät

Consumer

Nicht reguliert

Single Task Nutzung

Portabel nutzbar

“Geschenkt”

Erweiterbar

Lebenszyklus 12 Mo

Festeinbau

Consumer und Experte

Reguliert

Dual Task Nutzung

Festeinbau

“Teuer”

Schwer erweiterbar, “Veraltet”

Lebenszyklus 30-60 Mo


European Statement of Principles - 2006


Inhalt und Struktur

• Overall design (5)

• Installation / Anordnung (5)

• Information presentation (5)

• Interaction with displays and controls 8)

• System behaviour principles (4)

• Information about the system (6)

Struktur der Prinzipien

• Prinzip

• Erklärung

• Beispiele (pos/neg)

• Anwendungsbereich

• Prüfung

• Definitionen


Produktergonomie

• Festlegung von Zielwerten

• Festlegung von Grenzwerten

• Spezifikation von Konzepten

• Bewertung von Konzepten

Gestaltungsaspekte

• Anordnung/Platzierung

• Informationsgestaltung

• Interaktionsgestaltung


Sichtverhältnisse im Fahrzeug

Integration von mobilen Endgeräten als multimediale Anzeige- und Bedienmedien (‚Nomadic Devices‘)

Bild: Zeit online

Ergonomische Problemstellungen:

• Erreichbarkeit

• Sichtverdeckungen

• Zeichen- und Schriftgrößen

• Bauteilspiegelungen

• Eigenschaften der Displays (Kontrast und Helligkeit)

• Blickabwendungszeiten

• Ablenkung vom Verkehrsgeschehen


Anordnung und Platzierung

Reduktion von Ablenkungspotential durch optimierte

Platzierung von Bedienelementen

Vermeidung von Verdeckungen


Simulation der Erreichbarkeit mit digitalem Menschmodell


Platzierung der Bedienelemente und Displays

Vermeidung von Verdeckung, Erhöhung der Erreichbarkeit


RAMSIS-Manikin:

Mann 95% 2010

Proportion mittel

Korpulenz mittel

CAD-Modell:

MINI R50

Software:

RAMSIS in CATIA V5 R16

+ PHOTO STUDIO II

Verdeckungen im Sichtfeld


Verdeckungen im Sichtfeld

Bewertung von Verdeckungen nach Daimler-Scholly

Bsp. A-Säule, B-Säule bei 655 mm Entfernung


Informationsgestaltung

Beschleunigung der Informationsaufnahme durch optimierte

Gestaltung


RAMSIS-Manikin:

Mann 95% 2010

Proportion mittel

Korpulenz mittel

CAD-Modell:

MINI R50

Software:

RAMSIS in CATIA V5 R16

+ PHOTO STUDIO II

Modellierung altersabhängiger Sehfähigkeit und Korrekturen


• Sicht auf Kombi & Infotainment-Display

• Verdeckungen durch Lenkrad & Hände!

• Monokulare und Binokulare Verdeckung

• Berücksichtigung aller Körpergrößen

• Empfehlung für Schrift- und Zeichengrößen

• Abgleich mit Sehstärken

Simulation der Sichtverhältnisse im Fahrzeug

Analyse Sichtverdeckung / Darstellungsgröße

Lorenz, Remlinger, 2010


0.05sec.

0.15 sec. 0.25sec.

5°/0.01sec.

15°/0.03sec.

10°/0.02sec.

20°/0.04sec.

25°/0.05sec.

Fixation

roter Kreis:

optimales

Blickfeld

• Sichtverhältnisse des LCD in Einbaulage

• Berücksichtigung von Helligkeits- und Kontrastbedingungen

• Überprüfung oder Definition der Blickwinkelspezifikationen

• Berücksichtigung Fahrer / Beifahrer / Dual-View

• Kalkulation der Blickabwendungszeiten

aufgrund der Anzeigenposition


Analyse von Sichtbedingungen LCD / Blickabwendungszeiten



• Spiegelungen und Reflexionen

• Sichtverdeckungen

• Darstellungsgrößen

• Sichtbedingungen LCD

• Blickabwendungszeiten

Lösungsansätze der virtuellen Sichtauslegung mittels ‚RAMSIS koginitv‘


Auslegung des Touchdisplays

Altersabhängige Veränderung der

Akkommodationsfähigkeit

Erreichbarkeit

(Kremser, 2010)


Auslegung des Touchdisplays

Greifschale 5.Perzentil Frau Akkommodationsabstand 50-jährige Person

(Kremser, 2010)


Auslegung des Fahrerplatzes im Elektrofahrzeug der TUM

Augpunkt-fix Konzept und Bedien-/Anzeigekonzept

MUTE Auslegung Innenraum


Interaktion

Reduktion der Ablenkung durch multimodale Interaktion

Haptische visuelle Rückmeldung

Unterbrechbare Interaktion

Ein-/Ausgabe per Sprache (zusätzlich)


Eingabemodalitäten

Erkennung

Verbal

z.B. Sprache- Handschrift

Nonverbal

z.B. Gestik

Manuell

Texteingabe

z.B. Keyboards

Direkte Manipulation

z.B. Zeigen


Touch Interaktion - Potential

• Flexibel

• Innovativ

• Integration von Input/Output

• Gut erlernbar

• Keine haptische Rückmeldung

• Die Entfernung zum Gerät und Größe der Buttons sind ausschlaggebend


Multimodale Interaktion

c.f. Bengler (2001)


• Wann soll ich

sprechen?

• Wie soll ich

sprechen?

• Was soll ich sagen?

1992 1995

1999

sprecher-

abhängige

Namenswahl sprecherun-

abhängige

Erkennung von

Einzelziffern

sprecherunab-

hängige Erkennung

von Kommandos

Erkennung mit

dynamischem Vokabular

sprecherunab-

hängige Erkennung

von Ziffernketten

sprecherunab-

hängige Erkennung

von Kommando-

ketten

sprecherunabhängige

Erkennung von

Buchstabenketten

natürlichsprachige

Dialoge

Sprachtechnologie im Fahrzeug.


Okklusion

• Wiederholt unterbrochene Sicht während der Aufgabenlösung

• Messung der Aufgabenerfüllung, Bedienzeiten, Blickzuwendungszeiten

• Ziel: Experimenteller Test der Unterbrechbarkeit


Labortypen - Fahrsimulatoren


Labortypen - Fahrsimulatoren


Fazit

• Durch ergonomische Gestaltung können Ablenkungseffekte

deutlich reduziert werden:

Hochwertige Displays und Displaygestaltung und HUD

Integration Content und mobile Endgeräte via Menuekonzepte

Handschrift, Sprachinteraktion

• Die Fahrer erzeugen mit mobilen Endgeräte ein erhebliches –

unterschätztes – Ablenkungspotential

Anbringung

Kaufverhalten

Nutzungsverhalten

• Mess- und Entwicklungsverfahren – auch einfache - für die

einzelnen Gestaltungsaspekte existieren

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