Multimodale Bedienkonzepte im Fahrzeug

Dieses Projekt wird vom Institut für Innovative Informatik-Anwendungen der FH Trier und der Abteilung für Allgemeine und Kognitive Psychologie der Universität Trier bearbeitet. Darüber hinaus unterstützt das IFT der FH Trier (ebenfalls Mitglied des Forschungsverbundes) dieses Vorhaben.

Die Usability und Sicherheit von Navigationsgeräten bzw. Infotainment-Systemen hängt neben der Ausgabe auch sehr stark von der Art der Eingabe ab. In diesem Zusammenhang wurde auf eine im Fahrzeugtechnikbereich bisher weitgehend unbekannte Sensortechnologie zurückgegriffen, um die Eingabe zu erleichtern und zu optimieren. Das System besteht aus einer nur wenige Millimeter dicken Schaumstoffmatte. Durch Berührung der Oberfläche können – ähnlich wie bei einem Touchpad eines Notebooks – Steuerungs- und Eingabeaufgaben realisiert werden. Durch die weiche Konsistenz des Sensors kann eine solche Sensormatte jeder beliebigen Oberfläche angepasst und in die Armaturentafel eines Pkw integriert werden. Der Sensor könnte beispielsweise auch in den Pralltopf eines Fahrzeuglenkrads integriert werden, ohne dass die Funktion des Airbags gestört wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Sensor auch den auf ihn ausgeübten Druck auflöst. Neben der x- und der y-Achse kann also auch die z-Achse zur Eingabe genutzt werden. Dies ist neu und wurde so noch nie für Mensch-Maschine-Schnittstellen im Fahrzeugbereich eingesetzt. Der Forschungsverbund steht in engem Kontakt mit dem patentinhabenden Unternehmen der Sensortechnologie (Kinotex Sensor GmbH). Das Unternehmen ist an der Ausweitung und wissenschaftlichen Erforschung und Evaluierung der Anwendung interessiert und unterstützt den Forschungsverbund zurzeit mit der nötigen Hardware und technischem Know-how bei der Umsetzung des Forschungsvorhabens.

Im Rahmen mehrerer studentischer Projekte des Instituts für Innovative Informatik- Anwendungen i3A der Fachhochschule Trier unter Leitung von Prof. Dr. Linn wurde die Schnittstelle zwischen Touchpad und PC programmiert. So lassen sich beliebige Benutzeroberflächen realisieren, die für unterschiedliche Anwendungen (Telefonbenutzung, Navigationsbedienung, Lautstärkeregelung, Infotainment, etc.) genutzt werden können. Die Anwendungsmöglichkeiten wurden der Daimler AG im Juni 2008 im Rahmen einer gemeinschaftlichen Präsentation des FVV und der Kinotex Sensor GmbH in Böblingen

Seit August 2008 wird im Rahmen dieses Forschungsprojekts eine Untersuchung zu Multi- Touch-Anwendungen und -Bedienkonzepten geplant und durchgeführt. Hierbei wird anhand von Forschungsfragen der Daimler AG zunächst der Frage nachgegangen, welche Fingergestiken bei verschiedenen Druckschwellen gut zu nutzen sind und als benutzerfreundlich bewertet werden.

Hierzu wird die neuartige Sensortechnologie zunächst im Bereich einer vereinfachten Schrift- bzw. Symbolerkennung untersucht.
In einem ersten Schritt sollen Versuchspersonen im Rahmen eines Vorversuchs vorgegebene Symbole auf dem Kinotex-Touchpad nachzeichnen. Eine Rückmeldung über die Ergebnisse der Fingergesten der Versuchsperson erfolgt hierbei auf einem PC-Bildschirm. Im Anschluss wird der eingesetzte Druck auf das Touchpad während der Eingabe ausgewertet. Der Schwerpunkt liegt dabei auf folgenden Fragen:

1. Gibt es eine einheitliche Druckschwelle über die Versuchspersonen hinweg?

2. Was ist eine geeignete Druckschwelle für eine Schrift- bzw. Symbolerkennung?

3. In welchem Druckbereich sollte das Touchpad auf Eingaben reagieren?

4. Gibt es sinnvoll unterscheidbare Druckschwellen, falls ja, wie viele Druckschwellen können unterschieden werden und sind im gegebenen Kontext auch zweckmäßig?

Zusätzlich werden mit Hilfe eines Fragebogens zur subjektiven Beanspruchung (NASA-TLX) und weiterer Fragen, die neben Alter, Geschlecht, Vorerfahrungen mit Touchpads, der subjektive Beanspruchung und des subjektiven Empfindens der Versuchspersonen auch Fragen zur Haptik und Benutzerfreundlichkeit, zur Gebrauchstauglichkeit, zum Vergleich mit anderen Eingabesystemen und zu Optimierungsvorschlägen beinhalten, Informationen zu den Einsatzmöglichkeiten der Sensortechnologie erhoben.

Aufgrund dieser Ergebnisse kann dann in einem zweiten Schritt ein Experiment gestaltet werden.

Hierbei kann untersucht werden, ob die im Labor im ersten Schritt ermittelten Druckschwellen auch im Verkehr bzw. bei unterschiedlichen Straßenbedingungen (eben vs. uneben oder während der Fahrt vs. bei stehendem Fahrzeug) noch geeignet sind. Die Versuchspersonen sollen in diesem Experiment ebenfalls Symbole mit dem Finger auf das Touchpad eingeben (eine Kontrollmöglichkeit der Eingabe ist hierbei über den Notebook- Bildschirm gegeben). Zur Bewertung der Eignung des Touchpads für Symboleingaben können sowohl die Anzahl Fehler bei der Eingabe (das System erkennt das gezeichnete Symbol nicht) und die Zeit bis zur Lösung der Aufgabe analysiert werden. Zusätzlich kann auch der zur Eingabe verwendete Druck betrachtet werden (Gibt es z.B. eine größere Streuung beim Druck, wenn die Straßenbedingungen mangelhaft sind; welchen Einfluss hat dies auf die Qualität der Symbolerkennung?).

Als Kontrollbedingung sollen auf dem Touchpad die Symbole auch auf simulierte Tasten gelegt werden. Dadurch ist ein Vergleich von einer Tastatureingabe mit einer Eingabe durch das Zeichnen der Symbole möglich.

Wie im ersten Schritt kommt auch bei diesem Experiment der NASA-TLX zum Einsatz und es werden weitere Fragen zur Gebrauchstauglichkeit gestellt.