Gestaltung intuitiver Schnittstellen für Infotainmentsysteme

Inhaltsverzeichnis

1 Einführung

2 Grundlagen der Mensch-Maschine-Systeme

2.1 Beschreibendes Modell für Mensch-Maschine-Systeme

2.1.1 Teilsystem Mensch

2.1.2 Teilsystem Maschine

2.1.3 Die Mensch-Maschine-Schnittstelle

2.2 Aufgaben und Beschäftigungen des Fahrers von Kraftfahrzeugen

2.3 Menschliche Informationsverarbeitung

2.3.1 Informationsaufnahme

2.3.2 Multimodalität in der Mensch-Maschine-Interaktion

2.3.3 Inhaltliche Informationsverarbeitung

2.3.4 Kognition und Komplexität

2.4 Benutzbarkeit

2.4.1 Intuitivität

2.4.2 Psychische Belastung und Beanspruchung

3 Aktuelle Schnittstellenkomponenten

3.1 Analoge und digitale Informationsübertragung

3.1.1 Analoge und digitale Ausgabe

3.1.2 Analoge und digitale Eingabe

3.2 Möglichkeiten der Informationsausgabe durch das System

3.2.1 Grafische Displays

3.2.2 Ton- und Sprachausgabe

3.2.3 Haptische Ausgabeelemente

3.3 Bewertung von Eingabeelementen

3.3.1 Kriterien der Intuitivität

3.3.2 Kriterien zu den sekundären Anwendungsbedingungen von Eingabeelementen

3.4 Eingabeelemente der Menünavigation

3.4.1 Computermouse und Trackball

3.4.2 Cursortastenfeld

3.4.3 Dreh-Drück-Steller

3.4.4 Handrad bzw. Tastenrad

3.4.5 Steuerknüppel bzw. Joystick

3.4.6 Bildschirmbezugtasten

3.4.7 Touchscreen

3.4.8 Sprachinterface

3.4.9 Gestikinterface

3.5 Eingabe von Text und Ziffern

4 Aktuelle Interaktionsstrukturen von Benutzerinterfaces

4.1 Übertragungsleistung und Erwartungskonformität von DDS

4.1.1 Rahmenbedingungen der Analyse

4.1.2 Menü- und Bewegungskonzepte der untersuchten Systeme

4.1.3 Übertragungsleistung vom DDS zur Cursorbewegung im Menü

4.2 Weitere typische Interaktionsmuster aktueller Systeme

4.2.1 Auswahl des Bedienelementes

4.2.2 Cursorsprung an Menuerändern

4.2.3 Eingabe von Text bzw. Navigationszielen

4.3 Beanspruchungsindex Nebenbeschäftigung

4.3.1 Beispiel für den Zusammenhang von Kauverhalten und Beanspruchung

4.3.2 Das Kauverhalten als Merkmal für die Untersuchung von Beanspruchung

5 Entwicklung intuitiver Interaktionsstrukturen

5.1 Strategien zur Verwendung von Wissen

5.1.1 Aktive Interaktionsstrategie

5.1.2 Passive Interaktionsstrategie

5.1.3 Bedeutung der Interaktionsstrategien für Mensch-Maschine-Systeme

5.2 Das Stimulusketten-Konzept

5.3 Realisierung der Stimulusketten in Mensch-Maschine-Schnittstellen

5.3.1 Zielkonflikt

5.3.2 Gestaltungskonsequenzen für Mensch-Maschine-Interaktionsstrukturen

5.4 Weitere Ansätze zur Gestaltung intuitiver Interaktionsstrukturen

6 Gestaltung intuitiver Eingabe- und Ausgabeelemente

6.1 Ausgabeelemente

6.2 Navigationselemente

6.2.1 Anforderungen an Navigationselemente

6.2.2 Gestaltungskonzept

6.2.3 Konstruktiver Realisierungsansatz einer mechanischen Trackballfesselung

6.3 Elemente für die Dateneingabe und Direktzugriffe

6.3.1 Sprachinterfaces

6.3.2 Tastaturen für die Texteingabe

6.4 Kombination und Positionierung von Schnittstellenelementen

7 Zusammenfassung

Zielsetzung & Themen

Die Arbeit untersucht die Gestaltung intuitiver Benutzerschnittstellen (Infotainmentsysteme) im Kraftfahrzeug, um die kognitive Beanspruchung des Fahrers bei der Bedienung von Sekundärfunktionen zu minimieren und die Fahrsicherheit zu erhöhen.

• Analyse von Mensch-Maschine-Interaktionsstrukturen
• Evaluierung von Bedienelementen (z.B. Dreh-Drück-Steller, Touchscreens) hinsichtlich ihrer Intuitivität
• Entwicklung des "Stimulusketten-Konzepts" zur Reduktion mentaler Beanspruchung
• Untersuchung von Zusammenhängen zwischen Bedienvorgängen und Fahrerbeanspruchung (z.B. mittels Nebenbeschäftigungen)
• Gestaltungsvorgaben für zukünftige, intuitive Navigationsbedienelemente

Auszug aus dem Buch

Zusammenfassung der Kapitel

1 Einführung: Die Arbeit beleuchtet die zunehmende Bedeutung des Fahrerverhaltens bei der Bedienung von Infotainmentsystemen und deren Auswirkungen auf die aktive Sicherheit im Straßenverkehr.

2 Grundlagen der Mensch-Maschine-Systeme: Dieses Kapitel definiert die theoretischen Grundlagen der Modellbildung für MMS, der menschlichen Informationsverarbeitung und der Kriterien für Benutzbarkeit.

3 Aktuelle Schnittstellenkomponenten: Hier erfolgt eine detaillierte Untersuchung und Bewertung verschiedener Eingabe- und Ausgabeelemente für die Menünavigation in komplexen Systemen.

4 Aktuelle Interaktionsstrukturen von Benutzerinterfaces: Das Kapitel analysiert die Übertragungsleistung von Systemen wie dem Dreh-Drück-Steller und beleuchtet Zusammenhänge zwischen Bedienprozessen und mentaler Beanspruchung.

5 Entwicklung intuitiver Interaktionsstrukturen: Hier wird das "Stimulusketten-Konzept" als neuer gestalterischer Ansatz eingeführt, um intuitive Interaktionsstrukturen für Infotainmentsysteme zu entwerfen.

6 Gestaltung intuitiver Eingabe- und Ausgabeelemente: Aufbauend auf den Analysen werden konkrete Gestaltungsvorgaben und ein Konzept für ein neues Navigationsbedienelement (Trackball-Fesselung) abgeleitet.

7 Zusammenfassung: Die Arbeit schließt mit einer Bilanz der Untersuchungsergebnisse und gibt einen Ausblick auf zukünftige Anforderungen an die Systementwicklung.

Schlüsselwörter

Mensch-Maschine-System, Infotainmentsystem, Intuitivität, Benutzbarkeit, kognitive Beanspruchung, Stimuluskette, Interaktionsstruktur, Mensch-Maschine-Schnittstelle, Bedienung, Navigationssystem, Mensch-Maschine-Interaktion, Haptik, kognitive Komplexität, Usability, Fahrerassistenz.

Häufig gestellte Fragen

Worum geht es in dieser Diplomarbeit grundsätzlich?

Die Arbeit analysiert die Mensch-Maschine-Interaktion im Kontext von Infotainmentsystemen in Kraftfahrzeugen und untersucht, wie diese so intuitiv gestaltet werden können, dass die kognitive Beanspruchung des Fahrers minimiert wird.

Welche zentralen Themenfelder behandelt der Autor?

Die zentralen Felder sind die psychologischen Grundlagen menschlicher Informationsverarbeitung, die Bewertung von Bedienkonzepten (wie dem Dreh-Drück-Steller) und die Ableitung von Gestaltungsempfehlungen für zukünftige Schnittstellen.

Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?

Das primäre Ziel ist es, durch eine intuitive Gestaltung der Eingabe- und Ausgabeelemente die Aufmerksamkeit des Fahrers stärker auf die Primäraufgabe der Fahrzeugführung zu lenken und somit die Sicherheit zu erhöhen.

Welche wissenschaftlichen Methoden kommen zum Einsatz?

Der Autor verwendet eine phänomenologisch-analytische Betrachtung, wertet Videomaterial von Fahrversuchen aus und führt eine Expertenbefragung zur Bewertung verschiedener Bedienelemente durch.

Was umfasst der inhaltliche Hauptteil?

Der Hauptteil gliedert sich in die Modellierung des Mensch-Maschine-Systems, die Analyse bestehender Schnittstellenkomponenten, die Untersuchung von Interaktionsstrukturen und die Entwicklung neuer Ansätze wie des Stimulusketten-Konzepts.

Durch welche Schlüsselwörter lässt sich die Arbeit charakterisieren?

Wichtige Begriffe sind Mensch-Maschine-System, Intuitivität, kognitive Beanspruchung, Infotainmentsystem, Benutzbarkeit und Interaktionsstruktur.

Was versteht der Autor unter dem "Stimulusketten-Konzept"?

Es handelt sich um ein Gestaltungskonzept für Interaktionsstrukturen, bei dem Reiz-Handlungs-Verknüpfungen so dargeboten werden, dass sie eine intuitive und spontane Bedienhandlung auslösen, ohne dass der Fahrer ein komplexes mentales Modell des Systems aktiv nutzen muss.

Warum spielt das "Kaugummikauen" eine Rolle in der Untersuchung?

Der Autor nutzt das Kaugummikauen als Indikator für einen "Beanspruchungsindex": Bei hoher mentaler Beanspruchung durch eine Sekundäraufgabe (wie die Bedienung des Navigationssystems) verlangsamt sich diese unbewusste Tätigkeit oder setzt kurzzeitig aus.

Welche Schwächen haben aktuelle Bedienkonzepte wie der "Dreh-Drück-Steller"?

Der Autor bemängelt häufig eine mangelnde Erwartungskonformität und geringe Übertragungsleistung, da die Zuordnung von Drehbewegung zu Cursorbewegung oft inkonsistent oder schwer erlernbar ist.

Welchen technologischen Ansatz schlägt der Autor für zukünftige Bedienelemente vor?

Der Autor schlägt ein Konzept vor, das auf einem Trackball mit mechanischer Fesselung (Fesselmodus) und einem integrierten Scrollring basiert, um eine ergonomische und intuitive Navigation ohne Umgreifen zu ermöglichen.