Sicheres Fahrvergnügen

Usability als Schlüssel für sicheres Fahren

Entertainment vs. Sicherheit?
Zukünftige Infotainment- und Fahrerassistenzsysteme bieten großes Potenzial zur Steigerung von Fahrkomfort und Verkehrssicherheit. So kommt beispielsweise eine Flut an Smartphone- und Cloud-basierten Services auf Autofahrer zu; viele wünschen sich im Auto das volle Infotainment und Entertainmenterlebnis, das sie aus ihrem Wohnzimmer gewohnt sind. Sicher nicht in jeder Situation, aber der totale Verzicht entspräche nicht der Realität auf den Straßen weltweit.

Während Fahrzeughersteller versuchen, diesen Kundenwünschen nachzukommen, verlangt der Gesetzgeber volle Aufmerksamkeit für die Fahraufgabe. Der weiten Verbreitung von Handys folgte daher bald die Auflage, nur per Freisprechanlage oder Headset im Auto zu telefonieren. Nun kommt mit Smartphones und Cloud wieder eine Fülle neuer Ablenkungen auf Autofahrer zu, die ihre Services auf festverbauten Displays im Fahrzeug anbieten. Die Gefahr durch Ablenkung im Verkehr rückt damit wieder ins Zentrum der Diskussion um Sicherheit.

Die angemessene Gestaltung der Schnittstelle zwischen Fahrer und Fahrzeug für den sicheren Gebrauch und die Akzeptanz solcher Systeme erlangt damitherausragende Bedeutung: Wo liegt die Grenze zwischen verarbeitbaren Informationen und Ablenkung? Welche Warnsignale kann der Fahrer in welchen Situationen am besten wahrnehmen? Usability Testing speziell für Fahrzeuganwendungen erlaubt bereits in frühen Entwicklungsschritten eine Kontrolle der Ablenkung und eine Anpassung des Designs an den Nutzungskontext.

Frühe Einbeziehung des Nutzers in die Entwicklung
Werden im Entwicklungsprozess Bedienkonzepte erst spät oder unzureichend getestet, erhöht sich das Risiko einer teuren oder teilweise nicht mehr korrigierbaren Fehlentwicklung. Durch den konsequenten Einsatz von Virtual Engineering und Tests mit dem »Driver in the Loop« können in Fahrsimulationssystemen Mängel der Mensch-Maschine-Schnittstelle bereits in frühen Entwicklungsphasen erkannt werden. Dies vermeidet Fehlerfolgekosten und hilft, Entwicklungszeiten zu minimieren. Neben dem Usability Testing wird zusammen mit zukünftigen Nutzern auch die Akzeptanz in komplexen Szenarien untersucht und gegebenenfalls an Darstellung, Timing und Kontextabhängigkeiten geschraubt. Durch die Einbindung der Anwendungen in einen vollständigen Fahrkontext wird auch die User Experience im Labor darstell- und messbar.

Fahrsimulatoren für das Usability Testing
Für das Usability Testing nutzt das Fraunhofer IAO das institutseigene »Vehicle Interaction Lab« mit Fahrsimulatoren, Eyetracking, Motiontracking und Beobachtungskameras. Fahrsimulatoren eignen sich hervorragend für die iterative Entwicklung von Assistenz- und Entertainmentanwendungen sowie zur Evaluierung bestehender Systeme. Der Entwickler erlebt seine Prototypen schnell und einfach integriert in einem realistischen Kontext. Ab einem gewissen Reifegrad können spezielle Fahrsituationen hinzugeschaltet werden, so dass die reine Bedienung zu einer mehr oder weniger anspruchsvollen Nebenaufgabe wird. Zu diesem Zeitpunkt werden in der Regel bereits Probanden gebeten, die Prototypen auf ihre Bedienbarkeit zu testen.

Im immersiven Fahrsimulator sitzt die Testperson in einem realen Fahrzeug. Da verschiedenste Fahraufgaben sowohl visuell als auch akustisch und haptisch aufwändig simuliert werden, können HMI-Prototypen unter annähernd realen Bedingungen getestet werden. Simulierter Fremdverkehr und Bewegungsaktuatoren erhöhen die Immersion und den Realitätsgrad zusätzlich. Ein speziell entwickeltes multimodales Armaturenbrett mit mehreren Displays ermöglicht einerseits den schnellen Einbau und Wechsel verschiedener Varianten der Prototypen und andererseits ihre wirklichkeitsnahe Integration in den Fahrzeuginnenraum.

Immersive Fahrsimulation mit einem Realfahrzeug als Basis erlaubt zudem die schnelle Einbindung von nomadic devices und after market Produkten um marktreife Lösungen unter kontrollierten Bedingungen zu bewerten und zu vergleichen.

Der Virtual Reality Fahrsimulator »VirtualDrive« besteht aus einem minimalen Mock-up in einem stereoskopischen Projektionsraum (CAVE). Der Rest der Fahr- und Fahrzeugumgebung wird in der virtuellen Realität dargestellt, d.h. das gesamte Fahrzeugmodell inklusive des Innenraums und seiner Anzeigen muss lediglich als digitaler Prototyp vorliegen. Das ermöglicht z.B. schnelle Vergleiche verschiedener Interieur-Designs.

»VirtualDrive« eignet sich aber genauso für Ergonomiestudien, z.B. zur Erreichbarkeit von Bedienelementen oder zur Sichtbarkeit bzw. Verdeckung von Objekten innerhalb und außerhalb des Fahrzeugs.

Usability Testing ist Alltag in der Softwareentwicklung. Weil aber Software in allen möglichen Ausprägungen im Fahrzeug angekommen ist, muss sie heutzutage unter Umständen auch bei 120 km/h »usable« sein.

Frederik Diederichs

Frederik Diederichs

Maschinenversteher und Fahrsimulant am Fraunhofer IAO. Er erforscht, wie zukünftige Assistenzsysteme und Anzeigen im Auto aussehen müssen, damit sie sich positiv auf unser Erleben und Verhalten auswirken. Spaß an Mobilität kann man schließlich auch in Zukunft nie genug haben.

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