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Alt 16.07.2006, 18:54     #12
Hermann   Hermann ist offline
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Der Mensch als Maßstab für neue Technologien: Das BMW Group Usability Lab.

Moderne Fahrerassistenzsysteme haben großen Einfluss darauf, wie Mobilität erlebt wird. Sie steigern die Kompetenz des Fahrers bei der Wahrnehmung und Bewältigung komplexer Verkehrssituationen, sie entlasten ihn und liefern darüber hinaus eine Fülle von Informationen. So tragen Fahrerassistenzsysteme und Fahrerinformationssysteme auf vielfältige Weise zum souveränen, sicheren und komfortablen Fahren bei. Eine wichtige Voraussetzung dafür ist eine sichere und möglichst intuitive Bedienbarkeit. Der Fahrer muss die Systeme mühelos nutzen können, ohne dabei vom Verkehrsgeschehen abgelenkt zu werden. Um Bedien- und Anzeigekonzepte entwickeln zu können, die diesen Anforderungen gerecht werden, leistet die BMW Group Grundlagenforschung auf dem Gebiet der Mensch-Maschine-Interaktion (MMI). Im unternehmenseigenen Usability Lab werden neue Technologien bereits in einer frühen Phase unter wissenschaftlichen Bedingungen und an neutralen Testpersonen erprobt. Dabei sammeln die Forscher wichtige Erkenntnisse über die Wahrnehmung und das Bedienverhalten der Probanden. Dieses Wissen fließt unmittelbar in die Entwicklung neuer Fahrerassistenzsysteme ein.

Im Mittelpunkt der Arbeit im Usability Lab steht die Erprobung neuer Technologien für Bedien- und Anzeigekonzepte. So sorgen zum Beispiel Displays und Bedienelemente neben akustischen Informationen in der Mensch-Maschine-Interaktion für den optischen und taktilen Kontakt zwischen dem Fahrer und seinem Fahrzeug. An diesen Schnittstellen muss ein möglichst optimaler Informationsfluss erfolgen. Erst dann wird das technische Potenzial eines Fahrerassistenzsystems auch wirklich in vollem Umfang und ohne unerwünschte Nebeneffekte genutzt.

Grundlagenforschung für optimale Bedienbarkeit.

Jede neue Form der Darstellung von Informationen und der Aktivierung von Funktionen wird im Usability Lab umfangreichen und grundlegenden Tests unterzogen. Die Forscher dieses Erprobungszentrums für Gebrauchsfähigkeit (englisch: usability) beschäftigen sich dabei nicht nur mit fertig entwickelten Assistenzsystemen. Ihre Arbeit setzt weitaus früher an. In der Grundlagenforschung geht es unter anderem um die Größe, die Positionierung oder die Farbgestaltung von grafischen Darstellungen. Auch Form, Handhabung, Platzierung und Funktionsumfang von Reglern und Tastern werden auf der Basis wissenschaftlicher Untersuchungen festgelegt. Jede neue Idee für die Gestaltung und Anordnung von Anzeigen oder Bedienelementen wird umgehend dem Praxistest unterzogen. Maßstab ist dabei immer der Mensch. Die Reaktionen der Testpersonen entscheiden darüber, wie und in welcher Form neue Technologien bei der Entwicklung von Fahrerassistenzsystemen und Fahrerinformationssystemen zum Einsatz kommen.

Dabei unterscheiden sich die Anforderungen je nach Funktion und Situation, in der sie genutzt werden. Sicherheitsrelevante Hinweise müssen besonders auffällig übermittelt werden. Häufig genutzte Funktionen verlangen nach einer durchgängigen und daher einprägsamen Bedienbarkeit. Entscheidend ist in jedem Fall, wie sich der Umgang mit neuen Systemen auf das Verhalten des Fahrers auswirkt. Wie viele Informationen kann er auf einen Blick verarbeiten? Welche Aufmerksamkeit ist nötig, um eine Funktion zu aktivieren? Wie lange und wie oft muss der Fahrer den Blick von der Straße abwenden? Kann die Bedienung unterbrochen werden, um sich nur kurz und wiederholt von der Fahraufgabe abzuwenden? Fragen wie diese bestimmen den Testalltag im Usability Lab.

Tests im Labor und im Fahrsimulator.

Neue Technologien werden im Usability Lab einem mehrstufigen Testverfahren unterzogen. Auch die Methoden der Erprobung und Simulation sind vielfältig. Die neutralen und sorgsam ausgewählten Testpersonen geben zunächst ein pauschales Urteil über ihre Eindrücke beim Umgang mit einem neuen System in einer Laborumgebung ab. In weiteren Testläufen wird die Anwendung in einer Fahrzeugumgebung erprobt. Besonders praxisnahe Eindrücke werden schließlich bei der Erprobung in einer Fahrsituation gesammelt. Dank der unmittelbaren Nachbarschaft zum neuen dynamischen Fahrsimulator der BMW Group können die Untersuchungsbedingungen sehr flexibel und anspruchsvoll gestaltet werden.

Zu den bewährten Analyse-Methoden gehört die so genannte Okklusionstechnik. Die Probanden blicken dabei durch eine Spezialbrille, deren Sichtfeld in regelmäßigen Abständen geöffnet und geschlossen wird. Auf diese Weise werden Blickunterbrechungen simuliert, um zu ermitteln, ob sich eine Funktion mit den zu testenden Bedieneinheiten auch bei unterbrochener Zuwendung noch wunschgemäß aktivieren lässt. So erweist sich beispielsweise das Schreiben einer SMS-Kurzmitteilung per Handy-Tastatur unter diesen Testbedingungen als extrem schwierig. Ausgehend von dieser Erkenntnis setzt die BMW Group auf Anzeige- und Bedienkonzepte, die sich vergleichsweise mühelos nutzen lassen und deren Handhabung keinen permanenten Blickkontakt weg von der Fahrbahn erfordert.

Ablenkung und Konzentration werden gemessen.

Dieses Kriterium ist vor allem deshalb von großer Bedeutung, weil sich der Fahrer auch während der Bedienung eines Informationssystems stets maximal auf das Verkehrsgeschehen konzentrieren soll. Wie groß die potenzielle Ablenkung ausfällt, kann mit dem so genannten Lane Change Test ermittelt werden. Die Testpersonen erhalten im Rahmen einer Computer-Simulation die Aufgabe, am PC oder in einem Fahrsimulator eine Geradeausstrecke zu bewältigen und dabei innerhalb kurzer Zeit mehrfach die Fahrspur zu wechseln. Dabei wird gemessen, ob und mit welcher Anstrengung es ihnen möglich ist, während der Fahrt ein Assistenzsystem zu bedienen.

Noch intensiver erfolgt die Messung der Fahrer-Reaktionen mit dem so genannten Eye-Tracking-Verfahren, das zum Beispiel in einem Fahrsimulator angewendet wird. Auch in diesem Fall bewältigen die Testpersonen eine imaginäre Verkehrssituation bei gleichzeitiger Nutzung eines Systems. Beim Eye Tracking erfassen mehrere Kameras die Blickbewegungen und darüber hinaus unter anderem auch die Stellung der Pupillen im Auge der Testperson. Auf diese Weise kann neben dem Blickverhalten auch der Grad der Konzentration erfasst werden. Die für Stresssituationen typische Verengung der Pupille gibt Aufschluss über Schwierigkeiten bei der Anwendung der erprobten Bedientechnologie.

Wissenschaftliche Erkenntnisse führen zu optimaler Ergonomie.

Die Usability-Forschung hat sich erst seit wenigen Jahren in dieser Form als fester Bestandteil der Technologie-Entwicklung etabliert. Die Forschungen im Usability Lab der BMW Group haben inzwischen zu allgemein anerkannten und für die Entwicklung von Fahrerassistenzsystemen und Fahrerinformationssystemen elementaren Erkenntnissen geführt. Auf wissenschaftlich fundierten Daten basiert beispielsweise die ergonomisch ideale Platzierung des Control Displays im Instrumenten-Träger von BMW Fahrzeugen. Das mittig und weit oben angeordnete Display ermöglicht es dem Fahrer, mit einer kurzen Abwendung des Blicks von der Straße neue Informationen aufzunehmen. Dabei ist die Distanz zwischen Auge und Display von durchschnittlich 90 Zentimetern ein auf wissenschaftlichen Erkenntnissen beruhender Idealwert. Beim Blickwechsel von der Straße zum Display muss das Auge nur geringfügig neu fokussieren, was die schnelle Wahrnehmung erheblich erleichtert.

Auch die beim BMW iDrive erstmals angewandte Trennung zwischen Bedieneinheit und Anzeige optimiert die Aktivierung von Funktionen. Die erforderlichen Handbewegungen entsprechen den ergonomischen Gegebenheiten, die Informationen werden immer an der gleichen Stelle dargestellt. Somit wird die Ablenkung des Fahrers vom Verkehrsgeschehen auf ein Minimum reduziert. Ein weiteres Resultat der Analysen im Usability Lab ist die Konfiguration des Head-Up-Display (HUD). Ausschließlich für das Fahren unmittelbar relevante Informationen werden auf die Frontscheibe projiziert. Mit den direkt in sein Blickfeld eingespielten Daten erhält der Fahrer aktuell nutzbare Informationen, ohne dass dabei seine Konzentration auf das Verkehrsgeschehen eingeschränkt wird.
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Viele Grüße Hermann

"Nur wer für den Augenblick lebt, lebt für die Zukunft"Heinrich von Kleist
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