Automotive UX – Einflussfaktoren & Anforderungen an Anzeige- und Bedienkonzepte sowie Methoden zur Evaluierung

Nutzerfreundlich gestaltete Anzeige- und Bedienkonzepte im Fahrzeug sind beim Fahren ein Muss, um eine Ablenkung vom eigentlichen Fahren zu minimieren. Allerdings keine leichte Aufgabe, wenn man bedenkt, welche Einflussfaktoren beim Autofahren auf den Fahrer wirken und in der Entwicklung und der Evaluierung derartiger Konzepte berücksichtigt werden müssen. Zu den Einflussfaktoren auf den Fahrer, den Anforderungen an die Entwicklung sowie auch die Herausforderungen beim Testing von Anzeige- und Bedienkonzepte haben wir geforscht.

Sollten Blinde auch Auto fahren können? Laut Google ist das eines der Visionen, die sie mit ihrem selbstfahrenden Fahrzeug verfolgen. Mai dieses Jahres verkündete Google auf ihrem Blog, dass sie ab diesem Sommer ihre selbstfahrenden PKWs in Kalifornien in realen Bedingungen testen dürfen. Ziel dieses Projekts sei es zudem, nicht nur dem Fahrer zu wertvoller Zeit zu verhelfen, sondern auch bis zu 94 Prozent der Unfälle, deren Ursache beim Menschen selbst liegt, zu verhindern.

Letzteres klingt sehr ambitioniert, aber nicht unrealistisch. Schaut man sich Studien für Unfallursachen an, wird schnell klar, dass Ablenkung vom Fahren einen hohen Anteil an.

Laut einer Studie von Klauer et al. (2006) sind 22% aller Unfälle oder Fast-Unfälle durch Ablenkung durch sekundäre Aufgaben, also bspw. Programmieren des Navis, Einstellen der Klimaanlage, ergo Multitasken oder aber durch nicht fahrzeug-gebundene Tätigkeiten wie das Telefonieren oder SMS schreiben mit dem Smartphone verursacht.

Einflussfaktoren beim Autofahren bei der Entwicklung von Bedien- und Anzeigekonzepten zu berücksichtigen

Nutzerfreundlich gestaltete Anzeige- und Bedienkonzepte sind demnach im Auto ein Muss, um eine Ablenkung vom eigentlichen Fahren zu minimieren. Allerdings keine leichte Aufgabe, wenn man bedenkt, welche Einflussfaktoren – neben den bereits genannten „sekundären“ Aufgaben – beim Autofahren auf den Fahrer wirken und in der Entwicklung und der Evaluierung derartiger Konzepte berücksichtigt werden müssen. Um nur ein paar zu nennen:

  • Umwelt-Faktoren wie variierende Lichteinflüsse, Straßen- und Verkehrsbedingungen
  • individuelle Eigenschaften und Vorerfahrungen: sehr heterogene “Nutzerschaft” aus allen Altersstufen mit unterschiedlichsten physiologischen, sensorischen, kognitiven & motorischen Eigenschaften bzw. Konditionen, die zudem abhängig von der Tagesform sind und auf die auch die individuelle Fahr-Erfahrung Einfluss hat.
  • Häufigkeit bzw. Regelmäßigkeit des Fahrens und damit auch die Vertrautheit mit dem Wagen selbst, die beispielsweise bei Mietwägen gering ausfällt.
  • In diesem Zusammenhang spielt dann auch die Erlernbarkeit der Bedienung von Anzeige- und Bedienkonzepten eine Rolle. Wieviel Zeit benötige ich also, um mich bei Erstnutzung eines Wagens einzugewöhnen und souverän mit Navigation, Einstellungsmöglichkeiten und Co. umzugehen.

Gap zwischen Input und Output

All diese Faktoren wollen bei der Entwicklung von Anzeige- und Bedienkonzepten berücksichtigt werden und dennoch oder gerade deswegen: Interaktionen müssen intuitiv sein. Sowohl Eingaben (Input) also auch das entsprechende Feedback (Output) seitens des Systems. Beides muss eindeutig und schnell zu erfassen sein. Auch hier sind die Möglichkeiten mannigfaltig:

  • Input kann physisch – per Druck, Touch, zukünftig per Gestik oder Eye-Tracking, wie Mercedes es (als nur einer von vielen Automobilherstellern) in seinem Concept Car zeigt – oder aber verbal – per Sprachsteuerung – erfolgen.
  • Output wird visuell, auditiv oder auch physisch (haptisch, taktil) ausgegeben. Zur Thematik des Feedbacks hat auch Don Norman Überlegungen in seinem Buch “The Design of Future Things” (Zusammenfassung unter http://www.usabilityblog.de/my_books/the-design-of-future-things/); eine empfehlenswerte Lektüre.

Vor diesem Hintergrund lassen sich bestehende Lösungen für In- und Output bei Anzeige- und Bedienkonzepten folgendermaßen beleuchten:

Touchscreens, wie sie beispielsweise Tesla in seinen Modellen durchgängig einsetzt, haben den Vorteil, dass Input und Output in direktem Verhältnis stehen, da sie über dieselbe Oberfläche erfolgen. Nachteilig wird dabei oft die Ergonomie beurteilt; der Fahrer muss sich strecken oder länger den Arm vom Lenkrad nehmen, um den Touchscreen bedienen zu können.

Touch-Display im Tesla (Bild: Héctor García, Flickr)
Quelle: http://www.pxlmag.de/2015/05/pxlnws-der-wochenrueckblick-kw18/


Eine zentrale Bedieneinheit, wie sie BMW mit ihrem iDrive als erste eingeführt und sich mittlerweile insbesondere in Europa in vielen Automodellen durchgesetzt hat, kann genau dies nicht bieten. Input erfolgt über diese zentrale Bedieneinheit, Output immer über ein separates Display. Dafür haben sie den großen Vorteil, dass Eingaben mit hoher Präzision getroffen werden können und punkten auch mit Weiterentwicklungen, die den Funktionsumfang und die Eingabemöglichkeiten erweitern wie z.B. die Touchfähigkeit beim iDrive (iDrive Touch Controller).

iDrive Controller mit integrierter Touch-Bedienung, © Copyright BMW AG, München (Deutschland)
Quelle:
https://www.press.bmwgroup.com/deutschland/photoDetail.html?title=idrive-controller-mit-integrierter-touch-bedienung-10-2010&docNo=P90063972

Sicherheit, Effizienz und Fahrvergnügen – drei zentrale Anforderungen an Anzeige- und Bedienkonzepte

Alles in allem, müssen und wollen Anzeige- und Bedienkonzepte drei wesentlichen Faktoren gerecht werden:

  • Sicherheit – Der Fahrer darf durch die Bedienung von Systemen und Funktionen im PKW nicht so sehr abgelenkt werden, dass die eigene Sicherheit oder die der Mitfahrenden gefährdet ist.
  • Effizienz – Die Bedienung sollte so effizient wie möglich erfolgen, um die Aufmerksamkeit bestmöglich auf der primären Aufgabe, dem Fahren, zu belassen.
  • (Fahr)Vergnügen – Fahrerassistenzsysteme, Anzeige- und Bedienkonzepte im Fahrzeug zielen auch darauf ab, die Fahrt angenehm und komfortabel zu machen; der Fahrer soll ein rundum zufriedenstellendes, erfreuliches Fahrerlebnis haben.

Diesen Anforderungen wird entsprechend mit zahlreichen Ansätzen begegnet:

Die Automatisierung von Fahr-Teilaufgaben (z.B. über Fahrerassistenzsysteme) und die Reduktion des notwendigen Inputs (z.B. durch Individualisierung von Einstellungen) zahlen direkt auf die Sicherheit ein. Ebenso werden Input-Möglichkeiten bereitgestellt, die nicht diesselben Ressourcen in Anspruch nehmen wie die primäre (Fahr)Aufgabe. Bekannt und akzeptiert ist in diesem Kontext die Zieleingabe im Navi per Sprachsteuerung, die es erlaubt, die Hände am Lenkrad zu belassen.

Effizienz wird unter anderem durch Fahrerassistenzsysteme erzielt, die kontextuell und proaktiv angeboten werden, um den Fahrer zu entlasten. Sind alle Systeme und Funktionalitäten im Fahrzeug effizient, effektiv bedienbar, schnell erlernbar und darüber hinaus individualisierbar, steigert dies auch das Vergnügen am Fahren in diesem Fahrzeug.

All dies setzt allerdings eine hohe Usability in der Bedienung sowie eine entsprechende Verständlichkeit für den Nutzer voraus. Diese gilt es, frühzeitig und kontiniuerlich entlang des gesamten Entwicklungskonzepts zu evaluieren. Dabei ist eine herausragende Usability nicht nur sicherheitsrelevant, vielmehr dient sie (noch) als Alleinstellungsmerkmal für Automobilhersteller. Schließlich lässt sich mit einfach bedienbaren, intelligenten Anzeige- und Bedienkonzepten der Fahrer begeistern.

Evaluieren – und das mit geeigneten Methoden

Diese zentralen Anforderungen (Sicherheit, Effizienz, Freude) können mithilfe geeigneter Evaluierungsmethoden sichergestellt und frühzeitig überprüft werden. Die folgende Liste zeigt ausgewählte Methoden im Rahmen des ABK-Testings und qualitativen Interviews:

FragestellungMethode
Faktor “Sicherheit”
Wie hoch ist der Grad der Ablenkung bzw. die Interferenz zwischen primärer und sekundärer (Fahr)Aufgabe?

Wie empfindet der Fahrer die Ablenkung oder den Stress bei der Bedienung von Fahrerassistenzsystemen und sonstigen Benutzerschnittstellen?
DALI steht für Driving Activity Load Index und misst auf einer Skala von 0 bis 5 den Grad der Beanspruchung. Dabei wird unterschieden nach den folgenden sechs unterschiedlichen Aspekten: mentale Beanspruchung, visuelle Beanspruchung, auditive Beanspruchung, taktile Beanspruchung, verursachter Stress sowie Interferenz. Der Proband selbst schätzt die empfundene Beanspruchung ein.
Faktor „Fahrvergnügen“
Wie viel Freude und Spaß empfindet der Fahrer beim Fahren und Ausführen sekundärer Fahraufgaben? Wie zufrieden ist der Fahrer mit den Anzeige- und Bedienkonzepten des Fahrzeugs? Gibt es Frustrationsmomente, z.B. aufgrund unerwartetem oder fehlendem Feedback, Fehleingaben?
Auch das (Fahr)Vergnügen ist ein individuelles Empfinden und muss daher subjektiv eingeschätzt werden. Hier dienen eine klassische Nachexploration nach einer Interview-Session, die Einstufung der persönlichen Zufriedenheit auf einer entsprechenden Skala sowie quantitative Analysen mittels Fragebogen wie z.B. der System Usability Scale (SUS).
Faktor “Effizienz”
Wie sicher führt der Fahrer die sekundären Fahraufgaben (z.B. Konfigurieren des Navis, Klima-Einstellungen, Nutzung von Fahrerassistenzsystemen) aus? Hat der Proband die Aufgabe erfolgreich durchführen können? Wie lange hat er versucht, das Ziel zu erreichen? Hat er mehrere Anläufe gebraucht?
Die Effizienz in der Bedienung kann mittels Performance- oder auch Problem-basierten Metriken (z.B. Häufigkeit eines Fehlers, Ratings zum Schweregrad) gemessen werden. Zu den Performance-Metriken zählen beispielsweise “Time on task” oder “Task success”. 



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SMI Eye Tracking, www.eyetracking-glasses.com


Über ein Testing im Fahrsimulator und am Prototypen hinaus können auch in früheren Phasen Methoden zur Evaluierung von Konzeptideen und Kundenanforderungen eingesetzt werden. Hier können Fokusgruppen, Anforderungsanalysen und Konzeptionsworkshops unterstützen und dazu beitragen, nutzergerechte Konzepte zu gestalten.

Zusammenfassung

Dass die Gestaltung von Mensch-Maschine-Schnittstellen im Fahrzeug eine komplexe und herausfordernde Aufgabe ist, sollte an dieser Stelle deutlich geworden sein. Dennoch lassen sich auch solche Herausforderungen in wesentlichen Punkten zusammenfassen. Alan Cooper hat dies zusammen mit seinen Mitautoren Reimann und Cronin in seinem lesenswerten Buch “About Face – The Essentials of Interaction Design” getan. Folgende Leitlinien gibt er seinen Lesern mit auf den Weg:

  • Reduziere die Zeit, die der Fahrer seine Hände nicht am Lenkrad hat!
  • Setze eine durchgängige Gestaltung in allen Displays im Fahrzeug durch!
  • Verwende nach Möglichkeit direkte Mappings von Kontroll-/Bedienelementen zu Labels und Feedback!
  • Wähle Input-Mechanismen mit Bedacht!
  • Halte Modus- und Kontextwechsel einfach und vorhersagbar (Erwartungskonformität)!
  • Biete ein vernehmbares, auditives Feedback an!

Usability im Fahrzeug ist ein essentieller Bestandteil, nicht zuletzt für die Sicherheit im Straßenverkehr. Auch wenn selbstfahrende Autos, deren Entwicklung unaufhaltsam vorangetrieben wird, diesem Aspekt eine andere Nuance geben werden, will auch dort der Faktor “Aufmerksamkeit” bedacht sein. Bei teil-autonomen Fahrzeugen etwa muss bei der Übergabe ans Auto und vice versa, also bei der Übernahme durch den Menschen, die Reaktionsfähigkeit des Fahrers entsprechend hoch sein.

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Sie wollen den Forschungsbeitrag zitieren? Gerne können Sie folgende Quellenangabe nutzen:

Meyer, Lorena (2015): Automotive UX – Einflussfaktoren und Anforderungen an Anzeige- und Bedienkonzepte sowie Methoden zur Evaluierung, In: Forschungsbeiträge der eResult GmbH, URL: www.eresult.de/ux-wissen/forschungsbeitraege/einzelansicht/news/automotive-ux-einflussfaktoren-anforderungen-an-anzeige-und-bedienkonzepte-sowie-methoden-zur/

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