Nutzerzentriertes Human-Machine-Interface

Systemkomponente


Das Gesamtziel des Vorhabens TANGO ist die Verbesserung des Nutzererlebnisses und der Akzeptanz von automatisierten Fahrfunktionen im Lkw. Dazu wurde ein neuartiges nutzerzentriertes HMI- und Cockpitkonzept entwickelt, welches sowohl die eigentliche Automatisierung, den Aufmerksamkeits- und Aktivitätsassistenten (AAA) sowie alle fahrzeugspezifischen Funktionen miteinander kombiniert.

Erlebbar ist das holistische HMI über eine Kombination aus visuellen, akustischen und haptischen Elementen, die dem Fahrer transparent und in Echtzeit den aktuellen Systemstatus und fahrzeugspezifische Informationen vermitteln. Die Bedien- und Anzeigeoberflächen des Lkws bestehen aus Cluster (Kombiinsturment), Headunit und einem zusätzlichem Tablet, das sich erst beim automatisierten Fahren nach SAE L3 vollständig aktiviert und dann zusätzliche Funktionen und Nebentätigkeiten anbietet. In dieser Phase dürfen Fahrer Nebentätigkeiten durchführen und dabei kann das Tablet auch aus der Halterung genommen werden.

Ein essentieller Bestandteil des HMIs ist der AAA, welcher als eine Art virtueller Beifahrer als Avatar mit dem Fahrer interagiert. Während der iterativen Entwicklung wurden unterschiedliche Ausprägungen des Avatars implementiert und untersucht. Es kamen sowohl abstrakte Icons als auch menschlich wirkende Avatare zum Einsatz.

Am Ende wurde ein abstrakter animierter Avatar ausgewählt. Außerdem wurden unterschiedliche sprachliche Charakterzüge für sicherheitskritische Aussagen (eher forsch) und Empfehlungen für Nebentätigkeiten (eher freundlich) umgesetzt.

Kombiinstrument, Headunit und Tablet des automatisierten Lkws

Die Fahrer haben zudem die Möglichkeit, Häufigkeit und Komplexität der Interaktion mit dem System zu konfigurieren, wobei sich dabei die Art bzw. Modalität der Ausgabe den Wünschen des Nutzers anpassen lässt. Sicherheitsrelevante Informationen werden jedoch stets an den Fahrer durchgestellt.

Hinsichtlich der automatisierten Fahrfunktion ist ein multimodales HMI Konzept für die transparente Übermittlung von Systemstatus und Zustandsübergängen essentiell. Der Fahrer kann bei Vorliegen geeigneter Bedingungen (Zone, in der automatisiertes Fahren möglich ist) selbständig die Fahraufgabe über spezielle Bedienelemente an die Automatisierung übergeben oder wieder aufnehmen. Außerdem gibt es systemgenerierte Events, die ein sofortiges Eingreifen des Fahrers erfordern und die durch das HMI eindeutig signalisiert und ermöglicht werden müssen (z.B. am Ende einer automatisierten Fahrtstrecke).

Mit Nutzertests konnte gezeigt werden, dass die gleichzeitige Verfügbarkeit einander funktional sehr ähnlicher automatisierter Fahrfunktionen (SAE L2 und SAE L3) zur Verwechslung beim Fahrer (sogenannte „Mode Confusion“) führen können. Daher ist der Systemstatus (System L2/L3 aktiviert vs. deaktiviert) für den Fahrer neben der Übernahmeaufforderung die wichtigste Information. Neben den Anzeigen in den Displays wurde daher zusätzlich ein Lichtband installiert, das je nach Status (SAE L2/3 und manuelle Fahrt) in verschiedenen Farben leuchtet.

Die Anzeige der Verfügbarkeitsdauer der automatisierten Fahrfunktionen ermöglicht ein vorausschauerndes Fahrerverhalten und es werden außerdem Informationen übermittelt, was das Fahrzeug aktuell sieht, plant und funktionsseitig ausführen kann.

Ein weiteres Nutzerbedürfnis stellt das Design der Innenkabine dar, welches auf potentiell neue Nebenaufgaben und Anforderungen des zukünftigen Fahrerarbeitsplatzes eingeht. Dazu wurden ein erweitertes Displaykonzept, ein beweglicher Fahrersitz, ein neuartiges Tischkonzept sowie die Interaktion über Sprache und Gestik in das Interieur integriert.

Bild: Visualisierung des Interfaces eines abstrakten und eines menschlich animierten Avatars
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