A peripheral warning system for vehicles: Is an LED-Array a suitable display for driving assistance systems?

In dieser Arbeit wurde eine neue Warnungsanzeige für Kraftfahrzeuge untersucht. Im Gegensatz zu klassischen Fahrerassistenzsystemen zur Gefahrenwarnung war diese nicht auf die Wahrnehmung aus dem Blickfokus, sondern über die visuelle Peripherie ausgelegt. Sie bestand aus einer eindimensionalen Leiste aus mehrfarbigen LEDs, die unter der Frontscheibe platziert wurde. Aufgrund der vereinfachten Darstellung wurden Botschaften nicht in Form von Symbolen und Text, sondern über Lichtbalken vermittelt. Diese Balken konnten in Größe, Farbe, Position, Helligkeit und Animation variieren. In sieben Studien wurden die Wirkung und das Potential der Anzeige, die Verkehrssicherheit zu erhöhen, hinsichtlich verschiedener Aspekte untersucht und bewertet, ob sich das Konzept als Fahrerassistenzsystem zum Einsatz im Straßenverkehr eignet. Vor dieser Arbeit gab es nur wenige Untersuchungen zur Wirkung einer Unscharfen Warnung im Kraftfahrzeug. Insgesamt fehlte eine ganzheitliche Betrachtung des Warnkonzeptes, welche die beteiligten menschlichen Verarbeitungsprozesse darstellt und systematisch die Wirkung einzelner Gestaltungsaspekte erforscht. Die vorliegende Arbeit setzt hier an, indem sie das Konzept zunächst auf einer sehr grundlegenden Ebene untersucht und sich dann Stück für Stück konkreten Anwendungsszenarien nähert. Auf diese Weise konnte mit der vorliegenden Arbeit ein umfassendes Profil der Wirkung einer Unscharfen Warnung erstellt werden. Es konnte gezeigt werden, dass die grundsätzlichen Voraussetzungen für den Einsatz einer Unscharfen Warnung im Automobil erfüllt werden. Die erarbeiteten Ergebnisse deuten darauf hin, dass die symbolfreie Darstellung, im Vergleich zu einer klassischen symbolhaften Warnung, bei gleich guter Wirkung die Fahrer weniger von der Straße ablenkt. Das neue Warnkonzept der Unscharfen Warnung besitzt somit das Potential, Fahrer im Vergleich zu klassischen Anzeigen zu entlasten und ihre Reaktionen zu verbessern.The thesis investigates a new driving assistance system for vehicles, more specifically, a visual warning system. This display differed from other typical systems in that it was designed to be perceived by the peripheral vision instead of a direct gaze towards it. It consisted of a one-dimensional array of multi-coloured LEDs which were placed under the windshield. Because of the simplistic design, the messages to the driver did not contain any symbols or text. They were solely created from bars of light. These light bars could differ in size, colour, position, brightness and animation. The potential to increase traffic safety and the impact of the display on the driver were investigated in seven studies. The generated knowledge was then used to evaluate whether the concept was fit for implementation in real traffic. In each of the studies, different aspects relevant for the task were investigated. Up until now there was only little research about the effects of LED arrays as displays for warning systems. Previous research generally lacked a holistic appraisal which describes the relevant aspects of human perception and the specific effects of different configurations of this kind of display. This thesis closes this gap by investigating the concept on a very basic level and then iterates towards more practical use cases. In this way, the thesis manages to provide a comprehensive profile of the impact of this LED array. It could be demonstrated that all necessary basic preconditions for the implementation of such a display in the car are met. The results indicate that a display without symbols and text can achieve the same advantages as a classic system with symbols, while distracting the driver less from the street. The new display system in form of an LED array thus has the potential to be less demanding of the driver than classic displays while still enhancing his reactions