Aktive haptische Bedienelemente zur Interaktion mit Fahrerinformationssystemen

Die Arbeit befasst sich mit der optimierten Gestaltung der manuellen Bedieneinheit von Fahrerinformationssystemen. Die steigende Informationsdichte im heutigen Straßenverkehr resultiert zunehmend in einer starken Belastung des visuellen und auditiven Sinneskanals des Kraftfahrers. Es wurde versucht, durch die Verwendung eines in seinen haptischen Eigen-schaften frei programmierbaren, aktiven Joysticks als Multifunktionsbedienelement zusätzliche Information über den haptischen Sinneskanal zu übertragen. Dadurch soll die visuelle Ablenkung und die kognitive Beanspruchung bei Bedienung des Systems minimiert werden. Der Theorieteil beginnt mit der Einführung in die Begriffe amp;quot;Fahrer-Fahrzeug-Umwelt-Interaktionamp;quot;, amp;quot;Bedienelementamp;quot; und amp;quot;Fahrerinformationssystemamp;quot;. Anschließend werden grundlegende physiologische Aspekte der haptischen Wahrnehmung und der motorischen Fähigkeiten des Menschen besprochen. Analog werden die haptischen Eigenschaften von Bedien-elementen behandelt und ein Überblick über heutige Bedienelemente von Fahrerinformationssystemen sowie über relevante aktive haptische Bedienelemente gegeben. In der Arbeit wurde für den beschriebenen Joystick ein Bedien- und Anzeigekonzept für grundlegende Interaktionsaufgaben eines Navigationssystems wie Menüauswahl, Listenauswahl, Alphanumerische Eingabe und Zieleingabe über Karte entwickelt. In insgesamt sechs Probandenexperimenten wurden Bedien- und Anzeigevarianten im Hinblick auf Bedienperformanz und Ablenkungswirkung evaluiert und kontinuierlich optimiert. Die Experimente wurden im MMI-Fahrsimulator der Daimler Chrysler-Forschung sowie in einem Versuchsfahrzeug auf der Straße durchgeführt. Die gefundenen Ergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen: Große Betätigungskräfte und ein auf den Betätigungsweg bezogen später Druckpunkt unterstützen am besten die Erkennbarkeit einer erfolgten Betätigung durch Auslenken des Joysticks unabhängig von der Bedienrichtung. Der Vergleich des Joysticks mit einem aktiven haptischen Schiebesteller ergab, dass die Bedienart Schwenken unter Betrachtung der oben genannten Interaktionsaufgaben insgesamt besser geeignet ist für die Bedienung eines Fahrerinformationssystems. Für eine positionscodierte Alphanumerische Eingabe stellte sich die amp;quot;Qwertzamp;quot;-Anordnung der Buchstaben mit dem beschriebenen Bedienelement als am besten geeignet heraus. Die Bedienung des Navigationssystems mit einem Joystick mit variabler Haptik wurde mit der Bedienung mit einem Joystick mit konstanter Haptik in einem Simulator- und in einem Feldexperiment verglichen. Es ergaben sich keine signifikanten Vorteile, aber auch kein signifikanter Nachteil für variable Haptik. Demgegenüber schneidet variable Haptik bei subjektiven Bewertungen durchweg besser ab. Die Ergebnisse machen des Weiteren das Potenzial aktiver haptischer Bedienelemente zur Interaktion mit Fahrerinformations-systemen deutlich. So konnten bei zweidimensionalen Bedienaufgaben wie Zieleingabe über Karte oder Buchstabeneingabe signifikante Vorteile gegenüber dem passiven Be-dienelement festgestellt werden. Heutige technische Lösungen besitzen noch erhebliche Schwachstellen in der Qualität der erzeugten Haptik, z. B. bei der Simulation einer mechanischen Kulisse für Menüauswahlen. Zukünftige technologische Entwicklungen sollten daher die Qualität aktiver Haptik dahingehend verbessern. Dann erscheint es realistisch, dass die Vorteile frei programmierbarer Haptik überwiegen werden und dazu führen, dass aktive haptische Bedienelemente zur Interaktion mit Fahrerinformationssystemen - neben anderen möglichen Anwendungsbereichen im Fahrzeug - entwickelt und eingesetzt werden

Fahrkompetenz im Alter

Im Zuge der zunehmenden Mobilität erfährt das Thema der Fahrkompetenz im Alter und bei neurologischen Erkrankungen eine wachsende Relevanz. Hinsichtlich der diagnostischen Abklärung der Fahrfähigkeit sind einige Fragen offen, da Testverfahren oftmals ausschließlich an jüngeren, gesunden Probanden validiert werden. Der Bedeutung ausgewählter kognitiver, psychologischer und sensorischer Einzelfunktionen für die Vorhersage der Fahrleistung wird in dieser Studie nachgegangen. Mit einer Batterie standardmäßig eingesetzter Verfahren, die neben der Untersuchung von Seh-, Informationsverarbeitungs- und Aufmerksamkeitsleistungen auch eine Fahrt im Simulator sowie eine reale Fahrprobe umfassten, wurden jüngere und ältere Fahrer sowie Patienten mit erlittener Schädigung des Zentralnervensystems untersucht. Die Ergebnisse bestätigen den viel diskutierten Leistungsabfall der beiden Untersuchungsgruppen im Vergleich zu jüngeren Gesunden. Im Falle der Älteren lag der Fokus der Einschränkungen eher auf Prozessen der Informationsverarbeitungsgeschwindigkeit und der Fähigkeit, die Aufmerksamkeit auf mehrere Reize aufzuteilen, im Falle der Patienten standen motorische Einschränkungen sowie eine Beeinträchtigung der Erfassung eines visuellen Felds im Vordergrund. Die festgestellten spezifischen Schwächen fanden sich in den den jeweiligen Anforderung entsprechenden Skalen der Fahrverhaltens-beobachtung wieder. Allerdings fielen die testpsychologischen Daten vor allem für die Gruppe der Senioren negativer aus, als die tatsächliche Fahrerbeobachtung. Dies deutet auf das Greifen von kompensatorischen Strategien hin und spricht im Falle der Notwendigkeit einer diagnostischen Beurteilung für eine zusätzliche Durchführung von Fahrproben. Die Aussagekraft der verschiedenen diagnostischen Instrumente sowie die Relevanz von zentralen und peripheren Sehfunktionen wird diskutiert

Forschungsbericht in Erfüllung des Postulats 14.4077/Hefti

Digitale Brillen, deren prominenteste Vertreterin wohl Google Glass sein dürfte, stehen an der Schwelle, ein verbreitetes Konsumentenprodukt zu werden – spätestens dann, wenn sich das System auch mit vorhandenen Brillen kombinieren lässt. Als erweitertes Display eines Smartphones versprechen solche Systeme, Informationen «auf einen Blick» quasi nebenbei zu präsentieren, spontan Bilder und Filme der eigenen Umgebung festzuhalten und persönliche Textnachrichten ad hoc lesen und beantworten zu können. Die Integration ortsbezogener Informationen ermöglicht darüber hinaus – neben der Abbildung von Navigationsinformationen – den Einbezug lokaler Informationen, beispielsweise zu Sehenswürdigkeiten oder zu in der nahen Umgebung verfügbaren Produkten. Es dürfte nicht unwahrscheinlich sein, dass die Nutzung von digitalen Brillen auch während der aktiven Teilnahme am Strassenverkehr stattfindet, was folglich einen Einfluss auf das Verhalten im Strassenverkehr impliziert. Zu klären ist, welche Qualität diese Einwirkung besitzt und ob in der Gesamtbilanz von einer eher positiven oder negativen Wirkung auf die Verkehrssicherheit zu erwarten ist. Der Blick richtet sich dabei vorwiegend auf allfällige Effekte in der Rolle als Fahrzeuglenkende, Ableitungen mit Bezug auf den Langsamverkehr sind – eingeschränkt – jedoch möglich

Konzeption und Evaluation einer Nachbereitung zum Unfallpräventionsprogramm „Crash Kurs NRW“

Physikunterricht in der Schule wird oft als trocken und realitätsfremd empfunden. Um diesen Eindruck zu verändern, wird Physik in einem lebensweltbezogenen Kontext unterrichtet. Solche Kontexte müssen sorgfältig ausgewählt sein, sowohl von ihrer Bedeutung für Schüler und Schülerinnen her als auch von ihrer Eignung, physikalische Fachinhalte zu vermitteln. Ein möglicher Kontext für das Teilgebiet Mechanik ist das Umfeld des Straßenverkehrs. Seit mehreren Jahren gibt es in Nordrhein-Westfalen ein Verkehrsunfallpräventionsprogramm der Polizei namens „CrashKurs NRW“, welches in Schulen stattfindet. Vorhergehenden Studien zufolge sind schulische Nachbereitungen zu diesem Programm nützlich, wahrscheinlich sogar notwendig. Anhand dieser Studien wurden verschiedene Aspekte ausgewählt, welche dann in einer eigens entwickelten fächerübergreifenden Unterrichtsreihe nochmals aufgegriffen werden. Im Bereich Verkehrsphysik wurden hierbei im Sinne des Design-Based-Research Unterrichtsmaterialien erstellt, welche durch zwei Befragungen in Schulen weiterentwickelt wurden. Die Hauptbefragung fand über einen Zeitraum von drei Monaten an drei Schulen mit ungefähr 200 Schülern und Schülerinnen statt. Die Ergebnisse zeigen, dass mit einer angemessenen Nachbereitung nicht nur Inhalte des Physikunterrichts, sondern auch darüber hinausgehende gesellschaftliche Werte vermittelt werden können. Auch Grenzen einer solchen Unterrichtsreihe wurden hierbei sichtbar. In dieser Arbeit wird dargestellt, wie die Entwicklung einer solchen Unterrichtsreihe verläuft und welche Hinweise aus den Erfolgen und Misserfolgen, sowohl für weitere Iterationen als auch für vergleichbare Projekte, gezogen werden können

Die Verarbeitung von Komplex-Anaphern : Neurolinguistische Untersuchungen zur kognitiven Textverstehenstheorie

Zugleich gedruckt erschienen im Universitätsverlag der TU Berlin: ISBN 978-3-7983-2323-0Die Arbeit thematisiert die Verarbeitung von Komplex-Anaphern. Dieser Anaphern-Typ hat einen größeren Textabschnitt, der einen oder mehrere Sätze umfasst, als Antezedenten (Antezedensfeld) und bezeichnet abstrakte Entitäten (z.B. Sachverhalte oder Propositionen). In der Verarbeitung unterscheiden sich Komplex-Anaphern dadurch von NP-Anaphern, dass sie einen aktiven Konstruktionsprozess abstrakter komplexer Referenten initiieren, den sogenannten Komplexbildungsprozess. Als Resultat dieses Prozesses wird ein neuer Referent in der mentalen Textweltrepräsentation (dem Textweltmodell) etabliert. In der Arbeit wird dieser Komplexbildungsprozess im Rahmen einer kognitiven Textverstehenstheorie beschrieben. Weiterhin wird über die EEG-Messung ereigniskorrelierter Potenziale untersucht, ob der Komplexbildungsprozess ein neurophysiologisches Korrelat aufweist

Innovationsmanagement als soziale Praxis: grundlagentheoretische Vorarbeiten zu einer Organisationstheorie des Neuen

"Es gibt den Leib. Und: Ohne den Leib gibt es keine Innovationen. Genauer: Ohne den Leib gibt es weder soziale Praktiken des Innovationsmanagements noch solche des Innovierens, Produzierens, Konsumierens etc. Das sind die Antworten, die ich auf die Frage nach einer Zusammenfassung des Themas meiner Arbeit in zwei, drei Sätzen geben würde". Mit diesen Worten beginnt der Autor seine umfangreiche Studie, deren Gegenstand seit einigen Jahren wieder im Zentrum betriebs- und volkswirtschaftlicher Diskussionen steht: Innovationen und deren Management. Gefragt wird dann nach den Möglichkeiten, Anlässen und Orten zur "schöpferischen Zerstörung" (Schumpeter): Wie weiß man, wann (und wo) es sich lohnt, statt auf den gewohnten Standardablauf auf die Erkundung des Neuen und dessen - oft aufwändige - Implementierung zu setzen? Die geforderte Revision erfolgt aus einer phänomenologischen Perspektive. Einerseits müssen Modellierungen sozialen Handelns, sozialer Ordnung und sozialen Wandels neu konzipiert werden; andererseits muss bei der Gestaltung von Produkten und Dienstleistungen berücksichtig werden, welche leiblichen Akteure in welcher Art von Interaktion mit ihrer Umwelt diese Erzeugnisse hervorbringen und nutzen. In der Arbeit wird die Relevanz leiblicher Praxis und sozialer Praktiken insbesondere für die Entwicklung von Produkten, Technologien und Dienstleistungen demonstriert. Die gewonnenen Erkenntnisse werden dann auf die Gestaltung wirtschaftlichen Handelns übertragen. Anhand von Modellen aus der Hirn- und Kognitionsforschung sowie an konkreten Fallbeispielen wird deutlich gemacht, was es heißt, wenn Menschen einen Sachverhalt oder eine neue Idee verstehen: "Verstehen kann nicht auf den Verstand oder eine andere mentale Entität reduziert werden - man muss es am eigenen Leib erfahren". (ICA2

Detektion und Regulation aktivierungsabhängiger visueller Verengung beim Fahrer. Eine empirische Forschungsarbeit zur Erfassung des Fahrerzustandes

Der Fahrerzustand der visuellen Verengung steht im Fokus. In vier Studien wurde demonstriert, dass ein u-förmiger Zusammenhang zwischen der visuellen Verengung und der Aktivierung des Fahrers besteht, welcher durch Musik reguliert werden kann. Daraufhin wurden Gestaltungsempfehlungen für ein Fahrassistenzsystem gegeben, das den Fahrerzustand der visuellen Verengung, mittels Blickregistrierung erfasst und durch eine Aktivierungsänderung reguliert