Mensch-Maschine-Interaktion
de2014-05 InterHapt
InterHapt: Interaktionsuntersuchungen für haptisches Feedback elektronischer Eingabegeräte
Mit berührempfindlichen Bildschirmen (Touchscreens) werden Informationen nicht nur angezeigt, sondern können am gleichen Ort auch manipuliert werden. Damit ist es möglich, komplexe Interaktionen auf kleiner Fläche auszuführen und zu geringen Kosten flexibel zu bleiben. Gleichzeitig geht aber das von mechanischen Tasten gewohnte Gefühl, die über den Tastsinn vermittelte Rückmeldung, verloren. Besonders die Menschen, die im Laufe ihres Lebens Fertigkeiten an mechanischen Bedienelementen entwickelt haben, beispielsweise beim Maschineschreiben, sind hier benachteiligt. Aber auch in anderen Fällen ist die Benutzung an einer glatten, unbeweglichen Oberfläche schwieriger als durch mechanische Tasten, was sich in geringerer Eingabegeschwindigkeit und höherer Fehlerrate ausdrückt.
Um diesem Problem zu begegnen, wird derzeit eine fühlbare Rückmeldung in Form von Vibrationen künstlich erzeugt. Obwohl damit eine einfache haptische Rückmeldung schon eingesetzt wird, fehlen Empfehlungen zur Gestaltung einer aufgabenangemessenen, erwartungskonformen und an bewährte mechanische Vorbilder angepasste Form der haptischen Rückmeldung.
Im Projekt InterHapt wurde die menschliche Wahrnehmung bezüglich haptischer Empfindungen und die technischen Möglichkeiten zur Erzeugung haptischer Rückmeldungen empirisch untersucht. Dazu wurden unterschiedliche Szenarien entworfen, Laborexperimente zur Eingabe an stationären und mobilen berührempfindlichen Bildschirmen aufgebaut und mit verschiedenen Formen haptischer Rückmeldung ausgestattet. Die subjektive Beurteilung durch Versuchspersonen und objektiv ermittelte Verhaltens- und Leistungsdaten von Versuchspersonen dienten zur Bewertung der Formen der Rückmeldung.
Schließlich wurden aus den experimentellen Ergebnissen Gestaltungsempfehlungen abgeleitet, die stationäre Systeme für Experten (zum Beispiel Kassensysteme) und für Durchschnittsnutzer (beispielsweise Fahrkartenautomaten) umfassen. Auch Mobilgeräte wie Smartphones werden von den Gestaltungsempfehlungen abgedeckt. Damit wurden Wissenslücken über menschliche Eigenschaften in der haptischen Wahrnehmung geschlossen und Grundlagen für die spätere weitere Umsetzung in anwendungsbezogenen Forschungsprojekten geschaffen. Die schon jetzt als multimodal bezeichneten visuellen und auditiven Schnittstellen heutiger interaktiver Systeme lassen sich in Zukunft um eine weitere sinnvolle Modalität ergänzen. Durch einen frühzeitig eingeleiteten Dialog mit Anwendern und Umsetzungspartnern sowie einen abschließenden Workshop wurde der Transfer der Projektergebnisse sichergestellt.
Am Projekt beteiligte Wissenschaftler
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ludger Schmidt
Dr.-Ing. Bernd-Burkhard Borys
Martin Seeger, M. Sc.
Tobias Stein, M. Sc.
Förderung und Laufzeit
Bundesministerium für Bildung und Forschung, 5 / 2014 - 10 / 2015
Weitere Informationen zum Projekt
Darstellung von Flugparametern in der visuellen Peripherie am Beispiel der Entwicklung von Hubschraubercockpits
Darstellung von Flugparametern in der visuellen Peripherie am Beispiel der Entwicklung von Hubschraubercockpits
Hubschrauber werden für Arbeitseinsätze verwendet, bei denen der visuelle Fokus des Piloten außerhalb des Cockpits liegt. Die Cockpitinstrumente, die gleichzeitig beobachtet werden müssen liegen damit in der visuellen Peripherie.
In dieser Arbeit wurde ein neuer Ansatz entwickelt, mit dem Systemparameter eines Hubschraubers im peripheren visuellen Feld dargestellt werden können. Dazu werden dynamische Komponenten verwendet. Es wird eine Größen- und eine Bewegungsmusterklassifikation vorgenommen. In Simulatorexperimenten wurde nachgewiesen, dass die Wahrnehmung von peripher angeordneten Informationen durch die neuartigen dynamischen Anzeigenkomponenten deutlich verbessert wird.
Aktive Berufspiloten wurden in die Gestaltung, Verfeinerung und Validierung des Anzeigenkonzeptes einbezogen. Auf Grund der Ergebnisse ist zu erwarten, dass die Diagnose von Fehlern im Cockpit von Hubschraubern erleichtert werden kann und die Verteilung der notwendigen Informationen auf das gesamte visuelle Feld ermöglicht wird.
Doktorand
Dr.-Ing. Jörg-O. Hartz, 1997