Gestaltung zeit- und sicherheitskritischer Warnungen im Fahrzeug

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1 Gestaltung zeit- und sicherheitskritischer Warnungen im Fahrzeug Disputationsvortrag Dipl.-Psych. Zentrum Mensch-Maschine-Systeme Technische Universität Berlin

2 Überblick Ziele der Arbeit 1. Ableitung von Gestaltungsvarianten für zeit- und sicherheitskritische Warnungen Theoretische Fundierung Empirische Überprüfung 2. Beitrag zur Beurteilung von Kollisionswarnungen in frühen Phasen der Systementwicklung Methodische Herangehensweise 2

3 Theoretische Fundierung/Forschungsziel 1 Semantische Anreicherung Bereitstellen fehlender, relevanter Information 1. Art der Gefahr 2. Positionierung der Gefahr Bedeutungshaltige Anreicherung Förderung einer schnellen und angemessenen Reaktion 3

4 Theoretische Fundierung/Forschungsziel 1 Ansätze 1. Art der Gefahr Ökologische Wahrnehmung (Gibson, 1979) Everyday listening / Auditory Affordances (Gaver, 1986; Stanton & Edworthy 1998 ) Auditory Icons (Belz, 1997; Graham, 1999; Ho, et al., 2007) 2. Positionierung der Gefahr Spatial cueing (Posner 1980; Styles, 2000s) Akustisch & Visuell 4

5 Methodische Herangehensweise/Forschungsziel 2 Angemessene Evaluation Evaluation in angemessenen Untersuchungsszenarien Keine Aufklärung der Probanden über die Bedeutung der Warnungen Konfrontation mit der Gefahr Realistische Szenarien Bedeutungshaltige Ergebnisse (Tunnel, 1977) 5

6 Methodische Herangehensweise/Forschungsziel 2 Forschungsplan Pilotstudie 1: Reaktionszeitexperiment (Auswahl akustischen Reizmaterials) Pilotstudie 2: Erfassung freier Assoziationen (Auswahl akustischen Reizmaterials) Pilotstudie 3: Überprüfung der räumlichen akustischen Informationsübermittlung Hauptstudie 1: Akustische SAW im Vergleich zu konventionellen Tonwarnungen Hauptstudie 2: Vergleich von akustischen und visuell-akustischen SAW 6

7 Methodische Herangehensweise/Forschungsziel 2 Forschungsplan Pilotstudie 1: Reaktionszeitexperiment (Auswahl akustischen Reizmaterials) Pilotstudie 2: Erfassung freier Assoziationen (Auswahl akustischen Reizmaterials) Pilotstudie 3: Überprüfung der räumlichen akustischen Informationsübermittlung Hauptstudie 1: Akustische SAW im Vergleich zu konventionellen Tonwarnungen Hauptstudie 2: Vergleich von akustischen und visuell-akustischen SAW 7

8 Empirische Überprüfung/Forschungsziel 1 Untersuchte Warntypen Studie II Identitäts- Orts- Signaltyp information information Ton - - Auditory Icon x - Ton + LEDs - x Auditory Icon + LEDs x x 8

9 Empirische Überprüfung/Forschungsziel 1 Hauptstudie II 2x2x2 between-subjects, N=160 Faktoren: Akustischer Warntyp, Visuelle Komponente, Szenario-Sequenz. Abhängige Variablen: Bremsreaktionszeit, Abstand zum Kollisionsobjekt, Abbildung : LED-Leiste (aus Mahlke et al., 2007) Anzahl an Kollisionen. 9

10 Empirische Überprüfung/Forschungsziel 1 Hypothesen 1. Schnellere Reaktionen nach visuell-akustischer Informationsdarbietung 2. Semantische Anreicherung führt zu schnelleren Reaktionen 3. Erstmalige Szenario-Darbietung (Auto oder Fahrrad) führt zu verlangsamten Reaktionen 10

11 Empirische Überprüfung/Forschungsziel 1 Simulator-Szenarien 11

12 Empirische Überprüfung/Forschungsziel 1 Szenario-Sequenz 1500 Bremsreaktionszeit in ms Fahrrad - Auto F [2,121] = 22.88, p<.01 Auto-Fahrrad 12 12

13 Empirische Überprüfung/Forschungsziel 1 Visuelle Komponente 1500 Bremsreaktionszeit in ms ohne LED F [2,121] = 4.80, p<.05 mit LED 13 13

14 Empirische Überprüfung/Forschungsziel 1 Szenario-Sequenz ms Bremsreaktionszeit in Auto-Fahrrad Fahrrad-Auto F [1,149] = 38.85, p<

15 Empirische Überprüfung/Forschungsziel 1 Visuelle Komponente ms Bremsreaktionszeit in ohne LED mit LED F [1,149] = 19.03, p<

16 Empirische Überprüfung/Forschungsziel 1 Warntyp ms Bremsreaktionszeit in Auditory Icon Ton F [1,149] = 6.06, p<

17 Empirische Überprüfung/Forschungsziel 1 Warntyp 100% in % Anzahl an Kollisionen 80% 60% 40% 20% 14,71% 29,58% 0% Auditory Icon Ton Chi-SquareTest (x 2 =.04) 17 17

18 Zusammenfassung Fazit Beide Szenarien: Eine visuell-akustische Darbietung führt zu kürzeren Reaktionszeiten im Vergleich zu einer rein akustischen Warnung (Hypothese 1). Die erstmalige Darbietung des jeweiligen Szenarios (Auto oder Fahrrad) führt zu verlängerten Reaktionen (Hypothese 3). Autoszenario: Die Darbietung einer semantisch angereicherten Warnung führt zu beschleunigten Reaktionen (Hypothese 2). 18

19 Relevanz/Forschungsziel 1 Praktische Anwendung 1. Gestaltungsvarianten für zeit- und sicherheitskritische Warnungen Verwendung räumlicher Auditory Icons als Kollisionswarnungen fraglich. Eine komplementäre multimodale Warnung ist zu bevorzugen. Für Frontalkollisionssituationen ist eine Kombination aus Bremsgeräusch und LED zu empfehlen. 19

20 Relevanz/Forschungsziel 2 Praktische Anwendung 2. Beurteilung von Kollisionswarnungen in frühen Phasen der Systementwicklung Aufgrund von Lerneffekten sollten nicht mehr als zwei kritische Szenarien verwendet werden. Evaluation durch Konfrontation mit der Gefahr ohne direkte Instruktion in Kollisionsszenarien. Liefert bedeutungshaltige, realistische Resultate. 20