Disputationsvortrag
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Gestaltung zeit- und<br />
sicherheitskritischer<br />
Warnungen im Fahrzeug<br />
<strong>Disputationsvortrag</strong><br />
Dipl.-Psych. Nicola Fricke<br />
Zentrum Mensch-Maschine-Systeme<br />
Technische Universität Berlin
Überblick<br />
Ziele der Arbeit<br />
1. Ableitung von Gestaltungsvarianten für<br />
zeit- und sicherheitskritische<br />
Warnungen<br />
<br />
<br />
Theoretische Fundierung<br />
Empirische Überprüfung<br />
2. Beitrag zur Beurteilung von<br />
Kollisionswarnungen in frühen Phasen<br />
der Systementwicklung<br />
<br />
Methodische Herangehensweise<br />
2<br />
Juli 2009<br />
Gestaltung zeit- und sicherheitskritischer Warnungen im Fahrzeug<br />
Nicola Fricke
Theoretische Fundierung/Forschungsziel 1<br />
Semantische Anreicherung<br />
<br />
Bereitstellen fehlender, relevanter<br />
Information<br />
1. Art der Gefahr<br />
2. Positionierung der Gefahr<br />
Bedeutungshaltige Anreicherung<br />
Förderung einer schnellen und<br />
angemessenen Reaktion<br />
3<br />
Juli 2009<br />
Gestaltung zeit- und sicherheitskritischer Warnungen im Fahrzeug<br />
Nicola Fricke
Theoretische Fundierung/Forschungsziel 1<br />
Ansätze<br />
1. Art der Gefahr<br />
Ökologische Wahrnehmung (Gibson, 1979)<br />
<br />
Everyday listening / Auditory Affordances<br />
(Gaver, 1986; Stanton & Edworthy 1998 )<br />
Auditory Icons<br />
(Belz, 1997; Graham, 1999; Ho, et al., 2007)<br />
2. Positionierung der Gefahr<br />
Spatial cueing (Posner 1980; Styles, 2000s)<br />
Akustisch & Visuell<br />
4<br />
Juli 2009<br />
Gestaltung zeit- und sicherheitskritischer Warnungen im Fahrzeug<br />
Nicola Fricke
Methodische Herangehensweise/Forschungsziel 2<br />
Angemessene Evaluation<br />
<br />
Evaluation in angemessenen<br />
Untersuchungsszenarien<br />
<br />
<br />
Keine Aufklärung der Probanden über die<br />
Bedeutung der Warnungen<br />
Konfrontation mit der Gefahr<br />
Realistische Szenarien<br />
Bedeutungshaltige Ergebnisse (Tunnel, 1977)<br />
5<br />
Juli 2009<br />
Gestaltung zeit- und sicherheitskritischer Warnungen im Fahrzeug<br />
Nicola Fricke
Methodische Herangehensweise/Forschungsziel 2<br />
Forschungsplan<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Pilotstudie 1: Reaktionszeitexperiment<br />
(Auswahl akustischen Reizmaterials)<br />
Pilotstudie 2: Erfassung freier Assoziationen<br />
(Auswahl akustischen Reizmaterials)<br />
Pilotstudie 3: Überprüfung der räumlichen akustischen<br />
Informationsübermittlung<br />
Hauptstudie 1: Akustische SAW im Vergleich zu<br />
konventionellen Tonwarnungen<br />
Hauptstudie 2: Vergleich von akustischen und<br />
visuell-akustischen SAW<br />
6<br />
Juli 2009<br />
Gestaltung zeit- und sicherheitskritischer Warnungen im Fahrzeug<br />
Nicola Fricke
Methodische Herangehensweise/Forschungsziel 2<br />
Forschungsplan<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Pilotstudie 1: Reaktionszeitexperiment<br />
(Auswahl akustischen Reizmaterials)<br />
Pilotstudie 2: Erfassung freier Assoziationen<br />
(Auswahl akustischen Reizmaterials)<br />
Pilotstudie 3: Überprüfung der räumlichen akustischen<br />
Informationsübermittlung<br />
Hauptstudie 1: Akustische SAW im Vergleich zu<br />
konventionellen Tonwarnungen<br />
Hauptstudie 2: Vergleich von akustischen und<br />
visuell-akustischen SAW<br />
7<br />
Juli 2009<br />
Gestaltung zeit- und sicherheitskritischer Warnungen im Fahrzeug<br />
Nicola Fricke
Empirische Überprüfung/Forschungsziel 1<br />
Untersuchte Warntypen<br />
Studie II<br />
Identitäts-<br />
Orts-<br />
Signaltyp<br />
information<br />
information<br />
Ton - -<br />
Auditory Icon x -<br />
Ton + LEDs - x<br />
Auditory Icon + LEDs x x<br />
8<br />
Juli 2009<br />
Gestaltung zeit- und sicherheitskritischer Warnungen im Fahrzeug<br />
Nicola Fricke
Empirische Überprüfung/Forschungsziel 1<br />
Hauptstudie II<br />
2x2x2 between-subjects, N=160<br />
<br />
Faktoren:<br />
<br />
<br />
Akustischer Warntyp,<br />
Visuelle Komponente,<br />
<br />
<br />
Szenario-Sequenz.<br />
Abhängige Variablen:<br />
<br />
<br />
<br />
Bremsreaktionszeit,<br />
Abstand zum Kollisionsobjekt,<br />
Anzahl an Kollisionen.<br />
Abbildung : LED-Leiste (aus<br />
Mahlke et al., 2007)<br />
9<br />
Juli 2009<br />
Gestaltung zeit- und sicherheitskritischer Warnungen im Fahrzeug<br />
Nicola Fricke
Empirische Überprüfung/Forschungsziel 1<br />
Hypothesen<br />
1. Schnellere Reaktionen nach visuell-akustischer<br />
Informationsdarbietung<br />
2. Semantische Anreicherung führt zu schnelleren<br />
Reaktionen<br />
3. Erstmalige Szenario-Darbietung (Auto oder<br />
Fahrrad) führt zu verlangsamten Reaktionen<br />
10<br />
Juli 2009<br />
Gestaltung zeit- und sicherheitskritischer Warnungen im Fahrzeug<br />
Nicola Fricke
Empirische Überprüfung/Forschungsziel 1<br />
Simulator-Szenarien<br />
11<br />
Juli 2009<br />
Gestaltung zeit- und sicherheitskritischer Warnungen im Fahrzeug<br />
Nicola Fricke
Empirische Überprüfung/Forschungsziel 1<br />
Szenario-Sequenz<br />
1500<br />
Bremsreaktionszeit in ms<br />
1250<br />
1000<br />
750<br />
500<br />
250<br />
0<br />
Fahrrad - Auto<br />
F [2,121] = 22.88, p
Empirische Überprüfung/Forschungsziel 1<br />
Visuelle Komponente<br />
1500<br />
Bremsreaktionszeit in ms<br />
1250<br />
1000<br />
750<br />
500<br />
250<br />
0<br />
ohne LED<br />
F [2,121] = 4.80, p
Empirische Überprüfung/Forschungsziel 1<br />
Szenario-Sequenz<br />
2500<br />
2250<br />
Bremsreaktionszeit in ms<br />
2000<br />
1750<br />
1500<br />
1250<br />
1000<br />
750<br />
500<br />
250<br />
0<br />
Auto-Fahrrad<br />
Fahrrad-Auto<br />
F [1,149] = 38.85, p
Empirische Überprüfung/Forschungsziel 1<br />
Visuelle Komponente<br />
Bremsreaktionszeit in ms<br />
2500<br />
2250<br />
2000<br />
1750<br />
1500<br />
1250<br />
1000<br />
750<br />
500<br />
250<br />
0<br />
ohne LED<br />
mit LED<br />
F [1,149] = 19.03, p
Empirische Überprüfung/Forschungsziel 1<br />
Warntyp<br />
2500<br />
2250<br />
Bremsreaktionszeit in ms<br />
2000<br />
1750<br />
1500<br />
1250<br />
1000<br />
750<br />
500<br />
250<br />
0<br />
Auditory Icon<br />
Ton<br />
F [1,149] = 6.06, p
Empirische Überprüfung/Forschungsziel 1<br />
Warntyp<br />
100%<br />
Anzahl an Kollisionen in %<br />
80%<br />
60%<br />
40%<br />
20%<br />
14,71%<br />
29,58%<br />
0%<br />
Auditory Icon<br />
Ton<br />
Chi-SquareTest (x 2 = .04)<br />
17<br />
Juli 2009<br />
Gestaltung zeit- und sicherheitskritischer Warnungen im Fahrzeug<br />
Nicola Fricke<br />
17
Zusammenfassung<br />
Fazit<br />
<br />
Beide Szenarien:<br />
<br />
Eine visuell-akustische Darbietung führt zu<br />
kürzeren Reaktionszeiten im Vergleich zu einer<br />
rein akustischen Warnung (Hypothese 1).<br />
<br />
<br />
Die erstmalige Darbietung des jeweiligen<br />
Szenarios (Auto oder Fahrrad) führt zu<br />
verlängerten Reaktionen (Hypothese 3).<br />
Autoszenario:<br />
<br />
Die Darbietung einer semantisch angereicherten<br />
Warnung führt zu beschleunigten Reaktionen<br />
(Hypothese 2).<br />
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Juli 2009<br />
Gestaltung zeit- und sicherheitskritischer Warnungen im Fahrzeug<br />
Nicola Fricke
Relevanz/Forschungsziel 1<br />
Praktische Anwendung<br />
1. Gestaltungsvarianten für zeit- und<br />
sicherheitskritische Warnungen<br />
<br />
<br />
Verwendung räumlicher Auditory Icons als<br />
Kollisionswarnungen fraglich.<br />
Eine komplementäre multimodale Warnung<br />
ist zu bevorzugen.<br />
Für Frontalkollisionssituationen ist eine<br />
Kombination aus Bremsgeräusch und LED zu<br />
empfehlen.<br />
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Juli 2009<br />
Gestaltung zeit- und sicherheitskritischer Warnungen im Fahrzeug<br />
Nicola Fricke
Relevanz/Forschungsziel 2<br />
Praktische Anwendung<br />
2. Beurteilung von Kollisionswarnungen in<br />
frühen Phasen der Systementwicklung<br />
<br />
<br />
Aufgrund von Lerneffekten sollten nicht<br />
mehr als zwei kritische Szenarien verwendet<br />
werden.<br />
Evaluation durch Konfrontation mit der<br />
Gefahr ohne direkte Instruktion in<br />
Kollisionsszenarien.<br />
Liefert bedeutungshaltige, realistische<br />
Resultate.<br />
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Juli 2009<br />
Gestaltung zeit- und sicherheitskritischer Warnungen im Fahrzeug<br />
Nicola Fricke
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