Schnittstellen für autonome Fahrzeuge gestalten

Mit dem Fortschritt der Technologie werden neue Systeme, die die digitale und physische Welt verbinden, immer häufiger. Dazu gehören Dinge wie Roboter und autonom fahrende Autos. Diese neuen Technologien schaffen spannende Möglichkeiten, bringen aber auch neue Herausforderungen mit sich. Ein wichtiger Bereich, der von diesen Veränderungen betroffen ist, ist, wie Menschen mit diesen Systemen interagieren. Es ist entscheidend, Schnittstellen zu entwerfen, die den Leuten helfen, automatisierte Fahrzeuge (AVs) zu verstehen und mit ihnen zu kommunizieren, insbesondere für Fussgänger, die sich die Strasse mit ihnen teilen.

Um bessere Schnittstellen zu gestalten, ist es wichtig, verschiedene Leute in den Entwurfsprozess einzubeziehen. Es gibt jedoch nur wenige dokumentierte Methoden und Werkzeuge, die verschiedene Interessengruppen, wie Ingenieure, Stadtplaner und Bürger, für eine effektive Zusammenarbeit zusammenbringen. Diese Arbeit stellt ein greifbares Multi-Display-Toolkit vor, das entwickelt wurde, um die Entwurfsforschung von AV-Fussgänger-Schnittstellen zu unterstützen.

#Das Toolkit

Das Toolkit kombiniert drei Hauptbestandteile: Computersimulationen, die auf mehreren Tablets angezeigt werden, physische Objekte, die Benutzer manipulieren können, und eine Konfigurations-App, die Echtzeitänderungen ermöglicht. Mit diesen Elementen können Benutzer interagieren und visualisieren, wie ein AV mit Fussgängern in verschiedenen Szenarien kommuniziert.

Das Toolkit ermöglicht es den Teilnehmern, dieselbe Umgebung aus verschiedenen Perspektiven zu sehen, wie beispielsweise aus der Vogelperspektive und aus der Sicht eines Fussgängers. Das hilft ihnen, den Kontext besser zu verstehen und macht den Entwurfsprozess ansprechender. Die Teilnehmer können auch ihre Blickwinkel ändern und sehen, wie die Veränderungen die Interaktionen in Echtzeit beeinflussen.

#Bedeutung des Kontexts im Design

Bei der Gestaltung von AVs ist es wichtig, den Kontext zu verstehen, in dem sie operieren. Passagiere und Fussgänger haben je nach Umgebung unterschiedliche Erwartungen. Zum Beispiel könnte sich das Verhalten eines AVs in einer belebten Strasse von dem in einem ruhigen Park unterscheiden. Indem man den Nutzern erlaubt, AV-Fussgänger-Interaktionen in mehreren Umgebungen zu erkunden, können Designer robustere Systeme schaffen, die verschiedene Szenarien berücksichtigen.

Die Nutzung des Multi-Display-Toolkits hilft den Teilnehmern, diese Interaktionen besser zu visualisieren und zu verstehen. Sie können verschiedene Situationen simulieren und schnell zwischen Perspektiven wechseln, was entscheidend ist, um zu bewerten, wie effektiv die Kommunikation eines AVs mit Fussgängern ist.

#Prototyping-Prozess

Prototyping ist ein wesentlicher Bestandteil jedes Entwurfsprozesses. Es ermöglicht Designern, Darstellungen ihrer Ideen zu erstellen und diese zu testen, bevor ein Endprodukt auf den Markt kommt. In diesem Fall dient das Toolkit als eine Form des Prototypings, die physische und digitale Elemente kombiniert, um den Entwurfsprozess zugänglicher und interaktiver zu gestalten.

Designer können Lichtmuster erstellen, die signalisieren, was der AV beabsichtigt zu tun. Mit dem Toolkit können sie diese Muster in realen Kontexten testen und sofortiges Feedback von Stakeholdern erhalten, die mit den Prototypen interagieren. Dieses Feedback hilft, die Designs auf eine sinnvolle und praktikable Weise zu verbessern.

#Kollaborative Entwurfssitzungen

Das Toolkit wurde in kollaborativen Entwurfssitzungen mit Gruppen von Experten aus verschiedenen Bereichen getestet. Diese Sitzungen beinhalteten, dass die Teilnehmer die AV-Fussgänger-Schnittstellen mithilfe des Multi-Display-Toolkits erkundeten und Feedback zu verschiedenen Entwurfsvorschlägen gaben.

Während dieser Sitzungen konnten die Teilnehmer den Entwurfskontext besser erfassen und Wege finden, effektiver zu kommunizieren. Die Präsenz von greifbaren Objekten ermöglichte es allen, sich intensiver mit dem Material auseinanderzusetzen. Sie konnten leicht verstehen, wie die Lichtmuster des AVs von Fussgängern wahrgenommen würden, indem sie mit den physischen Modellen interagierten.

Ausserdem zeigte sich in diesen Sitzungen, wie das Toolkit die Zusammenarbeit förderte. Die Leute konnten Ideen diskutieren, ihre Gedanken teilen und gemeinsam an effektiveren Schnittstellen arbeiten. Die Kombination aus greifbaren und digitalen Elementen förderte ein Gefühl von Teamarbeit, das es den Teilnehmern ermöglichte, auf den Ideen der anderen aufzubauen.

#Ergebnisse der Studie

Die Nutzung des greifbaren Multi-Display-Toolkits führte zu wertvollen Erkenntnissen über das Design von AV-Schnittstellen. Die Teilnehmer berichteten, dass die Verwendung des Toolkits ihnen half, den Gesamtzusammenhang besser zu verstehen und das Diskutieren von Designideen zu erleichtern. Das Toolkit erhielt auch positives Feedback zur Benutzerfreundlichkeit; auch wenn es anfänglich etwas Einarbeitungszeit benötigte, ermöglichte die ansprechende Natur des Designs den Teilnehmern, sich schnell anzupassen.

Die Teilnehmer bemerkten spezifische Aspekte, die ihr Erlebnis verbesserten. Die Möglichkeit, mehrere Perspektiven gleichzeitig zu sehen, zusammen mit den interaktiven Werkzeugen des Toolkits, schuf ein immersiveres Erlebnis. Dies führte zu reichhaltigeren Diskussionen über die Designkonzepte und einem besseren Verständnis dafür, wie AVs mit Fussgängern interagieren würden.

#Vorteile des Toolkit-Ansatzes

Das greifbare Multi-Display-Toolkit bietet mehrere Vorteile für das Design von Systemen wie AVs. Erstens fördert es die Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Interessengruppen und stellt sicher, dass verschiedene Perspektiven berücksichtigt werden. Das ist wichtig, um Schnittstellen zu schaffen, die für alle Beteiligten leicht zu verstehen und zu nutzen sind.

Zweitens verbessert das Toolkit den Prototyping-Prozess. Durch die Möglichkeit, schnelle Anpassungen vorzunehmen und Echtzeiteingaben zu erhalten, können Designer ihre Ideen effizienter weiterentwickeln. Dies reduziert die Zeit, die für Überarbeitungen benötigt wird, und ermöglicht es den Teams, sich auf die Entwicklung effektiver Lösungen zu konzentrieren, die den Bedürfnissen der Nutzer entsprechen.

Schliesslich schafft die Integration von physischen und digitalen Komponenten ein ansprechenderes Erlebnis. Die Teilnehmer können physische Objekte manipulieren, während sie die digitale Umgebung visualisieren, was zu einem tieferen Verständnis des bewerteten Designs führt. Dieses Gefühl der Immersion kann auch innovative Ideen inspirieren, die möglicherweise in traditionellen Entwurfsmethoden nicht auftauchen.

#Gelerntes

Im Laufe der Entwicklung und Testung des Toolkits sind mehrere Lektionen aufgekommen, die zukünftige Designprozesse leiten können:

• Mehrere Perspektiven zählen: Unterschiedliche Ansichten des Designs zu bieten, ermöglicht ein umfassenderes Verständnis des Kontexts. Die Teilnehmer fanden es nützlich, die Dinge sowohl aus der Sicht eines Fussgängers als auch eines AVs gleichzeitig zu sehen. Das hilft, zu berücksichtigen, wie Designentscheidungen verschiedene Nutzer beeinflussen.

• Engagement ist entscheidend: Aktive Teilnahme durch greifbare Objekte fördert eine stärkere Verbindung zum Entwurfsprozess. Die Teilnehmer fühlten sich mehr eingebunden, was offenere Diskussionen und kreatives Denken anregte. Die Nutzer engagiert zu halten, ist entscheidend für wertvolle Einsichten während der Entwurfsitzungen.

• Reaktionsfähigkeit des Prototyps: Die Fähigkeit, Parameter in Echtzeit zu ändern, wie Lichtfarben oder -muster, ermöglichte es den Teilnehmern, verschiedene Ideen schnell zu erkunden und basierend auf dem Feedback anzupassen. Diese Flexibilität ist entscheidend für ein erfolgreiches iteratives Design.

• Balance zwischen physisch und digital: Die Mischung aus physischen Prototypen und digitalen Simulationen erwies sich als effektiv. Während die physischen Modelle Klarheit in Bezug auf Designentscheidungen boten, erleichterten die digitalen Modelle dynamische Elemente wie Lichtmuster. Diese Balance ist entscheidend für die Schaffung umfassender Prototypen, die das beabsichtigte Nutzererlebnis vermitteln.

• Bedarf an Synchronisation: Eine Herausforderung war, sicherzustellen, dass die digitalen und physischen Elemente nahtlos zusammenarbeiteten. Es gab Momente, in denen dynamische Elemente nicht richtig ausgerichtet waren, was zu Verwirrung führen kann. Es müssen geeignete Synchronisationsroutinen eingerichtet werden, um diese Probleme zu beheben.

#Zukünftige Richtungen

Das Toolkit stellt einen vielversprechenden Ansatz für das Design nicht nur von AV-Fussgänger-Schnittstellen, sondern auch anderen Systemen dar, die in gemeinsamen Umgebungen operieren. Zukünftige Arbeiten können sich darauf konzentrieren, die Fähigkeiten des Toolkits zu erweitern, beispielsweise durch die Einführung weiterer greifbarer Objekte oder die Verbesserung der digitalen Simulationen, um unterschiedliche reale Kontexte besser widerzuspiegeln.

Die Entwicklung zusätzlicher Unterstützungswerkzeuge, die die Beteiligung der Teilnehmer am Entwurfsprozess erhöhen, kann ebenfalls von Vorteil sein. Dies könnte zu einem partizipativeren Ansatz führen, der es den Nutzern ermöglicht, Designs aktiv zu erstellen und zu testen, anstatt nur vorhandene Konzepte zu bewerten.

Darüber hinaus könnte fortlaufende Forschung untersuchen, wie dieses Toolkit für verschiedene Arten automatisierter Systeme jenseits von AVs angepasst werden kann. Beispielsweise könnten städtische Roboter, die bei verschiedenen Aufgaben helfen, ebenfalls von einem solchen kollaborativen Entwurfsansatz profitieren.

#Fazit

Die Einführung eines greifbaren Multi-Display-Toolkits bietet eine wertvolle Methode zum Design von Schnittstellen für automatisierte Fahrzeuge und ähnliche Systeme. Durch die Förderung der Zusammenarbeit und die Möglichkeit, Designideen in Echtzeit zu erkunden, verbessert das Toolkit das Verständnis dafür, wie diese Technologien mit ihrer Umgebung interagieren werden.

Die Erkenntnisse aus der Nutzung des Toolkits heben dessen Potenzial hervor, bessere, intuitivere Designs zu schaffen, die die Bedürfnisse verschiedener Interessengruppen berücksichtigen, was letztendlich zu benutzerfreundlicheren Technologien führt. Da die Automatisierung zunehmend in das städtische Leben integriert wird, werden Werkzeuge, die durchdachte, inklusive Designprozesse unterstützen, immer wichtiger, um Systeme zu schaffen, die das Erlebnis für alle Beteiligten verbessern.