Ultraschallbasierte taktile Feedbackgestaltung einer berührungslosen Mensch-Maschine-Schnittstelle unter Berücksichtigung des Nutzeralters

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Thomas Maier
• Fachliche Zuordnung: Arbeitswissenschaft, Ergonomie, Mensch-Maschine-Systeme
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 500499494

Der zunehmende Einsatz neuer Kommunikationstechnologien wie Blick-, Gesten- oder Sprachsteuerung im Konsum- als auch im Investitionsgüterbereich ermöglicht einen immer höheren Freiheitsgrad der Interaktion zwischen Mensch und Maschine. Gleichzeitig ist eine Zunahme von Funktionen und audiovisuellen Anzeigen bei einer Reduktion von physischen Stellteilen zu erkennen. Aufgrund ihrer direkten, intuitiven Manipulationsmöglichkeit und hohen Schnittstellenflexibilität, finden diese Technologien großen Anklang. Allerdings wird bei diesen Technologien einer der grundlegendsten Sinne des Menschen, die haptische Wahrnehmung, weitestgehend vernachlässigt. Das führt zu einer Erhöhung der Bedien-komplexität, woraus wiederum eine Überlastung des menschlichen Wahrnehmungs- und Informations-verarbeitungsvermögens, insbesondere in sicherheitsrelevanten Situationen, resultiert. Ein Grund dafür ist, dass Informationen technischer Produkte fast ausschließlich audiovisuell übertragen werden, obwohl weitere ungenutzte Wahrnehmungskanäle zur Verfügung stehen. In diesem Forschungsvorhaben soll der haptische Wahrnehmungskanal auf dessen Entlastungspotential untersucht werden, insbesondere unter Berücksichtigung des Nutzeralters, da dieser bis dato in der alternsgerechten Forschung weitgehend unbeachtet blieb. Der im Alter eintretende Wahrnehmungsverlust sowie die Abnahme der kognitiven und sensomotorischen Leistung sollen durch ein taktiles Feedback via Ultraschallwellen bei der Handgestenbedienung kompensiert werden. Anhand 6 Arbeitspaketen (AP) werden zunächst Informationsinhalte, die derzeit ausschließlich audiovisuell transferiert werden, analysiert und taktile Kodierungsmöglichkeiten für einen taktilen Slider unter Berücksichtigung der kognitiven und sensomotorischen Alterungsprozesse abgeleitet. Im Rahmen zweier Probandenstudien (AP 2) werden an zwei Versuchsgruppen (Alt und Jung) Basisparameter sowie taktile Kodierungsmöglichkeiten zur Informationsübertagungsmöglichkeit via taktilem Feedback untersucht. In der anschließenden Synthesephase (AP 3) werden die taktilen Kodierungs-parameter hinsichtlich deren Unterstützungswirkung geclustert und Bedienszenarien zugeordnet. Diese Bedienszenarien werden in einer abschließenden Studie (AP 4) im Fahrzeug-Ergonomie-Prüfstands des IKTD evaluiert. Dabei führen die Probanden die Stellaufgabe einmal mit reinem visuellen Feedback und einmal mit unterstützendem taktilen Feedback aus. In AP 5 erfolgt die Ableitung und Formulierung der Gestaltungsrichtlinien unter Berücksichtigung der Studienergebnisse und der sensorischen und kognitiven Eigenschaften der Versuchsgruppen, um diese für Entwickler und Designer festzuhalten. Im letzten Arbeitspaket (AP 6) erfolgt dann die Veröffentlichung der Forschungsergebnisse auf nationalen und internationalen Konferenzen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen