Getrieben durch gesellschaftliche Veränderungen ist Mobilität im Begriff, sich von einem Produkt- zu einem Dienstleistungsgeschäft zu wandeln. Politik, Forschung und Wirtschaft sind bemüht, multi- und intermodales Verkehrsverhalten attraktiver und einfacher zu gestalten. Hierbei nehmen insbesondere die Formen des kollektivierten Individualverkehrs, wie das Car- oder BikeSharing, eine Schlüsselrolle ein. Erste organisatorische Lösungsansätze, den Wechsel zwischen verfügbaren Verkehrsmitteln zu optimieren, existieren bereits in Form lokal gebundener Mobilitätsplattformen. Diese Plattformen ermöglichen eine situativ optimale Routenplanung und -führung unter Verwendung eines oder mehrerer kombinierter Verkehrsmittel - bislang jedoch nur als Insellösungen innerhalb ihres jeweiligen Geltungsbereiches. Als Ergänzung solcher Mobilitätsplattformen ermangelt es vor allem eines technischen Lösungsansatzes, der einer Optimierung der Mensch-Maschine-Schnittstelle für die eingebundenen Verkehrsmittel im Kontext der besonderen Anforderungen des multi- und intermodalen Verkehrsverhaltens Rechnung trägt. So gilt insbesondere für Fahrzeuge, in denen herstellerspezifische Bedienkonzepte zum Einsatz kommen, dass Szenarien, die häufig wechselnde Benutzer ein und desselben Fahrzeuges beschreiben, einen bislang nur unzureichend bedachten Nutzungsfall darstellen. Im Zuge neuer Mobilitätskonzepte gewinnt ebendiese Art der Nutzung jedoch an Bedeutung, was neue Anforderungen an eine einfache und intuitive Bedienung der Fahrzeugfunktionen impliziert. Das Ziel dieser Arbeit besteht daher in der Entwicklung einer generischen und wieder verwendbaren Referenzarchitektur als Grundlage und Blaupause für plattformunabhängige Mobilitätsprofile (Benutzerprofile) für beliebige adaptierbare Verkehrsmittel. Die Referenzarchitektur soll die Modellierung individueller, plattformunabhängiger Mobilitätsprofile sowie deren Übertragung an und deren Verarbeitung in einem Verkehrsmittel ermöglichen und darauf basierend eine automatisierte Justierung der Funktionen des Verkehrsmittels an die Wünsche und Präferenzen des Benutzers vornehmen. Dadurch sollen Zugänglichkeit und Gebrauchstauglichkeit der Mensch-Maschine-Schnittstelle in einem adaptierbaren Verkehrsmittel für den Nutzungskontext der gemeinschaftlichen Verkehrsmittelverwendung verbessert werden. Die Referenzarchitektur wird in der Arbeit auf das Verkehrsmittel Pkw angewandt und um eine prototypische Implementierung zum Nachweis der Machbarkeit erweitert. Die Implementierung erfolgt an einem Demonstrator aus realen Fahrzeugteilen mit einem Durchstoß der Umsetzung auf die Ebene ausgewählter Fahrzeugeinstellungen unter Einbeziehung realer Fahrzeugtechnik aus verteilten Steuergeräten, Gateways und Bussystemen.
Car manufacturers are eager to enhance the attractiveness of their products by increasing the amount of features and functionalities available through the in-vehicle information system (IVIS). The purpose is not to fall too much behind the market for consumer electronics where development and innovation cycles are much faster. Connectivity solutions in particular could be a game changer as they allow car manufacturers to implement features into cars that have been reserved for mobile devices up to now. However, most of the new features (e.g. internet access, social media clients) do not assist drivers in their primary task, which is to safely maneuver the vehicle, but, on the contrary, increase the risk of distracting them as they require substantial manual adjustments of settings. Taking into consideration that sharing a vehicle with other people is a new context of use gaining in importance, scenarios in which a car providing numerous adjustable features is shared by many people with different likings and preferences call for a rethink of established ways of human-vehicle interaction. Hence, the overall goal of this thesis is to conceive and implement a simplification of human-vehicle interaction within the context of the use of shared vehicles. In order to provide a sound theoretical basis, the first two chapters of this thesis present an overview of the current state of (sustainable) urban mobility and describe the state of the art of human-vehicle interaction. Chapter 4 summarizes the resulting problems and narrows the goal of this thesis down to the development of a reference architecture for platform-independent user profiles (or mobility profiles) allowing the automatic personalization of vehicle settings (e.g. seat, mirror and navigation settings). To achieve this goal, chapter 5 introduces the results of a comprehensive requirement analysis that departs from concrete means of transport and focuses more generally on the platform-independent modeling of personalized settings. Based on the requirements, a reference architecture composed of seven different components is defined. The architecture allows users to create and edit their personal mobility profiles using an editor through which they can define their preferred settings for typical vehicle features. The user's data as well as the applications to handle it are hosted on a remote server. When using a vehicle, the mobility profile is exchanged between the server and the vehicle platform via the user's mobile device. Data exchange relies on a defined domain-specific exchange format. First, the thesis presents an overview of the reference architecture and its components. Then it specifies each component and its functionalities in detail. And finally, it defines the interaction between the components. While chapter 5 defines the architecture at an abstract, implementation-independent level, chapter 6 describes how to create the architecture for cars. It therefore examines which features of a car can be theoretically personalized automatically and whether the necessary settings can be modeled platform-independently or requires a platform-specific formalization. Additionally, chapter 5 defines the constraints on automated feature personalization. Based on this examination, the necessary adaptations and concretizations are described that allow the automatic personalization of car settings via a platform-independent mobility profile. Chapter 7 summarizes how the reference architecture is prototypically implemented on a hardware platform composed of real car parts in order to demonstrate the feasibility of the concept. Prior to the construction of the vehicle prototype, this chapter presents the results of a user survey that was conducted among frequent drivers who are used to frequently switching vehicles. Based on the survey results, a seat box with vehicle components was built allowing a realistic implementation of the architecture on a hardware platform including state-of-the-art vehicle technology such as distributed controllers, gateways and bus systems. The reference architecture developed in this thesis is an important step towards the simplification of human-vehicle interaction. Contrary to existing approaches in research and proprietary solutions in the industry (e.g. programmable car keys), the reference architecture for platform-independent mobility profiles represents for the first time a practicable solution that has been specially designed to meet the requirements originating from the new context of the use of shared vehicles.
Methodische Entwicklung einer Referenzarchitektur zur nutzeradaptiven Mensch-Maschine-Interaktion in Verkehrsmitteln mittels plattformunabhängiger Mobilitätsprofile
2014
156 Seiten, 43 Bilder, Quellen
Theses
German
Verkehrsmittel , Individualverkehr , Carsharing , Routenplanung , Geltungsbereich , Getriebe , Mensch-Maschine-Schnittstelle , Mobilität , Bedienung , Justierung , Gebrauchstauglichkeit , Machbarkeit , Fahrzeugtechnik , Steuergerät , Kommunikationsplattform , Japan , Automobilindustrie , Mietwagen , mobile Lösung , Internet-Zugriff , Verstellung , Social Media , mobiles Gerät , Informationssystem , Connectivity , Server , Anforderungsanalyse , Datenaustausch
Mensch-Maschine-Interaktion - Entwicklung von Benutzerschnittstellen
Automotive engineering | 2006
|Nutzergerechte Entwicklung der Mensch-Maschine- Interaktion von Fahrerassistenzsystemen
Springer Verlag | 2015
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