EP1763806A2 - Simulationssystem und simulationsverfahren für die untersuchung der bedienbarkeit eines transportmittels - Google Patents

Simulationssystem und simulationsverfahren für die untersuchung der bedienbarkeit eines transportmittels

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Publication number
EP1763806A2
EP1763806A2 EP05782180A EP05782180A EP1763806A2 EP 1763806 A2 EP1763806 A2 EP 1763806A2 EP 05782180 A EP05782180 A EP 05782180A EP 05782180 A EP05782180 A EP 05782180A EP 1763806 A2 EP1763806 A2 EP 1763806A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
simulation
task
primary
data set
operator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05782180A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Leon Urbas
Sandro Leuchter
Dirk Schulze-Kissig
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Technische Universitaet Berlin
Original Assignee
Technische Universitaet Berlin
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Technische Universitaet Berlin filed Critical Technische Universitaet Berlin
Publication of EP1763806A2 publication Critical patent/EP1763806A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/15—Vehicle, aircraft or watercraft design
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation

Definitions

  • the invention relates to a simulation system according to the Oberbe ⁇ handle of claim 1 and a simulation method according to the preamble of claim 14th
  • means of transport such as motor vehicles, aircraft or ships
  • the primary requirements for operation have grown, as the handling of the traffic is becoming increasingly complex.
  • the primary task in the operation of a means of transport is in particular understood to mean everything that is connected with the immediate actions of an operator in the control of the means of transport by the traffic. Applied to a motor vehicle, these are e.g. the demands made on an operator when cornering or overtaking maneuvers are required.
  • Secondary tasks include e.g. the operation of devices inside the vehicle that have comfort or information tasks.
  • infotainment systems or dialog systems can be referred to as infotainment systems or dialog systems. These include e.g. Navigation or audio and / or telecommunication systems in the means of transport to be served during transport.
  • simulation systems have been developed in which the secondary task is performed e.g. with GOMS models, which are described in detail below.
  • the primary task e.g. the requirements for a driver of a car when overtaking, was previously reflected by very detailed and elaborate models, so that the total cost of modeling was very high.
  • a simple overtaking maneuver is broken up into a variety of individual actions (e.g., decisions to initiate or cancel the overtaking maneuver, hand and foot motor actions, roadway monitoring).
  • This level of detail makes the modeling of the primary task so complex that the creation of models, and thus the solution of the overall task, becomes very time-consuming.
  • this representation of the primary task is not suitable to ensure interference with a secondary task in a simple form.
  • the present invention has for its object to provide a simulation system with which the effect of infotainment systems or dialogue systems in means of transport can be examined more easily.
  • At least one secondary data record has data relating to at least one secondary task, in particular the Operability of an infotainment system and / or dialogue system during the operation of the means of transport by the operator.
  • Primary and secondary data set are transmitted to a simulation means, wherein the simulation means automatically determines the influence of at least one primary task on execution of at least one secondary task depending on the primary and secondary data set and the simulation means displays and / or stores the simulation result as a data record.
  • the primary data set has data on the resources still available and / or on the occupancy duration and frequencies of the resource, wherein the resources are in particular visual, cognitive and / or motor. This can be used to assess the way in which the operator is claimed by the primary task.
  • the primary data set has at least one motion scenario of a means of transport, in particular at least one driving scenario of a motor vehicle as a pre-stored profile.
  • a typical driving scenario is e.g. an overtaking on a country road, which will be explained in more detail.
  • the primary data set has at least one resource profile for a typical journey of a motor vehicle on a highway, a country road and / or in city traffic. These scenarios differ in operator demand and allow a comprehensive audit.
  • at least one secondary data record has data relating to the functionality of the infotainment system.
  • a secondary data record on a blocking means which allows a simulation of the secondary task only if at least one predetermined condition, in particular a limit value for a load parameter of the primary task is met.
  • At least one secondary data record has data about the interruptibility, in particular the resumption of operators and sequences.
  • a time reorientation phase can be taken into account by deleting a resource of an operator for a limited time.
  • the influence of different simulation scenarios in particular different driving scenarios, can be determined by the simulation means.
  • the influence of time on the performance of the operator during the performance of at least one secondary task can be determined by the Sirnulationsstoff.
  • a detailed simulation of the secondary task is advantageously possible if the secondary data set has at least one GOMS model.
  • the simulation means has a memory for at least one conflict resolution rule, by means of which the automatic Combination of primary data set and secondary data set is controlled and automatically a result data record is generated or automatically an optimization strategy of an operator is simulated.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a known per se CPM-GOMS model
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of an embodiment of the simulation system according to the invention
  • FIG. 4 is a graphical representation of the occupancy of visual, cognitive and motor resources according to FIG. 3;
  • 5a to 5d are schematic representations of conflict resolution rules of the simulation means.
  • the aim of the simulations described below as an embodiment is to be able to make statements about the operability of new infotainment systems or dialog systems efficiently and even in the early stages of system development.
  • the operability is related to a selection of critical driving situations different demands on the attention of the driver.
  • the modeling will be expanded, thus developing a simulation system.
  • the method and the simulation system are then used as examples for the evaluation of prototypes of infotainment systems in motor vehicles.
  • driver information systems and other comfort functions when driving requires a shift away from the driving task (primary task) to the device control (secondary task).
  • secondary task During particularly demanding maneuvers or with high complexity of the service's user interface, too much (in terms of attention shift or duration) distraction could occur. Therefore, attention and other cognitive resources must be effectively distributed between primary and secondary tasks.
  • the distribution involves an interruption of actions of the operator in primary and secondary task. Depending on the nature of the action, an action is interruptible or not. Another action-specific feature is the return to the original activity after an interruption: actions can either continue at the termination point, return to an earlier entry point of a sub-activity may be necessary, or even additional sub-actions may be added.
  • the primary task is fixed here and determines the framework for the secondary tasks.
  • the GOMS method (Card et al., 1983; The Psychology of Human-Computer Interaction, Hillsdale, NJ Lawrence Erlbaum) is suitable for modeling the operation of interactive devices (Hamacher et al., Using formal methods for evaluating usability interactive devices, it + ti information technology and computer engineering, 44, pp, 49-55), ie also for the modeling of the infotainmaint and / or dialog systems in question here.
  • the operation is based on the elements
  • selection rules selection in the list above
  • the selection rules describe the possibilities that an operator has in the operation in order to achieve a specific goal.
  • a method then consists of a previously defined sequence of subdividings (operators) that can no longer be broken down.
  • Operators describe both motor activities (eg press button etc.) and cognitive ones Processes (eg remembering a value). Depending on the modeling goal, they can also summarize unresolved more complex actions (eg speaking a sentence).
  • the modeler defines the methods with their operator sequences, selection rules, and goals during modeling (Kieras 1999, A Guide to GOMS Model Usability Evaluation using GOMSL and GLEAN3, University of Michigan, available online at http://citceseer.nj.nec. com / david99guide.html (last accessed Feb 18, 2004)).
  • the GOMS method is used to store a model of the secondary task execution for the user interface of a new infotainment system or dialog system in a secondary data record 20.
  • resources are withdrawn from the GOMS model during the simulation.
  • Such resource extraction by the primary task is represented by a temporal modeling of cognitive, motor and / or visual actions.
  • a particular highway maneuver can be easily modeled as a resource profile that requires the operator's visual resource to be fully primed for 3 seconds every 2 seconds.
  • the visual resource is not available for other tasks.
  • a motor resource may be free for the secondary task during this time.
  • CPM-GOMS (John & Kieras cit op.) Contains such a resource model. Here operators can be executed in parallel if they occupy different resources.
  • CPM GOMS defines resources as shown in FIG visual perception, auditory perception, cognition, right hand, left hand, verbal utterance and eye movement,
  • Each operator has an execution time during which the occupied resource is used undivided.
  • Operators have logical dependencies in CPM-GOMS, which are used as constraints for optimal parallelization of the operator sequences in the resources.
  • resource profiles are introduced which, depending on the load, restrict the availability of the considered resources. On the one hand, this refers to the extent of the resource still available (static case), but also to occupancy durations and frequencies (dynamic case).
  • the primary tasks track following and tracking will repeat at frequent intervals the visual perception and the motor system.
  • Suitable editors allow the manual creation of these extended GOMS models (eg Wandmacher, J. (2002): GOMS Analyzes with GOMSED (Technical Report) Technical University Darmstadt, Institute of Psychology, Applied Cognitive Psychology), as well as the semiautomatic transformation of formal Specifications of the user interfaces of infotainment systems under development in models (Hamacher, Zieren et al., Op. Cit.).
  • a simulation means 30, determines from the primary data record 10 and the secondary data record 20 an output data record 40 which reflects the influence of the secondary task by the primary task for given driving situations.
  • the output data set 40 takes into account the temporal interference between primary and secondary task.
  • the syntax of the output data set 40 corresponds to that of the secondary data record 20.
  • at least a part of the output data record 40 can be used as an input means for another simulation.
  • infotainment systems can already be evaluated and compared in the early stages of development.
  • a cognitive model based on which systems can be formatively evaluated at an early stage of development, must have "set screws" on which the information processing resources available to the driver (ie the operator) (see Wickens, CD (1991): Processing Resources and Attention: In: Diane L. Damos (Ed.), Multiple Task Performance (p.3-34), London: Taylor & Francis) can be adjusted according to the driving conditions as well as the degree of fatigue.
  • the derived cognitive model can be simulated for use in different primary task conditions (highway driving, city driving, highway) and driver states (fitness, working memory, cognitive load).
  • the parameters of available resources required for the simulation of the dual task in different driving situations, driver states as well as in different driving experience are recorded empirically and stored in the primary and secondary data sets 10, 20.
  • Safe driving also includes the acquisition and processing of visual information required for the driving task (Wickens, C, Gordon, S., & Liu, Y. (1998): An Introduction to Human Factors Engineering, New York, Addison Wesley & Longman).
  • the resource availability profile is stored in the primary data set 10 for different driving situations. Once the primary data set 10 has been determined, it can be reused so that time-consuming driving simulations of the primary task are avoided.
  • the primary data set 10 contains parameters for the difficulty of the driving scenarios used (1st independent variable), the degree of tiredness of the test subjects (2nd independent variable) as well as driver types (3rd independent variable).
  • the secondary task can be a speed-accuracy performance test or a Stroop abandonment. Both tests are characterized by high demands on both visual attention and resources of centralized control mechanisms (see the central executive at Baddeley, A.D. (1986): Working Memory, Oxford University Press.
  • a display is expected to have a stimulus to respond to as quickly as possible. It is important to ensure that fixation of the display is required to register the stimulus.
  • the performance of the participants in these tests (dependent variable) under dual-task conditions provide a central indicator of the level of central (cognitive) resources required for primary task processing:
  • Using eye tracking techniques also allows the temporal characteristics of the visual attention distribution between To record primary and secondary task. This is the duration and frequency of avoiding visual attention of the meant primary driving task. This pattern allows conclusions about when and to what extent visual attention resources are available for interaction with an infotainment system in different driving situations.
  • a comparison of the performance data when processing the secondary task between the conditions, as well as the comparison with the performance in a baseline condition (test performance without dual task condition) in turn provide information on how many central cognitive resources could be used in this case.
  • the data obtained during the investigation are transferred to a primary data record whose structure and function are described below.
  • the primary data set contains 10 information about
  • Resource profiles generally include a sequence of individual requests, as exemplified by FIGS. 3 and 4. On the basis of the resources different possibilities are presented to define the resource allocation. In Fig. 3 different resources and their occupancy are defined.
  • Fig. 4 the proportionate and temporal allocation of resources is graphed. It is clear that resource C (e.g., cognitive resource) is occupied for an interrupted period but then becomes free. Overall, resource C is occupied for 30% of the time.
  • resource C e.g., cognitive resource
  • Resource V (e.g., visual resource) has a regular interruption pattern, with a total availability of 50%.
  • the resource RH (e.g., right hand motorized resource) has a more complex pattern because the breaks and draws are different in length. All in all, 50% of the time is occupied by the resource.
  • This embodiment of the system according to the invention not only saves simulation time, but first enables efficient linking to a secondary data record 20. In the following it is shown how indicators for the interruptibility of the secondary task can be obtained,
  • the primary task now is to signal a stimulus presented acoustically at any time within a defined interval by pressing a button (position of the button: approximately steering wheel height, position of the system approximately as in the vehicle).
  • the secondary task here consists of calling certain functions of the infotainment system. The subjects are instructed; to respond to the target stimulus as soon as it appears and to interrupt the secondary task.
  • the timing of the interruption is varied (according to the performance of the acoustic stimulus).
  • the time at which a stimulus is presented is systematically varied depending on the interaction with the prototype (independent variable: e.g., signal immediately before an input, during an input, after an input).
  • Interruptibility indicators are the system state after interruption (which inputs have not yet been made) (dependent variable 1) and the duration between presentation of the sound and response behavior (keystroke). Based on the state of the system, it is possible to see what operations the subject performed after the performance of the sound (this can be interpreted as an indication of which operations were still to be performed), as well as the latency period between sound performance and response (dependent variable 2). Occur when performing a target stimulus during the execution of an operation has longer latencies than when presenting a target stimulus prior to performing an operation, this is an indication that this operation could not be interrupted.
  • the reentry point in the interaction after the interruption with the system provides an indication of which operators are interruptible.
  • the extension of the GOMS method for analyzing the distraction of a primary task with resource profiles that meet the requirement characteristic of the primary task promises the efficient use of simulation technology in the design of infotainment systems for the vehicle already in the early stages of development.
  • INTERRUPTIBLE (YES
  • operator / method can be aborted, i. if requested externally, the action will not be completed.
  • Method can not be resumed at break point.
  • - t method can be resumed at breakpoint if interruption does not last longer than t.
  • Method can be resumed on this operator when it is interrupted.
  • this interference is independent of the primary task, ie the same modeling of the Secondary task can be examined with very different modeling of the primary task (highway, country road, city traffic).
  • a transfer requires the recording of effective resource profiles of the primary task (possibly in different forms as in different driving situations) - this can be done with the design design described here.
  • a set of GOMS operators must be developed for the selected domain. These are either to be collected empirically or derived from known measures and validated.
  • Fig. 2 is shown schematically how the primary data set 10 and the secondary data set 20 cooperate.
  • the fixed primary data set 10 contains a typical resource profile, e.g. on a highway trip, a city trip and a trip on a highway incurred.
  • These driving scenarios incorporate typical activities (e.g., overtaking, turning, braking, starting, etc.) that together provide a realistic image of the attention an operator needs to perform the primary task. Conversely, it can be deduced from which resources are free to perform the secondary task.
  • the secondary task is modeled using a GOMS model, which can map the functionality of, for example, an infotainment system to a high degree of detail. This determines how long and at what intervals certain actions on the infotainment system occupy the operator's visual, cognitive and / or motor resources.
  • the primary data record 10 and the secondary data record 20 are evaluated together, wherein it is determined whether the fixed predetermined primary task (mapped by the primary data record 10) allows efficient use of the infotainment system.
  • the simulation means 30 automatically calculates a temporal occupancy model from the secondary data record 20.
  • This occupancy model is automatically combined with the prestored resource profile in the primary data set 10.
  • a new combined occupancy model is calculated according to the formulated assumptions about interruptibility, resumption, checkpoints in the secondary data set 20.
  • the output data set 40 thus contains information on when and where which resources conflict with each other and to what extent, i. A measure of usability is automatically generated.
  • the result is stored in the form of an output data record 40, which may consist of different sub-data sets.
  • such a simulation determines whether the primary and secondary tasks are compatible with each other without any further action by the operator.
  • conflict resolution rules are implemented in the simulation means, which map different adaptation strategies of an operator.
  • operators realize that a particular subtask of the secondary task is not solvable in the possible time, it uses various approaches to manage it.
  • One approach is to change the timing of the steps in the secondary task to accommodate the fixed primary task.
  • Another approach is to adapt the primary task, at least within certain limits, to the secondary task. Since in the present embodiment, the resource profile of the primary task is fixed, the conflict resolution rules ensure that moving certain subtasks within certain bounds (eg +/- 10% duration) is considered admissible.
  • the primary data record 10 and the secondary data record 20 are evaluated together, wherein it is determined whether the fixed predetermined primary task (mapped by the primary data record 10) permits efficient use of the infotainment system.
  • the simulation means 30 automatically calculates a temporal occupancy model from the secondary data record 20.
  • This occupancy model is automatically combined with the prestored resource profile in the primary data set 10. Controlled by conflict resolution rules, a new combined occupancy model is calculated in accordance with the assumptions about interruptibility and resumption formulated in the secondary data set 20.
  • the output data set 40 thus contains information on when and where which resources conflict with each other and to what extent, i. A measure of the serviceability of the information system described with the secondary data record 20 is automatically generated in the context of the primary task.
  • FIG. 5 shows the exemplary structure of a primary data record 10 and a secondary data record 20 used for the following FIGS. 5a-5d.
  • such a simulation determines whether the primary and secondary tasks are compatible with each other without any further action by the operator.
  • An example of a detected incompatibility is shown in Fig. 5a.
  • One approach is to adapt the primary task, at least within certain limits, to the secondary task.
  • a set of conflict resolution rules ensures that moving certain resource requests defined in the primary data set 10 within certain bounds (e.g., + 10% duration) is still considered admissible.
  • Fig. 5b is the application of a rule R100
  • rule R300 in addition to the rule sets described for automatically obtaining the temporal occupancy model, rule R300 is used, with the aid of which requirement-free intervals can be shortened.
  • the invention is not limited in its execution to the above-mentioned preferred embodiments. Rather, a number of variants are conceivable that of the simulation system according to the invention and the inventive Simulation method even with fundamentally different versions make use of.
  • the invention is not limited in its execution to the above-mentioned preferred embodiments. Rather, a number of variants are conceivable which make use of the simulation system according to the invention and the simulation method according to the invention also in fundamentally different embodiments.
  • simulation means 30 with conflict resolution rulesets for adapting the primary task (R1xx), minimizing the distraction (R2xx) and optimizing unused time periods (R3xx)

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Simulationssystem und ein Simulationsverfahren für die Untersuchung der Bedienbarkeit eines Transportmittels, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, durch einen Bediener, gekennzeichnet durch einen Primärdatensatz (10) mit einem fest vorgespeicherten Ressourcenprofil für die Lösung mindestens einer Primäraufgabe bei der Bedienung des Transportmittels durch den Bediener, mindestens einen Sekundärdatensatz (20) mit Daten betreffend mindestens eine Sekundäraufgabe, insbesondere die Bedienbarkeit eines Infotainmentsystem und / oder Dialogsystems während der Bedienung des Transportmittels durch den Bediener, wobei bei der Primärdatensatz (10) und der Sekundärdatensatz an ein Simulationsmittel (30) übertragen werden und das Simulationsmittel (30) in Abhängigkeit von Primär- und Sekundärdatensatz (10, 20) automatisch den Einfluss mindestens einer Primäraufgabe auf Ausführung mindestens einer Sekundäraufgabe ermittelt und das Simulationsmittel (30) das Simulationsergebnis als Datensatz Ausgabedatensatz (40) anzeigt und / oder speichert. Damit kann die Wirkung von Infotainmentsystemen oder Dialogsystemen in Transportmitteln einfacher untersucht werden.

Description

Beschreibung
Simulationssystem und Simulationsverfahren für die Untersuchung der Bedienbarkeit eines Transportmittels
Die Erfindung betrifft ein Simulationssystem nach dem Oberbe¬ griff des Anspruchs 1 und ein Simulationsverfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 14.
Die Bedienung von Transportmitteln, wie Kraftfahrzeugen, Flugzeugen oder Schiffen wird immer komplexer. Zum einen sind die primären Anforderungen an die Bedienung gewachsen, da die Bewältigung des Verkehrsgeschehens immer komplexer wird. Unter der Primäraufgabe bei der Bedienung eines Transportmittels wird dabei insbesondere alles verstanden, was mit den unmittelbaren Aktionen eines Bedieners bei der Steuerung des Transportmittels durch den Verkehr zusammenhängt. Angewandt auf ein Kraftfahrzeug sind dies z.B. die Anforderungen, die an einen Bediener gestellt werden, wenn eine Kurvenfahrt oder ein Überholmanöver bewältigt werden muss.
Andererseits wächst auch die Komplexität sekundärer Aufgaben, die einen Bediener des Transportmittels von der Lösung der Primäraufgabe ablenken könnten. Sekundäraufgaben schließen z.B. die Bedienung von Geräten im Inneren des Fahrzeugs ein, die Komfort- oder Informationsaufgaben haben. Zusammengefasst können solche Systeme als Infotainmentsysteme oder Dialogsysteme bezeichnet werden. Darunter fallen z.B. Navigations- oder Audio- und / oder Telekommunikationssysteme im Transportmittel, die während des Transportes bedient werden müssen.
Der Entwurf des Innenraums von Transportmitteln ist durch die Sekundäraufgaben wesentlich komplexer geworden, da die Wirkungen der zusätzlichen Geräte auf den Bediener während der Lösung der Primäraufgabe (z.B. dem Fahren) schwer vorhersagbar sind.
Zur Lösung dieses Problems sind Simulationssysteme entwickelt worden, bei denen die Sekundäraufgabe z.B. mit GOMS-Modellen, die weiter unten ausführlich beschrieben werden, modelliert wurden. Die Primäraufgabe, z.B. die Anforderungen an einen Fahrer eines Wagens beim Überholen, wurde bisher durch sehr detaillierte und aufwändige Modelle wiedergegeben, so dass der Gesamtaufwand der Modellierung sehr hoch war. So wird ein einfacher Überholvorgang in eine Vielzahl einzelner, Handlungen (z.B. Entscheidungen über die Einleitung oder das Abbrechen des Überholvorgangs, motorische Handlungen für Hände und Füße, Fahrbahnüberwachung) aufgebrochen. Dieser Detaillierungsgrad macht allein die Modellierung der Primäraufgabe so aufwändig, dass die Erstellung von Modellen, und damit die Lösung der Gesamtaufgabe sehr zeitaufwändig werden. Außerdem ist diese Darstellung der Primäraufgabe nicht geeignet, eine Interferenz mit einer Sekundäraufgabe in einfacher Form zu gewährleisten.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Simulationssystem zu schaffen, mit dem die Wirkung von Infotainmentsystemen oder Dialogsystemen in Transportmitteln einfacher untersucht werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Simulationssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Durch die feste Vorgabe des Primärdatensatzes mit einem fest vorgespeicherten Profil betreffend mindestens eine Primäraufgabe für die Bedienung des Transportmittels durch den Bediener ist es möglich, eine aufwändige Simulation der Primäraufgabe zu vermeiden.
Mindestens ein Sekundärdatensatz weist Daten betreffend mindestens eine Sekundäraufgabe auf, insbesondere die Bedienbarkeit eines Infotainmentsystems und / oder Dialogsystems während der Bedienung des Transportmittels durch den Bediener.
Primär- und Sekundärdatensatz werden an ein Simulationsmittel übertragen, wobei das Simulationsmittel in Abhängigkeit vom Primär- und Sekundärdatensatz automatisch den Einfluss mindestens einer Primäraufgabe auf Ausführung mindestens einer Sekundäraufgabe ermittelt und das Simulationsmittel das Simulationsergebnis als Datensatz anzeigt und / oder speichert.
Das Zusammenwirken von einfacher Primäraufgabe und Sekundäraufgabe erlaubt schnelle Überprüfung, ob die Sekundäraufgabe effizient gelöst werden kann.
Vorteilhafterweise weist der Primärdatensatz Daten über die noch zur Verfügung stehenden Ressourcen und / oder über die Belegungsdauer und -frequenzen der Ressource auf, wobei die Ressourcen insbesondere visuell, kognitiv und / oder motorisch sind. Damit kann beurteilt werden, in welcher Weise der Bediener durch die Primäraufgabe beansprucht ist.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Primärdatensatz mindestens ein Bewegungsszenario eines Transportmittels, insbesondere mindestens ein Fahrszenario eines Kraftfahrzeugs als vorgespeichertes Profil aufweist. Ein typisches Fahrszenario ist z.B. ein Überholvorgang auf einer Landstraße, der noch näher erläutert wird.
Mit Vorteil weist der Primärdatensatz mindestens ein Ressourcenprofil für eine typische Fahrt eines Kraftfahrzeugs auf einer Autobahn, einer Landstraße und / oder im Stadtverkehr auf. Diese Szenarien unterscheiden sich in der Beanspruchung des Bedieners und erlauben eine umfassende Prüfung. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist mindestens ein Sekundärdatensatz Daten betreffend die Funktionalität des Infotainmentsystems auf.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung weist ein Sekundärdatensatz ein Sperrmittel auf, das eine Simulation der Sekundäraufgabe nur zulässt, wenn mindestens eine vorbestimmte Bedingung, insbesondere ein Grenzwert für einen Belastungsparameter der Primäraufgabe, erfüllt ist.
Auch ist es vorteilhaft, wenn mindestens ein Sekundärdatensatz Daten über die Unterbrechbarkeit, insbesondere die Wiederaufnahme von Operatoren und Sequenzen aufweist.
Für die Untersuchung der Bedienung von Geräten im Transportmittel ist es vorteilhaft, wenn für die Verarbeitung mindestens eines Sekundärdatensatzes im Simulationsmittel eine zeitliche Reorientierungsphase durch eine zeitlich begrenzte Löschung einer Ressource eines Bediener berücksichtigbar ist.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn durch das Simulationsmittel der Einfluss unterschiedlicher Bewegungsszenarien, insbesondere unterschiedlicher Fahrszenarien ermittelbar ist. Gleichermaßen ist es vorteilhaft, wenn durch das Sirnulationsmittel der Einfluss der Zeit auf die Performanz des Bedieners während der Erfüllung mindestens einer Sekundäraufgabe ermittelbar ist.
Eine detaillierte Simulation der Sekundäraufgabe ist vorteilhafterweise möglich, wenn der Sekundärdatensatz mindestens ein GOMS-Modell aufweist.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist das Simulationsmittel einen Speicher für mindestens eine Konfliktresolutionsregel auf, mittels der die automatische Kombination von Primärdatensatz und Sekundärdatensatz gesteuert wird und automatisch ein Ergebnisdatensatz erzeugt wird oder automatisch eine Optimierungsstrategie eines Bedieners simuliert wird.
Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines an sich bekannten CPM-GOMS-Modells;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Simulationssystems;
Fig. 3 Beispiel eines Sourcecodes zur Modellierung der Primäraufgabe (Überholen) ;
Fig. 4 graphische Darstellung der Belegung visueller, kognitiver und motorischer Ressourcen gemäß Fig. 3;
Fig. 5, 5a bis 5d schematische Darstellungen von Konfliktresolutionsregeln des Simulationsmittels.
Im Folgenden werden die Komponenten einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Simulationssystems und die Schritte eines Simulationsverfahrens anhand einer Fahrsimulation eines Kraftfahrzeugs erläutert. Grundsätzlich kann die erfindungsgemäße Lehre aber auch auf andere Transportmittel, wie Flugzeuge oder Schiffe angewandt werden.
Die Einführung von neuen Dialogsystemen in ein Kraftfahrzeug birgt Gefahren. Insbesondere in kritischen Fahrsituationen darf die Bedienung eines solchen Dialogsystems oder Infotainmentsystems nicht zu stark oder zu lang von der Hauptaufgabe (Primäraufgabe), der Kraftfahrzeugführung, ablenken.
Im Folgenden wird daher die Anwendung einer Αusführungsforrα eines erfindungsgemäßen Simulationssystems zur modellgestützten Bewertung von Infotainmentsystemen und / oder Dialogsystemen im Kraftfahrzeug beschrieben, bei dem eine Erweiterung bestehender Ansätze (GOMS) und eine neuartige datentechnische Berücksichtigung der Parametrisierung der Primäraufgabe zum Einsatz kommen. Auch wenn die Erfindung in Verbindung mit einem GOMS Modell zur Beschreibung der Sekundäraufgabe verwendet wird, so ist grundsätzlich jede andere formalisierbare, hierarchische Aufgabenanalyse (z.B. State-Task Network) verwendbar.
Die Bewertung von Entwicklungen im Transportbereich geschieht aufgrund des breiten Einsatzes digitaler Konstruktionsunterlagen (CAD) bereits in frühen Phasen der Entwicklung kostengünstig mit Simulationen der physikalischen, technischen und physiologischen Gege¬ benheiten.
Die aktuelle Entwicklung geht dahin, auch Modelle menschlichen Verhaltens in Simulationen für die Produktbewertung einzusetzen (Jürgensohn et al.; Modelling Human Behaviour, A Must For Human Centered Automation in Transport Systems 7, BASYS 2000 - 4th IFIP / IEEE International Conference on Information Technology for Balanced Automation Systems in Manufacturing and Transportation, Berlin, Deutschland, 26-28. September 2000) .
Zielstellung der im Folgenden als Ausführungsform beschriebenen Simulationen ist es, Aussagen über die Bedienbarkeit neuer Infotainmentsysteme oder Dialogsystem effizient und bereits in frühen Phasen der Systementwicklung machen zu können. Die Bedienbarkeit wird in Bezug gesetzt zu einer Auswahl kritischer Fahrsituationen mit unterschiedlichen Anforderungen an die Aufmerksamkeit des Fahrers. Um dies zu erreichen, wird die Modellierung erweitert, und damit ein Simulationssystem entwickelt.
Die Methode und das Simulationssystem werden dann exemplarisch zur Bewertung von Prototypen von Infotainmentsystemen im Kraftfahrzeug eingesetzt.
Bevor die Funktion der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Simulationssystems dargestellt wird, wird auf den wissenschaftlichen Hintergrund der Erfindung eingegangen.
Die Bedienung von Fahrerinformationssystemen und anderen Komfortfunktionen beim Autofahren bedingt eine Abwendung der Aufmerksamkeit von der Fahraufgabe (Primäraufgabe) zur Gerätesteuerung (Sekundäraufgabe) . Während besonders anspruchsvoller Fahrmanöver oder bei hoher Komplexität der Benutzungsschnittstelle des Dienstes könnte es zu einer zu großen (in Bezug auf Aufmerksamkeitsverschiebung oder Dauer) Ablenkung kommen. Daher müssen die Aufmerksamkeit und andere kognitive Ressourcen effektiv zwischen Primär- und Sekundäraufgabe verteilt werden.
Die Verteilung bedingt eine Unterbrechung von Handlungen des Bedieners in Primär- und Sekundäraufgabe. Je nach Art der Handlung ist eine Aktion unterbrechbar oder nicht. Ein weiteres handlungsspezifisches Merkmal ist die Rückkehr zur ursprünglichen Tätigkeit nach einer Unterbrechung: Handlungen können entweder am Abbruchpunkt fortgesetzt werden, die Rückkehr zu einem früheren Einstiegspunkt einer Teilhandlung kann notwendig sein oder es sind sogar zusätzliche Teilhandlungen einzufügen.
Die Primäraufgabe ist hier fest vorgegeben und bestimmt den Rahmen für die Sekundäraufgaben.
Entwicklungen von Infotainmentsystemen müssen also so variiert werden, dass sowohl die Unterbrechbarkeit von erforderlichen Bedienhandlungen jederzeit möglich ist, als auch dass die Bedienung der Dienste durch die Unterbrechungen nicht wesentlich behindert wird.
Weiter unten wird die Modellierung der Primär- und Sekundäraufgabe anhand von Beispielen dargestellt.
Die GOMS-Methode (Card et al. (1983) ; The Psychology of Human-Computer Interaction. Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum) , eignet sich für die Modellierung der Bedienung interaktiver Geräte (Hamacher et al. Einsatz formaler Methoden zur Evaluierung der Gebrauchsfähigkeit interaktiver Geräte, it + ti Informationstechnik und Technische Informatik, 44, pp, 49-55), d.h. auch zur Modellierung der hier in Rede stehenden Infotainmaint und / oder Dialogsysteme.
Die Bedienung wird anhand der Elemente
Ziele (Goals) , Operatoren (Operators) , Methoden (Methods) und Auswahl (Selection)
formalisiert . Jede Tätigkeit, die innerhalb der Bedienbarkeit des interaktiven Gerätes liegt, dient der Erreichung eines Zieles. Um das Ziel zu erreichen, sind ggf. mehrere Wege (Methoden) denkbar. Um zwischen Zielerreichungsmethoden zu wechseln, werden Auswahlregeln (Selection in der obigen Auflistung) formalisiert, die aufgrund wahrgenommener Rückmeldungen oder anderer Bedingungen eine Methode aus- wählen. Die Auswahlregeln beschreiben die Möglichkeiten, die ein Bediener bei der Bedienung hat, um ein bestimmtes Ziel zu erreichen.
Eine Methode besteht dann aus einer vorher festgelegten Sequenz nicht mehr weiter zerlegbarer Teilhandlungen (Operatoren) . Operatoren beschreiben sowohl motorische Akti¬ vitäten (z.B. Button drücken etc.) als auch kognitive Prozesse (z.B. Erinnern eines Wertes) . In Abhängigkeit von dem Modellierungsziel können sie auch nicht weiter aufgelöste komplexere Handlungen (z.B. Sprechen eines Satzes) zusammenfassen.
Der Modellierer legt die Methoden mit ihren Operatorsequenzen, die Auswahlregeln und Ziele während der Modellerstellung fest (Kieras 1999, A Guide to GOMS Model Usability Evaluation using GOMSL and GLEAN3, University of Michigan. Online verfügbar unter http: //citceseer.nj .nec.com/david99guide.html (letzter Zugriff 18. Feb. 2004)) .
Der Formalismus ist vergleichsweise schnell zu erlernen, Modelle werden anhand von Aufgabenanalysen oder vorliegenden formalen Spezifikationen des interaktiven Gerätes erstellt (John & Kieras 1996, The GOMS Family of User Interface Analysis Techniques: Comparison and Contrast ACM Transactions on Computer Human Interaction, 3 (4), pp. 320-351; Hamacher et al. (2002) : Generierung normativer Benutzermodelle aus SDL-Spezifikationen.' In: Ruth Marzi, Vassilios Karavezyris, Heinz-Hermann Erbe & Klaus-Peter Timpe (Eds.), Bedienen und Verstehen. 4. Berliner Werkstatt Mensch-Maschine Systeme. 10,12:10.2001 (pp. 86-100) . Düsseldorf VDI-Verlag) .
Das Ergebnis von Simulationsläufen mit GOMS-Modellen sind Kennwerte über die Erlernbarkeit einer Aufgabe, die erwarteten Ausführungszeiten und Bedienfehlerraten (Kieras et al. 1995; GLEAN. A Computer-based Tool for Rapid GOMS Model Usability Evaluation of User Interface Designs. Proceedings of the ACM Symposium an User Interface Software and Technology 1995, pp. 91-100) .
Nimmt man diese Kennwerte als Maße für Effizienz und Effektivität, ist somit eine partielle Evaluation der Gebrauchstauglichkeit möglich (Hamacher et al. Einsatz formaler Methoden zur Evaluierung der Gebrauchsfähigkeit interaktiver Geräte, it + ti Informationstechnik und Technische Informatik, 44, pp, 49-55) .
Mit der GOMS-Methode wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Modell der Sekundäraufgabenerledigung für die Benutzungsschnittstelle eines neuen Infotainmentsystems oder Dialogsystems erstellt in einem Sekundärdatensatz 20 gespeichert. Um zu prüfen, wie gut die Sekundäraufgabe bei unterschiedlichen Anforderungen im Straßenverkehr ausgeführt werden kann, werden dem GOMS-Modell während der Simulation Ressourcen entzogen.
Operatoren benötigen zur Ausführung Ressourcen. In einer Verkehrsituation, in der eine bestimmte Ressource bereits von der Primäraufgabe besonders beansprucht wird, müssen diejenigen Operatoren der Sekundäraufgabe (bzw. Methoden, in denen diese Operatoren benutzt werden) häufiger unterbrochen werden, die ebenfalls dieser Ressource bedürfen. Dadurch können aus GOMS-Modellen zusätzliche Aussagen abgeleitet werden.
Ein solcher Ressourcenentzug durch die Primäraufgabe wird durch eine zeitliche Modellierung von kognitiven, motorischen und / oder visuellen Handlungen wiedergegeben. So kann ein bestimmtes Manöver auf der Autobahn sehr einfach als ein Ressourcenprofil modelliert werden, bei dem die visuelle Ressource des Bedieners alle 2 Sekunden für 3 Sekunden voll für die Primäraufgabe benötigt wird. In dieser Zeit steht die visuelle Ressource für andere Aufgaben nicht zur Verfügung. Wohl aber kann eine motorische Ressource während dieser Zeit für die Sekundäraufgabe frei sein.
CPM-GOMS (John & Kieras cit op . ) beinhaltet ein solches Ressourcenmodell. Hier können Operatoren parallel ausgeführt werden, wenn sie unterschiedliche Ressourcen belegen. CPM- GOMS definiert, wie in Fig. 1 dargestellt, die Ressourcen visuelle Wahrnehmung, auditive Wahrnehmung, Kognition, rechte Hand, linke Hand, verbale Äußerung und Blickbewegung,
Fig. 1 ist beispielhaft ein Ausschnitt eines CPM-GOMS Modells für die Bedienung einer Radarstation dargestellt (Wayne D. Gray & Deborah A. Boehm-Davis (2000); Cognitive Analysis of Dynamic Performance: Cognitive process analysis and modeling. Workshop Presented at the HFES/IEA-2000 Conference in San Diego, CA)
Jeder Operator hat eine Ausführungsdauer, während der die belegte Ressource ungeteilt genutzt wird. Operatoren haben in CPM-GOMS logische Abhängigkeiten, die als Einschränkungen zur optimalen Parallelisierung der Operatorsequenzen in den Ressourcen herangezogen werden.
Um zusätzlich die Charakteristik der Primäraufgabe berücksichtigen zu können, werden wie oben erwähnt im Rahmen dieser Erfindung Ressourcenprofile eingeführt, die je nach Beanspruchung die Verfügbarkeit der betrachteten Ressourcen einschränken. Das bezieht sich zum einen auf das Ausmaß, der noch zur Verfügung stehenden Ressource (statischer Fall) , aber auch auf Belegungsdauern und - frequenzen (dynamischer Fall) .
Während einer Kurvenfahrt werden beispielsweise die Primäraufgaben Spurverfolgung und Spurregelung wiederholt in kurzen Abständen die visuelle Wahrnehmung und das motorische System belegen.
Für die Berechnung von Ausführungsdauern unter der Bedingung der Primäraufgabe ist es nicht ausreichend, nur die Operatoren auf den Ressourcenbändern entsprechend dem gewählten Ressourcenprofil auseinander zu ziehen, sondern es müssen ggf. Operatoren unterbrochen werden und unterbrochene Operatoren und Operatoren-Sequenzen wiederholt worden. Die von Freed, M. A. und Remington, R. W. (GOMS, COMS+, and PDL. Working Notes of the AAAI 2000 Fall Symposium on Simulating Human Agents, Falmouth, MA) vorgestellte Sprachvariante GOMS+ erlaubt bereits die Spezifikation von Parallelität und Unterbrechbarkeit. Für Einsatzbereich gemäß der Erfindung sind zusätzliche Konstrukte notwendig. In einer erweiterten Notation ist neben der Unterbrechbarkeit insbesondere die Wiederaufnahme von Operatoren und Sequenzen auszudrücken.
Passende Editoren ermöglichen sowohl die manuelle Erstellung dieser erweiterten GOMS-Modelle (z.B. Wandmacher, J. (2002) : GOMS-Analysen mit GOMSED (Technical Report) Technische Universität Darmstadt, Institut für Psychologie, Angewandte Kognitionspsychologie) , als auch die semiautomatische Transformation von formalen Spezifikationen der Benutzungsschnittstellen von in der Entwicklung befindlichen Infotainmentsystemen in Modelle (Hamacher, Zieren et al. op. cit. ) .
Mit Bezug auf Fig. 2, ermittelt ein Simulationsmittel 30, das hier als Computerprogramm ausgebildet ist, aus dem Primärdatensatz 10 und dem Sekundärdatensatz 20 einen Ausgabedatensatz 40, der die Beeinflussung der Sekundäraufgabe durch die Primäraufgabe für gegebene Fahrsituationen wiedergibt. Der Ausgabedatensatz 40 berücksichtigt die zeitliche Interferenz zwischen Primär- und Sekundäraufgabe. Die Syntax des Ausgabedatensatzes 40 entspricht der des Sekundärdatensatzes 20. Damit kann mindestens ein Teil des Ausgabedatensatzes 40 als ein Eingabemittel für eine andere Simulation verwendet werden.
So wird berücksichtigt, wie oft Tätigkeiten unterbrochen werden, so dass eine Wiederaufnahme an einem früheren Punkt erforderlich wird, und wie lange dauert die Erfüllung der Sekundäraufgabe gesamt. Anhand solcher Daten können unterschiedliche Varianten von Infotainmentsystemen bereits in frühen Phasen der Entwicklung bewertet und verglichen werden.
Ein kognitives Modell, auf dessen Basis Systeme bereits in frühen Phasen der Entwicklung formativ evaluiert werden können, muss „Stellschrauben" aufweisen, an denen die dem Fahrer (d.h. dem Bediener) zur Verfügung stehenden Informationsverarbeitungsressourcen (vgl. Wickens, C. D. (1991) : Processing Resources and Attention. In: Diane L. Damos (Ed.), Multiple Task Performance (pp. 3-34) . London: Taylor & Francis) entsprechend den Fahrsituationen sowie des Müdigkeitsgrades eingestellt werden können.
Nach Durchführung einer Analyse der Infotainmentsystemnutzung kann das daraus abgeleitete kognitive Modell für den Einsatz in unterschiedlichen Primäraufgabenbedingungen (Autobahnfahrt, Stadtfahrt, Landstraße) und Fahrerzuständen (Fitness, Arbeitsgedächtnis, kognitive Belastung) simuliert werden. Die für die Simulation der Doppelaufgabe erforderlichen Parameter verfügbarer Ressourcen in unterschiedlichen Fahrsituationen, Fahrerzuständen sowie bei unterschiedlicher Fahrerfahrung werden empirisch erfasst und in den Primär- und Sekundärdatensätzen 10, 20 gespeichert.
Hierbei ist zunächst zu entscheiden, welche Ressourcen bei der Bewältigung der primären Fahraufgabe von zentraler Bedeutung sind. Michon (Michon, J. (1985), A critical view of driver behavior modeis. What do we know, what should we do? in Evans, L., and Schwing, X. (eds.), Human Behavior and Träffic Safety, Plenum) definierte drei Ebenen der Fahr¬ aufgabe.
Die strategische Ebene betrifft insbesondere die Fahraufgabe vorbereitende Tätigkeiten, wie etwa die Routenplanung, und wird daher im Rahmen dieser Erfindung keiner weiteren Betrachtung unterzogen.
Informationsverarbeitungsprozesse auf der taktischen und auf der operationalen Ebene weisen unterschiedliche Ressourcenanforderungen auf.
Auf der taktischen Ebene treten Entscheidungsprozesse bezüglich der Anpassung des Fahrverhaltens an die allgemeine Verkehrssituation in Erscheinung. Die Beanspruchung kognitiver Ressourcen sollte bei schwierigeren Verkehrssituationen erhöht, die für die Benutzung der Infotainmentsysteme zur Verfügung stehenden kognitiven Ressourcen entsprechend vermindert sein. Im GOMS-Modell würde, wie oben ausgeführt, eine erhöhte Beanspruchung kognitiver Ressourcen durch die Primäraufgabe das Ausmaß der für die Ausführung kognitiver Operatoren zur Verfügung stehenden Ressourcen beschränken.
Sicheres Fahren beinhaltet zudem die Aufnahme und Verarbeitung für die Fahraufgabe erforderlicher visueller Information (Wickens, C, Gordon, S., & Liu, Y. (1998) : An Introduction to Human Factors Engineering. New York, Addison Wesley & Longman) .
Auf der operationalen Ebene der Fahrzeugführung werden verstärkt visuelle Aufmerksamkeitsressourcen beansprucht (Michon op. cit. ) . Weitere Faktoren der Doppelaufgaben- Interferenz, wie die Umschaltkosten (Rogers, R D. und Monsell, S. (1995) : Costs of a Predictable Switch between Simple Cognitive Tasks. Journal of Experimental Psychology- General, 124(2), 207-231) und Reizähnlichkeit (vgl. Wickens 1991 op. cit) können ebenfalls berücksichtigt werden. Für die vorliegende Erfindung ist es wesentlich, dass die Modellierung der Primäraufgabe mittels des Primärdatensatzes 10 einfach ist, um zu einer effizienten Simulation zu gelangen. Durch empirische Untersuchungen (z.B. Fahrsimulationen) besteht wird ein Verfügbarkeitsprofil auf den Ebenen kognitiver, visueller und motorischer Ressourcen während der Bewältigung der Fahraufgabe unter Berücksichtigung unterschiedlicher Fahrsituationen und Fahrerzustände ermittelt. Zum anderen werden die in die GOMS-Modellierung einfließenden Vorannahmen bezüglich der Unterbrechbarkeit einzelner Operatoren einer empirischen überprüft.
Das Ressourcenverfügbarkeitsprofil wird im Primärdatensatz 10 für unterschiedliche Fahrsituationen gespeichert. Ist der Primärdatensatz 10 einmal ermittelt, kann er wieder verwendet werden, so dass aufwändige Fahrsimulationen der Primäraufgabe vermieden werden.
Der Primärdatensatz 10 enthält Parameter für die Schwierigkeit der verwendeten Fahrszenarien (1. Unabhängige Variable), den Müdigkeitsgrad der Versuchsteilnehmer (2. Unabhängige Variable) als auch Fahrertypen (3. Unabhängige Variable) .
Im Rahmen eines Doppelaufgabenparadigmas, in dem die Bewältigung der Fahrsituationen die Primäraufgabe darstellt, wird der Einfluss dieser Variablen auf Verhaltensmaße in einer Sekundäraufgabe gemessen. Die Sekundäraufgaben sollen dabei instruktionsgemäß nur dann bearbeitet werden, wenn es die Situation der Primaraufgäbe zulässt. Es kommen also nur so genannte residuale Ressourcen (visueller oder kognitiver Art) bei der Bearbeitung der Sekundäraufgabe zum Einsatz.
Die Bedingungen, unter denen die Leistung „Bearbeitung der Sekundaraufgabe" gemessen wird, werden zum einen durch die Konstruktion unterschiedlich beanspruchender Fahrszenarien (unabhängige Variable UVl) , des weiteren durch die Messung der Performanz zu Beginn und zum Ende eines Versuchstermins (unabhängige Variable UV2), sowie durch die Parallelisierung der Versuchsteilnehmer-Stichproben auf Basis der Ergebnisse in einem für die Fahrertypeneinteilung aussagekräftigen Testverfahren (between-Gruppen Design) (unabhängige Variable UV3) hergestellt.
Im Folgenden wird die empirische Gewinnung von Daten für den Primärdatensatz beschrieben.
Als Sekundäraufgabe kann ein Speed-Accuracy Leistungstest oder eine Stroop-Aufgäbe durchgeführt werden. Beide Tests zeichnen sich aus durch hohe Anforderungen sowohl an die visuelle Aufmerksamkeit als auch an Ressourcen zentraler Steuerungsmechanismen (vgl. die zentrale Exekutive bei Baddeley, A. D. (1986) : Working Memory, Oxford üniversity Press.
Aufgrund der Konfundierung visueller Beanspruchung und Beanspruchung zentraler Ressourcen kann es sich als erforderlich erweisen, eine Alternativaufgabe zur Messung der zur Verfügung stehenden visuellen Ressourcen zu benutzen: Auf einem Display wird ein Reiz erwartet, auf den so schnell wie möglich reagiert werden soll. Wichtig hierbei ist, zu gewährleisten, dass zur Registrierung des Reizes eine Fixation des Displays erforderlich ist.
Die Leistungen der Versuchsteilnehmer in diesen Tests (Abhängige Variable) unter Doppelaufgabenbedingungen liefern einen zentralen Indikator für das Maß an zentralen (kognitiven) Ressourcen, die für die Primäraufgabenbearbeitung erforderlich sind: Ein Einsatz der Blickbewegungsmesstechnik erlaubt es darüber hinaus, die zeitliche Charakteristik der visuellen Aufmerksamkeitsverteilung zwischen Primär- und Sekundäraufgabe zu erfassen. Hiermit sind die Dauer und die Häufigkeit der Abwendung visueller Aufmerksamkeit von der primären Fahraufgabe gemeint. Dieses Muster lässt Rückschlüsse zu, wann und in welchem Ausmaße in unterschiedlichen Fahrsituationen visuelle Aufmerksamkeitsressourcen für die Interaktion mit einem Infotainmentsystem zur Verfügung stehen. Ein Vergleich der Leistungsdaten bei der Bearbeitung der Sekundäraufgabe zwischen den Bedingungen, sowie der Vergleich mit der Leistung in einer Baseline-Bedingung (Testleistung ohne Doppelaufgabenbedingung) geben wiederum Aufschluss darüber, wie viele zentrale kognitiven Ressourcen hierbei eingesetzt werden konnten. Als Indikator für verfügbare kognitive Ressourcen werden auch die Leistungen in Aufgaben mentaler Arithmetik herangezogen (vgl. hierzu Baddeleys op. cit. Annahmen zur Belastung der zentralen Exekutiven ohne Beanspruchung der visuellen und auditiven Subsysteme des Arbeitsgedächtnisses bei der Ausführung mentaler Arithmetik)
Die bei der Untersuchung ermittelten Daten werden in einen Primärdatensatz überführt, dessen Aufbau und Funktion im Folgenden beschrieben wird.
Mit Ressourcenprofilen wird stark vereinfacht die Beanspruchung des Fahrzeugsführers in spezifischen idealtypischen Fahrsituationen abgebildet. Hierzu wird die zeitliche Charakteristik der Belegung kognitiver, motorischer und visueller Ressourcen abgebildet.
Insbesondere enthält der Primärdatensatz 10 Angaben über
— Dauer der Fahrsituation — Umfang, d.h. Anteil der Belegung der Ressourcennutzung — Art der Ressourcenanforderung gleichmäßig vs . unvorhersehbar — Frequenz der Ressourcenanforderung — Zulässige Schwankungsbreiten der Einzelanforderungen Ressourcenprofile beinhalten im Allgemeinen eine Sequenz von Einzelanforderungen, wie anhand Fig. 3 und 4 exemplarisch dargestellt wird. Anhand der Ressourcen werden verschiedene Möglichkeiten die Ressourcenbelegung zu definieren dargestellt. In Fig. 3 werden unterschiedliche Ressourcen und deren Belegung definiert. Dabei bedeuten:
C - Eine andauernde Belegung eines definierten Anteils einer Ressource über einen definierten Zeitraum (statischer Fall) V - Eine wiederholt regelmäßige Belegung mit definierten Belegungs- und Freigabezeiten (dynamischer Fall erster Art) RH - Eine Sequenz von Einzelbelegungen (dynamischer Fall zweiter Art)
In Fig. 4 wird die Anteilmäßige und zeitliche Belegung der Ressourcen graphisch dargestellt. Es ist deutlich, dass die Ressource C (z.B. kognitive Ressource) für einen unterbrochenen Zeitraum belegt ist, dann aber frei wird. Insgesamt ist die Ressource C für 30 % der Zeit belegt.
Die Ressource V (z.B. visuelle Ressource) weist ein regelmäßiges Unterbrechungsmuster auf, wobei insgesamt die Verfügbarkeit 50 % beträgt.
Die Ressource RH (z.B. motorische Ressource rechte Hand) weist ein komplexeres Muster auf, da die Unterbrechungen und die Inanspruchnahme unterschiedliche lang sind. Insgesamt wird auch hier 50 % der Zeit von der Ressource belegt.
Diese effiziente Modellierung der Primäraufgabe unterscheidet sich grundsätzlich von den bisher verwendeten Modellierungsansätzen, da diese jeweils komplexe Vorgänge in ihrer Komplexität belassen.
Diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems spart nicht nur Simulationszeit ein, sondern ermöglicht erst eine effiziente Verknüpfung mit einem Sekundärdatensatz 20. Im Folgenden wird dargestellt, wie Indikatoren für die ünterbrechbarkeit der Sekundäraufgabe gewonnen werden können,
Im Rahmen einer Evaluationsstudie können dann anhand der Benutzung eines Infotainmentsystems die Modellannahmen bezüglich der ünterbrechbarkeit einzelner GOMS-Operatoren evaluiert werden.
Statt der Bewältigung einer Fahrsituation besteht die Primäraufgabe nun darin, einen zu einem beliebigen Zeitpunkt innerhalb eines festgelegten Intervalls akustisch dargebotenen Reiz über einen Tastendruck (Position des Tasters: in etwa Lenkradhöhe; Position des Systems in etwa wie im Fahrzeug) zu signalisieren.
Die Sekundäraufgabe besteht hier im Aufruf bestimmter Funktionen des Infotainmentsystems. Die Versuchspersonen werden instruiert; auf den Zielreiz zu reagieren, sobald dieser erscheint und hierfür die Sekundäraufgabe zu unterbrechen.
Variiert wird der Zeitpunkt der Unterbrechung (entsprechend Darbietung des akustischen Reizes) . Der Zeitpunkt, an dem ein Reiz dargeboten wird, wird systematisch in Abhängigkeit von der Interaktion mit dem Prototypen variiert (unabhängige Variable: z.B. Signal unmittelbar vor einer Eingabe, wahrend einer Eingabe, nach einer Eingabe) .
Indikatoren der Ünterbrechbarkeit sind der Systemzustandes nach Unterbrechung (welche Eingaben sind noch erfolgt welche nicht) (abhängige Variable 1) und die Dauer zwischen Darbietung des Tones und Antwortverhalten (Tastendruck) . Anhand des Systemzustandes ist erkennbar, welche Operationen der Proband nach Darbietung des Tones, noch ausführte (dies kann als ein Hinweis darauf interpretiert werden, welche Operationen noch ausgeführt werden mussten) , sowie die Latenzdauer zwischen Tondarbietung und Reaktion (abhängige Variable 2) . Treten bei Darbietung eines Zielreizes während der Ausführung einer Operation längere Latenzdauern auf, als bei Darbietung eines Zielreizes vor Ausführung einer Operation, stellt dies einen Hinweis, darauf dar, dass diese Operation nicht unterbrochen werden konnte.
Des Weiteren liefert der Wiedereinstiegspunkt in die Interaktion nach der Unterbrechung mit dem System einen Hinweis, welche Operatoren unterbrechbar sind.
Die Erweiterung der GOMS-Methode zur Analyse der Ablenkung von einer Primaraufgäbe mit Ressourcenprofilen, die der Anforderungscharakteristik der Primäraufgabe entsprechen, verspricht den effizienten Einsatz der Simulationstechnik bei der Gestaltung von InfotainmentSystemen für das Fahrzeug bereits in frühen Phasen der Entwicklung.
Bei der Erweiterung werden Operatoren und Methoden eines GOMS-Modells werden für die Abbildung der Interferenz mit der Primäraufgabe mit folgenden neuen, bisher nicht bekannten Attributen INTERRUPTIBLE, RESUMABLE und CHECKPOINT versehen (* steht dabei für den Default Wert) :
INTERRUPTIBLE = ( YES | NO* ) [ M, O ] - NO: Operator/Methode kann nicht abgebrochen werden, d.h. eine Anforderung aus der Primäraufgabe wird nicht bedient, die Aktion wird auf jeden Fall zu Ende geführt.
- YES: Operator/Methode kann abgebrochen werden, d.h. bei externer Anforderung wird die Aktion nicht zu Ende geführt.
Damit wird modelliert, dass manche menschliche Tätigkeiten ohne unverhältnismäßigen Aufwand nicht unterbrochen werden können, z.B. begonnenen Bewegungen.
RESUMABLE = ( YES | NO* | (t) | ResumeMethod ) [ M ] - YES: Methode kann an Unterbrechungsstelle wieder aufgenommen werden.
- NO: Methode kann an Unterbrechungsstelle nicht wieder aufgenommen werden. - t: Methode kann an Unterbrechungsstelle wieder aufgenommen werden, wenn Unterbrechung nicht länger als t dauert.
- ResumeMethod: Methode kann an Unterbrechungsstelle wieder aufgenommen werden, vorher muss jedoch ResumeMethod ausgeführt werden.
Eine einmal begonnen Handlungsfolge wird häufig unterbrochen. Eine Wiederaufnahme der Handlungsfolge benötigt einen erhöhten Aufwand, da man wieder den Abbruchpunkt der Handlungsfolge finden muss. Die Ursache ist, dass z.B. bestimmte Arbeitsgedächtniselemente (z.B. Bilder) durch die Unterbrechung vergessen werden und wieder neu erfasst werden müssen.
CHECKPOINT = (YES | NO* | Resume Method) [O]
- YES: Methode kann bei Unterbrechung an diesem Operator wieder aufgenommen werden.
- ResumeMethod: Methode kann an diesem Punkt wieder aufgenommen werden, nachdem die Methode ResumeMethod ausgeführt wurde.
Mit diesem Mittel wird in vereinfachender Weise ein Wiederaufnahmepunkt definiert.
Mit diesen drei zusätzlichen Mitteln ist es möglich, die Interferenz der Sekundäraufgabe mit einer Primäraufgabe in besonders effizienter Weise zu modellieren. Das Besondere ist dabei, dass diese Interferenz unabhängig von der Primäraufgabe ist, d.h. die gleiche Modellierung der Sekundäraufgabe kann mit ganz unterschiedlichen Modellierungen der Primäraufgabe (Autobahn, Landstraße, Stadtverkehr) untersucht werden.
Eine Anwendung in anderen Domänen ist möglich. Eine Übertragung erfordert neben den Aufgabenanalysen für die Sekundäraufgaben die Erfassung effektiver Ressourcenprofile der Primäraufgabe (ggf. in unterschiedlichen Ausprägungen wie bei unterschiedlichen Fahrsituationen) - das kann mit dem hier beschriebenen üntersuchungsdesign erfolgen. Zudem ist für die gewählte Domäne ein Satz von GOMS-Operatoren auszuarbeiten. Diese sind entweder empirisch zu erheben oder aus bekannten Maßen abzuleiten und zu validieren.
In Fig. 2 ist schematisch dargestellt, wie der Primärdatensatz 10 und der Sekundärdatensatz 20 zusammenwirken. Wie oben beschrieben, enthält der fest vorgegebene Primärdatensatz 10 ein typisches Ressourcenprofil, das z.B. bei einer Autobahnfahrt, einer Stadtfahrt und einer Fahrt über eine Landstraße anfällt. In diese Fahrszenarios sind typische Tätigkeiten eingearbeitet (z.B. Überholen, Abbiegen, Bremsen, Anfahren etc.), die zusammen ein realistisches Abbild der Aufmerksamkeit ergeben, die ein Bediener für die Wahrnehmung der Primäraufgabe benötigt. Im Umkehrschluss kann daraus geschlossen werden, wann welche Ressourcen für die Wahrnehmung der Sekundäraufgabe frei sind.
Die Modellierung der Sekundäraufgabe erfolgt mittels eine GOMS-Modells, das die Funktionalität z.B. eines Infotainmentsystems in einem hohen Detaillierungsgrad abbilden kann. So wird damit festgelegt, wie lange und in welchen Abständen bestimmte Handlungen am Infotainmentsystem die visuellen, kognitiven und / oder motorischen Ressourcen des Bedieners belegen. Im Simulationsmittel 30 werden der Primärdatensatz 10 und der Sekundärdatensatz 20 zusammen ausgewertet, wobei ermittelt wird, ob die fest vorgegebene, Primäraufgabe (abgebildet durch den Primärdatensatz 10) eine effiziente Benutzung des Infotainmentsystems zulässt.
Das Simulationsmittel 30 berechnet automatisch aus dem Sekundärdatensatz 20 ein zeitliches Belegungsmodell. Dieses Belegungsmodell wird automatisch mit dem vorgespeicherten Ressourcenprofil im Primärdatensatz 10 kombiniert. Gesteuert durch Konfliktresolutionsregeln wird entsprechend der formulierten Annahmen zu Unterbrechbarkeit, Wiederaufnahme, Checkpoints im Sekundärdatensatz 20 ein neues kombiniertes Belegungsmodell berechnet. Der Ausgabedatensatz 40 enthält somit Angaben, wann und wo welche Ressourcen in welchem Ausmaß miteinander in Konflikt geraten, d.h. es wird automatisch ein Maß für die Usability generiert.
Das Ergebnis wird in Form eines Ausgabedatensatzes 40 abgespeichert, der aus verschiedenen Teildatensätzen bestehen kann.
Im einfachsten Fall wird mit einer solchen Simulation festgestellt, ob die Primär- und Sekundäraufgabe ohne weitere Maßnahmen des Bedieners miteinander kompatibel sind.
Als Erweiterung der Möglichkeiten sind im Simulationsmittel 30 Konfliktresolutionsregeln implementiert, die unterschiedliche Anpassungsstrategien eines Bedieners abbilden. Wenn Bediener merken, dass eine bestimmte Teilaufgabe der Sekundäraufgabe nicht in der möglichen Zeit lösbar ist, so verwendet er verschiedene Ansätze, um sich zu behelfen.
Ein Ansatz ist die Veränderung der zeitlichen Folge der Schritte in der Sekundäraufgabe, um sich an die fixierte Primäraufgabe anzupassen. Ein weiterer Ansatz ist die Anpassung der Primäraufgabe, zumindest in gewissen Grenzen, an die Sekundäraufgabe. Da in der vorliegenden Ausführungsform das Ressourcenprofil der Primäraufgabe fest vorgegeben wird, sorgen die Konfliktresolutionsregeln dafür, dass ein Verschieben bestimmter Teilaufgaben innerhalb bestimmter Schranken (z.B. +/- 10 % Dauer) als noch zulässig betrachtet wird.
Beide Ansätze können auch kombiniert werden, um die Gesamtaufgabe mit minimalem Ressourceneinsatz zu lösen.
Im Simulationsmittel 30 werden der Primärdatensatz 10 und der Sekundärdatensatz 20 zusammen ausgewertet, wobei ermittelt wird, ob die fest vorgegebene Primäraufgabe (abgebildet durch den Primärdatensatz 10) eine effiziente Benutzung des Infotainmentsystems zulässt.
Das Simulationsmittel 30 berechnet automatisch aus dem Sekundärdatensatz 20 ein zeitliches Belegungsmodell. Dieses Belegungsmodell wird automatisch mit dem vorgespeicherten Ressourcenprofil im Primärdatensatz 10 kombiniert. Gesteuert durch Konfliktresolutionsregeln wird entsprechend der im Sekundärdatensatz 20 formulierten Annahmen zu Unterbrechbarkeit und Wiederaufnahme ein neues kombiniertes Belegungsmodell berechnet. Der Ausgabedatensatz 40 enthält somit Angaben, wann und wo welche Ressourcen in welchem Ausmaß miteinander in Konflikt geraten, d.h. es wird automatisch ein Maß für die Gebrauchstauglichkeit des mit dem Sekundärdatensatz 20 beschriebenen Informationssystems im Kontext der Primäraufgabe generiert.
Das Ergebnis wird in Form eines Ausgabedatensatzes 40 abgespeichert, der aus verschiedenen Teildatensätzen bestehen kann. In Fig. 5 ist die für die folgenden Fig. 5a bid 5d verwendete beispielhafte Struktur eines Primärdatensatzes 10 und eines Sekundärdatensatzes 20 dargestellt.
Im einfachsten Fall wird mit einer solchen Simulation festgestellt, ob die Primär- und Sekundäraufgabe ohne weitere Maßnahmen des Bedieners miteinander kompatibel sind. Ein Beispiel für eine erkannte Inkompatibilität ist in Fig. 5a dargestellt.
Als Erweiterung der Möglichkeiten sind im Simulationsmittel 30 verschiedene Sätze von Konfliktresolutionsregeln implementiert. Diese bilden Anpassungsstrategien von Bedienern ab, die zum Einsatz kommen, wenn Teilaufgaben einer Sekundäraufgabe nicht ohne Modifikation des Gesamtablaufs lösbar sind.
Ein Ansatz ist die Anpassung der Primäraufgabe, zumindest in gewissen Grenzen, an die Sekundäraufgabe. Da in der vorliegenden Ausführungsform das Ressourcenprofil der Primäraufgabe fest vorgegeben wird, sorgt ein Satz von Konfliktresolutionsregeln dafür, dass ein Verschieben bestimmter im Primärdatensatz 10 definierter Ressourcenanforderungen innerhalb bestimmter Schranken (z.B. + 10 % Dauer) als noch zulässig betrachtet wird.
In Fig. 5b ist die Anwendung einer Regel R100
„WENN Aktuelle Ressourcenanforderung aus Sekundäraufgabe ARAS > Aktuelle Ressourcenverfügbarkeit aus Primäraufgabe ARVP UND ARAS < ARVP*1.3 UND Wiederaufnahmepunkt würde erreicht DANN Verlängere ARVP"
für die Teilaufgaben b und d des Sekundärdatensatzes dargestellt. Weitere Regeln dieses Regelsatzes behandeln Konflikte, die bei mehr als einer Ressource auftreten können. Ein weiterer Ansatz ist die Veränderung der zeitlichen Folge der Schritte in der Sekundäraufgabe, um sich an die fixierte Primäraufgabe anzupassen.
In Fig. 5c kommt für Teilaufgabe b zunächst die Regel RlOO zum Tragen. Bei Teilaufgabe d wird anstelle RlOO die konkurrierende Regel R200
„WENN ARAS > ARVP UND ARAS < Nächste Ressourcenverfügbarkeit aus Primäraufgabe NRAS DANN Stelle Aktuelle Ressourcenanforderung aus Sekundäraufgabe zurück"
ausgeführt. Weitere Regeln dieses Regelsatzes behandeln Konflikte, die bei mehr als einer Ressource auftreten können.
Ein weiterer Ansatz betrifft die Optimierung anforderungsfreier Intervalle unter bestimmten Voraussetzungen.
In Fig. 5d kommt neben den beschriebene Regelsätzen zur automatischen Gewinnung des zeitlichen Belegungsmodell die Regel R300 zum tragen, mit deren Hilfe anforderungsfreier Intervalle verkürzt werden können.
„WENN Dauer bis zur nächsten Ressourcenanforderung aus Primäraufgabe unbelegt UND Nächste Ressourcenanforderung aus Primäraufgabe NRAP verschiebbar DANN Ziehe Nächste Ressourcenanforderung aus Primäraufgabe vor".
Weitere Regeln dieses Regelsatzes behandeln Konflikte, die bei mehr als einer Ressource auftreten können.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, die von dem erfindungsgemäßen Simulationssystem und dem erfindungsgemäßen Simulationsverfahren auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch machen.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, die von dem erfindungsgemäßen Simulationssystem und dem erfindngsgemäßen Simulationsverfahren auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch machen. Bezugszeichenliste 10 Primärdatensatz 20 Sekundärdatensatz 30 Simulationsmittel 40 Ausgabedatensatz Zu FIG 5A:
Anwendung von Simulationsmittel 30 ohne Konfliktresolutionsregeln
Aufgabe nicht lösbar!
Zu FIG 5B:
Anwendung von Simulationsmittel 30 mit Konfliktresolutionsregelsatz zur Anpassung der Primäraufgabe (R1xx)
Zu FIG 5C:
Anwendung von Simulationsmittel 30 mit Konfliktresolutionsregelsätzen zur Anpassung der Primäraufgabe (R1xx) und zur Minimierung der Ablenkung (R2xx)
Zu FIG 5D:
Anwendung von Simulationsmittel 30 mit Konfliktresolutionsregelsätzen zur Anpassung der Primäraufgabe (R1xx), zur Minimierung der Ablenkung (R2xx) und zur Optimierung ungenutzter Zeiträume (R3xx)

Claims

Patentansprüche
1. Simulationssystem für die Untersuchung der Bedienbarkeit eines Transportmittels, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, durch einen Bediener,
gekennzeichnet durch
einen Primärdatensatz (10) mit einem fest vorgespeicherten Ressourcenprofil für die Lösung mindestens einer Primäraufgabe bei der Bedienung des Transportmittels durch den Bediener,
mindestens einen Sekundärdatensatz (20) mit Daten betreffend mindestens eine Sekundäraufgabe, insbesondere die Bedienbarkeit eines Infotainmentsystem und / oder Dialogsystems während der Bedienung des Transportmittels durch den Bediener,
wobei bei der Primärdatensatz (10) und der Sekundärdatensatz an ein Simulationsmittel (30) übertragen werden und das Simulationsmittel (30) in Abhängigkeit von Primär- und Sekundärdatensatz (10, 20) automatisch den Einfluss mindestens einer Primäraufgabe auf Ausführung mindestens einer Sekundäraufgabe ermittelt und das Simulationsmittel (30) das Simulationsergebnis als Datensatz Ausgabedatensatz (40) anzeigt und / oder speichert.
2. Simulationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass der Primärdatensatz (10) Daten über die noch zur Verfügung stehenden Ressourcen und / oder über die Belegungsdauern und -frequenzen der Ressource aufweist, wobei die Ressourcen insbesondere visuell, kognitiv und / oder motorisch sind.
3. Simulationssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass der Primärdatensatz (10) mindestens ein Bewegungsszenario eines Transportmittels, insbesondere mindestens ein Fahrszenario eines Kraftfahrzeugs als vorgespeichertes Profil aufweist.
4. Simulationssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet , dass der Primärdatensatz (10) ein mindestens ein Ressourcenprofil für eine typische Fahrt eines Kraftfahrzeugs auf einer Autobahn, einer Landstraße und / oder im Stadtverkehr aufweist.
5. Simulationssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet , dass mindestens ein Sekundärdatensatz (20) Daten betreffend die Funktionalität des Infotainmentsystems aufweist.
6. Simulationssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet , dass mindestens ein Sekundärdatensatz (20) ein Sperrmittel aufweist, das eine Simulation der Sekundäraufgabe nur zulässt, wenn mindestens eine vorbestimmte Bedingung, insbesondere ein Grenzwert für einen Belastungsparameter der Primäraufgäbe, erfüllt ist.
7. Simulationssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass mindestens ein Sekundärdatensatz (20) Daten über die Unterbrechbarkeit, insbesondere die Wiederaufnahme von Operatoren und Sequenzen aufweist.
8. Simulationssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet , dass das Simulationsmittel (30) einen Regeldatensatz zur Abbildung von typischen Eigenschaften eines Bedieners, insbesondere Müdigkeit, Arbeitsgedächtniskapazität des Bedieners und / oder mindestens eine weitere typische Eigenschaft des Bedieners aufweist.
9. Simulationssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass bei der Verarbeitung mindestens eines Sekundärdatensatzes (20) im Simulationsmittel (30) eine zeitliche Reorientierungsphase durch eine zeitlich begrenzte Löschung einer Ressource eines Bediener berücksichtigbar ist.
10. Simulationssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass durch das Simulationsmittel (30) der Einfluss unterschiedlicher Bewegungsszenarien, insbesondere unterschiedlicher Fahrszenarien ermittelbar ist.
11. Simulationssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass durch das Simulationsmittel (30) der Einfluss der Zeit auf die Performanz des Bedieners während der Erfüllung mindestens einer Sekundäraufgabe ermittelbar ist.
12. Simulationssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der Sekundärdatensatz (20) mindestens ein GOMS-Modell und / oder ein State-Task Network aufweist.
13. Simulationssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Simulationsmittel (30) einen Speicher für mindestens eine Konfliktresolutionsregel aufweist, mittels der die automatische Kombination von Primärdatensatz (10) und Sekundärdatensatz (20) gesteuert wird und automatisch ein Ergebnisdatensatz (40) erzeugt wird oder automatisch eine Optimierungsstrategie eines Bedieners simuliert wird.
14. Verfahren zur Simulation der Bedienbarkeit eines Transportmittels, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, durch einen Bediener,
dadurch gekennzeichnet , dass
a) mindestens ein Primärdatensatz (10) mit einem vorgespeicherten Profil betreffend mindestens eine Primäraufgabe für die Bedienung des Transportmittels durch den Bediener an ein Simulationsmittel (30) übertragen wird,
b) zeitgleich oder zeitversetzt mindestens ein Sekundärdatensatz (20) mit Daten betreffend mindestens eine Sekundäraufgabe, insbesondere die Bedienbarkeit eines Infotainmentsystem und / oder Dialogsystems während der Bedienung des Transportmittels durch den Bediener, an das Simulationsmittel (30) übertragen wird,
c) das Simulationsmittel (30) in Abhängigkeit von Primär- und Sekundärdatensatz (10, 20) automatisch den Einfluss mindestens einer Primäraufgabe auf Ausführung mindestens einer Sekundäraufgabe ermittelt und das Simulationsmittel (30) das Simulationsergebnis als Datensatz anzeigt und / oder speichert.
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