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Die pieDrive-Idee


Das Problem

In neuen Fahrzeugen findet sich eine Vielzahl von Fahrerassistenzsystemen. Ein Totwinkelwarner, ein Tempomat, ein Einparkassistent… Alle unterstützen den Fahrer bei seinen Aufgaben. Doch trotz dieser Unterstützung wird Autofahren zunehmend komplex. Jedes System benötigt Eingaben des Fahrers, jedes System zeigt dem Fahrer etwas an und jedes System hat Grenzen, die ein Fahrer kennen muss, um sein Fahrzeug sicher zu führen. Hier kann es zu einer Überforderung und gefährlichen Situationen kommen.

Die Lösung

Genau an dieser Stelle setzt pieDrive an. Aus Fahrersicht kombiniert pieDrive die Funktionalitäten mehrerer Assistenzsysteme und vereint sie. Anstelle mehrerer Assistenzsysteme gibt es nur eine Anzeige und nur ein Bedienelement. Der Fahrer bekommt alle wichtigen Informationen in einer einzigen Anzeige kombiniert dargeboten. Und zwar so, dass er dabei den Blick nicht von der Straße nehmen muss. Wie das funktioniert, erklären wir Ihnen in unserem Video.

Das pieDrive-Video

Das pieDrive-Konzept im Detail

 
1. Trennung von Ein- und Ausgabe

Mit pieDrive wird die Fahraufgabe in einzelne Manöver unterteilt, die vom Fahrer an das Fahrzeug übergeben werden. Dabei stehen für uns Sicherheit und Komfort an erster Stelle. Durch die Trennung von Ein- und Ausgabe reduzieren wir Blickabwendungszeiten von der Straße und erhöhen so die Sicherheit. Die Ausgabe der Information erfolgt über ein Head-up-Display. So ermöglichen wir dem Fahrer die ständige Überwachung des Verkehrs.

pieDrive Menü
2. Das Head-up-Display im Detail

Im Head-up-Display bekommt der Fahrer über ein halbkreisförmiges Menü die momentan verfügbaren Manöver angezeigt. Der Halbkreis wird dafür in so viele Teile unterteilt, wie Manöver zur Verfügung stehen. Das aktuell ausgeführte Manöver wird durch ein optisches Highlight hervorgehoben. Zusätzlich wird dem Fahrer dauerhaft die Trajektorie des ausgewählten Manövers angezeigt. In der Mitte des halbkreisförmigen Menüs bekommt der Fahrer Informationen über weitere Parameter wie z.B. die Wunschgeschwindigkeit, angezeigt.

pieDrive Head-up-Display
3. Das Eingabegerät im Detail

Für die Eingabe der Manöver wird in unserem Video ein Touchpad verwendet. Dieses Touchpad ist in der Armlehne des Fahrers angebracht. Sowohl für die Beauftragung der Manöver (z.B. Fahrstreifenwechsel links) als auch für die Eingabe und Änderung der Parameter (z.B. anpassen der Wunschgeschwindigkeit) verwendet der Fahrer das Touchpad mit einem oder mehreren Fingern.

pieDrive Eingabegerät
4. Start der Manövereingabe

Um eine Manövereingabe zu starten, legt der Fahrer einen Finger auf das Touchpad. Sobald der Fahrer das Pad berührt, baut sich das gleiche halbkreisförmige Menü um seinen Finger herum auf, wie im Head-up-Display. Das Menü bleibt für den Fahrer auf dem Touchpad jedoch unsichtbar. Die Rückmeldung über den aktuellen Standort seines Fingers bekommt der Fahrer über ein optisches Highlight im gleichartig aufgebauten Head-up-Display.

Start der Manövereingabe
5. Während der Manövereingabe

Um ein bestimmtes Manöver zu beauftragen, verschiebt der Fahrer seinen Finger auf dem Touchpad in Richtung des gewünschten Manövers. Sobald der Finger im Auswahlbereich eines Manövers ist, wird dem Fahrer eine Vorschautrajektorie für das entsprechende Manöver im Head-up-Display angezeigt. So kann der Fahrer jederzeit sicher sein, das richtige Manöver auszuwählen.

Während der Manövereingabe
6. Ende der Manövereingabe

Durch Abheben des Fingers bestätigt der Fahrer den Manöverwunsch. Das System überprüft anschließend das Manöver auf Machbarkeit (z.B. Ist der linke Fahrstreifen frei?) und führt das Manöver selbstständig aus. Für die Eingabe von Parametern legt der Fahrer mehrere Finger auf und bewegt sie nach oben/unten (Wunschgeschwindigkeit) oder links/rechts (Position auf dem Fahrstreifen).

Ende der Manövereingabe
7. Übertragbarkeit des Konzepts

Das hier dargestellte Touchpad ist nur eine von vielen Möglichkeiten pieDrive zu bedienen. Auch die Verwendung mit bereits etablierten Bedienelementen wie Trackpoints oder Drehdrückstellern ist ohne Probleme möglich. Hier sind Ihrer Fantasie kaum Grenzen gesetzt!

Alternatives Bedienelement: Dreh-Drücksteller

Das sind Ihre Vorteile


Nur ein Bedien- und Anzeigeelement für alle Funktionen

Auch mit etablierten Bedienelementen kombinierbar (z.B. Drehdrücksteller)

Bedienbar, ohne den Blick von der Straße abzuwenden

Aktionen des Fahrzeugs jederzeit vorhersehbar

Einfacher Wechsel zwischen assistiertem und manuellem Fahren

Fahrer muss nur noch ein System verstehen

Extrem kurze Einlernzeiten


Gestatten, die Entwickler


Dr.-Ing. Benjamin Franz
Dr.-Ing. Benjamin Franz

Benjamin Franz studierte Maschinenbau an der Technischen Universität Darmstadt, arbeitete und promovierte zwischen 2010 und 2014 am Institut für Arbeitswissenschaft an der Entwicklung von pieDrive. Er hat das pieDrive-Konzept erfunden und war für Gestaltung und Umsetzung zuständig. Seit 2013 ist Benjamin Franz Geschäftsführer der Custom Interactions UG (haftungsbeschränkt), bei der er die technische Entwicklung und Umsetzung leitet.

Dr. phil. Michaela Kauer
Dr. phil. Michaela Kauer

Michaela Kauer studierte Psychologie an der Technischen Universität Darmstadt und arbeitete zwischen 2008 und 2014 am Institut für Arbeitswissenschaft an hochautomatisierter Fahrzeugführung. Ihr Schwerpunkt bei der Entwicklung von pieDrive lag in der Gestaltung und Untersuchung der Nutzerakzeptanz sowie der Konzeptevaluation. Seit 2013 ist Michaela Kauer Geschäftsführerin der Custom Interactions UG (haftungsbeschränkt), bei der sie den Bereich Nutzerforschung und Evaluation leitet.


Die Partner stellen sich vor


Technische Universität Darmstadt
Institut für Arbeitswissenschaft

Das Institut für Arbeitswissenschaft (IAD) wurde 1963 gegründet und beschäftigt sich unter der Leitung von Prof. Ralph Bruder mit guter ergonomischer Gestaltung. Forschungsgebiete sind dabei sowohl die Gestaltung von Arbeitsbedingungen als auch die Gestaltung von Produkten und insbesondere Fahrzeugen. Die Projekte „Conduct-by-Wire“ und „Von Conduct-by-Wire zu einer kooperativen Fahrzeugführung“, in deren Rahmen pieDrive entstanden ist, wurden zwischen 2008 und 2014 am IAD durchgeführt.

Custom Interactions
Custom Interactions UG (haftungsbeschränkt)

Die Custom Interactions UG (haftungsbeschränkt) ist ein junges Unternehmen aus Darmstadt, das sich zum Ziel gesetzt hat, innovative Interaktionskonzepte zu entwickeln. Dabei arbeitet ein interdisziplinäres Team gemeinsam an der optimalen Gestaltung von neuen Interaktionskonzepten und Mensch-Maschine-Schnittstellen, um nicht nur einfache, sondern auch begeisternde Interaktionen zu gestalten. Die Gründer von Custom Interactions können auf eine langjährige erfolgreiche Zusammenarbeit – unter anderem bei der Entwicklung von pieDrive - zurückblicken.


Die beiden Projekte „Conduct-by-Wire“ und „Von Conduct-by-Wire zu einer kooperativen Fahrzeugführung“ in denen das pieDrive-Konzept entwickelt wurde, wurden in den Jahren 2008 bis 2014 von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert und an der Technischen Universität Darmstadt am Institut für Arbeitswissenschaft durchgeführt.

TU Darmstadt & DFG

Ihr Kontakt zu uns


Forschung

Institut für Arbeitswissenschaft

Für Aufträge und Projekte im Bereich Forschung wenden Sie sich bitte an das Institut für Arbeitswissenschaft.

Entwicklung

Custom Interactions UG
(haftungsbeschränkt)

Für Fragen zu pieDrive oder für Aufträge und Projektanfragen zur Entwicklung / Verbesserung Ihres Produkts wenden Sie sich bitte an Custom Interactions.