(pressebox) (Babenhausen, 23.02.2010) Die Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) im Auto gewinnt an Bedeutung und greift tiefer ins Fahrzeug ein. Jenseits von Anzeigen und Tastern wirkt sich das HMI heute über Fahrzeug-Domänengrenzen hinweg aus. Continental stellt neue Ansätze vor.

Seit den Anfängen des Automobils braucht der Mensch am Steuer Informationen über sein Fahrzeug und sein Umfeld. Das Paradebeispiel ist der Tachometer, der dem Mensch den fehlenden Geschwindigkeitssinn ersetzt. Anders bei Querbeschleunigung und Fahrzeugdynamik: Hier spielt der scherzhaft "Popometer" genannte Sensor eine nicht zu unterschätzende Rolle. Generationen von Fahrern genügten diese Informationsquellen: Ein Blick auf den Tacho, die eigene Wahrnehmung und der richtige Knopfdruck zur rechten Zeit bildeten das HMI. Ergonomie im Auto bestand hauptsächlich darin, Anzeigen gut lesbar zu machen und die Knöpfe mit der richtigen Haptik an die richtige Stelle im Cockpit zu platzieren.

Heute und in Zukunft reicht das HMI (Human Machine Interface) bis tief in die Fahrzeugkonzepte hinein. Ein Beispiel dafür ist die Interaktion von Fahrerinformation und Fahrerassistenz. Mit den wachsenden Möglichkeiten der elektronischen Assistenzsysteme sowie der Anbindung des Fahrzeugs an seine Umgebung - beispielsweise per Internet - stellen sich für die Definition des HMI neue Aufgaben. Zum einen steigt die Zahl der Rückmeldungen aus dem Fahrzeug ständig (etwa in Form von Schaltpunktempfehlungen). Zum anderen kann der Fahrer bereits heute immer mehr Funktionen im Fahrzeug nach seinen Vorlieben konfigurieren. Allerdings nutzen wenige Autobesitzer diese Einstellmöglichkeiten konsequent. Einer der Hauptgründe mag sein, dass ihnen die Bedienung schlichtweg zu kompliziert vorkommt. Wie also sichert man die Benutzerfreundlichkeit unter den besonderen Rahmenbedingungen eines Fahrzeugs?

Für den weltweit führenden Automobilzulieferer Continental ist klar, dass die Gestaltung der Anzeige- und Bedien-Instrumente künftig nur eine Teildisziplin des HMI-Entwicklungsprozesses sein wird. Gefordert ist ein ganzheitliches Systemverständnis, das die Interaktion von Fahrerinformation und Fahrerassistenz in den Vordergrund stellt und berücksichtigt, dass die Fahraufgabe keineswegs immer dieselbe ist: Es macht einen Unterschied, ob die Fahrt in der Nacht, im Kolonnenverkehr oder auf einer ruhigen, wenig befahrenen Landstraße stattfindet. Idealerweise bündelt ein einheitliches HMI-Konzept die gesamte Kommunikation zwischen Fahrer und Fahrzeug und das angepasst an den jeweiligen Zweck der Fahrt. Spätestens an diesem Punkt ist klar, warum die Ebene der ergonomischen Formgebung einzelner Schalter zwar weiterhin wichtig ist, aber keine ausreichenden Antworten mehr geben kann.

Zu dem umfassenden Verständnis von HMI gehört bei Continental, den Fahrer möglichst während der ganzen Fahrt in dem optimalen Zustand eines ruhigen und aufmerksamen Fahrbetriebs zu halten. Frühzeitige angepasste Rückmeldungen des HMI (unter anderem über die optischen Anzeigen wie Kombi-Instrument oder Headup-Display, haptischem Feedback wie über das aktive Gaspedal oder über akustische Hinweise) sollen helfen, den ruhigen Normalfahrzustand beizubehalten (die so genannte "normal Driving Condition"). Solange der Fahrer noch die Chance zum Eingreifen hat, gelten für das Informationsmanagement folgende Strategien:

- Erstens sollen Informationen für die jeweilige Aufgabe und Situation angemessen vermittelt werden. Um optimale Handlungsabläufe gezielt zu unterstützen, kann die Information beispielsweise direkt im Bereich des Außenspiegels angeboten werden, wenn sich dies in den natürlichen Blickbewegungsablauf eingliedert.

- Zweitens gilt es, die optimale Informationsmodalität zu wählen. Ein Spurhalteassistent (Lane Departure Warning, LDW) warnt am Lenkrad besonders effektiv, weil der Nutzer hier direkt zum richtigen Aktor hingeführt wird. Denselben Vorteil bietet das aktive Gaspedal (Accelerator Force Feedback Pedal, AFFP®), weil seine haptische Rückmeldung an den Fahrer genau an der Stelle erfolgt, an der der Fahrer in die Längsdynamik des Fahrzeugs eingreifen soll. Diese logische Kopplung erweist sich in Studien als ergonomisch optimal und ergibt hohe Akzeptanzwerte.

Möglichkeiten und Nutzung - Neuansätze

Um das Aufgehen einer Schere zwischen technischen Möglichkeiten und deren tatsächlicher Nutzung zu verhindern, müssen vor allem die zahlreichen Fahrkomfortsysteme bedienbar sein. Die Praxis zeigt eine andere Realität: Heute ist manchem Fahrer sogar die Existenz einzelner Systeme nicht bekannt, geschweige denn, welche Variablen er dort zu seinem Vorteil einstellen könnte. Ein Fahrer, dem beispielsweise die Funktionsweise einer Start-Stop-Automatik nicht vertraut ist, könnte ohne entsprechende Information an einer Ampel in Panik geraten. Noch etwas kommt hinzu: Mit zunehmender Anzahl an Funktionen im Auto steigt der Bedarf an nutzergerechter Individualisierung des HMI. Deshalb sind Lösungen gefordert, die eine einfache Personalisierung erlauben.

Konfigurieren auf Knopfdruck - Simplify your Drive

Mit dem Anzeige- und Systemkonzept Simplify your Drive hat Continental einen Neuansatz im Bereich Vernetzung und HMI entwickelt. Inspiriert von der Auswahl an Motivprogrammen, wie Digitalkameras sie haben, hat der Zulieferer drei Musterprofile entwickelt, die der Fahrer auf Knopfdruck aktivieren kann. Was auf der Oberfläche bewusst ganz einfach wirkt, löst im Fahrzeug komplexe Veränderungen aus: Je nachdem, ob der Fahrer den Modus "Komfort", "Sport" oder "Eco" aktiviert, verändert sich sein Fahrzeug. Simplify your Drive vernetzt dazu Motorsteuerung, die Steuerung des automatischen Getriebes (Wahl der Schaltpunkte), Federung und Dämpfung, gewisse Komfortunterfunktionen von Fahrerassistenzsystemen, Energiemanagement und die Mensch-Maschine-Schnittstelle. Letzteres betrifft zum Beispiel das spürbare Verhalten des AFFP®, aber auch Ausprägungen der grafischen Benutzerführung. Je nach Fahrmodus werden in den beteiligten Steuergeräten die entsprechenden Kennfelder oder Parameter aktiviert. Aus einem Fahrzeug werden so drei: ein auf maximalen Komfort mit umfangreicher Fahrerunterstützung und minimaler Fahreranforderung ausgelegter Wagen, ein sportliches Auto oder ein besonders spritsparendes Modell. Ein Wechsel zwischen den einzelnen Profilen ist möglich, je nach Fahrer, Stimmung und Zweck der Fahrt. Ergonomisch wichtig ist, dass sich das HMI ebenfalls an die jeweils unterschiedliche Gewichtung einzelner Informationen und Unterstützungssysteme anpasst - bis hin zur Farbpsychologie der Darstellung. Mittelfristig ist auch ein individuelles Profil angedacht, das sich ein Fahrer Punkt für Punkt maßschneidern kann. Die entsprechenden Einstellungen eines individuellen Profils ließen sich beispielsweise in einem Funkschlüssel speichern. Mit bisherigen HMI-Konzepten war das nicht möglich. Welche technische Tiefe Simplify your Drive hat, zeigt das Engineering Knowhow dahinter: Rund 200 Continental-Fachleute der Divisionen Powertrain, Chassis & Safety und Interior haben gemeinsam daran gearbeitet, das Demonstratorfahrzeug zu entwickeln. Gemessen daran ist der Einsatz eines vollflächigen, frei konfigurierbaren Kombinationsinstruments zwar die sichtbarste, aber keineswegs die komplexeste Innovation. Eines macht das Cockpit des Simplify your Drive-Fahrzeugs besonders deutlich. Die Bedienoberfläche wird das Auto als Erlebniswelt durch konsequente Vereinfachung des HMI künftig noch stärker prägen.

Internet im Auto - mit AutoLinQ

Das gilt erst Recht, wenn das Auto einen Internetzugang hat. Mit AutoLinQ hat Continental eine neue Lösung entwickelt, wie Internetdienste und inhalte im Auto nutzbar werden. Damit sind Informationen und Dienste nicht nur unterwegs verfügbar, sondern der Fahrer kann den Zustand seines Fahrzeugs auch von zuhause und sogar auf Reisen abrufen. Genauso können Daten und Befehle weltweit an das Fahrzeug übermittelt werden. Auch bei solchen Innovationen ist das HMI zentral, denn Internet im Auto unterscheidet sich zwangsläufig vom Internet am PC. Dienste und Information müssen situationsgerecht aufbereitet werden. Das klassische Browserinterface ist dafür keine geeignete Lösung. Nur durch eine konsequente Automotive-Optimierung des Themas Internet im Auto vermeidet die neue Erlebniswelt im Fahrzeug Risiken. Continental nutzt seine über 100jährige Tradition im Bereich HMI dafür, innovative internetbasierte Anwendungen im Fahrzeug sicher nutzbar zu machen. Dazu unterstützt Continental auch die Entwickler mit Tools und Guidelines für die Gestaltung sinnvoller Automobilsysteme.

Auswirkungen auf die Entwicklung

Massive Veränderungen, wie sie derzeit im Bereich HMI laufen, wirken sich zwangsläufig auch auf den Entwicklungsprozess selbst aus. Daher nutzt Continental für die Entwicklung von Fahrzeug-HMI den User-Centered Design Process. Dabei kommen im Zuge des HMI-Designs Konzepte im Fahrsimulator auf den Prüfstand. Vor allem die Passung eines HMI-Details zur Fahraufgabe wird akribisch untersucht. Wie ist die Akzeptanz? Passt das "Look and Feel"? Continental sieht sich hier in der Pflicht, praxisgerechte Lösungen anzubieten. Zwar richtet sich das HMI nach der Philosophie des OEM, aber für die Umsetzung ist umfangreiches, eigenes Knowhow des Zulieferers nötig. Neben der ergonomischen Gestaltung von Bedienelementen gehört dazu in zunehmendem Maße die Fähigkeit, die Interaktion von Fahrerassistenz und Fahrerinformation im Fahrzeug zu beherrschen, aber auch ein umfassendes Verständnis für die Bedürfnisse und Erwartungshaltungen völlig unterschiedlicher Nutzertypen am Steuer.

Continental treibt diese Erneuerung seit ihren ersten Anfängen voran: Die Technologie des 1902 von Otto Schulze patentierten Wirbelstromtachometers war nicht nur jahrzehntelang der Standard im Auto, sondern begründete auch die inzwischen über 100jährige Continental-Tradition im Bereich HMI. Heute soll das HMI nicht nur informieren, sondern die Technologie des Fahrzeugs pointiert und schnell erlebbar machen: Die Akzeptanz von Fahrzeug-Innovationen hängt schließlich immer stärker zusammen mit der Akzeptanz der jeweiligen Mensch-Maschine-Schnittstelle.

Die Automotive Group mit den drei Divisionen Chassis & Safety (ca. 4,4 Mrd Euro Umsatz im Jahr 2009, 27.000 Mitarbeiter), Powertrain (ca. 3,4 Mrd € Umsatz im Jahr 2009, 24.000 Mitarbeiter) und Interior (ca. 4,4 Mrd Euro Umsatz im Jahr 2009, 27.000 Mitarbeiter) erzielte im Jahr 2009 einen Umsatz von rund 12 Mrd Euro. Die Automotive Group ist an über 130 Standorten weltweit aktiv. Als Partner der Automobil- und Nutzfahrzeugindustrie entwickelt und produziert sie innovative Produkte und Systeme für eine moderne automobile Zukunft, in der individuelle Mobilität und Fahrfreude mit Fahrsicherheit, Umweltverantwortung und Wirtschaftlichkeit in Einklang stehen.

Die Division Chassis & Safety entwickelt und produziert elektronische und hydraulische Brems- und Fahrwerkregelsysteme, Sensoren, Fahrerassistenzsysteme, Airbagsysteme, Scheibenreinigungssysteme sowie elektronische Luftfedersysteme. Kernkompetenz ist die Integration aktiver und passiver Fahrsicherheit in ContiGuard®. Die Division Powertrain integriert innovative und effiziente Systemlösungen rund um den Antriebsstrang. Das Produktportfolio reicht von Benzin- und Dieseleinspritzsystemen über Motor- und Getriebesteuerungen inklusive Sensoren und Aktuatoren sowie Kraftstofffördersysteme bis hin zu Komponenten und Systemen für Hybrid- und Elektroantriebe. In der Division Interior dreht sich alles um das Informationsmanagement. Zum Produktspektrum gehören Instrumente und Multifunktionsdisplays, Kontroll- und Steuergeräte, elektronische Fahrzeug-Zugangssysteme, Reifeninformationssysteme, Radios, Multimedia- und Navigationssysteme, Klimaanlagensteuerungen und bedienungen, Telematiklösungen sowie Cockpits.

Über Continental Reifen Deutschland GmbH: Continental gehört mit einem Umsatz von ca. 20 Mrd Euro im Jahr 2009 weltweit zu den führenden Automobilzulieferern. Als Anbieter von Bremssystemen, Systemen und Komponenten für Antriebe und Fahrwerk, Instrumentierung, Infotainment-Lösungen, Fahrzeugelektronik, Reifen und technischen Elastomerprodukten trägt Continental zu mehr Fahrsicherheit und zum globalen Klimaschutz bei. Continental ist darüber hinaus ein kompetenter Partner in der vernetzten, automobilen Kommunikation. Continental beschäftigt derzeit rund 134.500 Mitarbeiter in 46 Ländern.