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Lauber, Felix (2016): Anzeige- und Interaktionskonzepte für Head-Mounted Displays im Fahrzeug. Dissertation, LMU München: Fakultät für Mathematik, Informatik und Statistik
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Abstract

Head-Up Displays werden immer mehr in Fahrzeugen eingesetzt, da sie im Vergleich zu etablierten Head-down Displays Vorteile in Bezug auf Blickabwendung und Akkommodationszeiten haben können. Allerdings stehen dem gegenüber auch Schwächen wie ein hoher Verkaufspreis, hohe Anforderungen an die Fahrzeugarchitektur und eine beschränkte Anzahl an darstellbaren Anwendungsfällen. Als Head-Mounted Displays werden Displays bezeichnet, mit denen Anzeigen ebenfalls halbtransparent über der Realität dargestellt werden können, die jedoch wie eine Brille am Kopf des Fahrers getragen werden. Im Gegensatz zu Head-Up Displays sind diese unabhängig vom Fahrzeug einsetzbar und dazu in der Lage eine wesentlich größere Bandbreite an Anwendungen darzustellen. Sollten Head-Mounted Displays ein elektronischer Massenartikel werden, so werden Endverbraucher diese auch im Fahrzeug nutzen wollen. Da die virtuellen Inhalte im primären Sichtfeld des Fahrers angezeigt werden, wird es schwieriger Beeinträchtigungen der Fahraufgabe zu verhindern. Im Rahmen dieser Arbeit wird daher untersucht, unter welchen Voraussetzungen Head-Mounted Displays im Fahrzeug genutzt werden können, so dass die Sicherheit aller Verkehrsteilnehmer gewährleistet bleibt und Fahrer von dieser Technologie optimal profitieren können. Im Grunde sind Head-Mounted Displays schon seit Ende der 1960er Jahre bekannt und seitdem Gegenstand der Forschung. Obwohl sie, genau wie Head-Up Displays, bereits seit langem in der Luftfahrtindustrie erfolgreich eingesetzt werden, wurde deren Verwendung für fahrbegleitende Anzeigen im Automobil jedoch nie ernsthaft in Betracht gezogen. Die Frage, wie Head-Mounted Displays im Fahrzeug sicher und gewinnbringend genutzt werden können, wird in dieser Arbeit in zwei Schritten beantwortet. In einem ersten Schritt, werden anhand von Grundlagenuntersuchungen spezifische Eigenschaften, Vor- und Nachteile der Displaytechnologie in Bezug auf die Anzeige von Information untersucht. In einem zweiten Schritt widmet sich die Arbeit der Frage, wie mit den angezeigten Informationen am besten interagiert werden sollte. Diese beiden Fragestellungen wurden im Rahmen von Nutzerstudien untersucht. In diesem Zusammenhang entstand neben einer Reihe von erlebbaren Prototypen unter anderem auch eine Methode zur schnellen, prototypischen Umsetzung von Anzeigekonzepten für Head-Mounted Displays. Letztlich wird in dieser Arbeit dargelegt, dass sich Head-Mounted Displays grundsätzlich für die Darstellung fahrbegleitender Anzeigen eignen können. Es wird nachgewiesen, dass es Situationen gibt, in denen diese Display-Technologie sogar inhärente Vorteile gegenüber etablierten Anzeigen im Fahrzeug hat. Weiterhin werden potenzielle Gefahrenquellen identifiziert und Lösungsansätze aufgezeigt. Außerdem werden Interaktionskonzepte entwickelt, die sich die Vorteile dieser Anzeigetechnologie zunutze machen. Hierbei werden Einflüsse unterschiedlicher Interaktionsmodalitäten und deren Wechselwirkungen mit Anzeigeparametern sowie der Fahraufgabe untersucht. Abschließend werden ausgehend von den Erfahrungen, die in dieser Arbeit gemacht wurden, Handlungsempfehlungen für Konzeptentwickler abgeleitet und konkrete Forschungsfragen für zukünftige Arbeiten formuliert.