Sistemi di Infotainment in auto: sfide progettuali e prospettive

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1 ELIOS Lab Sistemi di Infotainment in auto: sfide progettuali e prospettive Francesco Bellotti Dip. di Ingegneria Biofisica ed Elettronica (DIBE) Università di Genova 1

2 Non solo per spostarsi Auto: un elemento importante della vita quotidiana di milioni di persone Un pendolare americano passa in auto 2 ore al giorno Non solo strumento di mobilità Luogo per intrattenere rapporti sociali Fruire informazione Divertirsi 2

3 L auto come ambiente informativo intelligente Elettronica pervasiva anche in auto Varietà di servizi e prodotti Sicurezza, comunicazione, intrattenimento Già sul mercato i primi esempi di una tendenza duratura L auto come ambiente informativo intelligente Aggiunta modulare e incrementale di nuovi sistemi hardware e servizi software Paradigma Desktop anche in auto? Da considerare attentamente dati i vincoli del contesto Ambiente fisico dell auto Capacità mentali e percettive del guidatore fortemente vincolate dal compito del guidare. 3

4 Automotive Human-Computer Interaction (HCI) Domande chiave Impatto sulla sicurezza Effettiva utilità per il guidatore, per i passeggeri, per gli altri elementi del traffico Peso di vari parametri di valutazione Utilità, usabilità (efficienza, efficacia, piacevolezza), estetica Come progettare l interazione dell utente in modo da migliorare sia la sicurezza sia l esperienza del guidatore e dei passeggeri? Come modellare l utente e i sistemi? Focus di questa presentazione La comunicazione dell informazione al guidatore 4

5 Schema della presentazione Progettare per la sicurezza Sfide e linee-guida Nuove modalità di interazione con i sistemi informativi in auto Suono 3D Necessità di un approccio alla sicurezza Centrato sul guidatore COMUNICAR Gestione integrata del flusso informativo al guidatore 5

6 Progettare per la sicurezza Principi per lo sviluppo di sistemi Hw/Sw automobilistici Seguire un flusso di progetto centrato sul guidatore Progettare per la sicurezza Tenere sotto controllo la complessità Evitare un sovraccarico sensoriale e cognitivo Consentire una personalizzazione dell informazione Usare interfacce grafiche e visuali solo se necessarie 6

7 Ubiquitous Computing Obiettivo Supportare un attività la guida della vita di tutti i giorni Differentemente dall utente informatico tradizionale, il guidatore è coinvolto in un compito che richiede attenzione e comporta pericoli Progettazione dell uso di tali sistemi comporta la ricerca di nuove modalità d interazione 7

8 Verso nuove modalità di interazione con i sistemi informativi Sistemi ADAS (Advanced Driver Support Systems) Lane Keeping and Warning Systems, Adaptive Cruise Control (ACC), il Parking Aid, Night Vision support Informazione su posizione e orientamento Interfaccia tipicamente visuale Nuovi sviluppi sul 3D sound 8

9 3D sound Spazializzazione sintetica del suono Processamento del suono in modo che dia la percezione all ascoltatore di un evento nello spazio 9

10 Sperimentazione Test preliminari con utenti in laboratorio Eventi ADAS (FCW, LW, BSD) Forniti efficacemente e ad alti tassi di aggiornamento Riduzione del tempo eye-off-the-road Molti problemi ancora da affrontare Personalizzazione Es. dattamento del sistema alle varie capacità uditive dei guidatori Uso di segnali sofisticati Es. l uso di diverse frequenze per ostacoli frontali e laterali Integrazione dei messaggi sonori 3D con altre modalità di interazione Ottimizzazione dello sfruttamento di tutti i canali sensoriali Es. un sistema CW potrebbe combinare allarmi audio e video, a seconda dell imminenza del pericolo e delle condizioni di visibilità 10

11 Combinazione intelligente di media La combinazione intelligente di media è un altro fattore importante Ricerca in altri settori applicativi Es. studi di usabilità sui dispositivi palmari hanno dimostrato l efficacia di bottoni con feedback audio per migliorare la velocità di inserimento di dati e ridurre il carico di lavoro Auto è un ambiente molto complesso Esistono guidelines sui singoli sistemi e interfacce Manca una sistematizzazione coerente Auto considerata nel suo complesso Gestione di informazione multimediale proveniente da vari sistemi Obiettivo: ottimizzare le prestazioni e l esperienza del guidatore. 11

12 Necessità: progettare per la sicurezza Dibattito sulle interfacce in automobile (CHI 2003) Migliori interfaccie utente possono ridurre il carico cognitivo di un singolo dispositivo Ma bisogna prima affrontare la questione su quali dispositivi siano effettivamente utilizzabili dal guidatore Manca una metodologia con cui decidere quali dispositivi e servizi siano usabili Macchina in moto, macchina ferma, in nessun caso Non è verosimile che i clienti limitino volontariamente l uso di tali sistemi Pertanto i costruttori non incorporino nei veicoli nuovi dispositivi senza aver dimostrato che il loro impatto sulla sicurezza sia nullo o trascurabile 12

13 Progetto COMUNICAR COMUNICAR (EU, IST 5 FP) Integrazione di sistemi informativi e di intrattenimento in auto ( ) Volvo, CRF, BAST, TNO, Metravib, Borg Information Manager (IM) che consente al progettista HMI di controllare a livello fine la spedizione di messaggi al guidatore Filtraggio dell informazione a livello di messaggio Non solo quali dispositivi devono essere disabilitati quando l auto èin moto Ma anche - ad ogni istante: quali messaggi possano essere spediti quali debbano essere ritardati o sospesi e in che formato siano spediti Decisione in base a base a stima in tempo reale della situazione di guida corrente 13

14 Comunicar project Volvo S60 Alfa

15 Comunicar: gestire il sovraccarico informativo Information Manager (IM) Sistema di gestione integrata del flusso informativo tra il guidatore e i sistemi elettronici in auto. Dati dai sistemi Information Management Messaggi per il guidatore Auto / Guida Ambiente est. Interfaccia U-M Mappaggio sui canali di uscita Filtraggio Ordinamento e programmazione 15

16 L architettura COMUNICAR DWE Level of Risk Dati Nuovi Messaggi Stato per prio Information Manager LoR1 Rules Rules P1 Rules P1 Messaggi Gestiti Matrici di stato Funzioni Regole Sistema Interfaccie Canali, layout Priorità Classificazione 16

17 L architettura dell Information Manager Level of Risk Dati Filtro dei messaggi Regole attive Messaggi Attivi Dispatcher Messaggi sospesi - in attesa - swapped Messaggi scartati 17

18 IM come sistema aperto e flessibile Le regole IM possono gestire la presentazione di tutta l informazione per il guidatore Velocità e i giri al minuto Messaggi di navigazione Chiamate telefoniche in arrivo Requisiti Informazione catalogata secondo il formato dell IM Priorità Canale di comunicazione preferenziale Dispositivi controllabili programmaticamente Es. volume della radio possa essere controllato anche da sistema, oltre che manualmente 18

19 Moduli di presentazione Messaggi attivi processati dal Dispatcher Verso l interfaccia-utente multimediale In Comunicar due moduli di presentazione Cruscotto ADAS e segnali automobilistici tradzionali Pannello multimediale di centro plancia Funzionalità di intratettenimento e comunicazione personale Informazioni sul traffico e la navigazione possono essere mostrate su entrambi i display Controllato attraverso una manopola programmabile via software in modo da dare feedback tattile all utente Entrambi i display sono realizzati su LCD configurabili a runtime via software per garantire un buono sfruttamento del limitato spazio informativo disponibile Instrument Panel Central Display Haptic switch 19

20 Strumenti di sviluppo software per le interfaccie utente Panel instrument AutoGraL Central Panel AutoMade 20

21 AutoGraL AutoGraL Automotive Graphics Library Cruscotti configurabili Dare l informazione giusta, al momento giusto, con la giusta rilevanza Efficienza di programmazione Interfaccie di alto livello Corrispondenza 1-1 con gli oggetti reali Prestazioni C++ e DirectX 21

22 Volvo & Alfa dashboard layouts 22

23 AutoMADE per il pannello multimediale AutoMADE MSL (MicroMultimedia Service Language) Linguaggio di script Componenti multimediali e servizi di alto livello Accesso a database, radio, Internet, etc. M3P (Micromultimedia Player) Motore multimediale che interpreta gli script Vantaggi Sviluppatore un unico strumento per sviluppare le modalità di interazione per tutta una serie di dispositivi Radio, MP3, informazioni sul traffico, SMS, Navigatore, etc. Anche riutilizzo e condivisione di moduli Rubrica Utente finale può accedere a tali dispositivi attraverso una HCI coerente, omogenea e integrata. 23

24 Multimedia Central Panel 24

25 Conclusioni (I) ICT sempre più diffusa in auto Nuovi servizi a valore aggiunto Aumenta il rischio di distrarre e di sovraccaricare le risorse percettive e mentali del guidatore Necessità Ottimizzare l interazione del guidatore con un singolo sistema Adottare un approccio olistico che consideri il contributo concorrente dei vari sistemi disponibili 25

26 Conclusioni (II) IM di Comunicar è una prima risposta in questa direzione Ancora molti progressi necessari per la realizzazione di sistemi interattivi a sicurezza integrata Sia da un punto di vista tecnico sia organizzativo Test con gli utenti di Comunicar hanno dato esiti positivi 26

27 Conclusioni (III) Da gennaio 2004, i modelli Volvo S40 e V50 equipaggiati con IDIS (Intelligent Driver Information System) Versione semplificata dell IM Monitorizza costantemente l attività dei pedali e del volante Ritarda il passaggio di una telefonata in arrivo e l invio di altri messaggi in situazioni difficili 27

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