Valutazione e riprogettazione dei comandi al volante

Progetto di ergonomia cognitiva

S. Mondello - L. Trapani

L’ergonomia cognitivaÈ una disciplina che si occupava in origine del lavoro (ergon): ci si

focalizzava soprattutto sulla figura dell’uomo come lavoratore con

l’ovvio fine di farlo produrre di più. L’interesse in seguito si sposta

dall’uomo come lavoratore all’uomo come acquirente/cliente.

L’ergonomia diventa quindi cognitiva in quanto si pone come ponte

tra i progettisti e chi usufruisce i loro prodotti (utenti), ricordando ai

primi i limiti e le potenzialità dell’essere umano.

Lo user centered designL’approccio che pone l’essere umano al centro della progettazione è lo

user-centered design.

Spostando il focus dal prodotto all’uomo, il progettista si concentra su

attenzione, memoria, percezione ed emozione.

L’interfacciaUn’interfaccia è ciò che permette la comunicazione tra due

sistemi differenti.

Secondo Raskin una buona interazione tra un essere umano e

un sistema è data dalla qualità dell’interfaccia.

L’interfacciaSecondo Norman, per progettare una buona interfaccia è necessario tenere presente il

modello mentale dell’utente finale.

Carico mentale e attenzione durante la guida

Carico di lavoro mentaleIl carico di lavoro mentale è la richiesta

cognitiva derivante da un dato compito, in

rapporto alla capacità mentale disponibile

per soddisfare le richieste.

Ottimizzare l’allocazione del carico di

lavoro mentale può ridurre l’errore umano

e aumentare la sicurezza, la produttività e

la soddisfazione dell’operatore

Questionario NASA TLX per la valutazione del carico mentale.

Carico di lavoro mentale durante la guidaSecondo i Principi europei sulla interfaccia uomo-macchina (GUUE,

2006), durante la guida i compiti che si svolgono sono due:

● Il compito di guidare il veicolo, controllare la velocità, scegliere

il percorso, ecc…

● Il compito di interagire con i controlli e i display del

sistema-automobile.

Influenzano il carico di lavoro mentale:

contesto esterno - interventi di emergenza - stato emotivo dell'utente

Quindi...Il tempo necessario per un determinato compito dipende in parte

dall'esperienza, ma il posizionamento, il raggruppamento e la

progettazione di controlli e display hanno una grande influenza. Se un

controllo è ben progettato un compito può passare da un compito

prevalentemente manuale e in parte visivo ad un compito interamente

manuale. - Bylund & Rosén, 2002

Attenzione durante la guidaNel 1980 C. Wickens elabora la Multiple Resource

Theory, secondo cui ci sono diversi centri indipendenti

di risorse attentive per l’elaborazione di input sensoriali

visivi e uditivi.

Quando le persone sono impegnate in più compiti

contemporaneamente, e questi compiti consumano

congiuntamente risorse visive e uditive, non dovrebbero

esserci costi aggiuntivi, perché essi utilizzerebbero

risorse attentive indipendenti.

Negli ultimi anni però sono state effettuate numerose ricerche che

dimostrano invece come le persone sono spesso in grado di integrare

diverse fonti di stimolazioni sensoriali per generare una

rappresentazione multisensoriale coerente dell’ambiente.

Quindi, al contrario di quanto sostiene Wickens, sembra chiaro che

ci sia un forte collegamento crossmodale per quanto riguarda

l’attenzione spaziale tra le diverse modalità sensoriali.

Attenzione durante la guida

Change blindnessSolo quando l'attenzione è diretta nel luogo del

cambiamento questo può essere rilevato, altrimenti non

emerge nella consapevolezza (cecità al cambiamento).

- R. Rensik con O’Regan e Clark, esperimento con

paradigma del flicker, 1997.

Change blindness e guidaLa cecità al cambiamento crea problemi nella prestazione di guida,

visto che è un effetto che coinvolge anche oggetti della scena

importanti per il compito che si sta eseguendo.

In più, questo effetto aumenta se contemporaneamente vengono svolti

compiti secondari uditivi dato che viene ridotta la quantità di risorse

attentive disponibili e aumentato il carico cognitivo complessivo.

Il progetto

Il progetto Valutazione dei comandi al volante forniti da Fiat nella

Grande Punto o nella 500 a partire dal 2009.

● 8 pulsanti che controllano l’autovettura

attraverso il sistema Blue&Me,

● 1 piccolo display: feedback e altri tipi di

informazioni.

Usabilità“L'efficacia, l'efficienza e la soddisfazione con le quali determinati

utenti raggiungono determinati obiettivi in determinati contesti”

- ISO 92419-11

Feedback e mapping per un prodotto usabileIl mapping garantisce una corrispondenza percettiva, logica o

semantica tra comandi e azioni; nel caso della progettazione di

interfacce di uno strumento, si intende quindi il rapporto tra i

comandi e il loro azionamento con i risultati nel mondo

esterno.

È importante che il sistema fornisca un feedback immediato,

in modo che le persone vedano chiaramente le conseguenze

delle loro azioni. Un feedback costante e coerente aumenta la

sensazione di controllo.

Requisiti per un volante usabileDiversi parametri per una progettazione ottimale:

● Posizione ottimale dei comandi,

● Dimensione dei bottoni,

● Posizione preferibile delle mani,

● Requisiti visivi.

Posizione dei comandi

LEMAN, D., & LUNDQVIST, R. Less Distraction with More Controls.

Dimensione dei bottoni

LEMAN, D., & LUNDQVIST, R. Less Distraction with More Controls.

Posizione delle mani

LEMAN, D., & LUNDQVIST, R. Less Distraction with More Controls.

Requisiti visiviUn solo sguardo entro l'interno dura in media non più di 1,6 secondi.

Sguardi più di 2,0 secondi vengono giudicati come un rischio (Dukic,

2005). È importante quindi creare un ambiente che minimizzi

l'attenzione visiva necessaria per lo svolgimento di compiti secondari

all'interno della vettura.

Il guidatore deve prestare attenzione alla strada durante la guida, quindi

gli indicatori visivi devono ridurre al minimo il tempo totale

eyes-off-road.

La valutazione

Valutazione espertaUn esperto è in grado di cogliere problemi comuni sulla base della

propria esperienza e di identificare i fattori che potrebbero interferire

con una valutazione fatta da non esperti.

A questo fine è bene adottare un approccio specifico che aiuti a

focalizzare la critica sugli aspetti più rilevanti per l’obiettivo che ci si

pone, utilizzando linee guida o euristiche per la valutazione.

Euristiche utilizzateSpecifiche per i comandi al volante:

● Posizione dei comandi,

● Raggruppamento,

● Feedback dal display,

● Feedback dei controlli,

● Interfaccia del menù di guida,

● Guidance,

Euristiche utilizzate● Corretto utilizzo di icone e testi,

● Grandezza dei tasti.

● Gear pad,

● Uso di rotelle,

● Posizione del display.

(da Leman e Lundqvist, in collaborazione con Staffan Davidsson della

Volvo Cars Corporation e Håkan Alm dell’University of Technology)

Modelli analizzatiSulla base delle fasce di prezzo:

● 3 modelli di automobili di fascia bassa: Fiat Punto, Ford Focus

e Citroen Cactus,

● 1 modello di fascia media: BMW Serie 3,

● 1 modello di fascia alta: Ferrari F12 Berlinetta.

Non potendo provare le automobili per ovvi limiti progettuali,

la valutazione è stata compiuta visionando immagini e video

di prova su strada, review, ecc..

Risultati

PosizioneRaggruppa-mento

Feedback dal display

Feedback dei controlli

Interfaccia del menù di guida Guidance

Icone e testi

Grandezza dei tasti

Gear pad

Uso di rotelle

Posizione del display

Fiat Punto G, C NO

Ford Focus G, C, D NO

Citroen Cactus G, C, A, E

BMW Serie 3 G, C NO

Ferrari F12 Berlinetta

A, C, D, E, G, H

Ricerca con gli utentiPer comprendere sia i requisiti che il sistema dovrebbe avere

sia i problemi dei sistemi attualmente in uso, sia con questionari

che con interviste.

I questionari onlineCostruito attraverso i Moduli di Google e divulgato su Facebook

e in blog tematici.

● 1 domanda filtro iniziale;

● Domande riguardo l’uso dei comandi al volante, sia in termini

quantitativi che in termini qualitativi.

● Domande in cui chiede all’utente di costruire la propria interfaccia

ideale;

● Domande su dati anagrafici.

Statistiche intervistati43 soggetti, di cui l’84% ha usato almeno una volta i comandi al volante

Statistiche intervistati

Anni di esperienza alla guidaAnni di esperienza alla guida con comandi al volante

Risultati: frequenza di utilizzo

Risultati: punteggi di valutazione

Differenze in base all’età

Differenze in base alla casa automobilistica

Comandi e posizioni preferite

IntervisteIntervista semistrutturata con due utenti dei comandi al volante delle auto del gruppo Fiat:

● un utente di 58 anni che guida da 9 una Fiat Grande Punto

● uno di 25 che guida da 4 - 5 anni una Fiat 500 Abarth.

La scaletta dell’intervista prevedeva i seguenti punti: domande esplorative e di carattere generale

per avviare la conversazione, descrizione dei comandi da parte dell’utente, valutazione

complessiva e modalità di utilizzo, valutazione delle funzioni, dell’organizzazione e del design dei

tasti, valutazione pregi/difetti, focus su difetti rilevati e ricapitolazione dei punti salienti.

Risultati

“...devi sempre cercare il tasto,

non viene in automatico…”

Inducono alla distrazione

“...devo dire “c h i a m a M a r i a” con una pronuncia

perfetta, … Preferirei magari una sorta di tasto per scrollare la

rubrica e un tasto per dare l’ok…”

Cattiva interazione col comando vocale

“No intuitivi proprio no. Perché io ho sempre pensato che il

telefono, quando devi chiamare una persona, di schiacciare quello

con la cornetta, ultimamente però ho scoperto che quando mi

chiamano devi schiacciare quello sopra il simbolo del telefono per

accettare la chiamata subito ed istantaneamente quindi non è

molto intuitivo…”

Non intuitivi

“...anche al posto del logo

della 500 al centro

mettere un piccolo

display…”

Necessità di un display migliore

“... anche le voci del menù, il

settare delle impostazioni

come il cambio ora, non sono

interessanti per la guida…”

Menù non ben progettato

“...che essendo su un piano è impossibile

capire quali premi. Se avessi delle levette a

parte, quando arriva la telefonata, tac,

schiacci la levetta, è meglio insomma.

Oppure dei tasti in rilievo…”

Cattiva guidance

La riprogettazione

Funzioni audio

Funzioni telefono

Funzione cruise control

Valutazione della nuova interfaccia

Metodo● Intervista a due utenti, di cui uno già intervistato

precedentemente

● Prototipo cartaceo low-fidelity ma a grandezza naturale

● Si è chiesto agli intervistati di descrivere l’interfaccia e il

suo utilizzo.

RisultatiL’utente esperto dei comandi Fiat ha apprezzato in particolare il fattore

concavo/convesso che favorisce la guidance ed è riuscito a individuare il

significato di tutte le icone.

“... Concavi/convessi è una buona idea, perchè mentre sulla mia (i tasti)

sono piani e tante volte sbaglio a premere quello giusto, così sicuramente

hai la possibilità di capire quello che schiacci senza guardare…”

RisultatiL’altro utente ha descritto in modo corretto tutte le funzioni e le

possibilità di interazione e ha apprezzato in particolare l’innovazione

delle rotelle.

“Sono veramente facilmente intuibili tutte le funzioni e saltano subito

all’occhio le rotelle, a destra per scorrere i contatti e a sinistra per cambiare

le tracce”

Conclusioni

Sviluppi futuriIn un’ottica aziendale sarebbe importante valutare questi sistemi

eseguendo esperimenti controllati mirati a ottenere misurazioni circa

la qualità della guida con e senza comandi al volante.

Esperimento within subject● Il gruppo di intervistati guida in un percorso chiuso, o simula la

guida in ambiente virtuale, con e senza i comandi al volante.

● Misurazioni tramite errori compiuti nel compito di guida e tempi

di reazione per gestire l’interfaccia del volante, con task da

compiere: le azioni compiute vengono “misurate” in tempi e

valutate anche con la tecnica dell’eye-tracking.

Esperimento within subject● Gli errori compiuti nel compito di guida con i comandi vanno invece

confrontati con quelli compiuti nella guida senza comandi.

● Durante la guida l’utente sarà libero di esprimere le proprie

percezioni e perplessità, come in una sorta di thinking aloud, mentre

a fine esperimento verrà intervistato in modo da avere una

valutazione complessiva del design in sé.

Grazie!