Jsou gesta skutečnou alternativou k dotykové interakci v autech? UXPUB Sdílení designu

Několik automobilek pracovalo na interakci gesty různými způsoby. BMW má nejpokročilejší systém nabízející ovládání gesty v různých prémiových vozech. Poté, co jsem si pohrál se systémem BMW, chtěl jsem zjistit, zda je gestická interakce schůdnou alternativou k existujícím metodám, nebo jen marketingovým trikem. Podívejme se blíže na výzkum gestické interakce.

Definice gestické interakce

Interakce s ovládacími prvky vozidla vyžaduje, aby řidiči odvedli vizuální pozornost od vozovky k přístrojové desce. Například nastavení klimatizace, změna hudby nebo zadání cíle v navigátoru. V ideálním případě by tyto okamžiky měly být omezeny na minimum, aby nebyl řidič rozptylován. Výzkum multimodální interakce ukazuje, jak je to možné díky distribuci informací napříč nevizuálními modalitami [1]. Gesta nevyžadují zrakovou pozornost ani koordinaci rukou a očí. Pokud gesta nahrazují některé ovládací prvky v autě, můžeme předpokládat, že by to mohlo mít pozitivní vliv na rozptýlení řidiče. Překvapivě zatím není mnoho veřejného výzkumu o vlivu gestické interakce na bezpečnost jízdy. Omezený výzkum, který existuje, je pozitivní [2] [3], ale nestačí s jistotou říci, že gestická interakce snižuje rozptylování řidiče. Dalším návrhem je, že ovládání gesty může být méně náročné než jiné nevizuální alternativy, jako je hlasové ovládání. Přes kulturní rozdíly jsou gesta rukou nedílnou součástí lidské komunikace. Většina z nás používá gesta v každodenní komunikaci, aniž by o tom vůbec přemýšlela. Pokud je lze použít v autě, vyžadovalo by to mnohem menší kognitivní zátěž než řečová interakce [1].

Typy gest

Začněme tím, že definujeme, co rozumíme gestickou interakcí. Dá se rozdělit do dvou skupin: dotyková gesta, se kterými jsem již dříve experimentoval, a vzdušná gesta. Tento článek se týká toho druhého. A i škála vzdušných gest je příliš široká. Například znaková řeč může odkazovat na vzdušná gesta. Teoreticky bychom mohli naučit řidiče komunikovat se svými auty pomocí znakového jazyka. Ale učit řidiče znakový jazyk není příliš pohodlné. Místo toho je cílem odklonit se od předem definovaných metod interakce. Pokud je interakce s autem spíše jako přirozená konverzace, kognitivní zátěž se výrazně sníží. Probereme tedy konkrétní sadu gest – jedná se o přirozená vzduchová gesta. Klasifikace gestických interakcí Nyní je obtížné si představit, co jsou přirozená vzduchová gesta. Karl A. Pickering a kolegové [4] rozdělili vzduchová gesta pro použití v autě do pěti kategorií:

<strong>Gesta spojená s funkcí</strong>

Gesto související s funkcí spojuje funkci s přirozeným pohybem ruky nebo paže. Například pohyb ruky tam a zpět v blízkosti střešního okna může znamenat, že se otevírá.

<strong>Předvídavá gesta</strong>

K těmto gestům dochází, když systém detekuje, že se řidičova ruka blíží k ovládacímu prvku, a dokáže odvodit požadovanou akci. Například přiložením ruky k žárovce v kabině lze rozsvítit světlo, aniž by řidič musel mačkat tlačítko.

<strong>Kontextová gesta</strong>

Jedná se o přirozená gesta, která se používají k reakci na konkrétní událost nebo podnět. Chcete-li například odpovědět na zprávu nebo přijmout hovor, přejeďte prstem nahoru nebo dolů.

<strong>Gesta přirozeného dialogu</strong>

Jak název napovídá, k tomu dochází, když řidič používá k interakci s vozidlem běžná komunikační gesta. Když například řidič simuluje větrání, systém dokáže snížit teplotu v kabině.

<strong>Globální gesta rychlého přístupu</strong>

Tato gesta jsou přizpůsobitelné pohyby, které jsou svázány s konkrétní funkcí a lze je použít kdykoli. Například BMW používá následující gesto k rychlému provedení funkce. Rychlé gesto od BMW

Mapování

To, jak se gesta mapují k ovládacím prvkům v autě, je také zásadní pro uživatelský dojem. Přemýšlení o tom vyvolává řadu důležitých otázek: měla by gesta doplňovat nebo nahrazovat stávající interakce? Kolik příkazů gest lze použít? S rostoucím počtem gest je stále obtížnější zapamatovat si sadu příkazů gest. Pokud bychom dnes nahradili všechny vnitřní ovládací prvky gesty, odhaduje se, že bychom potřebovali 300 až 700 různých gest [4]. Proto není možné pouze nahradit stávající konstrukci. Současný výzkum však doporučuje používat kromě ovládacích prvků v kabině malou sadu přirozených gest rukou [4]. Abychom přesně zjistili, jakou sadu ovládacích prvků, můžeme se opět obrátit na Carla A. Pickeringa [4], který vytvořil následující klasifikaci:

<strong>Podle typu řízení</strong>

Gesta lze jednoduše namapovat na tlačítko nebo přepínač. Poté bude ovládat základní funkce tohoto konkrétního tlačítka. Například palec nahoru lze namapovat na tlačítko „přijmout hovor“.

<strong>Podle tématu</strong>

Namísto konkrétního tlačítka lze gesta namapovat na sadu ovládacích prvků pro konkrétní téma. Například pro nastavení osvětlení v autě nebo pro otevírání/zavírání různých částí interiéru, jako jsou okna.

<strong>Podle funkce</strong>

Mírně odlišné od první možnosti lze gesto také namapovat na základní funkci namísto stávajícího tlačítka nebo přepínače. Můžete například namapovat gesto na funkci, která by normálně vyžadovala více interakcí, jako je přehrávání konkrétního seznamu skladeb ve Spotify. Nyní, když jsme identifikovali typy přirozených vzdušných gest a možné způsoby jejich mapování, podívejme se na dvě hlavní oblasti, které je třeba vzít v úvahu při vytváření rozhraní gest.

Dva hlavní problémy s gesty ve vzduchu

Obtížnost detekce

Stejně jako u většiny nových interakčních metod je velkým problémem snadnost objevování. Většina nových vozů používá rozhraní dotykové obrazovky. Málokdo si koupí nové auto, aniž by měl každodenní kontakt s dotykovými rozhraními. Proto, když je představeno nové dotykové rozhraní, pokud používá stejné principy jako jiná populární rozhraní, mohou se řidiči spolehnout na své mentální modely, aby se nový systém naučili. S výjimkou specializovaných aplikací, jako jsou hry a virtuální realita, není interakce gest běžná. Pokud jde o vzduchová gesta, neexistují žádné široce přijímané standardy ani heuristika. Každý, kdo nasedne do auta vybaveného systémem interakce gest, se bude muset naučit, jak s ním komunikovat od nuly. Rozhraní vzduchových gest je navíc skryté. Fyzická a smyslová rozhraní používají znaky ke komunikaci, které prvky jsou interaktivní, ak odvození typu požadované interakce. Tento ovládací prvek nezanechává žádný zmatek v tom, jak jej ovládat, díky jasnému označení Air gesta nemají tyto štítky. Před provedením gesta musí řidič vědět, co má dělat. Jiné aplikace, které používají ovládání gesty, mají vizuální indikátory, které novým uživatelům vysvětlují, jak interagovat. Níže je uveden příklad z Xbox Kinect. Vizuální podněty mohou být účinnou alternativou k výcviku řidičů v interakci se systémy gest. Použití vizuálních podnětů může částečně popřít pokus vyhnout se rozptýlení řidiče. To však může být implementováno jako počáteční průvodce, který může být odstraněn nebo ignorován, jakmile si řidič osvojí systém. Vizuální indikátory BMW pro ovládání gesty

Zpětná vazba

Druhým obtížně řešitelným problémem je zpětná vazba. V ideálním případě je systém detekce gest 100% přesný. V praxi je to nemožné. Když je provedeno vzduchové gesto, systém musí informovat řidiče, že gesto detekoval, správně ho klasifikoval a výsledek sdělil řidiči. Současný výzkum popisuje tři různé schůdné způsoby, jak toho dosáhnout [4].

<strong>Vizuální zpětná vazba</strong>

V automobilech je většina zpětné vazby obvykle přenášena prostřednictvím displejů nebo zvuku. U vzduchových gest není vizuální kanál optimální, protože jde o primární kanál používaný k ovládání vozidla. Existují však i jiné způsoby, jak poskytnout vizuální zpětnou vazbu, které mohou být méně rušivé. Existuje slibný výzkum využití periferního vidění. Několik experimentů s periferní zpětnou vazbou v kontextu řízení prokázalo pozitivní výsledky ve snížení rozptýlení řidiče a přijetí uživatele [5], a to i při zohlednění gestické interakce [8]. Příkladem tohoto typu zpětné vazby, který se již dnes používá, jsou systémy detekce mrtvého úhlu zabudované do bočních zrcátek. Systém sledování mrtvého úhlu

<strong>Zvuková zpětná vazba</strong>

Zvuková zpětná vazba je dnes v automobilech hojně využívána. Každé moderní auto má širokou škálu zvukových signálů, které řidiče varují. Může to být také možnost gestické interakce. Potíž je v tom, že se zdá, že existuje jen malá shoda v tom, zda to zlepšuje bdělost řidiče ve srovnání s vizuální zpětnou vazbou [3] [6]. Vizuální zpětná vazba funguje lépe při provádění gest. Experimenty ukázaly, že řidiči při používání nevizuální zpětné vazby dělají více chyb a méně často je opravují [7].

<strong>Hmatová zpětná vazba</strong>

Další slibnou alternativou je haptická zpětná vazba. I když se při provádění gest nedotýkáte žádného povrchu, existuje způsob, jak poskytnout hmatovou zpětnou vazbu. Ultrazvuková haptická technologie využívá tlak akustického záření k vytvoření třecích bodů na kůži. To umožňuje řidičům „cítit se“, jako by mačkali fyzická tlačítka. Technologicky se jedná o nejpokročilejší možnost a koncept od BMW je velmi slibný [8]. V roce 2017 představilo BMW koncept Inside Future, který předváděl hmatovou zpětnou vazbu pro gesta. V tuto chvíli se zdá být možná pouze výměna fyzických tlačítek, což značně omezuje počet gest, která lze použít. V budoucnu by však tato technologie mohla být rozšířena tak, aby poskytovala podrobnější zpětnou vazbu s podporou širší škály gest.

Měly by automobilky implementovat gestickou interakci?

Dnes jsou vzduchová gesta specializovanou technologií. Většina řidičů se s tím poprvé setká, když nasedne do auta, ve kterém je mají. Proto přichází se základními problémy, jako je detekce a zpětná vazba. Multimodální rozhraní má pozitivní vliv na bezpečnost jízdy. Ale i když výzkum jistě ukazuje, že je to správný směr pro automobily, neexistuje shoda v tom, zda je interakce gesty lepší než jiné možnosti, jako je hlasové ovládání. Vytvoření rozhraní založeného na gestech poskytuje mnoho příležitostí pro slovní zásobu gest. Skutečným limitujícím faktorem ale pravděpodobně není technologie, ale její osvojení uživateli. Míra přijetí uživatelem je dána tím, jak široce je gestická interakce používána v jiných oblastech. Dokud nebudeme denně komunikovat doma a v práci pomocí vzdušných gest, je nepravděpodobné, že se to stane běžným způsobem interakce v autech. To může být důvod, proč BMW u svých nejnovějších prémiových modelů upustilo od ovládání gesty. Na druhou stranu je svět VR/AR rychle se rozvíjející obor, který investuje do gestické interakce. Automobilové společnosti mohou navíc hrát roli při zavádění ovládání gesty tím, že přijmou nové trendy a postupně je zavedou do svých vozidel. Například zavedením interakcí pomocí proaktivních gest a rozšiřováním gestické slovní zásoby v průběhu času. Do té doby zůstávají gesta spíše marketingovým trikem než přijatelným způsobem interakce.

Odkazy:

1 Vliv modality, naléhavosti a obsahu zprávy na reakce na multimodální displeje řidiče

5 AmbiCar – Směrem k displeji okolního osvětlení ve vozidle