PRESTK : situation-aware presentation of messages and infotainment content for drivers

Abstract

The amount of in-car information systems has dramatically increased over the last few years. These potentially mutually independent information systems presenting information to the driver increase the risk of driver distraction. In a first step, orchestrating these information systems using techniques from scheduling and presentation planning avoid conflicts when competing for scarce resources such as screen space. In a second step, the cognitive capacity of the driver as another scarce resource has to be considered. For the first step, an algorithm fulfilling the requirements of this situation is presented and evaluated. For the second step, I define the concept of System Situation Awareness (SSA) as an extension of Endsley’s Situation Awareness (SA) model. I claim that not only the driver needs to know what is happening in his environment, but also the system, e.g., the car. In order to achieve SSA, two paths of research have to be followed: (1) Assessment of cognitive load of the driver in an unobtrusive way. I propose to estimate this value using a model based on environmental data. (2) Developing model of cognitive complexity induced by messages presented by the system. Three experiments support the claims I make in my conceptual contribution to this field. A prototypical implementation of the situation-aware presentation management toolkit PRESTK is presented and shown in two demonstrators.

In den letzten Jahren hat die Menge der informationsanzeigenden Systeme im Auto drastisch zugenommen. Da sie potenziell unabhängig voneinander ablaufen, erhöhen sie die Gefahr, die Aufmerksamkeit des Fahrers abzulenken. Konflikte entstehen, wenn zwei oder mehr Systeme zeitgleich auf limitierte Ressourcen wie z. B. den Bildschirmplatz zugreifen. Ein erster Schritt, diese Konflikte zu vermeiden, ist die Orchestrierung dieser Systeme mittels Techniken aus dem Bereich Scheduling und Präsentationsplanung. In einem zweiten Schritt sollte die kognitive Kapazität des Fahrers als ebenfalls limitierte Ressource berücksichtigt werden. Der Algorithmus, den ich zu Schritt 1 vorstelle und evaluiere, erfüllt alle diese Anforderungen. Zu Schritt 2 definiere ich das Konzept System Situation Awareness (SSA), basierend auf Endsley’s Konzept der Situation Awareness (SA). Dadurch wird erreicht, dass nicht nur der Fahrer sich seiner Umgebung bewusst ist, sondern auch das System (d.h. das Auto). Zu diesem Zweck m¨ussen zwei Bereiche untersucht werden: (1) Die kognitive Belastbarkeit des Fahrers unaufdringlich ermitteln. Dazu schlage ich ein Modell vor, das auf Umgebungsinformationen basiert. (2) Ein weiteres Modell soll die Komplexität der präsentierten Informationen bestimmen. Drei Experimente stützen die Behauptungen in meinem konzeptuellen Beitrag. Ein Prototyp des situationsbewussten Präsentationsmanagement-Toolkits PresTK wird vorgestellt und in zwei Demonstratoren gezeigt.