AR-HUD Design Guidelines : A Cross-Cultural Usability Study on Cognitive Workload and Preferences in HUD interfaces

Autor: Svensson, Jonatan, Hammar, Jesper
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2024
Předmět:
Druh dokumentu: Text
Popis: This master’s thesis project has been made in collaboration with Luleå University of Technology and client company ZEEKR to advance the knowledge about Augmented-Reality Head-Up Displays (AR-HUDs). The technological advancements being made in the automotive industry are rapidly moving forward, and the implementation of Head-Up Displays has been a hot topic and focal point of user safety and driving assistance discussions for the past couple of years.The earliest HUDs would only show static information (speedometer, speed limits, and other status information), but lately the implementation of Augmented Reality technology in HUDs can be seen in many flagship car brands. The projection technology has been improving drastically since the early versions, but despite this, many still believe the system to be only a gimmick that does not add real value to the user. In fact, many believe it has the opposite effect of its actual purpose: to aid the user in driving. We have engaged in this project with ZEEKR to establish a guideline on what to have in mind when designing the interface for a system like this. Given ZEEKR’s market presence in China and Europe, we also explore cultural expectations and user interactions to balance satisfaction across markets. To summarize this into something concise, the following research questions have been shaped: 1. How can the design of an AR-HUD be tailored to meet the divergent cultural expectations of users in ZEEKR’s primary markets, China and Europe, while maintaining a cohesive user experience? 2. How can information be optimally presented on an AR-HUD to achieve a balanced cognitive workload for the driver? As we progressed in the thesis, we gravitated towards a third research question which proved to also be of interest to ZEEKR. The research question emerged as: 3. How can AR-HUD systems be assessed resource efficiently while maximizing user feedback? The thesis follows an iterative, 4-phase process based on an Industrial Design Engineer’s workflow. Initially context was explored through user and stakeholder interactions, collecting qualitative and quantitative data. Then multiple HUD concepts were generated and tested. Three comprehensive user tests were conducted: a low-fidelity prototyping workshop, a medium-fidelity VR user test with digitally added HUD elements, and a high-fidelity VR user test with a Logitech G29 rig in a Unity game engine for interactive driving simulations. Our findings, combined with academic research and expertise in interface design and user experience, are concrete design suggestions for the designing of AR HUD systems. The findings also show that the cultural differences between the two user groups were not a as big as anticipated, altough further testing is required to fully determine this. The resutls also include a standardized test-protocol built in Unity that ZEEKR can use for future testings.
Detta examensarbete har utförts i samarbete med Luleå tekniska universitet och ZEEKR för att öka kunskapen om Augmented Reality Head-Up Displays (AR- HUDs). De teknologiska framstegen inom fordonsindustrin rör sig snabbt framåt, och implementeringen av HUD:ar har varit en central punkt i diskussioner om användarsäkerhet och körassistans. De tidigaste HUD:arna visade endast statisk information, men på senare tid har augmented reality-teknologi implementerats i många ledande bilmärken. Projektionsteknologin har förbättrats drastiskt, men många anser att systemet bara är en gimmick som inte tillför något verkligt värde. Många anser faktiskt att det har motsatt effekt av sitt egentliga syfte: att hjälpa användaren vid körning. Vi har engagerat oss i detta projekt med ZEEKR för att etablera en riktlinje för vad man ska ha i åtanke när man designar gränssnittet för ett system som detta. Med tanke på ZEEKR:s marknadsnärvaro i Kina och Europa utforskar vi också kulturella förväntningar och användarinteraktioner för att balansera tillfredsställelse över marknader. För att sammanfatta detta i något koncist har följande forskningsfrågor formulerats: 1. Hur kan designen av en AR-HUD skräddarsys för att möta de olika kulturella förväntningarna hos användare på ZEEKR:s primära marknader, Kina och Europa, samtidigt som man bibehåller en sammanhängande användarupplevelse? 2. Hur kan information presenteras optimalt på en AR-HUD för att uppnå en balanserad kognitiv arbetsbelastning för föraren? När vi gick vidare med avhandlingen, drogs vi mot en tredje forskningsfråga som också visade sig vara av intresse för ZEEKR. Forskningsfrågan formulerades som: 3. Hur kan AR-HUD-system utvärderas resurseffektivt samtidigt som användarinsikterna maximeras? Examensarbetet följer en iterativ process med fyra phasear baserad på en industridesigningenjörs arbetsflöde. Inledningsvis undersöktes kontexten genom interaktioner med användare och intressenter, och kvalitativ och kvantitativ data samlades in. Därefter genererades och testades flera HUD-koncept. Tre omfattande användartester genomfördes: en lågfidelitets-prototyp workshop, ett medelfidelitets- VR-test med digitalt tillagda HUD-element, och ett högfidelitets-VR-test med en Logitech G29-rigg i Unity-spelmotor för interaktiva körsimuleringar. Våra resultat,i kombination med akademisk forskning och expertis inom gränssnittsdesign och användarupplevelse, utgör konkreta designförslag för utformningen av AR HUD-system. Resultaten visar också att de kulturella skillnaderna mellan de två användargrupperna inte var så stora som förväntat, även om ytterligare tester krävs för att fullt ut fastställa detta. Resultaten inkluderar också ett standardiserat testprotokoll byggt i Unity som ZEEKR kan använda för framtida tester.
Databáze: Networked Digital Library of Theses & Dissertations
Externí odkaz: