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Weniger Ablenkung im Straßenverkehr: Intuitive Navigation via Armband

Forschungsprojekt von Maschinenbau-Studierenden: Richtungsweisung durch Vibration
 

Bei der Bedienung eines herkömmlichen Navigationsgeräts ist der Nutzer auf auditiven oder visuellen Input angewiesen. Dies fordert Aufmerksamkeit und kann vom Führen des Fahrzeugs ablenken. Besonders für Fahrer von Zweirädern kommt erschwerend hinzu, dass das Hören der Anweisungen im lauten Stadtverkehr nicht immer möglich ist. Auch die Nutzung eines visuellen Interfaces ist schwierig oder zumindest umständlich, da es an Fahrrad, Roller oder Motorrad eine zusätzliche Halterung erfordert. Auch wenn man sich zu Fuß in einer fremden Stadt orientieren muss, ist es hilfreich, den Blick nicht ständig nur auf das Smartphone richten zu müssen. Studierende des Masterstudiengangs „Produktentwicklung“ (MPE) im Fachbereich Maschinenbau der Fakultät für Technik an der Hochschule Pforzheim haben sich hierzu etwas einfallen lassen: Im Rahmen eines Forschungsprojekts entwickelten Felix Gräter, Victoria Klaube und Burak Tepeli das intuitive Navigationssystem „ESSENSE“: „Es besteht aus zwei Armbändern, in die jeweils auf der Ober- und Unterseite ein Vibrationsmotor eingearbeitet ist. Je nach Intensität und Anzahl der Vibrationen wird dem Nutzer über taktiles Feedback der Weg gewiesen“, so Felix Gräter. „Die Grundlage der Konzeption erfolgte über das Analysetool zur Geschäftsmodellentwicklung Business Model Canvas. Darauf folgte die Umsetzung des Konzeptes in ein digitales Modell. Der entstandene Prototyp hätte das Potenzial, sich am Markt durchzusetzen“, so Prof. Dr.-Ing. Werner Engeln, MPE-Studiengangleiter, der die Forschungsarbeit betreute.

Die Armbänder, eines am linken und eines am rechten Handgelenk, sind via Bluetooth miteinander verbunden und lassen ihre Trägerinnen und Träger den Weg erfühlen. Dabei gibt der jeweils obere Motor die übergeordnete Richtung vor, während der untere Motor Detailinformationen, wie z. B. die Intensität der Abbiegung oder die Ausfahrtsnummer, liefert. Soll der Nutzer geradeaus fahren, erfolgt kein Signal.
Drei Beispiele der Signalübermittlung: Steht ein Abbiegevorgang nach links bevor, beginnt der obere Motor des linken Armbandes kontinuierlich stärker zu werden. Unmittelbar vor der Abbiegung, erhält der Fahrer drei Impulse mittlerer Intensität durch den unteren Motor. Steht ein Kreisverkehr bevor, bedeutet eine Vibration „erste Ausfahrt“, zwei Vibrationen „zweite Ausfahrt“ usw. Muss die Spur von rechts nach links gewechselt werden, sendet der obere Motor des rechten Armbands zunächst geringe Signale. Das stärker werdende Signal wird dann am linken Armband fortgeführt. „Dadurch ergibt sich eine fließende Bewegung, die nach links deutet. Als weitere Information pulsiert der untere Motor des linken Armbands, als eine Unterstützung der Richtungsanweisung“, so Felix Gräter. Beim Erlernen der Befehle sollen die Kunden durch eine App unterstützt werden, die unter anderem eine Beschreibung der jeweiligen Bedeutungen enthält. Je nach Modus (Fußgänger/Fahrrad/Motorrad) passt sich das Signal an, so beginnt beim Fußgänger das Signal 50 Meter vor der Abbiegung, beim Motorradfahrer bereits bei 500 Metern Entfernung. Der studentische Entwicklungsansatz könnte auch Fußgängern behilflich sein: „Beim Wegsuchen durch die Stadt müsste man nicht mehr fortwährend auf das Handy schauen“, so die Studierenden. „Die Unterbringung aller Komponenten in einem kompakten Gehäuse, die Übertragung von Richtungsanweisungen in leicht verständliche Signale und ein App-Konzept zur Unterstützung — wir sind stolz auf unsere Arbeit und zuversichtlich, dass ESSENSE ein hohes Potential mit sich bringt und ein Markterfolg werden könnte“.

Nachhaltige Produktentwicklung, Elektrische Antriebstechnik, Leichtbau, Fahrzeugtechnik und -mechatronik, Programmieren, Qualitätsmanagement, Bauteiloptimierung, Maschinendynamik, Lasermaterialbearbeitung, Kunststoff- oder Stanztechnik, Materialwirtschaft und Fabrikplanung – das Maschinenbau-Curriculum ist so vielseitig wie die beruflichen Möglichkeiten nach dem Studium. Der Masterstudiengang „Produktentwicklung“ orientiert sich an den industriellen Kernprozessen von der ersten Idee bis zum fertigen Produkt. Die Lehrinhalte, so das Pforzheimer Alleinstellungsmerkmal, werden nicht nur im Hörsaal, in Laboren und Workshops, sondern in Form von eigenständig zu erstellenden Projektarbeiten vermittelt.