Right or Left: Tactile Display for Route Guidance of Drivers

Abstract A tactile interface is an alternative channel of communication, which can be utilized to display navigational instructions in cars under high visual and auditory load conditions. We investigated the use of a tactile belt for turn-by-turn information presentation in cars, which was originally designed for the route guidance of blind and pedestrian users. Important information artifacts in turn-by-turn route guidance are the distance to an upcoming crossing and the direction to follow. The tactile belt was examined in a pilot study for presenting direction information in a car navigation system. The pilot study was used to explore first ideas of tactile encodings for direction presentation with the tactile belt. The study presented in this article compares these designs systematically for their use in tactile route guidance in the car. For this purpose we conducted an experiment with 10 participants on real urban roads to evaluate three different vibrotactile patterns. The results show that the “two vibrators front design” was significantly different than the “two vibrators side design”. The two vibrator front encoding was preferred significantly. The performance of the participants on two vibrators front design was significantly different than the two vibrators side design. The Friedman test showed a significant difference in the usability of all three vibrotactile patterns. A significant difference was found in the ease of use of two vibrators front encoding compared to other encodings. On the basis of quantitative and qualitative results, we conclude that the two vibrators front encoding is comparatively is the better design for presenting the direction information. Our findings will be helpful for the car industry in designing the tactile based car navigation systems. Zusammenfassung Taktile Nutzungsschnittstellen können als alternativer Sinneskanal genutzt werden, um Navigationsinformationen in Fahrzeugen bei Situationen mit hoher visueller und akustischer Last zu vermitteln. Wir haben untersucht, in wie weit Turn-by-Turn Informationen über einen taktilen Gürtel präsentiert werden können, der ursprünglich zur Navigationsunterstützung für Fußgänger und blinde Personen entwickelt wurde. Wichtige darzustellende Informationen bei der Turn-by-Turn Navigation sind die Entfernung zu einem Kreuzungspunkt und die zu verfolgende Richtung. In einer Pilotstudie wurden bereits erste Ideen für Designs der taktilen Richtungsanzeige exploriert. Die in diesem Artikel präsentierte Studie vergleicht die erfolgreichen Designs systematisch. Hierzu wurde eine Evaluation mit zehn Teilnehmern in einer realen städtischen Umgebung durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass die zwei der untersuchten Designs mit den taktilen Stimuli vorne am Körper (“two vibrators front”) signifikant besser abgeschnitten haben als mit den taktilen Stimuli an der Seite (“two vibrators side”). Sowohl die Präferenz als auch die Performance zeigten signifikante Unterschiede. Der Friedman Test zeigte desweiteren signifikante Unterschiede bezüglich der Usability zwischen allen drei getesteten Designs. Auf Basis der quantitativen und qualitativen Ergebnisse können wir schließen, dass die Kodierung von Richtungen mit Vibrationsmotoren vorne am Körper im Vergleich besser für die Richtungsanzeige geeignet ist. Diese Ergebnisse sind für die Autoindustrie wertvoll, die taktile Navigationssysteme entwickeln.