Navigation und Service

Springe direkt zu:

Suche

Suchbegriff eingeben

Head-Mounted Displays - Bedingungen des sicheren und beanspruchungsoptimalen Einsatzes

Projektnummer:
F 2288
Projektdurchführung:

Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) / Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. (FhG)

Status:
laufend
Geplantes Ende:
31. Dezember 2015
Vorhabenbeschreibung:

Viele Arbeitsaufgaben sind so komplex, dass sie ohne Unterstützung kaum bewältigt werden können. Solch komplexe Aufgaben bestehen etwa aus umfangreichen Schrittfolgen oder erfordern vielfältiges Wissen. Neue Technologien wie Head-Mounted Displays (HMDs) bieten innovative Möglichkeiten der Unterstützung. HMDs sind Anzeigegeräte, die am Kopf des Anwenders befestigt sind und deren Hauptvorteil in der freien Benutzbarkeit beider Hände während des Abrufens von Informationen liegt. Das Forschungsprojekt verfolgt hierbei einen ganzheitlichen Forschungsansatz und beschäftigt sich zum einen mit der Passung zwischen Technologie und Aufgabe und zum anderen mit den Auswirkungen des mehrstündigen Verwendens von HMDs auf Nutzerinnen und Nutzer.

Bisherige Ergebnisse aus dem Projekt zeigen, dass die Bewertung des Einsatzes von HMDs als Arbeitsassistenz immer ganzheitlich erfolgen sollte: Kriterien der Aufgabe, individuelle Charakteristiken des Menschen, Charakteristiken der Umwelt sowie Charakteristiken von HMDs müssen betrachtet werden. Wurde in einer Analyse der Aufgabe ermittelt, dass der Einsatz eines HMDs sinnvoll wäre, muss in einem nächsten Schritt ein passendes HMD ausgewählt werden. Dabei ist jedoch zu beachten, dass individuelle Charakteristiken des Menschen die Eignung von HMDs zur Aufgabenunterstützung sowie die Auswahl eines geeigneten HMDs mit beeinflussen. Der Einsatz von HMDs hat somit Auswirkungen auf das gesamte System.

In einer Reihe von Laborstudien zeigte sich, dass eine Beeinträchtigung des visuellen Systems auch bei einem mehrstündigen Einsatz von HMDs nicht nachgewiesen wurde. Das hohe Gewicht einiger HMDs kann als unangenehm empfunden werden und in Verbindung mit der Kopfhalterung zu eingeschränkten Kopfbewegungen und erhöhter Aktivität der Nackenmuskulatur führen. Der gemessenen erhöhten mentalen Beanspruchung beim Tragen von HMDs kann mit regelmäßigen Pausen entgegengewirkt werden. Des Weiteren ist eine Einarbeitungsphase beim Erlernen des Umgangs mit der neuen Technologie zu empfehlen. Die Arbeitsleistung in den getesteten grafischen Konstruktionsaufgaben war bei einem HMD geringer im Vergleich zu einem Wandmonitor oder Tablet-PC. Dies kann zum einen an der noch ausstehenden Gewöhnung an diese Technologie liegen aber auch an prinzipiellen Problemen der Informationsdarstellung und -verarbeitung auf einem kleinen, dem Auge sehr nahen Display sein.

Projektergebnisse:

Workshops:
Im Rahmen des Projektes wurden bereits mehrere Workshops zum Thema "Datenbrillen - Aktueller Stand von Forschung und Umsetzung sowie zukünftiger Entwicklungsrichtungen" durchgeführt. Die Dokumentation dieser Workshops findet auf eigenen Seiten statt.

4. Expertenworkshop vom 29.09.2014:
Programm (PDF-Datei, 686 KB)

3. Expertenworkshop vom 03.06.2013:
Tagungsdokumentation: Datenbrillen - Aktueller Stand von Forschung und Umsetzung sowie zukünftiger Entwicklungsrichtungen

2. Expertenworkshop vom 20.06.2011:
Tagungsbericht "Datenbrillen - Aktueller Stand von Forschung und Umsetzung sowie zukünftiger Entwicklungsrichtungen"

1. Expertenworkshop vom 08.12.2009

Liste der Veröffentlichungen:

Theis, S.; Pfendler, C.; Alexander, T.; Mertens, A.; Brandl, C.; Schlick, C.M. (2016). Head-Mounted Displays - Bedingungen des sicheren und beanspruchungsoptimalen Einsatzes: Physische Beanspruchung beim Einsatz von HMDs. Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin, Dortmund/Berlin/Dresden
BAuA-Bericht "Head-Mounted Displays - Bedingungen des sicheren und beanspruchungsoptimalen Einsatzes: Physische Beanspruchung beim Einsatz von HMDs"

Wille, M. (2016) Head-Mounted Displays - Bedingungen des sicheren und beanspruchungsoptimalen Einsatzes: Psychische Beanspruchung beim Einsatz von HMDs. Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin, Dortmund/Berlin/Dresden
BAuA-Bericht "Head-Mounted Displays - Bedingungen des sicheren und beanspruchungsoptimalen Einsatzes: Psychische Beanspruchung beim Einsatz von HMDs"

Grauel, B.; Terhoeven, J.; Wischniewski, S. (2015). Beanspruchungsoptimaler Einsatz von Head-Mounted Displays als Arbeitsassistenz. Technische Sicherheit, 5 (1/2), S. 39-42

Terhoven, J.; Grauel, B.; Wille, M.; Wischniewski, S. (2015). Head Mounted Displays als Arbeitshilfen der Zukunft: Gestaltung eines beanspruchungsoptimalen Einsatzes. In: Schenk, M. (Hrsg.): Digitales Engineering zum Planen, Testen und Betreiben technischer Systeme. 18. IFF-Wissenschaftstage. Magdeburg, 24./25. Juni 2015. Magdeburg: Fraunhofer IFF, S. 125-129.

Grauel, B.; Terhoeven, J.; Wischniewski, S.; Kluge, A. (2014). Erfassung akzeptanzrelevanter Merkmale von Datenbrillen mittels Repertory Grid Technik. Zeitschrift für Arbeitswissenschaft, 68 (4), S. 250-256.

Grauel, B.; Adolph, L.; Wischniewski, S.; Terhoeven, J. (2014). Head-Mounted Displays als Arbeitshilfen: Erwartungen der möglichen Nutzer. In: Gesellschaft für Arbeitswissenschaft e. V., Gestaltung der Arbeitswelt der Zukunft, 60. Kongress der Gesellschaft für Arbeitswissenschaft. Dortmund: GfA-Press, S. 37-39.

Grauel, B.; Adolph, L.; Kluge, A. (2014). Head-Mounted Displays zur Unterstützung der örtlich getrennten Störungsdiagnose - passt die Technologie zur Aufgabe?. In: Gesellschaft für Arbeitswissenschaft e. V., Gestaltung der Arbeitswelt der Zukunft, 60. Kongress der Gesellschaft für Arbeitswissenschaft. Dortmund: GfA-Press, S. 691-693.

Mertens, A.; Brandl, C.; Theis, S.; Alexander, T.; Bützler, J.; Schlick, C.M. (2014). Analyse der Kopfhaltung beim Einsatz von Head-Mounted Displays mittels des Ovako Working Posture Analysing Systems (OWAS). In: Gesellschaft für Arbeitswissenschaft e. V., Gestaltung der Arbeitswelt der Zukunft, 60. Kongress der Gesellschaft für Arbeitswissenschaft. Dortmund: GfA-Press, S. 70-72.

Theis, S.; Alexander, T.; Mertens, A.; Schlick, C.; Wille, M. (2014). Physiologische Auswirkungen der Langzeitnutzung von Head-Mounted Displays im industriellen Kontext. In: Gesellschaft für Arbeitswissenschaft e. V., Gestaltung der Arbeitswelt der Zukunft, 60. Kongress der Gesellschaft für Arbeitswissenschaft. Dortmund: GfA-Press, S. 106-108.

Theis, S.; Alexander, T.; Mertens, A.; Wille, M.; Schlick, C. (2014). Younger beginners, older retirees: Head-Mounted Displays and Demographic Change. Applied Human Factors and Ergonomics (AHFE), 19.-23. Juni 2014 in Krakau, Polen, accepted.

Wille, M.; Scholl, P. M.; Wischniewski, S.; Laerhoven, K.V. (2014). Comparing google glass with tablet-pc as guidance system for assembling tasks. In: Wearable and Implantable Body Sensor Networks Workshops (BSN Workshops), 2014 11th International Conference on (pp. 38-41). IEEE.

Wille, M.; Wischniewski, S.; Adolph, L.; Theis, S.; Grauel, B.; Alexander, T. (2014). Prolonged work with head mounted displays. In: Proceedings of the 2014 ACM International Symposium on Wearable Computers: Adjunct Program (pp. 221-224). ACM.

Grauel, B.; Kluge, A.; Adolph, L. (2013). Unterstützung makrokognitiver Prozesse in Instandhaltungsteam mit Head-Mounted Displays. 2. Interdisziplinärer Workshop Kognitive Systeme: Mensch, Teams, Systeme und Automaten, Duisburg.

Theis, S.; Alexander, T.; Mayer, M.; Wille, M. (2013). Considering ergonomic aspects of head-mounted displays for applications in industrial manufacturing. In: Duffy, V.G. (Ed.), Digital Human Modeling and Applications in Health, Safety, Ergonomics, and Risk Management (DHM/HCII) 2013, Part II, Lecture Notes in Computer Science 8026. Berlin: Springer, S. 282-291.

Mertens, A.; Brandl, C. (2013). Head-Mounted Displays - Bedingungen des sicheren und beanspruchungsoptimalen Einsatzes; Ergonomische Analyse der Auswirkung des längerfristigen Einsatzes von HMDs, In: Schlick, C.; Institut für Arbeitswissenschaft (IAW) der RWTH Aachen (Eds.) IAW SPECTRUM, Aachen, 8, 1, S. 1-3. ISSN 2193-7222.

Theis, S.; Alexander, T.; Mayer, M.; Schlick, C.M.; Wille, M. (2013). Analyse ergonomischer Aspekte beim Einsatz von Head-Mounted Displays in der arbeitswissenschaftlichen Praxis. In: Gesellschaft für Arbeitswissenschaften e.V., Bericht zum 59. Arbeitswissenschaftlichen Kongress. Dortmund: GfA-Press, S. 405-409.

Theis, S.; Alexander, T.; Wille, M. (2013). Voruntersuchung zur Bewertung des sicheren und beanspruchungsoptimalen Einsatzes von Head-Mounted Displays. In: Zeitschrift für Arbeitswissenschaften, 67. Jahrgang, 03/13, S. 159-169. ISSN 0340-2444.

Wille, M.; Grauel, B.; Adolph, L. (2013). Strain caused by head mounted displays. In: De Waard, D.; Brookhuis, K.; Wiczorek, R.; Di Nocera, F.; Barham, P.; Weikert, C.; Kluge, A.; Gerbino, W.; Toffetti, A. (Eds.) Proceedings of the Human Factors and Ergonomics Society Europe Chapter 2013 Annual Conference.
Download des Beitrages "Strain caused by head mounted displays" (PDF-Datei, 684 KB)

Wille, M.; Grauel, B.; Adolph, L. (2013). Beanspruchung bei Head-Mounted Displays im Langzeiteinsatz. In: Brandenburg, E.; Doria, L.; Gross, A.; Günzler, T.; Smieszek, H. (Eds.). (2014). Grundlagen und Anwendungen der Mensch-Maschine-Interaktion: 10. Berliner Werkstatt Mensch-Maschine-Systeme 10.-12. Oktober 2013; Proceedings. Universitätsverlag der TU Berlin, S. 608-618.

Wille, M. (2013). Head-Mounted Displays - Beanspruchung im Langzeiteinsatz. In: Gesellschaft für Arbeitswissenschaften e.V., Bericht zum 59. Arbeitswissenschaftlichen Kongress. Dortmund: GfA-Press, S. 401-405.

Grauel, B.; Kluge, A.; Adolph, L. (2012). Analyse vorausgehender Bedingungen für die Unterstützung makrokognitiver Prozesse in Teams in der industriellen Instandhaltung. In: Gesellschaft für Arbeitswissenschaften e.V., Bericht zum 58. Arbeitswissenschaftlichen Kongress. Dortmund: GfA-Press, S. 123-126.

Grauel, B.; Adolph, L.; Kluge, A. (2012). Unterstützung makrokognitiver Prozesse in Instandhaltungsteam mit Head-Mounted Displays: Eine Fallstudie. In: Grandt, M. (Ed.) Fortschrittliche Anzeigesysteme für die Fahrzeug- und Prozessführung: 54. Fachausschusssitzung Anthropotechnik der Deutschen Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt Lilienthal-Oberth e.V. 30. und 31. Oktober 2012, Koblenz. Bonn: DGLR, S. 61-77.

Grauel, B.; Wille, M.; Adolph, L. (2012). Vorausgehende Bedingungen für den Einsatz von Head-Mounted Displays zur Unterstützung komplexer Aufgaben. In: Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (Eds.) Datenbrillen - Aktueller Stand von Forschung und Umsetzung sowie zukünftiger Entwicklungsrichtungen. Paderborn: Bonifatius GmbH, S. 46-52. ISBN 978-3-88261-146-5.
Tagungsbericht "Datenbrillen - Aktueller Stand von Forschung und Umsetzung sowie zukünftiger Entwicklungsrichtungen"

Wille, M.; Grauel, B.; Adolph, L. (2012). Head-Mounted Displays - Bedingungen des sicheren und beanspruchungsoptimalen Einsatzes. In: Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (Eds.) Datenbrillen - Aktueller Stand von Forschung und Umsetzung sowie zukünftiger Entwicklungsrichtungen. Paderborn: Bonifatius GmbH, S. 6-11. ISBN 978-3-88261-146-5.
Tagungsbericht "Datenbrillen - Aktueller Stand von Forschung und Umsetzung sowie zukünftiger Entwicklungsrichtungen"

Grauel, B.; Kluge, A.; Adolph, L. (2011). Unterstützung makrokognitiver Prozess in Teams durch Head-Mounted Displays: Methoden der Eignungsermittlung und Gestaltung. 1. Interdisziplinärer Workshop Kognitive Systeme: Mensch, Teams, Systeme und Automaten, Duisburg.

Grauel, B.; Kluge, A.; Adolph, L. (2011). Unterstützung makrokognitiver Prozesse in Teams durch Head Mounted Displays: Methoden der Eignungsermittlung und Gestaltung. In: Grandt, M. (Eds.) Ergonomie im interdisziplinären Gestaltungsprozess : 53. Fachausschusssitzung Anthropotechnik der Deutschen Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt Lilienthal-Oberth e.V. 27. und 28. Oktober 2011, Neu-Isenburg. Bonn : DGLR, S. 71-79. ISBN: 978-3-932182-75-8.

Wille, M.; Grauel, B.; Adolph, L. (2011). Methodische Vorgehensweise zur Beanspruchungsermittlung bei Head-Mounted Displays. In: Reflexionen und Visionen der Mensch-Maschine-Interaktion - Aus der Vergangenheit lernen, Zukunft gestalten. 9. Berliner Werkstatt Mensch-Maschine-Systeme. Düsseldorf: VDI Verlag, Fortschrittsberichte, Band 33, S. 84-85. ISBN 978-3-18-303322-5.

Völker, K.; Adolph, L.; Pacharra, M.; Windel, A. (2010): Datenbrillen - Aktueller Stand von Forschung und Umsetzung sowie zukünftige Entwicklungsrichtungen. In: Neue Arbeits-und Lebenswelten gestalten. Bericht zum 56. Kongress der Gesellschaft für Arbeitswissenschaft. Dortmund: GfA-Press, S. 61-65.

Weitere Informationen:

Fachgruppe 2.3 "Human Factors, Ergonomie"
Service-Telefon: 0231 9071-2071
Fax: 0231 9071-2070