mdh.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Current challenges in compositing heterogeneous user interfaces for automotive purposes
Mälardalen University, School of Innovation, Design and Engineering, Embedded Systems. University of Applied Sciences, Darmstadt, Germany.ORCID iD: 0000-0001-6020-1785
Mälardalen University, School of Innovation, Design and Engineering, Embedded Systems.ORCID iD: 0000-0001-7134-9574
University of Applied Sciences, Darmstadt, Germany.
Mälardalen University, School of Innovation, Design and Engineering, Embedded Systems.
2015 (English)In: Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics), Springer, 2015, Vol. 9170, 531-542 p.Conference paper, Published paper (Refereed)
Abstract [en]

Composition (i.e. merging distinct parts to form a new whole) of user interfaces from different providers or devices is popular in many areas. Current trends in the automotive area show, that there is a high interest in compositing interfaces from mobile devices into automotive user interfaces. “Apple CarPlay” and “Android Auto” are concrete examples of such compositions. However composition is addressed with challenges, especially if the parts are originally designed for different purposes. This paper presents the problem statement of compositing heterogeneous devices. Furthermore, it presents a layer model showing architectural levels, where compositions can take place and for each of these layers challenges have been identified.

Place, publisher, year, edition, pages
Springer, 2015. Vol. 9170, 531-542 p.
Keyword [en]
Composition, Design, Heterogeneous, Human factors, Hypervisor, Platforms, Ubiquitous interoperability, User interface, Virtualization, Chemical analysis, Human computer interaction, Human engineering, Mobile devices, Architectural levels, Heterogeneous devices, Heterogeneous users, Problem statement, Virtualizations, User interfaces
National Category
Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:mdh:diva-29378DOI: 10.1007/978-3-319-20916-6_49Scopus ID: 2-s2.0-84944213227ISBN: 9783319209159 (print)OAI: oai:DiVA.org:mdh-29378DiVA: diva2:862780
Conference
2 August 2015 through 7 August 2015
Available from: 2015-10-23 Created: 2015-10-23 Last updated: 2017-02-17Bibliographically approved
In thesis
1. Towards a Multi-OS Architecture for Consistent User Interface Experience
Open this publication in new window or tab >>Towards a Multi-OS Architecture for Consistent User Interface Experience
2016 (English)Licentiate thesis, comprehensive summary (Other academic)
Alternative title[sv]
På väg mot en Multi-OS arkitektur för konsekvent användarupplevelse
Abstract [en]

Vehicles have greatly changed over the last decades. Originally, they were used as a means of transportation, and their drivers were solely engaged in the driving task. In modern cars the user, i.e. the former driver, has to interact with many different systems, which provide access to different domains, such as vehicle functions (monitoring speed, fuel consumption), safety related features, comfort and infotainment. Advancements in technologies make it possible to cope with the increasing amount of features, as for example the introduction of input and output modalities that allow new ways of interaction, such as touch(-screens), voice control or gesture recognition. In the end a user has to interact with all systems through the overall user-interface. This requires a high usability and a consistent look and feel in order to provide a consistent user experience.

On the technology side, developers have to cope with rising complexity, dependencies and inter-connections of about 80 different embedded systems in a premium car. The introduction of multi-core systems opened the way for new approaches, like Multi-OS environments. There multiple operating systems are consolidated onto a single hardware platform by the use of hardware/software virtualization. This allows for example to run real-time operating systems (RTOS) for safety critical cluster applications next to a general purpose operating system (GPOS) for infotainment applications. This also poses new challenges, such as the contradiction between a clear separation meant to reduce complexity, dependencies and to mitigate the risk of interferences, and interconnections that are required to create a composited user-interface.

In this thesis, the challenges of compositing heterogeneous systems in an automotive context are explored. Current approaches are studied and the contradiction of separation and interconnection is explained. Based on this, concepts are introduced and software architectures are proposed, which can be used to implement composited user interfaces for Multi-OS environments. Furthermore, an application prototype that is used to verify the proposed software architecture in regard of graphical user-interfaces, called HTML-UI-Compositor, has been implemented. The HTML-UI-Compositor also provides a simple way of compositing graphical user-interfaces through the adaptation of a web browser engine, which allows well-known standard web development tools and languages to be used to create composited user-interfaces. Those are the first steps towards a Multi-OS architecture that supports a consistent user interface experience.

Abstract [sv]

Bilen har förändrats mycket under de senaste decennierna. Ursprungligen användes den som ett transportmedel och dess förare var enbart engagerad i att köra fordonet. I moderna bilar måste användaren, det vill säga den tidigare omnämnde föraren, interagera med många olika system, som ger tillgång till olika domäner, såsom fordonsfunktioner (exempelvis övervakning av hastighet och bränsleförbrukning), säkerhetsrelaterade funktioner, komfort funktioner samt information och underhållningssystem (infotainment). Tekniska framsteg gör det möjligt att hantera den ökande mängden funktioner, exempelvis införandet inmatnings- och presentationsmodeller som möjliggör nya sätt att interagera, såsom pek (-skärmar), röststyrning eller rörelsedetektering. Användaren får slutligen interagera med de olika systemen via ett övergripande användargränssnitt . Detta kräver en hög användbarhet samt en enhetlighet i utseende och känsla för att ge en konsistent användarupplevelse.

På den tekniska sidan måste utvecklare klara av ökande komplexitet, beroenden och sammanlänkning av olika inbyggda system, cirka 80 i en premiumbil. Införandet av multi-core system öppnade vägen för nya metoder, som Multi-OS miljöer. I dessa miljöer har flera operativsystem konsoliderats till en enda hårdvaruplattform med hjälp av hårdvaru- och mjukvaru-virtualisering. Detta gör det exempelvis möjligt att exekvera realtidsoperativsystem (RTOS) för säkerhetskritiska klusterapplikationer parallellt med ett generellt operativsystem (GPOS) för infotainmentapplikationer. Det innebär också nya utmaningar, såsom motsättningen emellan en tydlig separation, tänkt att minska komplexiteten och risken för störningar, samt de beroenden och sammankopplingar som krävs för att skapa ett sammansatt användargränssnitt.

Denna avhandling utforskar utmaningarna för sammansatta heterogena system i en fordonsmiljö. Nuvarande metoder studeras och motsättningen mellan separation och sammankoppling förtydligas. Baserat på detta introduceras koncept samt förslag på mjukvaruarkitekturer som kan användas för att implementera sammansatta användargränssnitt för Multi-OS-miljöer. Vidare har en prototyp, kallad HTML-UI-Compositor, utvecklats för att verifiera den föreslagna mjukvaruarkitekturen, med avseende på grafiska användargränssnitt. Genom en anpassad webbläsarmotor tillhandahåller HTML-UI-Compositor dessutom ett enkelt sätt att sammanfoga grafiska användargränssnitt, vilket gör det möjligt att använda välkända standardverktyg och språk för webbutveckling för att skapa sammansatta användargränssnitt. Dessa är de första stegen mot en Multi-OS arkitektur med stöd för en konsekvent användarupplevelse.

Place, publisher, year, edition, pages
Västeras: Mälardalen University Press, 2016
Series
Mälardalen University Press Licentiate Theses, ISSN 1651-9256 ; 248
National Category
Software Engineering Human Computer Interaction
Research subject
Computer Science
Identifiers
urn:nbn:se:mdh:diva-33538 (URN)978-91-7485-303-2 (ISBN)
Presentation
2016-12-16, Paros, Mälardalen University, Västerås, 13:00 (English)
Opponent
Supervisors
Available from: 2016-11-11 Created: 2016-11-09 Last updated: 2016-12-22Bibliographically approved
2. Exploring Interaction Design Perspectives on Heavy Vehicles
Open this publication in new window or tab >>Exploring Interaction Design Perspectives on Heavy Vehicles
2017 (English)Licentiate thesis, comprehensive summary (Other academic)
Abstract [en]

Interaction design is more crucial than ever as an ingredient in product development and digitalization. Its need is driven by a trend where software based functionality is becoming increasingly important in all types of product features, simultaneously as new technology moves the frontier where interaction between human and computer takes place. There is also a market demanding renewed experiences, more efficient, stimulating and fashionable, which enterprises seek to deliver to attract customers. Also[WM1] , as systems, for example vehicle systems, get increasingly information intense, the information exchange with the user becomes a factor for safe and successful operation, thus increasing the need for a proficient interaction design.

This research investigates how interaction technologies, interaction design principles, and machine information systems can be used to provide user experiences and efficient interaction between the operator and industrial mobile machines; for example, agricultural machines and construction machines. The research combines software engineering and interaction design together with an industrial perspective. It does so by studies, both in literature and through field studies of operators, by design exploration and prototype realization.

The thesis describes the design space for heavy vehicles through different perspectives. It outlines the principal dimensions of interaction design and the benefits of including design in product and services realization. It presents perspectives on the challenges for the different stakeholders involved, covering the operator of the machines, the software engineer and the designer. It depicts a method for gaining detailed insights into operator’s daily behavior, with minimal interference with their work. Furthermore, it introduces a tool for practitioners to explore interaction design using mixed reality and free head movements, and it investigates possible interfaces using augmented reality.

Abstract [sv]

Interaktionsdesign är mer avgörande i produktutveckling och digitalisering än någonsin. Utvecklingen här drivs av en trend där mjukvarubaserad funktionalitet blir allt viktigare i alla typer av produkter samtidigt som ny teknik ökar designrymden för var samspelet mellan människa och dator kan äga rum. Användare efterfrågar förnyade upplevelser, mer effektiva, stimulerande och moderiktiga. Företag söker möta denna efterfrågan för att locka kunder och genera affärer. Dessutom, genom att system, exempelvis fordonssystem, blir allt mer informationsintensiva, blir sättet som informationsutbytet sker med användaren en allt viktigare faktor för säkerhet och funktionalitet. Sammantaget ökar behovet av en skickligt utförd interaktionsdesign.

Den här avhandlingen undersöker hur interaktionstekniker, interaktionsdesignsprinciper och informationssystem kan användas för att leverera användarupplevelser och effektiv interaktion för operatörer av industriella mobila maskiner, exempelvis jordbruksmaskiner och anläggningsmaskiner. Forskningen kombinerar interaktionsdesign och mjukvaruutveckling i ett industriellt kontext. Forskningen har bedrivits genom studier, i litteratur och etnografiska studier av användare i fält, genom utforskande design och genom prototyprealisering.

Avhandlingen beskriver designrymden för industrifordon från flera perspektiv. Dels från perspektiven av de grundläggande elementen inom interaktionsdesign, processerna för att skapa och forska inom interaktionsdesign samt fördelarna med designdriven produkt- och tjänste-förverkligande. Vidare tar den upp perspektiv utifrån situationen och utmaningarna för inblandade aktörer, såsom operatören av maskinen, mjukvaruutvecklaren och designern. Avhandlingen bidrar också med praktiska perspektiv, dels en metod för att få detaljerad inblick i operatörens dagliga beteende med minimal störning i sitt arbete, och dels ett verktyg för interaktionsdesigners att undersöker möjliga designs med virtuell förstärkt verklighet med hjälp av blandad virtuell verklighet och fria huvudrörelser.

Place, publisher, year, edition, pages
Västerås: Mälardalen University, 2017
Series
Mälardalen University Press Licentiate Theses, ISSN 1651-9256 ; 254
National Category
Human Computer Interaction
Research subject
Computer Science
Identifiers
urn:nbn:se:mdh:diva-34906 (URN)978-91-7485-313-1 (ISBN)
Presentation
2017-03-31, Gamma, Mälardalens högskola, Västerås, 13:15 (English)
Opponent
Supervisors
Available from: 2017-02-17 Created: 2017-02-17 Last updated: 2017-03-16Bibliographically approved

Open Access in DiVA

No full text

Other links

Publisher's full textScopus

Search in DiVA

By author/editor
Holstein, TobiasWallmyr, Markus
By organisation
Embedded Systems
Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

Altmetric score

Total: 94 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf