Future user interface for heavy-duty vocational trucks

Abstract

A shortage of skilled drivers is developing in the trucking industry. One reason for this is the high level of technical skill that is required from a truck driver. By designing truck user interfaces that are easy to use, new drivers could be quickly trained for productive work, and driving a truck made generally easier. This master's thesis examines the possibilities of developing new systems to make driving a truck easier and safer. The thesis is primarily focused on heavy-duty vocational trucks. The needs of trucks used only for the transfer of cargo on highways are mostly left out.

The thesis begins with a literature review, explaining the basics of human computer-interaction, user interface design and usability, followed by an examination of the user interfaces of modem passenger cars, trucks and heavy equipment. Heavy trucks mainly use the same safety equipment as passenger cars. Due to the focus of this thesis, safety equipment is not examined in great detail. The emphasis is on safety equipment, which is already in use. The viability of different safety equipment is analysed, and their use is suggested in certain types of vocational trucks. Data collection and wireless data transfer are also an integral part of modern vehicles, and the technologies and possibilities of using them in logistics, product development and remote diagnostics are explored.

Ideas and technologies are presented for new systems in future trucks, based on the information that was gathered examining the user interfaces of different vehicles, as well as safety equipment and data management systems. Examples of suggested systems include a tire pressure monitoring system, adaptive cruise control, camera systems and axle weight measurement. The single largest suggestion is a multipurpose centralized information system, which can be used to effectively display many different types of information. The thesis ends by presenting an approach, for how the different systems could be developed.

Kuorma-autoalalle on syntymässä pula osaavista työntekijöistä. Yksi syy tähän on kuljettajilta vaadittava korkea teknisen osaamisen taso. Suunnittelemalla kuorma-autoihin helppokäyttöisempiä käyttöliittymiä, voitaisiin uusia kuljettajia kouluttaa nopeammin tuottavaan työhön, sekä helpottaa yleisesti kuljettajien työtä. Diplomityössä selvitetään kuljettajan työtä helpottavien ja turvallisuutta parantavien järjestelmien kehitysmahdollisuuksia kuorma-autoissa. Työ keskittyy pääsiassa työkoneita muistuttaviin kuorma-autoihin, jättäen tarkastelusta pois pelkästään rahdin liikuttamiseen tarkoitettujen kuorma-autojen tarpeet.

Työn kirjallisuusosuudessa käydään läpi perusteita ihmisen ja koneen vuorovaikutuksesta, sekä käyttöliittymien suunnittelusta ja käytettävyydestä. Tämän jälkeen tarkastellaan nykyaikaisten henkilöautojen, kuorma-autojen ja työkoneiden käyttöliittymiä. Kuorma-autoissa käytetään pitkälti samoja turvallisuusjärjestelmiä kuin henkilöautoissa. Työn painotuksen johdosta, turvallisuusjärjestelmien kohdalta tarkastellaan vain nykyään jo käytössä olevia järjestelmiä. Turvallisuusjärjestelmien hyödyllisyyttä arvioidaan, ja niiden käyttöä erilaisissa kuorma-autojen käyttötehtävissä esitetään. Tiedonkeruu ja langaton tiedonsiirto ovat myös olennainen osa moderneja ajoneuvoja. Työssä selvitetään tiedonkeruun ja langattoman tiedonsiirron teknologioita, ja mahdollisuuksia niiden hyödyntämisessä logistiikassa, tuotekehityksessä ja etädiagnostiikassa.

Käyttöliittymien, sekä turvallisuus- ja tiedonhallintajärjestelmien tarkasteluista saatujen tietojen pohjalta esitetään erilaisia kehitysehdotuksia järjestelmistä, joita tulevaisuuden kuorma-autoihin voitaisiin lisätä. Esimerkkejä kehitysehdotuksista ovat renkaiden ilmanpaineen seurantajärjestelmä, sopeutuva vakionopeudensäädin, kamerajärjestelmä ja akselipainojen mittaus. Suurin yksittäinen kehitysehdotus on yleiskäyttöinen informaatiojärjestelmä, jonka avulla kuorma-autoissa voitaisiin tehokkaasti esittää suuri määrä erilaista informaatiota. Lopuksi kehitysehdotuksille esitetään lähestymistapaa, jolla niitä voitaisiin lähteä käytännössä kehittämään.