Mediated participatory design for contextually aware in-vehicle user-experiences with autonomous vehicles

Abstract

This study reports on the empirical findings of a series of participatory design workshops for the development of a supportive automotive user experience design system. Identifying and addressing this area with traditional research methods is problematic due to the different user experience (UX) design perspectives that might conflict and the related limitations of the automotive domain. Consequently, we deploy a pragmatic epistemological paradigm and apply participatory prototyping methods to resolve this problem. We conduct two iterations of design and evaluation with 19 user experience (UX) designers through individual participatory prototyping activities to gain insights into their explicit, observable, tacit and latent needs. We describe the design of a toolkit tailored to the character of the study to be used in relevant studies of ill-defined or wicked problems. The participatory design activities initially allowed us to explore the motivation to use different technologies, the system’s architecture, detailed features of interactivity, and to describe our users’ needs. As a result, our first analysis of data led us to design implications that translate participants’ needs into UX goals. We use these UX goals for the design of goal-directed personas and scenarios of use as actionable insights to develop our system. A medium-fidelity functional prototype of our system was then evaluated, while contextually aware automotive UX practitioners criticised our design decisions. Some of the essential findings when supporting the contextual understanding are generating new knowledge to inform both theory and practice. The results propose that most automotive UX designers are ready to adopt technologies that use sensitive physiological measures such as eyes, face, body tracking using cameras and computer vision. In contrast, non-automotive UX designers who empathise with the passengers and the drivers and perceive the in-vehicle space as something more private are suggesting that this might affect people’s trust. The majority agrees to collect data and communicate with the users using implicit and explicit context, as a way to support UX design in the autonomous vehicles would require the consent of the passengers. Even though UX designers suggested a general interest in the social and temporal context of the interactions, the limitations of privacy and safety in the vehicle limit them in collecting task-related contextual data leaving the social, temporal, and physical context unexplored. Safety is arguably a factor that will not restrict the future of autonomous driving experiences research and design since there is no cognitive demand on level five autonomy which hands the passengers with plenty of other options when not driving, assuming that they are ready to trust a fully automated system. However, our study does not provide us with a direction on the privacy of autonomous vehicle experiences and whether privacy will continue being a limitation in the context of self-driving vehicles. Thus, we would recommend further research on trust and privacy in fully automated vehicles. We conclude by discussing the design implications and functional tools of our system, including 1) a video tagging tool that supports saving an occurrence identified momentarily on real-time video. 2) A privacy call-wall which uses implicit and explicit context to avoid intrusiveness in private situations. 3) A human-like avatar tool for mitigating privacy issues, and 4) an interactive interviewing tool to support communication between UXers and the passengers of autonomous vehicles. Finally, 5) exploration tools, including a tool for searching participants’ characteristics and target groups of people. We further inform the body of knowledge in participatory UX and HCI methods about the advantages of our methodological approach and the limitations of using it. We discuss why involving non-experts in co-design activities using toolkits tailored to the domain of interest is valuable. Furthermore, we extensively address how, and we give directions for the design of similar toolkits by describing the toolkit that we designed and applied in our study. Conclusively we discuss the broader implications of trust and privacy in other domains and how this related to our findings.

Αυτή η μελέτη αναφέρει τα εμπειρικά ευρήματα μιας σειράς συμμετοχικών εργαστηρίων σχεδιασμού για την ανάπτυξη ενός υποστηρικτικού συστήματος σχεδιασμού εμπειρίας χρήστη για το αυτοκίνητο. Ο εντοπισμός και η αντιμετώπιση αυτού του τομέα με παραδοσιακές μεθόδους έρευνας είναι προβληματικός λόγω των διαφορετικών προοπτικών σχεδίασης της εμπειρίας χρήστη (UX) που ενδέχεται να συγκρούονται και των σχετικών περιορισμών του τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας. Κατά συνέπεια, αναπτύσσουμε ένα πραγματιστικό επιστημολογικό παράδειγμα και εφαρμόζουμε συμμετοχικές μεθόδους πρωτοτυποποίησης για να επιλύσουμε αυτό το πρόβλημα. Διεξάγουμε δύο επαναλήψεις σχεδιασμού και αξιολόγησης με 19 σχεδιαστές εμπειρίας χρήστη (UX) μέσω μεμονωμένων συμμετοχικών δραστηριοτήτων δημιουργίας πρωτοτύπων για να αποκτήσουμε γνώσεις σχετικά με τις ρητές, παρατηρήσιμες, σιωπηρές και λανθάνουσες ανάγκες τους. Περιγράφουμε το σχεδιασμό μιας εργαλειοθήκης προσαρμοσμένης στον χαρακτήρα της μελέτης που θα χρησιμοποιηθεί σε σχετικές μελέτες ασαφώς καθορισμένων ή κακών προβλημάτων. Οι συμμετοχικές δραστηριότητες σχεδιασμού μας επέτρεψαν αρχικά να διερευνήσουμε τα κίνητρα για τη χρήση διαφορετικών τεχνολογιών, την αρχιτεκτονική του συστήματος, τα λεπτομερή χαρακτηριστικά της διαδραστικότητας και την περιγραφή των αναγκών των χρηστών μας. Ως αποτέλεσμα, η πρώτη μας ανάλυση δεδομένων μας οδήγησε να σχεδιάσουμε επιπτώσεις που μεταφράζουν τις ανάγκες των συμμετεχόντων σε στόχους UX. Χρησιμοποιούμε αυτούς τους στόχους UX για το σχεδιασμό αρχετύπων συνυφασμένων με τους στόχους και σενάρια χρήσης ως πληροφορίες προς δράση για την ανάπτυξη του συστήματός μας. Στη συνέχεια, αξιολογήθηκε ένα λειτουργικό πρωτότυπο μέτριας πιστότητας του συστήματός μας, ενώ οι επαγγελματίες του UX με γνώμονα το γενικό πλαίσιο επέκριναν τις σχεδιαστικές μας αποφάσεις. Μερικά από τα βασικά ευρήματα κατά την υποστήριξη της κατανόησης του γενικού πλαισίου είναι η παραγωγή νέας γνώσης για την πληροφόρηση τόσο της θεωρίας όσο και της πράξης. Τα αποτελέσματα προτείνουν ότι οι περισσότεροι σχεδιαστές UX αυτοκινήτων είναι έτοιμοι να υιοθετήσουν τεχνολογίες που χρησιμοποιούν ευαίσθητες μετρήσεις φυσιολογίας όπως η παρακολούθηση των ματιών, του προσώπου, του σώματος χρησιμοποιώντας κάμερες και όραση υπολογιστή. Αντίθετα, σχεδιαστές εκτός του χώρου της αυτοκινητοβιομηχανίας UX που συμπάσχουν με τους επιβάτες και τους οδηγούς και αντιλαμβάνονται τον χώρο του οχήματος ως κάτι πιο ιδιωτικό, υποδηλώνουν ότι αυτό μπορεί να επηρεάσει την εμπιστοσύνη των ανθρώπων. Η πλειοψηφία συμφωνεί να συλλέγει δεδομένα και να επικοινωνεί με τους χρήστες χρησιμοποιώντας σιωπηρό και ρητό πλαίσιο, καθώς ένας τρόπος υποστήριξης του σχεδιασμού UX στα αυτόνομα οχήματα θα απαιτούσε τη συγκατάθεση των επιβατών. Παρόλο που οι σχεδιαστές UX πρότειναν ένα γενικό ενδιαφέρον για το κοινωνικό και χρονικό πλαίσιο των αλληλεπιδράσεων, οι περιορισμοί του απορρήτου και της ασφάλειας στο όχημα τους περιορίζουν στη συλλογή δεδομένων που σχετίζονται με εργασίες, αφήνοντας ανεξερεύνητο το κοινωνικό, χρονικό και φυσικό πλαίσιο. Η ασφάλεια είναι αναμφισβήτητα ένας παράγοντας που δεν θα περιορίσει το μέλλον της έρευνας και του σχεδιασμού εμπειριών αυτόνομης οδήγησης, καθώς δεν υπάρχει γνωστική απαίτηση στην αυτονομία επιπέδου πέντε που δίνει στους επιβάτες πολλές άλλες επιλογές όταν δεν οδηγούν, υποθέτοντας ότι είναι έτοιμοι να εμπιστευτούν πλήρως αυτοματοποιημένο σύστημα. Ωστόσο, η μελέτη μας δεν μας παρέχει μια κατεύθυνση σχετικά με το απόρρητο των εμπειριών αυτόνομων οχημάτων και εάν το απόρρητο θα συνεχίσει να αποτελεί περιορισμό στο πλαίσιο των αυτοοδηγούμενων οχημάτων. Επομένως, θα συνιστούσαμε περαιτέρω έρευνα σχετικά με την εμπιστοσύνη και το απόρρητο σε πλήρως αυτοματοποιημένα οχήματα. Ολοκληρώνουμε συζητώντας τις επιπτώσεις σχεδιασμού και τα λειτουργικά εργαλεία του συστήματός μας, συμπεριλαμβανομένου 1) ενός εργαλείου προσθήκης ετικετών βίντεο που υποστηρίζει την αποθήκευση ενός περιστατικού που προσδιορίζεται στιγμιαία σε βίντεο σε πραγματικό χρόνο. 2) Ένας τοίχος κλήσης απορρήτου που χρησιμοποιεί σιωπηρό και ρητό πλαίσιο για την αποφυγή παρείσφρησης σε ιδιωτικές καταστάσεις. 3) Ένα εργαλείο avatar που μοιάζει με άνθρωπο για τον μετριασμό των προβλημάτων απορρήτου και 4) ένα διαδραστικό εργαλείο συνεντεύξεων για την υποστήριξη της επικοινωνίας μεταξύ των UXers και των επιβατών των αυτόνομων οχημάτων. Τέλος, 5) εργαλεία εξερεύνησης, συμπεριλαμβανομένου ενός εργαλείου για την αναζήτηση των χαρακτηριστικών των συμμετεχόντων και του απευθυνόμενου κοινού. Περαιτέρω ενημερώνουμε το σύνολο των γνώσεων στις συμμετοχικές μεθόδους UX και HCI για τα πλεονεκτήματα της μεθοδολογικής μας προσέγγισης και τους περιορισμούς της χρήσης της. Συζητάμε γιατί είναι πολύτιμη η συμμετοχή μη ειδικών σε δραστηριότητες συν-σχεδιασμού χρησιμοποιώντας εργαλειοθήκες προσαρμοσμένες στον τομέα ενδιαφέροντος. Επιπλέον, εξετάζουμε εκτενώς το πώς και δίνουμε οδηγίες για το σχεδιασμό παρόμοιων εργαλείων περιγράφοντας την εργαλειοθήκη που σχεδιάσαμε και εφαρμόσαμε στη μελέτη μας. Συμπερασματικά, συζητάμε τις ευρύτερες επιπτώσεις της εμπιστοσύνης και της ιδιωτικής ζωής σε άλλους τομείς και πώς αυτό σχετίζεται με τα ευρήματά μας.