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采用 Direct 的创新驾驶舱触摸屏 HMI 设计...
作为一种广泛使用且经过验证的技术，触摸屏正在进入民用飞机的驾驶舱。作为 ACROSS（减少压力和工作量的先进驾驶舱）项目的一部分，NLR 设计了一种具有触摸交互功能的创新驾驶舱显示器，用于战术飞行控制；改变飞机的（垂直）速度、航向和/或高度。在当前的驾驶舱配置中，此自动驾驶 (AP) 功能的控件在空间上与它们调整的参数的可视化分离，从而引入了身体和精神工作量的方面。本文介绍了消除这种物理间隙并通过直接操作 (DM) 创建直观交互的人机界面 (HMI) 设计过程。DM 的特点是直接在图形对象可视化的位置对其进行操作，其方式至少与操作物理对象大致相对应。它具有高度直观性，不易出错的潜力。因此，假设 HMI 设计可以减少飞行员的工作量并同时提高态势感知 (SA)。使用 NLR 的飞行模拟器对该概念进行评估。实验结果表明，战术飞行控制设计概念具有巨大潜力，但交互实现需要进一步改进，因为它增加了飞行员的工作量，尤其是在湍流条件下。
基于参与飞行员之间相互意识的维度，设计触觉驾驶舱数字手势的图形表示
为此，我们建议设计一个图形表示系统来代替飞行员在触觉界面上做出的手势。根据专业文献和对手势活动的分析，我们确定了由物理手势产生的九条信息，这些信息最好在与数字触觉界面的交互中再现。此外，我们还对手势表示进行了最先进的研究。我们提供了一种标志性的抽象表示，打破了基于手部形态的表示。试点项目在参与式研讨会期间设计并评估了演示内容。我们的工作展示了一种表示手势的新方式，并使识别飞行员寻求的信息成为可能，以便他们能够确保相互了解。此外，根据情况的不同，手势的表示似乎具有不同的重要性，有时甚至毫无用处。
神经适应驾驶舱中的自动化惊喜
背景。操作飞机是多维且复杂的。飞行员必须“飞行、导航、通信”——保持空中飞行、管理飞机航线并与空中交通管制部门通话。为了方便完成这些任务，驾驶舱引入了自动化（Billings，1997 年）。当这种自动化发生故障时，后果充其量是令人讨厌的，最坏的情况是危及生命（Endsley & Kiris，1995 年）。自动化中的错误可能会令人惊讶和分心，从而导致自动化意外（Boer & Dekker，2017 年）。这些可能会导致飞行员感到困惑，进而导致人为错误，这是航空事故的主要原因（Lyssakov，2019 年）。识别这种混淆及其原因可能会改善人机交互 (Dehais 等人，2015)。在之前的一项研究中 (Krol 等人，2018)，我们表明可以通过脑电图 (EEG；Berger，1929) 记录飞行员对飞行相关事件的认知反应，使用被动脑机接口 (pBCI；Zander & Kothe，2011) 确定不同级别的事件关键性并实时将解释报告回驾驶舱。此程序可用于使驾驶舱适应飞行员的认知，从而形成神经自适应驾驶舱 (Krol 等人，即将出版)。在本研究中，我们开发了一个更具体的分类器，可以可靠地检测飞行员对意外和/或错误的飞行相关事件的认知反应，这些事件对于持续操作飞机至关重要。方法。记录了 13 名试飞员（均为男性）的脑电图活动和眼球运动，年龄 44-62 岁（平均 54 岁），飞行经验 7210 ± 4809 小时。我们在两部分实验中使用了 32 通道移动无线脑电图系统 1 和双目眼球追踪眼镜 2。在第一部分中，参与的飞行员进行了 10 个新设计的训练范例。我们打算针对意外事件（S 分类器）、错误事件（E 分类器）以及意外和错误事件（AS 分类器）校准不同的分类器，以对应可能的自动化意外。因此，我们设计了一种训练范式组合，即交互奇特范式。该范式由 2 个独立部分组成，分类器在结果数据的不同部分上进行训练。为了唤起与意外和/或错误相对应的认知状态，我们模拟了一个计算机程序，需要教它何时计数音调以及何时忽略它。在 10 个块中的每个块中呈现 50 个音调序列。每个音调可以是标准音调（概率 70%-80%）、非目标音调（概率 10%-15%）或目标音调（概率 10%-15%）。这代表了一个标准的奇特范例（Friedman 等人，2001 年）。研究发现，目标音调会引起参与者的惊讶（Squires 等人，1975 年）。指示参与者在每个音调之后口头说明它是目标音调（“是”）还是不是目标音调（“否”）。然后计算机给出声音反馈：“计数”或“忽略”。由于语音识别是（参与者不知道）模拟的，因此反馈与参与者的评估无关。这使我们能够控制反馈中发生的错误数量。在前 7 个区块中，不一致反馈的概率为 14%-18%，即计算机在“是”后回答“忽略”，或在“否”后回答“计数”。这对应于罕见的、令人惊讶的错误。在最后 3 个区块中，不一致概率为 38-40%，对应于频繁的错误。
折叠是否会提高未来客机驾驶舱中交互式表面的可用性？在湍流条件和不同认知负荷下的评估
近年来，许多飞机制造商都提出了基于触摸屏的创新驾驶舱概念。尽管具有大量优势，但此类解决方案在操作使用方面受到严重限制，特别是几乎不可能实现无需注视的交互，而且在湍流条件下使用触摸屏非常复杂。我们通过引入一种形状可变的触摸屏来研究物理特性对克服这些弱点的贡献，这种触摸屏提供了可供用户手部休息的褶皱。在模拟器中，在湍流和脑力负荷各不相同的驾驶条件下，对该表面进行了评估。结果表明，褶皱有助于通过稳定手臂和手部来减少体力消耗。这种物理特性还与驾驶任务中的更好表现以及对飞机系统状态的更好态势感知有关，最肯定的原因是折叠提供的形状具有更好的视觉特性（显著性），使得对它们的监控在注意力资源方面成本更低。
折叠是否会提高未来客机驾驶舱交互表面的可用性？在湍流条件和不同认知负荷下的评估
近年来，许多飞机制造商都提出了基于触摸屏的创新驾驶舱概念。尽管这种解决方案具有众多优点，但在操作使用方面却受到严重限制，特别是几乎不可能实现免眼交互，而且在湍流条件下使用触摸屏极其复杂。我们研究了物理特性对克服这些弱点的贡献，方法是引入一种形状可变的触摸屏，该触摸屏具有可供用户手部休息的褶皱。在模拟器中，我们已经在各种湍流和脑力负荷的驾驶条件下评估了该表面。结果表明，褶皱通过稳定手臂和手部，有助于减少体力消耗。这种物理特性还与更好的驾驶任务表现以及对飞机系统状态的更好态势感知有关，这肯定是因为褶皱提供的形状具有更好的视觉特性（显著性），使得监控它们在注意力资源方面成本更低。
折叠是否会提高未来客机驾驶舱交互表面的可用性？在湍流条件和不同认知负荷下的评估
近年来，许多飞机制造商都提出了基于触摸屏的创新驾驶舱概念。尽管这种解决方案具有众多优点，但在操作使用方面却受到严重限制，特别是几乎不可能实现免眼交互，而且在湍流条件下使用触摸屏极其复杂。我们研究了物理特性对克服这些弱点的贡献，方法是引入一种形状可变的触摸屏，该触摸屏具有可供用户手部休息的褶皱。在模拟器中，我们已经在各种湍流和脑力负荷的驾驶条件下评估了该表面。结果表明，褶皱通过稳定手臂和手部，有助于减少体力消耗。这种物理特性还与更好的驾驶任务表现以及对飞机系统状态的更好态势感知有关，这肯定是因为褶皱提供的形状具有更好的视觉特性（显著性），使得监控它们在注意力资源方面成本更低。
折叠是否会提高未来客机驾驶舱交互表面的可用性？在湍流条件和不同认知负荷下的评估
近年来，许多飞机制造商都提出了基于触摸屏的创新驾驶舱概念。尽管这种解决方案具有众多优点，但在操作使用方面却受到严重限制，特别是几乎不可能实现免眼交互，而且在湍流条件下使用触摸屏极其复杂。我们研究了物理特性对克服这些弱点的贡献，方法是引入一种形状可变的触摸屏，该触摸屏具有可供用户手部休息的褶皱。在模拟器中，我们已经在各种湍流和脑力负荷的驾驶条件下评估了该表面。结果表明，褶皱通过稳定手臂和手部，有助于减少体力消耗。这种物理特性还与更好的驾驶任务表现以及对飞机系统状态的更好态势感知有关，这肯定是因为褶皱提供的形状具有更好的视觉特性（显著性），使得监控它们在注意力资源方面成本更低。
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近年来，许多飞机制造商都提出了基于触摸屏的创新驾驶舱概念。尽管这种解决方案具有众多优点，但在操作使用方面却受到严重限制，特别是几乎不可能实现免眼交互，而且在湍流条件下使用触摸屏极其复杂。我们研究了物理特性对克服这些弱点的贡献，方法是引入一种形状可变的触摸屏，该触摸屏具有可供用户手部休息的褶皱。在模拟器中，我们已经在各种湍流和脑力负荷的驾驶条件下评估了该表面。结果表明，褶皱通过稳定手臂和手部，有助于减少体力消耗。这种物理特性还与更好的驾驶任务表现以及对飞机系统状态的更好态势感知有关，这肯定是因为褶皱提供的形状具有更好的视觉特性（显著性），使得监控它们在注意力资源方面成本更低。
折叠是否会提高未来客机驾驶舱交互表面的可用性？在湍流条件和不同认知负荷下的评估
近年来，许多飞机制造商都提出了基于触摸屏的创新驾驶舱概念。尽管这种解决方案具有众多优点，但在操作使用方面却受到严重限制，特别是几乎不可能实现免眼交互，而且在湍流条件下使用触摸屏极其复杂。我们研究了物理特性对克服这些弱点的贡献，方法是引入一种形状可变的触摸屏，该触摸屏具有可供用户手部休息的褶皱。在模拟器中，我们已经在各种湍流和脑力负荷的驾驶条件下评估了该表面。结果表明，褶皱通过稳定手臂和手部，有助于减少体力消耗。这种物理特性还与更好的驾驶任务表现以及对飞机系统状态的更好态势感知有关，这肯定是因为褶皱提供的形状具有更好的视觉特性（显著性），使得监控它们在注意力资源方面成本更低。