HCD-AV

Human Centred Design in Aviation AV18a FS 2020

Human Centred Design in Aviation AV18a FS 2020


L. T.
Diese Lernkarten behandeln auf Universitätsniveau die Prinzipien der Mensch-Computer-Interaktion, mit Fokus auf Wahrnehmung, Verarbeitung und Verhalten. Sie decken Themen wie Automatisierung, Bedienelemente, Kodierung und Experimente ab, wobei der Mensch im Mittelpunkt steht. Die Karteikarten sind ideal für Studierende und Forscher, die sich mit der Optimierung von Mensch-Maschine-Systemen beschäftigen, um die Effizienz und Sicherheit zu verbessern.
Karten
172
Lernende
10
Sprache
Deutsch
Kategorie
Technik
Stufe
Universität
Erstellt / Aktualisiert
04.06.2020 / 10.01.2022

Lernkarten

Physische Ergonomie

Anpassung der Arbeit, der Arbeitsumgebung und der Arbeitsmittel an die physischen Eigenschaften des Menschen (Anatomie,
Anthropometrie, Physiologie und Biomechanik).

03 Entwicklungszyklus für interaktive Systeme

  1. Produktidee
  2. Prototyp(en)
  3. Produkt

Fertigkeitsbasiertes Handeln

  • Neben Genauigkeit vorallem Geschwindigkeit entscheidend
  • Leistungsmass ist Reaktionszeit auf ein wahrgenommenes Signal

01 Entwicklungszyklus für interaktive Systeme

  • sehr abstrakt

Bewegungskompatibel

  • gleich gerichtet und gleichartig aber nicht in der selben Ebene
  • gleich gerichtet in selber Ebene aber nicht gleichartig

Bewegungs-Effekt-Stereotypen und fertigkeitsbasierte Reaktionen auf plötzliche Ereignisse der jeweiligen Nutzerpopulation müssen beachtet werden

Anzeigemodalitäten

Sinnesmodalitäten

  • visuell (sehen)
  • auditiv (hören)
  • haptisch (fühlen, tasten)
  • olfaktorisch (riechen)
  • gustatorisch (schmecken)
  • vestibulär (Gleichgewicht)
  • Thermozeption (Temperatur)
  • Nozizeption (Schmerz)
  • Propriozeption (Tiefensensibilität)
  • Intuition

Unterscheidbarkeit

Sehschärfe

G

13 Prinzipien der Anzeigegestaltung

6. Bewegungskompatibilität

Verarbeitung und Mentale Modelle

  • Dynamische Displaydarstellung sollte Mentalem Modell des Benutzers entsprechen

massgebende Elemente des Systemdenkens

  • Definition zweckmässiger Systemgrenzen 
  • Ermittlung der Eingangssignale
    --> Ideale Signale, Umweltgrössen, welche System beeinflussen, nicht umgekehrt
  • Ermittlung der Ausgangssignale
    --> Ideale Signale, Zustandsgrössen, die in der Realität gemessen werden können bzw. als Eingangssignale auf andere Systeme einwirken
  • Ideales Signalverhalten
  • Prinzip der Rückwirkungsfreiheit

Kennzeichen Signal

  • Übertragung regeluntstechnischer Grösse (verändert sich zeitlich, z.B. physikalische Grösse)
  • gerichtet und rückwirkungsfrei

NASA Task Load Index 1

(NASA TLX)

Regelkreis Autopilot

Signalsummierung

Sicherheitskritische Mensch-Maschine-Systeme

A safety-critical system or life-critical system is a system whose failure or malfunction may result in:

  • death or serious injury to people, or
  • loss or severe damage to equipment, or
  • environmental harm

z.B. Kernkraftwerk, Medizintechnik, Aviatik (Verkehrssysteme)

Auswahl der relevanten anthropometrischen Daten (Vorgehen)

  1. Bestimmung Nutzerpopulation (z.B. Piloten FA18)
  2. Bestimmung relevante Körpermasse
  3. Bestimmung relevanter Anteil Population
  4. Bestimmung Perzentilbereich
  5. Anpassung Design an anthropometrische Tabellen (z.B. Schutzanzug, Helm etc.)

2 Leistungsmasse des Handelns

  1. Regelbasiertes und wissensbasiertes Handeln
  2. Fertigkeitsbasiertes Handeln

13 Prinzipien der Anzeigegestaltung

8. Minimierung des Zugangsaufwandes

Aufmerksamkeit

  • Minimierung von Arbeits- und Zeitaufwand um für Aufgabe relevante Infos wahrzunehmen

Anzeigen für die manuelle Regelung: Voranzeige

  • Prädiktor, Prädiktion
  • bilden künftigen Verlauf des Systemverhaltens ab
  • Extrapolation, Modelle

Design Assurance Levels (DAL)

Regelungstechnik

Befassen mit dynamischen Verhalten von Systemen
(von griechisch sýstema = Gebilde, das Zusammengestellte, Verbundene).

13 Prinzipien der Anzeigegestaltung

3. Redundante Verstärkung

Sensorische Verarbeitung und Wahrnehmung

  • mehrmalige Darstellung derselben Information
  • Bei Warnsignalen: verschiedene Sinnesmodalitäten nutzen (z.B. akustisch und optisch)
  • wichtige Informationen: Form- und Farbkodierung

Statistische Auswertung

Beispiel

  • Gutes Kontrastverhältnis (good CR): H0 wird angenommen
  • Schlechtes Kontrastverhältnis (bad CR): H0 wird abgelehnt

RSME-Skala

13 Prinzipien der Anzeigegestaltung

7. Replikation der Umwelt

Verarbeitung und Mentale Modelle

  • wirklichkeitsgetreue Nachbildung
  • Nur relevante Details abbilden

Prinzip, Kategorie

Nutzung des Weltwissen, Gedächtnis

Mensch vs. Maschine

Maschine kann besser ... 

  • Wachsamkeit
  • Geschwindigkeit und Kraft
  • Sensoren ausserhalb des menschlichen Spektrums
  • Routinearbeit
  • Berechnungen
  • Kurzzeitgedächtnisspeicherung
  • Simultane Handlungen

V-Modell und ergonimische Systementwicklung

Unterscheidbarkeit

Wie wird Information dargestellt

  • Sichtbarkeit aller Informationselemente
    • Symbolgrössen
    • Symbolabstand
    • Skalenunterteilung
    • Kontrastverhältnisse
    • Figur-Grund
    • Farbkodierung --> rot = stopp, grün = go etc.

Ergonomie - Grundsätzliche Qualitätskriterien

  1. Ausführbarkeit
  • Reichweiten
  • Kräfte
  1. Erträglichkeit
  • keine Gefährdung der Gesundheit
  1. Zufriedenheit
  • sehr subjektiv
  1. Zumutbarkeit
  • gesetzlich geregelt
  • nach individuellem Empfinden

z

R

Prinzip, Kategorie

Bildhafter Realismus, Verarbeitung und Mentale Modelle

Prinzip, Kategorie

Multiple Sinneskanäle, Aufmerksamkeit

u

Signal, gerichtet

Visuelle, Optische Anzeigen

  • Visuelle Displays kommunizieren Informationen

Um effektiv zu sein müssen 3 Eigenschaften erfüllt sein:

  1. Sichtbarkeit --> Wo wird Info dargestellt?
  2. Unterscheidbarkeit aller Infos --> Wie werden Infos dargestellt?
  3. Interpretierbarkeit --> Was wird dargestellt?

Digitale Modelle und Entwurfswerkzeuge

  • CATIA Human Builder
  • RAMSIS

Automat

  • selbstständiges arbeitendes künstliches System

Gestaltgesetze

Gesetz der Nähe

Lernen