HCD-AV14

Das wesentliche Element der Regelung ist die Rückführung der Regelgrösse, die zu einem geschlossenen Wirkungsablauf führt.

"Das Regeln, die Regelung, ist ein Vorgang, bei dem fortlaufend eine Grösse, die Regelgröße (zu regelnde Grösse), erfasst, mit einer anderen Grösse, der Führungsgrösse, verglichen und im Sinne einer Angleichung an die
Führungsgrösse beeinflusst wird."

• Klimaanlagen: Konstanthalten der gewünschten Temperatur
• Autopilot: Halten von Kurs, Flughöhe und Geschwindigkeit
• Pupille des Auges: Regelung der Lichtintensität auf der Netzhaut
• Populationsdynamische und marktwirtschaftliche Prozesse

• (meist) physikalisch messbare Größe, die sich zeitlich verändert
• Das Kennzeichen des Signals ist, dass es gerichtet und rückwirkungsfrei ist.

A:   Signal, gerichtet

B:   Signalsummierung

C:   Signalumkehr

D:   Verzweigung

• Zum besseren Verständnis der Vorgänge in einem System
• Geräte, Anlagenteile oder Steuerelemente als Übertragungsglied oder -system mit Eingangs- und Ausgangssignalen betrachten
• Stellt neben dem statischen Zusammenhang zwischen Ein- und Ausgang i.d.R. auch den dynamischen Zusammenhang dar

• die zugehörige Differentialgleichung,
• die Systemantwort auf ein sprungförmiges Eingangssignal,
• die Übertragungsfunktion,
• oder das der mathematischen Operation entsprechende Formelzeichen

Das Zusammenwirken der einzelnen Übertragungsglieder und damit der einzelnen Eingangs- und Ausgangssignale in einem System

• wird von Testpiloten und Flugversuchsingenieuren zur Beurteilung der Steuerbarkeit (handling qualities) eines Fluggerätes benutzt
• Skala reicht von 1 bis 10. (1 = sehr gute Steuerbarkeit, 10 = Fluggerät ist de facto nicht von Hand fliegbar)
• Subjektives Bewertungssystem, da die Bewertung allein vom Urteil des Piloten abhängt.

• Werden auch als Prädiktor oder Prädiktion bezeichnet
• Bilden den künftigen Verlauf des Systemverhaltens ab
• Berechnung erfolgt über Extrapolation oder über Modelle im verkürzten Zeitmassstab
• Vorteile von Voranzeigen und Quickening
  • mentale Entlastung
  • höhere Regelgüte
  • kürzere Lernzeiten

• taktile Wahrnehmung (Oberflächensensibilität),
• kinästhetische Wahrnehmung / Propriozeption (Tiefensensibilität),
• Temperaturwahrnehmung und
• Schmerzwahrnehmung

die Komponenten der haptischen Wahrnehmung, durch die das Erkennen von Druck, Berührung und Vibrationen auf der Haut ermöglicht wird

• wie der Informationsgehalt eines Reizes über die verschiedenen Sinnesmodalitäten übertragen wird
• welche physikalischen Reize in der Anzeige dargestellt werden (bei techn. Anzeigen)

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

• optische Displays
• akustische Displays
• haptische Displays

• Reaktionszeit: 100-150 milisekungen (+)
• Wahrnehmung ist nicht an Fokus gebunden (+)
• Operateur kann Wahrnehmung schlecht selektiv steuern (-)
• Begrenzte Anzahl einfach zu unterscheidender Signale (-)

• hauptsächlich für die Übermittlung von Warn- und Alarmsignalen
• schnelle Alarmierung und nicht von Blickrichtung abhängig
• bei Müdigkeit oder Nebentätigkeit nicht einfach ausblendbar

• taktile Wahrnehmung: Oberflächensensibilität
• kinästetische Wahrnehmung: Tiefensenibilität

• Reaktionszeit: 80 - 150 milisekunden (+)
• Einzige Modalität zur Erfassung mechanischer Objekteigenschaften (+)
• Intuitive Einbindung in Bewegunssteuerung (+)
• Nur Infos mit geringer Komplexität übermittelbar (-)
• Wahrnehmung an Körperkontakt gebunden (-)

• Als Unterstützung von Bedienaufgaben bei hoher visueller Belastung
• Im Zusammenhang mit Bedienelementen (Stichwort aktive Bedienelemente)

Fahrzeug:
• Aktives Gaspedal (Abstandswarnung)
• Aktives Lenkrad (Spurhalteassistent)

Flugzeug:
• Stickshaker (Überziehwarnung)

Büro:
• Braille-Terminal (Blindenschrift)

• Hohe Empfindlichkeit für Bewegungen/Veränderungen im periphären Gesichtsfeld
• Operateur entscheidet über Wahrnehmungszeitpunkt(+)
• Sehr grosse Anzahl einfach zu unterscheidender Symbole (+)
• Geeignet für graphische und textuelle Infos (+)
• Reaktionszet: 200-400 milisekunden (-)
• Eng begranztes Feld scharfen Sehens (-)
• "übersehen" wichtiger Infos möglich (-)

1. Sichtbarkeit: Wo wird die Information dargestellt?
2. Unterscheidbarkeit: aller dargestellten Informationen. Wie wird die Info dargestellt?
3. Interpretierbarkeit: der Information. Was wird dargestellt?

• Innerhalb der Gesichtfeldes des Operateurs (ca. +,- 30° vertikal und +,- 80° horizontal)
• Zentrales Gesichtsfeld ist Aufgabenabhängig (beim Autofahren nur ca. +,- 10°, sonst periphär)

Gelb: warm, Licht, Achtung!

Blau: kühl, Wasser, neutral

Grün: frei, heiter, Go!

Rot: heiss, Gefahr, Stop!

analog: quantitative Grössen werden stufenlos abgebildet

digital: nur der augeblickliche Istwert wird diskret dargestellt (Bezugsrahmen fehlt)

symbolisch genau: vereinfachte Darstellung als Repräsentation real existierender Teile

abstrakt: der Bezug zum Vorbild in der Wirklichkeit ist nicht mehr gegeben

Es beschreibt den Intensitätsunterschied zwischen dem hellsten und dunkelsten Punkt des Bildes.

\(CR= {I_{max} \over I_{min}}\)