Hören, um mehr zu sehen

DLR.de • Folie 1
> Workshop Pilotenunterstützungssysteme, Manching > Christian A. Niermann • Hören, um mehr zu sehen > 27. Mai 2015
Hören, um mehr zu sehen
Multi-modal zur besseren Mensch-MaschineInteraktion im Cockpit
DLR.de • Folie 2
> Workshop Pilotenunterstützungssysteme, Manching > Christian A. Niermann • Hören, um mehr zu sehen > 27. Mai 2015
Piloten sollen…
• zielgerichtet
• korrekt
• sicher
• umweltschonend
• ressourcenschonend
…fliegen!
DLR.de • Folie 3
> Workshop Pilotenunterstützungssysteme, Manching > Christian A. Niermann • Hören, um mehr zu sehen > 27. Mai 2015
Arbeitsplatz Cockpit
• Cockpits werden immer komplexer
• Vielzahl von Anzeigen & Systeme, die überwacht
und bedient werden
• steigende Anzahl von Assistenzund Automatisierungssystemen
DLR.de • Folie 4
> Workshop Pilotenunterstützungssysteme, Manching > Christian A. Niermann • Hören, um mehr zu sehen > 27. Mai 2015
DLR.de • Folie 5
> Workshop Pilotenunterstützungssysteme, Manching > Christian A. Niermann • Hören, um mehr zu sehen > 27. Mai 2015
DLR.de • Folie 6
> Workshop Pilotenunterstützungssysteme, Manching > Christian A. Niermann • Hören, um mehr zu sehen > 27. Mai 2015
DLR.de • Folie 7
> Workshop Pilotenunterstützungssysteme, Manching > Christian A. Niermann • Hören, um mehr zu sehen > 27. Mai 2015
DLR.de • Folie 8
> Workshop Pilotenunterstützungssysteme, Manching > Christian A. Niermann • Hören, um mehr zu sehen > 27. Mai 2015
Visuelles System
Alle Displays nutzen die visuellen Ressourcen des Menschen
• Flugsysteme
• Informationssysteme
• Eingabesysteme
• Assistenzsysteme
„Ich wünsche mir ein System, das mir sagt,
dass ich grundsätzlich flugfähig bin!“
Flugkapitän Prof. Dr.-Ing. Max Körte
DLR.de • Folie 9
> Workshop Pilotenunterstützungssysteme, Manching > Christian A. Niermann • Hören, um mehr zu sehen > 27. Mai 2015
Visuelles System
Fliegen ist eine primäre visuell-sensor-motorische Aufgabe
• Lage im Raum
• Position in meiner Umwelt
• Veränderung im Umfeld (aktuell/zukünftig)
• Überwachung der Systeme
Die visuelle Kapazität des Menschen ist ressourcenabhängig
und damit begrenzt. (Kahneman, 1973; Wickens, 1984, 2002)
DLR.de • Folie 10
> Workshop Pilotenunterstützungssysteme, Manching > Christian A. Niermann • Hören, um mehr zu sehen > 27. Mai 2015
Ergebnisse älterer Studien
• Steigerung der Entdeckungsrate von Warnsystemen
(Woodrow et al., 1997; Johnson, 2002)
• Workload im Cockpit sinkt
(Johnson, 2003; Tahadura, 2010)
• Präzision der Blickführung steigt
(Oving, 2004)
• Piloten sind mehr head-up
(Veltmann et al., 2004)
• In-Flight Navigation mit Audio ist möglich
(Simpson et al., 2007)
• Keine negativen Effekte durch Audio
(Bolia, 2004)
DLR.de • Folie 11
> Workshop Pilotenunterstützungssysteme, Manching > Christian A. Niermann • Hören, um mehr zu sehen > 27. Mai 2015
Ideen & Ziele
• Sinnvolle Verteilung der Informationen auf die Sinnesorgane
• Entlastung des visuellen Kanals
• Informationen kommunizieren & priorisieren
• Aufmerksamkeitslenkung
Audio im Cockpit » Hören, um mehr zu sehen
DLR.de • Folie 12
> Workshop Pilotenunterstützungssysteme, Manching > Christian A. Niermann • Hören, um mehr zu sehen > 27. Mai 2015
Audio im Cockpit
• Töne nicht selbsterklärend
• Töne nicht eindeutig einem Problem zugeordnet
• geringe kognitive Verknüpfung
• Lautsprecher ist irgendwo im Cockpit eingebaut
Audio kann mehr sein!
DLR.de • Folie 13
> Workshop Pilotenunterstützungssysteme, Manching > Christian A. Niermann • Hören, um mehr zu sehen > 27. Mai 2015
3D Audio über Stereo Headset
• Nutzung des Piloten Headsets
• kein Surround Headset notwendig
• Positionierte Töne werden in
Echtzeit gerendert
• Töne kommen aus der
Entstehungsrichtung
• Töne können sich im Raum bewegen
DLR.de • Folie 14
> Workshop Pilotenunterstützungssysteme, Manching > Christian A. Niermann • Hören, um mehr zu sehen > 27. Mai 2015
Einsatzmöglichkeiten
↑ Natürliches Klang- und Raumempfinden
↑ Schnellere Lokalisierung von Problemen
↑ Entlastung des visuellen Kanals durch Substitution
↑ Priorisieren von Informationen durch Superposition
↑ Verbesserung der Fehlertoleranz bei verrauschten Informationen
↔ Headtracker notwendig
↓ 3D Auflösung individuell
↓ Front-Back Confusion
↓ In-head Confusion
DLR.de • Folie 15
> Workshop Pilotenunterstützungssysteme, Manching > Christian A. Niermann • Hören, um mehr zu sehen > 27. Mai 2015
Studie – 3D Audio
DLR.de • Folie 16
> Workshop Pilotenunterstützungssysteme, Manching > Christian A. Niermann • Hören, um mehr zu sehen > 27. Mai 2015
Studie – 3D Audio
• Auflösungsvermögen der Piloten
• Beeinflussung durch externe Störquellen (Triebwerk, ATC, …)
• Trainingseffekte (Langzeit vs. Kurzzeit)
• Einfluss von Bewegung
• Referenz-Richtung von Piloten
•…
DLR.de • Folie 17
> Workshop Pilotenunterstützungssysteme, Manching > Christian A. Niermann • Hören, um mehr zu sehen > 27. Mai 2015
Zusammengefasst
1. Fliegen ist eine stark visuell geprägte Handlung
2. Multi-modale Informationsdarbietung kann den
visuellen Kanal entlasten
3. 3D Audio ist mit aktueller Cockpit- und PC-Hardware möglich
4. Vielfältige Einsatzmöglichkeiten sind denkbar
5. WIR SIND DRAN!
DLR.de • Folie 18
> Workshop Pilotenunterstützungssysteme, Manching > Christian A. Niermann • Hören, um mehr zu sehen > 27. Mai 2015
Fragen…?
[email protected]

Download Report