December 18th, 2020
Dieses Protokoll beschreibt eine Fahrsimulationsplattform und ein taktiles Vibrieren-Toolkit für die Untersuchung der fahrbezogenen Forschung. Ein Beispielexperiment zur Erforschung der Wirksamkeit taktiler Warnhinweise wird ebenfalls vorgestellt.
Unser Protokoll bietet Forschern eine sehr anpassungsfähige Plattform und Werkzeuge, um die Vorteile und die Wirksamkeit der Anwendung von taktilen Geräten, insbesondere für Warnsysteme im Fahrzeug, zu untersuchen. Dieses vibrierende Toolkit bietet eine sichere, kostengünstige und effektive Technik zur Untersuchung verschiedener Arten von fahrbezogener Forschung. Diese Methode kann auch zur Durchführung anderer Verhaltensstudien beim Menschen verwendet werden.
Dieses Protokoll hat Einblicke in die potenzielle Anwendung intelligenter tragbarer Geräte zur Förderung der Fahrsicherheit gegeben. Um die Fahrsimulationssoftware für ein Experiment zu konfigurieren, öffnen Sie den Ordner der Fahrsimulationssoftware, den Runtime-Ordner und den Konfigurationsordner. Öffnen Sie die expconfig.
txt-Datei und nehmen Sie bei Bedarf Anpassungen an den Standardeinstellungen der Fahrsimulation entsprechend dem Versuchsplan vor. Konfigurieren Sie die UDP-Einstellungen, wenn für das Experiment eine UDP-Datenübertragung erforderlich ist, und verwenden Sie true oder false, um die Zeitstempel-Datensynchronisierung mit einer bestimmten IP-Adresse des lokalen Netzwerks über die Option enableUDPSendData zuzulassen, um zu bestimmen, ob UDP für die Datenübertragung aktiviert werden soll. Geben Sie dann jeden Abschnitt der IP-Adresse mit den angegebenen Befehlen an, um die IP-Adresse für die UDP-Übertragung zu definieren.
Um den Fahrsimulator einzurichten, schließen Sie das Lenkrad, drei montierte Projektoren und drei Projektorbildschirme an den Computer an. Platzieren Sie die Projektorleinwände 60 Zentimeter über dem Boden und 22 Zentimeter von der Vorderseite des instrumentierten Fahrzeugs entfernt. Wählen Sie Optionen und Anzeige, um die Bildschirmauflösung an die Bildschirmgröße anzupassen, wenn Sie die Fahrsimulationssoftware starten. Wählen Sie dann auf der Konfigurationsseite einen Player aus und befolgen Sie die Anweisungen der Software, um das Lenkrad, das Gaspedal und das Bremspedal zu kalibrieren.
Um das vibrierende Toolkit zu konfigurieren, schließen Sie das Toolkit an das Netzteil an und schalten Sie das Toolkit ein. Verbinden Sie das Toolkit über Bluetooth mit dem Computer und führen Sie einen Pilot-Hautempfindlichkeitstest durch, um die für das Experiment zu verwendende Vibrationsfrequenz zu definieren. Verwenden Sie dann die angegebenen Codes, um die Vibrationsfrequenz auf 70 Hertz einzustellen und die Bremsereignisse aus der Simulationssoftware und dem Vibrations-Toolkit zu synchronisieren.
Um ein Fahrsimulationsexperiment durchzuführen, helfen Sie dem Teilnehmer nach Einholung der Einverständniserklärung, den Sitzabstand zum Pedal anzupassen und die Rückenlehne in eine bequeme Position zu bringen. Informieren Sie den Teilnehmer über die Bedienung des Simulators, einschließlich Lenkrad, Bremspedal und Gaspedal, und zeigen Sie dem Teilnehmer die Roadmap, die für die Fahrsimulation verwendet wird. Informieren Sie den Teilnehmer, dass er so fahren soll, wie er es in der realen Welt tun würde, während er dem Auto vor ihm folgt und einen Abstand von zwei Sekunden hinter ihm hält, und weisen Sie den Teilnehmer an, so schnell wie möglich zu bremsen, wenn das vordere Fahrzeug bremst, auch wenn das Szenario keine Bremsreaktion erfordert.
Lassen Sie den Teilnehmer einen fünfminütigen Übungsversuch absolvieren, der einen Satz von fünf zufälligen Bremsen umfasst, um zu lernen, wie er einen Abstand von zwei Sekunden zum vorderen Fahrzeug einhalten kann. Wenn der Teilnehmer während des Übungsversuchs zwischen 2,25 und 2,5 Sekunden hinter dem vorderen Fahrzeug zurückliegt, spielt die Fahrsimulationssoftware eine Aufforderung mit einer weiblichen Stimme ab, die sagt: "Zu weit, bitte beschleunigen"Zu weit, bitte beschleunigen. Wenn der Teilnehmer weniger als 1,5 Sekunden hinter dem vorderen Fahrzeug zurückliegt, spielt die Fahrsimulationssoftware eine Ansage mit einer weiblichen Stimme ab, die sagt: "Zu nah, bitte langsamer"Zu nah, bitte langsamer.
Wenn der Teilnehmer die Übungssitzung beendet hat und einen stabilen Folgeabstand einhalten kann, teilen Sie dem Teilnehmer mit, dass die Studie ohne Strafe beendet werden kann, indem Sie die Experimentatoren jederzeit bei Bedarf benachrichtigen. Informieren Sie den Teilnehmer über den Ort, an dem das vibrierende Toolkit platziert wird, bevor jeder Block beginnt, und verwenden Sie medizinisches Klebeband, um den Teilnehmer beim Anlegen des Toolkits zu unterstützen. Informieren Sie den Teilnehmer, dass das Toolkit vibriert, um den Teilnehmer vor dem Bremsen zu warnen, wenn das vordere Fahrzeug bremst, und lassen Sie den Teilnehmer den ersten Versuch beginnen.
Gönnen Sie dem Teilnehmer nach Beendigung jedes Blocks eine zweiminütige Pause, um eventuelle Übertragungseffekte zu reduzieren. Wenn alle Versuche abgeschlossen sind, lassen Sie den Teilnehmer seine Präferenz und die Vibrationsintensität an jeder Stelle des Toolkits auf einer Skala von eins bis sieben angeben und notieren Sie die Nutzungsrate jedes täglich tragbaren Zubehörs des Teilnehmers. In dieser repräsentativen Analyse fand das Fahrsimulationsexperiment in einer hellen Umgebung statt, wobei die simulierte Szene so gestaltet war, dass sie dem Fahren auf der Autobahn an einem klaren Tag ähnelt
.Post-Talk-Analysen mit paarweise Bonferroni-korrigierten T-Tests zeigten keine signifikanten paarweisen Vergleichsunterschiede in den Bremsreaktionsraten zwischen den Aufgabenbedingungen. Wie dargestellt, könnte die Anwendung von taktilen Warnhinweisen die Reaktion des Fahrers auf bevorstehende Gefahren während der Fahrt erleichtern, insbesondere wenn sich die Warneinrichtung am Finger oder Handgelenk des Fahrers befindet. Interessanterweise war die Präferenz für das vibrierende Toolkit im Tempelbereich am geringsten, während die Teilnehmer das höchste Vibrationsniveau im Tempelbereich wahrnahmen.
Darüber hinaus deutet die Tatsache, dass über 50 % der Teilnehmer in ihrem Alltag eine Uhr trugen, auf die Machbarkeit des Einsatzes von tragbaren vibrotaktilen Geräten als Warnsystem im wirklichen Leben hin. Anstatt die Autoverfolgungsaufgabe durchzuführen, können Forscher eine Aufprallaufgabe durchführen, um die kognitiven Auswirkungen taktiler Gewalt zu untersuchen, indem sie einfach die Option im Protokoll aktivieren
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Dieses Protokoll beschreibt eine Fahrsimulationsplattform und ein taktiles Vibrations-Toolkit, das für fahrbezogene Forschung entwickelt wurde. Es legt den Schwerpunkt auf die Verwendung taktiler Warnungen zur Verbesserung der Fahrsicherheit.
Quantitative assessment of tactile warning systems in simulated driving environments enables robust evaluation of human response dynamics, supporting early-stage validation of wearable safety technologies. The platform's adaptability and cost-effectiveness facilitate rapid hypothesis testing and cross-paradigm behavioral research, informing translational device development. These capabilities are directly relevant for biopharma teams exploring human factors, neurobehavioral endpoints, or digital biomarker strategies in preclinical and translational research.
This simulation and tactile toolkit platform fits within the early discovery to preclinical validation continuum for human factors and neurobehavioral research.