ערכת כלים רוטטת מישוש ופלטפורמת הדמיית נהיגה למחקר הקשור לנהיגה
18 בדצמבר 2020
פרוטוקול זה מתאר פלטפורמת סימולציית נהיגה וניתוח כלים רוטט מישוש לחקירת מחקר הקשור לנהיגה. מוצג גם ניסוי מופתי הבוחן את האפקטיביות של אזהרות מישוש.
הפרוטוקול שלנו מספק לחוקר פלטפורמה וכלים ניתנים להתאמה מאוד לחקירת היתרונות והיעילות של יישום התקני מישוש, במיוחד עבור מערכת התרעה בתוך הרכב. ערכת כלים רוטטת זו מספקת טכניקה בטוחה, זולה ויעילה לחקירת סוגים שונים של מחקר הקשור לנהיגה. ניתן להשתמש בשיטה זו גם לביצוע מחקרים התנהגותיים אנושיים אחרים.
פרוטוקול זה סיפק תובנה לגבי היישום הפוטנציאלי של מכשירים לבישים חכמים בקידום בטיחות הנהיגה. כדי להגדיר את תוכנת הדמיית הנהיגה לניסוי, פתח את התיקיה של תוכנת הדמיית הנהיגה, תיקיית זמן הריצה ותיקיית התצורה. פתח את expconfig.
txt ולבצע התאמות להגדרות ברירת המחדל של סימולציית הנהיגה לפי הצורך, בהתאם לתכנון הניסוי. הגדר את הגדרות ה-UDP אם נדרשת העברת נתונים של UDP עבור הניסוי, והשתמש ב-true או false כדי לאפשר את סנכרון הנתונים של חותמת הזמן לכתובת IP ספציפית של רשת מקומית, באמצעות האפשרות enableUDPSendData, כדי לקבוע אם להפעיל את ה-UDP להעברת נתונים. לאחר מכן ציין כל מקטע של כתובת ה-IP באמצעות הפקודות כפי שצוין, כדי להגדיר את כתובת ה-IP עבור העברת ה-UDP.
כדי להגדיר את סימולטור הנהיגה, חבר למחשב את ההגה, שלושה מקרנים מותקנים ושלושה מסכי מקרן. הנח את מסכי המקרן בגובה 60 ס"מ מעל פני הקרקע, ובמרחק של 22 ס"מ מהחלק הקדמי של הרכב הממוחשב בחר אפשרויות ותצוגה כדי להגדיר את רזולוציית המסך כך שתתאים לגודל המסך בעת הפעלת תוכנת הדמיית הנהיגה. לאחר מכן, בדף התצורה, בחר נגן ופעל לפי ההוראות המסופקות על ידי התוכנה, כדי לכייל את ההגה, דוושת ההאצה ודוושת הבלם.
כדי להגדיר את ערכת הכלים הרוטטת, חבר את ערכת הכלים לאספקת החשמל והפעל את ערכת הכלים. חבר את ערכת הכלים למחשב באמצעות בלוטות', והשלם בדיקת רגישות עור פיילוט, כדי להגדיר את תדר הרטט שישמש לניסוי. לאחר מכן השתמש בקודים כפי שמצוין כדי להגדיר את תדר הרטט ל-70 הרץ, וכדי לסנכרן את אירועי הבלמים מתוכנת הסימולציה וערכת הכלים הרוטטת.
כדי לבצע ניסוי סימולציה של נהיגה, לאחר קבלת הסכמה מדעת, עזרו למשתתף להתאים את מרחק המושב לדוושה, ולכוון את משענת הגב למצב נוח. יידעו את המשתתף כיצד להפעיל את הסימולטור כולל ההגה, דוושת הבלם ודוושת התאוצה, והראו למשתתף את מפת הדרכים שתשמש לסימולציית הנהיגה. הודיעו למשתתף שעליו לנהוג כפי שהיו נוהגים בעולם האמיתי תוך כדי מעקב אחר המכונית שלפניהם ושמירה על התקדמות של שתי שניות מאחוריה, והורו למשתתף לבלום בהקדם האפשרי, בכל פעם שהרכב הקדמי בולם, גם אם התרחיש אינו דורש תגובת בלימה.
בקשו מהמשתתף להשלים תרגול של חמש דקות שכולל סט של חמישה בלמים אקראיים כדי ללמוד כיצד לשמור על מרחק של שתי שניות מאחורי הרכב הקדמי. במהלך ניסוי התרגול, אם המשתתף נמצא בין 2.25 ל-2.5 שניות מאחורי הרכב הקדמי, תוכנת סימולציית הנהיגה תשמיע הנחיה עם קול נשי שאומר, "רחוק מדי, בבקשה להאיץ"רחוק מדי, בבקשה להאיץ. אם המשתתף נמצא פחות מ-1.5 שניות מאחורי הרכב הקדמי, תוכנת הדמיית הנהיגה תשמיע הנחיה עם קול נשי שאומר, קרוב מדי, נא להאט "קרוב מדי, נא להאט.
כאשר המשתתף סיים את התרגול, ויכול לשמור על מרחק מעקב יציב, הודיעו למשתתף שניתן להפסיק את המחקר ללא כל עונש, על ידי הודעה לנסיינים בכל עת לפי הצורך. הודיעו למשתתף על המיקום שבו תוצב ערכת הכלים הרוטטת לפני תחילת כל בלוק, והשתמשו בסרט רפואי כדי לסייע למשתתף ללבוש את ערכת הכלים. הודע למשתתף שערכת הכלים תרטוט כדי להזהיר את המשתתף לבלום, כאשר הרכב הקדמי בולם, ובקש מהמשתתף להתחיל בניסיון הראשון.
תנו למשתתף מנוחה של שתי דקות עם השלמת כל בלוק כדי להפחית את כל השפעות ההעברה. לאחר השלמת כל הניסויים, בקשו מהמשתתף לציין את העדפתו ואת עוצמת הרטט בכל מיקום של ערכת הכלים, בסולם של 1 עד 7, ולרשום את קצב השימוש בכל אחד מהאביזרים הלבישים היומיומיים של המשתתף. בניתוח מייצג זה, ניסוי סימולציית הנהיגה התרחש בסביבה מוארת, כאשר הסצנה המדומה תוכננה להיראות דומה לנהיגה בכביש המהיר ביום בהיר.
ניתוחים לאחר ההרצאה באמצעות מבחני T מתוקנים בונפרוני בזוגות, לא הצביעו על הבדלים משמעותיים בהשוואה זוגית בשיעורי תגובת הבלמים בין תנאי המשימה. כפי שמודגם, יישום אזהרות מישוש יכול להקל על תגובות הנהגים כלפי סכנות עתידיות בזמן נהיגה, במיוחד כאשר מכשיר האזהרה ממוקם על האצבע או פרק כף היד של הנהג. מעניין שבעוד שהמשתתפים תפסו את הרמה הגבוהה ביותר של רטט באזור המקדש, ההעדפה שערכת הכלים הרוטטת תמוקם באזור המקדש הייתה הנמוכה ביותר.
בנוסף, העובדה שלמעלה מ-50% מהמשתתפים ענדו שעון בחיי היומיום שלהם, מרמזת על היתכנות של אימוץ מכשירי רטט לבישים כמערכת אזהרה בחיים האמיתיים. במקום לבצע את משימת המעקב אחר המכונית, חוקרים יכולים לבצע משימת השפעה כדי לחקור את ההשפעות הקוגניטיביות של אלימות מישוש פשוט על ידי הפעלת האפשרות בפרוטוקול
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
פרוטוקול זה מתואר פלטפורמת סימולציית נהיגה וערכת כלים לרעידות טקטיליות שתוכננו למחקר הקשור לנהיגה. הוא שם דגש על שימוש באזהרות טקטיליות לשיפור בטיחות הנהיגה.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום מדעי
- בטיחות בנהיגה
- מערכות אזהרה תחושתיות
- מחקרים על התנהגות אנושית
רקע
- מחקר הקשור לנהיגה הוא קריטי לשיפור הבטיחות בדרכים.
- התקנים טקטיליים יכולים לספק אזהרות יעילות לנהגים.
- פרוטוקול זה מציע פתרון חסכוני עבור חוקרים.
- ניתן להתאים את ערכת הכלים למגוון הגדרות ניסוייות.
מטרת המחקר
- לחקור את יעילותן של אזהרות מגע בתרחישי נהיגה.
- לבחון את היישום של מכשירים לבישים חכמים לשיפור הבטיחות.
- לספק פלטפורמה גמישה למגוון מחקרים על התנהגות אנושית.
שיטות שהשתמשו בהן
- הגדרת תוכנת סימולציית נהיגה.
- שימוש בארגז כלים לרטט תחושתי.
- הסדר ניסויי לבדיקת אזהרות תחושתיות.
- ניתוח תגובות נהגים לגירויים תחושתיים.
תוצאות עיקריות
- ערכת הכלים התחושתית הוכחה כמערכת אזהרה יעילה.
- המשתתפים הגיבו בחיוב לאזהרות התחושתיות.
- השיטה ניתנת להתאמה עבור ניסויים שונים הקשורים לנהיגה.
- התקבלו תובנות לגבי הפוטנציאל של מכשירים לבישים לשיפור הבטיחות.
מסקנות
- אזהרות מיתיות יכולות לשפר משמעותית את בטיחות הנהיגה.
- הפרוטוקול מהווה משאב בעל ערך עבור חוקרים.
- מחקרים עתידיים יוכלו להתבסס על פלטפורמה גמישה זו.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית להנהלה
הערכה כמותית של מערכות התרעה מגעיות בסביבות נהיגה מדומות מאפשרת בחינה רהוטה של דינמיקת התגובה האנושית, ובכך תומכת בתיקוף של שלבים מוקדמים בטכנולוגיות בטיחות לבישות. הסתגלות הפלטפורמה והכדאיות הכלכלית שלה מקלות על בדיקה מהירה של היפותזות ומחקר התנהגותי חוצה-פראדיגמות, המנחים פיתוח של מכשירים תרגומיים. יכולות אלו רלוונטיות ישירות לצוותים בביופארמה הבוחנים גורמים אנושיים, נקודות קצה נוירו-התנהגותיות או אסטרטגיות של סמנים ביולוגיים דיגיטליים במחקר פרה-קליני ותרגומי.
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביופארמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- מאפשר חקירה מבוקרת של מסלולי תגובה סנסורי-מוטוריים באמצעות גירויים סטנדרטיים ומדדים כמותיים.
- תומך בהפחתת סיכונים מכניסטיים על ידי בידוד השפעתם של רמזים טקטיליים על נקודות קצה התנהגותיות.
- מסייע בתיקוף תפקודי של קונספטים למכשירים לבישים למודולציה נוירו-התנהגותית.
סריקה ופיתוח בדיקה
- מספק סביבת סימולציה הניתנת לשחזור להערכת תגובות התנהגותיות המונחות על ידי מכשיר.
- מייצר מדדים כמותיים, כגון זמן ותדירות תגובת בלימה, לצורך ניתוח המשך.
- תומך בסטנדרטיזציה של הבדיקה וביכולת הרחבה לבדיקות תחת תנאים מרובים או באתרים מרובים.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- מאפשר התאמה של פלטי התנהגות מסומולצים לתרחישים של שימוש במכשירים בעולם האמיתי.
- תומך ברציפות משלבי הגילוי המוקדמים ועד לתיקוף פרה-קליני של התערבויות דיגיטליות או לבישות.
- מסייע בקידום של טכנולוגיות מועמדות המותאם לסיכונים, בהתבסס על נקודות קצה רלוונטיות לבני אדם.
שילוב תהליכי עבודה וצינור עיבוד
פלטפורמת סימולציה וערכת כלים מוחשית זו משתלבת ברצף שבין שלבי הגילוי המוקדמים לתיקוף פרה-קליני עבור מחקרים של גורמים אנושיים ונוירו-התנהגות.
- ביולוגיה של גילוי: תומך בבדיקת השערות על אינטגרציה סנסורית-מוטורית ותגובה התנהגותית לרמזים המופעלים על ידי המכשיר.
- סריקה: מספק פלטים כמותיים הניתנים לשחזור לצורך השוואה בין תצורות מכשיר ופרוטוקולי אזהרה.
- אנליזה: מספק נתוני התנהגות עם חותמת זמן, ספציפיים לתנאי הניסוי, עבור ניתוח סטטיסטי והשוואה בין תנאים שונים.
- מחקר תרגומי: מגשר בין נקודות קצה התנהגותיות מדומות לבין נתוני היתכנות של המכשיר בעולם האמיתי והעדפות משתמשים.
- שימוש חוזר ארגוני: מציע פלטפורמה גמישה בעלות נמוכה, הניתנת להתאמה למגוון רחב של מחקרי תיקוף מכשירים והתנהגות אנושית.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון החזוי בתוצאות התנהגותיות המונחות על ידי המכשיר ומפחית עמימות מכניסטית.
- ערך תפעולי: מאפשר מחקרים מבוססי-סימולציה סטנדרטיים, ניתנים להרחבה וניתנים לשחזור.
- ערך אסטרטגי: מספק בסיס לקבלת החלטות של go/no-go לפיתוח התערבויות דיגיטליות או לבישות באמצעות נתונים אנושיים כמותיים.
- השפעה על הפורטפוליו: תומך בתעדוף מותאם-סיכונים של טכנולוגיות מועמדות על בסיס נקודות סוף התנהגותיות מתוקשפות.
שיקולי יישום
- נדרשת מומחיות במחקר התנהגות אנושית ובתכנון פרוטוקולי סימולציה.
- נדרשת גישה לחומרת סימולציה, לערכת כלים טקטילית ולתשתית לרכישת נתונים.
- נדרש סטנדרטיזציה של פרמטרים ניסיוניים ותהליכי ניתוח נתונים בין צוותים שונים.
- ניתן להתאימה לאזורי גוף שונים ולפרדיגמות אזהרה שונות בשינויי תוכנה מינימליים.
- נאמנות הסימולציה עשויה להיות מוגבלת בהשוואה לפלטפורמות מסחריות מתקדמות, כפי שצוין בפרוטוקול.
שאלות נפוצות בתחומי הביופארמה
Chapters in this video
0:04
Introduction
0:55
Driving Simulation Software Configuration and Driving Simulator Preparation
2:30
Vibrating Toolkit Configuration and Preparation
3:03
Driving Simulation Experiment
5:31
Results: Representative Brake Rate and Time Responses to Vibrotactile Warning Notification
6:40
Conclusion
