光環(huán)境工效學(xué)模擬實驗室
一、方案概述
ErgoSIM光環(huán)境工效學(xué)模擬仿真實驗室在整個裝備全生命周期貫徹“人因設(shè)計",通過SPEOS光環(huán)境模擬仿真系統(tǒng)為核心搭建環(huán)境模擬艙,主要承擔(dān)著不同天氣環(huán)境下的自然采光和照明方案驗證和載人座艙、艦船艙室或建筑室內(nèi)視覺工效評估,具有各種天氣情況和場景的模擬功能。因此,從實驗室方案設(shè)計上,可以根據(jù)不同研究方向設(shè)計解決方案滿足一般天空模擬、日/月光模擬、夜環(huán)境模擬(城市光環(huán)境、夜視環(huán)境)、特殊場景模擬(海面,不同天空背景等)并結(jié)合ErgoLAB人機環(huán)境測試云平臺進(jìn)行人機交互任務(wù)模擬與評估、主客觀人因設(shè)計與測評、人機工效分析和評價。
二、方案組成
光環(huán)境模擬仿真平臺
SPEOS是法國OPTIS公司開發(fā)的功能強大的專業(yè)用于光學(xué)設(shè)計、環(huán)境與視覺模擬、成像仿真、視覺工效學(xué)分析系統(tǒng)應(yīng)用的照明和光學(xué)環(huán)境模擬仿真工效學(xué)分析系統(tǒng)工具,*兼容CATIA、UG(NX)、Creo Parametric(pro/E)和Spaceclaim等國際標(biāo)準(zhǔn)的CAD平臺,強大的解決方案提供*美的可視化光學(xué)系統(tǒng),和直觀的人機交互平臺,其仿真技術(shù)已經(jīng)廣泛用于航空、航天、、汽車、軌道交通、通用照明等工業(yè)領(lǐng)域的研究機構(gòu)和*名公司。
SPEOS是整和裝備結(jié)構(gòu)進(jìn)行光機系統(tǒng)的模擬仿真設(shè)計軟件,是可依據(jù)人眼視覺特征和材料真實光學(xué)屬性進(jìn)行場景仿真和視覺工效學(xué)仿真分析的專業(yè)軟件。同時SPEOS提供數(shù)據(jù)庫包括:材質(zhì)庫、光源庫、涂料庫及相關(guān)各種光度、色度學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。SPEOS材質(zhì)光學(xué)屬性庫提供的玻璃、塑料、鋁材、皮革、紡織品已達(dá)10000多種,并以全球原材料生產(chǎn)廠家的材料型號編碼進(jìn)行分類。光源庫可提供大約10000多種,有Osram. Citiazen、Nichia、 GE、 Vishay、Lumileds 等各國大型照明設(shè)備廠生產(chǎn)的LED、LCD、白熾燈、日光燈、弧光燈及各種專用燈光源等,并以全球燈具生產(chǎn)廠家的出廠型號編碼進(jìn)行分類;SPEOS標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫庫提供目前全球通用的22個光度學(xué)和色度學(xué)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)細(xì)則。同時系統(tǒng)通過CIE的標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證、內(nèi)嵌ISO和CIE國際標(biāo)準(zhǔn)的專業(yè)光學(xué)環(huán)境模擬與仿真分析,全天候外部環(huán)境光源數(shù)據(jù)庫可提供標(biāo)準(zhǔn)的基于國際CIE標(biāo)準(zhǔn)下的天空環(huán)境庫,基于CIE標(biāo)準(zhǔn)提供日光模型,可再現(xiàn)任何地理位置的天空光譜亮度,管理遠(yuǎn)距離成像狀態(tài)下外界環(huán)境光對光學(xué)仿真的模擬影響。
視覺工效學(xué)評估系統(tǒng)
在現(xiàn)有視覺人機工效評估體系中,通常將評估方法分為主觀評估法和客觀評估法。工效評估系統(tǒng)可以通過建立人眼視覺模型,對不同材質(zhì)搭配效果的座艙環(huán)境和進(jìn)行*方位的評估分析。
具體評估內(nèi)容分為兩大部分。
1) 主觀評估
不同材質(zhì)搭配的艙內(nèi)視覺環(huán)境評估;
不同外部環(huán)境光源對艙內(nèi)材質(zhì)搭配方案的影響評估;
不同材質(zhì)搭配的艙內(nèi)視覺環(huán)境對飛行員長時間舒適性影響評估;
該部分的評估是綜合考慮不同的照明視覺環(huán)境和不同的艙內(nèi)材質(zhì)搭配方案對人的工作效率以及視覺舒適度等因素的影響,通過評估問卷的方式進(jìn)行評價與統(tǒng)計,從而確定視覺環(huán)境的質(zhì)量。
2) 客觀評估
視覺工效評估系統(tǒng)將現(xiàn)今座艙人機工效可讀可視性評判標(biāo)準(zhǔn)CIE 145:2002和ISO 15008:2003標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)嵌在評估系統(tǒng)中,從而實現(xiàn)自動化的顯示界面可視性分析。
光環(huán)境測量與炫光評估系統(tǒng)
光環(huán)境測量子系統(tǒng)用于測量由于實驗室環(huán)境光在飛機模擬艙內(nèi)營造的光照環(huán)境,通過測量數(shù)據(jù)來評估飛機模擬艙內(nèi)的照明環(huán)境是否符合相關(guān)的眩光要求范圍內(nèi)。
ErgoLAB人機環(huán)境測試云平臺
SPEOS光學(xué)仿真軟件基于可視化產(chǎn)品三維模型,直接采用數(shù)字化樣機,使用虛擬環(huán)境仿真平臺和津發(fā)科技ErgoVR人機工效分析平臺,進(jìn)行視覺工效虛擬分析和人因環(huán)境評估,在產(chǎn)品設(shè)計階段對的方案可行性進(jìn)行驗證,在設(shè)計前期發(fā)現(xiàn)、反饋和處理問題;
ErgoLAB人機環(huán)境測試云平臺定制開發(fā)的SPEOS數(shù)據(jù)同步模塊結(jié)合同步采集數(shù)據(jù),可以實現(xiàn)不同光學(xué)仿真模擬環(huán)境對裝備及系統(tǒng)進(jìn)行客觀定量的人因與工效學(xué)分析與人機交互評價,包含不同光環(huán)境下的大腦認(rèn)知反應(yīng)(EEG腦電與腦機交互、fNIRS高密度近紅外腦功能成像)、視覺(Eyetracking眼動軌跡與視線交互)、生理變化(HRV、EDA、RESP、EMG、PPG、SpO2、ECG、TEMP/SKT)、行為動作與面部表情變化(A/V行為與表情音視頻、Motion動作捕捉)、生物力學(xué)(拉力、握力、捏力、壓力)、人機交互數(shù)據(jù)(包含如網(wǎng)頁終端界面交互行為數(shù)據(jù)以及對應(yīng)的鍵盤操作,鼠標(biāo)點擊、懸浮、劃入劃出等;移動終端界面交互行為數(shù)據(jù)以及對應(yīng)的手指行為如點擊、縮放、滑動等;VR終端界面人機交互行為數(shù)據(jù)及對應(yīng)的雙手操作拾取、丟棄、控制,VR空間行走軌跡)等客觀量化數(shù)據(jù)進(jìn)行人因測試與工效學(xué)分析評價,幫助客戶提升研發(fā)設(shè)計能力,有效指導(dǎo)新產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計,高效、高精度預(yù)測產(chǎn)品性能,降低樣機數(shù)量和試驗次數(shù),從而節(jié)省成本、縮短周期,大幅度提升產(chǎn)品的市場競爭力。
三、應(yīng)用領(lǐng)域及客戶
航天領(lǐng)域:美國國家宇航局(NASA),歐洲航天總署(ESA)等;
航空領(lǐng)域:歐洲航空航天集團(tuán)(EADS),歐洲空中客車,英國BAE公司,意大利AUGUST直升飛機制造公司,達(dá)索航空,加拿大BOMBARDIER等;
國防領(lǐng)域:法國防御設(shè)備總署,THALES—法國電子防務(wù)設(shè)備集團(tuán),美國洛克希德—馬丁公司,歐洲HONEYWELL防務(wù)裝備公司,美國CUBIC DEFENSE SYSGEMS公司,美國通用電氣等;
汽車領(lǐng)域:德國寶馬,法國雷諾汽車集團(tuán),法國標(biāo)致—雪鐵龍汽車集團(tuán),德國大眾,德國奧迪,日本豐田,日本本田,韓國現(xiàn)代,美國通用汽車等。
六、同步方案
UCL高密度近紅外腦成像系統(tǒng)通過結(jié)合ErgoLAB人機環(huán)境同步云平臺可以實現(xiàn)在不同實驗環(huán)境下對裝備及系統(tǒng)進(jìn)行主觀和客觀定量的人機交互測試、人因與工效學(xué)分析與評價:通過ErgoLAB人機環(huán)境同步云平臺與廣泛的數(shù)據(jù)同步,將近紅外腦成像數(shù)據(jù)與廣泛的數(shù)據(jù)同步,包括常用的生理數(shù)據(jù)GSR皮膚電,呼吸和心率等、EEG腦電,眼動、fNIRS近紅外腦成像,人體動作,行為觀察、面部表情、生物力學(xué)、人機交互。實現(xiàn)極低延遲的同步水平同時確保您的整體方案的便攜性。
如果研究人員希望得到比實時觀察更深入、全面的結(jié)論, ErgoLAB可提供數(shù)據(jù)后期分析的強大工具。ErgoLAB人機環(huán)境同步云平臺綜合統(tǒng)計分析模塊包含多維度人-機-環(huán)境數(shù)據(jù)綜合分析、EEG腦電分析與可視化、眼動分析與可視化、行為觀察分析、面部表情分析、動作姿態(tài)傷害評估與工效學(xué)分析、交互行為分析、時空行為分析、車輛與駕駛行為分析(ErgoLAB駕駛版本)、HRV心率變異性分析、EDA/GSR皮電分析、RESP呼吸分析、EMG肌電分析、General通用信號分析(如SKT皮溫分析、EOG眼電分析以及其他環(huán)境與生物力學(xué)信號分析)。系統(tǒng)具備專門的信號處理模塊以及開放式信號處理接口,可以直接導(dǎo)出可視化分析報告以及原始數(shù)據(jù),支持第三方集成與定制開發(fā)。
光環(huán)境工效學(xué)模擬實驗室