Design research and concept development for silent alarms

Abstract

Overgangen fra operasjon ombord til fjernstyrt operasjon av autonome fartøy introduserer nye utfordringer, spesielt ved håndtering av alarmer i delte arbeidsmiljø. Alarmer som bare er relevante for én operator kan nå forstyrre flere operatører. Denne oppgaven beskriver forskningen og utviklingen av et wearable stille alarmsystem som bruker haptisk kommunikasjon for å varsle operatører i fjernstyrte kontrollrom.

Oppgaven begynner med en gjennomgang av tidligere forskning på design av alarmsystemer og haptisk kommunikasjon, samt en analyse av en hendelsesrapport fra et cruiseskip for å forstå rollen til alarmsystemer i reelle situasjoner. Ekspertintervjuer og deltakende observasjoner om bord en ferge gir innsikt i dagens alarmsystem design. I tillegg gir diskusjoner med Zeabuz, et selskap som utvikler systemer for autonome og fjernstyrte operasjoner av ferjer, et potensielt bruksområde for utviklingen av et konsept.

Fra denne forskningen ble brukerkrav utviklet, noe som ledet til design av et vibrasjonsbelte. Beltet, med flere vibrasjonspunkter, kommuniserer med vibrasjon for å rette operatørens oppmerksomhet mot spesifikk alarminformasjon på brukergrensesnittet. Designet har som mål å forbedre situasjonsforståelsen og redusere forstyrrelser i delte fjernstyrte miljøer.

The transition from onboard operation to remote-control operations of autonomous vessels introduces new challenges, particularly in managing alarms in shared working environments. Alarms only relevant to a single operator may now disturb multiple operators. This thesis details the research and development for a wearable silent alarm system using haptic communication to alert operators in remote-control rooms.

The thesis begins with a review of prior research on alarm system design and haptic communication, as well as an analysis of a cruise ship incident report to understand the role of alarm systems in real-world scenarios. Expert interviews and participant observations aboard a ferry provide insights into current alarm system designs. Additionally, discussions with Zeabuz, a company developing systems for autonomous and remote-control operation of ferries, offer a potential use-case for the development of a concept.

From this research, user requirements were developed, leading to the design of a vibrotactile feedback belt. The belt, featuring multiple vibrational points, uses vibrotactile communication to direct the operator’s attention to specific alarm information on the user interface. The design aims to enhance situational awareness and reduce disturbances in shared remote-control environments.