基于汽车人机界面评测的中控触屏按键研究

目的 研究汽车中控触屏按键的尺寸及驾驶员交互特性,为设计提出指南及建议.方法 采用文献调研法建立汽车人机界面评测指标,基于驾驶仿真系统,通过实验收集安全性与用户体验维度的主客观数据,对不同尺寸的按键进行测试评估,探索驾驶员的交互操作特性.结果 按键尺寸大小与点击按键位置、视觉主观评分、工作负荷、可用性存在相关性;按键点击位置与按键中心的距离随按键尺寸增大而增大;点击按键位置倾向于左侧;主观评分、可用性与按键尺寸在一定范围内呈正相关,工作负荷表现则相反.结论 建议中控触屏按键尺寸为9～15 mm,经过公式换算可适应不同尺寸的车载屏幕.车载界面设计布局常用控件应多在左侧或扩大控件的操作热区.将汽车人机界面评测应用于车载中控触屏按键研究中可以为界面设计规范提供新的思路.     

短时睡眠剥夺对驾驶人驾驶操作绩效的影响

目的本研究探索24 h内睡眠剥夺(SD)对驾驶人警觉性、驾驶肢体操作的影响。方法本研究在驾驶模拟器中设计了5个不同水平睡眠剥夺时间的实验,并对18名年轻驾驶人(平均24.7岁)展开仿真模拟实验,并通过驾驶模拟器采集他们的驾驶操作数据。结果在24 h内,随着睡眠剥夺时间增加,驾驶人的警觉性先降低后有所提升,但仍低于起床后3 h状态。驾驶人的驾驶肢体操作随着睡眠剥夺时间先变好后变坏,并且在睡眠剥夺16 h后驾驶人更加倾向于简单的动作。此外,驾驶人车道保持能力和换道次数呈现从差变好再变差的趋势,在睡眠剥夺16 h时达到最优。结论驾驶员的警觉性整体下降,而肢体操作能力在16 h后逐渐下降,但是随着清醒时间增长驾驶人动作的灵活性、驾驶人车道保持方面和驾驶人警觉性在24 h睡眠剥夺后是否还能增加,仍需进一步研究。     

驾驶员风险驾驶行为及影响因素分析

为探究中国驾驶员风险驾驶行为产生的原因及其影响因素,利用修正的曼彻斯特DBQ问卷对349名中国驾驶员进行了问卷调查。经过探索性因素分析(EFA)得到了4因子结构模型,分别命名为认知错误、违规行为、无意失误和记忆力流失,并利用验证性因素分析(CFA)对该模型进行了验证。研究了性别与驾驶行为的关系,结果表明男性驾驶员更容易发生违规行为,而女性驾驶员发生无意失误行为的频率较男性驾驶员偏高。通过变量间的相关性分析,研究了驾驶员的统计学信息、4因子以及交通事故之间的关系,构建了基于Logistic回归的交通事故预测模型,研究表明违规行为和年龄是影响交通事故的重要参数。     

基于sEMG的渣土车驾驶员肌肉疲劳与恢复研究

目的 为了解渣土车驾驶员肌肉疲劳发展与疲劳恢复特征,避免疲劳累积,降低肌肉骨骼损伤风险。方法 设计并组织渣土车模拟驾驶实验。招募8名被试参与实验,测量驾驶过程和恢复阶段驾驶员主观疲劳评分数据与颈部左右斜方肌、腰部左右竖脊肌、左右多裂肌共6个肌群的肌肉活动信息,运用统计学分析方法分析肌肉疲劳随驾驶时间和恢复时间而变化的特征。结果 经过180 min模拟渣土车驾驶任务后,驾驶员达到非常疲劳状态,所测量6个肌群肌肉疲劳,腰部CR-10评分高于颈部;经过5 min静坐和30 min静坐且听音乐休息后,驾驶员恢复至较清醒状态,所测6个肌群中,身体左侧相关肌群逐渐恢复,身体右侧相关肌群仍然处于疲劳状态。结论 渣土车驾驶过程肌肉疲劳明显,静坐恢复方式有利于疲劳恢复,但是身体右侧斜方肌、竖脊肌和多裂肌仍处于疲劳状态。     

面向驾驶培训的汽车驾驶模拟运动模型的构建

为了提高驾驶培训中汽车驾驶模拟系统的实时性和仿真性,本文在过去主动式汽车模拟驾驶系统基础上,撇开汽车整体性能评估模型的制约,提出汽车运动仿真模型的简化条件,根据汽车发动机负载的特性和万有特性,构建了汽车运动简化模型,解决了模拟驾驶系统数据采集的实时性以及连续性难题,实验验证表明,构建的汽车驾驶模拟运动模型和仿真算法可靠...     

基于感性工学的汽车驾驶空间内饰优化设计

目的 基于感性工学相关理论,以青年群体为对象,研究汽车驾驶空间内饰的优化设计。方法 以汽车驾驶空间内饰设计现状分析与问卷调研为基础,结合专家论证,完成样本筛选。基于感性意象词汇收集与筛选,采用语义差异分析法和Likert心理量表分析法,从造型、色彩、材质、功能和体验5个方面进行产品感性意象分析。结合MSA多层次方法推导并提取关键设计要素,推导得出汽车驾驶空间内饰设计方案并进行结果验证。结论 整个设计过程较为深入地探讨了设计需求与设计形态之间的关联。基于感性工学理论,研究得出了有利于特定群体汽车驾驶空间内饰优化设计的思路和方法。研究结果有望为感性工学理论在汽车内饰设计中的应用研究提供新思路,为青年群体汽车驾驶空间内饰设计提供新方法。     

身体偏转对虚拟现实头控交互操作的影响

目的 本研究系统探讨身体偏转对头控操作的影响,为头控交互设计提供参考。方法 使用模拟器改变身体朝向和偏转角度,被试佩戴VR头盔通过转头方式完成把光标放入目标内的任务。光标的移动过程被划分成加速、减速和调整阶段。结果 增大身体偏转角度增加了头控的总操作时间,但是对三阶段时间的影响不同。增大偏转角度不影响加速阶段时间,但是降低了减速阶段时间和增大了调整阶段时间。此外,不同身体偏转方向也存在差异,向后偏转的总时间最长,向前偏转的总时间最短,向左和向右偏转的总时间接近,并介于后偏和前偏之间。最后,我们在费茨定律模型基础上,增加了偏转角度参数,新模型很好地拟合了四个偏转方向的数据。结论 身体偏转增大了头控的操作难度,我们的模型成功解释了身体偏转时头控的操作时间特性。     

汽车内饰的造型设计与设计研究

目的 探讨汽车内饰造型设计和设计研究的基本范式,帮助设计师和设计研究人员有效处理汽车内饰的设计理论和研究方法问题。方法 研究以汽车内饰造型演变历史为设计研究的史论基础,提出汽车内饰的技术雏型、汽车内饰空间的形式意义、汽车内饰设计观念的变迁;探讨汽车内饰的审美与意象风格研究问题,提出汽车内饰审美的整体与局部（部件）关系;探讨汽车内饰的设计研究取向,提出内饰空间的人车交互、汽车内饰的品牌调性、汽车内饰的感知品质和汽车内饰造型的情感意义;探讨汽车内饰设计研究的复杂性,提出内饰的显性特征、隐性特征和用户需求与设计价值。结论 智能互联时代,汽车内饰的设计价值、品牌、情感塑造、场景和功能等,意味着全新的设计构架和全新的秩序,需要更具探索性的设计研究。设计作为一种架构,可以起到构建领域概念的知识框架作用,从而促进设计师解决当前问题,必须推进汽车内饰的创新设计和概念涌现,踊跃探索更大的设计边界和设计研究领域。     

基于驾驶模拟实验的驾驶员气质与驾驶行为关系研究

目的本文研究驾驶员气质差异与驾驶行为之间的关系。方法随机抽取21名驾驶员参与驾驶模拟实验,获取受试者的气质与驾驶行为数据,再利用统计分析软件对实验数据进行统计分析。结果不同气质类型驾驶员的驾驶行为存在着明显的差异,胆汁质驾驶员的操纵行为安全性较差,有事故倾向性特征;粘液质驾驶员的操纵行为安全性较好,是四类驾驶员中最适合做驾驶员的气质类型。结论通过驾驶员气质测评可以预测驾驶员的驾驶操纵行为,评价驾驶员的安全驾驶水平,可为驾驶员的甄选、培训提供一定的依据。     

驾驶不稳定性检测方法研究

在分析驾驶不稳定因素的种种表现的基础上，提出一种检测驾驶不稳定性的方法，即通过检测驾驶员对声音、图片、交通图标的反应速度以及对运动目标的控制能力，判断驾驶员当前的状态是否适合驾驶。根据检测方法要求检测的内容，在GBA(Game Boy Advance)硬件平台上研制便携式驾驶不稳定性检测装置，该装置具有学习功能，可以记住某一个或几个驾驶员正常状态各个参数的标准值。结果表明，本方法可行，装置携带和使用方便，能在很短时间内准确测试并判断驾驶员是否适合驾驶。     

车内噪声声品质的神经网络预测

鉴于车内噪声声品质评价的复杂性和非线性的特征,分析了BP神经网络方法在车内噪声声品质预测中的应用,阐述了其基本原理和模型并结合实例提出了完整的实施流程。该预测方法具有很强的学习能力,各连接权重由网络通过学习自主生成,因此预测结果更具客观性和准确性。同时将用此种方法与现有的预测方法得出的结果进行比较,得出结论：神经网络用于车内噪声主客观评价数据处理可以得到更好的预测效果,从而在很大程度上提高评价者的决策水平,对现代汽车噪声的评价、分析与控制都具有重要意义。     

全向车测量轮导引方式的设计与仿真

针对全向车位姿检测中由于麦克纳姆轮驱动打滑引起的整车运行精度测量误差大的问题,提出了测量轮自主导引方式,建立数学模型,并对AGV系统结构进行了阐述.设计方案中的整车六轮布局,采用四驱两从动,俩从动轮作为测量轮,运用差速原理获取自动导引全向车的路径信息,同时解决了现有单测量轮全向车原地回转状态下位姿无法精确检测的难题.提出浮动三自由度测量轮结构设计,实现实时接触地面,保证位姿检测的准确性,并对直线、曲线、原地自转三种典型运动状态下的位姿检测进行了ADAMS仿真,结果表明,此种导引方式可满足灵活设置路径下全向车位姿的精确检测,适用范围广.     

航空电子模块储热器工作时间预测

航空电子模块储热器是一类广泛应用于航空电子设备的热管理装置.为了给航空电子模块储热器的工程设计提供理论支撑,对其工作时间与功耗、设定温度之间的关系进行研究.首先,综合考虑自然对流和热辐射的影响,运用传热学理论构建了储热器在实际工作环境下的热模型.然后,运用焓-多孔介质法对储热器的瞬态储热过程进行了数值模拟,并通过求解相...     

Influence of pre-collision occupant parameters on injury outcome in a frontal collision

Optimal performance of adaptive restraint systems in the vehicle requires an accurate assessment of occupant characteristics including physical properties and pre-collision response of the occupant. To provide a feasible framework for incorporating occupant characteristics into adaptive restraint schemes, this study evaluates the sensitivity of injury risk in frontal collisions to four occupant parameters: mass, stature, posture and bracing level. The numerical approach includes using commercial multi-body software to develop occupant models that span a range of occupant parameters representative of the real-world driver population. Coupled with a multi-body model of the vehicle interior and standard restraint system, risk of occupant injuries within specific body regions are predicted through numerical simulations in conjunction with established injury risk functions. The results show occupant posture to be the most significant parameter affecting the overall risk of injury in frontal collisions. The causal relationship as predicted using the numerical model has been compared to the traffic injury epidemiology findings, and the feasibility of an analytical methodology to provide real-time estimates of injury severity has been discussed. Preliminary estimates from the study indicate that the proposed methodology will provide a framework to optimize restraint performance and potentially reduce the risk of injuries up to 35% (based on parameter-specific optimization), using accurate information regarding the pre-collision occupant characteristics.     

汽车中控台设计中的安全性原则研究

目的分析汽车中控台设计中影响驾驶安全的因素,研究在汽车驾驶过程中,用户与汽车中控台的人机交互方式,归纳出适合汽车设计中的人车互动的安全性原则。方法通过分析汽车交通事故的各种原因,提出导致事故的主要源头为人、车、环境。人与汽车存在相互影响关系,并结合汽车中控台设计,列举汽车设计中影响操作的因素,而用户的这些不合理操作则导致驾驶事故的发生。结论产品在设计时应结合以人为本思想,用户在驾驶汽车和操作中控过程中,会因视线偏移时间过长、分心驾驶影响行车安全,由此在汽车中控操作界面的设计中应体现易用、可视、可感的交互原则,通过这些安全设计原则,以减轻并缩短驾驶者的认知负荷和操作时间,最终使汽车更懂人,人驾驶汽车更安全。     

隐藏式的设计方法在汽车内饰上的KANO模型研究

目的 研究隐藏式的设计方法在汽车内饰应用上的优缺点,探讨隐藏式的设计在今后汽车内饰设计应用上的可行性。方法 通过分析隐藏式设计的发展过程和优缺点,了解和把握隐藏式的设计方法在汽车内饰中的应用现状。归纳隐藏式的设计方法的造型方式,通过对比传统设计方法总结出隐藏式的设计方法的优缺点。并通过KANO模型调研隐藏式设计与传统设计在不同功能内的满意度,计算得到better-worse散点图,分析对比两者之间的差异,验证隐藏式设计的可行性。结果 通过KANO模型的调研分析并引入电动汽车内饰设计实践,验证了隐藏式的设计可以提升汽车内饰的美观,并且满足现有车型内饰的功能需求。结论 隐藏式的设计方法可以满足功能及美观的需要,提高内饰设计的自由度,并帮助汽车内饰造型创新是今后内饰设计发展的趋势之一。     

基于单一源求逆法的排气噪声对车内噪声贡献量分析

以某车型车内噪声声压级为目标,以单一源求逆法辨识排气噪声体积加速度,并测试排气口到车内噪声目标点的声学传递函数。计算排气管口通过空气传递路径到车内噪声的贡献量,得知在发动机1730rpm附近排气噪声的2阶激励频率是车内噪声的主要贡献源,此时车内噪声主要是排气噪声过大引起的。增加车辆的吸隔音措施效果不明显,应优化排气管消声器以降低排气噪声。实验验证了分析结果。     

轿车车身结构噪声性能分析与优化研究

随着汽车工业的发展和人们对汽车舒适性的要求越来越高，在轿车车身设计中，运用有限元法来进行结构优化以严格控制噪声性能是一种非常有效的方法。以某型SUV车为例，建立车身及乘坐室声腔的有限元模型，并与刚度实验对比验证模型的正确性，通过频率响应分析得到车内噪声等级以及噪声的频率分布特性。以车内噪声最小化为优化目标函数，车身质量为约束条件，通过车身壁板贡献度分析确定优化设计变量，进行车身关键零件的优化改进，使白车身内两个峰值噪声分别降低了5．1dB和3．6dB，为今后开展轿车车身噪声研究提供可借鉴的方法。     

折叠式共轴双旋翼桨叶操纵机构的设计

依据飞行器桨叶操纵机构的操纵原理,考虑到共轴双旋翼桨叶扭转的设计要求,以及折叠翼桨叶的安装角度要求,对可折叠式共轴双旋翼飞行器的桨叶操纵机构进行结构仿真设计.使用虚拟样机,以Pro/E、ADAMS为软件平台,在Pro/E中建立零件和机构的三维模型,在ADAMS中进行操纵机构的运动学模拟仿真验证.仿真结果表明,该机构可以实现设计的预定操纵动作,桨叶单行程的旋转最大角度为33°.     

微悬臂梁传感器工作模式理论分析研究

简要地介绍了微悬臂梁传感器的工作原理和主要特性,着重介绍了微悬臂梁传感器动、静态工作模式下的理论分析方法和提高灵敏度的主要方法。微悬臂梁传感器在动态工作模式下灵敏度极高,但在液态环境下使用易受到液体阻尼效应的影响,只适于在空气中运行使用;相对于动态模式,静态模式受液体黏性的影响较小,更适于在液态中使用。