驾驶疲劳与汽车人机工程学初探

建立了人-汽车-环境驾驶界面模型，首次从人机工程学角度综合分析了造成驾驶疲劳的环境因素，指出视觉界面、听觉界面、人-座椅界面、人-操纵界面是影响驾驶疲劳的主要人机界面，并从汽车人机界面设计方面提出了防止和缓解驾驶疲劳的有效措施。     

汽车驾驶座椅的人机工程设计研究

阅述了汽车驾驶座椅舒适性对驾驶疲劳的影响,从座椅的静态特征和动态特征两方面对汽车驾驶座椅的人机工程设计进行了详细分析,对我国今后在汽车驾驶座椅设计分析方面应注重的问题作了简要讨论.     

智能汽车界面设计的人机自然交互研究

针对现有智能汽车同时存在多类交互体验方式的界面设计特点,以人机自然交互(Human-Machine Natural In-teraction,HMNI)为对象,研究智能汽车的多通道界面交互方式的特点。通过典型案例,定性分析主要人机界面交互方式,结合智能汽车人机界面交互评估指标体系与5级量表问卷调查,得到界面交互方式的高效性指标特征与用户对界面交互主要功能的评价。通过用户行为分析,研究了界面交互过程中的高频次行为、界面交互方式的系统平均响应时间与学习掌握时间,归纳出不同人机界面交互方式的特点,并提出了未来智能汽车界面的设计建议。     

基于人机工程学的抗疲劳汽车座椅设计

文章运用人机工程学原理,分析了疲劳驾驶的成因;从汽车座椅的静态特性和动态特性两方面,论述了汽车驾驶座椅的人机工程设计及发展方向。     

行人与自动驾驶汽车的交互研究

从行人-汽车-环境系统视角出发,探索道路交通系统中行人安全设施、自动驾驶汽车让行行为、驶近方向以及外部人机界面(eHMI)等因素对行人与自动驾驶汽车交互过程的影响。基于洞穴式自动虚拟环境(CAVE)仿真平台,使用Unity 3D软件设计、开发了自动驾驶汽车的驾驶场景,招募38名志愿者参与行人与自动驾驶汽车交互实验,并记录交互过程中行人的决策时间、决策结果和交互体验等数据。利用生存分析对38名行人被试的实验数据进行了统计学分析,结果表明：在有自动驾驶汽车的交通环境中,行人安全设施、自动驾驶汽车的让行行为和eHMI能够显著缩短行人决策时间、提升交互体验、提高交通效率。但行人安全设施对行人决策与行为的影响主要体现在过街间隙出现的早期,汽车让行行为的影响相对滞后,同时光带式eHMI用于传达自动驾驶汽车让行意图的效力和清晰度有限。     

基于人机工程的汽车座椅设计

运用人机工程学原理,讨论了汽车座椅设计过程中应考虑的人机因素。针对汽车驾驶座椅,从人体测量、生物力学、机械振动、作业空间等角度分析了驾驶疲劳的成因。从座椅的静态特性和动态特性论述了汽车座椅的人机工程设计。     

基于小波技术的疲劳驾驶行为识别研究

文中以实际道路环境应用为背景,通过一种能正确模拟汽车驾驶动作,获得实车驾驶感觉的驾驶模拟器,利用传感器数据采集系统采集方向盘转角数据,研究了一种基于小波分析方法的驾驶人疲劳检测方法,综合运用了数据处理、采样,去噪、模式识别等多种技术,以降低因驾驶人疲劳驾驶导致的交通事故.     

基于人机工程学单调作业的疲劳模型

基于人机工程学原理,建立了单调作业疲劳形成的人机工程学模型,并从人机工程学的角度分析单调作业疲劳的形成机理、原因、因素以及其数学模型。对预防单调作业的疲劳,保障机械加工的安全,以及人机界面设计具有积极的理论与现实意义。     

基于SEEV注意力模型的汽车仪表界面设计

为解决汽车全液晶仪表界面中信息显示方式、信息量及驾驶员注意力等要素之间的矛盾,引入了突显性-预期性-努力-价值(Salience-Expectancy-Effort-Value,SEEV)注意力模型,并将该模型的相关需求因素转化成设计策略;通过对12位拥有3年以上驾驶经验的用户进行深入访谈,了解用户在驾驶各个阶段对仪表信息的需求;根据该设计策略和用户需求,结合眼动注视规律,设计了适用于全液晶仪表信息显示的哑铃型和中心型人机界面,为未来该领域的创新设计提供参考。     

基于安全原则的汽车中控台人机交互设计研究

针对汽车舒适性、底盘控制、动力控制等功能日渐增多的趋势,总结现有的汽车中控台布局设计的类型和人机交互方式,从安全驾驶的角度研究现有设计和交互方式存在的不足,即转移驾驶员视线、分散驾驶员注意力等安全隐患.思考人与汽车信息交流的主要界面——中控台设计的发展方向,探索人车交互的方式,大胆合理地使用先进技术,将传统的实体按键与...     

BODY PRESSURE DISTRIBUTION OF AUTOMOBILE DRIVING HUMAN MACHINE CONTACT INTERFACE

Aiming at the fatigue and comfort issues of human-machine contact interface in automo- bile driving and based on physiological and anatomical principle,the physiological and biochemical process of muscles and nerves in the formation and development of fatigue is analyzed systematically. The fatigue-causing physiological characteristic indexes are mapped to biomechanical indexes like muscle stress-strain,the compression deformation of blood vessels and nerves etc.from the perspec- tive of formation mechanism.The geometrical model of skeleton and parenchyma is established by applying CT-scanned body data and MRI images.The general rule of comfort body pressm'e distribu- tion is acquired through the analysis of anatomical structure of buttocks and femoral region.The comprehensive test platform for sitting comfort of 3D adjustable contact interface is constructed.The test of body pressure distribution of human-machine contact interface and its comparison with subjec- tire evaluation indicates that the biomechanical indexes of automobile driving human-machine con- tact interface and body pressure distribution rule studied can effectively evaluate the fatigue and comfort issues of human-machine contact interface and provide theoretical basis for the optimal de- sign of human-machine contact interface.     

过程系统中人机界面布局设计的实验研究

过程设备的操作安全与人机界面设计有着密切联系.本文主要是研究人机界面布局设计.首先,根据FBS框架理论及PCP理论给出了用于过程设备系统三类布局不同的界面,即S类界面,SS类界面和NS类界面.然后,对三种界面进行了相同系统操作环境下的实验比较,包括三个操作任务,分别是正常控制、错误检测和错误诊断.工作好坏由两种类型的测试指标评断:功能测试指标和主观测试指标.实验结果包括:(1)NS类界面在错误检测任务最有效,而且操作人员的脑力负荷最低;(2)S类界面最适合正常操作任务;(3)三类界面对错误诊断任务没有明显区别.最后,对实际生产提出界面布局设计应当采用NS类界面的建议.     

金卤灯电弧管涂层机控制及显示系统的设计

根据金卤灯电弧管涂层的生产工艺特点,选择可编程控制器作为控制的核心部件,以伺服电动机为主要驱动部件,并采用工业触摸屏进行人机交互,以达到预定的控制要求。     

金卤灯电弧管泡壳成形设备监控系统的研究

对金卤灯生产线中电弧管的泡壳成形设备的监控系统进行了研究,提出了以PLC为控制核心、触摸屏为人机交互界面的泡壳成形设备的监控系统,并设计、开发了本监控系统。本文着重介绍了PLC的程序设计、触摸屏与PLC联动程序设计、人机交互界面设计等关键技术。本文开发出的系统控制界面友好、简单直观、便于操作,提高了金卤灯生产线自动化水平以及柔性加工能力。     

PLC与触摸屏在开齿机数控系统中的应用

以开齿机的工作原理和控制工艺为研究对象,三菱可编程控制器为核心,连接定位模块和模拟量输出模块组成了具有定位和调速功能的数控系统,并以eView MT508T触摸屏为人机界面,设计出精美的多窗口操作界面.使用的结果表明:系统的电气线路简单,功能完善,运行稳定可靠,通过对界面的操作可运行设备的各项功能,以较低的成本实现了复杂的控制要求.     

机械系统人机界面优化设计模型的研究

将优化设计理论和方法应用于机械系统人机界面设计当中,根据人机界面设计准则,确定了人机界面的优化设计变量,以人机界面的评价结果——匹配优度作为总体目标函数,以人机界面中各元件的几何参数以及各元件在整个人机界面中的匹配优度作为单个目标函数,以人机界面中各元件的几何位置可布置区域作为约束条件,提出了机械系统人机界面优化设计的数学模型。     

Structure Design of Lower Limb Exoskeletons for Gait Training

Due to the close physical interaction between human and machine in process of gait training, lower limb exoskeletons should be safe, comfortable and able to smoothly transfer desired driving force/moments to the patients. Correlatively, in kinematics the exoskeletons are required to be compatible with human lower limbs and thereby to avoid the uncontrollable interactional loads at the human-machine interfaces. Such requirement makes the structure design of exoskeletons very difficult because the human-machine closed chains are complicated. In addition, both the axis misalignments and the kinematic character difference between the exoskeleton and human joints should be taken into account. By analyzing the DOF(degree of freedom) of the whole human-machine closed chain, the human-machine kinematic incompatibility of lower limb exoskeletons is studied. An effective method for the structure design of lower limb exoskeletons, which are kinematically compatible with human lower limb, is proposed. Applying this method, the structure synthesis of the lower limb exoskeletons containing only one-DOF revolute and prismatic joints is investigated; the feasible basic structures of exoskeletons are developed and classified into three different categories. With the consideration of quasi-anthropopathic feature, structural simplicity and wearable comfort of lower limb exoskeletons, a joint replacement and structure comparison based approach to select the ideal structures of lower limb exoskeletons is proposed, by which three optimal exoskeleton structures are obtained. This paper indicates that the human-machine closed chain formed by the exoskeleton and human lower limb should be an even-constrained kinematic system in order to avoid the uncontrollable human-machine interactional loads. The presented method for the structure design of lower limb exoskeletons is universal and simple, and hence can be applied to other kinds of wearable exoskeletons.     

基于SOPC技术横机控制系统人机界面研制

针对电脑横机人机界面系统集成度低、抗干扰能力差等问题,提出了一种基于SOPC技术的电脑横机控制系统的人机界面研制方法。在EP4CE115 FPGA芯片上配置了NiosIICPU软核、SDRAM控制器、LCD控制器、JTAG调试模块,通过SPI接口扩展触摸屏控制器,构成了人机交互界面。软件设计部分用VerilogHDL语言编写,主要包括LCD驱动程序、触摸屏中断程序等。研究结果表明,该种电脑横机人机界面具有系统集成度高、抗干扰能力强、功耗低、灵活性强的特点。     

人机界面设计在网络课件中的应用研究

网络的人机界面(human—machine interface)设计已成为目前人机界面设计的新热点。本文详细介绍了软件人机界面的内容、发展状况、网络课件中的人机界面设计的一般原则和设计方法及其应用实例,强调了人机界面在网络课件设计中的意义。     

嵌入式内圆磨床数控系统人机界面设计与实现

针对内圆磨床的加工工艺,提出了一种基于工业级触摸屏作为人机交互装置的数控系统构成方案。文章对人机界面作了整体分析,并在此基础上对各个模块的开发设计作了详细介绍。整个界面友好交互方便、控制灵活,符合内圆磨床的功能需求。