自动驾驶中基于透明度的人机界面设计研究

目的 选取自动驾驶中后方来车的典型场景,探究基于透明度人机界面（HMI）设计对驾驶员认知的影响。方法 采取文献查阅、场景分析、实验评估等研究方法,使用态势感知的透明度（SAT）理论模型,设计了该场景下的HMI界面,并在驾驶模拟器上进行了设计验证。结果 研究结果表明HMI透明度水平与驾驶员对系统的信任度呈正相关,但感知工作量无显著变化。另外,不同水平的透明度信息会影响驾驶员的态势感知能力,而驾驶员对当前情境的理解与信任度存在显著相关性。结论 HMI的透明度设计会从三个方面影响驾驶员的认知,分别是态势感知、工作负荷和信任度。因此在对人机界面进行透明度设计时,需要重点考虑对这些因素的影响。     

不同配色方案的交通限速标志的视认性研究

通过仿真驾驶实验,研究三种不同配色方案的限速标志对驾驶员视觉行为和行车制动效率的影响。研究表明,不同配色方案限速标志的视认性和行车制动效率存在差异性。红底白字白框的限速标志情境下,驾驶员累计注视时间百分比和累计注视次数百分比值均最大,驾驶员刹车反应时间和刹车反应距离均最短。因此,本研究认为,红底白字白框的限速标志,能更多地吸引驾驶员的注意力,并提高驾驶员的行车制动效率。     

情境意识理论及其在机车人机界面设计中的应用

为了探讨情境意识理论在机车驾驶室人机界面设计中的应用,文章结合人的信息加工过程建立了一个新的情境意识模型与情境圈模型,并指出情境意识是一个不断循环、发展的闭环回路,而且有效的机车人机交互界面可以增强司机的情境意识、提高驾驶安全性;以此为基础,提出了考虑情境意识的机车驾驶室人机界面设计思路,对其中的几个关键问题和进一步研究的方向进行了分析和讨论,这对机车驾驶室设计理论的发展有一定的参考价值。     

驾驶员危险知觉理论:任务难度稳态模型

驾驶员危险知觉指快速识别交通情境中的危险并做出反应的能力。任务难度稳态模型认为,驾驶员对任务难度水平的变化做反应,以降低他们知觉的风险水平。该模型不仅可以解释驾驶员是如何知觉交通情境中的风险以及他们采取的预期性反应行为,而且有助于从整体上理解影响危险知觉的各个因素。然而,该模型不能解释驾驶员危险识别的差异,而且过于强调使用速度管理对知觉的危险做反应。     

拖拉机驾驶室声学特性仿真研究

利用有限元分析软件ANSYS建立FT80拖拉机驾驶室空腔模型,将模型导入声学分析软件SYS-NOISE,并在SYSNO ISE中实现了有限元法和间接边界元法的声固耦合;采用间接边界元法分析计算驾驶室的声学特性;对空腔、有座椅、有座椅及驾驶员三种模型驾驶室的耳旁声场声压进行比较;分析研究座椅和驾驶员对驾驶室内的声学贡献,证明座椅、驾驶员对拖拉机驾驶室内噪声存在一定的影响,建模时应加以考虑。     

VR仿真环境下对舰船操控的情境意识评估研究

为了探究在VR仿真环境下评估舰船操作台人机界面的人机功效能否达到与实物仿真环境类似的效果,招募了9名被试者在2种平台与3种工况下开展对比实验。该文采用了10D-SART、SAGAT、眼动和任务绩效等指标来评估被试者的情境意识。实验结果表明,在2种平台间,各项指标存在较高的一致性且无显著差异。研究表明在操作员的情境意识评估方面,VR仿真平台在一定程度上可以取代实物仿真平台,并可在早期设计阶段对方案进行评估,从而降低开发成本。     

情境认知视域下的亲子农园文创产品设计研究

目的 将情境认知理论用于文创产品设计,探讨文创产品在亲子农园中创新设计的新思路.方法 通过对情境认知理论概念以及国内外研究的分析,从设计学角度,在用户情境、环境情境和任务情境三个情境因素下对亲子农园进行分析研究,构建亲子农园中的情境认知模型,形成基于情境认知理论的亲子农园文创产品设计流程,为亲子农园文创产品设计提供研究思路和方法.结论 在情境认知视域下,探讨基于情境认知研究的亲子农园情境认知模型和文创产品设计流程,以"种子"为主题,提出相关亲子农园中文创产品的设计方案,从而更好地促进亲子农园中文创产品的发展,同时加强亲子间的互动体验,提升儿童对各种农业知识的认知,加强儿童对生态保育及环境保护的意识,促进儿童在体验活动和动手操作中学习理解农业文化.     

基于情境意识的汽车导航界面设计研究

目的研究基于情境意识的汽车导航交互界面的设计方法。方法分析汽车导航交互中用户情境意识的认知机制,将用户情境意识的内部思维特点映射到汽车导航交互界面设计过程中。结论从感知、理解、预测3个层级描述了汽车导航交互中用户情境意识的生成过程,对汽车导航用户情境意识产生的心智模型进行了归类,通过心智模型特点分析了汽车导航界面设计策略,最后通过设计实践对理论进行了可行性验证。     

基于驾驶员身体特征和操作姿态的汽车内饰按键操作便捷性建模

作为汽车驾驶过程中的次级任务,内饰部件操作是否便捷严重影响行车安全。针对汽车内饰按键,提出一种基于驾驶员身体特征和肢体操作姿态的操作时间建模方法。首先,利用汽车模拟驾驶器和人体运动捕捉系统,采集9名驾驶员在驾驶状态下的肢体操作姿态和操作时间;然后,统计分析影响操作时间的主要因素;接着,通过主成分回归方法建立操作时间预测模型;最后,利用测试按键和5名新驾驶员的操作数据验证模型。实验结果表明：上躯干侧倾和前倾、肩关节前后摆、肘关节屈伸以及手臂的内外旋转等肢体运动和驾驶员的身体特征均是影响操作时间的主要因素;测试按键的平均预测绝对误差为0.212 s,新驾驶员为0.226 s,验证了模型的有效性。本研究对于汽车内饰部件的便捷性评估提供一种新方法。     

某型装备动力传动系统监测方法与监测设备设计

针对某型装备技术状况监测水平较低、缺乏车载自动化监测设备的问题,以动力传动系统为研究对象,设计技术状况监测方案,建立基于多参数的技术状况监测评估模型,并开发技术状态监测和评估诊断软件平台及状态信息管理数据库;研发嵌入式的在线机内监测装置,由驾驶员显示终端、主控机、工况参数监测模块、发动机监测模块、变速箱监测模块和传动箱监测模块构成,能够实现动力传动系统状态信息的自动化监测、诊断与评估,为装备的使用和维修保障提供技术手段。试验分析表明:该监测装置可靠实用,监测方法准确有效。     

驾驶员危险知觉:概念、机制及其影响因素

危险知觉是指驾驶员对交通情境中潜在的危险进行识别并作出行为反应的一种能力。文章重新界定了危险知觉的概念,区分了危险知觉与风险认知的概念及机制,分析和归纳了危险知觉的主要影响因素。这些因素包括年龄、性别、驾驶经验、职业类型和人格等。为了提高道路交通安全性,未来可行的研究方向为:深入探索危险知觉影响因素、重视危险知觉的应用及开发相关测量技术。     

基于贡献率法的特种车辆密闭舱室环境综合评估方法

目的确定机动性密闭舱室环境主要有害因素的合理赋权方法,建立综合评估模型,为特种车辆乘员作业环境设计、提升改造提供依据。方法采用客观赋权法中的贡献率法确定三种车型不同工况下驾驶员位和乘员位的指标权重,对舱室环境进行模糊综合评估,并与层次分析法确定权重的评估结果进行比较。结果在六组实测数据中,有三组评估结果两种方法出现较大差异,贡献率法的评估结果更接近实际情况。结论贡献率法考虑了机动性密闭舱室环境指标权重的变化特点,赋权合理且方法简单易行。     

情境视角下就地热再生车辆产品设计策略

目的针对就地热再生车辆商品化程度低、功能构建不合理等问题,从情境意识出发,探究情境视角下就地热再生车辆的创新设计策略。方法引入情境意识理论,对就地热再生车辆特征与问题进行分析,结合智能控制技术、人机交互研究与用户体验研究发展趋势,从设备转运、工程作业、用户操作、设备养护四个方面构建了就地热再生车辆的情境模型,并从完善功能结构、优化内外饰设计、提升人机舒适性、注重用户体验的角度提出基于上述情境要素的产品设计策略。结论情境意识理论的应用有助于设计者打破“功能第一”的思维局限,从更加系统、全面的视角把握设计需求,优化产品开发流程,最终实现产品功能完善、用户体验良好的目标。     

基于情境的移动健身应用设计

目的在如今"互联网+"兴起的环境下,对智能健身应用的使用流程和情境进行研究。方法前期通过文献研究认识用户体验和情境的基本流程和方法,进行归纳和梳理;中期结合问卷调查和用户访谈,归纳智能健身应用用户的角色模型,并且探讨用户体验和情境的相互关系,构筑用户情境,并且解决对应情境下的问题;后期利用简单的可用性测试,使用纸面模型的方法,同时记录用户使用时的反应并进行分析,用来评估移动健身应用,以便后期的不断优化和迭代。结论通过对于用户健身情境的研究,将用户的情境与用户体验设计相结合,提出基于情境的移动健身应用交互流程,提出三个新的用户情境,并且提出移动健身应用新的健身与交互流程,以有效满足用户的健身需求,为用户提供更好的用户体验。     

情境意识理论在驾驶界面设计中的研究现状与展望

目的 针对列车驾驶自动化和智能化的发展带来驾驶界面信息量大增,司机工作转变为信息监控和决策后,带来的心理负荷明显上升且情境意识下降等问题,梳理情境意识理论在智能驾驶界面设计中的研究现状,并对下一步研究进行展望。方法 进行文献分析,整理情境意识理论的研究现状和进展,从情境意识与自动化驾驶界面设计、显控界面图文信息、工作负荷、自动化下的人机交互四个具有智能化驾驶界面显著特征的相关设计应用的研究入手,对相关研究成果进行了综述。结论 分析了目前的研究现状和发展方向,提出了应加强对智能化背景下司机的驾驶人机交互认知特征、驾驶情境意识的表现特征及视觉策略、基于情境意识增强的智能列车驾驶界面可视化设计方法等方面的研究。     

风险水平与风险源类型对驾驶决策的影响

目的 考察风险水平(高、低)与风险源类型(机动车、行人)对驾驶决策的影响以及驾驶员的眼动搜索模式。方法 向41名驾驶员展示具有不同风险水平的交通图片,要求驾驶员做出是否减速的决策,采用Eye Link 1000 Plus眼动仪记录驾驶决策、反应时和眼动情况。结果 低风险情境下,驾驶员对行人风险的减速决策显著多于机动车风险,驾驶员对行人风险的总注视时间和凝视时间都显著短于机动车,注视次数显著少于机动车;高风险情境下,驾驶员对行人风险和机动车风险的减速决策无显著差异,驾驶员对行人风险的总注视时间和凝视时间显著长于机动车。结论 驾驶员对潜在行人风险的视觉加工更高效,驾驶决策更谨慎。本研究为制定符合驾驶员驾驶习惯的交通规则提供了借鉴与参考。     

自动驾驶接管中的分层振动警示设计研究

目的驾驶员在自动驾驶系统遇到无法处理的交通情况时需要尽快恢复情景意识,进行驾驶操控权的接管,由于自动驾驶中驾驶员将更多的从事驾驶次任务,需要进行有效的自动驾驶接管信息提示设计,降低认知负荷,提高接管绩效,改善驾驶体验。方法触觉显示是在视听通道失效的情况下,获取驾驶情景信息的有效方式。基于自主开发的触觉坐垫,研究分层振动警示接管策略对情景意识恢复和用户体验的影响。实验共有24名被试,每个被试将进行单层级、双层级和三层级接管实验。被试在接收到振动警示后,需要中止当前的非驾驶相关任务,接管汽车的控制,并躲过风险情境。结论实验结果表明,相对于单层级振动警示,多层振动警示能提高接管绩效,尤其在高负荷道路和低负荷道路中。三层级振动警示的综合评价最高,但同时也带来了额外的认知负荷。     

人—飞机—环境系统模拟中数学模型的研究与分析

通过对人－飞－环境模拟仿真技术中人操作的数学模型及“人－飞机－环境”操纵系统的数学模型的研究,具体分析了人的传递函数模型,最佳控制模型,模糊控制模型的适应范围及优缺点,并在对、人－飞机－环境”操纵系统的数学模型,性能指标进行分析后,提出了确定驾驶员和飞机之间最佳匹配的“人－飞机－环境”操纵系统计算机模拟综合评估系统,从而使人们一开始设计飞机时就考虑驾驶员作用,养活主设计盲目性,缩短设计周期,尤其在目前,先进技术的广泛应用使 飞机出现一些非常常规的运动,故更需进行人－机闭环综合分析,才能到做各系统功能合理分配,充分发挥飞机的整体效能。     

面向用户情感体验的产品美学智能评估方法研究

目的 研究面向用户情感体验的产品美学智能评估方法。方法 从情感与美学的概念及内涵出发,梳理了产品情感化设计理论及产品美学评估研究的发展。针对现有的情感化设计方法模型局限性较大,产品美学评估研究范围狭窄,未充分考虑用户情感体验及缺乏完善系统的理论框架与方法模型等问题,重新梳理了用户情感与产品美学之间的关系,从形式美、技术美、体验美三个层次研究用户情感体验,基于用户情感分析重新设定产品美学评估规则,并结合人工智能技术研究产品情感美学数据库的构建方法及产品情感美学的计算方法与流程。结果 提出产品情感美学三层次评估模型与面向用户情感体验的产品美学智能评估系统的构建方法,并对系统构建方法进行了设计实践验证。结论 帮助设计师、制造商、营销商与用户等多种角色更好地理解产品情感与产品美学的关系,促进高效精准的设计决策。为情感化设计领域及美学评估领域的研究提供新见解与新思路,为构建高效精准的产品情感分析与产品美学评估系统提供参考。     

汽车驾驶员模型

汽车驾驶员模型是研究人－车－环境系统中重要的一部分,章在以前研究的基础上提出了一种符合人的特性的驾驶员PID模型,并进行了仿真计算,结果表明该模型与实际有较好的一致性。