人体驾乘姿态是人机工程及人机交互设计非常重要的基础数据,经过研究发现,驾乘姿态并非完全由人体基本尺寸决定,与种族、人群的生活习惯、文化差异等也存在一定联系。 1975年Ishida等人对日本驾驶员眼椭圆与SAE眼椭圆进行对比研究后发现,日本人体眼椭圆定位中心比SAE靠后,论文中给出的解释是可能由于日本驾驶员大都倾向于手臂伸直驾驶,导致乘坐位置靠后。密歇根大学交通运输研究所Reed等人在2017年对美国与日本人体尺寸差异性进行了更加深入的研究,结果显示,虽然日本人体基本尺寸(如身高、坐高等)比美国人体小,但日本人体乘坐位置比美国人体还要靠后13.5mm左右。 人机项目组历时三年,共采集5000余样本实际驾乘姿态数据,对美国、日本、中国人体的眼椭圆及驾乘姿态进行对比。 对比发现,中国人体驾乘姿态是非常靠前的,百分位95的样本几乎只使用了当前座椅轨迹线一半的位置,但当前国内企业大都基于SAE的R点进行校核,位置是非常靠后的。由于乘坐姿态靠前,眼椭圆与SAE相比也靠前不少。 眼点数据分析对样本整体眼点分布状态进行分析,结果如下: 可以看出,男性整体分布范围较广,男性位置整体偏高偏后,女性位置整体偏低偏下。对男性和女性眼点分布状态分别进行分析,可以发现,不管是男性还是女性,随着身高的增大,眼点近似呈S状分布。 中控大屏设计思考 中控大屏是HMI人机交互重要载体,随着技术的发展,消费者对中控大屏的要求也越来越高。但屏幕尺寸过大或者布置不合理,会引起严重的眩目问题,影响行驶安全性。基于中国人体眼椭圆与SAE眼椭圆对特斯拉中控大屏反光眩目进行对比。 中控大屏自发光在前风挡成像情况驾驶员在夜间行车时,中控大屏发出的光会经前风挡反射后形成的反射光线。可以看到使用中国眼椭圆校核下,自发光在前风窗透明区形成虚像,反射到眼椭圆内,引发反光眩目,影响驾驶安全;而采用SAE眼椭圆位置校核时,前风窗玻璃反射区域刚刚在玻璃黑边透明区的上方,不会影响到驾驶安全性。 右侧风窗入射光线在中控大屏的成像情况可以看出均有部分侧窗入射光线照射到中控大屏上,将光反射到眼椭球,并且采用中国眼椭圆校核情况下,产生屏幕眩目区域要远大于SAE眼椭圆校核结果。 结论由于中外人体尺寸的差异性,眼椭圆也存在较大的差异。对于同一款车辆,使用中国眼椭圆和SAE眼椭圆进行防眩目校核后发现,由于眼椭圆的差异性,导致眩目现象的发生。有必要对基于中国市场研发车辆结合中国眼椭圆进行验证,保证车辆的安全性。
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