|
随着汽车辅助与娱乐功能不断提升，特别是智能座舱概念的兴起，在驾驶员驾驶车辆的过程中，会与车辆进行更多的信息交互。因此需要对交互动作进行分析研究，合理布置相关的按键、旋钮，减少驾驶员操作的疲劳程度，还可以使得驾驶员更专注于驾驶，从而减少交通事故。 国外对驾驶员手伸及界面研究较为成熟，《SAE J287 Driver Hand Control Reach》标准自1976年制定至今，已历经多次修订，标准中提出了一种驾驶员手伸及界面模型，并用“G”参数来综合评价。数据采集时，驾驶员系上定长度的安全带，抓住测量杆的末端并尽可能地向前推，同时杆件向侧向移动，扫过驾驶员前面的空间，经过对测试数据的分析处理，得到驾驶员的手伸及界面，该手伸及界面考虑了95%的驾驶员都能触及到位于手伸及界面内的目标按钮。  SAE手伸及界面采集装置SAE标准的局限性 （1） 国内目前的手伸及区域完全参考SAE相关标准。众所周知，中国人普遍躯干长，但四肢偏短，因此基于美国人体分析得到的手伸及界面不符合中国人实际的可达廓面。 （2） SAE标准中只考虑了3种手伸及姿势（单指、三指及抓握），而随着汽车交互方式的多样性，中控大屏控制、手势控制越来越多的搭载，因此有必要增加其它手部动作的研究。 （3）SAE标准采集数据时仅考虑了驾驶员尽力向前时的姿态而形成的最大廓面，但在驾驶过程中仅按照最大廓面布置是有安全隐患的，因此有必要对不同伸及困难度下的手伸及界面进行研究。 中国人体手伸及界面构建研究 运用自主研发并设计制作的基于球坐标系的手伸及人机试验台架（已授权实用新型专利、发明专利正在审核中），科学选择样本，并结合VICON光学运动捕捉系统采集三种困难度下的六种手部动作手伸及数据，建立不同困难度下的手伸及界面。  试验进行中-基于球坐标的试验台架与VICON设备困难度定义：  根据生物力学进行伸及困难度的定义 困难度展示手部动作 目前SAE中测定的手部动作仅有三种，即单指、两指（拇指+食指）、三指，随着车型的改进升级，需考虑更多的手部动作，因此，本试验又加入三种手部动作，即两指（食指+中指）、五指（抓握）以及五指（手掌平摊）。  手部动作定义由于动态捕捉设备1秒中采集10帧数据，因此数据处理难度很大，历时几个月的分析处理，最终得到了基于中国人体的不同困难度下的伸及界面。  手伸及界面示例数据验证 以食指可伸及界面为例，选取某款车进行验证，采用SAE 50/50人群分布界面与中国人体手伸及界面进行对比分析，可以发现： （1）我国男子单指范围相对SAE来说左侧偏大，右侧偏小；随SAE里G值增加，曲面不断向R点靠近，左侧曲面不断贴近，右侧曲面不断远离，数值差值范围在30-60mm之间； （2）女性单指手伸及范围相对SAE手伸及界面存在较大距离差值，当G<-1.25时均差值为-90.5mm；G>1.25时，均差值可达到-116.5mm。  SAE伸及界面与中国人体伸及界面对比基于中国人体手伸及界面，可为中控触屏、中控旋钮、座椅调节手柄变速杆、内后视镜、车门扶手、手势控制布置设计提供基础数据支撑。  数据应用实例展示本试验感谢吉大任金东教授的全程技术指导，中国标准化研究院提供场地支持，也感谢上汽乘用车的参与。本次试验数据将用于制定GB/T 中国人体手伸及界面标准，目前正与全国汽车标准化委员会合作，编写标准草案及申报书，希望未来越来越多的中国人机标准能够为企业研发提供服务。
| 
发表于 2020-8-6 17:47:18
收藏