基于中国人体眼椭圆的中控大屏设计思考

kaoyan

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。