基于人机交互的新型转向盘设计与可用性研究

发布时间：2021-10-28 11:35

　　科技的进步加速了城市化发展,也加快了人们的工作生活节奏,自动驾驶技术的普及使得人们对人机交互（Human-Machine Interaction,HMI）提出了新要求,如何将自动驾驶汽车变成“移动办公室”成为了一个潜在研究方向。高度自动驾驶（Highly Automated Driving,HAD）将是下一阶段汽车发展的主流,在此阶段,驾驶者可通过与转向盘交互来从事非驾驶相关任务,并在特定情境下利用转向盘对车辆进行接管控制。因此,如何设计具有一定工作空间（双手进行长文本输入）且保证驾驶安全的转向盘成为人机交互领域的难题。本文以高度自动驾驶为研究背景,设计并制造了一种新型的转向盘,提供了一定的长文本输入空间并实现了良好的自动驾驶接管控制效果,论文的主要工作如下:以长文本输入作为工作任务元素,从人体工程学角度出发,结合抬头显示器（Head-Up Display,HUD）技术,设计具有两种（驾驶/工作）模式的中央固定式（用于集成物理/触摸式输入设备）转向盘,实现转向盘的接管和输入功能。基于上述的设计思想,建立了转向盘的三维模型,采用有限元和拓扑优化方法分别对其主要支撑部件进行强度分析和结构优... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：107 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

转向系统的发展

转向盘将旋转到展开状态，见图 1-2 b）。a）转向盘收回 b）转向盘展开图1-2 日产IDS概念车内饰2016 年德国时间 3 月 7 号，宝马在慕尼黑举办了一场发布会，推出了第一款概念车，名为 BMW Vision Next 100， 该概念车也具有双手柄转向盘，转向盘可以存放在仪

少总体工作量。a）形变触觉提醒 b）振动提醒图1-4 形变与振动此外，Kerschbaum[19]等人通过设计机械形变转向盘原型来评估对接管过程的影响，结果表明，转向盘的形变没有对接管带来负面影响，并且可以减少反应时间并提高接管质量。Mok[20]等人设计了机器人形变转向盘和 LED 转向盘用于将驾驶者提供接管控制反馈，机器人形变转向盘通过使用其执行器将各种部件移动到不同位置进行机械转换，LED 转向盘通过沿着轮辋嵌入的 LED 来改变颜色实现视觉转换，结果表明机器人方向盘比 LED 转向盘更有助于接管控制。1.2.3 文本输入的交互模式研究当前汽车中已经引入了多种的文本输入机制，例如，语音识别，触摸屏键盘和旋钮（例如，BMW iDrive）输入等

【参考文献】：
期刊论文
[1]驾驶模拟技术在汽车智能技术研发中的应用综述[J]. 魏朗,田顺,Chris SCHWARZ,刘晶郁.  公路交通科技. 2017(12)
[2]汽车人机交互可用性评估规范研究[J]. 裴小丽.  汽车实用技术. 2017(15)
[3]汽车人机交互界面设计研究[J]. 谭浩,赵江洪,王巍.  汽车工程学报. 2012(05)

硕士论文
[1]面向增材制造的空间结构节点拓扑优化设计[D]. 陈敏超.浙江大学 2018
[2]基于虚拟现实的汽车驾驶模拟器系统研究与实现[D]. 李穆远.湖南大学 2017
[3]结合HMI的高度自动化智能汽车的多维度造型设计[D]. 方慧君.清华大学 2016
[4]基于PLA丝材的FDM试件机械性能分析及优化[D]. 汪绍兴.大连理工大学 2015



本文编号：3462745