虚拟评审在汽车人机工程方面的应用

虚拟评审在汽车人机工程方面的应用

薛炎陶

浙江极氪汽车研究开发有限公司   浙江省宁波市   315300

摘要：随着科技的飞速发展，虚拟评审技术已经成为汽车人机工程领域的重要工具。该技术利用先进的计算机模拟和仿真手段，为汽车设计提供全面、精确的人体工程学评估。本文概述了虚拟评审技术在汽车人机工程中的应用，包括人体舒适性评估、操作界面优化、安全性能分析等方面。通过虚拟评审，设计师能够在早期阶段预测和识别潜在的设计缺陷，从而提高汽车设计的品质和用户体验。希望通过本文的探究，能够为相关工作的开展起到参考作用。

关键词： 虚拟评审；汽车人机工程；多领域协同

1.汽车设计趋势与人机工程的关系

早期的汽车设计主要关注机械性能和功能性，但随着人们对驾驶体验和乘坐舒适性的要求不断提高，汽车设计开始注重人机工程方面的考虑。现代汽车设计更加强调人性化、智能化和环保化，注重驾驶者的操作便利性、乘坐舒适性和安全性。人机工程学在汽车设计中发挥着越来越重要的作用，人机工程学关注人的生理、心理和行为特征，通过优化汽车的设计，使之更加符合人的使用习惯和需求。例如，通过合理的人机界面设计，可以提高驾驶者的操作效率和准确性；通过优化座椅和内部空间布局，可以提高乘坐舒适性和安全性[1]。随着人工智能、自动驾驶等技术的不断发展，未来的汽车设计将更加注重人机协同和智能化。人机工程学将更加注重研究人与汽车之间的交互方式和行为模式，以提高汽车的智能化水平和安全性。

2.虚拟评审技术在汽车人机工程中的具体应用

2.1在汽车内饰设计中的应用

虚拟评审技术利用虚拟现实（VR）技术，为设计师创建了一个高度逼真的虚拟环境。在这个环境中，设计师可以对内饰的各个元素进行调整和优化，从而提前发现并解决潜在的设计问题。设计师可以在虚拟环境中尝试不同的材料组合，以找到最符合人机工程学的材料搭配。通过虚拟评审，设计师可以调整座椅、方向盘、仪表盘等内饰部件的布局，确保驾驶者能够舒适、安全地操作汽车。同时，虚拟评审技术可以帮助设计师评估内饰设计是否符合人体工程学原则，如驾驶员的视线角度、操作便利性等。此外，在虚拟环境中，设计师可以模拟驾驶者的操作过程，从而评估内饰设计对驾驶者的影响[2]。

2.2在驾驶操作界面设计中的应用

通过虚拟评审，工程师可以在逼真的环境中创建和体验驾驶操作界面，从而更深入地理解驾驶员与界面之间的交互关系。这有助于找出可能存在的问题，如界面布局不合理、操作不便捷等，并进行针对性的优化。在项目的中前期，虚拟评审技术就能够发现许多可能在实际生产和制造环节中出现的问题，从而避免了这些问题流入到实车生产和制造环节。这大大缩短了研发周期，节省了开发成本，并提高了产品质量。此外，虚拟评审技术还可以应用于驾驶操作界面的舒适性校核。例如，通过模拟驾驶员在驾驶过程中的各种操作，如调整座椅、方向盘、音响等，可以评估操作界面的舒适性和易用性，从而进行针对性的优化[3]。另外，在虚拟环境中，可以对驾驶操作界面进行各种测试，如功能测试、性能测试、用户体验测试等。这些测试可以帮助工程师找出界面的不足，并进行针对性的优化，从而提高界面的质量和用户体验。

2.3在乘员空间布局优化中的应用

通过虚拟评审技术，工程师可以在虚拟环境中对乘员空间布局进行详细的评估。这包括对座椅位置、内饰布局、储物空间、乘客舒适度等多个方面的考量。通过模拟不同身材和体型的乘客在车内的情况，工程师可以找出布局上的不足，如空间局促、操作不便等问题，并进行相应的优化调整。虚拟评审技术还可以用于评估乘员与车内设备、控制界面等的人机交互体验。工程师可以通过模拟乘员在虚拟环境中的操作行为，分析乘员与车辆设备之间的交互是否顺畅、自然，从而找出潜在的问题并进行改进。乘员空间布局不仅关系到乘客的舒适度，还与车辆的安全性能密切相关。虚拟评审技术可以对乘员空间布局进行安全性能分析，如碰撞模拟、紧急制动等情况下的乘员保护效果评估。这有助于工程师在设计阶段就预测和避免潜在的安全风险。同时，虚拟评审技术允许工程师在虚拟环境中进行快速、高效的迭代设计。通过对乘员空间布局的多次模拟和评估，工程师可以不断优化设计方案，直至达到理想的乘员空间布局效果。这大大缩短了研发周期，提高了设计效率。

3.虚拟评审应用于汽车人机工程的优化建议

3.1制定统一的评估标准

首先，需要收集来自不同部门和利益相关者的需求，包括设计师、工程师、用户等。了解他们对虚拟评审结果的期望和关注点，以确保评估标准能够满足各方面的需求。同时，要调研国内外关于汽车人机工程虚拟评审的现有标准和最佳实践，了解行业内的通行做法和趋势，以免出现重复劳动，确保新制定的标准与国际接轨。基于需求调研和现有标准的研究，确定虚拟评审的关键指标。这些指标应涵盖人体舒适性、操作便捷性、安全性能等多个方面，以确保评估结果的全面性。在此基础之上，为每个关键指标制定详细的评估规范，包括评估方法、数据收集和处理流程、结果解释等

[4]。确保评估过程具有明确的指导性，减少主观性和不确定性。在制定初步标准后，还需要向相关部门和利益相关者征求反馈。根据反馈进行修订和完善，确保标准具有广泛的认可度和可操作性。

3.2加强多领域协同

首先，应组建由不同领域专家组成的跨学科团队，共同参与虚拟评审过程。这样可以确保在评审过程中充分考虑各个领域的需求和限制，提高评审的全面性和准确性。在此基础之上，建立定期沟通和交流机制，促进不同领域之间的信息共享和合作。可以组织定期的会议、研讨会或工作坊，让团队成员分享彼此的专业知识和经验，共同解决问题。此外，还应注重多领域协同也包括共同制定虚拟评审的评估标准。通过集思广益，确保评估标准能够综合考虑不同领域的需求和关注点，提高评估结果的准确性和可靠性。另外，应促进不同领域之间的资源和工具共享，提高协同工作的效率。例如，可以建立统一的数据库或平台，用于存储和管理与虚拟评审相关的数据、模型和软件工具[5]。

3.3优化数据处理和分析能力

首先，应采用高性能计算（HPC）和云计算等先进技术，提高数据处理的速度和效率。这可以确保在较短时间内完成大量的模拟计算，加快评审进度。其次，建立高效的数据管理系统，实现数据的快速存储、访问和共享。通过采用数据库、数据仓库等技术，可以对模拟数据进行结构化存储和查询，方便后续的数据分析工作。在此 基础之上，利用数据挖掘、机器学习等先进技术，对模拟数据进行深入分析和挖掘。这些工具可以帮助工程师发现数据中的潜在规律和趋势，为设计优化提供有力支持。

结束语：

综上，虚拟评审技术在汽车人机工程领域的应用具有广阔的前景和巨大的潜力。通过不断地优化和完善这一技术，能够设计出更加人性化、舒适且安全的汽车产品，为用户带来更加优质的驾驶体验。同时，随着技术的不断进步和创新，虚拟评审技术有望在未来发挥更加重要的作用，推动汽车行业的持续发展和进步。

参考文献：

[1]庄薇, 刘宇. 虚拟评审在整车工艺开发中的应用[J]. 汽车工艺与材料, 2021, (12): 29-33.

[2]黄超俊, 侯苗, 窦惠敏, 王超, 刘存来. 汽车人机工程智能虚拟现实验证系统[J]. 上海汽车, 2021, (11): 3-13.

[3]衣恩斯, 唐烨, 刘建文, 李喆元. 虚拟样车在汽车静态评审中的开发及优化[J]. 汽车实用技术, 2021, 46 (12): 33-36+40.

[4]申明华, 艾维全, 张子良. 虚拟现实技术在汽车人机工程开发中的应用[J]. 上海汽车, 2021, (02): 36-40.

[5]姚树寅, 冯斌, 冉云飞. 二维角度坐标法在汽车人机工程布置和视野校核中的应用[J]. 湖北汽车工业学院学报, 2017, 31 (01): 16-18.