适用于虚实结合的汽车人机工程验证装置、系统及方法与流程

专利2026-01-19  3


本发明涉及车辆,特别是涉及一种适用于虚实结合的汽车人机工程验证装置、系统及方法。


背景技术:

1、本部分的陈述仅仅是提到了与本发明相关的背景技术,并不必然构成现有技术。

2、汽车人机工程验证是指在汽车设计和开发过程中,评估和验证车辆内部结构、控制系统以及其他与驾驶员和乘客交互的元素是否符合人机工程学原则的过程,以在汽车开发前期对汽车人机工程参数进行有效验证。通过这一过程,确保汽车不仅在功能上满足需求,而且在安全、舒适性、易用性和效率方面也能适应广泛的用户群体。

3、目前,各汽车厂商已开发不同的物理台架进行总布置及人机方案的前期验证,但现有的物理台架普遍存在智能化程度不高的问题,验证时间较长,影响人机工程验证的效率,不适应现在的车型开发。

4、随着科技的发展,虚拟现实(vr)技术被引入人机工程验证,在虚拟环境下快速进行人机工程验证,但现有的汽车人机工程智能虚拟现实验证系统多通过动作捕捉系统等硬件设备进行数据的采集,然后基于vr眼镜在虚拟场景下进行验证,真实性欠缺且缺乏明确的物理边界,位置准确性较差,无法反应用户乘车时的真实体验。

5、并且,现有的物理台架由于其智能化程度、自动化程度不高的特点,虚拟现实技术难以与其进行有效融合。


技术实现思路

1、为了解决现有技术的不足,本发明提供了一种适用于虚实结合的汽车人机工程验证装置、系统及方法,将虚拟现实技术和改进的物理台架结合,从沉浸式体验的角度进行人机工程设计及验证,为虚拟场景提供了必须的物理边界,保证评审结果的量化准确性。

2、第一方面,本发明提供了一种适用于虚实结合的汽车人机工程验证装置;

3、一种适用于虚实结合的汽车人机工程验证装置,包括:

4、台架底盘机构,所述台架底盘机构上设置有顶棚骨架机构,所述台架底盘机构与所述顶棚骨架机构之间具有安装空间;所述安装空间内沿长度方向设置有方向盘调节机构、地板机构、肘枕机构、座椅机构和尾门槛机构;

5、顶棚分块机构,所述顶棚分块机构设置于所述顶棚骨架机构,所述顶棚分块机构用于为动作捕捉装置提供光源,以使汽车人机工程验证装置能够与虚拟现实系统结合进行人机工程验证;

6、智能控制单元,所述智能控制单元用于获取测试人员指令,根据测试人员指令对所述台架底盘机构、所述顶棚骨架机构、所述方向盘调节机构、所述地板机构、所述肘枕机构、所述座椅机构、所述尾门槛机构和所述顶棚分块机构进行调节控制。

7、第二方面,本发明提供了一种适用于虚实结合的汽车人机工程验证系统;

8、一种适用于虚实结合的汽车人机工程验证系统,包括光学动作捕捉装置、头戴式显示装置和上述的适用于虚实结合的汽车人机工程验证装置;

9、所述适用于虚实结合的汽车人机工程验证装置用于提供待验证车型的物理状态,所述光学动作捕捉装置用于捕捉待验证人员在适用于虚实结合的汽车人机工程验证装置中的动作,所述头戴式显示装置用于显示待验证车厢的虚拟现实场景,以使验证人员穿戴动作捕捉装置和vr头盔,在汽车人机工程验证装置上进行汽车人机工程的主观评价。

10、第三方面,本发明提供了一种适用于虚实结合的汽车人机工程验证方法;

11、一种适用于虚实结合的汽车人机工程验证方法,包括如下步骤:

12、通过智能控制单元将汽车人机工程验证装置调整至待验证车型的物理状态;

13、加载待验证车型的工程数据,构建虚拟现实场景并在vr头盔中显示,并通过光学定位对齐汽车人机工程验证装置中的物理位置和虚拟场景中的虚拟位置;

14、验证人员穿戴动作捕捉装置和vr头盔,在汽车人机工程验证装置上进行汽车人机工程的主观评价。

15、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

16、1、本发明提供的技术方案,设计了一种智能自动化的人机工程车型验证装置,能够与虚拟现实技术结合进行人机工程验证,为虚拟场景提供了必须的物理边界,提升验证过程的真实性,进一步保证评审结果的量化准确性。

17、2、本发明提供的技术方案,采用智能自动化的人机工程车型验证装置、动作捕捉装置、虚拟现实装置、hmd装置结合的汽车人机工程虚拟验证系统,从沉浸式体验的角度进行人机工程设计及验证,提升人机设计及验证能力,能够在整车开发前期通过vr模式高效、准确的进行人机工程的视野、内部空间、可达性、上下车便利性、操作便利性及外观品质、间隙面差的评估,快速响应精准验证、高效决策、取舍平衡、减少设计改变。

18、3、本发明提供的技术方案,兼顾纯物理验证与动捕验证,经过实际测试,适应光学动作捕捉技术设计,人员在台架内和周边区域活动信号稳定,无遮挡信号丢失信号的问题,台架调试到不同的车型(从a级到d级,从跑车到suv)都可以很好的获取到光学动捕信号,运行稳定高效,评审精准。



技术特征:

1.适用于虚实结合的汽车人机工程验证装置,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的适用于虚实结合的汽车人机工程验证装置,其特征在于,所述智能控制单元包括控制器和人机交互界面,所述人机交互界面与所述控制器通信连接;

3.如权利要求2所述的适用于虚实结合的汽车人机工程验证装置,其特征在于,所述人机交互界面包括不同车型一键切换界面和电动机构详细控制界面。

4.如权利要求1所述的适用于虚实结合的汽车人机工程验证装置,其特征在于,所述顶棚分块机构包括多组顶棚分块x向机构,所述顶棚分块x向机构与所述顶棚骨架机构滑动连接,沿所述顶棚骨架机构的长度方向滑动;

5.如权利要求1所述的适用于虚实结合的汽车人机工程验证装置,其特征在于,所述顶棚骨架机构包括顶棚骨架,顶棚骨架的底面竖直安装有多个升降调节单元。

6.如权利要求1所述的适用于虚实结合的汽车人机工程验证装置,其特征在于,所述台架底盘机构包括z向底盘本体和x向底盘本体,所述x向底盘本体与所述z向底盘本体滑动连接,所述x向底盘本体沿所述z向底盘本体的长度方向滑动;

7.如权利要求1所述的适用于虚实结合的汽车人机工程验证装置,其特征在于,所述方向盘调节机构包括方向盘机构,所述方向盘机构的底部设置有滑块,所述方向盘机构通过滑块与所述台架底盘机构滑动连接。

8.适用于虚实结合的汽车人机工程验证系统,其特征在于,包括光学动作捕捉装置、头戴式显示装置和如权利要求1-7任一项所述的适用于虚实结合的汽车人机工程验证装置;

9.适用于虚实结合的汽车人机工程验证方法,其特征在于,包括如下步骤:

10.如权利要求9所述的适用于虚实结合的汽车人机工程验证方法,其特征在于,所述通过对齐汽车人机工程验证装置中的物理位置和虚拟场景中的虚拟位置具体包括:


技术总结
本发明公开一种适用于虚实结合的汽车人机工程验证装置、系统及方法,属于车辆技术领域。包括台架底盘机构、顶棚分块机构和智能控制单元,台架底盘机构上设置有顶棚骨架机构,台架底盘机构与顶棚骨架机构之间具有安装空间;安装空间内沿长度方向设置有方向盘调节机构、地板机构、肘枕机构、座椅机构和尾门槛机构;顶棚分块机构设置于顶棚骨架机构,用于为虚拟现实系统提供光源;智能控制单元用于获取测试人员指令,根据测试人员指令对台架底盘机构、顶棚骨架机构、方向盘调节机构、地板机构、肘枕机构、座椅机构、尾门槛机构和顶棚分块机构进行调节控制。能够提高汽车人机工程验证的效率和量化准确性,解决了现有验证效率低且真实性不足的问题。

技术研发人员:杨克璧,张宝柱,石留全,谷印,张建豪
受保护的技术使用者:奇瑞汽车股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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