車輛人機(jī)界面布局智能設(shè)計方法與關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、本文針對我國車輛駕駛室人機(jī)界面布局設(shè)計的人機(jī)工程學(xué)問題，將智能CAD技術(shù)引入車輛駕駛室人機(jī)界面布局設(shè)計中，提出了車輛駕駛室人機(jī)界面布局智能設(shè)計方法，解決了智能CAD技術(shù)在車輛人機(jī)界面布局設(shè)計中應(yīng)用的幾個關(guān)鍵問題。所進(jìn)行的研究工作主要有以下幾個方面： (1) 針對車輛人機(jī)界面布局設(shè)計方法，將智能CAD技術(shù)應(yīng)用到車輛人機(jī)界面布局設(shè)計中，提出了基于智能CAD技術(shù)的車輛人機(jī)界面布局設(shè)計方法，該方法解決了布局知識智能化處理、布局分析校核以

2、及布局設(shè)計結(jié)果表達(dá)等若干關(guān)鍵技術(shù)問題。 (2) 在智能CAD技術(shù)框架下，針對復(fù)雜多樣知識的表達(dá)問題，提出了人機(jī)界面布局知識表達(dá)和知識管理重用的統(tǒng)一表達(dá)結(jié)構(gòu)-HMI-KP。該結(jié)構(gòu)涵蓋公共信息空間、屬性空間、方法空間、約束空間、規(guī)則空間和設(shè)計案例空間，每項子空間采用面向?qū)ο蟮闹R表示方法，使智能CAD框架下多種形式的布局知識表達(dá)問題得到了解決。 (3) 在對車輛人機(jī)界面布局設(shè)計問題進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，針對布局設(shè)計過程的自動認(rèn)知

3、問題，提出了布局方案設(shè)計階段的設(shè)計活動的分解模型，將方案設(shè)計分解為“方案產(chǎn)生”、“方案分析”、“方案評價”和“方案調(diào)整”四項子活動，在各項子活動中交叉運用了基于案例與基于規(guī)則的智能設(shè)計方法；針對人機(jī)界面布局案例檢索問題，提出了基于廣義相似度的布局案例檢索算法，實現(xiàn)了車輛人機(jī)界面布局方案設(shè)計的求解。 (4) 針對車輛人機(jī)界面布局參數(shù)的詳細(xì)設(shè)計，從人體測量參數(shù)、舒適度和布局設(shè)計參數(shù)三者相互關(guān)聯(lián)的角度出發(fā)，考慮到設(shè)計知識中存在的隨機(jī)性

4、、模糊性和不完備性，提出了從舒適度到設(shè)計參數(shù)的模糊邏輯推理模型，以及在不舒適的情況下推理設(shè)計參數(shù)的調(diào)整方法，實現(xiàn)了車輛人機(jī)界面布局參數(shù)設(shè)計的求解。 (5) 在對車輛人機(jī)界面布局設(shè)計三維表達(dá)的關(guān)鍵問題進(jìn)行詳細(xì)論述的基礎(chǔ)上，針對人機(jī)界面布局智能設(shè)計結(jié)果的三維表達(dá)問題，提出了人機(jī)界面布局參數(shù)化建模方法，建立了具備多方案、多類型設(shè)計能力的三維設(shè)計表達(dá)系統(tǒng)，實現(xiàn)了典型人機(jī)界面元件的三維模型和裝配模型的表達(dá)，使智能設(shè)計結(jié)果在通用CAD平臺上

5、的表達(dá)和集成問題得到解決。 (6) 遵循知識工程的生命周期和軟件工程學(xué)原理，研究開發(fā)了車輛人機(jī)界面布局智能設(shè)計原型系統(tǒng)(HMICAD)。采用CATIA/CAA接口技術(shù)，應(yīng)用CAARADE和VC6.0開發(fā)環(huán)境，結(jié)合SQLServor2000數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)及ADO數(shù)據(jù)訪問機(jī)制，進(jìn)行了HMICAD的軟件開發(fā)與實現(xiàn)。利用該系統(tǒng)進(jìn)行了轎車人機(jī)界麗設(shè)計實例研究，包括布局方案校核實例以及布局方案設(shè)計實例研究，結(jié)果表明所設(shè)計的人機(jī)界面較參考樣車