CN116305780A - 驾驶室姿态舒适性评价方法、装置和计算机设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种驾驶室姿态舒适性评价方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。所述方法包括:获取用户自定义的人体尺寸,基于人体尺寸构建驾驶员的人体模型;识别驾乘姿态的关键要素,根据关键要素构建驾驶室的环境模型;建立人体模型与环境模型在驾驶状态下的约束关系,基于驾驶状态下的约束关系,模拟驾驶员的驾驶姿态;通过计算获取驾驶员在驾驶姿态下的驾驶室姿态舒适性评价结果。整个驾驶室姿态舒适性评价过程,基于RAMSIS软件构建参数化的人体模型,根据驾驶姿态关键要素构建环境模型,基于人体模型与环境模型间的约束关系,模拟计算驾驶姿态、并获取驾驶姿态的舒适性评价结果,采用本方法能够实现驾驶室姿态舒适性的客观评价。
Description
技术领域
本申请涉及车身布置技术领域,特别是涉及一种驾驶室姿态舒适性评价方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。
背景技术
随着世界经济全球化,我国汽车企业面临着越来越大的挑战。为了充分满足顾客的需要,汽车设计正不断朝着符合人机工程要求的方向发展,车身布置技术也越来越成熟。
驾驶室姿态舒适性客观评价是为了满足人机舒适性而进行的客观评价。当前驾驶室姿态设计主要依赖于经验数值及布置空间的大小,更倾向于经验的定性设计。一方面,在设计阶段缺乏对姿态舒适性的系统、客观的评价方法;另一方面,在实物验证阶段,也是对姿态舒适性进行主观上的评价,导致验证结果不够准确、有效。目前,对驾驶室姿态舒适性的评价方法存在着评价不够客观的问题。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够客观评价驾驶室姿态舒适性的驾驶室姿态舒适性评价方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
第一方面,本申请提供了一种驾驶室姿态舒适性评价方法。所述方法包括:
获取用户自定义的人体尺寸,基于人体尺寸构建驾驶员的人体模型;
识别驾乘姿态的关键要素,根据关键要素构建驾驶室的环境模型;
建立人体模型与环境模型在驾驶状态下的约束关系,基于驾驶状态下的约束关系,模拟驾驶员的驾驶姿态;
通过计算获取驾驶员在驾驶姿态下的驾驶室姿态舒适性评价结果。
在其中一个实施例中,识别驾乘姿态的关键要素,根据关键要素构建驾驶室的环境模型,包括:
对人体驾乘姿态进行分解,根据分解结果识别驾乘姿态的关键要素;
根据关键要素确立车身的硬点尺寸,通过参数化硬点尺寸,构建驾驶室的环境模型。
在其中一个实施例中,建立人体模型与环境模型在驾驶状态下的约束关系,基于驾驶状态下的约束关系,模拟驾驶员的驾驶姿态,包括:
基于人体模型确定人体模型参考点,基于环境模型确定车辆参考点;
建立人体模型参考点与车辆参考点在驾驶状态下的第一约束关系以及第二约束关系;
基于第一约束关系,通过计算模拟驾驶员的中性参考姿态;
基于第二约束关系,通过计算模拟驾驶员的正常驾驶姿态。
在其中一个实施例中,建立人体元素与几何元素在驾驶状态下的第一约束关系以及第二约束关系,包括:
将人体模型上H点约束在座椅行程框围成的平面内,构成驾驶状态下的第一约束关系;
在驾驶员坐姿保持端正的情况下,将人体模型上的H点约束在车辆座椅R点上、左脚踵点约束在离合踏板设计踵点上、左脚踏点约束在离合踏板平面上、右脚踵点约束在加速踏板设计踵点上、右脚踏点约束在加速踏板平面上、躯干角设置为座椅靠背倾斜角、将双手与方向盘的3、9点方向约束、将双手抓握姿态设置为轻抓握姿态、将人体视线设置为正前下方6度,构成驾驶状态下的第二约束。
在其中一个实施例中,上述驾驶室姿态舒适性评价方法还包括:
构建不同性别驾驶员的人体模型,建立各人体模型与环境模型在换档状态下的约束关系;
基于换档状态下的约束关系,模拟各驾驶员在换档前的初始驾驶姿态;
将各人体模型固定在相应的初始驾驶姿态位置上,调整换档状态下的约束关系,获取各驾驶员的换档姿态;
通过计算获取各驾驶员在相应换档姿态下的驾驶室姿态舒适性评价结果。
在其中一个实施例中,基于换档状态下的约束关系,模拟各驾驶员在换档前的初始驾驶姿态,包括:
取消人体模型上H点的约束,确定人体模型上H点在换档状态下的位置;
固定人体模型上H点在换档状态下的位置,通过计算模拟各驾驶员在换档前的初始驾驶姿态。
在其中一个实施例中,将各人体模型固定在相应的初始驾驶姿态位置上,调整换档状态下的约束关系,获取各驾驶员的换档姿态,包括:
将各人体模型上H点约束在初始驾驶姿态的H点上;
在人体模型上左手仍与方向盘约束的情况下,将人体模型上右手手掌约束在换档手柄中心点。
第二方面,本申请还提供了一种驾驶室姿态舒适性评价装置。所述装置包括:
人体模型构建模块,用于获取用户自定义的人体尺寸,基于人体尺寸构建驾驶员的人体模型;
环境模型构建模块,用于识别驾乘姿态的关键要素,根据关键要素构建驾驶室的环境模型;
驾驶姿态模拟模块,用于建立人体模型与环境模型在驾驶状态下的约束关系,基于驾驶状态下的约束关系,模拟驾驶员的驾驶姿态;
评价结果获取模块,用于通过计算获取驾驶员在驾驶姿态下的驾驶室姿态舒适性评价结果。
第三方面,本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:
获取用户自定义的人体尺寸,基于人体尺寸构建驾驶员的人体模型;
识别驾乘姿态的关键要素,根据关键要素构建驾驶室的环境模型;
建立人体模型与环境模型在驾驶状态下的约束关系,基于驾驶状态下的约束关系,模拟驾驶员的驾驶姿态;
通过计算获取驾驶员在驾驶姿态下的驾驶室姿态舒适性评价结果。
第四方面,本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
获取用户自定义的人体尺寸,基于人体尺寸构建驾驶员的人体模型;
识别驾乘姿态的关键要素,根据关键要素构建驾驶室的环境模型;
建立人体模型与环境模型在驾驶状态下的约束关系,基于驾驶状态下的约束关系,模拟驾驶员的驾驶姿态;
通过计算获取驾驶员在驾驶姿态下的驾驶室姿态舒适性评价结果。
第五方面,本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
获取用户自定义的人体尺寸,基于人体尺寸构建驾驶员的人体模型;
识别驾乘姿态的关键要素,根据关键要素构建驾驶室的环境模型;
建立人体模型与环境模型在驾驶状态下的约束关系,基于驾驶状态下的约束关系,模拟驾驶员的驾驶姿态;
通过计算获取驾驶员在驾驶姿态下的驾驶室姿态舒适性评价结果。
上述驾驶室姿态舒适性评价方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品,获取用户自定义的人体尺寸,基于人体尺寸构建驾驶员的人体模型;识别驾乘姿态的关键要素,根据关键要素构建驾驶室的环境模型;建立人体模型与环境模型在驾驶状态下的约束关系,基于驾驶状态下的约束关系,模拟驾驶员的驾驶姿态;通过计算获取驾驶员在驾驶姿态下的驾驶室姿态舒适性评价结果。整个驾驶室姿态舒适性评价过程,根据用户自定义的人体尺寸,构建参数化的人体模型,选取关键要素构建具备有效分析指标的环境模型,基于人体模型与环境模型间的约束关系,模拟驾驶姿态、并计算该驾驶姿态下舒适性的客观评价结果,实现了对驾驶室姿态舒适性的客观评价。
附图说明
图1为一个实施例中驾驶室姿态舒适性评价方法的应用环境图;
图2为一个实施例中驾驶室姿态舒适性评价方法的流程示意图;
图3为一个实施例中不舒适性评价结果的输出截面图;
图4为一个实施例中驾驶室换档姿态舒适性评价方法的流程示意图;
图5为另一个实施例中驾驶室姿态舒适性评价方法的流程示意图;
图6为一个实施例中驾驶室姿态舒适性评价装置的结构框图;
图7为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
本申请实施例提供的驾驶室姿态舒适性方法,可以应用于如图1所示的应用环境中。其中,终端102通过网络与服务器104进行通信。数据存储系统可以存储服务器104需要处理的数据。数据存储系统可以集成在服务器104上,也可以放在云上或其他网络服务器上。用户在终端102侧操作,终端102响应用户操作,获取用户自定义的人体尺寸,基于人体尺寸构建驾驶员的人体模型;识别驾乘姿态的关键要素,根据关键要素构建驾驶室的环境模型;建立人体模型与环境模型在驾驶状态下的约束关系,基于驾驶状态下的约束关系,模拟驾驶员的驾驶姿态;通过计算获取驾驶员在驾驶姿态下的驾驶室姿态舒适性评价结果。
其中,终端102可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑等。服务器104可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
在一个实施例中,如图2所示,提供了一种驾驶室姿态舒适性评价方法,以该方法应用于图1中的终端102为例进行说明,包括以下步骤:
S100:获取用户自定义的人体尺寸,基于人体尺寸构建驾驶员的人体模型。
可选地,用户首先在人体尺寸编辑器(BodyBuilder)中输入自定义人体尺寸的具体参数,具体是在BodyBuilder中新建人口细分(Population Segment)窗口,输入国别:中国、年龄:18-60、参考年份:2020、性别:男;终端102获取用户自定义的国家、年龄区间、参考年份以及性别的具体参数。接着用户在BodyBuilder中类型学(Typology)模块下的控制测量(Control Measurements)选项中,以输入百分位或数值的方式定义身高、坐高和腰围三个关键尺寸。并设置足模型:GINO、手模型:5-Finger Hand,最后保存设定的人体尺寸,终端102从而获取用户自定义的人体尺寸。
通过BodyBuilder保存的人体尺寸可以在RAMSIS(Realistic AnthropologicalMathematical System for InteriolComfort Simulation,用于乘员仿真的计算机辅助人体数字系统)中直接导入。RAMSIS软件是一种用于乘员仿真和汽车人机工程设计的高效CAD工具,该软件为工程师提供了一个详细的CAD人体模型,来模拟仿真驾驶员的行为。RAMSIS人体模型是由类型学特征定义的,类型学特征包括人口群体(性别、国籍、年龄、参考年份)、体质类型(身高、肥胖程度和比例)和模型结构(性别、手足模型)。当一个人体模型被创建出来的时候,它被赋予了特定人口部分所期望的生理特征,即国家之间的生理差异、长期增长和老龄化过程都被考虑在内,所有这些特征都可以自由组合,创建具有统计代表性的模型。RAMSIS可以同时使用多个人体模型,但同一时间只能有一个人体模型处于激活状态。特定人体模型被激活后,与特定人体模型相关的数据也将被自动激活。
用户可以在RAMSIS的人体模型(Manikin)模块下设置构建驾驶员的人体模型,具体过程如下:首先在静态测量(Antheropometry)和可视化默认设置(VisualizationDefaults)选项下,分别设置人体模型参数和显示状态;然后在体模型创建(CreatManikin)模块下创建驾驶员人体模型,在身体模型栏下选择男性、在手模型栏下选择五指、在足模型栏下选择GINO鞋模型;最后在数据载入(Load Data)模块下,载入人体尺寸和皮肤点文件,将数据赋予当前人体模型,从而使终端102基于人体尺寸构建驾驶员的人体模型。
S200:识别驾乘姿态的关键要素,根据关键要素构建驾驶室的环境模型。
通过分解驾乘姿态,识别驾乘姿态的关键要素为踏板模块、座椅模块、转向模块、肘靠模块等。根据驾乘姿态的关键要素,结合商用车车身人机布置标准,确立26项分析指标以及相关硬点尺寸。将硬点尺寸作为建模参数,获取建模参数确立表如表1所示:
表1
表1(续)
如上表1所示,首先通过关键要素确定几何描述模型,根据分析指标确定建模参数,通过参数化建立驾驶室的环境模型,使得当调节相关硬点尺寸的同时,建立的环境模型随之发生改变,实现驾驶室环境模型的自动调整。
S300:建立人体模型与环境模型在驾驶状态下的约束关系,基于驾驶状态下的约束关系,模拟驾驶员的驾驶姿态。
在构建完成驾驶员的人体模型以及驾驶室的环境模型后,基于人体模型确定人体模型参考点,基于环境模型确定车辆参考点。其中,人体模型参考点包括人体模型上H点、左脚踵点、左脚踏点、右脚踵点、右脚踏点、左手握点、右手握点以及眼点;车辆参考点包括座椅R点、离合踏板设计踵点、离合踏板踏点、加速踏板设计踵点、加速踏板踏点、方向盘左握点以及方向盘右握点。
在确定好人体模型参考点以及车辆参考点后,将人体模型上H点约束在座椅行程框围成的平面内,构成驾驶状态下的第一约束关系,基于第一约束关系,通过计算模拟驾驶员的中性参考姿态;在驾驶原坐姿保持端正的情况下,将人体模型上H点约束在车辆座椅R点上、左脚踵点约束在离合踏板设计踵点上、左脚踏点约束在离合踏板平面上、右脚踵点约束在加速踏板设计踵点上、右脚踏点约束在加速踏板平面上、躯干角设置为座椅靠背倾斜角、将双手与方向盘的3、9点方向约束、将双手抓握姿态设置为轻抓握姿态、将人体视线设置为正前下方6度,构成驾驶状态下的第二约束,基于第二约束关系,通过计算模拟驾驶员的正常驾驶姿态。
S400:通过计算获取驾驶员在驾驶姿态下的驾驶室姿态舒适性评价结果。
通过RAMSIS软件分析(Analysis)模块下的身体参考点复制(Copy Body Point)选项栏,在身体模型上的H点位置生成CATIA点。在皮肤点计算(Calculate Skin)模块下的DMU(运动模拟分析设计)中生成当前人体CATIA包络面,在动作(Motion)模块下的姿态计算(Posture Cauculation)中计算得到中性参考姿态。在分析(Analysis)模块下的不舒适性评价(Discomfort Assessment)下得到驾驶员中性姿态的总体不舒适感以及颈、肩、背、腿和臀等部位的疲劳感觉,并将中性参考姿态下的不舒适度值作为参考值。
请参见图3,驾驶员在驾驶室的姿态舒适性通过不舒适度值进行评价,舒适度标准可作为前期设计方案优化的参考依据。其中,不舒适度包含总体不舒适度以及颈部、肩部、背部、臀部、双腿、双臂这8个关节部位的不舒适度。结果的呈现采用数值行驶,调数值越大,舒适度越差,反之越好。一般来说,不舒适度分析数值小于2.5是非常理想的结果,介于2.5~5.5之间认为是可以接受的,高于5.5则是明显不舒适甚至对人体有害的。采用方框表示正常驾驶姿态下总体不舒适感觉、以及颈、肩、背、臀、腿和臂等部位的疲劳感觉;采用圆圈表示中性参考姿态下的参考值总体不舒适感觉、以及颈、肩、背、臀、腿和臂等部位的疲劳感觉;并将两种姿态下的不舒适度作差获取相对值。可以看出,参考值作为当前环境模型下较为理想姿态,不舒适度值小于正常驾驶姿态下的当前值,图中总体不舒适性小于4,较为舒适,可以根据图中的评价结果进一步做出取舍和调整。
上述驾驶室姿态舒适性评价方法,获取用户自定义的人体尺寸,基于人体尺寸构建驾驶员的人体模型;识别驾乘姿态的关键要素,根据关键要素构建驾驶室的环境模型;建立人体模型与环境模型在驾驶状态下的约束关系,基于驾驶状态下的约束关系,模拟驾驶员的驾驶姿态;通过计算获取驾驶员在驾驶姿态下的驾驶室姿态舒适性评价结果。整个驾驶室姿态舒适性评价过程,根据用户自定义的人体尺寸,构建参数化的人体模型,选取关键要素构建具备有效分析指标的环境模型,基于人体模型与环境模型间的约束关系,模拟驾驶姿态、并计算该驾驶姿态下舒适性的客观评价结果,实现了对驾驶室姿态舒适性的客观评价。
在一个实施例中,识别驾乘姿态的关键要素,根据关键要素构建驾驶室的环境模型,包括:
对人体驾乘姿态进行分解,根据分解结果识别驾乘姿态的关键要素;
根据关键要素确立车身的硬点尺寸,通过参数化硬点尺寸,构建驾驶室的环境模型。
将人体驾乘姿态定义为双手握方向盘3、9点方向、右脚鞋跟与加速踏板设计踵点重合、右鞋平面接触加速踏板、左脚鞋跟与离合踏板设计踵点重合、左鞋平面接触离合踏板、人体模型H点与座椅R点重合、躯干角同座椅靠背倾斜角。识别人体驾乘姿态中的关键要素为识别踏板模块、座椅模块、转向模块、肘靠模块等,根据关键要素确立分析指标26项以及相关车身硬点尺寸如上表1所示。将硬点尺寸作为建模参数,构建驾驶室的环境模型,通过参数化硬点尺寸,在调节相关硬点尺寸的同时,环境模型会随之自动调整。
本实施例中,对人体驾乘姿态进行分解,根据驾乘姿态的分解结果识别驾乘姿态的关键要素,根据关键要素确立分析指标以及相关车身硬点尺寸,从而构建驾驶室的环境模型,保证了驾驶室姿态舒适性评价的客观性。
在一个实施例中,建立人体模型与环境模型在驾驶状态下的约束关系,基于驾驶状态下的约束关系,模拟驾驶员的驾驶姿态,包括:
基于人体模型确定人体模型参考点,基于环境模型确定车辆参考点;
建立人体模型参考点与车辆参考点在驾驶状态下的第一约束关系以及第二约束关系;
基于第一约束关系,通过计算模拟驾驶员的中性参考姿态;
基于第二约束关系,通过计算模拟驾驶员的正常驾驶姿态。
基于人体模型,确定人体模型参考点为人体模型上H点、左脚踵点、左脚踏点、右脚踵点、右脚踏点、左手握点、右手握点以及眼点;基于环境模型确定车辆参考点为座椅R点、离合踏板设计踵点、离合踏板踏点、加速踏板设计踵点、加速踏板踏点、方向盘左握点以及方向盘右握点。
在确定好人体模型参考点以及车辆参考点后,通过RAMSIS中的Targets定义约束类型,将人体模型上H点约束在座椅行程框围成的平面内,构成驾驶状态下的第一约束关系,第一约束关系定义完成后,通过Posture Calculation计算模拟驾驶员的中性参考姿态。
通过选中侧向倾斜(Tilt Sideways)和长轴旋转(Long Axis Rotation),使驾驶员坐姿保持端正,并在抓取模式(Grasping Mode)中选择左、右手的抓握姿态均为轻抓握,在方向(Direction)选项卡中定义Direction类型约束,选择人体模型的视线,编辑方向为正前下方6度。在动作(Motion)模块下的任务编辑器(Task Editor)中固定H点位置,在固定(Fixation)选项卡中定义Fixation类型约束,选择人体模型的H点。此时为该驾驶员在当前环境下,实际最有可能的正常驾驶姿态。
本实施例中,根据人体模型以及环境模型分别确定人体模型参考点和车辆参考点,分别建立人体模型参考点与车辆参考点在驾驶状态下的第一约束关系以及第二约束关系,从而计算模拟驾驶员的中性参考姿态以及正常驾驶姿态,实现了客观的驾驶室姿态舒适性评价。
在一个实施例中,建立人体元素与几何元素在驾驶状态下的第一约束关系以及第二约束关系,包括:
将人体模型上H点约束在座椅行程框围成的平面内,构成驾驶状态下的第一约束关系;
在驾驶员坐姿保持端正的情况下,将人体模型上的H点约束在车辆座椅R点上、左脚踵点约束在离合踏板设计踵点上、左脚踏点约束在离合踏板平面上、右脚踵点约束在加速踏板设计踵点上、右脚踏点约束在加速踏板平面上、躯干角设置为座椅靠背倾斜角、将双手与方向盘的3、9点方向约束、将双手抓握姿态设置为轻抓握姿态、将人体视线设置为正前下方6度,构成驾驶状态下的第二约束。
在确定好人体模型参考点以及车辆参考点后,将人体模型上H点约束在座椅行程框围成的平面内,构成驾驶状态下的第一约束关系,第一约束关系定义完成后,通过姿态计算(Posture Calculation)模块计算模拟驾驶员的中性参考姿态。
在RAMSIS软件中,通过选中侧向倾斜(Tilt Sideways)和长轴旋转(Long AxisRotation),使驾驶员坐姿保持端正,将人体模型上的H点约束在车辆座椅R点上、左脚踵点约束在离合踏板设计踵点上、左脚踏点约束在离合踏板平面上、右脚踵点约束在加速踏板设计踵点上、右脚踏点约束在加速踏板平面上、躯干角设置为座椅靠背倾斜角、将双手与方向盘的3、9点方向约束、将双手抓握姿态设置为轻抓握姿态、将人体视线设置为正前下方6度,构成驾驶状态下的第二约束。
本实施例中,在确定人体模型参考点及车辆参考点后,利用RAMSIS软件建立人体模型参考点与车辆参考点间的约束,并通过姿态计算模块模拟驾驶员的中性参考姿态以及正常驾驶姿态,基于计算机软件实现了驾驶室姿态舒适性的客观评价。
在一个实施例中,如图4所示,上述驾驶室姿态舒适性评价方法还包括:
S500:构建不同性别驾驶员的人体模型,建立各人体模型与环境模型在换档状态下的约束关系;
S600:基于换档状态下的约束关系,模拟各驾驶员在换档前的初始驾驶姿态;
S700:将各人体模型固定在相应的初始驾驶姿态位置上,调整换档状态下的约束关系,获取各驾驶员的换档姿态;
S800:通过计算获取各驾驶员在相应换档姿态下的驾驶室姿态舒适性评价结果。
换档是驾驶员在驾驶过程中频繁操作的动作,换档操作的舒适度会直接影响驾驶员的操作感受,因此在进行人机布置时也需考虑到驾驶员在换档时的姿态舒适性。由于人们的驾驶习惯通常是上车以后根据方向盘及踏板位置,调节座椅找到舒适驾驶位置,驾驶过程中一般不会再次调节座椅位置,因此首先确定驾驶员在换档前的初始驾驶姿态,换档各动作在此初始驾驶姿态的基础上通过躯干及手臂的活动完成。
首先建立一组不同性别的人体模型,然后根据踏板模块、座椅模块、转向模块、肘靠模块等关键要素建立约束条件,确定各人体初始驾驶姿态对应的位置。接着将人体固定在初始驾驶姿态位置上,变化约束条件,得到各驾驶员的换档姿态,最后通过计算获取各驾驶员在相应换档姿态下的驾驶室姿态舒适性评价结果。
本实施例中,建立一组不同性别的人体模型,基于换档状态下的约束关系,模拟各驾驶员在换档前的初始驾驶姿态,将各人体模型固定在初始驾驶姿态位置上,变化约束条件,得到各驾驶员的换档姿态,通过计算模拟各驾驶员在相应换档姿态下的驾驶室姿态舒适性评价结果,实现了可靠的驾驶室姿态舒适性评价。
在一个实施例中,基于换档状态下的约束关系,模拟各驾驶员在换档前的初始驾驶姿态,包括:
取消人体模型上H点的约束,确定人体模型上H点在换档状态下的位置;
固定人体模型上H点在换档状态下的位置,通过计算模拟各驾驶员在换档前的初始驾驶姿态。
在构建换档姿态环境及约束时,首先在动作(Motion)模块下的任务编辑器(TaskEditor)中去活H点固定约束,具体是点击固定(Fixation)标签,双击H点固定约束的状态激活态(Active),使其状态转变为非激活状态(Inactive)。计算姿态,观察H点位置的变化。然后点击固定(Fixation)标签,点击H点约束行,点击更新到当前状态(Update to currentposition)更新H点坐标,双击其状态非激活态(Inactive),使其状态再次转变为激活态(Active)。计算姿态,得到驾驶员在换档前的初始驾驶姿态。
本实施例中,通过在RAMSIS软件的任务编辑器(Task Editor)中去活H点固定约束,确定人体模型上H点在换档状态下的位置,通过固定H点在换档状态下的位置,计算模拟各驾驶员在换档前的初始驾驶姿态,从而实现了可靠的驾驶室姿态舒适性评价。
在一个实施例中,将各人体模型固定在相应的初始驾驶姿态位置上,调整换档状态下的约束关系,获取各驾驶员的换档姿态,包括:
将各人体模型上H点约束在初始驾驶姿态的H点上;
在人体模型上左手仍与方向盘约束的情况下,将人体模型上右手手掌约束在换档手柄中心点。
在计算分析换档姿态的舒适性时,首先调整约束,去活目标(Target)类型约束握点右手R中心抓取(RCENTERGRASPING),定义Target类型约束握点右手抓握换档手柄最上点。在Direction中定义右手手掌方向约束,选择右手手掌,选择双法线(Binormal)坐标轴,选中右手(Hand-r)约束,点击编辑方向(Edit Direction),输入方向(0,0,1),使手背向上,从而计算换档姿态。
本实施例中,通过将各人体模型上的H点约束在初始驾驶姿态的H点上,在人体模型上左手仍与方向盘约束的情况下,将人体模型右手手掌约束在换档手柄中心点,基于计算机软件实现了驾驶室姿态舒适性的客观评价。
为详细说明本申请驾驶室姿态舒适性评价的技术方案,下面将采用具体应用实例并结合图5说明整个处理过程,其具体包括以下步骤:
1、驾驶室姿态模型自定义人体尺寸。用户在人体尺寸编辑器(BodyBuilder)中新建人口细分(Population Segment)窗口,输入国别:中国、年龄:18-60、参考年份:2020、性别:男;终端102获取用户自定义的国家、年龄区间、参考年份以及性别的具体参数。接着用户在BodyBuilder中类型学(Typology)模块下的控制测量(Control Measurements)选项中,以输入百分位或数值的方式定义身高、坐高和腰围三个关键尺寸。并设置足模型:GINO、手模型:5-Finger Hand,最后保存设定的人体尺寸,终端102从而获取用户自定义的人体尺寸。
2、建立人体模型。用户在RAMSIS软件的人体模型(Manikin)模块下,分别设置人体模型参数和显示状态;然后在体模型创建(Creat Manikin)模块下创建驾驶员人体模型,在身体模型栏下选择男性、在手模型栏下选择五指、在足模型栏下选择GINO鞋模型;最后在数据载入(Load Data)模块下,载入人体尺寸和皮肤点文件,将数据赋予当前人体模型,从而使终端102基于人体尺寸构建驾驶员的人体模型。
3、构建驾驶姿态下的评价环境及建立约束。具体包括:
a)、通过分解驾乘姿态,识别驾乘姿态的关键要素为踏板模块、座椅模块、转向模块、肘靠模块等。根据驾乘姿态的关键要素,结合商用车车身人机布置标准,确立26项分析指标以及相关硬点尺寸。将硬点尺寸作为建模参数,构建驾驶室的环境模型,通过参数化硬点尺寸,在调节相关硬点尺寸的同时,环境模型会随之自动调整。
b)、基于人体模型,确定人体模型参考点为人体模型上H点、左脚踵点、左脚踏点、右脚踵点、右脚踏点、左手握点、右手握点以及眼点;基于环境模型确定车辆参考点为座椅R点、离合踏板设计踵点、离合踏板踏点、加速踏板设计踵点、加速踏板踏点、方向盘左握点以及方向盘右握点。
c)、在确定好人体模型参考点以及车辆参考点后,通过RAMSIS中的目标(Targets)定义约束类型,将人体模型上H点约束在座椅行程框围成的平面内,构成驾驶状态下的第一约束关系,基于第一约束关系计算模拟驾驶员的中性参考姿态。
d)、通过选中侧向倾斜(Tilt Sideways)和长轴旋转(Long Axis Rotation),使驾驶员坐姿保持端正,并在抓取模式(Grasping Mode)中选择左、右手的抓握姿态均为轻抓握,在方向(Direction)选项卡中定义Direction类型约束,选择人体模型的视线,编辑方向为正前下方6度。在动作(Motion)模块下的任务编辑器(Task Editor)中固定H点位置,在固定(Fixation)选项卡中定义Fixation类型约束,选择人体模型的H点。此时为该驾驶员在当前环境下,实际最有可能的正常驾驶姿态。
4、RAMSIS软件计算分析驾驶姿态下的舒适性,输出分析结果。通过RAMSIS软件分析(Analysis)模块下的身体参考点复制(Copy Body Point)选项栏,在身体模型上的H点位置生成CATIA点。在皮肤点计算(Calculate Skin)模块下的DMU(运动模拟分析设计)中生成当前人体CATIA包络面,在动作(Motion)模块下的姿态计算(Posture Cauculation)中计算得到中性参考姿态。在分析(Analysis)模块下的不舒适性评价(Discomfort Assessment)下获取驾驶员身体各个部位以及总体的舒适性评价结果。
5、换档姿态模型建立不同性别人体模型。采用RAMSIS软件构建不同性别驾驶员的人体模型,建立各人体模型与环境模型在换档状态下的约束关系。
6、构建换档姿态下的评价环境及建立约束。首先在动作(Motion)模块下的任务编辑器(Task Editor)中去活H点固定约束,具体是点击固定(Fixation)标签,双击H点固定约束的状态激活态(Active),使其状态转变为非激活状态(Inactive)。计算姿态,观察H点位置的变化。然后点击固定(Fixation)标签,点击H点约束行,点击更新到当前状态(Updateto current position)更新H点坐标,双击其状态非激活态(Inactive),使其状态再次转变为激活态(Active)。计算姿态,得到驾驶员在换档前的初始驾驶姿态。
7、RAMSIS软件计算分析换档姿态下的舒适性。将各人体模型固定在相应的初始驾驶姿态位置上,调整换档状态下的约束关系,获取各驾驶员的换档姿态。首先调整约束,去活目标(Target)类型约束握点右手R中心抓取(RCENTERGRASPING),定义Target类型约束握点右手抓握换档手柄最上点。在Direction中定义右手手掌方向约束,选择右手手掌,选择双法线(Binormal)坐标轴,选中右手(Hand-r)约束,点击编辑方向(Edit Direction),输入方向(0,0,1),使手背向上,从而计算换档姿态。
8、输出分析结果、保存数据。通过计算获取各驾驶员在相应换档姿态下的驾驶室姿态舒适性评价结果,输出最终的分析结果并保存数据。
应该理解的是,虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于驾驶室姿态舒适性评价方法的发明构思,如图6所示,本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的驾驶室姿态舒适性评价方法的驾驶室姿态舒适性评价装置。装置包括:
人体模型构建模块601,用于获取用户自定义的人体尺寸,基于人体尺寸构建驾驶员的人体模型;
环境模型构建模块602,用于识别驾乘姿态的关键要素,根据关键要素构建驾驶室的环境模型;
驾驶姿态模拟模块603,用于建立人体模型与环境模型在驾驶状态下的约束关系,基于驾驶状态下的约束关系,模拟驾驶员的驾驶姿态;
评价结果获取模块604,用于通过计算获取驾驶员在驾驶姿态下的驾驶室姿态舒适性评价结果。
上述驾驶室姿态舒适性评价装置,获取用户自定义的人体尺寸,基于人体尺寸构建驾驶员的人体模型;识别驾乘姿态的关键要素,根据关键要素构建驾驶室的环境模型;建立人体模型与环境模型在驾驶状态下的约束关系,基于驾驶状态下的约束关系,模拟驾驶员的驾驶姿态;通过计算获取驾驶员在驾驶姿态下的驾驶室姿态舒适性评价结果。整个驾驶室姿态舒适性评价过程,根据用户自定义的人体尺寸,构建参数化的人体模型,选取关键要素构建具备有效分析指标的环境模型,基于人体模型与环境模型间的约束关系,模拟驾驶姿态、并计算该驾驶姿态下舒适性的客观评价结果,实现了对驾驶室姿态舒适性的客观评价。
在其中一个实施例中,环境模型构建模块602还用于对人体驾乘姿态进行分解,根据分解结果识别驾乘姿态的关键要素;根据关键要素确立车身的硬点尺寸,通过参数化硬点尺寸,构建驾驶室的环境模型。
在其中一个实施例中,驾驶姿态模拟模块603还用于基于人体模型确定人体模型参考点,基于环境模型确定车辆参考点;建立人体模型参考点与车辆参考点在驾驶状态下的第一约束关系以及第二约束关系;基于第一约束关系,通过计算模拟驾驶员的中性参考姿态;基于第二约束关系,通过计算模拟驾驶员的正常驾驶姿态。
在其中一个实施例中,驾驶姿态模拟模块603还用于将人体模型上H点约束在座椅行程框围成的平面内,构成驾驶状态下的第一约束关系;在驾驶员坐姿保持端正的情况下,将人体模型上的H点约束在车辆座椅R点上、左脚踵点约束在离合踏板设计踵点上、左脚踏点约束在离合踏板平面上、右脚踵点约束在加速踏板设计踵点上、右脚踏点约束在加速踏板平面上、躯干角设置为座椅靠背倾斜角、将双手与方向盘的3、9点方向约束、将双手抓握姿态设置为轻抓握姿态、将人体视线设置为正前下方6度,构成驾驶状态下的第二约束。
在其中一个实施例中,人体模型构建模块601还用于构建不同性别驾驶员的人体模型,建立各人体模型与环境模型在换档状态下的约束关系;基于换档状态下的约束关系,模拟各驾驶员在换档前的初始驾驶姿态;将各人体模型固定在相应的初始驾驶姿态位置上,调整换档状态下的约束关系,获取各驾驶员的换档姿态;通过计算获取各驾驶员在相应换档姿态下的驾驶室姿态舒适性评价结果。
在其中一个实施例中,驾驶姿态模拟模块603还用于取消人体模型上H点的约束,确定人体模型上H点在换档状态下的位置;固定人体模型上H点在换档状态下的位置,通过计算模拟各驾驶员在换档前的初始驾驶姿态。
在其中一个实施例中,驾驶姿态模拟模块603还用于将各人体模型上H点约束在初始驾驶姿态的H点上;在人体模型上左手仍与方向盘约束的情况下,将人体模型上右手手掌约束在换档手柄中心点。
上述驾驶室姿态舒适性评价装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是终端,其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口、通信接口、显示单元和输入装置。其中,处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接,通信接口、显示单元和输入装置通过输入/输出接口连接到系统总线。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信,无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种驾驶室姿态舒适性评价方法。该计算机设备的显示单元用于形成视觉可见的画面,可以是显示屏、投影装置或虚拟现实成像装置。显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解,图7中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现以下步骤:
获取用户自定义的人体尺寸,基于人体尺寸构建驾驶员的人体模型;
识别驾乘姿态的关键要素,根据关键要素构建驾驶室的环境模型;
建立人体模型与环境模型在驾驶状态下的约束关系,基于驾驶状态下的约束关系,模拟驾驶员的驾驶姿态;
通过计算获取驾驶员在驾驶姿态下的驾驶室姿态舒适性评价结果。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:对人体驾乘姿态进行分解,根据分解结果识别驾乘姿态的关键要素;根据关键要素确立车身的硬点尺寸,通过参数化硬点尺寸,构建驾驶室的环境模型。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:基于人体模型确定人体模型参考点,基于环境模型确定车辆参考点;建立人体模型参考点与车辆参考点在驾驶状态下的第一约束关系以及第二约束关系;基于第一约束关系,通过计算模拟驾驶员的中性参考姿态;基于第二约束关系,通过计算模拟驾驶员的正常驾驶姿态。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:将人体模型上H点约束在座椅行程框围成的平面内,构成驾驶状态下的第一约束关系;在驾驶员坐姿保持端正的情况下,将人体模型上的H点约束在车辆座椅R点上、左脚踵点约束在离合踏板设计踵点上、左脚踏点约束在离合踏板平面上、右脚踵点约束在加速踏板设计踵点上、右脚踏点约束在加速踏板平面上、躯干角设置为座椅靠背倾斜角、将双手与方向盘的3、9点方向约束、将双手抓握姿态设置为轻抓握姿态、将人体视线设置为正前下方6度,构成驾驶状态下的第二约束。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:构建不同性别驾驶员的人体模型,建立各人体模型与环境模型在换档状态下的约束关系;基于换档状态下的约束关系,模拟各驾驶员在换档前的初始驾驶姿态;将各人体模型固定在相应的初始驾驶姿态位置上,调整换档状态下的约束关系,获取各驾驶员的换档姿态;通过计算获取各驾驶员在相应换档姿态下的驾驶室姿态舒适性评价结果。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:取消人体模型上H点的约束,确定人体模型上H点在换档状态下的位置;固定人体模型上H点在换档状态下的位置,通过计算模拟各驾驶员在换档前的初始驾驶姿态。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:将各人体模型上H点约束在初始驾驶姿态的H点上;在人体模型上左手仍与方向盘约束的情况下,将人体模型上右手手掌约束在换档手柄中心点。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
获取用户自定义的人体尺寸,基于人体尺寸构建驾驶员的人体模型;
识别驾乘姿态的关键要素,根据关键要素构建驾驶室的环境模型;
建立人体模型与环境模型在驾驶状态下的约束关系,基于驾驶状态下的约束关系,模拟驾驶员的驾驶姿态;
通过计算获取驾驶员在驾驶姿态下的驾驶室姿态舒适性评价结果。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:对人体驾乘姿态进行分解,根据分解结果识别驾乘姿态的关键要素;根据关键要素确立车身的硬点尺寸,通过参数化硬点尺寸,构建驾驶室的环境模型。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:基于人体模型确定人体模型参考点,基于环境模型确定车辆参考点;建立人体模型参考点与车辆参考点在驾驶状态下的第一约束关系以及第二约束关系;基于第一约束关系,通过计算模拟驾驶员的中性参考姿态;基于第二约束关系,通过计算模拟驾驶员的正常驾驶姿态。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:将人体模型上H点约束在座椅行程框围成的平面内,构成驾驶状态下的第一约束关系;在驾驶员坐姿保持端正的情况下,将人体模型上的H点约束在车辆座椅R点上、左脚踵点约束在离合踏板设计踵点上、左脚踏点约束在离合踏板平面上、右脚踵点约束在加速踏板设计踵点上、右脚踏点约束在加速踏板平面上、躯干角设
置为座椅靠背倾斜角、将双手与方向盘的3、9点方向约束、将双手抓握姿态设5置为轻抓握姿态、将人体视线设置为正前下方6度,构成驾驶状态下的第二约束。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:构建不同性别驾驶员的人体模型,建立各人体模型与环境模型在换档状态下的约束关系;
基于换档状态下的约束关系,模拟各驾驶员在换档前的初始驾驶姿态;将各人0体模型固定在相应的初始驾驶姿态位置上,调整换档状态下的约束关系,获取各驾驶员的换档姿态;通过计算获取各驾驶员在相应换档姿态下的驾驶室姿态舒适性评价结果。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:取消人体模型上H点的约束,确定人体模型上H点在换档状态下的位置;固定人体模型5上H点在换档状态下的位置,通过计算模拟各驾驶员在换档前的初始驾驶姿态。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:将各人体模型上H点约束在初始驾驶姿态的H点上;在人体模型上左手仍与方向盘约束的情况下,将人体模型上右手手掌约束在换档手柄中心点。
在一个实施例中,提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算0机程序被处理器执行时实现以下步骤:
获取用户自定义的人体尺寸,基于人体尺寸构建驾驶员的人体模型;
识别驾乘姿态的关键要素,根据关键要素构建驾驶室的环境模型;
建立人体模型与环境模型在驾驶状态下的约束关系,基于驾驶状态下的约束关系,模拟驾驶员的驾驶姿态;
5通过计算获取驾驶员在驾驶姿态下的驾驶室姿态舒适性评价结果。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:对人体驾乘姿态进行分解,根据分解结果识别驾乘姿态的关键要素;根据关键要素确立车身的硬点尺寸,通过参数化硬点尺寸,构建驾驶室的环境模型。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:基于人体模型确定人体模型参考点,基于环境模型确定车辆参考点;建立人体模型参考点与车辆参考点在驾驶状态下的第一约束关系以及第二约束关系;基于第一约束关系,通过计算模拟驾驶员的中性参考姿态;基于第二约束关系,通过计算模拟驾驶员的正常驾驶姿态。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:将人体模型上H点约束在座椅行程框围成的平面内,构成驾驶状态下的第一约束关系;在驾驶员坐姿保持端正的情况下,将人体模型上的H点约束在车辆座椅R点上、左脚踵点约束在离合踏板设计踵点上、左脚踏点约束在离合踏板平面上、右脚踵点约束在加速踏板设计踵点上、右脚踏点约束在加速踏板平面上、躯干角设置为座椅靠背倾斜角、将双手与方向盘的3、9点方向约束、将双手抓握姿态设置为轻抓握姿态、将人体视线设置为正前下方6度,构成驾驶状态下的第二约束。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:构建不同性别驾驶员的人体模型,建立各人体模型与环境模型在换档状态下的约束关系;基于换档状态下的约束关系,模拟各驾驶员在换档前的初始驾驶姿态;将各人体模型固定在相应的初始驾驶姿态位置上,调整换档状态下的约束关系,获取各驾驶员的换档姿态;通过计算获取各驾驶员在相应换档姿态下的驾驶室姿态舒适性评价结果。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:取消人体模型上H点的约束,确定人体模型上H点在换档状态下的位置;固定人体模型上H点在换档状态下的位置,通过计算模拟各驾驶员在换档前的初始驾驶姿态。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:将各人体模型上H点约束在初始驾驶姿态的H点上;在人体模型上左手仍与方向盘约束的情况下,将人体模型上右手手掌约束在换档手柄中心点。
需要说明的是,本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等),均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据,且相关数据的收集、使用和处理需要遵守相关国家和地区的相关法律法规和标准。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory,MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory,FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory,PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory,DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等,不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等,不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种驾驶室姿态舒适性评价方法,其特征在于,所述方法包括:
获取用户自定义的人体尺寸,基于所述人体尺寸构建驾驶员的人体模型;
识别驾乘姿态的关键要素,根据所述关键要素构建驾驶室的环境模型;
建立所述人体模型与所述环境模型在驾驶状态下的约束关系,基于所述驾驶状态下的约束关系,模拟所述驾驶员的驾驶姿态;
通过计算获取所述驾驶员在所述驾驶姿态下的驾驶室姿态舒适性评价结果。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述识别驾乘姿态的关键要素,根据所述关键要素构建驾驶室的环境模型,包括:
对人体驾乘姿态进行分解,根据分解结果识别所述驾乘姿态的关键要素;
根据所述关键要素确立车身的硬点尺寸,通过参数化所述硬点尺寸,构建所述驾驶室的环境模型。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述建立所述人体模型与所述环境模型在驾驶状态下的约束关系,基于所述驾驶状态下的约束关系,模拟所述驾驶员的驾驶姿态,包括:
基于所述人体模型确定人体模型参考点,基于所述环境模型确定车辆参考点;
建立所述人体模型参考点与所述车辆参考点在所述驾驶状态下的第一约束关系以及第二约束关系;
基于所述第一约束关系,通过计算模拟所述驾驶员的中性参考姿态;
基于所述第二约束关系,通过计算模拟所述驾驶员的正常驾驶姿态。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述建立所述人体元素与所述几何元素在所述驾驶状态下的第一约束关系以及第二约束关系,包括:
将所述人体模型上H点约束在座椅行程框围成的平面内,构成所述驾驶状态下的第一约束关系;
在所述驾驶员坐姿保持端正的情况下,将人体模型上的H点约束在车辆座椅R点上、左脚踵点约束在离合踏板设计踵点上、左脚踏点约束在离合踏板平面上、右脚踵点约束在加速踏板设计踵点上、右脚踏点约束在加速踏板平面上、躯干角设置为座椅靠背倾斜角、将双手与方向盘的3、9点方向约束、将双手抓握姿态设置为轻抓握姿态、将人体视线设置为正前下方6度,构成所述驾驶状态下的第二约束。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
构建不同性别驾驶员的人体模型,建立各人体模型与所述环境模型在换档状态下的约束关系;
基于所述换档状态下的约束关系,模拟各驾驶员在换档前的初始驾驶姿态;
将各人体模型固定在相应的初始驾驶姿态位置上,调整所述换档状态下的约束关系,获取所述各驾驶员的换档姿态;
通过计算获取所述各驾驶员在相应换档姿态下的驾驶室姿态舒适性评价结果。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述基于所述换档状态下的约束关系,模拟各驾驶员在换档前的初始驾驶姿态,包括:
取消所述人体模型上H点的约束,确定所述人体模型上H点在所述换档状态下的位置;
固定所述人体模型上H点在所述换档状态下的位置,通过计算模拟各驾驶员在换档前的初始驾驶姿态。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述将各人体模型固定在相应的初始驾驶姿态位置上,调整所述换档状态下的约束关系,获取所述各驾驶员的换档姿态,包括:
将所述各人体模型上H点约束在所述初始驾驶姿态的H点上;
在所述人体模型上左手仍与方向盘约束的情况下,将所述人体模型上右手手掌约束在换档手柄中心点。
8.一种驾驶室姿态舒适性评价装置,其特征在于,所述装置包括:
人体模型构建模块,用于获取用户自定义的人体尺寸,基于所述人体尺寸构建驾驶员的人体模型;
环境模型构建模块,用于识别驾乘姿态的关键要素,根据所述关键要素构建驾驶室的环境模型;
驾驶姿态模拟模块,用于建立所述人体模型与所述环境模型在驾驶状态下的约束关系,基于所述驾驶状态下的约束关系,模拟所述驾驶员的驾驶姿态;
评价结果获取模块,用于通过计算获取所述驾驶员在所述驾驶姿态下的驾驶室姿态舒适性评价结果。
9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
Priority Applications (1)
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CN202310020081.0A CN116305780A (zh) | 2023-01-06 | 2023-01-06 | 驾驶室姿态舒适性评价方法、装置和计算机设备 |
Applications Claiming Priority (1)
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2023
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