[发明专利]一种面向驾驶工效设计的全风挡平视显示界面构建技术

说明书

技术领域

本发明属于人机系统设计与仿真的技术领域，涉及一种面向驾驶工效设计的全风挡平视显示界面构建技术。

背景技术

平视显示（Head Up Display，简称HUD）20世纪50年代最早是为军机开发的一项新技术，之后逐渐开始在民机和汽车上得到应用。最初开发HUD的目的是作为军机的一种简单武器系统瞄准具，随着HUD性能的不断提高和功能的不断完善，其显示的信息种类和数量也不断发生变化，旨在使驾驶员不需要低头就能够看到其驾驶操纵所需要的重要信息，从而达到降低驾驶员低头查看仪表频率、减少丧失情景意识发生可能性的目的。

典型的HUD系统主要由组合仪、投影装置、HUD计算机和HUD显示控制板等组成，平视显示界面是由HUD计算机生成、投影装置投射的并经组合仪反射的信息显示界面。平视显示界面的设计直接影响着驾驶员对HUD信息的感知和判断。

目前，HUD主要针对在航空及汽车领域相应的应用环境条件，以小视域为主，对于全风挡的HUD涉及较少，由于全风挡HUD的大视域范围的特点，在工效设计的层面，缺少支持全风挡HUD界面的工效设计的有效技术手段，难以确定全风挡HUD界面对驾驶员行为绩效的影响程度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述背景技术的不足，提供了一种面向驾驶工效设计的全风挡HUD显示界面构建技术。

本发明的技术方案是：一种面向驾驶工效设计的全风挡平视显示界面构建技术，其特征在于：包括以下步骤：

步骤A ：对全风挡HUD显示界面的驾驶工效设计需求进行分析，开展基于功能驱动的全风挡HUD显示界面驾驶工效设计需求定义；

步骤B ：根据步骤A的需求定义，针对全风挡HUD显示界面的对象，确定全风挡HUD显示界面的各类显示对象的工效设计约束；

步骤C：在满足全风挡HUD各类显示对象的工效设计约束的基础上，构建全风挡HUD显示界面的对象库，对各个显示对象的各类编码方式进行参数化设计；

步骤D：对全风挡HUD显示界面的构建方案进行工效综合评价，使全风挡HUD显示界面满足驾驶工效需求。

步骤A所述对全风挡HUD显示界面的驾驶工效设计需求进行分析，开展基于功能驱动的全风挡HUD显示界面工效设计需求定义包括以下步骤：

(1)根据全风挡HUD的设计目标，建立HUD显示界面的工效设计目标；

(2)以HUD显示界面的工效设计目标为顶层输入，按系统进行显示功能相关的信息分类和整合；

(3)求解全风挡HUD信息显示的子功能，针对HUD显示界面各个显示对象建立功能技术矩阵，明确各个显示对象的可行的编码方式。

步骤B所述根据步骤A的需求定义，针对全风挡HUD显示界面的对象，确定全风挡HUD显示界面的各类显示对象的工效设计约束包括以下步骤：

(1)针对全风挡HUD信息显示的子功能，建立HUD显示界面各显示对象位置一致性的布局约束条件，使得各类显示功能在界面相对位置关系保持一致；

(2)针对全风挡HUD信息显示的子功能，建立HUD显示界面各显示对象显示样式约束。

步骤C所述在满足全风挡HUD各类显示对象的工效设计约束的基础上，构建全风挡HUD显示界面的对象库，对各个显示对象的各类编码方式进行参数化设计包括以下步骤：

(1)构建全风挡HUD显示界面的对象库，在布局和显示样式约束范围内，对各个显示对象的各类编码方式进行参数化设计，使得各显示对象的编码方式可根据工效分析的需要进行更改，实现显示界面显示方案的快速重构；

(2)针对对象库中的各显示对象，设计各个显示对象的行为和数据接口，使得各显示对象在得到仿真数据驱动时，按照预设的行为进行信息的动态显示；

(3)生成全风挡HUD显示界面的对象代码，建立与各系统仿真模型的数据通信，实现仿真模型对显示东西的数据驱动。

步骤D所述对全风挡HUD显示界面的构建方案进行工效综合评价，使全风挡HUD显示界面满足驾驶工效需求包括以下步骤：

(1)基于显示界面的工效设计约束，确定全风挡HUD显示界面的工效评价指标集U={u1,…,ui,…,uk}和评价等级V={ v1, …, vj, …, vm}；

(2)针对评价等级的每一个等级，构造等级模糊子集后，对相应指标采用主、客观结合的评价方法，对指标集进行量化，确定各等级模糊子集的隶属度；

(3)基于主观赋权法得到模糊权重向量集W={w1,…,wi,…,wk}，确定全风挡HUD显示界面的工效评价指标的权重值；