智能车辆人机工程

本书在介绍面向车辆领域人机工程的设计和试验基础 上，突出呈现了智能、网联、共享等新模式下以及AI、5G 等技术的发展应用给人机工程带来的颠覆性变化，包括智 能车辆人机界面与人机交互、智能车辆与行人交互、人机 共驾试验等内容，并论述智能车辆人机系统的安全性。 本书的主题“智能车辆人机工程”是车辆智能化发展 大潮之下，对人机工程理论与实践带来的更高的挑战和提 升。

袁泉博士，清华大学车辆与运载学院高级工程师，华盛顿大学研修学者，主讲《人机工程学》。研究方向为交通安全与事故分析、智能车辆、汽车人机工程。

第1章 概述 引言 1.1 人机工程的发展 1.1.1 人机工程的发展简史 1.1.2 人机工程在我国的发展 1.1.3 人机工程的未来 1.2 自动驾驶与人机工程 1.2.1 自动驾驶车辆概述 1.2.2 自动驾驶车辆的人机关系 1.2.3 自动驾驶车辆人机工程设计 1.3 汽车“新四化”与人机工程 1.3.1 汽车“新四化”的提出 1.3.2 汽车电动化与人机工程 1.3.3 汽车智能化与人机工程 1.3.4 汽车网联化与人机工程 1.3.5 汽车共享化与人机工程 1.4 现代交通与人机工程 1.4.1 交通人机工程 1.4.2 人机工程在道路交通领域的应用 1.4.3 人机工程在轨道交通领域的应用 1.4.4 人机工程在航空运输领域的应用 1.4.5 人机工程在水路运输领域的应用 1.5 先进技术与人机工程 1.5.1 人工智能与人机工程 1.5.2 大数据与人机工程 1.5.35 G通信与人机工程 1.5.4 脑机接口与人机工程 参考文献 第2章 人机工程基础 引言 2.1 人机工程的基本概念 2.1.1 人机工程学的定义 2.1.2 人机工程学的研究内容 2.1.3 人机工程的基本概念 2.2 人机工程的研究方法 2.3 人体的机能特性 2.3.1 人的感知觉 2.3.2 视觉特性 2.3.3 听觉特性 2.3.4 皮肤感觉特性 2.3.5 生物力学特性 2.4 人机界面： 显示装置设计 2.4.1 显示装置 2.4.2 仪表板设计 2.4.3 听觉信息传递装置设计 2.5 人机界面： 操纵装置设计 2.5.1 操纵装置 2.5.2 操纵装置设计 2.5.3 典型车辆操纵装置设计 2.6 人机系统的空间与环境设计 2.6.1 作业空间范围设计 2.6.2 作业空间布置设计 2.6.3 环境设计 本章涉及的标准 参考文献 第3章 智能车辆人机界面设计 引言 3.1 智能车辆人机系统 3.1.1 人机系统概述 3.1.2 车辆人机系统组成及设计内容 3.1.3 智能车辆人机系统示例——Tesla Model 3 3.2 智能车辆人机界面 3.2.1 人机界面设计内容 3.2.2 人机界面设计原则 3.2.3 人机界面设计流程 3.2.4 智能车辆HUD平视显示界面设计 3.3 智能车辆人机交互 3.3.1 智能车辆人机控制方案 3.3.2 新实体媒介交互方案 3.3.3 智能车辆个性化交互方案 3.3.4 多通道融合交互方案 3.4 智能车辆人机系统设计 3.4.1 人机系统设计的概念 3.4.2 智能车辆人机工程设计原则 参考文献 第4章 智能车辆与行人交互设计 引言 4.1 人工智能与感知基础 4.1.1 人工智能概述 4.1.2 人工智能的感知识别 4.2 智能车辆对行人的感知 4.2.1 数据来源 4.2.2 感知方法 4.2.3 行人特征算子 4.2.4 行人感知检测数据库 4.3 智能车辆的外界显示界面 4.3.1 设计背景 4.3.2 设计目标 4.3.3 设计方向 4.4 智能车辆与行人的交互 4.4.1 行人意图识别 4.4.2 轨迹预测 4.4.3 碰撞风险评估 4.4.4 路径规划 参考文献 第5章 车路协同系统人机交互设计 引言 5.1 驾驶模拟平台 5.1.1 驾驶模拟平台概述及发展历程 5.1.2 驾驶模拟器组成结构 5.1.3 驾驶模拟器在交通中的应用 5.2 驾驶人生心理参数采集设备概述 5.2.1 眼动仪组成及应用 5.2.2 脑电仪组成及应用 5.2.3 心电仪组成及应用 5.3 车路协同人机交互系统实验设计方法 5.3.1 车路协同实验平台设计 5.3.2 车路协同系统人机交互终端设计 5.3.3 实验场景设计 5.3.4 实验因素及水平 5.3.5 实验过程设计 5.4 车路协同人机交互环境下的视觉特性 5.4.1 车路协同环境下的驾驶人视觉特性 5.4.2 车路协同人机交互环境下视觉指标体系 5.4.3 基于AttenD算法的车路协同环境下视觉分心判别 5.5 车路协同人机交互环境下的行为服从度 5.5.1 车路协同环境下的驾驶行为特性 5.5.2 车路协同系统环境驾驶行为影响判别 5.5.3 车路协同系统行为服从度 参考文献 第6章 智能车辆拟人化驾驶 引言 6.1 拟人化驾驶相关概念 6.1.1 拟人化驾驶概述 6.1.2 拟人化驾驶程度分级 6.1.3 拟人化驾驶研究内容 6.2 拟人化驾驶行为 6.2.1 驾驶行为 6.2.2 驾驶情绪 6.2.3 融合驾驶行为的驾驶情绪研究 6.2.4 驾驶决策 6.3 驾驶人特性的学习 6.3.1 生理特性 6.3.2 面部特性 6.3.3 驾驶行为特性 6.3.4 多源信息融合 6.4 拟人化驾驶的决策与控制 6.4.1 拟人化驾驶系统的架构 6.4.2 拟人化驾驶自主决策系统 6.4.3 拟人化驾驶控制执行系统 6.5 拟人化驾驶的人机交互应用 6.5.1