1. 車企發(fā)展與數(shù)字化轉(zhuǎn)型
隨著數(shù)字化時(shí)代的到來(lái),科技的進(jìn)步推動(dòng)著整個(gè)社會(huì)向數(shù)字化、智能化的方向發(fā)展。時(shí)至今日數(shù)字化已經(jīng)深入到我們的日常生活與工作場(chǎng)景中,這也激活了市場(chǎng)擁抱變化的熱情,促使各行業(yè)也衍生出了新生態(tài)、新模式、新產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)和新體驗(yàn),這也要求企業(yè)必須迎接更多的新機(jī)遇和新挑戰(zhàn)。新一代電子信息技術(shù)的入局,對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了深刻的影響,從機(jī)電到智能網(wǎng)聯(lián),已發(fā)展成為多學(xué)科相互交織的網(wǎng)狀產(chǎn)業(yè)生態(tài),汽車儼然成為集人類智慧大成的科技藝術(shù)品。
在傳統(tǒng)的整車研發(fā)流程中,在人機(jī)方面依靠主觀體驗(yàn)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,主要都集中在SeatingBuck、試制車、實(shí)車等幾個(gè)階段。問(wèn)題如果發(fā)生在實(shí)物樣車階段,有一部分問(wèn)題是很難進(jìn)行修改的,比如局部設(shè)計(jì)方案可能需要大改或者被推翻,而且修模、重新開(kāi)模費(fèi)用也很高,面對(duì)研發(fā)周期、研發(fā)費(fèi)用等方面的壓力,相較于行業(yè)競(jìng)品團(tuán)隊(duì)是缺乏競(jìng)爭(zhēng)力的。但這并不是工程師能力不足的問(wèn)題,問(wèn)題的根因在于研發(fā)前期的數(shù)字樣車階段缺乏對(duì)虛擬樣機(jī)的評(píng)審能力。
團(tuán)隊(duì)缺乏新的評(píng)審方式。工程師只能通過(guò)自身的書(shū)本經(jīng)驗(yàn)、項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)、人機(jī)分析軟件等方式進(jìn)行評(píng)審驗(yàn)證,工程師很難通過(guò)平面的顯示器,準(zhǔn)確評(píng)審出在1:1的立體空間中,人在車內(nèi)外會(huì)執(zhí)行一些任務(wù)出現(xiàn)怎樣的問(wèn)題。
SeatingBuck具有滯后性。SeatingBuck具備一定的主觀評(píng)審支持能力,可以驗(yàn)證數(shù)據(jù)在某一時(shí)間點(diǎn)內(nèi)的問(wèn)題,但無(wú)法與研發(fā)數(shù)據(jù)進(jìn)度實(shí)時(shí)匹配,數(shù)據(jù)與臺(tái)架的不匹配導(dǎo)致只能支持局部評(píng)審的有效性,并不能反應(yīng)出新數(shù)據(jù)的問(wèn)題。每個(gè)車型5~6輪的評(píng)審,相對(duì)來(lái)說(shuō)驗(yàn)證是比較充分的,但缺乏與實(shí)車使用場(chǎng)景的結(jié)合,還是會(huì)遺留一部分問(wèn)題,因此在主觀評(píng)審能力上還存在一些不足,評(píng)審方式較為單一,需要其它方式進(jìn)行補(bǔ)充。
評(píng)審決策支撐不充分。由于沒(méi)有完善的主觀評(píng)審驗(yàn)證手段,且受限于研發(fā)前期沒(méi)有實(shí)車,一部分問(wèn)題在實(shí)車之前是無(wú)法進(jìn)行確認(rèn)的,導(dǎo)致在前期部分問(wèn)題缺乏支撐,無(wú)法做出有效決策。
[VR光學(xué)捕捉系統(tǒng)結(jié)合半實(shí)物臺(tái)架]
針對(duì)主機(jī)廠在人機(jī)評(píng)價(jià)中的現(xiàn)狀,北京和遠(yuǎn)通過(guò)多個(gè)項(xiàng)目的探索和積累,規(guī)劃出一套用XR技術(shù)進(jìn)行人機(jī)評(píng)審的解決方案《mHuman-XR用戶體驗(yàn)式虛擬樣機(jī)驗(yàn)證平臺(tái)》。整套方案包含動(dòng)捕XR顯示系統(tǒng)、主觀人機(jī)驗(yàn)證系統(tǒng)、客觀人機(jī)分析系統(tǒng)、柔性人機(jī)臺(tái)架系統(tǒng)等四個(gè)部分??芍С盅邪l(fā)流程前期的數(shù)據(jù)階段,幫助用戶建設(shè)虛擬樣機(jī)的評(píng)審能力,開(kāi)展人機(jī)相關(guān)的主客觀評(píng)審驗(yàn)證,補(bǔ)足現(xiàn)有的驗(yàn)證手段,可適配于多種在研車型,輔助業(yè)務(wù)部門的前期評(píng)審決策。
[mHuman-XR 方案架構(gòu)]
動(dòng)捕及顯示系統(tǒng):由光學(xué)定位攝像頭、光學(xué)全身動(dòng)捕系統(tǒng)、光學(xué)動(dòng)捕手套、高清VR/XR頭顯、無(wú)線VR頭顯組成。XR頭顯作為1:1虛擬環(huán)境的硬件顯示載體,光學(xué)系統(tǒng)負(fù)責(zé)將真實(shí)人體姿態(tài)動(dòng)作賦給虛擬人體,以進(jìn)行整車人機(jī)的驗(yàn)證。
主觀人機(jī)驗(yàn)證系統(tǒng):由TechViz虛擬樣車評(píng)審軟件、工程師目前使用的主流工程或工業(yè)設(shè)計(jì)軟件組成??梢詫?shí)現(xiàn)全身動(dòng)捕數(shù)據(jù)的處理、XR立體模型和環(huán)境的顯示等。
客觀人機(jī)分析系統(tǒng):由和遠(yuǎn)自研的mHuman插件、結(jié)合專業(yè)的人機(jī)分析軟件如DELMIA和Haption物理仿真插件??梢詫⒅饔^人機(jī)驗(yàn)證記錄的人體動(dòng)作,導(dǎo)入專業(yè)的人機(jī)分析軟件進(jìn)行可視、可達(dá)性和疲勞度分析。
柔性臺(tái)架系統(tǒng):主要由可升降底盤、可調(diào)節(jié)方向盤、可調(diào)節(jié)三踏板、可調(diào)節(jié)歇腳板、可調(diào)節(jié)座椅、HMI大屏懸掛裝置等組成,可以根據(jù)車型數(shù)據(jù)自動(dòng)調(diào)節(jié)到指定車型尺寸,并對(duì)齊R點(diǎn)。
[mHuman-XR 建設(shè)方案效果圖]
mHuman可驗(yàn)證評(píng)審的人機(jī)業(yè)務(wù)場(chǎng)景包含:人機(jī)視野、駕乘空間、操作方便性、乘降性、儲(chǔ)物空間等,滿足可視、可達(dá)、可操作、疲勞度等多種驗(yàn)證能力。?
[mHuman-XR 整車人機(jī)評(píng)價(jià)內(nèi)容]
可支持絕大多數(shù)主流設(shè)計(jì)軟件,如CATIA V5、VRED、DELTAGEN、3DEXPERIENCE等,設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)不需要執(zhí)行導(dǎo)出導(dǎo)入等動(dòng)作,可在原軟件下直接投射出立體效果。XR結(jié)合業(yè)務(wù)進(jìn)行驗(yàn)證的環(huán)節(jié),可應(yīng)用在研發(fā)前期,可以不必等到Seatingbuck才做主觀人機(jī)驗(yàn)證,并且不受車型的限制,只要有車輛的工程數(shù)據(jù),即可進(jìn)行XR體驗(yàn)驗(yàn)證。
針對(duì)整車人機(jī)評(píng)價(jià),需新增XR驗(yàn)證評(píng)審流程,XR相關(guān)的評(píng)審內(nèi)容,可根據(jù)業(yè)務(wù)需求,設(shè)計(jì)6-10個(gè)輪次的驗(yàn)證,有效解決缺乏評(píng)審驗(yàn)證手段、受限于現(xiàn)有的研發(fā)流程、在前期無(wú)法支撐決策等問(wèn)題。
[基于業(yè)務(wù)流程的XR驗(yàn)證評(píng)審節(jié)點(diǎn)]
未來(lái)可在此平臺(tái)的基礎(chǔ)上,擴(kuò)展動(dòng)態(tài)模擬駕駛功能,可以在動(dòng)態(tài)的環(huán)境進(jìn)行人機(jī)驗(yàn)證,包括動(dòng)態(tài)駕駛狀態(tài)下的視野評(píng)審、HMI交互驗(yàn)證等。也可結(jié)合心電、腦電等設(shè)備,配合XR頭顯中的眼動(dòng)分析功能,對(duì)駕駛員喜好、HMI心理負(fù)荷驗(yàn)證、車內(nèi)設(shè)計(jì)對(duì)駕駛員分心的影響等進(jìn)行分析。