车辆工程摇臂开关的设计

车辆工程摇臂开关的设计——感性工程学的应用程序SimonSchutte
,JorgenEklund质量和人机工程、机械工程学系,Linkoping大学,SE-58183Linkoping,瑞典2004年7月1日收到;接受于2005年2月14日摘要为了让客户满意，车辆摇臂开关的要求越来越高。先前的研究主要集中在人体工程学设计和可用性,而不是情绪和情感。本研究的目的是决定如何及在多大程度上影响感知的工程性质摇臂开关。本研究的主要目的是摇臂开关如何影响及影响感知的程度。次要目标是比较两种类型的等级量表并决定相容性的收视率。这是分别从物理和语义上用感性工程学的角度描述产品的方法。建立并确定一个模型，在对新的设计提供建议。已经看到,主观印象最深刻的鲁棒性、精度和设计受零位置、接触表面、格式、形状和摇臂开关的表面质量的强烈影响。一个七点量表建立的非常合适。感性评级是一致的。r2005年教育部博士点基金有限公司版权所有。简介在当今这个信息社会里，按钮、把手和开关是很常见的。它们用于很多场合，从简单的灯的开关到到复杂控制电脑系统的数据。尽管人们忽视了它们的存在，可它们却用于非常重场合：人机界面。人们的想法变为具体的行动。一个小错误可能导致灾难性的后果。因此，在车辆行业，像认知工效学或者技术心理学领域的研究经常用于控制的设计中如面板是为了避免错误和事故，或者仅仅是为了减轻司机的精神压力。特别是在汽车引进信息技术方面，控制单元在性能和反馈中比其他领域更加需要。在汽车设计中，控制的设计扮演着重要的角色，因为它们不仅要适合于内部设计，而且它们也需要反映它们的作用和完善制造商的形象。在这些情况下，按钮和把手的作用和设计在购买决策中有着关键影响。此外，背景也是很重要的。控制在不同的车辆上能足不同的需要，例如牢固和司机的安全比任何设计都重要。因此按钮不仅要从标准和指南要求完成的目标;而且他们的机械和电气设计以及他们的审美外观必须反映期望从消费者常常无意识的时候。Cooper和Reimann指出”设计师的技能必须被隐藏”。用户应该能够使用产品并未意识到它的存在,这达到他们的目标。对车辆的控制研究,如旋钮按钮,可以大致被分成两组：一、关注机械的设计和电气细节,二、关注审美外观和人机工程学。在真正的设计中两者缺一不可。然而，最近几个出版物处理这个问题的区域，个体产品的性能怎么影响用户主观经验。MacDonaldandLiu检查美学之间的关系、人类工程学和产品设计。KhalidandHelander做了开发链接客户情感需要产品的研究方法的实验。一个更具体沃尔沃的方法进行特殊的发展在评价汽车内饰用一种情感产品开发方法。但是，没有一种方法能给出去关于车辆控制设计的确切方法。已经有一些研究相关元素进行控制产品的性能及某些行为模式使用认知工效学的观点。例如Naborough-Hall检查颜色编码的空中交通管制。Slocumetal检查的形状编码开关和杰克处理的触觉编码按钮。其他的研究看着效率的影响与互动的使用者的精神。霍金斯,1986年的研究集中在旋钮对客户的影响和Valk通过反馈看出了触屏的效率对客户的影响。另一方面，Verhoef当测试按钮本身与按钮菜单对自动售货消费者的影响时，发现更多的主观因素。然而,上述的研究很专业而且只是对任何特定的价值有限使用和对摇臂开关的应用。特别是以前的研究符合人机工程而不是情感。一种方法可以评价情感方面的产品设计是感性工学角度。它可以将用户对产品的感觉和印象转化为具体的设计。不同于许多其他的方法,感性工学从语义描及物理性质建立数学模型在预测主观感知的新产品的概念。评感性感觉的想法和联系到按钮设已经是两个研究方面的关键。情感设计;Rydman和Sandin(2000年)和Nakatsu(2001)。因此,三个主要瑞典汽车制造商,BTIndustriesAB,SaabAutomobileAB和ScaniaAB与LinkopingUniversity合作开始一个项目关于混凝土车辆摇臂开关设计方案,用于车辆使用基于用户和客户的主观主观情感。本研究有三个目的:(一)选择相关的词和语义空间跨度表达摇臂开关”，用尽可能简单的语言解释所有相关的产品。(二）来确定摇臂开关的设计怎样被用户察觉(三)确认哪些特定的产品性能产生这些看法。此外,另一个目标给设计建议。两个次要的目的是为了帮助鉴定感性工学研究未来使用尺度:首先,评估感性工学的有效性以实现的效率,其次,检测VAS数据能否被转移到七点量表数据。2方法图1感性工程学的过程感性工程学的过程介绍如上图1.从上图可以看出，一个特定的产品需要从语义和物理两个角度来描述。这两种描述有时可以跨越，被量化的定义为向量空间(Osgoodetal.,1957)。随后，这两者的相互作用在合成阶段被分析是为了确定语义对性能的影响。当这些步骤结束之后，得出有效性测试的数据，包括结束后分析。必要时，两个向量空间更新和合成步骤继续进行。当本次更新过程的结果是可以接受的，一个可以描述语义和空间属性关联的模型就建立了。2.1选择产品领域在研究之前，产品领域先要确定。该产品的用户群、等级以及类型都要评估。因此，市场数据、专家访谈、关注团体、利益相关者等都要考虑。公司通常监控外部来源非常审慎和可以很容易地给一个域说明。2.2.跨越语义空间跨度以上述域的定义为出发点，产品从语义的角度被描述。程序从几个其他途径记录。跨域语义空间跨越空间属性域名选择综合车辆测试建立模型在这项研究中，语义空间的跨越是根据Schutte的三个标准步骤来的：1、词收集。摇臂开关是用大部分形容词描述的，这些词可以从互联网、文学、报纸、说明书等等上来收集一便于达到最完整的语义描述。2、减少单词的数量。因为有些单词的意思是一样的，去掉后不会失去任何重要的信息。在这个研究中用的方法是关系图表语义描述根据描述的亲和力，这个研究由与Linkoping大学合作的专家进行的。正如前面说的，三个不同的公司参与了这个项目。在一般本研究选择言语,言语表达公司的形象又被添加到原套感性词语。3、感性词语的最后确定。亲和力将词组从几个方面结合在一起。从此，代表性的词语最终确定，从此以后，成为感性词语。2.3.跨越性能空间正如图1中所示，产品的领域往往从物理的角度描述，这个和语义空间相似都有三个步骤。但是，这次是把产品的性能收集起来而不是词语。1、产品性能的收集。尽可能多的性能特征被收集起来。这些特征包括重量、声音、传感器的类型、物理尺寸等等。2、识别重要的特性。从以前收集的产品性能到最严重的破坏被选择。由于样品有限，这些都是公司的专家操作的。3、产品性能和代表产品的最终选择。在感性工学研究中，研究中需要的性能和实验的特别设计被产品吸收。为了控制产品的有效性，代表性样品选择时至少要有两种备选样品2.4.综合稳定性不稳定稳定稳定性不稳定稳定稳定性示例接下来，综合中，两空间的相互作用被分析，语义微分尺度用在这里，稳定性的范围两个极端“不稳定”和“非常稳定”用在感性词语上。参与者用一个感性词汇评价产品。样品外观和感性词汇出现的顺序是随机的，有特殊软件的手提电脑作为媒介自动数据采集。数据采集是视觉和七点尺度采集的，是为了分辨不同类型的样品。如图2所示。此外，数据采集是一年之间进行两次。让研究人员有机会衡量感性词汇随时间的变化。本研究的参与者还有四年本科的学生，他们在做有效感性产品的开发作为这个项目的一部分。他们的研究领域是机械工程，并且他们接受在情感、认知和车辆司机对人际工程学的要求方面的特殊训练。本研究共71人参加，一年时间，两轮。等级是从视觉和七点量表来评定的。第一阶段，23个参与者完成了七点量表和视觉评级。在第二阶段，七点量表由25个参与者完成。2.5.有效性的试验和更新收集的数据对于接受仔细检查它的有效性。由于大多数下列步骤通常需要分布式数据的分布,这些数据被检查。通过试验得出Kolmogorow-Smirnov以便确认正态分布。随后,one-sample进行了t-tests为了检查是否值不同于中间价值的比例的,因为参与者倾向于检查值在中间的规模时,他们一定感到很困惑Kansei字的意思。最后,分布在视觉上绘制出了和检查。在这种情况下通常的分布式数据或中间值的话首发出场4受到进一步审核或者是排除进一步评估。X由于数据收集的数据在两轮这比较。因此,视觉范围分为7平等的间隔和因此变成了一个七点量表可高于原七点数据使用独立样本t-tests(比较图2)。同样的数据来自枪比较,以发现是否收集的数据是一致的。2.6.建模在建模阶段,建立数学模型解释了更加详细的水平上的数据,以便于理解和表达的结果以及获得未来预测。图3中呈现的,准备建模的数据是一个典型的三维数据矩阵在概念和尺度跨越了一个二维平面而主体代表第三维度(奥斯古德和苏悉,1969)。然而,大多数统计方法需要二维数据。因此,降低维数,通常是通过计算的平均价值的科目。图3。主题储存数据矩阵,得到一组受试者的时候(x轴)判断一个样本的概念(y轴)而不是一组语尺度(z轴)。每一组都包含有一个从1至7的数,代表了一个特定的概念判断一个特定的范围上单一主题(改编自奥斯古德和苏悉(1969))。然而,这样做意味着失去至关重要的信息,因为参与者意见的不同就消失了。因此,作者们选择了第一个从概念进行数据分析,为研究对象的差异。实际上这是通过对每一个概念进行抽象分析进行的。随后,产生的因素进行标签、排名手动和其他的概念相比。这样做对感性词汇如何相互关联的感性话语的最高重要性和横跨在语义空间提供了有价值的信息。根据原因权衡结果，可以画图来为每一个概念进行比较。第二步，感性词汇被认为是连接产品性能和各种数据理论最重要的部分。3.结果3.1.领域结果的选择评价领域选择该研究中的:“摇臂开关用于实效车辆和类似的环境”。这个定义识别利基市场和产品以及潜在的目标群体。因此,下面的问卷调查的人应该熟悉的工作用车,既专家和常用和临时用户。3.2.语义空间结果总共有118个词汇描述摇臂开关。他们收集了来自是个不同来源的单词。32个是相同的或有一个多余的意思。除去这下词语，能增加公司形象的有94个词汇。从14组不同亲和力的词组，可以选出29个感性词语。表一展示了评价的一些感性词语。由瑞典人翻译的。表1感性词语选择便宜反馈阳刚专业化渣控制真诚现代纯正（风格）固体独特坚硬朴实质量稳定合身和谐塑料稳定强健美丽刚性强大纳维亚风格坚韧精确持久精密安全表2产品的性能的标识(原始数据矩阵)机械设计电气设计形态设计停止位置接收器设计颜色开始位置指示灯标志连接位置单程或多程圆度机械开关连接器形态比率解决方案动力和行程距离3.3.性能空间的结果摇臂开关是一种最古老、最常见的形式的电气断路器。一般来说它们是由两个部分:电气部分和机械部分包括用户界面。这个接口是摇滚的,这有一个自由度允许一个圆运动的效果。电路被关闭后迅速地达到其刀柄结束的位置。活化力达到最优,在这一点上,并崩塌后不久,防止火花形成。为了跨越总共有12种不同性能包括3个方面的性能，用了总设计师、高级用户和专家的描述。表2给出了一确认的性能。由机械设计、电气设计和形态设计。四种选择都很重要。这些是长度和宽度的比值、关闭按钮的位置，电路关闭时返回的方式，即摇臂弹簧的回转或呆在接触位置和表面纹理等。同时，一种性质的不同状态也被确认。最后，13种样品的性能最终被入选。在表3中，显示了摇臂开关的样品和性能特点。例如开关E范围定量即形式长度大于它的宽;当装置关闭,摇臂在中间位置,当它被激活,刀柄就返回了短路位置当用户离开摇杆;它有光滑的表面。J和K的概念,因为他们已经被人故意选择相同性质的组合来协助确认结果。3.4.检验和更新柯斯二氏检验，是质量检验的一部分，采集到的数据适合正态分布以及泊松分布。一个样品测试检验发现大部分统计从中间到两边有显著差异。最后,绘制出了和随后分布外观检验。所有的感性词义正常分布。第二次感性数据的检验不符合要求的形式，表明干扰可能是由于样品中的问题。这一发现也可以证实的部分成员的意见。许多参与者的强调A和G也不同于