人机环境同步的安全工程专业实验设计(2)
1.4 研究内容
了解人机环境同步的安全工程专业实验设计条件及具体要求；熟悉安全人机工程实验的主要设备、技术及配套条件；设计出人机环境同步的安全工程专业实验方案，并进行筛选、优化，拟定实验内容和实验教学要求、目的；购置并调试、运行所设计的实验系统，考察其运行情况。
2 实验设计过程
2.1 已有的安全人机工程实验介绍
2.1.1 模拟驾驶系统实验
汽车驾驶模拟器是一种用来进行驾驶训练的设备。它利用虚拟现实（Virtual Reality,VR)技术打造出一个虚拟驾驶环境。本实验旨在让学生通过在汽车驾驶模拟器这一典型的人机环境中的模拟操作，理解在人机系统中，只有使人、机和环境三者形成最佳组合，系统总体性能才能达到最佳状态，才能达到舒适、安全、高效等要求。
2.1.2 微环境参数测试实验
外界环境是否能让人感到舒适主要受气温、温度和风速等的影响。当人体散热适中时，就会感觉舒适。温度、湿度越大，散热作用越小；风速越大，散热作用越强。散热过小，人体内热量聚集，就会感到闷热不舒服。反之，人体散热过快，则有可能引起感冒或其他疾病。因此一个好的的环境气候条件和良好的工作环境，对保障工人的身体健康和提高劳动生产率是非常有利的。本实验旨在让学生通过对作业环境中各参数的测试，结合所学知识，综合评定作业环境的优劣状况。
2.1.3 试听误差参数测试实验
本实验采用人机工程学方法，熟悉人的感觉只觉特性、感觉器官与感觉类型，了解人的视觉、听觉等不同的感觉差异，以便于在工程设计中按人机工程学的设计要求来指导、评价显示装置、控制装置等。
2.1.4 小结
通过对以上三个安全人机工程专业实验的比对，发现模拟驾驶系统实验本身比较简单，只是为学生提供了一个典型的人机作业环境。学生通过这个实验只能从概念上理解只有达到人-机-环的最佳匹配，系统才能更高效、舒适、安全地运行这一理论。而不能更为深入地去探讨影响安全人机环境的因素有哪些，怎样才能使系统达到人-机-环三者的最佳匹配等。因此，现决定采用模拟驾驶系统实验作为下一步实验设计的基础。
2.2 模拟驾驶介绍
2.2.1 现有实验方案介绍
一、实验目的
了解人机工程学的设计要求，通过在典型人机环境——汽车驾驶模拟器中的模拟操作，从而理解在人机系统中，只有使人、机和环境三者形成最佳组合，总体性能才能达到最佳状态，才能满足舒适、安全、高效等要求。
二、基本原理
汽车驾驶模拟器是一种用来进行驾驶训练的设备。它通过虚拟现实（Virtual Reality,VR)技术打造出一个虚拟驾驶环境。模拟驾驶环境无限接近真实学车环境，能够使操作者的恐惧心理得到缓和，适时规范操作者的操作，以建立操作者与汽车驾驶模拟器之间的和谐环境。
三、实验仪器
SB-2010汽车模拟驾驶器
1、仪器组成
座舱（1450×760×1480）：驾驶舱座、视景计算机、视屏、操作传感器、数据采集卡、耳机和话筒等组成。
座舱配备有与真实车辆相同的操作部件。“五大”操纵机构：方向盘、离合器、脚刹、油门和手刹。真车变速器：倒档、一至五档以及空挡。真车操作开关：点火开关、总电开关、安全带、车门、雨刷、左转向灯、右转向灯、应急灯、喇叭、远光灯、近光灯、远近光交替。
学员通过对不同操作部件的操纵，导致传感器发生变化，进而产生不同的信号。这些信号通过数据采集及处理子系统处理后，作为输入信号传输给汽车动力学模型子系统经模拟计算后，计算出车辆的当前状态。最后在视屏上输出与学员操作相对应的三文场景与各种声音。