对于一台新的移动机械，人机界面（HMI）的设计应考虑哪些准则？

在为越野车或非公路用车设计新的控制装置或 HMI 产品时，需要考虑许多准则。车辆驾驶室通常更加复杂，因为要为驾驶员提供更多选择和功能，这就涉及新型车载网络，新的标准和更多功能安全要求。

此外，车辆控制装置和 HMI 产品还是表达车辆“个性”的一个重要部分：对颜色、形状和材料的选择可以强烈影响人对车辆的质量和舒适度的印象！您只有一次机会，让您的新车给客户留下良好的第一印象。那就要通过 HMI 实现。APEM 集团战略营销经理贝特朗（Bertrand）总结了我们的工程师在开发车用 HMI 产品方面的建议。

通过设计实现坚固性与可靠性！

越野车或非公路用车（如拖拉机、收割机、挖掘机、挖土机、装载机、采矿设备、除雪机、扫雪机、起重机、叉车、远程装载机、林业机械等）都要在极端条件下工作，必须承受雨水、泥土、灰尘、极端温度、冲击和振动等等。显然，在设计新的 HMI 产品时必须考虑到这些环境条件！驾驶室内使用的部件具有较长的使用寿命，可以反复操作而不损失效率。为拖拉机设计的 APEM 操纵杆的测试我们已针对这些严苛条件设计、鉴定和全面测试了用于重型车辆的 APEM 产品，以保证其具有最高水平的可靠性和坚固性。因此，这些产品的使用寿命很长，可以反复操作多年。自1952年以来，APEM 就凭借其产品质量确立了自己的声誉。为了最大限度地优化质量，APEM 设立了一个垂直整合的组织，负责硬件、软件和电子产品的开发和生产。在选择塑料材料和弹性体时，必须特别注意。这些材料必须能抵抗极端温度（-40/+85摄氏度）。它们还应能抵御车辆不同部分使用的碳氢化合物、润滑脂和油的影响。

符合您应用的恰当产品

首先，您可以选择多种 HMI 产品类型：独立的面板开关、键盘、操纵杆、手柄，也可以选择指尖操纵杆、拇指操纵杆、拇指旋轮、编码器等。根据车辆功能和您的应用，APEM 可以支持您设计合适的产品，满足您的确切需要。凭借门类最广泛的 HMI 产品和在车辆市场的深厚经验，APEM 已占据了独一无二的地位。我们可以组合这些产品与技术，为您提供最佳解决方案。您希望把更多的功能放在驾驶员易于接触的地方并建立一个“以操纵杆为中心”的驾驶室吗？对于安装在霍尔效应 CAN 总线操纵杆上的软质触摸式橡胶键盘，我们可以为您集成一个拇指操纵杆和一个背光拇指旋轮。100%由 APEM 制造。100%的 APEM 品质。

人体工学是关键

人体工学是一个涵义广泛的话题，包括驾驶室的组织布局，我们在驾驶室里看到和听到什么，以及用户与驾驶室 HMI 产品互动时的触摸感受。驾驶室的组织布局主要取决于车辆应用。让我们举个例子：现在，在马力超过100的拖拉机的扶手上满是开关、指尖操纵杆和键盘的情况非常普遍。这使操作者易于控制拖拉机和机具的所有功能。而这一趋势并不适用于挖掘机，因为车辆控制装置的组织结构不同。在摇晃的环境中，驾驶员需要用双手握住握把，而且控制装置的选项比拖拉机的少。有时可以从汽车中找到关于人机工学设计的灵感。在车辆中使用具有现代外观，类似于汽车变速杆的操纵杆可以形成视觉上的吸引力！

至于颜色，通常由车辆制造商按照3个准则来确定：品牌习惯、功能性和安全性。例如，黄色是最容易被人类大脑注意到的颜色，所以它通常被用作安全色，并且拖拉机的动力输出（PTO）等安全关键功能也最常采用黄色。当然，驾驶室内所有 HMI 产品的外观和感觉必须具有共通性。为了改善产品外观，使车辆在黑暗（夜间、矿井或深林）中更容易被控制，市场对 HMI 组件的背光要求越来越高。

HMI 产品的触摸感和触觉反馈是很重要的，因为它们应该清楚地告诉用户，即使他戴着手套，也不用看就知道某个开关/功能已经被激活。反馈也会让人感受到产品质量。这完全是一种触感，所以它很难被量化。APEM 认为当一辆越野车或非公路用车移动时，车上的操纵杆、开关和键盘的触觉反馈不应受到影响。它可以使驾驶员更加专注于其任务而不是控制界面。

APEM 提供了增强触觉反馈的组件。一个很好的例子是“瞬动”IM 按钮开关，无论执行元件的移动速度如何，它都能快速地将触点从一个位置转移到另一个位置。它非常适合安装在操纵杆上。驾驶室中材料的选择也会极大地影响整体质量给用户的印象。在材料的选用上，一个明显的变化趋势就是使用橡胶键盘，有时还使用软质触摸式橡胶键盘。再结合 CAN 总线技术和漂亮的背光，它就成为一款出色的产品。为了增强优质感，APEM 还可以提供硬质带背光的按键

为了预测市场需求，有许多 APEM 产品是与行业设计专家合作设计完成的。我们精心选取颜色、材料、标识技术、形状、电镀和其他表面处理技术，尽可能使它们符合审美需求。为了使产品真正符合您的需求，往往需要给 HMI 产品提供定制化标识。仅就 KR 翘板开关系列而言，APEM 就提供了超过1000个标识！

易于集成

因为 HMI 产品对集成成本和驾驶室的设计有很大影响，所以必须从一开始就考虑 HMI 产品与驾驶室结构的集成方式。如需在 PCB 上直接集成控制功能，应考虑使用发光的轻触开关。在 HMI 产品中集成电缆和连接器可以使安装更轻松快捷。卡入式安装有利于在驾驶室内进行安装和维护，不会受到雨水影响。集成的下一步是安装包括键盘、开关和操纵杆在内的集成式键盘。对于拖拉机类的车辆，更多的集成意味着提供一个满是控制装置的扶手。一些原始设备制造商倾向于挑选最好的 HMI 组件，并在靠近车辆最终装配线的地方进行集成，以轻松快捷实现扶手定制化。

与车载网络的连接

HMI 产品必须与车辆总线完全兼容。配置完备的总线是 CAN（控制器局域网）。其实时通信协议允许 HMI 产品和其他设备与汽车 ECU（电子控制单元）进行通信。也可以考虑使用 CAN、LIN 以及/或者以太网（主要用于显示器）的混合网络，以限制成本，增加带宽以及/或者提高网络稳定性。在农业机械中，即插即用的 ISOBUS 解决方案越来越受欢迎。一个符合 ISOBUS 标准的 HMI（操纵杆、键盘、显示器等）就可以让用户控制大量不同制造厂商的机具。

用于确保安全功能的产品

APEM 可提供确保安全性的 HMI 产品，具有最高可靠性。实例：

• 锁定电源的轻触开关 KL 系列具有专利的直观人体工学设计，通常用于 PTO 功能或停车制动。配置的两个框架可以防止解锁的执行元件被不当激活。
• 高安全等级的紧急停止装置 A02ES-H。该产品设计有失效保护模块结构。许多其他急停开关都不具有失效保护功能，而是依赖于按钮操作的触点：常闭触点会保持关闭，直到按下执行元件为止。因此，如果开关被损坏、破坏或装配不正确，触点仍会保持关闭。在 A02ES-H 上，如果操作者离开或开关部位分离，电路将打开，设备便会停止。APEM 的使命就是帮助移动机械制造商找到或开发满足他们需要的 HMI 产品。我们投入了大量精力研究车辆环境，以确保我们能提供最好的 HMI 产品，满足或者超过您的期望。如有疑问，请咨询我们！