汽車儀表板中的人機工程設(shè)計

1、汽車儀表板中的人機工程設(shè)計一、汽車儀表板儀表板是汽車操縱顯示的集中部分。其上部有各種儀表及操縱開關(guān)，是汽車操縱中心。設(shè)計上較好的儀表板是駕駛員能感到方便舒適，反之還可能影響駕駛員和乘員的安全，儀表板設(shè)計已成為汽車車身設(shè)計的一個重要組成部分。儀表板總成也叫儀表盤總成，它是汽車上主要內(nèi)飾件，它壁薄，體積大，上面開有很多方孔、圓孔等儀表孔，且結(jié)構(gòu)形狀十分復雜；儀表板是全車操控與顯示的集中部位。儀表板作為汽車內(nèi)部可以看得到的最大，最復雜的零件之一，一直是新設(shè)計方法和新材料的首選目標。同汽車一樣，儀表板也因安全特性、美學要求、附加功能及其他發(fā)展趨勢的綜合要求而不斷創(chuàng)新。儀表板的器件按其功能一般劃分為駕駛

2、操控區(qū)和乘用功能區(qū)兩部分。駕駛操控區(qū)即主儀表區(qū)，指操控車輛行駛的有關(guān)功能區(qū)，一般集中在轉(zhuǎn)向盤前面，如行車儀表、燈光開關(guān)、刮水器開關(guān)等；乘用功能區(qū)即副儀表區(qū)，指空調(diào)旋鈕、音響控制、儲物盒等，一般集中在儀表板的中部及右部。最近，由于碰撞保護要求更為嚴格，儀表板上也采取了增強的結(jié)構(gòu)。目前，在許多情況下。儀表板的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)已經(jīng)對汽車車身扭力強度由一定有影響。通過膝墊，雜件箱門及附加的駕駛員成員安全氣囊的一體化賦予關(guān)鍵的安全功能。隨著儀器及電子設(shè)備數(shù)量的激增，如從氣囊感應(yīng)器到導航系統(tǒng)刀剪短的控制以及高級音響系統(tǒng)，儀表板也變得更為復雜。通過對噪聲和內(nèi)部溫度的控制，儀表板也能改善內(nèi)部環(huán)境質(zhì)量，并且通過色彩、織

3、物、吉裝飾使視覺上達到協(xié)調(diào)。汽車儀表板的結(jié)構(gòu)和用材多種多樣，但基本上可以分為硬質(zhì)和軟飾儀表板兩大類。硬質(zhì)儀表板結(jié)構(gòu)簡單，主題部分為同一種材料構(gòu)成，多用于栽種汽車及客車，一般不需要表皮材料，采用直接注射成形。軟飾儀表板由表層、緩沖層和骨架三部分構(gòu)成使用多種材料構(gòu)成。常用詞奧皮材料有、合金等，多用于轎車。此外，還有鋼板沖壓成型再焊接，涂裝制造的鋼質(zhì)儀表板；鋼質(zhì)儀表板外層包覆人造革后制成的豐軟化儀表板；木質(zhì)儀表板等儀表板總成好似一扇窗戶，隨時反映出車子內(nèi)部機器的運行狀態(tài)，同時它又是部分設(shè)備的控制中心和被裝飾的對象，是轎車車廂內(nèi)最引人注目的部件?？梢赃@樣說，儀表板總成既有技術(shù)的功能又有藝術(shù)的功能，它反

4、映出各國轎車制作工藝和風格上的差異，是整車的代表作之一?，F(xiàn)代轎車的儀表板總成一般分成兩部分，一部分是指方向盤前的儀表板和儀表罩及平臺，另一部分是指司機旁通道上的副儀表板。其中儀表板是安裝指示器的主體，集中了全車的監(jiān)察儀表，通過它們揭示出發(fā)動機的轉(zhuǎn)速、油壓、水溫和燃油的儲量，燈光和發(fā)電機的工作狀態(tài)，車輛的現(xiàn)時速度和里程積累。有些儀表還設(shè)有變速檔位指示，計時鐘，環(huán)境溫度表，路面傾斜表和地面高度表等。按照現(xiàn)時流行的款式，現(xiàn)代轎車多數(shù)將空調(diào)，音響等設(shè)備的控制部件安裝在副儀表板上，以方便駕駛者的操作，同時也顯得整車布局緊湊合理。隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展，轎車儀表板用電子顯示技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機電式模擬儀表已成

5、為發(fā)展的趨向。電子顯示技術(shù)也就是薄型平面電子顯示器技術(shù)，利用這種技術(shù)做成的汽車平面儀表板顯示數(shù)字及信息，十分清晰明了，使駕駛者在開車的同時，仍然可以清楚地看到儀表數(shù)字及其它信息的變動。目前，平面儀表板主要采用真空螢光管顯示、液晶顯示、電致發(fā)光顯示和高壓驅(qū)動器集成電路等技術(shù)，具有測試反應(yīng)速度快、指示準確、圖形設(shè)計靈活、數(shù)字清晰、可視性能好、集成化程度高、可靠性強、功耗率低等優(yōu)點。例如有些平面儀表板的速度里程表采用全數(shù)字集成電路，既提高了測試精度，又可將數(shù)字信息輸入計算機內(nèi)，實現(xiàn)了車速與里程的數(shù)據(jù)分析，使汽車具有更多的自控功能。其它如轉(zhuǎn)速表、電壓表、燃油表、油壓表和水溫表均采用線性集成電路，方便配

6、接各類電子傳感器件。轎車儀表板總成在車廂里處于中心的位置，非常引人注目，它的任何疵點都會令人感到渾身不舒服，因此汽車制造商是非常重視轎車儀表板總成的制作水平，從制作工藝上可以表現(xiàn)出制造公司的設(shè)計與工藝水平，從裝飾風格上可以表現(xiàn)出這個國家或地區(qū)的文化傳統(tǒng)。一種成功的轎車儀表板總成，既要融入轎車的整體，體現(xiàn)出它是轎車不可分割的一部分；又要體現(xiàn)出轎車的個性，使人看到儀表板就會想到車子的形象。正因如此，轎車儀表板總成的裝飾材料是比較講究的，一般轎車的儀表板總成是用（聚丙烯）材料做蒙皮，有些高級轎車的儀表板則是用真皮做蒙皮，令人感覺到一種華貴的氣派。二、汽車設(shè)計中的人機工程學人機工程學是從二十世紀五十年

7、代開始迅速發(fā)展起來的一門新興邊緣學科，它在各國的叫法不同，而各界人士對其定義也不盡相同，國際人機工程協(xié)會對其下了這樣的定義：“人機工程學是研究人在某種工作環(huán)境中的解剖學，生理學和心理學等方面的各種因素；研究人和機器及環(huán)境的相互作用；以及在工作中，家庭生活中和休假時怎樣統(tǒng)一考慮工作效率，人的健康，安全和舒適等問題的學科。1. 車輛設(shè)計和使用的人機工程問題：在駕駛員一一車輛一一環(huán)境系統(tǒng)中，駕駛員是人機工程學研究的核心對象，隨著機動車輛用途的日益擴大，形態(tài)的日益多樣化，功率和工作速度的不斷增長，自動化程度的不斷提高，形式道路和交通環(huán)境條件的日益復雜化，駕駛員的工作越來越重，復雜，因而對改善駕駛員勞動

8、條件的要求越來越迫切，這就使得機動車輛設(shè)計和使用中人機工程學的重要性更為突出。人與機器共同工作，人有人的特性，機器有機器的特性，要設(shè)計出能最大限度與人協(xié)調(diào)工作的機器，就要充分研究兩者的特性，才能設(shè)計出良好的人機界面。人機工程學在對人的特性進行詳細研究的基礎(chǔ)上設(shè)定了一系列的設(shè)計準則，用來指導機器產(chǎn)品的設(shè)計，主要是人和機器之間的界面設(shè)計。其中與汽車設(shè)計相關(guān)的主要有：1）基于人體感官的界面設(shè)計例如，人的視覺有視角、視野、可視光波長范圍、顏色分辨力、視覺靈敏度、定位錯覺、運動錯覺、視覺疲勞等特性，汽車的擋風玻璃、儀表板和儀表的設(shè)計就要充分考慮這些特性，使駕駛者能夠得到足夠的視區(qū)，能夠迅速辨認各種信號，

9、減少失誤和視覺疲勞。交通標志的設(shè)計也應(yīng)該采用大多數(shù)人能明辯的顏色和不易產(chǎn)生錯覺的形狀。2）基于人體形態(tài)的界面設(shè)計不同地區(qū)和人種、不同年齡和性別都具有不同的身體尺寸，為不同地區(qū)和群體設(shè)計的汽車就要參考特定對象的人體參數(shù)，在現(xiàn)代社會條件下，以一種產(chǎn)品規(guī)格想占有不同地區(qū)的市場是很難的。人在生活和勞動中又具有各種不同的形態(tài)，人體在不同的姿態(tài)下工作，全身的骨頭和關(guān)節(jié)處于不同的相對位置，全身的肌肉處于不同的緊張狀態(tài)，心臟負擔不同，疲勞程度也不同。設(shè)計一臺機器首先要考慮采用什么身體形態(tài)來操縱，選定姿態(tài)后，還要考慮以最舒適的方式對人體進行支撐，并適當?shù)夭贾帽徊僮鲗ο蟮奈恢茫瑥亩鴾p少疲勞和誤操作。例如司機在駕駛

10、汽車的時候采用坐姿，坐椅的設(shè)計要符合人體骨骼的最佳輪廓，儀表的布置應(yīng)在易于看到的地方，操縱桿/板的位置要在人體四肢靈活運動的范圍內(nèi)。3）基于力特性的界面設(shè)計人體在不同的姿態(tài)下，用力的疲勞程度不同，操縱機器所需的力量應(yīng)該選擇在對應(yīng)姿態(tài)下不易引起疲勞的范圍內(nèi)。例如轉(zhuǎn)向助力器就是為了減輕操縱力而設(shè)計的。人體在不同的姿態(tài)下最大拉力、最大推力也不相同，例如坐姿下人腿的蹬力在過臀部水平線下方20度左右較大，操縱性也較好，所以剎車踏板就安裝在這個位置上。人體在不同的姿態(tài)使用不同的肌肉群進行工作，動作的靈活性、速度和最高頻率都不相同，例如腿的反復伸縮具有較低的頻率，而手指則可以用較高的頻率進行敲擊。因此，對應(yīng)

11、不同的操縱頻率應(yīng)采用不同的動作方式來完成。4）基于人腦特性的界面設(shè)計2. 人腦對事物的認識和反應(yīng)有自己的特點，體現(xiàn)在他的行為和對外界的反應(yīng)中。人喜歡用直覺處理事情，不善于煩瑣過程和精確的計算。對于協(xié)助人腦進行工作的計算機，如何進行人機界面的設(shè)計一直是熱門的論題。無論是從低級語言到高級語言，到面向?qū)ο?、面向任?wù)的編程方式的發(fā)展，還是圖形終端、鼠標定位、窗口系統(tǒng)、多媒體、可視化、虛擬現(xiàn)實等方面的進展，都體現(xiàn)了這個主題。近年來，人工智能已經(jīng)在汽車上應(yīng)用，車載電腦可以協(xié)助駕駛者認路、換檔、避碰。最近在東京國際車展上展出的豐田概念車，還能記錄車主的生活和駕車習慣，以便向車主提供更加貼心的服務(wù)人機工程學在

12、汽車內(nèi)室領(lǐng)域中的實際應(yīng)用近年來，轎車作為高檔消費品，已逐漸走入了中國人的日常生活中。人們在購車時，除了注意汽車的款式、性能之外，對汽車內(nèi)室的設(shè)計與裝飾也比較關(guān)心。而汽車內(nèi)室設(shè)計的成功與否，很大程度上取決于對“人機系統(tǒng)工程學”的合理應(yīng)用。“人機系統(tǒng)工程學”（簡稱“人機學”）是一門以滿足工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計需要為主，以人與環(huán)境為研究對象的學科。它的應(yīng)用領(lǐng)域比較廣泛，現(xiàn)在就其汽車內(nèi)室領(lǐng)域中的實際應(yīng)用作一下探討與分析。一、汽車乘坐性與相關(guān)的人機關(guān)系人們在乘坐汽車時，首要需求就是生理上的舒適感覺，要滿足這一需求，直接取決于座椅設(shè)計的合理性。而座椅要想設(shè)計的合理、科學，就必須按照人機學的理念進行設(shè)計。我們知道，人

13、在坐下時，各個生理關(guān)節(jié)，如肘、腕、膝關(guān)節(jié)等，都有各自的活動限值或叫做生理角度。A120°30°A295°120°A395°135°A490°110°A510°45°A680°120°A7170°190°）合理的設(shè)計座椅，以確保人在自然的坐姿情況下，各生理關(guān)節(jié)處于舒適狀態(tài)，成為座椅設(shè)計的關(guān)鍵。另外，不同地區(qū)、國家、種族的人具有不同的身高、體重與身長比例，所以在設(shè)計上會根據(jù)不同的情況在座椅的比例上做出調(diào)整。在實際設(shè)計中，汽車設(shè)計師巧妙的利用了統(tǒng)計學規(guī)律，將人體

14、尺寸按男女及大小數(shù)值分類（5%50%95%），并且將人體按上述統(tǒng)計規(guī)律規(guī)范出一種模擬工具“2VH點人體樣板”及“30人體模型”代替“人”的真實活動來進行布置與設(shè)計。隨著時代的發(fā)展，緊密圍繞著乘坐舒適性這一主題，并結(jié)合人的生理機能及操作需求考慮，現(xiàn)代汽車的座椅設(shè)計在功能上已做了很大提高和調(diào)整。1可調(diào)高度及角度的靠枕2可移動的肩部緩沖墊3電動式角度調(diào)節(jié)機構(gòu)4矯形靠背5寬度可調(diào)式座椅6前后可調(diào)式軟墊7滑動部位8氣動式支撐9座墊暖風（選裝）二、汽車的駕駛性與相關(guān)的人機關(guān)系駕駛員駕駛汽車既用眼又用手，還需用腳。所以涉及了駕駛員的視野、手操作范圍及腳活動范圍。同時，也涉及了儀表板、中控板、方向盤、腳踏板等

15、機構(gòu)的設(shè)計。（一）視野性駕駛員在駕駛過程中，80%勺信息來自視覺?？梢?，視野性對汽車駕駛的重要性。涉及與視野有關(guān)的人的生理機能就是眼的生理視角。我們知道人在觀察事物時，是靠轉(zhuǎn)動眼球與頭部的擴大其視野的。"自然轉(zhuǎn)動"時，人無不什么舒適感。而“勉強轉(zhuǎn)動”時，眼睛和頭部都會明顯的不適。這些現(xiàn)象將都是在汽車設(shè)計中與視野有關(guān)的部件時的重要參考。駕駛員眼睛的位置是怎樣定位的？這原本是很復雜的問題，但汽車設(shè)計師又是利用統(tǒng)計規(guī)律將千變?nèi)f化因人而異的，眼睛位置的分布規(guī)律規(guī)范出一橢圓形球體，即國際標準所規(guī)定的“眼橢圓”。這一模板解決了汽車駕駛員的眼睛定位設(shè)計問題，從而使汽車的儀表板設(shè)計、前風窗

16、邊界線的確定及刮掃面積，除霜面積的確定，還有方向盤盲區(qū)的校核等，都有了可靠的視點依據(jù)。（一）駕駛員的手伸及范圍駕駛員在進行駕駛操作時，需要對各種控制機構(gòu)進行操作，而這些控制機構(gòu)的安裝位置必須在駕駛員的手能伸及到的界面之中。這也就是汽車標準中所說的“駕駛員手伸及界面”。其定義是“駕駛員在汽車行駛中，身系安全帶，右腳支撐在加速器踏板是重點上，一支手握方向盤，而另一支手所能伸及的最大空間廓面”。該標準給出了不同駕駛室的綜合因子G值及不同男女駕駛比例的手伸及界面的具體數(shù)據(jù)。這將對有關(guān)的各控制構(gòu)件的定位起到規(guī)范的作用。（二）操作系統(tǒng)及信息傳達系統(tǒng)的人性化因素.方向盤（1）方向盤的空間定位應(yīng)適于各種身材的

17、駕駛員的需要，即：方向盤可高可低，可近可遠，可因人而異。再加上座椅的可調(diào)性，這即保證了各種體態(tài)的駕駛員的操作方便性與進出的靈活性。（2）方向盤的造型經(jīng)歷多年的變化發(fā)展，由多樣化趨于少數(shù)的幾種，如兀型（奧迪A6、另U克凱越、本田雅閣等）如T型（馬自達6）而前者在中高級轎車中更為多見，其優(yōu)點是：a.在汽車正常行駛時，駕駛員搭手位置適宜并且很方便；b.轉(zhuǎn)彎行駛時，支撐點多，效率高；c.布置在方向盤中部兩側(cè)的各種開關(guān)接近性好。.儀表盤儀表盤是諸多信息的反饋中心，如車速、油量、水溫、里程等各種參數(shù)。（1）儀表盤的空間布置應(yīng)在駕駛員的最佳視野區(qū)域內(nèi)（水平線下30度角范圍內(nèi)）。方向盤在儀表板上所造成的盲區(qū)不

18、得遮擋儀表盤的視野；（2）儀表盤中的文字、數(shù)學、標識應(yīng)易讀、易懂，當然這也與視野、標識的大小、形狀及顏色都有關(guān)系。在這方面，大量的人機實驗數(shù)據(jù)對具體的設(shè)計予以了極大的指導性幫助。（3）為了便于夜間駕駛，儀表盤中應(yīng)設(shè)有夜明裝置。操作控制開關(guān)部件隨著“以人為本”的設(shè)計理念在設(shè)計師的設(shè)計意識形態(tài)中的不斷加深，汽車室內(nèi)的操作控制部件的布置與造型的人性化特點也日趨成熟。（1）汽車室內(nèi)的控制操作構(gòu)件大部分都分布在儀表板與中控板上。其定位布置都是以人的生理需求及功能需求而安排的。如：通風格柵多布置在儀表板中的中部與兩端，位置居高，進入車內(nèi)的新鮮空氣或冷暖氣流易被乘員所感知。而在行駛中使用頻率較高的音響系統(tǒng)多

19、居于中控臺的中部，駕駛員手伸距離較近，使用便捷。使用頻率較低的空調(diào)系統(tǒng)旋鈕則多居中控板的下部。（2）操作設(shè)備造型的變化操作部件的外型越來越趨于有機形態(tài)，它們與人手的接觸表面變得越來越柔和、平滑，曲線流暢自然，有的甚至被特意塑造成一種“人留痕跡”的形態(tài)，這些都體現(xiàn)了設(shè)計師對人的關(guān)愛與呵護。鍵盤式開關(guān)用的較多，那是因為它便捷、準確、省力（多用于音響及燈開關(guān)系統(tǒng)中）。旋轉(zhuǎn)式旋鈕，常在分級調(diào)量系統(tǒng)中使用。這是由于功能之所需，如空調(diào)系統(tǒng)。三、汽車室內(nèi)空間布局與相關(guān)的人機關(guān)系從人的生理與心理及操作的需求出發(fā)，人們希望車內(nèi)空間寬敞而明亮，舒適而高雅?？蓪嶋H上，由于受到汽車的總體設(shè)計指標與多方性能的約束與限制

20、，所以只能通過理性的策劃與藝術(shù)手法的烘托爭取到最佳的“人為環(huán)境”。（一）車內(nèi)實際空間的策劃與人的生理需求為了保證駕駛員的操作空間，乘員的乘坐空間及其肢體的基本活動空間，有些空間尺寸是必須給予保證的。例如：a.為了保證駕駛操作上的自如，需要在方向盤側(cè)端與門之間留有120130的距離，在方向盤與儀表板之間留有120170的距離。b.為了保證駕駛員與前排乘員的安全，則需要在高架控制箱與乘員頭部的運動軌跡之間留有100150的距離。c.為使乘員腿部有活動的空間，并安放扶手，在座墊側(cè)邊緣與門護板之間留有80100的間隙。以上這些都是汽車的內(nèi)部布局當中必須保證的前提條件。汽車室內(nèi)空間由于受到汽車外型的制約

21、而被限制在一定空間內(nèi)，所以千方百計的向往爭取空間，這是汽車室內(nèi)布局的一個重要原則。（二）車內(nèi)的裝飾風格策劃與人心理因素的需求藝術(shù)空間應(yīng)該是主題明顯、格調(diào)統(tǒng)一的裝飾空間。而且還應(yīng)該是具有內(nèi)涵和人文意識的精神世界，為達到這一具有較高難度的水準，設(shè)計師則巧妙的利用了藝術(shù)表現(xiàn)的諸多手法以滿足人們的心理需求，這其中色彩與材料的因素起到了舉足輕重的作用。1.色彩汽車室內(nèi)的色彩對人的心理感受影響是很大的。根據(jù)研究表明，色彩心理是人對客觀世界的主觀反映，不同波長的光作用于人的眼睛，在產(chǎn)生色感的同時也會引起心理上和生理上的變化，如紅色能使人感覺溫暖，但看的時間過長又會心生煩躁，不同的色彩帶來的色彩情感也盡不相同

22、。色相色彩心理白純潔神圣灰平凡穩(wěn)定黑嚴肅冷靜紅熱情危險橙甜美華麗黃明快希望綠和平安全青無限理性紫冷淡雅致茶樸素古樸另外，給人以不同心理感受的色調(diào)可以用于不同的汽車類別，例如：明調(diào)、暖調(diào)一一給人以親切、歡快的感覺，比較適合于旅游車、家用車；冷調(diào)、暗調(diào)一一給人以冷靜、嚴肅感，這種調(diào)子適用于公務(wù)用車或載重車與工程車；灰調(diào)、溫調(diào)一一給人以從容、高雅之感，比較適合高檔轎車，但由于這種調(diào)子極具親和力，被廣大群眾所喜愛，所以被普遍采用。2.材料材料在汽車室內(nèi)設(shè)計當中除了有其自身的功能性外(如特定的地方必須使用特定的材料),還有影響乘客心理感受、滿足乘客心理需求的特定價值。不同的材料會給乘客帶來截然不同的心理

23、感受名稱屬性金屬冷峻理性現(xiàn)代感磨砂塑料溫暖親和高質(zhì)量感皮革豪華舒適彈性織物透氣親切柔和溫暖胡桃木高貴華麗古色古香在設(shè)計汽車內(nèi)部時，應(yīng)根據(jù)人的心理特點采用不同的材料，形成比較合理的肌理對比，會使乘客與駕駛員得到極大的心理慰籍感。色彩、材料、造型三者有機的結(jié)合起來會形成各種各樣的汽車內(nèi)飾風格，有的時候在整體風格相近的情況下也會因色彩與材料的細小差別給人帶來心理感受的微妙變化，尼?！疤m鳥”與奧迪A6的兩款轎車的室內(nèi)局部，兩車都是極為典雅、氣派的中高檔轎車，同樣采用溫暖的米色皮革圍成的室內(nèi)環(huán)境形成一種溫暖的家居感覺，同樣是選用了桃木作為裝飾件，同樣選用了鍍銘的金屬件(如門內(nèi)手柄)，但是由于奧迪A6所選

24、皮革為具有明顯皮革紋線并色彩穩(wěn)重“巴伐麗歐”真皮與紅褐色桃木相嵌，而尼桑“蘭鳥”是淺米色細紋皮革及朱紅色的桃木相配，這樣前者顯得莊重而內(nèi)斂，而后者則顯得華麗而張揚，其中的精神內(nèi)涵有著明顯的不同，這就是色彩與材質(zhì)變化帶來的奇妙之處。當今汽車的工業(yè)發(fā)展日新月異，汽車市場的多樣化和個性化發(fā)展趨勢將對汽車的設(shè)計帶來新的挑戰(zhàn)，而“人機系統(tǒng)工程學”這一科學的應(yīng)用也將更為廣泛與深入。3. 目前，車輛工程領(lǐng)域的人機工程問題可大致歸納為如下八個主要方面：(1) 機動車輛駕駛操縱系統(tǒng)人機界面的優(yōu)化區(qū)域(2) 機動車輛的行車安全性及車內(nèi)乘員的人體保護技術(shù)(3) 機動車輛乘員的乘坐舒適性(4) 機動車輛的噪聲控制(5

25、) 機動車輛內(nèi)小氣候環(huán)境的宜人化控制(6) 機動車輛駕駛員的駕駛適宜性(7) 機動車輛的道路交通適應(yīng)性人一一車一一路系統(tǒng)的綜合優(yōu)化機動車輛上使用最普通的視覺裝置，目前主要還是各種儀表和信號燈三、汽車儀表板設(shè)計一、一些關(guān)于儀表板設(shè)計的說明汽車儀表板應(yīng)具有以下特點：(1) 有足夠的強度剛度，能承受儀表、管路和雜物等的負荷，能抵抗一定的沖擊有良好的尺寸穩(wěn)定性，在太陽光輻射和發(fā)動機余熱的高溫下不變形，不失效，不影響各儀表的精確度。(2) 有適當?shù)难b飾性，格調(diào)優(yōu)雅，反光度低，人以寧靜舒適的感覺(3) 耐久性，耐冷熱，沖擊，耐光照，使用壽命十年以上(4) 制造儀表板的主要原料與輔助材料均不得含鎘等對人體有

26、害的物質(zhì)(5) 不允許長生使窗玻璃模糊的揮發(fā)物，應(yīng)有適當?shù)难b飾性，反光度低軟質(zhì)表皮在常溫下破損時，應(yīng)韌性斷裂，不應(yīng)脆性斷裂，即要求制品破損時不允許出現(xiàn)尖狀銳角耐汽油、柴油和汗液的腐蝕汽車儀表板的使用要求與技術(shù)指標：儀表板是汽車上主要的內(nèi)飾件之一，在強度上要求能承受各種儀表和音響設(shè)備以及管線接頭的負荷，并能耐前擋風玻璃投過來的太陽光輻射和發(fā)動機散熱引起的高溫。從安全角度出發(fā)，要求儀表板具有吸收沖擊能，防眩和難燃性能。汽車儀表板產(chǎn)品設(shè)計的特點：1. 設(shè)計簡單化降低成本及提高生產(chǎn)率的競爭壓力均促使整車制造廠把注意力集中在儀表板上。這是由于儀表板的復雜性以及尺寸原因而決定的。通過合并零件而快速裝配可明

27、顯降低成本。問題是在保持或提高儀表板性能的同時如何實現(xiàn)最佳簡化設(shè)計。2. 實物樣件較少汽車設(shè)計的樣件階段在汽車開發(fā)循環(huán)中是最漫長，最昂貴的階段。在加速開發(fā)新車型的壓力下，整車制造廠正在尋求一種既能保留原有性能又能減低樣件階段時間的方法。了達到這一目的，整車制造廠正在采用數(shù)學、計算機輔助制造工程等工具，利用有限元模型來替代制作零件的整個實物實驗。3. 降低質(zhì)量在增加燃油經(jīng)濟性，汽車可行駛里程的壓力下，以及必需更嚴格遵守標準的情況下，整車制造廠應(yīng)在整個生產(chǎn)線上降低零件質(zhì)量。4. 安全性較大安全性問題促使使用更韌性的材料，愛碰撞時，要求材料能較好的吸收能量，同時也儀表板材料因脆而造成裂口的問題。因而

28、要求儀表板零件有較高的模數(shù)以便在側(cè)撞時能提供扭力強度并且要達到較高目標。5. 噪聲震動與行駛不平順性減低6. 用戶要求整車制造廠把降低噪聲做為總體質(zhì)量和價值的一個主要方面美學效果提高用熱塑性工程塑料制作的汽車儀表板零件中平面形態(tài)較好，在提高美學方面可提供較多選擇。7. 熱塑性較大目前，汽車在尖銳的前角上使用了大量的玻璃，這些增強玻璃增加了對太陽能的吸收，可使車內(nèi)部溫度急劇上升，根據(jù)儀表板是否進行填充，儀表板上不所有區(qū)域及保險帶其他區(qū)域要求使用熱變形強度范圍在100120度的材料，而儀表板的下部對拉要求略微小一點，熱變形溫度在8590度范圍。儀表的功能大體上可分為五類：讀數(shù)用儀表它指示各種參數(shù)和

29、狀態(tài)的具體數(shù)值，要求認讀迅速，準確，其中以數(shù)字顯示為最優(yōu)，較常用的圓形指針儀表次之。檢查用儀表它指示各種參數(shù)和狀態(tài)是否偏離正常位置，要求突出指針位置，使之清晰顯眼，以指針運動式儀表為優(yōu)，因為操作者一眼便可看出指針偏離正常位置的情況，其設(shè)計要點是要引人注目，為此在指針偏離正常位置的同時，可使儀表內(nèi)部照明的顏色或亮度呈現(xiàn)一個明顯的變化。警戒用儀表它指示各種參數(shù)和狀態(tài)是否處于正常范圍，它所示的范圍一般為正常區(qū)，警戒區(qū)和危險區(qū)。(1) 追蹤示儀表目的：通過人操作使機器系統(tǒng)按照人所要求的或環(huán)境所限的動態(tài)過程工作。(5)調(diào)節(jié)用儀表顯示分為三類：指示操作裝置的調(diào)節(jié)量。(1) 指針式儀表(2) 數(shù)字式儀表圖形

30、式儀表儀表的刻度盤：刻度盤的形狀常有：圓形，半圓形，直線形，扇形。模擬式儀表刻度盤形式按刻度盤與指針相對運動情況，有指針運動而刻度盤固定，刻度盤運動而指針固定以及二者都運動的三類，最后一類用的極少，圓形和半圓形刻度盤的認讀效果優(yōu)于直線形刻度盤，水平直線形優(yōu)于豎直直線形開窗式儀表呈的刻度少，認讀范圍小，視線集中，認讀時眼睛移動的距離短，因而認讀越迅速，準確，效果好?？潭缺P大小，與其刻度標記數(shù)量和觀察距離有關(guān)，當刻度盤尺寸增大時，刻度，刻度線，指針和字符都可隨之增大，這樣可提高清晰度，但卻使眼睛的掃描路線變長，不利于的準確度和速度，同時也使安裝面積增大，布置不緊湊，因此，刻度盤尺寸過大或過小都不宜

31、，應(yīng)取使認讀效果最優(yōu)的中間值，通常，刻度盤認讀效果最優(yōu)的尺寸是其對應(yīng)的視角2.5度5度范圍內(nèi)，只要確定了操作者與顯示裝置間的觀察距離，就能據(jù)此算出刻度盤的最優(yōu)尺寸。應(yīng)當注意，設(shè)計開窗式儀表時，為了有利于認讀，應(yīng)當使刻度盤無論轉(zhuǎn)到什么位置，都能在觀察窗口內(nèi)至少看得到相鄰兩個刻度有數(shù)字的刻度線?？潭缺P上刻度線間的距離稱為刻度，刻度的大小可根據(jù)人眼的最小分辨能力來確定，人眼直接讀數(shù)時，刻度的最小尺寸不應(yīng)小于0.61,一般宜在12.5間取，必要時取48但最小不得小于0.6。刻度盤上的分度單位和刻度線大小與觀察距離、度盤大小、形狀、材料等因素有關(guān)?？潭鹊淖钚≈颠€受所用材料的限制?？潭却笮∫m宜，大小不利

32、于人度，讀數(shù)的準確度和速度都低，太大則使刻度盤尺寸正大，不但不經(jīng)濟，而且也使認讀效果降低刻度線一般分為三種，長，中，短刻度線刻度盤上刻度值的傳遞順序為刻度方向，其形式?jīng)]有刻度盤類型的不同而不同，一般都是從左到右，自上而下或順時針方向，刻度值的標數(shù)應(yīng)取整數(shù)，避免采用小數(shù)或分數(shù)，標數(shù)進級系統(tǒng)的選用應(yīng)遵照以下原則：1、最小刻度的標數(shù)進級應(yīng)與讀出精度相適應(yīng)2、當儀表刻度同時具有大刻度，中刻度，小刻度三級時，各級刻度的標數(shù)進級系統(tǒng)應(yīng)相互兼容3、同時使用多個儀表時，相同功能的儀表的標數(shù)進級系統(tǒng)應(yīng)當一致4、帶有小數(shù)的刻度標數(shù)，小數(shù)點前的“0”應(yīng)該省略儀表的字符要求：對字符要求簡單醒目，因此宜多采用直線和尖角

33、，加強各字體本身特有的筆劃，以突出“形”的特征，避免采用草體及裝飾體，字符的大小，在便于認讀和經(jīng)濟合理的前提下，字符應(yīng)盡量大一些，字符的高度通常取為觀察距離的1/200,并可按下式近似計算a/3600字符高度為觀察距離a-為人眼的最小視角字母，數(shù)字的寬度和筆劃粗細，采用下列可獲得較好的認讀效果，拉丁字母的高寬比為5:3,數(shù)字3:2,筆劃寬度與字符高度之比為1:81:6照明情況和背景亮度對字符粗細有重要影響，低照度、字符與背景的亮度較低，觀察距離比較大，字符較小以及黑色字符至于發(fā)光背景上的情況，字符宜粗，筆畫寬度對字符高的比值可取一比五到一比六；黑底白字且亮度對比較大，照度較高及發(fā)裝字母置于黑色

34、背景上的情況，字符可細，筆畫寬時，字符高的比值可取為一比十道一比十二甚至更小。一般情況則去折中數(shù)據(jù)，筆畫寬隊字符高的比值可取一比八左右，指針設(shè)計：指針的設(shè)計應(yīng)適合人的視覺特征，以提高讀書的速度和準確性，指針設(shè)計的人機工程學問題，主要包括指針的形狀，大小顏色零點位置及指針與儀表的關(guān)系等內(nèi)容。指針的形狀要簡單明確，不要有裝飾，指針從尾部頭部肩中間等寬等狹長三角形的形狀為好。指針針尖寬度應(yīng)與最短刻度線等寬，或等寬于刻度大小的10n倍。若針尖寬度小于最短刻度線寬度，則指針在刻度線范圍內(nèi)的移動不易看清。指針針尖寬度最好設(shè)計成正好等于一個內(nèi)插單位，以利于借助針尖寬度來幫助內(nèi)插讀書的估計指針長度要合適，針尖

35、不要覆蓋刻度線，一般離開刻度線記號1.6左右。指針形狀要單純、明確、不應(yīng)有裝飾，指針以尖頂、平尾、中間等寬或呈狹長三角形為好。指針的顏色應(yīng)與刻度盤有鮮明的對比，而指針與刻度線、字符的顏色則應(yīng)該一樣，熒光涂料的指針，認讀效果并不好，但是在指針中央涂上一條以熒光的細線直至針尖，卻有好處。在匹配顏色時，需要注意醒目色的應(yīng)用，意思是說，配置御周圍的色調(diào)特別不同的顏色是特別醒目。許多儀表安裝在一塊儀表板上，更需要注意把總體的顏色搭配好，是總體顏色協(xié)調(diào)，淡雅，富有親切感和明快感。讓總體的配色效果既滿足儀表的功能要求，又滿足使用者的審美要求。用不同的顏色區(qū)分作業(yè)范圍或作業(yè)情況，有利于操作者迅速察覺和處理，對

36、于一些重要的視覺顯示裝置或其中顯示報警、危險、安全、方向等重要信息的部位，常需要有意地配以不同的顏色，使之突出醒目，便于區(qū)分認讀。二、汽車儀表板的設(shè)計在現(xiàn)代汽車中，絕大多數(shù)的操控開關(guān)都是駕駛員專用的，所以，儀表板的設(shè)計首先以駕駛員位置對儀表的可視性和對各種操控件的操作方便性為依據(jù)；儀表板的設(shè)計重點是對駕駛員操作區(qū)域的設(shè)計。在視覺效果上，儀表板位于室內(nèi)視覺集中的部位，其形體對駕乘人員也有很強的視覺吸引力。在布置儀表時，要根據(jù)相關(guān)標準來選用和確定所用儀表、顯示器和主要操縱控制件的位置，此外還要從結(jié)構(gòu)空間進行人機工程實驗，其中包括視野性、手、腳活動范圍、肘部空間、手伸界面、按鈕區(qū)布局等諸多方面。同時

37、在設(shè)計時，還需注意儀表板面的反光效果，既要提高儀表的可見度，又要通過表罩的漫反射方法減少眩光，還要防止儀表板上的高點在前風窗玻璃的內(nèi)表面形成反射影像，以免干擾駕駛員的視覺。必須對儀表板表面進行消光或亞光處理，以獲得舒適安全的駕駛感覺。再者儀表板上安裝的儀表和各種器件大都來自不同的生產(chǎn)廠家，設(shè)計時要保證各不同生產(chǎn)廠家的器件的顏色、質(zhì)感、紋理的統(tǒng)一，還要注意儀表表面、指針、屏顯、數(shù)字、警示燈、刻度盤等的形體、顏色及燈光效果一致，這些在方案設(shè)計初期都要處理妥當，為后期的細化和局部設(shè)計作好準備。儀表盤的中央是大型速度儀表，采用黑表盤自發(fā)光式，整個儀表區(qū)采用琥珀色照明，表針為紅色，刻度為白色發(fā)光，通過高

38、反差實現(xiàn)了優(yōu)異的識認性和高質(zhì)感。另外，采用漸進式開關(guān)燈機構(gòu)，增加了上下車時迎送氣氛和對行駛的期待感，乘車時打開門鎖后，儀表便會以大約10%的光亮度亮燈，坐進車插進鑰匙后亮度才會達到100%;發(fā)動引擎后，其他的指針開始亮燈。由于儀表板總稱本身結(jié)構(gòu)的復雜性以及在整車造型方面的重要性，設(shè)計人員必須在設(shè)計階段權(quán)衡利弊，精心布局。首先應(yīng)符合人機工程，保證其安全舒適性；充分考慮到人的各種習慣，保證各種開關(guān)、按鈕等控制件的操作方便性；造型美觀，有特點，但必須與整車風格協(xié)調(diào)一致。合理選擇材質(zhì)，優(yōu)化結(jié)構(gòu)，便于加工裝配；儀表設(shè)備齊全先進，功能完善。1.儀表板可辨識性駕駛員觀察儀表的動作是在一瞬間完成的。因此必須保

39、證將全部儀表設(shè)在不被方向盤和各種組合開關(guān)擋住的位置。布局時可以使用的視界模型來決定儀表的位置，由此得出方向盤與儀表的位置關(guān)系。通過儀表板平面中心點和駕駛員眼橢圓中心的連線與儀表板平面的夾角稱之為駕駛員觀察儀表的視角，他應(yīng)盡量接近90度。同時，盡可能讓駕駛員的視線處于最佳下視角30之內(nèi)。澳大利亞在辨認性方面已經(jīng)制定了相應(yīng)的法規(guī)()美國推薦的目視距離為最大視距為711,最佳視距為500，英國默雷爾推薦的視距計算公式(1.21.5)L。D-最佳讀取距離L儀表板外擴長度設(shè)計目視距科根據(jù)情況合理選擇。另外，儀表板位置和儀表罩的高度不得越過下視角邊界線除了上述因素，還要考慮到儀表本身的外形輪廓，字體的大小

40、表盤的顏色，這些因素如果考慮不當，也會影響駕駛員觀察儀表的準確性。圓型儀表最佳直徑與視距的關(guān)系建表1。儀表板刻度線顏色與視認性的關(guān)系見表2儀表刻度盤上數(shù)字的累進法與視認性的關(guān)系見表3。表1圓形儀表直徑與視距的關(guān)系5919850701001502002503003500.52.53.65.47.28.910.712.50.92.53.26.49.612.916.119.322.51082.56.412.919.325.732.238.645.03.62.512.925.738.651.464.277.290.06.02.521.442.964.385.7107.2128.6150.表2顏色與認視性關(guān)系刻度盤顏色刻度線顏色誤度率(%)刻度盤顏色刻度線顏色誤度率(%墨綠白17淺綠里八、21淡黃里八、17淺藍白21大藍里八、18里八、白21白里八、19灰黃白25表3累進法與認視性關(guān)系優(yōu)12345510152050100150200良24681020406080200400600800差39124812161.252.557.52.儀表玻璃和儀表罩都會反射射入車內(nèi)的光線，反射的管線再射入駕駛員眼中，造成了駕駛員眩目現(xiàn)象。