車(chē)輛人機(jī)工程課件

主要內(nèi)容車(chē)輛中的人機(jī)工程學(xué)主要內(nèi)容1車(chē)輛中的人機(jī)工程學(xué)

車(chē)輛總布置人機(jī)工程設(shè)計(jì)的一般步驟駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置視覺(jué)顯示裝置的設(shè)計(jì)舒適駕駛的姿勢(shì)研究汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)車(chē)輛中的人機(jī)工程學(xué)車(chē)輛總布置人機(jī)工程設(shè)計(jì)的一般步驟2車(chē)輛總布置人機(jī)工程設(shè)計(jì)的一般步驟第一個(gè)步驟：

選定設(shè)計(jì)用的人體百分位。

設(shè)計(jì)中一般使用的百分位人體為中國(guó)5%女性、50%男性、95%男性人體尺寸，另外也可以使用其他國(guó)家人體尺寸(如SAE標(biāo)準(zhǔn)SAEJ826)。車(chē)輛總布置人機(jī)工程設(shè)計(jì)的一般步驟第一個(gè)步驟：3百分位百分位表示人體的某項(xiàng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對(duì)于使用對(duì)象中有百分之幾的人可適用，它是人體工程學(xué)中一條基本的設(shè)計(jì)原則。百分位最簡(jiǎn)單分為三檔：第5

百分位、第50

百分位、第95

百分位。有時(shí)，由于地域遼闊、自然環(huán)境復(fù)雜、人體差異較大等原因，百分位的檔數(shù)需要適當(dāng)增多。車(chē)身設(shè)計(jì)中一般采用5%、50%和95%三種百分位的人體尺寸。分別代表矮小身材、平均身材和高大身材的人體尺寸。百分位百分位表示人體的某項(xiàng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對(duì)于使用對(duì)象中有百分之幾的4車(chē)輛總布置人機(jī)工程設(shè)計(jì)的一般步驟第二個(gè)步驟：選定H點(diǎn)。

設(shè)計(jì)中根據(jù)加速踏板及地板及方向盤(pán)位置選擇合適的人體坐姿可以初步確定H點(diǎn)。通過(guò)不同百分位的人體來(lái)確定前排座椅的前后及上下調(diào)節(jié)尺寸。根據(jù)車(chē)身空間，通過(guò)對(duì)選定的人體布置及相關(guān)校核初步確定后排乘客的坐姿及H點(diǎn)。前后排座椅布置時(shí)還應(yīng)對(duì)頭部空間、肩部及肘部空間等方面進(jìn)行校核。車(chē)輛總布置人機(jī)工程設(shè)計(jì)的一般步驟第二個(gè)步驟：選定H點(diǎn)。5車(chē)輛總布置人機(jī)工程設(shè)計(jì)的一般步驟第三個(gè)步驟：

對(duì)駕駛員視野進(jìn)行校核，首先要確定眼橢圓的尺寸及位置，然后再校核駕駛員的上下視野、前方視野、風(fēng)擋玻璃刮刷面積及除霜部位、遮陽(yáng)板、內(nèi)外后視鏡、儀表板盲區(qū)及反光等方面是否符合法規(guī)。

車(chē)輛總布置人機(jī)工程設(shè)計(jì)的一般步驟第三個(gè)步驟：6車(chē)輛總布置人機(jī)工程設(shè)計(jì)的一般步驟第四個(gè)步驟：

校核乘員操作舒適性，首先要對(duì)腳踏板進(jìn)行校核，以保證駕駛員舒適安全的操作。然后需要確定手伸及面，以校核所有可操作件都能被駕駛員方便的操作。此外還需要對(duì)足蹬力及手操舵力、操縱件形狀、信號(hào)顯示進(jìn)行校核。車(chē)輛總布置人機(jī)工程設(shè)計(jì)的一般步驟第四個(gè)步驟：7車(chē)輛總布置人機(jī)工程設(shè)計(jì)的一般步驟第五個(gè)步驟：

對(duì)整車(chē)的安全性進(jìn)行校核，校核內(nèi)容包括車(chē)內(nèi)外凸出物的校核、安全帶的校核、安全氣囊的布置、上下車(chē)方便性等方面。車(chē)輛總布置人機(jī)工程設(shè)計(jì)的一般步驟第五個(gè)步驟：8駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)駕駛員眼橢圓汽車(chē)行駛時(shí)80%以上的交通信息是由駕駛員視覺(jué)得到的，駕駛員的視覺(jué)通道是最重要的信息通道。駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)駕駛員眼橢圓9駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)汽車(chē)駕駛員眼橢圓是指不同身材的駕駛員按自己的意愿將座椅調(diào)整到適意位置并以正常的駕駛姿勢(shì)入座后，他們的眼睛位置在車(chē)身坐標(biāo)系中的統(tǒng)計(jì)分布圖形。由于統(tǒng)計(jì)分布圖形呈橢圓狀，因此被稱(chēng)為駕駛員眼橢圓。駕駛員眼橢圓的確立為研究汽車(chē)視野性能提供了科學(xué)的視野原點(diǎn)基準(zhǔn)。眼橢圓駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)汽車(chē)駕駛員眼橢圓是指不同身材的駕駛員按10眼橢圓眼橢圓11駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)人眼的視區(qū)眼睛和頭部不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的視區(qū)只用左眼或右眼單獨(dú)觀察是所能看到的區(qū)域稱(chēng)為單眼視區(qū)；用左眼或右眼單獨(dú)觀察到的兩個(gè)單眼視區(qū)的合成區(qū)稱(chēng)為兩單眼視區(qū)；用左、右眼同時(shí)觀察時(shí)兩眼都能看到的區(qū)域，即兩單眼視區(qū)的重疊部分稱(chēng)為雙眼視區(qū)。

駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)人眼的視區(qū)12駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)眼睛保持向前直視，眼球和頭部均不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，單眼水平視區(qū)為150o，即能看見(jiàn)直視前視線(xiàn)一側(cè)90o、另一側(cè)60o的區(qū)域。雙眼視區(qū)為120o，兩單眼視區(qū)為180o

駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)眼睛保持向前直視，眼球和頭部均不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)13駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)在垂直方向上雙眼視區(qū)為：直前視線(xiàn)上方50o-55o,下方60o-70o，這樣就構(gòu)成了人眼視錐，錐頂是瞳孔距的中點(diǎn)

駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)在垂直方向上雙眼視區(qū)為：直前視線(xiàn)上方514駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，人的視野將縮小。車(chē)速為40km/h時(shí)雙眼視區(qū)為100o，其中能確認(rèn)的范圍為15o以下；車(chē)速為75km/h時(shí)降為65o，100km/h時(shí)為40o。駕駛員的眼睛和觀察物體之間的視力關(guān)系分為人動(dòng)視力（駕駛員看標(biāo)志）和全動(dòng)視力（駕駛員看行駛中的其他車(chē)輛）。人動(dòng)視力與靜視力相比，在車(chē)速為50-60km/h時(shí)約降低6%，全動(dòng)視力降低更為嚴(yán)重。駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，人的視野將縮小。車(chē)速為415駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)眼睛和頭部的轉(zhuǎn)動(dòng)角駕駛員觀察周?chē)挛飼r(shí)，往往轉(zhuǎn)動(dòng)眼球或頭部，以擴(kuò)大視區(qū)。眼睛與頭部的轉(zhuǎn)動(dòng)角度按照轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)是否舒適分為自然轉(zhuǎn)動(dòng)和勉強(qiáng)轉(zhuǎn)動(dòng)

駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)眼睛和頭部的轉(zhuǎn)動(dòng)角16駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)17駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)自然轉(zhuǎn)動(dòng)眼睛和頭部均無(wú)不舒適感。眼睛的自然轉(zhuǎn)動(dòng)角度在水平方向上左右各為15o，垂直方向上上下均為15o；頭部自然轉(zhuǎn)動(dòng)角在水平方向上左右各為45o，在垂直方向上上下均為30o。駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)自然轉(zhuǎn)動(dòng)18駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)勉強(qiáng)轉(zhuǎn)動(dòng)眼睛和頭部會(huì)有不適感。眼睛的勉強(qiáng)轉(zhuǎn)動(dòng)角度在水平方向上左右各為30o，垂直方向上上下均為45o；頭部勉強(qiáng)轉(zhuǎn)動(dòng)角在水平方向上左右各為60o，在垂直方向上上下均為50o。

駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)勉強(qiáng)轉(zhuǎn)動(dòng)19駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)眼橢圓應(yīng)用于車(chē)內(nèi)后視鏡的要求根據(jù)SAE的規(guī)定，對(duì)于車(chē)內(nèi)后視鏡的要求為雙眼水平后視角最小值為20o；垂直方向視角應(yīng)能看見(jiàn)最后H點(diǎn)后方60m出的交通情況。駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)眼橢圓應(yīng)用于車(chē)內(nèi)后視鏡的要求20駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)

眼橢圓應(yīng)用之轎車(chē)儀表板盲區(qū)汽車(chē)行駛過(guò)程中，駕駛員需要經(jīng)常觀察儀表板上的信息。在觀察時(shí)，駕駛員的視線(xiàn)會(huì)受到方向盤(pán)的阻擋，方向盤(pán)的輪轂、輪輻和輪緣在儀表板上形成相應(yīng)的盲區(qū)稱(chēng)之為儀表板盲區(qū)

駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)眼橢圓應(yīng)用之轎車(chē)儀表板盲區(qū)21駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)轎車(chē)駕駛員的前方視野

駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)轎車(chē)駕駛員的前方視野22駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置關(guān)于汽車(chē)駕駛員手伸及界面及其應(yīng)用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織已經(jīng)制定了有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。ISO3958對(duì)車(chē)內(nèi)操作桿件、控制鈕件、開(kāi)關(guān)等的合理布置及檢驗(yàn)作了詳細(xì)的說(shuō)明。汽車(chē)駕駛員的手伸及界面是指駕駛員以正常駕駛姿勢(shì)坐在座椅中、身系安全帶、一手握住方向盤(pán)時(shí)另一手所能伸及的最大空間界面。

駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置關(guān)于汽車(chē)駕駛員手伸及界面23駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置24駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置駕駛員的手伸及界面是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)手伸及界面測(cè)量臺(tái)上測(cè)得的駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置駕駛員的手伸及界面是在實(shí)25駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置為便于使用，駕駛員手伸及界面的數(shù)據(jù)已列成表格

駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置為便于使用，駕駛員手伸及26駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置駕駛室內(nèi)操作鈕件布置合理性的檢驗(yàn)方法國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO3958用來(lái)檢驗(yàn)小轎車(chē)駕駛室內(nèi)操作鈕件布置的合理性。該標(biāo)準(zhǔn)適用于以下尺寸范圍內(nèi)的小轎車(chē)坐椅靠背角β9.0o~33.0o最后H點(diǎn)至踵點(diǎn)的垂直距離Hz130~520mmH點(diǎn)的水平調(diào)節(jié)范圍ΔHx至少為130mm方向盤(pán)直徑D330-600mm方向盤(pán)傾斜角α10.0o~70.0o方向盤(pán)中心至踵點(diǎn)水平距離Wx660~152mm方向盤(pán)中心至踵點(diǎn)垂直距離Wz530~838mm駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置駕駛室內(nèi)操作鈕件布置合27駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置28駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置檢驗(yàn)步驟如下：（1）測(cè)量出欲檢驗(yàn)汽車(chē)駕駛室的以下幾項(xiàng)尺寸：Hz,D,Wx,Wz,α，β，γ與手伸及界面有關(guān)的駕駛室尺寸；（2）根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中給出的駕駛室尺寸綜合因子G的計(jì)算公式算出G值；（3）算出手伸及界面及界面前后方向上基準(zhǔn)面HR離踵點(diǎn)的距離d，確定該基準(zhǔn)面的位置；（4）用基準(zhǔn)面HR、駕駛員座椅對(duì)稱(chēng)平面以及通過(guò)最后H點(diǎn)的水平面（見(jiàn)圖2-1）這三個(gè)正交平面組成坐標(biāo)系。駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置檢驗(yàn)步驟如下：29駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置（5）測(cè)量出車(chē)量上欲檢驗(yàn)的操作鈕件在上述坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。（6）根據(jù)（2）中算出的G值及已經(jīng)確定的男女駕駛員比值，從駕駛員手伸及界面數(shù)據(jù)表格中找到相應(yīng)的數(shù)值。（7）將上述（5）中測(cè)得的手操作鈕件離基準(zhǔn)面HR的水平距離（測(cè)量值）與表格中的給定值（極限值）相比較，若前者小于后者便認(rèn)為該手操作鈕件布置合理，即可伸及。否則認(rèn)為不合理，應(yīng)重新考慮其布置位置。駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置（5）測(cè)量出車(chē)量上欲檢驗(yàn)30駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置轎車(chē)手操縱件、指示器和信號(hào)顯示裝置的合理布置手操縱件應(yīng)布置在駕駛員手伸及范圍以?xún)?nèi)重要的指示器、信號(hào)顯示裝置應(yīng)布置在駕駛員頭部無(wú)需轉(zhuǎn)動(dòng)便能直接觀察到的視區(qū)內(nèi)，以確保操作方便和迅速認(rèn)辨。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）轎車(chē)手操縱件、指示器和信號(hào)顯示裝置的合理布置已做了規(guī)定。

駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置轎車(chē)手操縱件、指示器和信31駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置駕駛員手伸及范圍的分區(qū)基準(zhǔn)平面：指與汽車(chē)縱向?qū)ΨQ(chēng)平面平行的與座椅參考點(diǎn)（設(shè)計(jì)時(shí)采用的H點(diǎn)）左右相距50mm的兩平面。

駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置駕駛員手伸及范圍的分區(qū)32駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置1區(qū)：位于參考平面左側(cè)，由下列表面形成的區(qū)域：A）平行于方向盤(pán)平面且向上相距20mm的平面；B）平行于方向盤(pán)平面且向下相距170mm的平面；C）沿方向盤(pán)輪圈外緣向外擴(kuò)展100mm的圓柱面。該圓柱面的中心線(xiàn)與方向盤(pán)軸線(xiàn)共線(xiàn)。D）通過(guò)方向盤(pán)軸線(xiàn)的兩垂直相交平面。兩垂直相交平面與參考平面之間的夾角分別為40o，130o。駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置1區(qū)：位于參考平面左側(cè)，33駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置2區(qū)：由下列表面所形成的區(qū)域：A）平行于方向盤(pán)平面且向上相距20mm；B）平行于方向盤(pán)平面且向下相距170mm；C）以方向盤(pán)軸線(xiàn)為中心，以50mm為半徑的圓柱面。3區(qū)：與1區(qū)關(guān)于參考平面相對(duì)稱(chēng)的右側(cè)區(qū)域。

駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置2區(qū)：由下列表面所形成的34駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置手操作件的合理位置（1）下列手操作件應(yīng)布置在1區(qū)A）前照燈（大燈）變光開(kāi)關(guān)；B）前照燈警告開(kāi)關(guān)；C）轉(zhuǎn)向燈開(kāi)關(guān)。駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置手操作件的合理位置35駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置（2）下列手操作件應(yīng)布置在參考平面左側(cè)A）燈光總開(kāi)關(guān)；B）緊急制動(dòng)手操作件（左側(cè)行駛）；（3）音響喇叭手操作件可布置在1區(qū)，亦可布置在2區(qū)；左側(cè)行駛的汽車(chē)的緊急制動(dòng)操作件應(yīng)布置在參考平面的右側(cè)。

駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置（2）下列手操作件應(yīng)布置36駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置對(duì)組合操作的要求（1）下列配對(duì)功能應(yīng)由同一操作件完成：A）前照燈警告開(kāi)關(guān)及其變光開(kāi)關(guān)。（2）燈光總開(kāi)關(guān)不可與下述任一操作件混同操作，除非設(shè)有避免功能混同的裝置。A）音響警告(喇叭)；B）轉(zhuǎn)向指示器。

駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置對(duì)組合操作的要求37駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置對(duì)信號(hào)顯示裝置的觀察要求（1）車(chē)速表及里程表應(yīng)在駕駛員不轉(zhuǎn)動(dòng)頭部的情形下應(yīng)可直接看到。（2）燃油表最大量程的1/4及以上的刻度區(qū)應(yīng)在駕駛員頭部不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)能直接看到；其它刻度區(qū)例外。駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置對(duì)信號(hào)顯示裝置的觀察要38駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置在駕駛員頭部不轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下可以之間看到的還包括：A）發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油壓力顯示信號(hào)；B）發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水顯示信號(hào)；C）蓄電池充電狀況的顯示信號(hào)；D）安裝在儀表板上或轉(zhuǎn)向柱上的自動(dòng)變速桿的檔位的顯示裝置。以上顯示信號(hào)顯示區(qū)的其余部分，在頭部轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)應(yīng)是可見(jiàn)的。

駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置在駕駛員頭部不轉(zhuǎn)動(dòng)的情況39駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置（3）以下信號(hào)指示器的照明區(qū)應(yīng)在至少為18mm2的一個(gè)單獨(dú)區(qū)域內(nèi)，且在頭部不轉(zhuǎn)動(dòng)情況下應(yīng)能見(jiàn)到A）制動(dòng)器；B）前照燈遠(yuǎn)光；C）轉(zhuǎn)向指示器；D）緊急報(bào)警器；E）駐車(chē)制動(dòng)器；F）安全帶指示器；G）安全氣墊故障預(yù)報(bào)器；H）發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油壓力；I）發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度；J）阻風(fēng)閥；K）燃油液面高度；L）蓄電池充電；M）自動(dòng)變速器檔位選擇鍵。駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置（3）以下信號(hào)指示器的照40駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置足蹬力手操舵力手柄的設(shè)計(jì)坐姿下駕駛員雙手對(duì)方向盤(pán)的手操舵力與方向盤(pán)傾角（側(cè)視圖上方向盤(pán)平面與水平之間的夾角）有密切的關(guān)系。方向盤(pán)平面越接近水平即傾角越小，手操舵力越大。但是可以轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)的角度值變小，如圖2-5所示。此時(shí)對(duì)應(yīng)的座椅靠背也比較垂直，駕駛員坐姿相應(yīng)地也比較平直。駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置足蹬力41駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置方向傾角與操舵力轉(zhuǎn)向角的關(guān)系

駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置方向傾角與操舵力轉(zhuǎn)向角的42駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置大客車(chē)、重型載貨車(chē)，由于前軸負(fù)荷較大，要求有較大的操舵力施加方向盤(pán)上，因此這類(lèi)車(chē)型中方向盤(pán)的傾角均不大。對(duì)于轎車(chē)而言，要求施加在方向盤(pán)上的操舵力并不很大，從而有可能使方向盤(pán)的傾角加大。這樣駕駛員上軀干可以適當(dāng)后傾，背部受到靠背的支持，坐姿舒適性得以改善。方向盤(pán)傾角的加大對(duì)于安全氣墊的裝設(shè)提供有利條件。駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置大客車(chē)、重型載貨車(chē)，由于43視覺(jué)顯示裝置的設(shè)計(jì)見(jiàn)基本理論視覺(jué)顯示裝置的設(shè)計(jì)44舒適駕駛的姿勢(shì)研究腰曲弧線(xiàn)坐姿舒適性與人體軀干的組織結(jié)構(gòu)有很大的關(guān)系。人體軀干由脊柱、擂鼓、胸骨組成，其中脊柱從側(cè)面看有四個(gè)生理彎曲：頸曲、胸曲、腰曲和骶曲。在四個(gè)生理彎曲中，與坐姿舒適性有直接關(guān)系的是腰曲。腰曲弧線(xiàn)的變形，尤其在人體承載狀態(tài)下腰曲弧線(xiàn)的變形是造成腰部酸痛、疲勞甚至損傷的機(jī)械原因。人體正常腰曲弧線(xiàn)如圖4-1中曲線(xiàn)D所示，此時(shí)椎間盤(pán)上受的眼里均勻而輕微，幾乎無(wú)推力作用于韌帶，韌帶不拉伸，腰部無(wú)不舒適感。

舒適駕駛的姿勢(shì)研究腰曲弧線(xiàn)45舒適駕駛的姿勢(shì)研究保證腰曲弧線(xiàn)的正常狀態(tài)是獲得舒適坐姿的關(guān)鍵，這也是汽車(chē)座椅設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)遵循的原則之一。

舒適駕駛的姿勢(shì)研究保證腰曲弧線(xiàn)的正常狀態(tài)是獲得舒適坐姿的關(guān)鍵46舒適駕駛的姿勢(shì)研究為使坐姿下的腰曲弧線(xiàn)的變形最小，車(chē)輛座椅的靠背應(yīng)當(dāng)提供兩點(diǎn)支撐。第一支撐位于第5-6胸椎之間，形成肩靠。肩胛骨面積大，可承受較大的壓力。第二支撐設(shè)置在第4-5腰椎之間的高度上，形成腰墊。腰墊的形狀應(yīng)當(dāng)合理，無(wú)腰墊或腰墊不明顯會(huì)使腰椎后突，腰墊過(guò)分會(huì)使腰椎前突。正確的腰墊形狀應(yīng)該是是腰曲弧線(xiàn)微微前突。

舒適駕駛的姿勢(shì)研究為使坐姿下的腰曲弧線(xiàn)的變形最小，車(chē)輛座椅的47舒適駕駛的姿勢(shì)研究座墊體壓分布人體臀部的不同部位在產(chǎn)生不舒適感覺(jué)以前所能忍受的壓力是不同的。坐骨粗壯，能承受比其周?chē)∪飧蟮膲毫?；大腿底部有大血管和神?jīng)系統(tǒng)，壓力過(guò)大會(huì)影響血液循環(huán)和神經(jīng)傳導(dǎo)而感到不適。所以座墊設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)遵循壓力分布不均勻的原則，在坐骨處壓力最大，向四周逐漸減小，直到大腿部位時(shí)壓力將至最低值。舒適駕駛的姿勢(shì)研究座墊體壓分布48舒適駕駛的姿勢(shì)研究較為理想的座墊體壓分布曲線(xiàn)如圖4-3所示，圖中每條封閉的曲線(xiàn)為等壓力線(xiàn)，單位為100Pa。舒適駕駛的姿勢(shì)研究較為理想的座墊體壓分布曲線(xiàn)如圖4-3所示，49舒適駕駛的姿勢(shì)研究駕駛姿勢(shì)的舒適角坐姿時(shí)大部分體重由坐骨承受，另一部分由背部和足部承受。坐姿下腰去弧線(xiàn)隨座墊與靠背夾角以及形狀而改變，背部肌肉拉伸，大腿的屈曲使腹部受壓。為了減輕駕駛姿勢(shì)時(shí)的不適與疲勞，駕駛員身體各部分之間的夾角應(yīng)該保持在一定的合理范圍之內(nèi)

舒適駕駛的姿勢(shì)研究駕駛姿勢(shì)的舒適角50舒適駕駛的姿勢(shì)研究舒適駕駛的姿勢(shì)研究51汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)

汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)座椅的結(jié)構(gòu)與材料汽車(chē)座椅一般由骨架、彈簧、軟墊、座椅護(hù)面以及調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)組成

汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)52汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)骨架可分為座墊骨架和靠背骨架。骨架在連接方式上分為三種：座墊骨架與靠背骨架作為整體或用螺栓或靠背角度調(diào)節(jié)裝置連在一起。座墊骨架與靠背骨架完全分開(kāi)。座墊骨架與靠背骨架鉸接，靠背可翻折，成為可翻折式椅。骨架可為管狀結(jié)構(gòu)，也可以為薄鋼板沖壓結(jié)構(gòu)，或者由加強(qiáng)塑料制成。彈簧的形狀較多，以圓柱形螺旋壓縮彈簧、編織彈簧、曲折彈簧以及水平圓柱形拉伸彈簧等最為常見(jiàn)。汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)骨架可分為座墊骨架和靠背骨架。骨架在連接方式上53汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)在金屬?gòu)椈珊屯鈱幼o(hù)面之間通常加上一層軟墊，用來(lái)分散人體的壓力，使座椅表面具有柔軟的感觸，同時(shí)還能吸收振動(dòng)和噪聲。軟墊通常采用泡沫塑料、黃麻氈、海面等材料，做成適應(yīng)于人體靠背、臀部以及大腿下表面的形狀，使座椅具有貼合感。在軟墊和彈簧之間，一般還鋪設(shè)一層支撐墊，它是用鋼絲編過(guò)的麻布或橡膠墊，用來(lái)防止軟墊嵌入彈簧中。外層護(hù)面用來(lái)修飾座椅表面，其色彩應(yīng)與車(chē)身內(nèi)飾色彩的主調(diào)相協(xié)調(diào)。外層護(hù)面的包緊作用使載荷通過(guò)軟墊合理地分布在彈簧上。護(hù)面材料常為塑料制品、毛織品、棉毛制品等。

汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)在金屬?gòu)椈珊屯鈱幼o(hù)面之間通常加上一層軟墊，用來(lái)54汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)座椅前后調(diào)節(jié)裝置可用無(wú)滾珠滑軌式、滾珠滑軌式或絲杠式等。無(wú)滾珠滑軌式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、但是摩擦阻力大、易生銹、調(diào)節(jié)費(fèi)力。滾珠滑軌式調(diào)節(jié)輕便、但尺寸較大。絲杠式調(diào)節(jié)速度慢，但壽命長(zhǎng)，可靠。靠背角度調(diào)節(jié)裝置常用滑槽式或棘軌式結(jié)構(gòu)。汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)座椅前后調(diào)節(jié)裝置可用無(wú)滾珠滑軌式、滾珠滑軌式或55汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)汽車(chē)座椅的人體工程學(xué)要求（1）貼合感：坐椅靠背和座墊的形狀是否與人體背部、臀部、大腿地面的形狀相貼合。接觸面積和部位以及座墊的彈性滯遲損失特性與貼合感密切相關(guān)。（2）側(cè)向穩(wěn)定感：車(chē)輛轉(zhuǎn)向行駛的時(shí)候，駕駛員會(huì)感受到座椅左右的適當(dāng)約束，避免人體橫向偏斜。側(cè)向穩(wěn)定感與座椅兩側(cè)形狀、壓力比以及壓力分布等因素有關(guān)。適當(dāng)選擇側(cè)向壓力與總壓力之比能改善側(cè)向穩(wěn)定感。汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)汽車(chē)座椅的人體工程學(xué)要求56汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)（3）腰椎依托感：腰椎依托感良好的座椅，其乘坐者容易獲得舒適坐姿。（4）振動(dòng)彈性感：與振動(dòng)彈性感相聯(lián)系的是座椅的靜態(tài)剛度、共振頻率以及衰減特性。（5）座墊與靠背的軟硬感：可以用392N作負(fù)荷時(shí)的靜態(tài)變形特性來(lái)反映，不得有陷落的感覺(jué)。（6）除以上要求外，座椅不得有臀部滑動(dòng)感、腹部壓迫感以及背部弓形感等。汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)（3）腰椎依托感：腰椎依托感良好的座椅，其乘57汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)

座椅的幾何參數(shù)坐姿下人體尺寸的測(cè)量值（表5-1）可作為座椅幾何尺寸確定的參考，但是垂直坐姿與駕駛坐姿有明顯區(qū)別，因此車(chē)輛座椅中的某些尺寸或角度還應(yīng)從專(zhuān)門(mén)的駕駛或乘坐姿勢(shì)的人體測(cè)量中獲得。

汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)座椅的幾何參數(shù)58汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)座高：座高是車(chē)輛地板離座墊的高度。座高取人體腓骨的高度，約為人體身長(zhǎng)的1/4左右，或低于小腿高度10mm左右。就坐時(shí)小腿略高于座墊前端表面。這樣下肢著力于整個(gè)腳掌，雙腳便于活動(dòng)。座高一般在430mm-450mm范圍內(nèi)較為適合。座寬：座寬受車(chē)寬的限制。為使駕駛員能調(diào)整坐姿，座寬應(yīng)適當(dāng)大于臀寬，取500mm左右即可。汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)座高：座高是車(chē)輛地板離座墊的高度。座高取人體腓59汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)座深：座墊前端至靠背表面之間的距離。座深應(yīng)保證臀部得到全部的支持，這需要約臀部直大腿底面全長(zhǎng)3/4的尺寸，約450mm左右。座深過(guò)大，座墊前端反而壓迫大腿。座墊后傾角約4~8度。座墊表面中部最好有與臀部形態(tài)相適應(yīng)的曲面?？勘持危杭缈扛叨仍诩珉喂窍陆牵吭O(shè)在第4與第5腰椎處。操作時(shí)要靠應(yīng)承受更多的力?？勘辰牵阂话阍?00~115度范圍內(nèi)。汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)座深：座墊前端至靠背表面之間的距離。座深應(yīng)保證60汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)駕駛座椅水平調(diào)節(jié)量駕駛座椅調(diào)節(jié)量的確定以能滿(mǎn)足預(yù)定百分比的駕駛員使用為原則，即調(diào)節(jié)量要達(dá)到一定的適用級(jí)。適用級(jí)越高，使用的人數(shù)百分比越大。一般情形下，適用級(jí)可取90%，滿(mǎn)足第95百分位至第5百分位身材駕駛員的需要。駕駛座椅水平調(diào)節(jié)量根據(jù)舒適坐姿下H點(diǎn)位置線(xiàn)來(lái)確定

汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)駕駛座椅水平調(diào)節(jié)量61汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)座椅的其它調(diào)解量（1）垂直方向的高度調(diào)節(jié)量為30-50mm；（2）大腿與腹部夾角可在90~115度內(nèi)調(diào)節(jié)；（3）座墊傾角調(diào)節(jié)范圍為5~10度或更大些；（4）靠背傾角調(diào)節(jié)范圍為100~115度之間。（5）座墊剛度應(yīng)根據(jù)駕駛員體重來(lái)調(diào)節(jié)，以保證固有頻率不變。汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)座椅的其它調(diào)解量62汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)座椅強(qiáng)度試驗(yàn)座椅的固定強(qiáng)度1靜態(tài)試驗(yàn)通過(guò)座椅質(zhì)心沿水平方向向前或向后加載，加載量為座椅總成重量的20倍時(shí)，座椅骨架不應(yīng)與座椅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)分離，座椅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)不應(yīng)損壞、失靈，座椅總成與車(chē)身固定部位不得分離。2動(dòng)態(tài)試驗(yàn)當(dāng)座椅受到水平方向向前或向后的20g加速度時(shí)，座椅骨架不應(yīng)與調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)分離，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)不應(yīng)損壞、失靈。座椅總成與車(chē)身固定部位不應(yīng)脫開(kāi)。汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)座椅強(qiáng)度試驗(yàn)63汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)向靠背加載的強(qiáng)度試驗(yàn)如圖5-2所示將座椅調(diào)節(jié)到最后位置，確定出座椅的R點(diǎn)（最后位置的H點(diǎn)）。沿座椅靠背上橫梁中點(diǎn)水平相后緩慢加載到相對(duì)于R點(diǎn)的力矩為M=373Nm時(shí)，座椅骨架不應(yīng)與調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)分離。座椅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)不應(yīng)損壞、失靈。固定部位不應(yīng)分離汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)向靠背加載的強(qiáng)度試驗(yàn)64汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)座墊與靠背的疲勞試驗(yàn)1座墊疲勞試驗(yàn)把座墊加壓板放置在座墊上，加壓板的底面形狀與人體臀部和大腿底部表面形狀相仿（相當(dāng)于假臀），加壓板的R點(diǎn)與座椅的R點(diǎn)相重合。將小腿模型裝在加壓板上，按設(shè)計(jì)基準(zhǔn)將踝點(diǎn)作為支撐點(diǎn)，如圖5-3所示。在座椅中心面內(nèi)施加垂直脈動(dòng)載荷P0±P，載荷中心點(diǎn)距加壓板R點(diǎn)為32mm。加載頻率應(yīng)不引起座墊、加壓板以及加載系統(tǒng)的共振。試驗(yàn)時(shí)應(yīng)經(jīng)常檢查座墊、骨架等有否損壞，直到規(guī)定次數(shù)。往復(fù)載荷P0±P=471±235N。汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)座墊與靠背的疲勞試驗(yàn)65汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)66汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)靠背疲勞試驗(yàn)將座椅調(diào)節(jié)到最后位置。在靠背上橫梁中點(diǎn)施加往復(fù)載荷，載荷方向垂直靠背骨架，載荷大小相對(duì)于R點(diǎn)的力矩為M0±M=49±147Nm來(lái)?yè)Q算。循環(huán)次數(shù)為10時(shí)，座椅總成不應(yīng)損壞汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)靠背疲勞試驗(yàn)67汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)68主要內(nèi)容車(chē)輛中的人機(jī)工程學(xué)主要內(nèi)容69車(chē)輛中的人機(jī)工程學(xué)

車(chē)輛總布置人機(jī)工程設(shè)計(jì)的一般步驟駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置視覺(jué)顯示裝置的設(shè)計(jì)舒適駕駛的姿勢(shì)研究汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)車(chē)輛中的人機(jī)工程學(xué)車(chē)輛總布置人機(jī)工程設(shè)計(jì)的一般步驟70車(chē)輛總布置人機(jī)工程設(shè)計(jì)的一般步驟第一個(gè)步驟：

選定設(shè)計(jì)用的人體百分位。

設(shè)計(jì)中一般使用的百分位人體為中國(guó)5%女性、50%男性、95%男性人體尺寸，另外也可以使用其他國(guó)家人體尺寸(如SAE標(biāo)準(zhǔn)SAEJ826)。車(chē)輛總布置人機(jī)工程設(shè)計(jì)的一般步驟第一個(gè)步驟：71百分位百分位表示人體的某項(xiàng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對(duì)于使用對(duì)象中有百分之幾的人可適用，它是人體工程學(xué)中一條基本的設(shè)計(jì)原則。百分位最簡(jiǎn)單分為三檔：第5

百分位、第50

百分位、第95

百分位。有時(shí)，由于地域遼闊、自然環(huán)境復(fù)雜、人體差異較大等原因，百分位的檔數(shù)需要適當(dāng)增多。車(chē)身設(shè)計(jì)中一般采用5%、50%和95%三種百分位的人體尺寸。分別代表矮小身材、平均身材和高大身材的人體尺寸。百分位百分位表示人體的某項(xiàng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對(duì)于使用對(duì)象中有百分之幾的72車(chē)輛總布置人機(jī)工程設(shè)計(jì)的一般步驟第二個(gè)步驟：選定H點(diǎn)。

設(shè)計(jì)中根據(jù)加速踏板及地板及方向盤(pán)位置選擇合適的人體坐姿可以初步確定H點(diǎn)。通過(guò)不同百分位的人體來(lái)確定前排座椅的前后及上下調(diào)節(jié)尺寸。根據(jù)車(chē)身空間，通過(guò)對(duì)選定的人體布置及相關(guān)校核初步確定后排乘客的坐姿及H點(diǎn)。前后排座椅布置時(shí)還應(yīng)對(duì)頭部空間、肩部及肘部空間等方面進(jìn)行校核。車(chē)輛總布置人機(jī)工程設(shè)計(jì)的一般步驟第二個(gè)步驟：選定H點(diǎn)。73車(chē)輛總布置人機(jī)工程設(shè)計(jì)的一般步驟第三個(gè)步驟：

對(duì)駕駛員視野進(jìn)行校核，首先要確定眼橢圓的尺寸及位置，然后再校核駕駛員的上下視野、前方視野、風(fēng)擋玻璃刮刷面積及除霜部位、遮陽(yáng)板、內(nèi)外后視鏡、儀表板盲區(qū)及反光等方面是否符合法規(guī)。

車(chē)輛總布置人機(jī)工程設(shè)計(jì)的一般步驟第三個(gè)步驟：74車(chē)輛總布置人機(jī)工程設(shè)計(jì)的一般步驟第四個(gè)步驟：

校核乘員操作舒適性，首先要對(duì)腳踏板進(jìn)行校核，以保證駕駛員舒適安全的操作。然后需要確定手伸及面，以校核所有可操作件都能被駕駛員方便的操作。此外還需要對(duì)足蹬力及手操舵力、操縱件形狀、信號(hào)顯示進(jìn)行校核。車(chē)輛總布置人機(jī)工程設(shè)計(jì)的一般步驟第四個(gè)步驟：75車(chē)輛總布置人機(jī)工程設(shè)計(jì)的一般步驟第五個(gè)步驟：

對(duì)整車(chē)的安全性進(jìn)行校核，校核內(nèi)容包括車(chē)內(nèi)外凸出物的校核、安全帶的校核、安全氣囊的布置、上下車(chē)方便性等方面。車(chē)輛總布置人機(jī)工程設(shè)計(jì)的一般步驟第五個(gè)步驟：76駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)駕駛員眼橢圓汽車(chē)行駛時(shí)80%以上的交通信息是由駕駛員視覺(jué)得到的，駕駛員的視覺(jué)通道是最重要的信息通道。駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)駕駛員眼橢圓77駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)汽車(chē)駕駛員眼橢圓是指不同身材的駕駛員按自己的意愿將座椅調(diào)整到適意位置并以正常的駕駛姿勢(shì)入座后，他們的眼睛位置在車(chē)身坐標(biāo)系中的統(tǒng)計(jì)分布圖形。由于統(tǒng)計(jì)分布圖形呈橢圓狀，因此被稱(chēng)為駕駛員眼橢圓。駕駛員眼橢圓的確立為研究汽車(chē)視野性能提供了科學(xué)的視野原點(diǎn)基準(zhǔn)。眼橢圓駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)汽車(chē)駕駛員眼橢圓是指不同身材的駕駛員按78眼橢圓眼橢圓79駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)人眼的視區(qū)眼睛和頭部不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的視區(qū)只用左眼或右眼單獨(dú)觀察是所能看到的區(qū)域稱(chēng)為單眼視區(qū)；用左眼或右眼單獨(dú)觀察到的兩個(gè)單眼視區(qū)的合成區(qū)稱(chēng)為兩單眼視區(qū)；用左、右眼同時(shí)觀察時(shí)兩眼都能看到的區(qū)域，即兩單眼視區(qū)的重疊部分稱(chēng)為雙眼視區(qū)。

駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)人眼的視區(qū)80駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)眼睛保持向前直視，眼球和頭部均不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，單眼水平視區(qū)為150o，即能看見(jiàn)直視前視線(xiàn)一側(cè)90o、另一側(cè)60o的區(qū)域。雙眼視區(qū)為120o，兩單眼視區(qū)為180o

駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)眼睛保持向前直視，眼球和頭部均不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)81駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)在垂直方向上雙眼視區(qū)為：直前視線(xiàn)上方50o-55o,下方60o-70o，這樣就構(gòu)成了人眼視錐，錐頂是瞳孔距的中點(diǎn)

駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)在垂直方向上雙眼視區(qū)為：直前視線(xiàn)上方582駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，人的視野將縮小。車(chē)速為40km/h時(shí)雙眼視區(qū)為100o，其中能確認(rèn)的范圍為15o以下；車(chē)速為75km/h時(shí)降為65o，100km/h時(shí)為40o。駕駛員的眼睛和觀察物體之間的視力關(guān)系分為人動(dòng)視力（駕駛員看標(biāo)志）和全動(dòng)視力（駕駛員看行駛中的其他車(chē)輛）。人動(dòng)視力與靜視力相比，在車(chē)速為50-60km/h時(shí)約降低6%，全動(dòng)視力降低更為嚴(yán)重。駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，人的視野將縮小。車(chē)速為483駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)眼睛和頭部的轉(zhuǎn)動(dòng)角駕駛員觀察周?chē)挛飼r(shí)，往往轉(zhuǎn)動(dòng)眼球或頭部，以擴(kuò)大視區(qū)。眼睛與頭部的轉(zhuǎn)動(dòng)角度按照轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)是否舒適分為自然轉(zhuǎn)動(dòng)和勉強(qiáng)轉(zhuǎn)動(dòng)

駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)眼睛和頭部的轉(zhuǎn)動(dòng)角84駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)85駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)自然轉(zhuǎn)動(dòng)眼睛和頭部均無(wú)不舒適感。眼睛的自然轉(zhuǎn)動(dòng)角度在水平方向上左右各為15o，垂直方向上上下均為15o；頭部自然轉(zhuǎn)動(dòng)角在水平方向上左右各為45o，在垂直方向上上下均為30o。駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)自然轉(zhuǎn)動(dòng)86駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)勉強(qiáng)轉(zhuǎn)動(dòng)眼睛和頭部會(huì)有不適感。眼睛的勉強(qiáng)轉(zhuǎn)動(dòng)角度在水平方向上左右各為30o，垂直方向上上下均為45o；頭部勉強(qiáng)轉(zhuǎn)動(dòng)角在水平方向上左右各為60o，在垂直方向上上下均為50o。

駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)勉強(qiáng)轉(zhuǎn)動(dòng)87駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)眼橢圓應(yīng)用于車(chē)內(nèi)后視鏡的要求根據(jù)SAE的規(guī)定，對(duì)于車(chē)內(nèi)后視鏡的要求為雙眼水平后視角最小值為20o；垂直方向視角應(yīng)能看見(jiàn)最后H點(diǎn)后方60m出的交通情況。駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)眼橢圓應(yīng)用于車(chē)內(nèi)后視鏡的要求88駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)

眼橢圓應(yīng)用之轎車(chē)儀表板盲區(qū)汽車(chē)行駛過(guò)程中，駕駛員需要經(jīng)常觀察儀表板上的信息。在觀察時(shí)，駕駛員的視線(xiàn)會(huì)受到方向盤(pán)的阻擋，方向盤(pán)的輪轂、輪輻和輪緣在儀表板上形成相應(yīng)的盲區(qū)稱(chēng)之為儀表板盲區(qū)

駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)眼橢圓應(yīng)用之轎車(chē)儀表板盲區(qū)89駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)轎車(chē)駕駛員的前方視野

駕駛員眼橢圓與視野設(shè)計(jì)轎車(chē)駕駛員的前方視野90駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置關(guān)于汽車(chē)駕駛員手伸及界面及其應(yīng)用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織已經(jīng)制定了有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。ISO3958對(duì)車(chē)內(nèi)操作桿件、控制鈕件、開(kāi)關(guān)等的合理布置及檢驗(yàn)作了詳細(xì)的說(shuō)明。汽車(chē)駕駛員的手伸及界面是指駕駛員以正常駕駛姿勢(shì)坐在座椅中、身系安全帶、一手握住方向盤(pán)時(shí)另一手所能伸及的最大空間界面。

駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置關(guān)于汽車(chē)駕駛員手伸及界面91駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置92駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置駕駛員的手伸及界面是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)手伸及界面測(cè)量臺(tái)上測(cè)得的駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置駕駛員的手伸及界面是在實(shí)93駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置為便于使用，駕駛員手伸及界面的數(shù)據(jù)已列成表格

駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置為便于使用，駕駛員手伸及94駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置駕駛室內(nèi)操作鈕件布置合理性的檢驗(yàn)方法國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO3958用來(lái)檢驗(yàn)小轎車(chē)駕駛室內(nèi)操作鈕件布置的合理性。該標(biāo)準(zhǔn)適用于以下尺寸范圍內(nèi)的小轎車(chē)坐椅靠背角β9.0o~33.0o最后H點(diǎn)至踵點(diǎn)的垂直距離Hz130~520mmH點(diǎn)的水平調(diào)節(jié)范圍ΔHx至少為130mm方向盤(pán)直徑D330-600mm方向盤(pán)傾斜角α10.0o~70.0o方向盤(pán)中心至踵點(diǎn)水平距離Wx660~152mm方向盤(pán)中心至踵點(diǎn)垂直距離Wz530~838mm駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置駕駛室內(nèi)操作鈕件布置合95駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置96駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置檢驗(yàn)步驟如下：（1）測(cè)量出欲檢驗(yàn)汽車(chē)駕駛室的以下幾項(xiàng)尺寸：Hz,D,Wx,Wz,α，β，γ與手伸及界面有關(guān)的駕駛室尺寸；（2）根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中給出的駕駛室尺寸綜合因子G的計(jì)算公式算出G值；（3）算出手伸及界面及界面前后方向上基準(zhǔn)面HR離踵點(diǎn)的距離d，確定該基準(zhǔn)面的位置；（4）用基準(zhǔn)面HR、駕駛員座椅對(duì)稱(chēng)平面以及通過(guò)最后H點(diǎn)的水平面（見(jiàn)圖2-1）這三個(gè)正交平面組成坐標(biāo)系。駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置檢驗(yàn)步驟如下：97駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置（5）測(cè)量出車(chē)量上欲檢驗(yàn)的操作鈕件在上述坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。（6）根據(jù)（2）中算出的G值及已經(jīng)確定的男女駕駛員比值，從駕駛員手伸及界面數(shù)據(jù)表格中找到相應(yīng)的數(shù)值。（7）將上述（5）中測(cè)得的手操作鈕件離基準(zhǔn)面HR的水平距離（測(cè)量值）與表格中的給定值（極限值）相比較，若前者小于后者便認(rèn)為該手操作鈕件布置合理，即可伸及。否則認(rèn)為不合理，應(yīng)重新考慮其布置位置。駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置（5）測(cè)量出車(chē)量上欲檢驗(yàn)98駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置轎車(chē)手操縱件、指示器和信號(hào)顯示裝置的合理布置手操縱件應(yīng)布置在駕駛員手伸及范圍以?xún)?nèi)重要的指示器、信號(hào)顯示裝置應(yīng)布置在駕駛員頭部無(wú)需轉(zhuǎn)動(dòng)便能直接觀察到的視區(qū)內(nèi)，以確保操作方便和迅速認(rèn)辨。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）轎車(chē)手操縱件、指示器和信號(hào)顯示裝置的合理布置已做了規(guī)定。

駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置轎車(chē)手操縱件、指示器和信99駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置駕駛員手伸及范圍的分區(qū)基準(zhǔn)平面：指與汽車(chē)縱向?qū)ΨQ(chēng)平面平行的與座椅參考點(diǎn)（設(shè)計(jì)時(shí)采用的H點(diǎn)）左右相距50mm的兩平面。

駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置駕駛員手伸及范圍的分區(qū)100駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置1區(qū)：位于參考平面左側(cè)，由下列表面形成的區(qū)域：A）平行于方向盤(pán)平面且向上相距20mm的平面；B）平行于方向盤(pán)平面且向下相距170mm的平面；C）沿方向盤(pán)輪圈外緣向外擴(kuò)展100mm的圓柱面。該圓柱面的中心線(xiàn)與方向盤(pán)軸線(xiàn)共線(xiàn)。D）通過(guò)方向盤(pán)軸線(xiàn)的兩垂直相交平面。兩垂直相交平面與參考平面之間的夾角分別為40o，130o。駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置1區(qū)：位于參考平面左側(cè)，101駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置2區(qū)：由下列表面所形成的區(qū)域：A）平行于方向盤(pán)平面且向上相距20mm；B）平行于方向盤(pán)平面且向下相距170mm；C）以方向盤(pán)軸線(xiàn)為中心，以50mm為半徑的圓柱面。3區(qū)：與1區(qū)關(guān)于參考平面相對(duì)稱(chēng)的右側(cè)區(qū)域。

駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置2區(qū)：由下列表面所形成的102駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置手操作件的合理位置（1）下列手操作件應(yīng)布置在1區(qū)A）前照燈（大燈）變光開(kāi)關(guān)；B）前照燈警告開(kāi)關(guān)；C）轉(zhuǎn)向燈開(kāi)關(guān)。駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置手操作件的合理位置103駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置（2）下列手操作件應(yīng)布置在參考平面左側(cè)A）燈光總開(kāi)關(guān)；B）緊急制動(dòng)手操作件（左側(cè)行駛）；（3）音響喇叭手操作件可布置在1區(qū)，亦可布置在2區(qū)；左側(cè)行駛的汽車(chē)的緊急制動(dòng)操作件應(yīng)布置在參考平面的右側(cè)。

駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置（2）下列手操作件應(yīng)布置104駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置對(duì)組合操作的要求（1）下列配對(duì)功能應(yīng)由同一操作件完成：A）前照燈警告開(kāi)關(guān)及其變光開(kāi)關(guān)。（2）燈光總開(kāi)關(guān)不可與下述任一操作件混同操作，除非設(shè)有避免功能混同的裝置。A）音響警告(喇叭)；B）轉(zhuǎn)向指示器。

駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置對(duì)組合操作的要求105駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置對(duì)信號(hào)顯示裝置的觀察要求（1）車(chē)速表及里程表應(yīng)在駕駛員不轉(zhuǎn)動(dòng)頭部的情形下應(yīng)可直接看到。（2）燃油表最大量程的1/4及以上的刻度區(qū)應(yīng)在駕駛員頭部不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)能直接看到；其它刻度區(qū)例外。駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置對(duì)信號(hào)顯示裝置的觀察要106駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置在駕駛員頭部不轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下可以之間看到的還包括：A）發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油壓力顯示信號(hào)；B）發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水顯示信號(hào)；C）蓄電池充電狀況的顯示信號(hào)；D）安裝在儀表板上或轉(zhuǎn)向柱上的自動(dòng)變速桿的檔位的顯示裝置。以上顯示信號(hào)顯示區(qū)的其余部分，在頭部轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)應(yīng)是可見(jiàn)的。

駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置在駕駛員頭部不轉(zhuǎn)動(dòng)的情況107駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置（3）以下信號(hào)指示器的照明區(qū)應(yīng)在至少為18mm2的一個(gè)單獨(dú)區(qū)域內(nèi)，且在頭部不轉(zhuǎn)動(dòng)情況下應(yīng)能見(jiàn)到A）制動(dòng)器；B）前照燈遠(yuǎn)光；C）轉(zhuǎn)向指示器；D）緊急報(bào)警器；E）駐車(chē)制動(dòng)器；F）安全帶指示器；G）安全氣墊故障預(yù)報(bào)器；H）發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油壓力；I）發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度；J）阻風(fēng)閥；K）燃油液面高度；L）蓄電池充電；M）自動(dòng)變速器檔位選擇鍵。駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置（3）以下信號(hào)指示器的照108駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置足蹬力手操舵力手柄的設(shè)計(jì)坐姿下駕駛員雙手對(duì)方向盤(pán)的手操舵力與方向盤(pán)傾角（側(cè)視圖上方向盤(pán)平面與水平之間的夾角）有密切的關(guān)系。方向盤(pán)平面越接近水平即傾角越小，手操舵力越大。但是可以轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)的角度值變小，如圖2-5所示。此時(shí)對(duì)應(yīng)的座椅靠背也比較垂直，駕駛員坐姿相應(yīng)地也比較平直。駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置足蹬力109駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置方向傾角與操舵力轉(zhuǎn)向角的關(guān)系

駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置方向傾角與操舵力轉(zhuǎn)向角的110駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置大客車(chē)、重型載貨車(chē)，由于前軸負(fù)荷較大，要求有較大的操舵力施加方向盤(pán)上，因此這類(lèi)車(chē)型中方向盤(pán)的傾角均不大。對(duì)于轎車(chē)而言，要求施加在方向盤(pán)上的操舵力并不很大，從而有可能使方向盤(pán)的傾角加大。這樣駕駛員上軀干可以適當(dāng)后傾，背部受到靠背的支持，坐姿舒適性得以改善。方向盤(pán)傾角的加大對(duì)于安全氣墊的裝設(shè)提供有利條件。駕駛員的手伸及界面及操作件的合理布置大客車(chē)、重型載貨車(chē)，由于111視覺(jué)顯示裝置的設(shè)計(jì)見(jiàn)基本理論視覺(jué)顯示裝置的設(shè)計(jì)112舒適駕駛的姿勢(shì)研究腰曲弧線(xiàn)坐姿舒適性與人體軀干的組織結(jié)構(gòu)有很大的關(guān)系。人體軀干由脊柱、擂鼓、胸骨組成，其中脊柱從側(cè)面看有四個(gè)生理彎曲：頸曲、胸曲、腰曲和骶曲。在四個(gè)生理彎曲中，與坐姿舒適性有直接關(guān)系的是腰曲。腰曲弧線(xiàn)的變形，尤其在人體承載狀態(tài)下腰曲弧線(xiàn)的變形是造成腰部酸痛、疲勞甚至損傷的機(jī)械原因。人體正常腰曲弧線(xiàn)如圖4-1中曲線(xiàn)D所示，此時(shí)椎間盤(pán)上受的眼里均勻而輕微，幾乎無(wú)推力作用于韌帶，韌帶不拉伸，腰部無(wú)不舒適感。

舒適駕駛的姿勢(shì)研究腰曲弧線(xiàn)113舒適駕駛的姿勢(shì)研究保證腰曲弧線(xiàn)的正常狀態(tài)是獲得舒適坐姿的關(guān)鍵，這也是汽車(chē)座椅設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)遵循的原則之一。

舒適駕駛的姿勢(shì)研究保證腰曲弧線(xiàn)的正常狀態(tài)是獲得舒適坐姿的關(guān)鍵114舒適駕駛的姿勢(shì)研究為使坐姿下的腰曲弧線(xiàn)的變形最小，車(chē)輛座椅的靠背應(yīng)當(dāng)提供兩點(diǎn)支撐。第一支撐位于第5-6胸椎之間，形成肩靠。肩胛骨面積大，可承受較大的壓力。第二支撐設(shè)置在第4-5腰椎之間的高度上，形成腰墊。腰墊的形狀應(yīng)當(dāng)合理，無(wú)腰墊或腰墊不明顯會(huì)使腰椎后突，腰墊過(guò)分會(huì)使腰椎前突。正確的腰墊形狀應(yīng)該是是腰曲弧線(xiàn)微微前突。

舒適駕駛的姿勢(shì)研究為使坐姿下的腰曲弧線(xiàn)的變形最小，車(chē)輛座椅的115舒適駕駛的姿勢(shì)研究座墊體壓分布人體臀部的不同部位在產(chǎn)生不舒適感覺(jué)以前所能忍受的壓力是不同的。坐骨粗壯，能承受比其周?chē)∪飧蟮膲毫Γ淮笸鹊撞坑写笱芎蜕窠?jīng)系統(tǒng)，壓力過(guò)大會(huì)影響血液循環(huán)和神經(jīng)傳導(dǎo)而感到不適。所以座墊設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)遵循壓力分布不均勻的原則，在坐骨處壓力最大，向四周逐漸減小，直到大腿部位時(shí)壓力將至最低值。舒適駕駛的姿勢(shì)研究座墊體壓分布116舒適駕駛的姿勢(shì)研究較為理想的座墊體壓分布曲線(xiàn)如圖4-3所示，圖中每條封閉的曲線(xiàn)為等壓力線(xiàn)，單位為100Pa。舒適駕駛的姿勢(shì)研究較為理想的座墊體壓分布曲線(xiàn)如圖4-3所示，117舒適駕駛的姿勢(shì)研究駕駛姿勢(shì)的舒適角坐姿時(shí)大部分體重由坐骨承受，另一部分由背部和足部承受。坐姿下腰去弧線(xiàn)隨座墊與靠背夾角以及形狀而改變，背部肌肉拉伸，大腿的屈曲使腹部受壓。為了減輕駕駛姿勢(shì)時(shí)的不適與疲勞，駕駛員身體各部分之間的夾角應(yīng)該保持在一定的合理范圍之內(nèi)

舒適駕駛的姿勢(shì)研究駕駛姿勢(shì)的舒適角118舒適駕駛的姿勢(shì)研究舒適駕駛的姿勢(shì)研究119汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)

汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)座椅的結(jié)構(gòu)與材料汽車(chē)座椅一般由骨架、彈簧、軟墊、座椅護(hù)面以及調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)組成

汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)120汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)骨架可分為座墊骨架和靠背骨架。骨架在連接方式上分為三種：座墊骨架與靠背骨架作為整體或用螺栓或靠背角度調(diào)節(jié)裝置連在一起。座墊骨架與靠背骨架完全分開(kāi)。座墊骨架與靠背骨架鉸接，靠背可翻折，成為可翻折式椅。骨架可為管狀結(jié)構(gòu)，也可以為薄鋼板沖壓結(jié)構(gòu)，或者由加強(qiáng)塑料制成。彈簧的形狀較多，以圓柱形螺旋壓縮彈簧、編織彈簧、曲折彈簧以及水平圓柱形拉伸彈簧等最為常見(jiàn)。汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)骨架可分為座墊骨架和靠背骨架。骨架在連接方式上121汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)在金屬?gòu)椈珊屯鈱幼o(hù)面之間通常加上一層軟墊，用來(lái)分散人體的壓力，使座椅表面具有柔軟的感觸，同時(shí)還能吸收振動(dòng)和噪聲。軟墊通常采用泡沫塑料、黃麻氈、海面等材料，做成適應(yīng)于人體靠背、臀部以及大腿下表面的形狀，使座椅具有貼合感。在軟墊和彈簧之間，一般還鋪設(shè)一層支撐墊，它是用鋼絲編過(guò)的麻布或橡膠墊，用來(lái)防止軟墊嵌入彈簧中。外層護(hù)面用來(lái)修飾座椅表面，其色彩應(yīng)與車(chē)身內(nèi)飾色彩的主調(diào)相協(xié)調(diào)。外層護(hù)面的包緊作用使載荷通過(guò)軟墊合理地分布在彈簧上。護(hù)面材料常為塑料制品、毛織品、棉毛制品等。

汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)在金屬?gòu)椈珊屯鈱幼o(hù)面之間通常加上一層軟墊，用來(lái)122汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)座椅前后調(diào)節(jié)裝置可用無(wú)滾珠滑軌式、滾珠滑軌式或絲杠式等。無(wú)滾珠滑軌式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、但是摩擦阻力大、易生銹、調(diào)節(jié)費(fèi)力。滾珠滑軌式調(diào)節(jié)輕便、但尺寸較大。絲杠式調(diào)節(jié)速度慢，但壽命長(zhǎng)，可靠?？勘辰嵌日{(diào)節(jié)裝置常用滑槽式或棘軌式結(jié)構(gòu)。汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)座椅前后調(diào)節(jié)裝置可用無(wú)滾珠滑軌式、滾珠滑軌式或123汽車(chē)座椅的設(shè)計(jì)汽車(chē)座椅的人體工程學(xué)要求（1）貼合感：坐椅靠背和座墊的形狀是否與人體背部、臀部、大腿地面的形狀相貼合。接觸面積和部位以及座墊的彈性滯遲損失特性與貼合感密切相關(guān)。（2）側(cè)向穩(wěn)定感：車(chē)輛轉(zhuǎn)向行駛的