第三章-人機(jī)工程布置與車室尺寸設(shè)計(jì)

課件制作：陳子龍2015年3月第三章

作業(yè)空間設(shè)計(jì)與車室尺寸設(shè)計(jì)作業(yè)空間范圍作業(yè)空間設(shè)計(jì)的原則3作業(yè)空間設(shè)計(jì)3工作座椅的靜態(tài)舒適性設(shè)計(jì)原理工作臺(tái)設(shè)計(jì)3車輛駕駛室的作業(yè)空間3123456返回總目錄第3章目錄人操縱機(jī)器時(shí)所需要的活動(dòng)空間，加上機(jī)器、設(shè)備、工具、用具、被加工對(duì)象所占有的空間的總和，稱為作業(yè)空間。

作業(yè)空間設(shè)計(jì)的內(nèi)容:空間布置座椅設(shè)計(jì)工作臺(tái)設(shè)計(jì)環(huán)境設(shè)計(jì)

3.1作業(yè)空間設(shè)計(jì)的原則

4作業(yè)空間設(shè)計(jì)的人機(jī)工程學(xué)原則(1)作業(yè)空間設(shè)計(jì)必須從人的要求出發(fā)，保證人的安全、健康、舒適、方便。(2)從客觀條件的實(shí)際出發(fā)，處理好安全、健康、舒適、高效、經(jīng)濟(jì)諸方面的關(guān)系。(3)根據(jù)人體生物力學(xué)、人體解剖學(xué)和生理學(xué)的特性,合理布置操縱裝置和顯示裝置。3.1作業(yè)空間設(shè)計(jì)的原則

(4)按照操縱裝置和顯示裝置的重要程度進(jìn)行布置。(5)按操縱裝置的使用頻率和操作順序進(jìn)行恰當(dāng)布置。(6)按操縱裝置和顯示裝置的功能，將功能相同或相互聯(lián)系的裝置布置在一起，以利于操作者進(jìn)行操和觀察。(7)作業(yè)面的布置要考慮人的最適宜的作業(yè)姿勢(shì)、操作動(dòng)作及動(dòng)作范圍。(8)注意安全及人流、物流的合理組織。3.1作業(yè)空間設(shè)計(jì)的原則

6作業(yè)中常用的作業(yè)姿勢(shì)有坐姿、立姿、坐-立姿。

設(shè)計(jì)作業(yè)空間時(shí)，必須考慮人體尺寸的約束條件，以我國成年男性第95百分位身高為基準(zhǔn)，女性約為男性的0.9346倍。作業(yè)空間設(shè)計(jì)時(shí)，人體測量的靜態(tài)數(shù)據(jù)(結(jié)構(gòu)尺寸)與動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)(功能尺寸)都有用處。對(duì)大多數(shù)設(shè)計(jì)而言，因?yàn)橐紤]身體各部位的關(guān)聯(lián)與影響，所以必須基于功能尺寸作出設(shè)計(jì)。利用人體測量數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)必須充分反映設(shè)計(jì)對(duì)象的使用者群體的特征。3.1作業(yè)空間設(shè)計(jì)的原則

運(yùn)用人體測量數(shù)據(jù)的步驟要點(diǎn)(1)確定對(duì)于設(shè)計(jì)至為重要的人體尺度(如座椅設(shè)計(jì)中，人的坐高、大腿長等)。(2)確定設(shè)計(jì)對(duì)象的使用者群體，以決定必須考慮的尺度范圍。(3)確定數(shù)據(jù)運(yùn)用準(zhǔn)則：個(gè)體設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、可調(diào)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、平均設(shè)計(jì)原則。3.1作業(yè)空間設(shè)計(jì)的原則

近身作業(yè)范圍

操作者坐姿或立姿進(jìn)行作業(yè)時(shí)，手和腳在水平面和垂直面內(nèi)所能觸及的運(yùn)動(dòng)軌跡范圍，稱為作業(yè)范圍。作業(yè)范圍是構(gòu)成作業(yè)空間的主要部分，它有平面作業(yè)范圍和空間作業(yè)范圍之分。當(dāng)需要連續(xù)和較長時(shí)間操作、需要精確而細(xì)致操作、需要手足并用操作時(shí)，宜采用坐姿。如車輛、飛機(jī)駕駛員的操作。坐姿近身作業(yè)范圍是指作業(yè)者在坐姿操作時(shí)，其四肢所及范圍的靜態(tài)尺寸和動(dòng)態(tài)尺寸。回到本章目錄3.2作業(yè)空間范圍汽車駕駛員手伸及界面的空間曲面回到本章目錄3.1作業(yè)空間設(shè)計(jì)的原則

第5百分位的人體坐姿抓握尺度范圍:男性650mm，女性580mm。3.2作業(yè)空間范圍手在水平平面內(nèi)的作業(yè)范圍3.2作業(yè)空間范圍男子坐姿操作時(shí)手和腳在垂直平面內(nèi)的最優(yōu)作業(yè)范圍

正常的腳作業(yè)空間范圍位于身體前側(cè)、座高以下的區(qū)域，其舒適的作業(yè)范圍取決于身體尺寸與動(dòng)作的性質(zhì)。3.2作業(yè)空間范圍手的空間作業(yè)范圍（每格代表152mm）

坐姿操作時(shí)手的空間作業(yè)范圍如圖所示，圖中圓弧實(shí)線表示正常作業(yè)范圍，圓弧虛線表示最大作業(yè)范圍，陰影線表示右手的最優(yōu)作業(yè)范圍。3.2作業(yè)空間范圍(1)作業(yè)空間布置的總則

a.重要性原則

b.使用頻率原則

c.功能原則

d.使用順序原則進(jìn)行系統(tǒng)中各元件布置時(shí)，不可能只遵循一個(gè)原則。通常，重要性原則和使用頻率原則主要用于作業(yè)場所內(nèi)元件的區(qū)域定位，而使用順序原則和功能原則側(cè)重于某一區(qū)城內(nèi)各元件的布置。

3.3作業(yè)空間設(shè)計(jì)

選擇何種原則布置，往往是根據(jù)理性判斷來確定，沒有很多經(jīng)驗(yàn)可供借鑒。在上述四種原則都可以使用的情況下，按使用順序原則布置元件，執(zhí)行時(shí)間最短。面板布置原則與作業(yè)執(zhí)行時(shí)間的關(guān)系3.3作業(yè)空間設(shè)計(jì)

人體上肢的最舒適作業(yè)區(qū)間是一個(gè)梯形區(qū)。作業(yè)面高度直接影響人體上臂的工作姿勢(shì)。作業(yè)面太低，使得背部過分前屈；作業(yè)面太高，則須抬高肩部，超過其自然松弛位置，引起肩部、頸部疲勞。坐姿作業(yè)面高度如果能設(shè)計(jì)成可調(diào)的，操作者就可根據(jù)自身的條件調(diào)節(jié)至合適的位置。作業(yè)面的高度在肘部以下50～100mm，可使肩部自然下垂，小臂接近水平。通常將作業(yè)面高度設(shè)計(jì)成固定的，而將座椅設(shè)計(jì)成可調(diào)的，以調(diào)節(jié)人與作業(yè)面的相對(duì)高度。坐姿作業(yè)時(shí),操作者的腿部和腳腿部也應(yīng)有足夠的自由活動(dòng)空間,腿的最小活動(dòng)空間應(yīng)為人的第95百分位的臀部寬度值,最小深度應(yīng)為人的第95百分位的膝-臀間距值。

坐姿作業(yè)空間設(shè)計(jì)3.3作業(yè)空間設(shè)計(jì)

坐姿上肢的最舒適作業(yè)區(qū)3.3作業(yè)空間設(shè)計(jì)典型的作業(yè)空間設(shè)計(jì)立姿作業(yè)空間設(shè)計(jì)一般而言，人站立工作時(shí)較舒適的工作高度比站立時(shí)肘高低50~100mm我國男性站立時(shí)的平均肘高為1020mm，女性為960mm對(duì)男性較合適的站立時(shí)的工作高度應(yīng)為920~970mm，女性為860~910mm典型的作業(yè)空間設(shè)計(jì)

立姿作業(yè)空間設(shè)計(jì)站立工作時(shí)工作臺(tái)的高度與工作的性質(zhì)密切相關(guān)精密的工作要求工作面距離眼睛近一些，以改善視力而重體力勞動(dòng)則傾向較低的工作面，以便于手部用力

工作臺(tái)是包含操縱裝置和顯示裝置的作業(yè)單元,主要用于以監(jiān)控為目的之作業(yè)場所。工作臺(tái)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵任務(wù)是將操縱裝置與顯示裝置布置在操作者的正常作業(yè)空間范圍內(nèi),保證操作者方便而舒適地觀察和操作,并為操作者長時(shí)間作業(yè)提供舒適穩(wěn)定的坐姿?；氐奖菊履夸?.4工作臺(tái)設(shè)計(jì)

有的情況下,在操作者的前側(cè)上方也有作業(yè)區(qū),那種工作臺(tái)同樣必須保證所有的區(qū)域都在操作者可視可及范圍之內(nèi)。工作臺(tái)的整體尺寸按面板上的操縱裝置、顯示裝置的布置以及人體測量數(shù)據(jù)而定。3.4工作臺(tái)設(shè)計(jì)一種推薦的工作臺(tái)作業(yè)面布置區(qū)域（依據(jù)第2.5百分位的女性操作者的人體測量數(shù)據(jù)得出）3.4工作臺(tái)設(shè)計(jì)汽車內(nèi)部空間布置基礎(chǔ)231.硬點(diǎn)

2.硬點(diǎn)尺寸

3.人體相關(guān)部位包絡(luò)硬點(diǎn)和硬點(diǎn)尺寸1.布置硬點(diǎn)硬點(diǎn)是對(duì)于整車性能、造型和車內(nèi)布置具有重要意義的關(guān)鍵基準(zhǔn)；這些基準(zhǔn)在總布置方案確定之后就固定下來，不能夠隨便改動(dòng)經(jīng)過整車、底盤和人機(jī)工程學(xué)布置之后，就得到了一些作為造型設(shè)計(jì)輸入的硬點(diǎn)，造型設(shè)計(jì)中必須嚴(yán)格遵守硬點(diǎn)所限定的尺寸和形狀24硬點(diǎn)和硬點(diǎn)尺寸1.布置硬點(diǎn)常用的硬點(diǎn)25硬點(diǎn)名稱含義C/LO（CenterlineofOccupant）乘員在指定乘坐位置的y向中心線CowlPoint即發(fā)動(dòng)機(jī)罩C點(diǎn)，是汽車中心線處，發(fā)動(dòng)機(jī)罩的最高點(diǎn)DLO（DaylightOpening）在布置圖上，用于定義風(fēng)窗透光區(qū)域邊界的線DeckPoint即后備箱D點(diǎn)，是汽車中心線處，后備箱的最高點(diǎn)DepressedFloorCovering地板覆蓋物（如地毯）上，受到載荷之后的表面位置UndepressedFloorCovering地板覆蓋物上表面沒有任何載荷作用時(shí)的位置DesignatedSeatingPosition汽車制造商指定的乘員乘坐位置FrontofDash駕駛員中心線處，前圍板最前端的垂直切線位置NormalTopofFrame-Truck貨車車架上平面位置CargoFloor承載貨物的表面位置SgRP乘員乘坐基準(zhǔn)點(diǎn)Hp：胯點(diǎn)，也稱為H點(diǎn)：軀干與大腿的關(guān)節(jié)點(diǎn)；

Sp：肩點(diǎn)，上臂與肩的關(guān)節(jié)點(diǎn)；

Kp：膝點(diǎn)，大腿與小腿的關(guān)節(jié)點(diǎn)；

Ap：踝點(diǎn)，小腿與腳的關(guān)節(jié)點(diǎn)；

AHp：踵點(diǎn)，腳跟的著地點(diǎn)。

2023/2/5硬點(diǎn)和硬點(diǎn)尺寸汽車實(shí)際H點(diǎn)：三維人體模型按規(guī)定的步驟安放于汽車座椅中時(shí)，

人體模型上左右兩H點(diǎn)標(biāo)記連接線的中點(diǎn)。它表示人體在汽車上的

實(shí)際位置。它是汽車內(nèi)飾布置人機(jī)工程布置設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)點(diǎn)

R點(diǎn)：座椅調(diào)整至正常駕駛位置范圍的最后、最下時(shí)的胯點(diǎn)。是整車

內(nèi)飾布置設(shè)計(jì)的開始點(diǎn)。

2023/2/5硬點(diǎn)和硬點(diǎn)尺寸R點(diǎn)和H點(diǎn)的區(qū)別2023/2/5座椅參考點(diǎn)(R):座椅參考點(diǎn)是指座椅上的一個(gè)設(shè)計(jì)參考點(diǎn)，它是座椅制造廠規(guī)定的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)點(diǎn)。考慮到座椅的所有調(diào)節(jié)形式（水平垂直和傾斜），座椅參考點(diǎn)確定了在正常駕駛或乘坐時(shí)座椅的最后位置。它表征了當(dāng)?shù)?5百分位的人體模型按規(guī)定擺放在座椅上時(shí)，實(shí)際H點(diǎn)應(yīng)與座椅參考點(diǎn)R相重合.

R點(diǎn)是主機(jī)廠給的座椅在調(diào)節(jié)到最后最下時(shí)兩個(gè)胯部之間連線的中點(diǎn)，座椅以此點(diǎn)作為設(shè)計(jì)參考點(diǎn)，因此它是固定點(diǎn)。而H點(diǎn)是相對(duì)于座椅制造商來說的，H點(diǎn)也是兩跨之間連線中點(diǎn)，但它是運(yùn)動(dòng)的他們實(shí)際做好座椅后，H點(diǎn)有一個(gè)平行四邊形的運(yùn)動(dòng)范圍，只有在最后和最下位置時(shí)才與R點(diǎn)重合。而實(shí)際上制作出來的座椅不可能完全重合，所以需要用工具測量一下，允許有一個(gè)誤差范圍。硬點(diǎn)和硬點(diǎn)尺寸30注意事項(xiàng)：1、踏板參考點(diǎn)與踵點(diǎn)的相對(duì)關(guān)系：踏板參考點(diǎn)（PRP）與踵點(diǎn)（AHP）的連線在Y方向上的投影長度為200mm，且與踏板在踏板參考點(diǎn)處相切。在Y方向上當(dāng)BOF點(diǎn)與PRP點(diǎn)重合時(shí)，若腳模型與地板中通道發(fā)生干涉，則將腳模型沿Y方向平移至與地板中通道剛好不發(fā)生干涉的位置。2、踝角的定義：踝角是指小腿線與裸腳線的夾角，而不是小腿線與踏板平面的夾角，裸腳線與地板平面成6.5°的夾角，為AHP點(diǎn)向上32.7mm的點(diǎn)與AHP向前286.9mm的點(diǎn)的連線。6.2.3硬點(diǎn)和硬點(diǎn)尺寸2.硬點(diǎn)尺寸硬點(diǎn)尺寸指連接硬點(diǎn)之間、控制車身外部輪廓和內(nèi)部空間，以滿足使用要求的空間尺寸31硬點(diǎn)和硬點(diǎn)尺寸3.SAEJ1100硬點(diǎn)尺寸硬點(diǎn)尺寸代號(hào)采用前綴+數(shù)字+后綴的形式表示后綴用“-1”、“-2”形式表示該尺寸為第一排、第二排，等等，依此類推32前綴LWHATL、THPL、PW、PHS、V含義長度尺寸寬度尺寸高度尺寸角度尺寸H點(diǎn)位置和行程的長度、高度尺寸踏板布置尺寸面積和容積尺寸編號(hào)1~99100~199200~299400~599含義內(nèi)部尺寸外部尺寸行李箱尺寸貨車、廂式貨車和運(yùn)動(dòng)車尺寸332023/2/5上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司SAICMotorPassengerVehicleCo.字母含義W車輛橫向?qū)挾?，或Y向距離L車輛縱向長度，或X向距離H車輛垂直方向高度，或Z向距離A角度PW與踏板相關(guān)聯(lián)尺寸寬度PL與踏板相關(guān)聯(lián)尺寸長度PH與踏板相關(guān)聯(lián)尺寸高度TL定義H點(diǎn)位置和行程的長度表1-字母前綴含義表Back342023/2/5上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司SAICMotorPassengerVehicleCo.字母含義TH定義H點(diǎn)位置和行程的高度PD乘客范圍S表面尺寸測量SW與座椅相關(guān)聯(lián)的寬度SL與座椅相關(guān)聯(lián)的長度SH與座椅相關(guān)聯(lián)的高度V體積指標(biāo)表1續(xù)-字母前綴含義表Back352023/2/5數(shù)字范圍尺寸類型1－99內(nèi)飾100－199外飾200－299車廂部分400－599卡車、箱體車和SUV等特殊尺寸表2-數(shù)字范圍含義（通用）362023/2/5后綴指定座椅位置-1（前排）以駕駛員座椅設(shè)計(jì)位置相關(guān)-2（第二排）以第二排外側(cè)的乘客座椅設(shè)計(jì)位置相關(guān)尺寸-3（第三排）以第三排外側(cè)的乘客座椅設(shè)計(jì)位置相關(guān)-4（第四排）以第四排外側(cè)的乘客座椅設(shè)計(jì)位置相關(guān)尺寸-5（第五排）以第五排外側(cè)的乘客座椅位置相關(guān)尺寸外飾后綴前后位置-1（前）在車輛前部測量尺寸-2（后）在車輛后部測量尺寸表3-后綴的含義372023/2/53.SAE部分尺寸介紹——長度——寬度——高度——角度硬點(diǎn)和硬點(diǎn)尺寸3.SAEJ1100硬點(diǎn)尺寸室內(nèi)尺寸138代號(hào)含義代號(hào)含義L31SgRP點(diǎn)x坐標(biāo)H14眼橢圓上緣到內(nèi)后視鏡下緣垂直距離W20SgRP點(diǎn)y坐標(biāo)H17轉(zhuǎn)向盤中心到AHP的垂直距離H70SgRP點(diǎn)z坐標(biāo)H30SgRP到AHP或FRP的垂直距離L8AHP點(diǎn)x坐標(biāo)H35后視圖上，頭廓包絡(luò)線垂直移動(dòng)到與頂蓋零件接觸時(shí)，頭廓包絡(luò)線中心移動(dòng)的距離W8AHP點(diǎn)y坐標(biāo)H41頭廓包絡(luò)線到頂蓋的最小距離H8AHP點(diǎn)z坐標(biāo)H56乘員中心面內(nèi)，D點(diǎn)到地板的距離L1PRP點(diǎn)x坐標(biāo)H61SgRP沿后8°線到頭頂線的距離加上102mmW1PRP點(diǎn)y坐標(biāo)H74轉(zhuǎn)向盤中心y平面內(nèi)，轉(zhuǎn)向盤到未受壓座墊距離H1PRP點(diǎn)z坐標(biāo)A18轉(zhuǎn)向盤傾角硬點(diǎn)和硬點(diǎn)尺寸3.SAEJ1100硬點(diǎn)尺寸室內(nèi)尺寸239代號(hào)含義代號(hào)含義L98FRP點(diǎn)x坐標(biāo)A19H點(diǎn)調(diào)節(jié)軌跡傾角H98FRP點(diǎn)z坐標(biāo)A27座墊傾角W7轉(zhuǎn)向盤中心y坐標(biāo)A40H點(diǎn)裝置軀干角，用以表示座椅靠背角L3乘員最小乘坐空間。與座墊相切的水平面內(nèi)，前后排靠背的水平最小距離A42H點(diǎn)裝置軀干線與大腿線的夾角L6PRP到轉(zhuǎn)向盤中心距離A44H點(diǎn)裝置大腿線與小腿線的夾角L7轉(zhuǎn)向盤后邊緣到軀干線的最小距離A46H點(diǎn)裝置小腿線與裸足底線的夾角L11轉(zhuǎn)向盤中心到AHP的水平距離A47踏板平面傾角L18前排入口足部間隙A48地板平面與水平面夾角L22轉(zhuǎn)向盤中心y平面內(nèi)轉(zhuǎn)向盤下緣到靠背最小距離A57H點(diǎn)裝置大腿線與水平面夾角硬點(diǎn)和硬點(diǎn)尺寸3.SAEJ1100硬點(diǎn)尺寸室內(nèi)尺寸340代號(hào)含義代號(hào)含義L34加速踏板自由狀態(tài)時(shí)，踝關(guān)節(jié)點(diǎn)到SgRP的距離加上254mmA60乘員中心面內(nèi)，95th百分位眼橢圓最高點(diǎn)到風(fēng)窗開口最高點(diǎn)連線與水平面夾角L38駕駛員頭部（頭廓包絡(luò)線）到前風(fēng)窗及其附件的最小距離A61乘員中心面內(nèi)，95th百分位眼橢圓最低點(diǎn)到風(fēng)窗開口最低點(diǎn)連線與水平面夾角L39最后排乘客頭部（頭廓包絡(luò)線）到后窗內(nèi)飾的最小距離PW7PRP到駕駛員中心面y方向距離L48后排膝關(guān)節(jié)K點(diǎn)到前座椅靠背最小距離PW8PRP到制動(dòng)踏板中心面y方向距離L50相鄰前后SgRP間水平距離PW9PRP到離合器踏板中心面y方向距離L51乘客踵點(diǎn)位于FRP時(shí)，其踝關(guān)節(jié)到SgRP距離加上254mmPH30PRP到AHP垂直距離L53SgRP到AHP水平距離TL23正常駕駛時(shí)H點(diǎn)水平調(diào)節(jié)行程硬點(diǎn)和硬點(diǎn)尺寸3.SAEJ1100硬點(diǎn)尺寸室內(nèi)尺寸441代號(hào)含義代號(hào)含義L81腰部支撐量TH17H點(diǎn)垂直調(diào)節(jié)行程W3過SgRP的x平面上，

SgRP上方254mm到腰線高度范圍內(nèi)左右車門間最小距離H11車門入口高度W5SgRP下方25mm到上方76mm高度范圍內(nèi)，SgRP前后各76mm范圍內(nèi)，左右車門內(nèi)表面最小距離H13轉(zhuǎn)向盤下邊緣到大腿線最小距離W9后視圖上轉(zhuǎn)向盤最大直徑W31過SgRP的x平面上，肘靠上方30mm處左右車門間最小距離W27過側(cè)視頭廓包絡(luò)線最高點(diǎn)x平面內(nèi)，頭廓包絡(luò)線自其對(duì)稱線和y-y定位線交點(diǎn)斜向上30°方向移動(dòng)到遇到障礙物時(shí)的距離W35過側(cè)視頭廓包絡(luò)線最高點(diǎn)的x平面內(nèi)，頭廓包絡(luò)線后視圖的最小水平向外方向移動(dòng)量硬點(diǎn)和硬點(diǎn)尺寸3.SAEJ1100硬點(diǎn)尺寸外部尺寸42代號(hào)含義代號(hào)含義L101軸距L128前輪心x坐標(biāo)L103車長H114罩點(diǎn)z坐標(biāo)L104前懸H138后備箱D點(diǎn)z坐標(biāo)L105后懸H101車高L114前輪中心線到SgRP的水平距離H156最小離地間隙W101輪距A106接近角（A106-1）或離去角（A106-2）W103車寬A121前、后風(fēng)窗傾角L125發(fā)動(dòng)機(jī)罩C點(diǎn)x坐標(biāo)A122側(cè)窗傾角L127后輪心x坐標(biāo)A147縱向通過角硬點(diǎn)和硬點(diǎn)尺寸汽車公司設(shè)計(jì)的車型要用一系列硬點(diǎn)尺寸來體現(xiàn)43TL23TH17L50L53H30W3-1W3-2A18奧迪A6193369408332671427141522奧迪100216368388372891442140621.4捷達(dá)223497358332281365134227.5H61-1/mmH61-2/mmL101/mmL103/mmW101-1/mmW101-2/mmW103/mmH101/mm奧迪A6999960285048861540156918101451奧迪100962954268747921476148318141421捷達(dá)9679462471438514641446169514242023/2/5452023/2/5尺寸含義L34駕駛員加速右腿腿部空間，未踩加速踏板狀態(tài)下右腿腳踝轉(zhuǎn)動(dòng)中心到H點(diǎn)的距離加254mmL38頭部空間，在座椅位置中心線截面上，95％人體模型頭橢圓到水平方向上最低點(diǎn)的距離L50相鄰兩排座椅H點(diǎn)在X方向上的距離L51后排乘客腿部空間，在腳后跟放置在地板參考點(diǎn)，鞋底貼緊地板的情況下腳踝轉(zhuǎn)動(dòng)中心到H點(diǎn)的距離加254mm長度12023/2/5尺寸含義H5座椅H點(diǎn)到地面的高度H11車身內(nèi)前排高度H15進(jìn)口高度（過座椅H點(diǎn)與豎直方向成15度角方向上的進(jìn)出性高度）H61頭部空間（通過H點(diǎn)與豎直方向成8度角的直線上H點(diǎn)到頂棚的距離+102mm)H69后排出口高度H100整車高度高度

H69后排出口高度測量方法：后排座椅H點(diǎn)所在平面向上移動(dòng)483mm與門密封條框線交點(diǎn)P1，通過P1與YZ平面平行的平面在水平方向向前254mm切門密封條框線得到最低點(diǎn)到座椅H點(diǎn)所在平面的距離即為H69

H61頭部空間測量方法：在通過座椅H點(diǎn)與豎直方向成8度角的直線上座椅H點(diǎn)到頂棚的距離再加上102mm2023/2/5尺寸含義W3肩部空間（在腰線范圍區(qū)域內(nèi)的最小寬度）W5臀部空間（在座椅H點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的最小寬度）W20座椅H點(diǎn)的Y軸坐標(biāo)W27斜頭部空間W31肘部空間W101輪距W103車寬后排乘客截面前排乘客截面寬度尺寸含義A40靠背角A121擋風(fēng)玻璃傾角角度2023/2/52023/2/5汽車分類美國對(duì)汽車的分類美國汽車工程師學(xué)會(huì)（SAE）標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)駕駛員乘坐空間尺寸的差異將汽車分為A、B兩大類A、B類車乘坐空間尺寸范圍55汽車類別H30-1/mmTH17/mmTL23/mmW9/mmA40-1/（°）A類127~4050~50>100<4505~40B類405~5300>100450~56011~18汽車分類2.美國對(duì)汽車的分類A類汽車：主要指乘用車，包括轎車旅行車多功能車（MPV）輕型貨車B類汽車主要是商用車，包括中、重型貨車大客車562023/2/5汽車室內(nèi)空間設(shè)計(jì)需要考慮哪些人體包絡(luò)尺寸？頭廓包絡(luò)面頭廓包絡(luò)生成原理將平均頭廓線樣板上的眼點(diǎn)沿著眼橢圓輪廓上半部分運(yùn)動(dòng)，平均頭廓線隨之平動(dòng)，描繪出的各個(gè)位置平均頭廓線的包絡(luò)就是頭廓包絡(luò)線3.6.1頭廓包絡(luò)線通過對(duì)人的頭部尺寸進(jìn)行測量和統(tǒng)計(jì)，SAE制定了平均頭廓線，來描述側(cè)視和后視方向頭廓的平均尺寸591.頭廓包絡(luò)面的尺寸行程可調(diào)節(jié)座椅的情況603.6.1頭廓包絡(luò)線

A類車頭廓包絡(luò)1.頭廓包絡(luò)面的尺寸行程不可調(diào)節(jié)座椅的情況61A類車頭廓包絡(luò)2.頭廓包絡(luò)面的定位1）頭廓包絡(luò)面傾角適合A類車、行程可調(diào)節(jié)座椅的頭廓包絡(luò)面只在側(cè)視圖有向前下方12°的傾角β，其它視圖方向的傾角為零。對(duì)于固定座椅，在各個(gè)視圖方向傾角均為零62A類車頭廓包絡(luò)2.頭廓包絡(luò)面的定位頭廓包絡(luò)面中心位置（行程可調(diào)節(jié)座椅）63TL23Xh/mmZh/mm>13390.652.6≤13389.545.9085.442.0和頭部相關(guān)的幾個(gè)尺寸要求

1.H61頭部空間

2.W27斜頭部空間

3.L38前額到遮陽板間隙1.H612.W273.L38頭廓包絡(luò)的應(yīng)用頭廓包絡(luò)的應(yīng)用當(dāng)作出頭廓包絡(luò)之后，參照對(duì)標(biāo)尺寸H61，并選擇合適的L38、H41、L39等尺寸，就能夠?qū)㈩^部空間和頂蓋不同部位的高度確定下來65H41—頭廓包絡(luò)線到頂蓋的最小距離L38—駕駛員頭部（頭廓包絡(luò)線）到前風(fēng)窗及其附件的最小距離L39—最后排乘客頭部（頭廓包絡(luò)線）到后窗內(nèi)飾的最小距離

L38額頭到遮陽板板間隙測量方法：在座椅位置中心線截面上，95％人體模型頭橢圓到水平方向上最低點(diǎn)的距離（最低點(diǎn)的尋找可以用水平直線去切頂棚上的飾板，飾條等）頭廓包絡(luò)的應(yīng)用在后視圖上選擇合適的W27、W35和H35等尺寸，就能夠?qū)挾确较蝽斏w不同部位的高度確定下來這樣就為造型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了依據(jù)和要求67H35—后視圖上，頭廓包絡(luò)線垂直移動(dòng)到與頂蓋零件接觸時(shí)，頭廓包絡(luò)線中心移動(dòng)的距離W27—過側(cè)視頭廓包絡(luò)線最高點(diǎn)x平面內(nèi)，頭廓包絡(luò)線自其對(duì)稱線和y-y定位線交點(diǎn)斜向上30°方向移動(dòng)到遇到障礙物時(shí)的距離W35—過側(cè)視頭廓包絡(luò)線最高點(diǎn)的x平面內(nèi)，頭廓包絡(luò)線后視圖的最小水平向外方向移動(dòng)量

W27斜頭部空間測量方法：95%人體模型頭橢圓沿斜向上向外30度方向移動(dòng)到觸碰頂內(nèi)飾位置所走過的距離駕駛員膝部包絡(luò)線的生成左右膝部包絡(luò)線分別為兩條圓弧。左膝部包絡(luò)線（離合器踏板）的圓弧半徑為103.25mm。右膝部包絡(luò)線（加速踏板）的圓弧半徑為113.25mm69駕駛員膝部包絡(luò)線的定位駕駛員膝部包絡(luò)線定位步驟確定定位基準(zhǔn)線和定位基準(zhǔn)點(diǎn)；確定駕駛員男女比例；利用公式計(jì)算出膝部包絡(luò)線圓心的位置70

L48膝部空間測量方法：在座椅H兩側(cè)127mm范圍內(nèi)，膝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)中心到座椅靠背的最小距離減去51mm。如果膝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)中心和座椅靠背干涉，則該值為負(fù)數(shù)。3.6.3駕駛員胃部包絡(luò)線的生成駕駛員胃部包絡(luò)線對(duì)于確定轉(zhuǎn)向盤與駕駛員座椅之間的空間尺寸，以及確定座椅安全帶結(jié)構(gòu)方案具有重要參考作用。它被擬合為一圓弧，半徑為157.45mm72駕駛員胃部包絡(luò)線的定位定位公式駕駛員男女比例為50:50時(shí)

駕駛員男女比例為75:25時(shí)

駕駛員男女比例為90:10時(shí)73乘員空間布置和人機(jī)界面設(shè)計(jì)乘員空間布置最主要的依據(jù)是人體尺寸對(duì)于駕駛空間，由于目標(biāo)駕駛員群體中個(gè)體尺寸的差異，要求乘坐和操縱件必須具有一定的調(diào)節(jié)范圍，才能適應(yīng)群體中的大多數(shù)駕駛員駕駛和乘坐要求74乘員空間布置和人機(jī)界面設(shè)計(jì)常見有四種調(diào)節(jié)方式75固定點(diǎn)座椅調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向盤調(diào)節(jié)踏板調(diào)節(jié)踏板水平190120——垂直10————H點(diǎn)水平——70190垂直——80——轉(zhuǎn)向盤水平70——120垂直80——95眼點(diǎn)水平2080210垂直12030130踏板/轉(zhuǎn)向盤水平190————垂直10————乘員空間布置和人機(jī)界面設(shè)計(jì)1.踏板布置1）加速踏板與人體操縱姿勢(shì)加速踏板布置必須考慮長時(shí)間操作的舒適性加速踏板未踩下時(shí)，踝關(guān)節(jié)角度A46不小于87°，踩到底后A46不大于105°76乘員空間布置和人機(jī)界面設(shè)計(jì)1.踏板布置1）加速踏板與人體操縱姿勢(shì)應(yīng)該使駕駛員的拇趾點(diǎn)（BOF）踩在踏板中心位置；為此，需要計(jì)算踏平面角度和踏板中心高度77乘員空間布置和人機(jī)界面設(shè)計(jì)1.踏板布置1）加速踏板與人體操縱姿勢(shì)踏板表面的傾斜角度參照踏平面角來確定，使駕駛員鞋底腳掌處很好地與踏板表面貼合必須分析不同百分位駕駛員下肢的舒適性，尤其要考慮女性駕駛員穿高跟鞋駕駛的情況78乘員空間布置和人機(jī)界面設(shè)計(jì)1.踏板布置2）制動(dòng)和離合踏板布置制動(dòng)和離合踏板的位置可參照加速踏板位置進(jìn)行布置通常制動(dòng)踏板和加速踏板表面錯(cuò)開一定距離796.3.1乘員空間布置和人機(jī)界面設(shè)計(jì)1.踏板布置2）制動(dòng)和離合踏板布置確定所有，包括離合踏板與駕駛員中心線的距離、制動(dòng)踏板與駕駛員中心線的距離、以及制動(dòng)踏板與加速踏板之間間距806.3.1乘員空間布置和人機(jī)界面設(shè)計(jì)1.踏板布置2）制動(dòng)和離合踏板布置踏板側(cè)向的位置轎車：應(yīng)保證踏板中心線之間的距離在100~150mm之間商用車：還應(yīng)使制動(dòng)和離合踏板到轉(zhuǎn)向柱外殼之間有足夠的間隙，以保證駕駛員的鞋距離轉(zhuǎn)向柱外殼仍有少許空間81乘員空間布置和人機(jī)界面設(shè)計(jì)1.踏板布置3）踏板行程和踏板力踏板行程的確定應(yīng)該保證在踏板踩下后，踝關(guān)節(jié)角始終處于78°~105°的舒適范圍內(nèi)行車過程中由于頻繁踩踏，加速踏板要求操縱輕便在保證操縱輕便的同時(shí)，也要保持一定的力反饋，即：保持合適的操縱力梯度82乘員空間布置和人機(jī)界面設(shè)計(jì)2.駕駛員H點(diǎn)布置乘員座椅布置通過確定不同百分位乘員設(shè)計(jì)H點(diǎn)位置來實(shí)現(xiàn)駕駛員座椅：確定設(shè)計(jì)H點(diǎn)的位置和行程確定合理的設(shè)計(jì)H點(diǎn)調(diào)節(jié)方式和調(diào)節(jié)軌跡83乘員空間布置和人機(jī)界面設(shè)計(jì)2.駕駛員H點(diǎn)布置1）適宜乘坐姿勢(shì)人體乘坐的舒適程度與坐姿關(guān)節(jié)角度有關(guān)。舒適關(guān)節(jié)角度通常因車型而異84乘員空間布置和人機(jī)界面設(shè)計(jì)2.駕駛員H點(diǎn)布置1）適宜乘坐姿勢(shì)不同類型汽車，駕駛室地板高度和駕駛室高度不同，駕駛員乘坐姿態(tài)也要與之相適應(yīng)85乘員空間布置和人機(jī)界面設(shè)計(jì)2.駕駛員H點(diǎn)布置2）駕駛員設(shè)計(jì)H點(diǎn)布置座椅調(diào)節(jié)行程主要包括三種：兩向調(diào)節(jié)行程、四向調(diào)節(jié)行程和六向調(diào)節(jié)行程86乘員空間布置和人機(jī)界面設(shè)計(jì)2.駕駛員H點(diǎn)布置2）駕駛員設(shè)計(jì)H點(diǎn)布置對(duì)于具有兩向H點(diǎn)調(diào)節(jié)行程的座椅，正常駕駛時(shí)有兩個(gè)重要的設(shè)計(jì)H點(diǎn)位置：最前位置和最后位置87乘員空間布置和人機(jī)界面設(shè)計(jì)2.駕駛員H點(diǎn)布置2）駕駛員設(shè)計(jì)H點(diǎn)布置轎車：為保證駕駛員乘坐區(qū)域能容納95%駕駛員乘坐，應(yīng)以95th百分位男子設(shè)計(jì)H點(diǎn)作為正常駕駛時(shí)最后H點(diǎn)，以5th百分位女子設(shè)計(jì)H點(diǎn)作為正常駕駛時(shí)最前H點(diǎn)88乘員空間布置和人機(jī)界面設(shè)計(jì)2.駕駛員H點(diǎn)布置2）駕駛員設(shè)計(jì)H點(diǎn)布置設(shè)計(jì)H點(diǎn)調(diào)節(jié)范圍（包括水平調(diào)節(jié)量TL23和垂直調(diào)節(jié)量TH17）根據(jù)5th百分位女子和95th百分位男子設(shè)計(jì)H點(diǎn)位置確定座椅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)需參照設(shè)計(jì)H點(diǎn)調(diào)節(jié)軌跡，其調(diào)節(jié)范圍應(yīng)大于正常駕駛時(shí)設(shè)計(jì)H點(diǎn)調(diào)節(jié)范圍896.3.1乘員空間布置和人機(jī)界面設(shè)計(jì)2.駕駛員H點(diǎn)布置2）駕駛員設(shè)計(jì)H點(diǎn)布置對(duì)于具有四向H點(diǎn)調(diào)節(jié)行程的座椅，正常駕駛的設(shè)計(jì)H點(diǎn)調(diào)節(jié)行程需要根據(jù)四個(gè)設(shè)計(jì)H點(diǎn)位置確定：最前最高位置最前最低位置最后最高位置最后最低位置六向調(diào)節(jié)行程座椅主要用于一些高級(jí)轎車上，其調(diào)節(jié)行程需要根據(jù)六個(gè)設(shè)計(jì)H點(diǎn)位置確定90座椅調(diào)節(jié)形式91乘員空間布置和人機(jī)界面設(shè)計(jì) 3.轉(zhuǎn)向盤布置轉(zhuǎn)向盤布置包括確定中心位置及調(diào)節(jié)范圍確定傾角確定輪緣直徑合理地布置轉(zhuǎn)向盤對(duì)于改善駕駛員操縱姿勢(shì)、減小操舵力，從而降低疲勞程度具有重要意義92乘員空間布置和人機(jī)界面設(shè)計(jì)3.轉(zhuǎn)向盤布置1）轉(zhuǎn)向盤位置要保證轉(zhuǎn)向盤與儀表板和駕駛員之間的距離合適轉(zhuǎn)向盤輪緣到駕駛員軀干的最小距離不宜小于250mm；足夠的轉(zhuǎn)向盤與軀干間隙是安全的重要保證轉(zhuǎn)向盤前后位置在保證與駕駛員之間安全距離的情況下，還要保證駕駛員打轉(zhuǎn)向時(shí)的伸及性轉(zhuǎn)向盤高度的確定要考慮駕駛員上肢的舒適性太高會(huì)造成“端胳膊”的感覺，容易加快疲勞太低則容易與腿干涉（尤其是操作制動(dòng)或離合踏板時(shí)）93乘員空間布置和人機(jī)界面設(shè)計(jì) 3.轉(zhuǎn)向盤布置

1）轉(zhuǎn)向盤位置由于不同身材駕駛員乘坐位置和肢體尺寸的離散性，上述要求不容易對(duì)于大多數(shù)人都滿足，因此，轉(zhuǎn)向盤位置一般設(shè)計(jì)成可調(diào)節(jié)的，使得大多數(shù)人都能夠通過調(diào)節(jié)獲得舒適的轉(zhuǎn)向盤操作位置94乘員空間布置和人機(jī)界面設(shè)計(jì)3.轉(zhuǎn)向盤布置2）轉(zhuǎn)向盤傾角轉(zhuǎn)向盤傾角（A18）的選定應(yīng)該使轉(zhuǎn)向盤輪緣所在平面盡量與駕駛員觀察儀表時(shí)的接近視線垂直，以獲得最佳的儀表視野；還要與手部抓握軸線的方向相適應(yīng)95乘員空間布置和人機(jī)界面設(shè)計(jì)3.轉(zhuǎn)向盤布置2）轉(zhuǎn)向盤傾角為獲得較大的操作力，轉(zhuǎn)向盤傾角A18取較大的值，但最大轉(zhuǎn)速減小了。應(yīng)該根據(jù)汽車的使用情況合理選擇轉(zhuǎn)向盤傾角96乘員空間布置和人機(jī)界面設(shè)計(jì)3.轉(zhuǎn)向盤布置3）轉(zhuǎn)向盤尺寸轎車轉(zhuǎn)向盤直徑通常小于450mm。太小則操縱不穩(wěn)定，且影響儀表視野；太大則會(huì)浪費(fèi)布置空間現(xiàn)代轎車和很多商用車都裝有轉(zhuǎn)向助力裝置，不必采用加大直徑的辦法來減小操舵力。轉(zhuǎn)向盤輪緣截面應(yīng)盡量采用圓形，直徑取19~28mm為宜97乘員空間布置和人機(jī)界面設(shè)計(jì)3.轉(zhuǎn)向盤布置最終所確定的轉(zhuǎn)向盤中心位置、傾角和轉(zhuǎn)向盤直徑，是通過反復(fù)進(jìn)行駕駛員人體、座椅、轉(zhuǎn)向盤布置和位置校核后得到的98乘員空間布置和人機(jī)界面設(shè)計(jì)4.儀表板布置儀表板是汽車操縱控制與顯示的集中部位，是汽車的操縱中心和信息傳遞中心，隨時(shí)反映汽車的運(yùn)行狀態(tài)和接受駕駛員操控；它還是車室內(nèi)部最引人注目的裝飾部件儀表板布置必須以駕駛員為中心，滿足駕駛員對(duì)視野、操縱和空間的要求99乘員空間布置和人機(jī)界面設(shè)計(jì)4.儀表板布置1）儀表板主斷面設(shè)計(jì)儀表板高度制約因素高個(gè)駕駛員腿部空間矮小駕駛員前方下視野作前方下視野控制線Ld，使儀表板上方最高點(diǎn)和轉(zhuǎn)向盤輪緣都低于下視野線Ld100乘員空間布置和人機(jī)界面設(shè)計(jì)4.儀表板布置1）儀表板主斷面設(shè)計(jì)儀表視野作輔助線L1、L2、L3儀表盤應(yīng)布置在L1和L2之間，L3應(yīng)平分L1、L2之間的空間101乘員空間布置和人機(jī)界面設(shè)計(jì)4.儀表板布置1）儀表板主斷面設(shè)計(jì)儀表觀察距離L3與水平面的夾角應(yīng)該在30°范圍內(nèi)儀表盤平面到眼橢圓中心的距離應(yīng)該在650~760mm之間選取，對(duì)于普通家庭轎車，建議取為710mm左右102乘員空間布置和人機(jī)界面設(shè)計(jì)4.儀表板布置1）儀表板主斷面設(shè)計(jì)儀表平面角度儀表盤平面要有恰當(dāng)?shù)膬A角儀表盤平面與直線L3的夾角一般控制在90°±10°范圍內(nèi)103脊柱的構(gòu)造

坐姿狀態(tài)下，支撐身體的是脊柱、盆骨、腿和腳。脊柱是人體的主要支柱，由24節(jié)椎骨以及5塊骶骨(已連成一體)和4塊尾骨(已連成一體)連結(jié)組成。3.5工作座椅的靜態(tài)舒適性設(shè)計(jì)原理人體在各種不同姿勢(shì)下的腰椎彎曲形狀曲線B

表示人體松弛側(cè)臥時(shí)，脊柱呈自然彎曲狀態(tài)；曲線C

是最接近人體脊柱自然彎曲狀態(tài)的坐姿；曲線F

是當(dāng)人體的軀干與大腿的夾角呈90°時(shí)情形，此時(shí)脊柱嚴(yán)重變形，椎間盤上的壓力不能正常分布。

3.5工作座椅的靜態(tài)舒適性設(shè)計(jì)原理

因此，欲使坐姿能形成接近正常的脊柱自然彎曲形態(tài),軀干與大腿之間必須有大約135°的夾角,并且座椅的設(shè)計(jì)應(yīng)使坐者的腰部有適當(dāng)?shù)闹?以使腰曲弧形自然彎曲,腰背肌肉處于放松狀態(tài)。人坐著時(shí),大腿和上身的重量必須由座椅來支承。人體結(jié)構(gòu)在骨盆下面有兩塊圓骨，稱為坐骨結(jié)節(jié)。這兩塊小面積能夠支持大部分上身的重量。覆蓋在它們外面的皮膚能獲得豐富的動(dòng)脈血液供應(yīng)，就象腳底一樣；而在臀部的邊緣部分，血液循環(huán)則大不一樣，在這部分靜脈較多(包含較少的氧)；當(dāng)人坐著的時(shí)候，覆蓋著坐骨結(jié)節(jié)的皮膚能夠更好地經(jīng)受住持久的壓力。3.5工作座椅的靜態(tài)舒適性設(shè)計(jì)原理使股骨處于正常位置的平坦座面3.5工作座椅的靜態(tài)舒適性設(shè)計(jì)原理

座面上的臀部壓力分布應(yīng)是：在坐骨結(jié)節(jié)處最大,由此向外,壓力逐漸減小,直至與座面前緣接觸的大腿下部,壓力為最小。不同用途的座椅,兩點(diǎn)支承的作用不一樣。休息用的座椅,體、腿夾角較大(舒適角度約為115°),坐著時(shí)身體向后傾斜,只要肩胛部分支承穩(wěn)靠,沒有腰靠也能得到舒適的坐姿,因此是以肩靠起主要作用。一般操作用座椅,由于操作的要求,身體需要略向前傾,肩胛骨部分幾乎接觸不到靠背,因此,只有腰靠起支承作用,一般無需設(shè)置肩靠。3.5工作座椅的靜態(tài)舒適性設(shè)計(jì)原理

腰靠支承是使背疼和疲勞減到最輕的主要措施。腿的主動(dòng)脈緊靠著大腿下表面和膝蓋的后面,在這個(gè)部位上，任何持續(xù)的壓力都會(huì)給人造成極端的不舒適和腫脹感覺。借助于適當(dāng)減短座深、把座墊前緣修圓和采用較軟的泡沫塑料座墊等措施可防止發(fā)生這種情況。正確的坐姿應(yīng)當(dāng)是支持脊柱使之逼近這一自然彎曲弧形。

脊柱支持在正常彎曲弧形3.5工作座椅的靜態(tài)舒適性設(shè)計(jì)原理斗形座面將股骨推向上方，使股骨處于受載狀態(tài)3.5工作座椅的靜態(tài)舒適性設(shè)計(jì)原理

為了使操作者腳踩著地板，同時(shí)上身靠在靠背上舒適地進(jìn)行操作,地板擱腳的部位應(yīng)當(dāng)朝前上方傾斜,與水平面的夾角約為20°。對(duì)于某些運(yùn)輸車輛，特別是地板擱腳部位傾斜度不夠的車輛，建議將座面設(shè)計(jì)成稍稍傾斜,沿座深方向前高后低,相差約25～40mm。操作者操縱腳踏板時(shí)，小腿與大腿間的舒適夾角應(yīng)為110°～120°，腳與小腿的舒適夾角應(yīng)為85°～90°。操縱腳踏板時(shí)大腿、小腿與腳面之間的夾角3.5工作座椅的靜態(tài)舒適性設(shè)計(jì)原理

概括起來，舒適的坐態(tài)生理，應(yīng)保證腰曲弧形處于正常自然狀態(tài)，腰背肌肉處于松弛狀態(tài)，從上體通向大腿的血管不受壓迫，保持血液正常循環(huán)。因此，最舒適的坐姿，是臀部稍離靠背向前移，使上體略向后傾斜，保持體腿夾角在90°～115°之間，小腿向前伸，大腿與小腿、小腿與腳面之間也有合適的夾角。舒適坐姿的關(guān)節(jié)角度3.5工作座椅的靜態(tài)舒適性設(shè)計(jì)原理

概括起來，好的駕駛座椅設(shè)計(jì)必須保證駕駛員在連續(xù)幾個(gè)小時(shí)操作的情況下，身體能夠得到很好的支持。這就要求座椅各個(gè)部分的位置是可調(diào)節(jié)的，以適應(yīng)從第5百分位的女駕駛員到第95百分位的男駕駛員范圍內(nèi)所有人的不同需要。3.5工作座椅的靜態(tài)舒適性設(shè)計(jì)原理

設(shè)計(jì)者在確定駕駛座椅在車輛上的安裝位置之前，必須先確定坐著的駕駛員與座椅結(jié)構(gòu)的相對(duì)位置。為了提供人體測量數(shù)據(jù)，美國汽車工程師協(xié)會(huì)SAE已將車輛駕駛座椅設(shè)計(jì)的參考點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)化(SAEJ1163)，這個(gè)參考點(diǎn)稱為座椅標(biāo)志點(diǎn)(SeatIndexPoint，簡稱SIP)。人體身軀與大腿的轉(zhuǎn)動(dòng)中心為H點(diǎn),SIP點(diǎn)和大個(gè)子男人的H點(diǎn)重合,座椅標(biāo)志點(diǎn)SIP的位置由兩個(gè)基準(zhǔn)平面,即靠背基準(zhǔn)平面和座椅基準(zhǔn)平面確定，兩平面相交在座椅基準(zhǔn)點(diǎn)(SeatReferencePoint，簡稱SRP),知道了SRP點(diǎn)，即可找出SIP點(diǎn)。人體坐姿校核人體H點(diǎn)與座椅標(biāo)志點(diǎn)之間的關(guān)系人體坐姿校核

為便于實(shí)際應(yīng)用，SAE把SIP點(diǎn)到靠背基準(zhǔn)平面的距離135mm,SIP點(diǎn)到座椅基準(zhǔn)平面的距離97mm定為標(biāo)準(zhǔn)尺寸。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)尺寸適合第97.5百分位的男子，而對(duì)于第2.5百分位的女子，其身軀與大腿的轉(zhuǎn)動(dòng)中心H點(diǎn)同SIP點(diǎn)并不重合，有25mm的差距，這個(gè)差距就被忽略了。

SAE明確規(guī)定，任何駕駛座椅的座椅基準(zhǔn)平面和靠背基準(zhǔn)平面只能用SAE的標(biāo)準(zhǔn)人體模型或下圖所示的測量裝置來確定。這樣，座椅制造者和車輛設(shè)計(jì)工程師就有了一個(gè)共同的標(biāo)準(zhǔn)定位點(diǎn)。3.5人體坐姿校核SAE座椅標(biāo)志點(diǎn)測量裝置3.5人體坐姿校核駕駛員SAE95%人體坐姿舒適性校核根據(jù)踵點(diǎn)，踏板參考點(diǎn)，駕駛員設(shè)計(jì)H點(diǎn)、方向盤中心位置及座椅靠背角確定駕駛員坐姿，對(duì)以下尺寸進(jìn)行測量：H30-1R點(diǎn)到踵點(diǎn)的垂直距離L53R點(diǎn)到踵點(diǎn)的水平距離A40-1靠背角A42-1軀干與大腿夾角A57-1大腿與水平面夾角A44-1膝蓋角A46-1踝角H61-1頭部有效空間H47-1頭部包絡(luò)線與頂蓬的最

小間隙3.6駕駛員坐姿校核119駕駛員SAE95%人體坐姿舒適性校核代碼尺寸名稱舒適參考范圍H30-1R點(diǎn)到踵點(diǎn)的垂直距離（mm）250-405L53R點(diǎn)到踵點(diǎn)的水平距離（mm）——A40-1靠背角

（°）20-30A42-1軀干與大腿夾角

（°）95-115A57-1大腿與水平面夾角

（°）——A44-1膝蓋角

（°）100-145A46-1腳角

（°）87-110轎車駕駛員人體坐姿舒適推薦值對(duì)于駕駛員人體坐姿除應(yīng)滿足上表中的推薦值外，還應(yīng)與參考車型進(jìn)行對(duì)比分析。3.6人體坐姿校核120駕駛員SAE95%人體坐姿舒適性校核SAE95%人體模型尺寸3.6人體坐姿校核駕駛員SAE5%人體坐姿舒適性校核根據(jù)踵點(diǎn)，踏板參考點(diǎn)，駕駛員設(shè)計(jì)H點(diǎn)、方向盤中心位置及座椅靠背角確定駕駛員坐姿，對(duì)以下尺寸進(jìn)行測量：H30-1R點(diǎn)到踵點(diǎn)的垂直距離L53R點(diǎn)到踵點(diǎn)的水平距離A40-1靠背角A42-1軀干與大腿夾角A57-1大腿與水平面夾角A44-1膝蓋角A46-1踝角3.6人體坐姿校核駕駛員SAE5%人體坐姿舒適性校核代碼尺寸名稱舒適參考范圍H30-1R點(diǎn)到踵點(diǎn)的垂直距離（mm）250-405L53R點(diǎn)到踵點(diǎn)的水平距離（mm）——A40-1靠背角

（°）20-30A42-1軀干與大腿夾角

（°）95-115A57-1大腿與水平面夾角

（°）——A44-1膝蓋角

（°）100-145A46-1腳角

（°）87-110轎車駕駛員人體坐姿舒適推薦值對(duì)于駕駛員人體坐姿除應(yīng)滿足上表中的推薦值外，還應(yīng)與參考車型進(jìn)行對(duì)比分析。3.6人體坐姿校核駕駛員SAE5%人體坐姿舒適性校核注意事項(xiàng)：駕駛員SAE5%人體模型H點(diǎn)位置的確定：按照以下公式確定H點(diǎn)曲線，該曲線與設(shè)計(jì)H點(diǎn)位置沿座椅前后運(yùn)動(dòng)軌跡的交點(diǎn)為SAE5%人體模型H點(diǎn)的位置。H點(diǎn)曲線方程，其中X為H點(diǎn)與踏板參考點(diǎn)的水平距離，Z為H點(diǎn)與踵點(diǎn)的垂直距離3.6人體坐姿校核95%人體模型H點(diǎn)曲線50%人體模型H點(diǎn)曲線5%人體模型H點(diǎn)曲線H點(diǎn)運(yùn)動(dòng)范圍H點(diǎn)設(shè)計(jì)位置5%人體H點(diǎn)位置駕駛員SAE5%人體坐姿舒適性校核駕駛員SAE5%人體模型H點(diǎn)位置的確定：3.6人體坐姿校核一種轎車駕駛室的推薦設(shè)計(jì)3.6人體坐姿校核7.后排乘員乘坐空間布置乘客座椅多為行程不可調(diào)節(jié)座椅乘客H點(diǎn)布置需將選定的人體模板根據(jù)地板線（考慮壓塌量）和前排座椅定位126乘員空間布置和人機(jī)界面設(shè)計(jì)7.后排乘員乘坐空間布置一般將乘客的腳布置在前座下面，并使乘客的膝蓋與前排靠背后面保持必要的間隙采用階梯地板布置可保證前排座椅下部留有足夠的擱腳空間，且前后座椅間距變小，有利于小型轎車布置座椅靠背厚度對(duì)乘坐空間影響很大，應(yīng)根據(jù)車的級(jí)別合理選擇不同類型的車，對(duì)乘坐空間要求不同，應(yīng)選用合適的人體模板127128后排乘客SAE95%人體坐姿舒適性校核根據(jù)踵點(diǎn)，地板平面，后排乘客設(shè)計(jì)H點(diǎn)位置及座椅靠背角確定后排乘客坐姿，對(duì)以下尺寸進(jìn)行測量：H30-2R點(diǎn)到踵點(diǎn)的垂直距離——R點(diǎn)到踵點(diǎn)的水平距離A40-2靠背角A42-2軀干與大腿夾角A57-2大腿與水平面夾角A44-2膝蓋角A46-2踝角H61-2頭部有效空間H47-2頭部包絡(luò)線與頂蓬的最

小間隙后排乘客SAE95%人體坐姿舒適性校核代碼尺寸名稱舒適參考范圍H30-2R點(diǎn)到踵點(diǎn)的垂直距離（mm）127-405——R點(diǎn)到踵點(diǎn)的水平距離（mm）——A40-2靠背角

（°）20-75A42-2軀干與大腿夾角

（°）95-115A57-2大腿與水平面夾角

（°）——A44-2膝蓋角

（°）90-145A46-2腳角

（°）95-130轎車后排乘客人體坐姿舒適推薦值對(duì)于后排乘客人體坐姿除應(yīng)滿足上表中的推薦值外，還應(yīng)與參考車型進(jìn)行對(duì)比分析。2009年12月130后排乘客SAE95%人體坐姿舒適性校核注意事項(xiàng)：后排乘客踵點(diǎn)位置的確定：將后排乘客的腳模型盡可能的向前布置，直到與前排座椅剛開始發(fā)生干涉的位置，若此時(shí)后排乘客的踝角小于130°，則取此位置的踵點(diǎn)位置為后排乘客踵點(diǎn)的位置，若此時(shí)后排乘客的踝角大于130°，則將腳模型向后移動(dòng)至使后排乘客的踝角等于130°的位置，此時(shí)的踵點(diǎn)位置為后排乘客的踵點(diǎn)位置。乘員空間布置和人機(jī)界面設(shè)計(jì)7.后排乘員乘坐空間布置轎車第二排乘員H點(diǎn)布置：將前排座椅定于最后最低位置，并選定人體模板；畫出D點(diǎn)高度線；保持A46不大于130°條件下，將人體模板腳沿地板線前移，并保證D點(diǎn)始終位于D點(diǎn)線上的同時(shí)軀干也相應(yīng)前移，直至腳或小腿與前排座椅接觸131乘員空間布置和人機(jī)界面設(shè)計(jì)8.乘員頭部空間和頂蓋布置前后座SgRP位置確定后，可將頭廓包絡(luò)面定位根據(jù)H61-1、H61-2的經(jīng)驗(yàn)值，考慮頭部間隙尺寸L38、H41-1、L39、H41-2確定頂蓋高度132乘員空間布置和人機(jī)界面設(shè)計(jì)8.乘員頭部空間和頂蓋布置確定頭部空間尺寸時(shí)要考慮戴帽子、汽車顛簸、乘員頭飾和正?；顒?dòng)等所需的空間133乘員空間布置和人機(jī)界面設(shè)計(jì)9.汽車寬度方向乘員布置對(duì)于小型乘用車，乘員在寬度方向的布置要考慮乘員之間，以及外側(cè)乘員頭部與側(cè)窗和頂蓋、肩部與車門、肘部與車門之間的間隙134乘員空間布