汽车仪表设计方案
    引言:轿车发展进入21世纪,突出人性化设计成为轿车设计者共同追求的目标,而人性化设计不仅局限在汽车的安全性和舒适性等感官触觉方面,还包括听觉和视觉系统等方面。现代轿车在追求视觉人性化设计理念方面,出现了一些新的趋势。其中,仪表中置化、共享化成为新的设计潮流,即精美的轿车仪表显示,不仅是司机独享,也要让大家共享,这也是轿车人性化设计的重要组成部分。其功能都是将系统的有关信息输送给操作者,汽车仪表盘也不例外,通过各种仪
表盘的指示灯或读数判断汽车故障或工况简捷方便。因而其人机工程性能的优劣直接影响系统的工作效率。
一. 设计目的
  从人机工程学的角度设计出一款视觉舒适,读数准确方便的汽车仪表盘以满足广大驾驶员的需要。
二.设计要求:
仪表盘设计简洁明了,识别性能高,误读率低,认读速度快,可靠性高,稳定性好;表盘美观大方。
仪表彩
仪表表面:墨绿 刻度线:白
仪表表面:墨绿 刻度线:白
仪表表面:墨绿 刻度线:白
仪表表面:墨绿 刻度线:白
二. 结构设计及其设计原则
1. 仪表形式
仪表形式因其用途不同而异,其不同形式的仪表与误读率的关系如下表所示
垂直形
水平形
半圆形
圆形
开窗形
35.5%
27.5%
16.6%
10.9%
0.5%
因此在本次方案中,我选择半圆形仪表形式作为转速表和时速表的形式,在降低误读率的
基础上,降低加工成本。
汽车油表2. 表盘尺寸
表盘尺寸与刻度标记的数量和观察距离有关,一般表盘尺寸随刻度数量和观察距离的增加而增加。以圆形仪表为例,其最佳直径Dcm)与目视距离L(m)、刻度显示最大数I(cm)之间的关系如下表
I
0
5
9
19
50
70
100
150
200
250
300
350
L
D
0
2.5
3.6
5.4
7.2
8.9
10.7
12.5
0.5
0
3.2
6.4
9.6
12.9
16.1
19.3
22.5
0.9
0
2.5
6.4
12.9
19.3
25.7
32.2
38.6
45.0
1.8
0
2.5
12.9
25.7
38.6
51.4
64.3
77.2
90.0
3.6
0
2.5
21.4
42.9
64.3
85.7
107.2
128.6
150.0
6.0
由此可得,I一定时,DL的增大而增大;L不变时,DI的增加而增加。
根据自己的身体结构尺寸,自己的目测距离大约为0.8米左右。由此便可以得到各种仪表的尺寸。
3. 刻度与标数
    表盘上的刻度线、刻度线间距,以及文字数字等尺寸也是根据视距来确定的。人机工程学的实验已经提供了视距与上述各项尺寸的关系。仪表刻度线一般分为长刻度线、中刻度线和短刻度线三级。相关表格如下
              目视距离与刻度线的最佳高度
目视距离(m
文字(数字)高度(m
刻度线高度(cm
长刻度线
中刻度线
短刻度线
0.5以下
0.5-0.9
0.9-1.8
1.8-3.6
3.6-6.0
0.23
0.43
0.85
1.70
2.70
0.44
1.00
1.95
3.92
6.58
0.40
0.70
1.40
2.80
4.68
0.23
0.43
0.85
1.70
2.70
刻度线间的距离称为刻度。若视距为L时,小刻度的最小间距为L600;大刻度的最小距离为L50。对于人眼直接判读的仪表刻度最小尺寸不宜小于0.6-1mm,最大可取4-8mm,而一般情况下取12.5mm
刻度线的宽度一般取间距大小的5%-15%。当刻度线的宽度为间距的10%时,误读率最低。狭长型字母数字的分辨率较高,其高度比常取5:33:2的比例。据此得出刻度线间距、刻度线宽度依次为:
仪表的标数,可参考下列原则进行设计:
1) 通常,最小刻度不标数,最大刻度必须标数。
2) 指针运动式仪表标数的数码应当垂直,表面运动的仪表数码应当按圆形排列。
3) 若仪表表面的空间足够大,则数码应标在刻度记号外侧,以避免它被指针挡住;若表面空间有限,应将数码标在刻度内侧,以扩大刻度间距。指针处于仪表表面外侧的仪表,数码应一律标在刻度内侧。
4) 对于圆形仪表,不论表面运动式或指针运动式,均应使数码按顺时针方向依次增大。数值有正负时,0位设在时钟12时的位置上,顺时针方向表示“正值”,逆时针方向表示“负值”。
5) 不做多圈使用的圆形仪表,最好在刻度全程的头和尾之间断开,其首尾的间距以相当于一个大刻度间距为宜。
4. 仪表指针
1)指针的形状和尺寸    指针的形状应以头部尖尾部平,中间等宽或狭长三角形为好。实验结果表明,指针长度对读数误差影响很大,当指针与刻度线的距离超过0.6cm时,距离越大,认读误差就越大;相反,从0.6cm开始,越接近0,认读误差越小;当间隔接近0.1,0.2cm时,认读误差不变。因此,指针与刻度线的间隔宜取0.1-0.2cm
2)指针的零位      仪表指针零位一般设在时钟12时或9时的位置上。
5. 仪表彩
仪表的彩是否合适,对认读速度和误读率都有影响。由实验得,墨绿和淡黄仪表表面分别配上白和黑的刻度线时,其误读率最小。而黑和灰黄仪表表面配上白和黑的刻度线时,其误读率最大,不宜采用。因此本设计中,采用蓝背景,配以白刻度线。
6. 仪表面板形式及其布置
仪表布置应按以下原则进行设计:
1) 按仪表的重要程度进行排列
2) 按使用顺序排列
3) 按功能进行组合排列
4) 按最佳零点方位进行排列
5) 按视觉特性排列
6) 按仪表与操纵器的相合性排列
由以上各项原则得:
转速表
里程表
油表
水温表
仪表形式
半圆形
半圆形
半圆形
半圆形
表盘尺寸
D=10cm
D=10cm
D=5cm,
D=5cm,
  刻度与标数
文字高度=0.23cm 刻度线高度:长刻度线=0.44cm、中刻度线=0.40cm 短刻度线=0.23cm 
文字高度=0.23cm 刻度线高度:长刻度线=0.44cm、中刻度线=0.40cm  短刻度线=0.23cm 
文字高度=0.23cm  刻度线高度:长刻度线=0.44cm、中刻度线=0.40cm    短刻度线=0.23cm 
文字高度=0.23cm 刻度线高度长刻度线=0.44cm、中刻度线=0.40cm 短刻度线=0.23cm 
仪表指针
形状:狭长三角形
宽度(针尖):0.23cm 长度:4cm 颜:红 安装间隙:0.1cm
形状:狭长三角形
宽度(针尖):0.23cm 长度:4cm 颜:红 安装间隙:0.1cm
形状:狭长三角形
宽度(针尖):0.23cm 长度:4cm 颜:红 安装间隙:0.1cm
形状:狭长三角形
宽度(针尖):0.23cm 长度:4cm 颜:红 安装间隙:0.1cm
三.设计分析与确定
中置仪表盘的设计是“活力清爽”的设计理念,有效扩大横向空间,驾驶员读取视线角度变化更小,注意力易集中,有助于保障行车安全。因此决定采用仪表盘中置式
仪表盘中置设计在东风雪铁龙毕加索、一汽丰田的威驰、雅力士,标致206等车型上已有采用,但是在国内民族汽车品牌还未曾见到,吉利是民族品牌汽车制造商中的第一个吃螃蟹者。传统的仪表盘设计都集中在驾驶员一侧,如时速表、转速表、水温表、油量表以及一些报警系统,像手刹、油量、水温、发动机、ABS、安全气囊等都是如此,行车信息的分享性很差。 如今,仪表中置与中控台集成设计,提高了行车信息的共享性。这种布置形式,使美伦美幻、赏心悦目的仪表已不再是司机独享之物,而是成为全车人共同欣赏的精致工艺品,让大家在乘坐的同时,还能领略到一份视觉感官上的舒适。吉利汽车在内饰设计上紧扣潮流,突出了“精彩让大家共享”的轿车仪表设计理念。
轿车发展进入21世纪,突出人性化设计成为轿车设计者共同追求的目标,而人性化设计不仅局限在汽车的安全性和舒适性等感官触觉方面,还包括听觉和视觉系统等方面。现代轿车在追求视觉人性化设计理念方面,出现了一些新的趋势。其中,仪表中置化、共享化成
为新的设计潮流,即精美的轿车仪表显示,不仅是司机独享,也要让大家共享,这也是轿车人性化设计的重要组成部分。
 
  四. 方案比对:传统的仪表盘通常装在方向盘之前,这样,需要方向盘前的空间较大,以免挡住表盘界面,但仪表盘前的空间过大,就会影响驾驶员的视线,其次,其处在驾驶员正前方会分散驾驶员的注意力,造成很大的行车安全隐患。而中置式仪表盘,正好解决了这一隐患。其他的优点已在上面提到。