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来源：《山东工业技术》2018年第06期
摘 要：人因工程学是一门主要的工程技术学科，是研究人和机器、环境的相互作用及其合理性结合，设计的机器能适合人的身体、生理等特点，以提高生产率、安全性、舒适性、有效性。本文首要针对人因工程在汽车中的应用理论与原则进行阐述，对汽车车身内部的布局设计，安全性，座椅的舒适性进行人因工程学的剖析以及对方向盘的多个结构方面进行人因设计。
关键词：人因工程；汽车车身内部的布置设计；座椅的舒适性；方向盘；人因设计
DOI：10.16640/jki.37-1222/t.2018.06.189
随着人们生活品位的提高以及人们消费意识和生活方式的改变，汽车不在是有四个轮子的会运动常见的简单交通工具，而是成为了人们享受生活的载体，设计者越来越注重用户的感受。
人因工程在汽车产品中的研究和应用，对确保车内人员的安全性、改良驾驶员的劳动条件、提高汽车内部的舒适性和汽车的运行效率都具有显著的作用。在驾驶员-汽车-环境系统中，驾驶员是人因工程研究的核心对象。随着汽车的功率和速率不断增加，发动机技术以及自动化水平的不断提高，汽车工业在世界获得长足的发展。驾驶员希望汽车的设计者能在每一处设计中都能够表现出人文的关怀。这就使得应用人因工程学的原理设计汽车更为突出。应用人机系统进行设计可以满足汽车的乘坐安逸性，驾驶安全性和操作敏捷性。在汽车的开发设计过程中，人因工程学的大量应用对于中国汽车企业的发展具有重要的意义。
1 汽车车身内部的布局设计
结合人因工程学进行车身总布置设计是现代汽车企业成功研发新车型的关键， 在确定座椅位置时，人体H点是一个重要的参考点。H点是二维或三维人体模型样板中人体的躯干与大腿的交接点，H点决定了驾驶员的操纵舒适性，安全性和操纵视野等。汽车车身内部布置一般采用“以人为中心”的设计思想，驾驶员以正常姿势入座后，测取人体的特征点（汽车驾驶员的眼睛，头部，胯部，膝部等），供汽车内部布置使用。对于汽车的安全性车身结构，采取整体的观点，既有主动安全又有被动安全，所以智能驾驶信息系统至关重要。可以估计在以后的汽车设计中人机工程原理将广泛应用。
2 汽车座椅的设计
驾驶用汽车座椅的特点是作业空间狭小，座椅利用率时间较长，驾驶员操作频繁等。因此要求座椅的最大特点是坐姿状态下的舒适性和安装在方便于驾驶员工作的位置上，使驾驶员能够获得最佳视野并易于控制踏板，方向盘，手刹等操纵件。所以，设计出被人们认可的舒适座椅是一项艰巨而又繁琐的项目。为了达到此目的，设计者要想设计出理想的汽车座椅必须根据人因工程学的原理，并充分考虑人体尺寸、人体重量、人体的压力分布以及乘坐的姿势等因素。
设计出安全、舒适的汽车座椅必须满足以下三点：
（1）座椅的大小最好根据人体侧量学的数据进行确定，让司机有一个合适的坐姿。调研各个国家驾驶员的身高情况如下：在法国、意大利和西班牙等高身材国家中，男性司机的身高指数为191-196cm，女性司机的平均身高155-160cm；中国男性司机平均身高为170cm，女性司机平均身高为156cm。根据这些数字可作为设计司机座位的重要依据，并且座椅靠背与垂线的角度150°-300°为宜。
（2）为了保证坐垫上合理的压力分布，坐垫应该平坦。过硬的坐垫常常让驾驶人员感觉浑身疼痛，全身肌肉受力不均，会致使腰背疾病发生。过于松软的椅子，会增添身体的不稳定性，并且不容易转变驾驶者的身形变化。适合驾驶员的坐垫与椅背在设计时应确保人体脊背部位的合理支撑。
（3）座椅的减震功能受原料的制约，采用适合的座椅减震原料可以降低座椅的振动传递率，提高其稳定性。座椅的构造在不同程度上也影响其舒适性。因为脊柱具备忍耐较强的纵向震动的能力，所以在设计座椅时必须使其具备抵挡横向震动的能力，将靠背双侧与椅面外形双侧稍隆起，使人感觉乘坐舒适同时座椅的原料也要有散热，吸潮的功能，防止滑动。
3 方向盘的分析设计
与汽车的其他部件相比，方向盘的转变不是很大。所以本文应用人因工程学从方向盘的外形、尺寸、颜等方面进行分析和设计。
（1）方向盘的外形应该和司机的手及身体相适应。最初，方向盘的灵感来自于轮船的方向舵，圆环的形状有利于快速、流畅地改变方向并且人手握的外形呈圆弧形。因此，现在
常见的家用汽车的方向盘基本都是圆弧形，但随着设计者的创新，有些汽车方向盘下方的圆弧（普通方向盘）改成平底方形盘（运动方向盘），它能够增加驾驶者的空间和驾驶时的手感并且在打方向盘时，其底部可以作为方向盘圈数的参考。圆形方向盘在操作的过程中，手腕与手臂受力均匀，不至于使驾驶员劳累而产生安全隐患。汽车座椅
（2）方向盘的尺寸设计是否合理直接决定司机操作的稳定性与灵活性。方向盘的圆盘截面尺寸应以手掌可全部握紧为基准，较大的方向盘直径会占用较大的驾驶空间，不利于驾驶者进出汽车并且会降低手的持握力，降低作业的速度。长时间还会造成人的指端骨弯曲，极易疲劳从而降低效率；较小的方向盘直径在转向时需要付出较大的力，不容易操作。据调查方向盘的直径尺寸在365mm-385mm最为适宜，手握方向盘的直径宜取在30mm-50mm。当安全气囊装配在方向盘的中间时，方向盘的长短应将增大，应用人因工程学原理的设计，在方向盘与发泡之间添加一个气囊层，用压缩机打入气体扩大体积增大尺寸。
（3）使用荧光材料的方向盘保护套可以在晚上发出很好的光亮，荧光材料可以吸收一定波长的光，立刻向外发出不同波长的光使驾驶员在夜间驾驶行车时更加安全方便。方向盘外观可以按客户预定的图形嵌入荧光材料，使方向盘能够在夜间发亮。
随着时代的发展和技术的进步，人因工程在汽车中的运用越来越广泛。这也是人们消费观念的转变和生活质量不断提高的必然要求。汽车设计者充分运用人因工程学的设计理念，服务于社会，这是他们不懈追求的目标。我相信符合人体条件和大众要求的产品在未来的生活中有更广阔的空间。
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