摘要：本文在汽车设计在进行分析之中，以人体工程学应用为主要方向。在对人体工程学介绍基础上，对汽车设计中结合人体工程研究成果进行分析，包含驾驶员椭圆、H点人体模型、手伸和界面等。针对汽车设计中人体工程学实际应用，从汽车室内设计、车门设计、视野校核等方面展开，希望具有借鉴性。
关键词：汽车设计；人体工程学；具体应用；车门设计；室内设计
引言：汽车设计是否科学合理，对驾驶舒适性与行车安全性影响大，故而要提高汽车设计水平。人体工程学在汽车设计中有效应用，有助于汽车各个方面契合人体需求，这样驾驶感受会更好，同时也能提升操纵性，故而要强化人体工程学在设计中应用研究。
一、汽车设计与人体工程学概述
汽车设计出来是供人所使用的，故而设计中需要考虑人体的尺寸，以及兼顾人体在车内操作和活动需求，以确保能够契合驾驶各个方面需求，从根本上保障驾驶舒适和行车安全。人体对汽车设计具有广泛影响，包含汽车尺寸和空间等，同时也对汽车内部装饰与相关设置提供依据。
只有充分掌握人体情况，做好相关研究基础上科学合理确定各个方面，才能降低汽车驾驶中人体被伤害的机率，驾驶员可在操作中更好进行活动，增强汽车驾驶的舒适性，同时有助于控制汽车设计成本。
汽车设计中人体工程学应用极为重要，通过采用人体模型的方式进行模拟试验，从而掌握所需要的信息和数据，在此基础上结合人体实际状况进行研究和设计，汽车车身、车门、内饰设计等将会取得良好的成效。以车身设计为例，人体工程学在其中的应用，如果针对矮小者车身经常采用5%尺寸，平均身材则应用的是50%尺寸，比较高大人车身设计应用95%尺寸[1]。
一、相关研究成果
（一）H点人体模型应用
汽车设计中会使用人体模型，但是用途不一样，有些是用来进行振动试验的，有些则是用来进行撞击试验的。这里针对汽车设计中人体模型应用围绕的是H点模型，集中在一定的部位，实际上就是躯干和大腿存在交点的部分，用专业术语来说就是胯点。采用H点人体模型
牵扯到人体工程学，通过相关测试掌握与汽车设计相关的情况，从而促进设计人员更好根据人体情况完成设计任务。
汽车仪表板H点人体模型在汽车设计中研究，已经获得成果，一些国家已经将其纳入到汽车设计行业标准中。这种人体工程学在汽车设计中实际运用，一般主要包含三个方面，可利用其确定相关基准。首先在汽车设计中确定眼椭圆在车身位置时，通常情况下要以H点模型，以H点出发作垂线，这里要注意为向上，在此基础上量取635毫米[2]。设计人员就能确定眼椭圆横向与纵向交点，紧接着要在掌握座椅背角的情况下，以其实际大小来确定偏移距。汽车设计中室内设计是关键，要确定好尺寸，在过程中也可利用H点人体模型，依据其确定基准点，契合人体对坐姿舒适性要求，与靠背和坐垫形状没有关联性[3]，有效防止相关部分变形影响汽车舒适感。
（二）眼椭圆应用
驾驶员在操纵汽车过程中，处于正常状态下，坐在座椅上眼睛有一定的视线范围，设计中需要对这种情况下眼睛分布图形做分析和研究，确定好眼椭圆。这个十分重要，关系到汽车驾驶员在车内的视野情况，与行车安全关联性大。过去在汽车设计中针对眼椭圆，存在依据大
众与平均身材的情况，由此掌握在驾驶座中眼睛在车身上情况，针对的主要是位置。相关研究中发现以这种方式确定驾驶员的视野原点有不足，代表性不够强。经过汽车企业研究，这个部分代表为福特汽车公司，挑选很多驾驶员进行测试，包含男性驾驶员和女性驾驶员，并对其实际驾驶中情况进行摄影和测量。最终得出眼椭圆，并将其作为标准，在设计中进行应用，后面一些汽车企业也结合这种做法，在汽车设计中运用眼椭圆。
汽车设计中眼椭圆有实际应用，以除霜系统为例，在设计中需要合理确定所要除霜的面积，同时还要科学确定除霜的位置[4]，以帮助驾驶员扫除驾驶障碍，促进安全行车，过程中会用到眼椭圆。除此之外汽车设计中风挡玻璃刮扫范围的确定，也会用运用到眼椭圆。汽车设计中确定后视镜位置，包含内部与外部，在校核中会运用到眼椭圆，能够更好保证后视镜位置与尺寸科学合理。小客车设计过程中立柱确定是一个关键部分，牵扯到了盲区的问题，对于行车安全影响大，也可利用眼椭圆确定形成的盲区。
（三）手伸与界面
汽车设计中需要考虑手伸与界面，指的是在正常坐在驾驶位，并依照要求系上安全带情况下，手所能触及的地方范围，这里主要指的是最大范围，同时针对的是握着方向盘之外的一
只手。相关试验中发现一般这个范围为类似橄榄球形状。需要注意的是不同人身高与体型不同，臂长与能力不同，手伸与界面的情况也会不一样。
汽车内各种操作界面与按钮，以及设置的操作杆等，必须要在驾驶员手伸范围内，否则不利于正常驾驶，具有一定的操作难度与驾驶隐患。人体工程学在汽车设计中应用，具有帮助设计人员确定好手伸与界面的作用。研究中应用人体工程学，确定不同百分位的是手伸和界面[5]，另外其与前面所提高的利用点人体模型相关，在一定程度上会受到这个部分影响。
二、汽车设计中人体工程学实际应用
（一）汽车内部设计中应用
汽车设计十分重要，人体工程学可用于内部设计之中，实际操作中可从三个方面展开：（1）汽车中驾驶员座位的设计需要确定好位置，这个时候可运用人体工程学，依据H点科学确定位置，避免由于座位问题对汽车驾驶产生不良影响。设计中利用H点人体模型的过程中需要从两个部分入手，一个是要结合加速踏板的位置，另外一个需要明确和掌握汽车内地板的高度，最终通过人体模型与依据相关部分，做好内部的设计与布置，坚持从下面到上面的
原则。此外如果在驾驶座椅设计过程中，车身已经确定下来，主要针对的是高度，那么在运用人体模型进行设计中，就可依据顶盖的内衬高度，对汽车内部布置进行设计，这个时候通常是从上面开始向下设计。这种方式完成汽车内部设计要全面考虑，其中一个关键点是要考虑驾驶员对舒适性要求，在此基础上确定好人体模型试验，最终帮助设计人员科学合理确定踵位高度，还能协助设计人员确定驾驶位座椅的H点[6]。
（2）内部设计仪表板设置中，既要确定好位置，又要做好形状设计，同时还要保证相关的操纵件等符合要求。最为基础的是要满足操作需求，那就是要方便，驾驶员在系安全带，以及一只手掌握方向盘的状况下，可以利用另外一只手触碰和操作，这就需要保证仪表板在其伸胳膊和手可以够得着地方，且要在不费力的情况下完成。这就要求距离合理和科学，一般情况下在人体工程学应用中，确定H点以后，仪表位置应在其之上178毫米到203毫米之间。仪表断面涉及比较多，在对其形状确定中需要考虑各种因素，比如控制按钮和指示灯，以及汽车仪表盘等，从整体上考虑和设计，以增强整体美观性与操纵方便性。仪表板高度设计中运用人体工程学，通常情况下要由人体尺度进确定，一般遵循的是5%原则。汽车内部设计中要满足驾驶员活动需求，仪表板设计要考虑这点，为了更好满足通常需要将仪表板下降，使其朝着前面挤，驾驶汽车的过程中视野会变得更为开阔，尤其是前方，有利于行驶安全[7]。
（3）驾驶员座椅设计中会用到人体工程学，座椅可进行调整，包括高低与前后等都可改变，在确定中要结合人体尺度，还有在驾驶汽车中正常姿势。一般情况下汽车驾驶员座椅越低，意味着座椅的靠背角会增大。这种情况下驾驶员座椅的靠背与踏板距离会拉开，表现得更大。驾驶员在驾驶位姿势不一样，对于座椅高度的需求不一样，同时还牵扯到不同身高人对驾驶位高度要求不同。人体工程学研究中发现，随着靠背角的变化，H点也会出现变化，靠背角变大情况下H点则会降低，驾驶座的高度随之变化，也会降低。设计中要做好分析，依据人体工程学明确受哪些因素影响，比如坐姿、人体尺寸，还与汽车车身高度相关等，在此基础上合理确定座椅位置和高度。
（二）车门设计中应用
汽车设计之中，车门设计是一个重点，在过程中涉及到了人体工程学应用。汽车车门的设计包含尺寸、形状等，同时还要确定好车门在汽车上位置，应确保具有科学性，同时符合人体人际状况，这样才能方便开关和驾驶员与乘客上下车。从目前汽车车门设计实际状况看，以薄顶造型为主要方式，侧边车门横向存在一定的曲率，但是通常情况下比较小。侧边车门上梁设计包含两个部分，一个是高度，另外一个是断面尺寸，从现代设计看比较小。在汽车设
计中车身高度确定，在不会变动的状况下，可适当提升高度，尤其是对一些身材高大的人，上车与下车会变得更加方便，不过需要根据人体工程学适当调整，不能出现上梁高度太高的状况。
汽车车门设计中需要考虑各个方面，在符合相关规范与行业标准情况下，可在设计中适当增加偏移量[8]，这个主要针对的是上梁和门槛，而且需要在水平方面进行调整。汽车如果为双门，在车门设计中需要合理确定开口宽度，确保后面乘客能够顺利和方便上车与下车，另外还要做好全面座位椅背的设计，选择将其设计为翻结结构。汽车有四个车门的情况下，在进行立柱设计过程中，这里特指的是中立柱，应当将布置在后座，并且要合理确定角度，总之必须要确保倾斜角合理，让乘客能够顺利上下车，尤其是后排的乘客。
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