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基于人机工程学的汽车驾驶舱设计研究
周喜格王昆
上汽通用五菱汽车股份有限公司广西柳州市545007
摘要:驾驶舱相对封闭、空间狭小、形状不规整、结构复杂,与车门、车底及车顶等构成了整车产品,驾驶舱设计是汽车设计工作中需要考虑的一项重要因素,驾驶舱设计可影响汽车驾驶性能、车内乘坐条件与环境,反映汽车厂商的车辆设计与制造水平,影响汽车产品市场占有率。设计驾驶舱时可根据人机工程原理改善驾驶舱环境、保证驾驶舱平顺性,改进驾驶舱结构,减少心理、肢体、听觉、视觉疲劳,让乘员与司机可产生良好心理、生理感觉,使人体感觉驾驶舱环境便利、舒适。
关键词:驾驶舱;汽车;人机工程;设计
1引言
人机工程学关注人在特定环境中的心 理、生理、解剖等因素,打破了社会科学、人体科学、医学、技术科学等学科之间的界 限,研究在环境、机器与人的互动中如何改 善人的工作状态、舒适度,减轻疲劳、降低 能量消耗与事故概率。目前该理论已日益成 熟,被用于解决汽车产品设计等棘手的工业 设计问题。可在设计汽车驾驶舱时应用人机 工程理论,使驾驶舱形状、空间、线条、 彩等对人的行为意志、感情产生积极影响,体现人造物对人身心的匹配性与亲和性,保 证驾驶舱设计物比例关系吻合人体结构尺 寸,适应视觉特征、生理结构、尺寸,统一 造型性、人机性与舒适性,使疲劳程度达到 最低限度,綱灵活程*&S!最高限度。吉奥
2基于人体坐姿控制参数的驾驶座椅 设计小客车摇号
背靠应能够缓解肌肉紧张、定位与支撑 躯干、保持脊柱姿势轻松,避免腰背部横向 滑移,同时使臀部离开背靠稍向前移,满足 休息便利、驾驶安全及舒适要求。因此,背 靠倾角设计范围应在80°〜160°之间,背 靠宽度可设计为480mm左右,高度可设计 为730mm左右,尽量设计高靠背,必要时 可加靠枕。椅面过低可导致背肌负荷增加,过高容易压迫大腿肌肉,设计时可将椅面髙度控制在280mm~ 360mm之间;设计倾角
时需同时考虑安全性与舒适性,减轻身心疲tesla model 3
劳,以3° ~ 8°为宜,避免增加大腿压力、
影响血液循环,同时防止臀部前移,将大腿
与上半身形成的夹角控制在100°左右。椅
面深度过小不能有效支撑大腿,深度过大不
能支撑腰部,设计时可将深度控制在480mm
左右,以保证背靠能够支承腰部,腿弯不受
阻碍,避免挤压大腿。保证椅面凹槽适应臀
部,以充分包裹与支撑大腿、臀部[1]。椅面
宽度应能横向支撑驾驶员,满足自由活动要
求,避免臀部在离心力的作用下横向滑动,
可将椅面宽度设计为500mm左右。上述设
计参数见图1。扶手高度应在坐垫高度以上
250mm~ 300mm,座垫软硬适度,釆用透视
性、透气性好,耐磨及伸缩性、弹性良好的
棉织品设计座椅饰面。设计座椅结构时应保
证坐垫骨架与驾驶员之间的距离240mm,背
mpv是什么车靠骨架与驾驶员之间的距离235mm,防止驾
驶时受到硬物挤压,可在肩胛骨处(高于第5
胸椎至第6胸椎)与腰椎处设置支撑,防止颈
曲变形及促使腰弧曲线接近正常状态,减轻
腰肌疲劳。利用减振材料与透气性好的材料
(乳网状材料等)制造座椅,结合座椅共振
试验数据与整车路谱设计纵向减振系统或空
气悬挂系统,根据温度环境与季节变化调整
座椅面料,或设计充气座垫,避免椅面过于
松软,以防止骨骼、全身受力不均及导致腰
酸背痛,消除角振动或竖直振动,降低共振
频率,加速血液循环,提髙人体舒适性与减
轻疲劳感、背部疼痛[2]〇此外,可在驾驶座椅
结构中设计监测系统、智能传感系统、按摩
系统等。
图1
3基于视野、手触及界面的仪表板、副
仪表板设计
c1驾驶证能开什么车
设计仪表板时可将人体模型作为标尺,
包括5%人体模型(儿童)、50%人体模型
(女性)、95%人体模型(高大男性),设
计方法见图2,设计时应保证副仪表板与加
速踏板间的距离24〇mm,副仪表板与制动
器间隙应> 35mm,AHP点与下沿间的距离
2300mm。仪表板离驾驶员的距离较近,多
种控制按键,如玻璃升降、空调、多媒体等
的控制按键均被安排在仪表板中,为确保驾
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