第三讲 人机工程学驾驶员视野分析
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2020年第27卷第1期汽车驾驶室的人机工程学分析张 帅,张艳欣(沈阳理工大学艺术设计学院,辽宁沈阳110159)摘 要:汽车驾驶室特别是驾驶员的操作空间设计,必须符合人机工程学。
人机工程学中的人体尺寸参数和人体结构特征使设计的产品更利于人体健康和操作舒适。
而基于汽车生产的特性,要求设计必须符合各种人群的人机关系。
分析了汽车驾驶舱内具有可调节性的配置,借此研究通用设计与汽车驾驶室的联系。
关键词:汽车驾驶室;人机工程学;通用设计doi:10.3969/j.issn.1006-8554.2020.01.073 汽车驾驶室空间与人机工程汽车驾驶室作为人自主操作的典型工作空间,在人机工程学中一直是重要的研究方向。
汽车驾驶室空间狭小,活动范围有限,对驾驶员来说,长期处于驾驶状态,如果人机关系不能匹配,就会造成肌肉疲劳和驾驶风险。
良好的人机关系是驾驶舒适性、安全性的重要保证。
通过人机工程学的相关理论对驾驶室进行适合人体工作的设计优化后,可以减缓肌肉疲劳,也可以降低驾驶人员在长期驾驶过程中造成的驾驶危险。
对驾驶室的人机工程研究,主要是在车辆大构架尺寸固定的情况下,以不同身材的人的舒适性为前提,通过人体尺寸、人体生理、心理的特点考量,对已有驾驶舱设计进行分析完善,归纳总结不同功能区设计的最佳尺度,最大限度地创造舒适、健康的工作环境。
对汽车驾驶室而言,人机工程学的重要性可想而知。
人机工程学通用设计应用汽车驾驶室是一个活动范围很小的工作空间,操作空间有限,导致人的工作姿势受限。
其工作特点是:工作时间长、以静态坐势和反复性工作姿势为主、负荷小。
由于长时间处于静态姿势和重复操作姿势,长期肌肉疲劳会导致骨骼肌肉方面的疾病。
汽车的驾驶舱设计就要考虑到驾驶者的身体健康因素,为其创造一个舒适的驾驶环境。
从人的角度上看,人机工程学可以改善驾驶室的人机环境,提高驾驶员的生理、心理舒适度。
除此之外,在经济角度上讲,人机工程学也为驾驶室设备的尺寸设计、空间布置提供了一个参数范围,可以使驾驶室最大限度地满足不同身形和性别的驾驶者,降低了经济成本。
驾驶员的视觉特性与反应特性汽车驾驶员在行车中,有80%-90%以上的住处是依靠视觉获得的。
驾驶员的眼睛是保证平安行车的重要的感觉器官,眼睛的视觉特性与交通平安有亲密关系。
L视觉生理(1)视野人的眼睛凝视前方,头部的视线固定时,所能看到的范围称为视野(静视野)。
如仅将头部固定,眼球自由转动时能够看到的全部范围称为动视野。
视野也可分为单眼视野和双眼视野。
人眼的视野可采用视野计进行检查。
假如驾驶员的双眼视野过,不利于行车平安。
当驾驶员驾驶汽车高速行驶时,会感到车外的树木、房屋等固定物体的映像在人眼视网膜上停留的时间太短,人眼来不及认真辨别物体的细节,因此,随着车速的提高,驾驶员眼睛的有效视野会越来越狭窄。
(2)驾驶视力视力也叫视敏度,是指辨别细小的或遥远的物体或物体的微小部分的力量。
在肯定条件下,眼睛能辨别的物体越小,视觉的敏锐度越大, 视敏度的基本特征在于辨别两点之间距离的大小,因此,也可以把它看作视觉的空间阈限。
①静视力静视力是指人和视标都在不动状态下检查的视力。
在报考驾驶员时都要经过视力检查。
我们我国通用E型视力表栓驾驶员的两眼视力(中心视力),被试者距视力表5m 远,在标准照明条件(200±1001x)下,两眼视力(包括矫正视力)各为0.7 以上即允许报考。
用这种方法检查的视力反映驾驶员在静止状态下视力,即静视力。
②动视力动视力是指人和视标处于运动(其中的一方运动或两方都运动)时检查的视力。
汽车驾驶员在行车中的视力为动视力。
讨论结果表明,驾驶员的动视力随着车速的变化而变化,一般来说动视力比静视力低10%~20%,特殊状况下比静视力低30%、40%。
例如,以60km∕h的速度行驶的车辆,驾驶员可看清前方24Om处的交通标志;可是当车速提高到80km∕h时,则连16Om处的交通标志都看不清晰。
值得留意的是,虽然静视力好是动视力好的前提,但是静视力好的人不肯定就会有好的动视力。
静视力为LO的277人,其中动视力等于和上于0.5 的有170人,占总人数的61%。
摩托车变速箱的驾驶员人机工程学摩托车变速箱作为摩托车的重要组成部分,对驾驶员的驾驶和操控体验起着至关重要的作用。
驾驶员人机工程学是研究人类与机器交互以提高操作效率、安全性和舒适性的学科领域。
在摩托车变速箱设计和开发过程中,人机工程学的原理和方法被广泛应用,以确保驾驶员的操作能够更加准确、高效和安全。
首先,摩托车变速箱的操控方式应该符合人类的生理特点和行为习惯。
人体工程学的理论指导下,变速箱的设计应考虑到驾驶员的身体活动范围、手指的灵活性和肌肉力量。
例如,操纵手柄的位置应该能够自然地与驾驶员的手臂姿势和手指弯曲角度相适应。
手柄的形状和大小也应该符合人类手部的解剖结构,以便驾驶员能够轻松地进行变速操作。
此外,变速器的档位提示标识和显示器等信息界面应设计清晰、易读并符合人眼的可视特性,以提高驾驶员对档位的识别准确性。
其次,摩托车变速箱的操作力度和机械传动感应应该经过合理的调整,以减轻驾驶员的疲劳和增加操作的准确性。
在人机工程学中,该原则被称为"操作力和感觉"的匹配。
变速箱的操纵机构应该设计成驾驶员能够轻松地进行档位切换,同时还能提供一定的阻力和机械感受,以让驾驶员感觉到档位的锁定和变速器内部的工作状态。
这种设计不仅可以传达驾驶员操作的信息,还可以与驾驶员的视觉和听觉输入相互协调,提高驾驶员对摩托车动态、道路状况和车速的感知。
另外,摩托车变速箱的换档过程应尽可能地平滑和快速,以减少变速冲击和提高驾驶员的驾驶舒适性。
使用人体工程学的原则,调整变速器的换档路径和设计换挡机构,使其能够适应驾驶员的手臂和手指运动,以最大程度地减少换挡时的力气和时间。
同时,摩托车变速箱的传动系统也应考虑到档位之间的错位和错位感,以确保驾驶员能够准确地选择所需的档位。
最后,摩托车变速箱的声音和振动特性也应受到人机工程学的考虑。
车辆发出的声音和产生的振动不仅会影响到驾驶员的听觉和触觉感知,还会直接关系到驾驶员的舒适性和疲劳程度。