汽车总布置设计-人机工程

试谈人机工程在汽车总布置设计中的应用摘要：汽车总布置设计是一个多学科、多专业的工作，主要包括车身结构设计、总体布置设计、零部件布置设计以及电器电子设备布置设计等，涉及到的学科有机械、计算机、信息和数学等。

在汽车总布置设计中，人机工程的应用能有效避免传统的设计方法所带来的不足。

传统汽车总布置设计主要以人为中心进行设计，但在人机工程应用过程中，由于缺乏对人和人与机器之间相互关系的了解，导致在总布置方案的决策阶段所考虑的因素过于片面和主观，使人机工程在汽车总布置方案决策阶段没有发挥应有的作用。

所以，本文以人机工程在汽车总布置中的应用为切入点进行分析，并针对其中存在的问题提出相应的对策。

关键词：人机工程；汽车总布置；设计；应用人机工程主要是研究人与机器、环境之间的相互关系，并力求使人在使用机器时，对周围环境不产生有害作用。

汽车作为一种商品，必然要考虑到市场需求和经济效益，作为汽车生产厂家，不仅要注重技术水平的提高，更应该注重产品的质量。

由于我国的汽车起步较晚，所以在汽车设计过程中也存在着一些问题。

尤其是在人机工程方面，还不能完全满足消费者的需求，因此需要汽车生产厂家在设计过程中引入人机工程理念，以此提高产品质量。

1.人-机匹配人-机匹配指的是汽车总布置设计中要根据人的生理、心理特点，将人与汽车的关系进行有效匹配。

只有这样才能使汽车各部分之间相互协调，才能让人坐得舒服、坐得安全、用得方便，最终提高汽车整体性能。

具体来说，首先在进行汽车总布置设计时，需要对驾驶员进行身体尺寸方面的测量，以保证其与驾驶员之间的位置关系，从而确保驾驶员的操作舒适性。

其次在进行汽车总布置设计时，还需要对汽车座位的尺寸进行设计，使其能够满足驾驶员的身体特征。

最后还需要对汽车驾驶座椅和驾驶视野进行设计，这也是人-机匹配中最重要的一部分内容。

在汽车总布置设计过程中，必须要根据以上内容进行合理搭配，并且在具体操作过程中还需要尽量使人-机匹配性达到最佳状态。

作者简介:张　冰(1971—),工程师,主要从事整车系统集成,整车总体设计工作。

收稿日期:2004-04-30人机工程在汽车总布置设计中的应用张　冰(柳州五菱汽车有限责任公司技术中心,广西柳州　545007)摘要:探讨总结人机工程在汽车总布置设计的应用,同时阐述了总布置中的一些概念和定义,并给出了相关的标准和参考值,可为新产品的开发和技术改进提供参考和帮助。

关键词:人机工程;汽车;总布置;应用中图分类号:U 46 文献标识码:B 文章编号:1672-545X (2005)03-0051-041　人机工程的概况 人机工程是从20世纪50年代开始迅速发展起来的新兴边缘学科,它是从人的生理和心理特点出发,研究人、机、环境相互关系和相互作用的规律,以优化人—机—环境系统的一门学科,其目标是让人在使用机械的过程中感到“安全、健康、舒适、高效”。

在汽车的开发设计中,人机工程设计与车内空间的确定占有重要地位,必须根据新产品的实际情况,进行合理的布置设计。

这不仅关系到有效利用车内空间及提高乘用舒适性,而且会影响整车、内外造型和尺寸参数,进而会影响整车性能和市场竞争力。

而要获得人性化并贴近用户的最优化设计结果,就必须运用人机工程的设计方法程序。

在我国,由于没有合适的人体数据及工具且缺乏设计经验,尚未形成清晰有效的汽车人机工程设计方法。

2　汽车人机工程设计的基本内容211　汽车人机工程设计的任务与要求 汽车的设计开发,必须围绕以人为中心的人性化前提展开。

因此,汽车人机工程设计的任务就是开发出使驾驶者感到操纵方便、高效、不易疲劳,使乘坐者感到舒适、安全的汽车产品。

由于驾驶者身材各异,而一种汽车的布置尺寸只有一种,要使一种操纵件的布置能最大限度地满足不同身材驾驶者的手脚伸及性与姿势舒适性的要求,必须对人机工程进行仔细研究。

例如,同是操纵油门踏板,高个子驾驶者比矮个的座椅要靠后一些,但他们的手臂和腿的长度相差并不大,因此,高大的男人比娇小的女人更不易触到仪表板(如图1)。

汽车人机工程布置的主要内容与常见术语一、人机工程的目的1、满足汽车的驾驶和乘坐舒适要求；2、满足汽车的安全性要求；3、满足国家有关法规的要求；二、人机工程工作主要内容1、内饰布置和人机工程的布置设计；2、整车内饰及其他部分的结构考虑；3、国家有关法规要求项目的校核及报告的编写。

三、人机工程设计主要内容1、乘坐的舒适性2、操纵的方便性：如：组合仪表、操纵纽、附件及手柄3、视野：视野角：上、下、平面、盲区；外后视镜、内后视镜等4、上下车方便性：车门侧倾角、后支柱位置、车门洞尺寸、车门开度；门槛尺寸及高度；5、行车安全性四、人体概述及基本术语1、人体百分位的概念：人体的某项基础数据对于使用对象中有百分之几的人适用。

P5、P50、P952、几个特征点：根据ISO6549规定，与汽车设计有关的特征点为：Hp：胯点，也称为H点：躯干与大腿的关节点；Sp：肩点，上臂与肩的关节点；Kp：膝点，大腿与小腿的关节点；Ap：踝点，小腿与脚的关节点；AHp：踵点，脚跟的着地点。

H点：人体H点：Hp;汽车实际H点：三维人体模型按规定的步骤安放于汽车座椅中时，人体模型上左右两H点标记连接线的中点。

它表示人体在汽车上的实际位置。

它是汽车内饰布置人机工程布置设计的基准点。

R点：座椅调整至正常驾驶位置范围的最后、最下时的胯点。

是整车内饰布置设计的开始。

H：胯点高度；QB ：靠背角度；QH：躯干与大腿角度；QTH：大腿角度；QK：膝点角度；QA：踝部角度；3、手控操纵区及手操纵面手控操纵区包络面：前后尺寸：以座椅坐标为基准，从H点向外400mm，向内600mm，向下100mm，向上800mm。

操纵力：20~50N；开关类间隔：60~90mm为宜。

在整车布置设计的过程中，车身布置设计时考虑乘坐要求，并使车身室内的布置能尽量降低驾驶员的疲劳程度。

选择人体关节角度，确定人体坐姿，与人体的舒适和疲劳程度直接相关。

通过对人体尺寸和汽车驾驶舱和乘客舱空间关系的研究而得到某类车型的舒适人体坐姿。

人机工程在汽车总布置设计中的应用分析在汽车设计开发过程中，汽车总布置是开发过程中一个重要的阶段，人机工程应用在汽车总布置设计中发挥着越来越重要的作用。

人们已不满足于将汽车仅作为代步工具，更趋向于注重其驾乘的舒适性、操控的方便性、行驶的安全性等。

鉴于此，本文对人机工程在汽车总布置设计中的应用进行了分析探讨，仅供参考。

标签：人机工程；汽车总布置；设计应用一、人机工程概述人机工程是一门新兴的边缘学科起源于20世纪50年代，以人的心理、生理特点为基本出发点，用于研究人、机、环境之间的相互关系和相互作用。

国际人机工程学会对人机工程学所下的定义为：“人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素；研究人和机器及环境的相互作用；以及在工作中考虑工作效率，人的健康、安全和舒适等问题的学科。

二、对汽车生产中人机工程设计相关内容的简要分析1、汽车座椅的设计。

①座椅尺寸应严格按照人体尺寸要求进行设计，主要讲究舒适性；②座椅应可以调节，以适应不同人群的乘坐要求；③座椅应能使乘坐者保持舒适坐姿。

由于座椅的材料是座椅的主要减振元件，所以要使驾驶员感觉到有较低的振动传递率和较高的振动舒适性的话，就应该选取合适的靠背与坐垫原材料。

座椅的空间位置设计目标是为了达到操作的舒适性，从而确保司机有较好的视野范围，与此同时要保证汽车的方向盘和脚踏板等操作元件有适宜的操作空间距离，从而满足操作舒适性、方便性的最终目标。

2、人体坐姿。

在汽车设计中，为降低行车过程中驾驶员驾车的疲劳程度，从人体生理结构考虑得出人体在驾驶过程中的舒适姿势，并通过有效利用车内空间，使得驾驶者疲劳程度降低而提高行车安全性。

在设计过程中，由于车型的不同，人体坐姿及关节舒适角度的选择是有差别的。

一般轿车的人体坐姿如表1所示。

3、操作元件布置。

车身设计中，要求驾驶员的各种操纵装置均应布置在预定百分位人体的操纵范围之内，并使其驾驶操纵处于最佳的动作和施力状态下。

汽车设计中的人机工程学分析一、概述人机工程学可以定义为研究人与机器或系统之间交互的科学和技术领域。

在汽车设计中的人机工程学分析中，研究人与汽车之间的交互，着重于汽车设计和人的人体工学特性的匹配。

人机工程学可通过减少人员疲劳、错误和增加工作效率、安全性以及用户满意度，从而提高汽车的质量和可用性。

二、人体测量汽车设计时需要考虑人的身体尺寸变化。

密集的人体测量以确保汽车的舒适和安全性是必需的，这方面已经有了许多研究。

最普遍的方法是通过人类模型进行人体测量和建模。

使用这种方法，汽车制造商可以捕捉不同族裔和文化之间的尺寸差异。

人体测量也可以用于确定座椅高度、踏板高度和方向盘高度以及其他控制面板的位置，通常使用因人体尺寸而异的平均值。

三、人的行动汽车的设计必须考虑到人的行动。

例如，将机器部件放到人可以方便访问的位置，同时保持安全。

控制面板的位置和配置必须适合驾驶员的身体类型和位置，以确保对所有人具有较好的可访问性和易用性。

汽车也必须尽可能地减少司机的分心。

四、人的感知在设计中需要对人的感知做出考虑，这可以帮助产生最能满足人类需求的产品。

例如，材料质地、颜色和视觉效果等可以影响最终的汽车印象。

而且，音响、香气和触感等因素也可以影响汽车到达用户的整体感知。

五、综合评价在进行人机工程学分析后，需要进行综合评价，以确保汽车的设计最终能够满足人们的需求。

这样能够降低驾驶员的错误率和疲劳感，并使汽车变得更加舒适和易用。

汽车制造商通常会进行试乘试驾和模拟测试来评估汽车设计的人机工程学。

六、结论人机工程学在汽车设计中起着极其重要的作用。

在整个设计阶段，汽车制造商都应该特别关注驾驶员和其他乘客的需求。

通过毫不妥协地将人机工程学原则应用于汽车设计中，可以减少疲劳和错误率，促进安全和舒适性，并增加用户满意度。

总布置-人机工程-视野尺寸关联设计规范1适用范围本规范规定了前档玻璃造型、仪表台布置、后视镜及雨刮器、除霜装置和除雾装置结构设计与设计数据的关系。

本规范可作为其他M1类车前档视野设计参考。

本适用于菱形车车型的开发。

2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励使用本标准的单位研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB 11562汽车驾驶员前方视野要求及测量方法GB／T 11563汽车H点确定程序GB／T 11559汽车室内尺寸测量用三维H点装置GB 11555汽车风窗玻璃除霜系统的性能要求及试验方法GB 11556汽车风窗玻璃除雾系统的性能要求及试验方法GB 11565—89轿车风窗玻璃刮水器刮刷面积GB 15084—94 汽车后视镜的性能和安装要求3 术语和定义下列术语和定义适用于本规范。

3.1三维坐标系指汽车制造厂在最初设计阶段确定的由三个正交的基准平面组成的坐标系统这三个基准平面是：X基准平面——垂直于Y基准平面的铅垂平面，通常规定通过左右前轮中心；Y基准平面——汽车纵向对称平面；Z基准平面——垂直于Y和X基准平面的水平面。

三维坐标系用来决定图样上设计点的位置和实车上这些点位置之间的尺寸关系。

3.2主要基准标记指车体上的孔、表面上的标记符号。

所使用的基准标记在三维坐标系的X、Y、Z坐标和相对设计地平面的位置，由汽车制造厂规定。

这些基准标记可以用作车身总成的控制点。

3.3汽车测量状态指由各标记点在三维坐标系中的坐标所决定的汽车位置。

3.4座椅靠背角指座椅靠背与铅垂线的夹角。

3.4.1设计座椅靠背角指通过R点的铅垂线与由汽车制造厂规定的靠背位置上的三维H点装置躯干线之间的夹角。

3.4.2实际座椅靠背角指座椅处于最低和最后位置时，通过H点的铅垂线与三维H点装置躯干线之间形成的夹角。

人机工程在汽车总布置设计中的应用探讨摘要：在汽车总布置设计中，人机工程占据着重要地位，对于汽车整体性能有着深远的影响，因此，做好人机工程在汽车总布置中的应用对于汽车行业的发展有着积极的作用。

本文主要总结探讨了人机工程在汽车总布置设计中的应用，以希望能够对汽车技术的改进和研发提供参考和帮助。

关键词：人机工程；汽车总布置；应用分析；工程设计；汽车；人体模板前言：二战之后，各国着重于国内科技的开发，人体工程的设计也开始慢慢进入人们的视野，特备是在汽车工程上使用较多，随着实践的增多，人体工程的应用也越来越成熟，汽车设计未来的方向也是实现与人体工程完美地结合，更加符合人体构造的标准。

在我国，人体工程刚刚起步，还需要向国外多多学习。

1、对人机工程相关内容的简要分析人机工程也叫人因工程，其是自上世纪中发展起来的边缘性学科，人因工程的主要出发点为人类的生理和心理具有的特点，主要研究对象是人、机器以及同周围环境的各种关系、作用以及规律，人机工程学科属于综合性的学科，该学科的主要目的是保证工作人员在工作的过程中对机器有着“更加安全、更加健康、更加舒适、更加高效”的感觉。

人机工程已经在汽车的开发和设计工作中发挥了十分重要的作用，工作人员在设计的过程中会根据新产品（新车）具有的特点，做出更加科学、合理的布置设计。

汽车布置设计工作会对汽车内的空间利用率有着影响，并且还能提升汽车使用的舒适程度，决定着车辆的外形、尺寸等参数，最终会对汽车的整体性能和市场上的竞争实力有着决定性的影响。

因此，汽车生产商必须使用人机工程设计方法进行汽车总布置设计工作，才能生产出更加人性化、更加符合消费者需求的产品。

2、对汽车生产中人机工程设计相关内容的简要分析2.1对汽车人机工程设计工作中主要任务和相关要求的简要分析汽车的设计和开发工作的核心为人性化，即必须以人为中心进行。

只有这样设计出来的汽车才能提升驾驶人员驾车的舒适性、便捷性，并且还能让驾驶人员在驾车过程中不容易产生疲劳，提升行车的安全性和稳定性。