基于人机工程学的轿车车声设计
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人机工程的应用1. 轿车内部空间尺寸和座位轮廓尺寸轿车内部空间尺寸是以座椅为中心进行的,此阶段的主要工作任务是确定如图1所示尺寸。
具体确定内容如下:(1)确定前、后R点的位臵及前R点的调节范围。
(2)确定头部空间尺寸H61、H63(这2个尺寸与造型风格密切相关,需与造型人员反复协商确定)。
(3)确定前座乘坐空间(L34、H30)。
一般情况下,在开发平台选定后,踏板作为平台一部分不宜变化。
这2个尺寸主要与前座的位臵及外形有关。
(4)确定后座舒适性尺寸(L48、L5l、H31),这几个尺寸决定了后座乘员的坐姿角。
(5)横向空间尺寸W3、W4、W10、W11、W42、W43。
这几个尺寸的确定应以侧围和车门为参考。
一般来讲,除非特别需要,否则车门结构不宜作太大的变化。
后座空间尺寸因车型级别不同而有很大不同,如决定坐姿的关键尺寸L48、L51,级别越高,相应尺寸愈大。
应该指出的是,在我国,后座设计应该侧重考虑成年人的要求,空间尺寸不应太小。
根据中国人体尺寸的研究的推荐,L51、L48、H61应分别大于900 mm、50 mm、945 mm。
横向空间尺寸主要取决于车型级别,级别越高,车体越宽。
2. 驾驶员视野设计驾驶员视野直接影响汽车主动安全性,是整车总布臵及造型设计要始终关注的基本方面。
驾驶员视野设计主要包括以下几个方面:直接前方地面视野、交通灯视野、A柱障碍角、外后视镜视野、直接后方视野及间接后方视野、仪表板视野。
(1)直接前方视野:从驾驶员眼睛中心点作一条与发动机舱盖相切的直线,与设计地面线相交,其交点与前保险杠最前端的纵向距离越小越好,一般希望小于5m,见图2。
(2)交通灯视野:要求汽车在停车线lm以外能方便看到交通灯最上面的红灯,不能被车顶或其它零件所遮盖(内后视镜除外)。
见图2所示。
(3)A柱障碍角和外后视镜视野参见国标GB11562—94和GB15084—94。
(4)直接后方、间接后方视野:直接后方视野主要与倒车性能有关。
人机工程学在汽车设计中的应用近年来,汽车设计越来越注重人机工程学的应用,因为人是汽车驾驶者的主要组成部分。
而人机工程学是一门关于人机交互的科学,它的应用可以让汽车更加符合人类的使用习惯和心理需求。
本文将讨论人机工程学在汽车设计中的应用。
一、座位设计座位是汽车中最接近人体的部件之一,因此座位设计对于提高汽车乘坐舒适度非常重要。
人机工程学专家研究发现,座位设计需要考虑到身体的支持和减压,颈部和腰部的支撑以及舒适度等因素。
针对这些需求,现代汽车座椅是由一系列名为“智能位”的部件组成的。
它们被设计为可以调节角度、位置和硬度等参数,以适应不同驾驶人员的身体形态和习惯。
通过这些设计,座椅不仅可以提供足够的支持和舒适度,而且还可以减少长途驾驶者的疲劳程度。
二、方向盘设计方向盘是汽车驾驶者手部接触最频繁的部位之一,因此方向盘的设计对于提高驾驶者的操控性非常重要。
人机工程学专家的研究发现,方向盘的直径和厚度应该与驾驶者的手部大小和力量相匹配。
同时,方向盘的表面应该具有足够的摩擦力,以保证驾驶者可以牢固地掌握方向盘。
为此,现代汽车方向盘的设计采用了多种材质和形状。
例如,一些高档车型采用了真皮和木材等材质,以增强手感和美感。
而一些经济车型则采用了橡胶和硅胶等材质,以提高摩擦力和减少手部疲劳。
三、控制台和娱乐设备设计控制台和娱乐设备是汽车中驾驶者接触最频繁的电子设备之一。
它们的设计应该符合人类的使用习惯和心理需求。
据人机工程学专家的研究,控制台和娱乐设备的操作应该简单、直观和易于理解。
为此,现代汽车控制台和娱乐设备采用了大尺寸、高分辨率的触摸屏设计,以便驾驶者可以轻松地控制车辆的各项功能。
在操作流程方面,控制台和娱乐设备的设计应该是线性的,以便驾驶者可以一目了然地找到目标功能。
此外,在语音交互等方面的应用也越来越广泛。
四、其他人机工程学设计除了上述部分,人机工程学在汽车设计中的应用还包括:1.可见性设计:例如,汽车A柱的设计应该尽可能小,以增强驾驶者的前方视野。
汽车人机工程学——综合作业:人机工程学在汽车造型设计上的应用目录1.汽车造型设计的特点 (2)2.人机工程学概念 (2)3.人机工程学影响外观造型的演变历史 (3)4.人体尺寸在汽车外观造型设计中的应用 (3)5.人机工程学在车身设计中的应用 (4)6.结论 (6)人机工程学在汽车造型设计上的应用摘要:通过研究汽车外观造型的演变历史,从人机工程学角度探讨其对汽车外观设计的影响,并归纳其在设计中的具体应用,主要表现在如何满足人体尺寸要求和视野要求上。
为设计师在创意的时候既符合人机工程学的要求又兼顾美学标准的设计提供参考依据。
关键词:人机工程学;汽车;造型设计;应用The application of Ergonomics in Automobile Molding DesignHubei University of Automotive Technology Department of Mechanical Engineering,Hubei Shiyan,442002 Abstract:This article,by studying the evolution of automotive appearance,from the perspective of ergonomics and the idiographic examples,analysis of their implication for automotive exterior design and its practical application which is mainly manifested in how to meet the body size requirements and vision requirements ,is intended for designers,who are at the time to take advantage of these features,better accord with the demand of ergonomics and aesthetics.Keywords: ergonmics ;molding design;application;motor cars汽车造型设计是艺术和科技在现代化批量生产的条件下完美结合的创作过程,它代表了工业设计的最高水平。
人机工程学在轿车车身安全性设计中的应用摘要:从车身的主动与被动安全两个方面,分别概述了人机工程学在轿车车身结构、车灯、方向盘、座椅、视野和制动稳定性等方面的应用现状,总结了提高汽车正面、侧面、后面碰撞保护能力以及车顶耐撞强度的一些方法,介绍了世界各大著名汽车公司的最新相关产品。
最后,预测了应用人机工程学原理设计安全车身结构的发展趋势。
关键词:人机工程学;安全性;轿车车身结构;附件The man-machine engineering in theapplication of the safety design of car body Pick to: from the body of both active and passive safety, respectively, summarizes the ergonomics in the direction of car body structure, lights, disc, seat, vision, and the present situation of the application of braking stability, etc, are summarized to improve automobile front, side and back collision protection in some way and the intensity of the roof bruise, introduces the world famous automobile company's latest products. Finally, forecasts the application principle of man machine engineering design security the development trend of car body structure.Keywords: ergonomics; Security; The car body structure; The attachment引言人机工程学是第二次世界大战以后发展起来的一门交叉性、边缘性学科 ,主要研究人与机器相互关系的合理方案 ,即对人的知觉显示、操作控制、人机系统的设计及其布置、作业系统的组合等进行有效的研究 ,其目的在于获得最高效率及作业时感到安全和舒适[1 ]。
人体工程学在车辆设计中的应用人体工程学是一门关于人类身体与机器人设备、工作环境、产品设计等相互关系的学科。
它研究如何使人在使用机器人设备或工作环境中更加舒适、高效和安全。
在现代汽车设计中,人体工程学起着重要的作用。
通过合理运用人体工程学原理,车辆制造商可以提高驾乘者的舒适度、安全性和操作便利性。
本文将深入探讨人体工程学在车辆设计中的应用。
人体工程学应用于汽车座椅设计。
座椅是驾乘者与汽车之间直接接触的部分,其设计质量直接影响驾乘者的舒适度。
人体工程学研究驾驶员和乘客的身体尺寸、姿势和运动,以确定最佳的座椅设计。
例如,调整座椅的高度、倾斜角度、腿部支撑等,以确保驾驶员的腰部和膝盖不会过度疲劳。
人体工程学还研究座椅材料和填充物的选择,以提供足够的支撑和舒适性。
人体工程学在汽车控制面板和操纵杆设计中起着重要的作用。
车辆的控制面板和操纵杆设计直接影响驾驶员对汽车的操控能力。
人体工程学研究驾驶员的视线和手部运动,以确定控制面板和操纵杆的最佳位置和形状。
例如,人体工程学可以帮助确定方向盘、刹车和油门踏板的位置和尺寸,以确保驾驶员能够轻松操作,减少驾驶疲劳和失误。
人体工程学在汽车安全设备设计中也发挥着重要的作用。
汽车安全系统的设计目标是最大程度地减少事故的发生,并保护驾驶员和乘客的生命安全。
人体工程学研究驾驶员和乘客在事故中的受伤方式,以确定最佳的安全系统设计。
例如,研究表明,保持驾驶员和乘客的正常坐姿有助于减少事故时颈椎和脊椎的伤害。
基于这一发现,车辆制造商可以采用人体工程学原理设计出更加合适的头枕和安全带系统,以保护驾乘者的颈部和背部。
人体工程学在车辆外观设计中也扮演着重要的角色。
车辆外观设计决定了车辆的形象和品牌识别度。
人体工程学研究驾驶员和乘客对汽车外观的审美感知和兴趣点,以确定最佳的外观设计。
例如,人体工程学可以帮助确定车身线条的流畅度和曲线的平滑度,以提高车辆外观的吸引力和流线型性能。
总结起来,人体工程学在车辆设计中发挥着重要的作用。
人机工程学在整车设计生产过程中的应用摘要:现如今,人们对于汽车的造型以及内部的使用性能等提出了更高要求,汽车的整车设计其实是一门综合性的学科,不仅需要包含艺术设计以及人机工程学,同时还需要机械制造等不同领域内容。
其中,人机工程学在汽车整车设计生产过程中的应用相对比较重要,所以设计人员需要保证最终呈现出来的设计效果获得更多驾驶人员以及购买者的认可,也就是说,整车的设计工作需要以人为本开展,利用人机工程学的理论知识去提升设计工作效率以及汽车的安全使用性能。
关键词:整车设计:人机工程学;生产过程引言:汽车的出现主要是为了方便人们活动,所以汽车的整体造型和人们的需求存在紧密的关联性,特别是汽车内部空间,整体的舒适度直接影响了驾驶员的体验感和操作感。
因此,在汽车的整车的设计工作中,设计人员需要了解一些人机工程学知识,同时还要学会熟练运用。
因为有些汽车的造型非常独特,但对于部分驾驶员的身形而言可能会存在一些限制,所以在实际设计过程中,设计人员需要学会全方位的考虑,通过构建一个完美的驾驶空间,这样才能提高汽车的产品价值。
1、人机工程学在车身设计工作中的应用1.1汽车照明的人机工程学设计在汽车的外形设计工作中,汽车的照明十分重要,所以需要借助一些人机工程学知识去合理设计驾驶操控台,确保驾驶人员在行驶的过程中可以更快找到前后车灯开关键,同时还要保证车灯的亮度给人一种舒适感,这样做的目的是为了防止驾驶员在行车过程中出现眩晕的情况,同时也是为了保证会车驾驶员的视线。
具体而言,当驾驶员在驾驶汽车的过程中,他们需要环顾四周环境,比如路面的交通状况,确保自己视野保持清晰,然后在前后车灯的辅助下安全行驶。
法国某公司在前几年开发了一款前照灯系统,也就是说,汽车在行驶的过程中,前后车等可以给根据周围环境的变化自动调节光束,也就是实现了灯光强度以及大小和照射氛围的变化,从而实现汽车车灯的智能化调节。
1.2驾驶前后视野的人机工程设计在汽车的前中后这三个位置的支柱设计工作中,设计人员需要注重支柱的具体位置以及粗细情况等,这些和汽车驾驶员的视线存在密切关联,主要是根据驾驶员肉眼能够看到的范围来决定。
基于catia的轿车人机工程参数化设计CATIA作为领先的三维CAD软件,可以用于轿车人机工程参数化设计。
轿车人机工程参数化设计是指在满足人体工程学原理的前提下,利用CATIA软件对轿车人机工程系统进行设计,实现参数化设计,提高设计效率和设计质量。
轿车人机工程参数化设计包括以下几个方面:1.座椅设计。
座椅是人机工程系统中最为重要的组成部分之一,它直接影响到人员的舒适性和安全性。
CATIA提供了先进的座椅设计工具,可以根据人体工程学原理进行参数化设计,包括座椅高度、倾斜角度、腰部支撑、头颈支撑等。
2.方向盘设计。
方向盘是司机与汽车之间的信息交流中极为重要的组成部分,设计合理的方向盘可以提高驾驶员的控制性和舒适性。
CATIA可以对方向盘进行参数化设计,包括大小、形状、手感、功能等方面。
3.仪表板设计。
仪表板是驾驶员与车辆之间的信息交互中的重要组成部分,CATIA提供了先进的仪表板设计工具,可以对仪表板进行参数化设计,包括仪表盘大小、显示效果、文字大小、颜色等方面。
4.操纵杆设计。
操纵杆是汽车人机工程系统中设计合理的操纵杆可以提高驾驶员的操控能力和舒适性。
CATIA可以对操纵杆进行参数化设计,包括形状、位置、杆长、摆角等方面。
5.车门设计。
车门是汽车人机工程系统中重要的组成部分,设计合理的车门可以提高车辆的舒适性、安全性和便利性。
CATIA可以对车门进行参数化设计,包括大小、形状、安装位置、开启方式等方面。
以上是基于CATIA进行轿车人机工程参数化设计的一些方面,除此之外还有其他方面需要进行设计,如前后排坐姿、车外视野等。
总之,利用CATIA进行参数化设计可以提高设计效率和设计质量,同时提高车辆的舒适性、安全性和便利性。
基于人机工程学的汽车设计作者:李振山赵清阁来源:《智富时代》2018年第07期【摘要】人机工程在汽车设计中研究对象是人-车-环境系统,其核心内容是改善驾驶舱内所有乘员的驾乘舒适性和驾驶员的劳动条件,其目标是乘员的安全、健康、舒适、高效,力求使整个人-车-环境系统的性能达到最优。
本文主要介绍了人机工程在汽车设计中的概述,对人体模型,人体参数进行了详细的介绍,并对汽车设计过程中人体姿态核定进行了详细概述。
【关键词】人机工程;汽车设计;应用一、前言汽车设计是一项贯穿整个车型开发过程的设计工作,是一个反馈协商,调整的过程。
整车总布置从技术先进性,生产合理性和使用要求出发,正确选择性能、质量和主要尺寸参数,提出总体设计方案,为各部件设计提供整车参数和设计要求,保证整车性能。
二、人机工程概述人机工程学是以人的生理和心理特性为基础,研究人一机一环境的相互关系和相互作用的规律,以此来优化人一机一环境的一门科学。
在以人机相互适应的为目标的前提下,人机工程学不仅关注人的安全、健康、效率,更加关注人的价值,关心人的满意度、舒适感、成就感和人的尊严。
随着自动化、机械化以及电子化的高度发展,人机工程学在汽车设计领域也得到广泛应用,因此,协调并优化人与车之间以及车与环境之间的关系就成为当前汽车设计中人机工程学运用和发展的总趋势,这一点充分体现了技术对于人和环境的关怀。
三初步探索人一车一环境系统中的环境不仅指的是汽车外的交通环境,而且还涉及到车室内环境。
车内环境主要包括车内的动态环境和静态环境,动态环境主要指车内的气温、气湿、气流和热辐射等静态环境主要指车座椅的尺寸、车内仪表的布置和操作杆件的布置等。
空气的温度和湿度都会对驾驶员的舒适性造成影响,过冷过热或不舒适的车内环境都易使驾驶员感到疲劳和烦躁,造成交通事故。
据美国国家交通安全部对载重汽车的研究,在交通事故中,与疲劳有关的事故占,空气的温度、湿度在疲劳的影响因素中居第三位第一为睡眠不足,第二为超负荷工作,这两种影响因素都易于处理。
人类工程学在汽车设计中的应用随着现代科技的不断进步,人们对于汽车的要求也越来越高,除了基本的性能要求,人们对于汽车的安全性、舒适性、可靠性等方面的要求也越来越高。
而人类工程学则是一门致力于提升人机系统性能和安全的学科,其在汽车设计中的应用也日益广泛。
本文将从人类工程学的角度上探讨人类工程学在汽车设计中的应用,以及今后的发展方向。
一、人类工程学在汽车外观设计中的应用汽车的外观设计不仅考虑到美观程度,更涉及人机交互性能和使用者的心理和情感因素。
在外观设计中,人类工程学的应用有以下几个方面:1、颜色设计人类的视觉系统对于颜色的敏感性是很高的,因此,在汽车设计中的颜色选择是很重要的。
在颜色设计时,需要考虑到消费者的需求和文化背景,如在中国红色代表吉祥和繁荣,因此许多汽车制造商会在汽车的内饰和外观设计中使用大量的红色元素。
2、符号标识符号标识也是一种重要的人机交互方式,可以提高驾驶员的视觉识别能力,例如各种操作按钮、仪表盘指针和警告灯等。
在符号标识的设计中,需要考虑到用户的理解能力、对比度和仿真度等方面。
3、车身高度和底盘设计车身高度和底盘设计是影响到汽车外观美观程度和驾驶员舒适性的重要因素之一。
例如SUV的车身高度要高于轿车,因此需要思考驾驶员的上车和下车体验,大多数的汽车设计师将车门的宽度和非必要部分的高度缩小到最小限度,以便驾驶员可以轻松地上下车。
二、人类工程学在驾驶员座舱设计中的应用驾驶员座舱作为汽车内部设计的关键部分,需要考虑到驾驶员的舒适度和安全性。
在座舱设计中,人类工程学的应用有以下几个方面:1、人体工程学设计人体工程学是一门探究人体与环境交互关系的学科,因此,人车匹配是一项必要的任务。
在驾驶员座舱设计中,需要考虑到驾驶员的身体尺寸、姿势需求、行动幅度和视线要求等因素,例如,车门的把手、档位和座椅可以调整的范围和方式,以方便各种不同身体尺寸的驾驶员。
2、布局设计布局设计是一项综合各种人机交互、信息传输和人体工程学因素的任务。
汽车设计中的人机工程学原理在现代社会,汽车成为人们生活中不可或缺的一部分。
对于汽车的设计来说,除了外观和功能,人机工程学原理也是至关重要的。
人机工程学是一门研究人与机器之间相互作用的学科,它旨在提高用户的满意度和效率。
在汽车设计中,运用人机工程学原理可以提高驾驶员的舒适度、安全性和驾驶体验。
本文将探讨汽车设计中的人机工程学原理,并说明其在汽车设计中的应用。
一、座椅设计座椅是汽车设计中重要的组成部分,它直接影响着驾驶员和乘客的舒适度和健康。
在人机工程学原理中,座椅设计需要考虑到人体工程学,即人体结构和姿势对座椅的适应性。
座椅应具备舒适的坐姿,支持腰部,减少驾驶员长时间驾驶的疲劳感。
座椅的调节功能也应该设计得易于使用,以适应不同驾驶员的体型和体态。
二、操控装置设计操控装置是驾驶员和汽车之间进行信息交流的接口,如方向盘、刹车踏板、加速踏板等。
在人机工程学中,操控装置的设计应该符合驾驶员的人体工程学原理,以提供舒适的使用体验。
例如,方向盘应该被设计成易于抓握和控制,使驾驶员不需要过多的力气来转动方向盘。
刹车踏板和加速踏板应该被安置在正确的位置,以便驾驶员可以轻松地操作。
三、仪表板设计仪表板是驾驶员了解汽车状态和驾驶信息的重要界面。
在人机工程学原理中,仪表板的设计应该简洁明了,以降低驾驶员的认知负担。
各种指示灯和显示屏应该被布置在合适的位置,方便驾驶员查看。
同时,仪表板上的文字和符号应该清晰易懂,避免驾驶员出现误解。
四、人机交互系统设计随着科技的不断发展,汽车设计中的人机交互系统也日益重要。
这包括了车载娱乐系统、导航系统、语音识别系统等。
在人机工程学原理中,人机交互系统的设计应该注重用户的便利性和安全性。
例如,车载娱乐系统应该有简洁直观的界面,以免分散驾驶员的注意力。
语音识别系统应该具备准确性和高效性,以方便驾驶员与系统的交互。
五、安全装备设计在汽车设计中,安全是最重要的考虑因素之一。
人机工程学原理也可以应用于汽车的安全装备设计。
汽车设计中的人机工程学考虑在汽车设计中,人机工程学是一个至关重要的考虑因素。
人机工程学是研究人类与机器交互的学科,旨在改善人类的工作效率、安全性和舒适度。
在汽车设计中应用人机工程学的原则,有助于提升驾驶员和乘客的体验,减少驾驶误差,提高整体交通安全性。
首先,汽车的控制与仪表板布局是人机工程学考虑的核心。
控制器和按钮的布局应该简洁明确,以方便驾驶员操作。
应该根据人体工程学的原则,将最常用的控制元素放在最容易到达的位置,以避免驾驶员的分散注意力。
此外,驾驶员安全席位的设计也是人机工程学的重要考虑因素之一。
驾驶员座椅应具备调节性和支持性,以适应不同身高和体型的驾驶员。
座椅的支持功能有助于减轻长时间驾驶造成的疲劳感和不适感。
另外,座椅应该设计符合人体工程学的曲线,以提供最佳的支持和舒适度。
此外,视觉和听觉因素也在汽车设计中扮演着重要的角色。
为了确保安全驾驶和减少驾驶者疲劳,汽车设计师应考虑到可视化和声音反馈的重要性。
例如,仪表板上的仪表和指示灯应设计成易于辨认,并且给予明确的反馈。
同时,车辆的灯光和声音信号也应充分考虑到驾驶者的可辨识度和反应时间。
在驾驶员的注意力和集中力方面,人机工程学可以为设计师提供指导。
例如,在汽车设计中应考虑到驾驶员眼睛的移动范围,以最大程度地减少驾驶员的注意力转移。
此外,驾驶员的乘坐姿势和仪表板之间的距离也是需要考虑的因素,因为不良的姿势可能会导致颈部和背部的不适。
此外,与智能系统的集成也是现代汽车设计中的趋势。
考虑到驾驶员的舒适度和安全性,汽车设计师应该关注于智能驾驶助手系统的可用性。
这些系统应该易于使用和理解,并且应该提供足够的信息,以帮助驾驶员做出明智的决策。
最后,人机工程学在乘客区域的设计中也起着重要的作用。
乘客区域的座椅和娱乐系统应该考虑到乘客的舒适度和娱乐需求。
此外,应提供足够的腿部空间和储存空间,以增加乘客的舒适性。
在汽车设计中,人机工程学的考虑是为了改善驾驶员和乘客的体验,提高交通安全性。
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。
汽车设计中的人机工程学研究在现代社会,汽车已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
随着科技的不断进步和人们对舒适性、安全性及便利性要求的提高,汽车设计中的人机工程学愈发受到重视。
人机工程学旨在研究人、机器及其工作环境之间的相互关系和相互作用,以实现系统的高效、舒适和安全。
在汽车设计领域,运用人机工程学原理可以优化车内空间布局、驾驶操作界面、座椅舒适度等方面,从而提升驾驶者和乘客的体验。
汽车座椅的设计是人机工程学在汽车领域的重要应用之一。
一个好的汽车座椅应当能够为驾驶者和乘客提供良好的支撑,减轻长时间乘坐带来的疲劳感。
座椅的形状、尺寸和材质都需要经过精心考量。
座椅的靠背角度和高度应可调节,以适应不同身材的人群。
同时,座椅的坐垫长度和宽度也要合适,能够均匀地支撑腿部,避免局部压力过大。
此外,座椅的材质应具有良好的透气性和吸湿性,以保持舒适的坐感。
驾驶操作界面的设计也是人机工程学研究的重点。
仪表盘、中控台、方向盘等部件的布局和操作方式应符合人体的生理特征和操作习惯。
仪表盘上的信息显示要清晰易读,重要的信息如车速、转速、油量等应位于显眼位置。
中控台的按键和旋钮应易于操作,避免驾驶者在操作时分散注意力。
方向盘的握感要舒适,其直径和转向力度也要适中,以保证驾驶者能够轻松准确地控制车辆的行驶方向。
车内空间的布局同样离不开人机工程学的指导。
车门的开启角度和门槛高度要方便乘客上下车,尤其是对于老年人和儿童。
车内的头部空间、腿部空间和肩部空间要足够宽敞,以避免乘客感到压抑和局促。
此外,储物空间的设计也要合理,方便乘客存放物品。
人机工程学还在汽车的视野设计方面发挥着重要作用。
良好的视野对于行车安全至关重要。
挡风玻璃的尺寸和形状应能够提供广阔的前方视野,减少盲区。
后视镜的位置和角度应经过精心调整,确保驾驶者能够清晰地观察到车辆后方和侧方的情况。
A 柱的设计也需要在保证车身结构强度的前提下,尽可能减小对视野的遮挡。
除了舒适性和便利性,人机工程学在汽车的安全性设计方面也有着不可替代的作用。
汽车设计与人体工程学的结合汽车设计是一门综合性强、涉及多个学科领域的技术,而人体工程学则是研究人机界面与人体特征之间关系的学科。
将汽车设计与人体工程学相结合,可以使汽车更加符合人体工程学原理,提升驾驶者的舒适性、安全性和便利性。
一、人体工程学在汽车内部空间设计中的应用在汽车内部空间设计中,人体工程学的思想可以通过以下几个方面得到体现。
首先,在座椅设计方面,人体工程学可以帮助设计师更好地掌握人体尺寸和人体曲线,以便设计出舒适度更高的座椅。
例如,座椅的坐垫设计应考虑到驾驶者的腿部曲线,座背的设计应符合人体的脊柱曲线,从而减少腰椎疲劳和背部不适。
其次,仪表板和控制按钮的布局也需要考虑人体工程学原理。
驾驶者在驾驶过程中需要频繁地操作仪表板和控制按钮,因此它们的布局应该符合人体操作的习惯,方便驾驶者的操作。
例如,将常用的控制按钮放置在方向盘上,可以减少驾驶员的视线离开驾驶区域。
另外,人体工程学还可以在车内空间规划中得到应用。
例如,根据人体工程学原理,合理规划座位与座位之间的间距,保证乘客在车内有足够的腿部空间和舒适的坐姿。
此外,储物空间、杯架等细节的设计也需要考虑到人体工程学的原理,提高使用的便利性。
二、人体工程学在汽车外型设计中的应用除了内部空间设计外,人体工程学在汽车外型设计中也有一定的应用。
首先,汽车外型的流线型设计需要考虑到空气动力学和人体工程学原理。
流线型设计可以减少空气阻力,提高汽车的燃油经济性和行驶稳定性,同时也可以减少风噪,提高驾驶的舒适性。
然而,在流线型设计中,也需要考虑到乘坐和驾驶者的头部空间,避免出现车顶过低而影响乘坐的不舒适情况。
其次,车门的开合力和车窗的开合力也需要符合人体工程学的原则。
乘客在进出汽车、开启和关闭车窗的过程中,需要施加力量,因此设计师需要合理控制车门和车窗的开合力度,以便乘客可以轻松完成相应动作,减轻乘坐体验中的不便。
最后,汽车外形的颜色和灯光设计也需要考虑到人体工程学的因素。
汽车设计中的人机工程学研究随着汽车行业的快速发展,汽车设计已经由单纯的外观和性能转变为一个更加复杂的均衡过程,考虑到驾驶员的需求,车辆的安全、舒适和性能表现。
为此,人机工程学在汽车设计中扮演着至关重要的角色,致力于数据收集、分析和评估,以便建立一个良好的人与车之间的关系。
在这篇文章中,我们将深入探讨汽车设计中人机工程学的重要性以及人机工程学方法的实际应用。
1. 人机工程学的意义人机工程学是设计和控制人机界面的科学,以确保人类在使用技术系统时能够更为有效地进行交互。
在汽车设计中,人机工程学可以帮助设计师了解驾驶员的需求和行为模式,以便根据这些需求来优化车辆的设计。
例如,在人机工程学的帮助下,设计师可以确定驾驶员的理想座椅高度、踏板位置和手动操作的硬性需求,以便创造出更加舒适、安全和易用的汽车。
此外,人机工程学还可以帮助设计师评估驾驶员在不同情况下的能力和反应能力,以确定车辆的安全性能。
这意味着在设计中考虑到人因素,可以减少人员意外,提高车辆的可控性和可靠性。
这些因素对驾驶员的经济和社会成本都产生了很大的影响。
2. 人机工程学的应用在汽车设计中,人机工程学具体的应用有许多方面。
首先,汽车设计师应该按照驾驶员的需求设置控制台、仪表板和其他车内控件。
这包括启动键、换挡机和油门、制动器具等,旨在提高驾驶员的使用体验,并在不同的路况下提供便利和灵活性。
另外,设计师还应该确定应该提供哪些信息和仪表,如车速计、油量指示器和导航设备。
通过这些数据,驾驶员可以更清楚地了解车辆的状态和周围的环境变化。
另外,人机工程学可以用于评估人们的注意力和反应,以确定何时应该提供警告和安全反应机制。
例如,在汽车设计中应该使用哪种类型的安全制动器,如制动距离和ABS功能。
此外,需要考虑到一些紧急情况,如碰撞和疾病等,设计师期望在发生意外事故时尽可能地减少危险和伤害。
3. 结论在汽车设计中,人机工程学不仅是必须的,而且是必要的。
汽车制造商需要采取这一方法来创造优秀的车辆,以给驾驶员带来无与伦比的使用体验。
基于人机工程学的轿车车声设计 §1 概述 人机工程学是近40年来发展一门新兴学科,在车身设计中得到了大量应用。 一、人机工程概念 研究对象:人—机—环境系统整体状态和过程。 任务:使机器设计和环境条件设计适应于人,以保证人操作简便省力、迅速准确、安全舒适,充分发挥人、机效能,使整个系统获得最佳经济效益和社会效益。 研究范围: ①人生理、心理特征和能力极限——能承受极限; ②人机功能合理分配——充分发挥各自特长; ③人机相互作用及人机界面设计; 相互作用——利用信息显示器和控制器实现人—机间信息交换过程; 人机界面——使显示器与人感觉器官特性相匹配,使控制器与人效应器官相匹配,以保证人、机之间信息交换迅速、准确。 ④研究环境及其改善——温度、湿度、照明、噪声、振动、尘埃、有害气体等对人作业活动和健康影响。以及控制、改善不良环境措施和手段; ⑤研究作业及其改善——人从事体力和脑力作业时生理、心理变化,由此确定作业时合理负荷及耗能量、合理作业和休息制度、合理操作方法→↓疲劳,保障健康,↑作业效率; ⑥研究人可靠性与安全——工程系统日益复杂和精密,操作人员面对大量显示器、控制器,容易出现人为差错而导致事故发生。→研究人可靠性及影响因素,寻求减少人为差错,防止事故发生途径和方法。 二、人机工程学与车身设计关系 1、人机工程学研究目——要解决问题 ①如何减少汽车各种物理性能对人生理、心理所产生影响; ②如何减少驾驶操作失误而造成事故。 2、在汽车工程中应用 ——对现有条件下驾驶汽车和乘坐汽车在生理、心理及社会等各方面进行大量统计与调查,引入生理学、医学、心理学、人体解剖学、运动生物学、人体测量学、工程学、机械学、环境科学、信息工程、系统工程等学科观点和方法,开展全面研究和分析→改善汽车各种性能。 目:为汽车设计、改进提供各种调查、改进、试验与分析结果,使汽车更好地、尽善尽美地为人服务。 3、车身内部各种物理量变化和人体承受范围 人对车内各种物理量变化感受具有一定限度。
车内各种物理量变化超过允许条件→感到疲劳、头晕、恶心、呕吐等生理上病态变化和心理上烦燥不安。 措施:·采用各种灯光、音响报警装置→及时提醒注意; ·应用空调设备→调节车室气候; ·采用各种绝缘、密封手段→↓振动、噪声、空气污染。 ——为乘客创造一个安全、可靠、舒适乘坐环境。 4、研究内容: ①人体尺度和操纵范围; ②人视觉和光效应; ③听觉信息传递和噪声干扰; ④人体对环境适应; ⑤人—车系统响应时间; ⑥人—车系统特性和安全驾驶; ⑦饮酒对驾驶干扰。 要求:从主观和客观两方面使汽车各种性能更好地适应人们心理和生理上要求。 5、达到目 ·根据人类生理、心理自身规律来指导设计; ·为驾驶员创造一个安全性、操作性好,视野开阔、清晰而又舒适工作环境; ·使乘客感到安全、舒适和方便,不会有过度疲劳与不良生理反应; ·从主观和客观,积极和消极等方面采取措施,使车祸降到最低限度 §2 人体尺度和人体模型
一、人体尺度和人体动作范围 人体尺度——人体所占几何空间尺寸。 人体动作范围——人四肢所能控制区域和在此区域内人能产生作用力大小。 采用人体测量方法为人体尺度和动作范围提供各种数据资料,并由此确定了以人体身高为基本尺度等级系列。 1、人体尺度表示方法——百分位 按身高分布百分位表示人体尺度——称××百分位身高。 车身设计中,采用人体尺度是5%百分位和95%百分位,以保证90%(从5%百分位到95%百分位)人能在所设计汽车座椅调节范围内,获得最适合于自身尺度乘坐空间和操作空间→↑舒适性、操作方便性。 50%百分位人体尺度(人体平均尺度)——用于检验中间尺寸。 2、人体尺度应用 ——确定人体在座椅中所占 几何空间和活动范围。 用测量人体统计数据设计人 体模型→按比例制作5%、50%、 95%百分位二维人体模型→放置 于车身总布置图驾驶座位上: ·确定人体在座椅中所占几 何空间和活动范围; ·确定按5%和95%百分位 人体尺度所要求各种调节范围。 (5%和95%百分位人体差距— 纵、横、高度,即调节范围) ·确定乘客座椅尺寸和布置 参数。 3、中国人体尺度 中国地域辽阔,民族众多,各地区成年人人体尺度存在一定差异。由统计数据知,中国人体身高按自然地理区域由北向南大致可分为三种身材: 大个身材——东北、华北和西北地区人体; 中等个身材——华东、华中和西部等地区人体; 小个身材——华南、西南地区人体。 如:男子身高均值μ=1688mm,标准差σ=81.83mm,取5%和95%百分位作为设计标准,则由:μ±1.645σ,得中国90%男子身高在1554~1823mm之间。 二、H点人体模型 1、人体模型 汽车设计和试验用人体模型因用途不同,种类不一。 假人——撞车试验用人体模型,费用高,每个2~5万美元; 三种: 多自由度人体模型——振动等试验用; H点人体模型——确定车身实际H点位置。 2、H点人体模型——三维H点人体模型 H点——人体身躯与大腿铰接点。 用途:车身内部模型中布置和测量。 国际标准:ISO6649-1980对H点人体模型结构、代表人体各部分重量重块位置等都作了具体规定。 各部分尺寸、质量、质心位置——以人体测量资料为依据。 臀盘模仿人体臀部和大腿; 背盘——模仿人体背部; 轮廓线形状——真实人体统计反映; 背盘与臀盘铰接处——相当于人体胯点位置设铰接副,铰接中心被定义为H点。 H点人体模型按照有关标准安放在汽车座椅上时,模型上H点在车身中位置——汽车实际H点位置。 ISO6649-1980对如何利用H点人体模型在汽车座椅上来确定H点程序作了具体规定:用途、定义、对三维H点人体模型描述、三维H点人体模型安装位置顺序等。 ——适用于:驾驶员踵点至R点(设置座椅基准点——人体躯干线和大腿中心线铰接点)垂直距离<550mm,靠背角>5°,或由大腿杆所表示大腿中心线方位在水平线之上>5°任何设计方案。 标准还对5%、95%百分位H点人体模型小腿杆长、大腿杆长和两膝之间距离作了规定。 各国都根据本国和主要汽车输出国家和地区人体尺寸规定了三维H点人体模型——产品进入国际市场。 中国人体模型标准见GB/T11559-89。 §3 汽车驾驶员眼椭圆
眼椭圆是研究眼睛分布范围一种图形。汽车驾驶员眼椭圆用于研究驾驶员眼睛位置在车身中分布范围,对驾驶员视野设计极为重要。 一、人眼视觉范围 单眼视区——人只用左眼或右眼单独观察事物时所能看到区域。 双眼视区——人用双眼观察事物时所能看到区域。 1、头部、眼睛不转动视野范围。
条件:眼睛保持向前直视,眼球、头部不转动。水平方向:左单眼观察:直前视线左边90°,右边60°; 右单眼观察:直前视线左边60°,右边90°; 双眼同时观察,左、右单眼观察重叠区:120°。 ——双眼视区。 垂直方向: 双眼视区——直前视线上方50°~55°; 下方60°~70°。 可见,由此构成了人眼视锥,锥顶就是瞳孔距中心。 2、眼睛和头部转动时视觉范围 驾驶员观察周围事物,往往转动眼睛和头部→扩大视野。眼睛和头部转动范围,按舒适与否,分为两种:
①自然转动——转动头部和眼睛,无勉强感和不舒适感眼睛自然转动范围:水平方向:左15°,右15°; 垂直方向:上15°,下15°。 头部自然转动范围:水平方向:左45°,右45°; 垂直方向:上30°,下30°。 ②勉强转动——在转动范围内感到不适和疲劳 眼睛勉强转动范围:水平方向:左30°,右30°; 垂直方向:上45°,下65°。 头部勉强转动范围:水平方向:左60°,右60°; 垂直方向:上50°,下50°。 二、驾驶员眼睛分布范围——眼椭圆 1、眼椭圆意义 ——汽车驾驶员以正常驾驶姿势坐在座椅中时,其眼睛位置在车身中统计分布图形——该图形呈椭圆形,故称眼椭圆。 眼椭圆是车身设计中几种工具性图形之一。 2、来历 由于驾驶员身材、坐姿和驾驶习惯等方面差异,驾驶员眼睛位置在车身中是不可能固定不变,而是呈某种形态分布曲线。美国汽车工程师学会车身工程委员会人体模型分会通过对国内各州(包括少数欧、亚洲及其它国籍)2300多名男女驾驶员试验测定及统计分析,发现驾驶员眼睛位置在车身中分布呈椭圆形。 根据上述结果,SAE就以眼椭圆来定义上述概念。 眼椭圆由此成为汽车驾驶员眼睛位置分布范围同义词 。 SAE眼椭圆——分第90、第 95、第99等几种投影图,分别代 表一定百分比驾驶员眼睛位置。 ——在决定(确定)驾驶员眼睛位置和视野性方面起着重要作用→国际标准采纳:ISO4513-1978。 3、眼椭圆几种投影图含义 ——第90、第95、第99等几种投影图,分别代表一定百分比驾驶员眼睛位置。 在投影图上绘出一条相切于第95百分位眼椭圆切线,说明有95%驾驶员眼睛位置位于切线下侧,而仅有5%驾驶员眼睛位于切线上侧。 注意:切线切出百分比并不等于椭圆本身包围驾驶员眼睛位置百分比。它们有如下关系: 切线剖出百分比:80 90 95 99 平面椭圆内百分比:30 56 74 93 空间立体内百分比:13 35 56 86 眼椭圆侧视图前低后高,俯 视图向右偏斜。 三、眼椭圆样板绘制 为什么要绘眼椭圆样板—— 便于设计和校核。 常将几种典型百分位眼椭 圆制成样板——方便使用。 制作步骤: 1、眼椭圆中心座标:由胯 点行程→与X-X、Y-Y、Z-Z 距离→中心位置。 2、眼椭圆长、短轴:长轴相等,短轴不等,查表得出。