汽车设计中的安全人机工程学因素分析

1、汽车设计中的安全人机工程学因素分析汽车行业发展现状汽车行业发展现状v 我国汽车工业经过近30年的努力，特别是过去10多年国家汽车生产和消费政策的调整，我国汽车产业呈现爆发式增长。目前我国已跃居世界第二大汽车消费国和第三大汽车生产国。汽车汽车行业发展前景行业发展前景v中国汽车行业前景广阔，预计我国汽车产量2010、2011年将持续保持增长，预计增长率在19%至20%之间。在2015年左右国内汽车销售有望超过美国，成为第一大汽车消费市场。到2020年，中国本土汽车产量将达到2000万辆左右，其中两成产品将进入国际市场。我国交通安全现状我国交通安全现状v然而，在骄傲和自豪的同时，我们也必须清楚地认识

2、到中国每年因交通死亡的人数在10万人左右，占全世界的五分之一。中国汽车拥有量仅占全球的1.9%，死亡人数却占20%，中国是已成为世界上因交通死亡人数最多的国家。交通事故的原因分析交通事故的原因分析v交通事故的原因主要有以下几方面：司机因素、车辆因素、管理因素、环境方面的因素。汽车设计中的安全人机工程学因素分析项目汽车设计中的安全人机工程学因素分析项目v车身颜色的安全人机工程学因素分析v人机工程学在汽车信号系统设计中的应用v人机工程学在汽车控制系统设计中的应用v汽车驾驶座椅安全人机工程学因素分析v安全带及安全气囊的安全人机工程学因素分析车身颜色的安全人机工程学因素分析车身颜色的安全人机工程学因素

3、分析v 汽车色彩不仅美化了汽车，而且与交通安全密切相关，不同的色彩对人的生理和心理产生不同影响。v 澳大利亚最大的汽车保险公司NRMA公司研究表明：深色以及容易与道路环境相混合的黑、金、绿、蓝等颜色的汽车发生交通事故的几率远高于明亮的嫩黄、米色、奶色和白色汽车。车身颜色的安全人机工程学因素分析车身颜色的安全人机工程学因素分析v首先，颜色是有进退性的，即所谓的前进色和后退色。若保持相同的距离，你就会觉得红色车和黄色车要离自己近一些，是前进色；而蓝色和黑色的轿车看上去较远，是后退色。前进色的视觉效果要比后退色好，看起来要近一些，车主就会早一点时间察觉到危险情况。车身颜色的安全人机工程学因素分析车身

4、颜色的安全人机工程学因素分析v 其次，颜色有胀缩性。将相同车身涂上不同的颜色，会产生体积大小不同的感觉。如黄色看起来感觉大一些，是膨胀色，不论远近都很容易引起注意；而同样体积的黑色、蓝色感觉小一些，是收缩色。车身颜色的安全人机工程学因素分析车身颜色的安全人机工程学因素分析v最后，人对不同颜色的视野范围的不同，也对安全有着很大的影响。人机工程学在汽车信号系统设计中的应用（仪表）人机工程学在汽车信号系统设计中的应用（仪表）v 在汽车系统中，仪表作为主要的视觉显示设备。它设计的好坏直接关系到行车安全。因此，在设计过程中要充分考虑人的视觉特征，从而正确地进行视觉显示器的设计。人机工程学在汽车信号系统设

5、计中的应用人机工程学在汽车信号系统设计中的应用v 视野。视野。视野指人的眼球不动的情况下不能够看见的范围，其中包括最佳视觉区（1.5度20度）、有效视觉区（左右为15度20度；上30度，下40度）、最大视野区（左右120度；上55度60度，下70度75度）。人机工程学在汽车信号系统设计中的应用人机工程学在汽车信号系统设计中的应用v视距。视距是指人的眼睛的正常观察距离。一般为700mm为最佳视距，过远和过近都会使人的认读速度和准确性降低。最大视距为760mm，最小视距300mmv色视。人眼对各种颜色的视野范围是不相同的，实验表明，人眼对白色的视野最大，对绿色的视野最小。人机工程学在汽车信号系统设

6、计中的应用人机工程学在汽车信号系统设计中的应用 运动特征。眼睛的水平运动比垂直运动快；眼睛的垂直运动比水平运动更易疲劳；对周围运动物体的感知力比静止物体容易。人机工程学在汽车信号系统设计中的应用（声音信号）人机工程学在汽车信号系统设计中的应用（声音信号）v 车用声音主要用于警报、提醒驾驶员和其他人员注意。车辆故障或运行状况恶化时，常采用光信号和声信号共同作用。常用的音响显示装置有：蜂鸣器、铃、角笛、报警器等。人机工程学在汽车信号系统设计中的应用（控制系统）人机工程学在汽车信号系统设计中的应用（控制系统）v 汽车控制系统主要包括：手操纵的方向盘、制动器和各种开关；脚操纵的刹车装置、加速装置等；各

7、种显示仪表盘。这些控制装置设计的好坏直接影响汽车的运行安全。人机工程学在汽车信号系统设计中的应用（控制系统）人机工程学在汽车信号系统设计中的应用（控制系统）v 手操纵的方向盘要以人的操纵方便的位置来进行合理的布局。为减少手的运动、节省空间和减少操作的复杂性，宜采用复合多功能的控制装置。这样才能满足安全人机的基本要求。人机工程学在汽车信号系统设计中的应用（控制系统）人机工程学在汽车信号系统设计中的应用（控制系统）v汽车中刹车装置、加速装置等脚操纵器，在空间的位置直接影响脚的施力和操纵效率。合理的空间布局会给操作带来极大的方便性。汽车驾驶座椅安全人机工程学因素分析汽车驾驶座椅安全人机工程学因素分析

8、v 座椅的结构和尺寸设计应使驾驶员的脊柱形态接近于正常自然状态，才会减少腰椎的负荷以及腰背部肌肉的负荷，防止驾驶疲劳发生。所以靠背应在腰椎倚靠的部位适度隆起，使人后靠在上面时能与腰椎段的自然弯曲状恰贴，并使上体前倾。汽车驾驶座椅安全人机工程学因素分析汽车驾驶座椅安全人机工程学因素分析v 座垫上的压力应按照臀部不同部位承受不同压力的原则来分布，即在坐骨处压力最大，向四周逐渐减少，自大腿部位时压力降至最低值，这是座垫设计的压力分布不均匀原则。汽车驾驶座椅安全人机工程学因素分析汽车驾驶座椅安全人机工程学因素分析v人体对振动的反应人体对振动的反应（汽车振动频率范围约为0.525Hz） 振动对驾驶员操作

9、的影响主要表现为视觉作业效率的下降和操作动作准确性变差。当振动频率低于2Hz时对视觉的干扰作用不大，但当振动频率大于4Hz时，视觉作业效率将受到严重的影响，振动频率为1030Hz时，对视觉的干扰最大。 振动对操作动作准确性的影响，主要是由于振动降低了手（或脚）的稳定性，从而使操纵动作的准确性变差，而且振幅越大，影响越大。另外人体在振动环境中会加速疲劳过程。汽车驾驶座椅安全人机工程学因素分析汽车驾驶座椅安全人机工程学因素分析v微气候微气候 研究表明,驾驶员在驾驶状态下的舒适温度为1823，舒适湿度为40%60%，代谢量为1.02.0met。座椅对人体热环境的主要影响因素有：座椅表面的温度和湿度。

10、座椅表面的温湿度特性将影响人体背部、臀部、下体等部位的散热性能及皮肤的呼吸功能，当其温湿度特性与人体生理机能不适应时将引起人体局部不快感，从而加速人体疲劳的形成。汽车驾驶座椅安全人机工程学因素分析汽车驾驶座椅安全人机工程学因素分析v 座椅材料选择座椅材料选择 座椅材料是座椅的主要减振元件，要想使座椅获得较低的振动传递率，使座椅有较高的振动舒适性，必须采用合适的座垫和靠背减振材料。 根据驾驶室的微气候环境，调整座椅表面的温湿度特性，可以适当调节人体代谢，达到减轻疲劳的目的。如提高座椅材料的呼吸能力，增加材料的透气性,在不同的季节条件、温湿环境下使用不同的座椅面料，以及在中高档汽车中采用主动通风式

11、座椅,消除驾驶员在座垫表面和背部表面所产生的热量，使人体与座椅接触区保持适宜的温湿度等措施均能改善座椅表面的温湿度特性，减轻驾驶疲劳。 v 汽车安全带在汽车遇到意外情况紧急制动时，它可以将驾驶员或乘客束缚在座椅上，以免前冲，从而保护驾驶员和乘客避免二次冲撞造成的伤害。安全带是最有效的防护装置，可以大幅度地降低碰撞事故的受伤率和死亡率。安全带的安全人机工程学因素分析安全带的安全人机工程学因素分析v安全带的系带方式一定要正确，否则不但不会起到保护作用，反倒会对人生命安全产生威胁。安全带的安全人机工程学因素分析安全带的安全人机工程学因素分析安全带的安全人机工程学因素分析安全带的安全人机工程学因素分析

12、v有些司机使用卡扣或错误系带安全带。我国安全带使用教育任重而道远。安全气囊的安全人机工程学因素分析安全气囊的安全人机工程学因素分析v 安全气囊作为座椅安全带的辅助用具为成员提供了更好的安全装备。一般都是在车辆的驾驶和副驾驶位置（两个、四个或多个），用来保护前排成员在车辆发生猛烈撞击时对胸部和脑部的有效保护。v 气囊在汽车正面碰撞时能防止乘员与其前方的物体撞击。气囊平时折叠在转向盘毂内或仪表板内，必要时可在极短时间(碰撞开始后0.030.05s)内充满气体而呈球形，以填补乘员与室内物体之间的空间安全气囊的安全人机工程学因素分析安全气囊的安全人机工程学因素分析安全气囊的安全人机工程学因素分析安全气囊的安全人机工程学因素分析v 安全气囊的缺陷：据计算，若汽车以60km的时速行驶，突然的撞击会令车辆在0.2秒之内停下，而气囊则会以大约300km/