第四章人机工程在车身设计应用

1、 车身结构与设计第第4 4章章 人体工程学在车身设计的应用人体工程学在车身设计的应用 H H点人体模型点人体模型 汽车驾驶员眼椭圆汽车驾驶员眼椭圆 风窗玻璃挂扫面积及部位的校核风窗玻璃挂扫面积及部位的校核 驾驶员的手伸界面驾驶员的手伸界面 车身结构与设计第第4 4章章 人体工程学在车身设计的应用人体工程学在车身设计的应用l 人机工程学是一门多学科的交叉学科，研究的核心问题是不同的作业中人、机器及环境三者间的协调，研究方法和评价手段涉及心理学、生理学、医学、人体测量学、美学和工程技术的多个领域，研究的目的则是通过各学科知识的应用，来指导工作器具、工作方式和工作环境的设计和改造，使得作业在效率、安

2、全、健康、舒适等几个方面的特性得以提高。 车身结构与设计第第4 4章章 人体工程学在车身设计的应用人体工程学在车身设计的应用4-1 H点人体模型H点是人体身躯与大腿的连接点，即胯点（点是人体身躯与大腿的连接点，即胯点（Hip Point）。汽车车身设计中常称它为）。汽车车身设计中常称它为H点。点。 车身结构与设计第第4 4章章 人体工程学在车身设计的应用人体工程学在车身设计的应用4-2 眼椭圆眼椭圆是驾驶员以正常姿势坐在座椅中时眼睛位置眼椭圆是驾驶员以正常姿势坐在座椅中时眼睛位置在车身中的统计分布图形在车身中的统计分布图形 车身结构与设计第第4 4章章 人体工程学在车身设计的应用人体工程学在车

3、身设计的应用 车身结构与设计第第4 4章章 人体工程学在车身设计的应用人体工程学在车身设计的应用 车身结构与设计第第4 4章章 人体工程学在车身设计的应用人体工程学在车身设计的应用特点特点(l) 汽车是静止的, 驾驶员是根据屏幕上的交通信息“ 模拟” 驾车过程。(2) 驾驶员眼睛注视正前方, 未考虑头部转动。(3) 考虑了座椅的前后调节, 不同身高驾驶员都能获得舒适位置。缺陷。缺陷。(l) 考虑的设计参数太少, 没有考虑驾驶员座椅高度、转向盘位置、座垫倾角等因素对眼睛位置分布的影响。(2) 选取设计靠背角(L 动作为椭圆中心预测变量, 效果不理想。(3) 测定的是静态条件下驾驶员前视时眼睛位置

4、, 与实际驾驶时位置不同。(4) 所使用的汽车样本和驾驶员群体(当时的美国人)都与现代有一定差异, 并且不适合特定群体驾驶员(如身材高大的荷兰人)。SA E 眼椭圆的统计和缺陷 车身结构与设计第第4 4章章 人体工程学在车身设计的应用人体工程学在车身设计的应用视野及盲区 车身结构与设计第第4 4章章 人体工程学在车身设计的应用人体工程学在车身设计的应用A柱盲区一般轿车车身每侧有三个立柱，其中前挡风玻璃两侧的斜柱叫A柱。每当汽车在转弯或者进入弯道前驾驶者的视野都会被A柱部分遮挡，造成一个视野上的盲区。双目障碍角的求解 车身结构与设计第第4 4章章 人体工程学在车身设计的应用人体工程学在车身设计的

5、应用倒车贴，其价格低廉，安装方便，但目前还不能在三厢车上使用。盲点提示系统 车身结构与设计第第4 4章章 人体工程学在车身设计的应用人体工程学在车身设计的应用仪表板盲区 汽车行驶过程中，驾驶员需要经常观察仪表板上的信息。在观察时，驾驶员的视线会受到方向盘的阻挡，方向盘的轮毂、轮辐和轮缘在仪表板上形成相应的盲区称之为仪表板盲区 车身结构与设计第第4 4章章 人体工程学在车身设计的应用人体工程学在车身设计的应用人眼的视区人眼的视区眼睛和头部不转动时的视区眼睛和头部不转动时的视区只用左眼或右眼单独观察是所能看到的区域称为单只用左眼或右眼单独观察是所能看到的区域称为单眼视区；用左眼或右眼单独观察到的两

6、个单眼视区眼视区；用左眼或右眼单独观察到的两个单眼视区的合成区称为两单眼视区；用左、右眼同时观察时的合成区称为两单眼视区；用左、右眼同时观察时两眼都能看到的区域，即两单眼视区的重叠部分称两眼都能看到的区域，即两单眼视区的重叠部分称为双眼视区。为双眼视区。 车身结构与设计第第4 4章章 人体工程学在车身设计的应用人体工程学在车身设计的应用 眼睛保持向前直视，眼球和头部均不转动时，单眼水平视区为150，即能看见直视前视线一侧90、另一侧60的区域。双眼视区为120，两单眼视区为180 车身结构与设计第第4 4章章 人体工程学在车身设计的应用人体工程学在车身设计的应用 在运动状态下，人的视野将缩小。

7、车速为40km/h时双眼视区为100，其中能确认的范围为15以下；车速为75km/h时降为65，100km/h时为40。驾驶员的眼睛和观察物体之间的视力关系分为人动视力（驾驶员看标志）和全动视力（驾驶员看行驶中的其他车辆）。 人动视力与静视力相比，在车速为50-60km/h时约降低6%，全动视力降低更为严重。 车身结构与设计第第4 4章章 人体工程学在车身设计的应用人体工程学在车身设计的应用 眼睛和头部的转动角 驾驶员观察周围事物时，往往转动眼球或头部，以扩大视区。眼睛与头部的转动角度按照转动时是否舒适分为自然转动和勉强转动 车身结构与设计第第4 4章章 人体工程学在车身设计的应用人体工程学在

8、车身设计的应用 车身结构与设计第第4 4章章 人体工程学在车身设计的应用人体工程学在车身设计的应用 后视镜安装位置设计和校核后视镜安装位置设计和校核 车身结构与设计第第4 4章章 人体工程学在车身设计的应用人体工程学在车身设计的应用 风挡玻璃刮扫及除霜部位的校核风挡玻璃刮扫及除霜部位的校核 车身结构与设计第第4 4章章 人体工程学在车身设计的应用人体工程学在车身设计的应用 关于汽车驾驶员手伸及界面及其应用国际标准组织已经制定了有关标准国际标准。 ISO3958 对车内操作杆件、控制钮件、开关等的合理布置及检验作了详细的说明。汽车驾驶员的手伸及界面是指驾驶员以正常驾驶姿势坐在座椅中、身系安全带、

9、一手握住方向盘时另一手所能伸及的最大空间界面。 手伸与界面 车身结构与设计第第4 4章章 人体工程学在车身设计的应用人体工程学在车身设计的应用 车身结构与设计第第4 4章章 人体工程学在车身设计的应用人体工程学在车身设计的应用l 驾驶员的手伸及界面是在实验室内手伸及界面测量台上测得的 车身结构与设计第第4 4章章 人体工程学在车身设计的应用人体工程学在车身设计的应用坐椅靠背角 9.033.0最后H点至踵点的垂直距离Hz 130520mmH点的水平调节范围Hx 至少为130mm方向盘直径D 330-600mm方向盘倾斜角 10.070.0方向盘中心至踵点水平距离Wx 660152mm方向盘中心至

10、踵点垂直距离Wz 530838mm 车身结构与设计第第4 4章章 人体工程学在车身设计的应用人体工程学在车身设计的应用驾驶员的手伸及界面及操作件的合理布置驾驶员的手伸及界面及操作件的合理布置检验步骤如下：（1）测量出欲检验汽车驾驶室的以下几项尺寸：Hz,D,Wx,Wz,，与手伸及界面有关的驾驶室尺寸；（2）根据标准中给出的驾驶室尺寸综合因子G的计算公式算出G值；（3）算出手伸及界面及界面前后方向上基准面HR离踵点的距离d，确定该基准面的位置；（4）用基准面HR、驾驶员座椅对称平面以及通过最后H点的水平面（见图2-1）这三个正交平面组成坐标系。 车身结构与设计第第4 4章章 人体工程学在车身设计

11、的应用人体工程学在车身设计的应用驾驶员的手伸及界面及操作件的合理布置驾驶员的手伸及界面及操作件的合理布置 （5）测量出车量上欲检验的操作钮件在上述坐标系中的坐标值。 （6）根据（2）中算出的G值及已经确定的男女驾驶员比值，从驾驶员手伸及界面数据表格中找到相应的数值。 （7）将上述（5）中测得的手操作钮件离基准面HR的水平距离（测量值）与表格中的给定值（极限值）相比较，若前者小于后者便认为该手操作钮件布置合理，即可伸及。否则认为不合理，应重新考虑其布置位置。 车身结构与设计第第4 4章章 人体工程学在车身设计的应用人体工程学在车身设计的应用驾驶员的手伸及界面及操作件的合理布置驾驶员的手伸及界面及操作件的合理布置 轿车手操纵