(完整版)EL车仪表板人机布置分析

福田汽车EL车仪表板人机及其布置分析

EL车仪表板布置分析福田汽车

EL车仪表板布置分析EL车仪表板人机及其布置分析人机工程设计的基本概念是描述适于人工作的操作环境科学，在设计工作必须围绕以人为中心的前提下展开，仪表板人机工程内容就是也人为中心的前提下展开。以下分析是基于福田长沙技术中心提供人体坐姿状态参数、SAE95%假人数据、

H点数据、以及前期的IP和车身数模来展开的.1.汽车驾驶员前方视野技术要求1.1风窗玻璃基准点校核1.2A柱双目障碍角1.3在驾驶员前视野180°范围视野校核2.驾驶员的手伸及界面3.仪表板内部凸出物校核4.头部碰撞区域校核5.驾驶员侧腿部空间6.碰撞吸能6.1仪表板管梁布置要求6.2左下护板型面对碰撞吸能的要求分析目录分析中,发现一些布置的问题，组合仪表罩处仪表板帽檐高度过低，导致仪表发出光线经风挡玻璃发射到人眼、仪表板管梁布置位置，碰撞时易对驾驶员小腿造成伤害、驾驶员除霜风口位置不合理、点火锁操作空间紧凑、点烟器布置位置过远等等，具体分析详见内容。福田汽车

EL车仪表板布置分析7.仪表板前沿最高点8.仪表板下端高度9.仪表板前除霜风口布置10.EL车左侧除霜风口布置11.组合仪表布置12.EL车组合仪表反光校核12.1通过前风挡玻璃反光12.2外界光线通过组合仪表盘反光。13.收放机、空调控制开关布置14.手套箱布置14.1手套箱开启空间，及其角度14.2手套箱储物空间14.3手套箱打开装置布置空间15.烟灰盒布置空间16.左下小盖板打开装置布置空间17.风口布置分析18.点火锁操作空间福田汽车

EL车仪表板布置分析汽车前方视野必须符合标准GB11562-1994中的规定。（1）风窗玻璃透明区至少应包括风窗玻璃基准点联线所包围的面积。这些基准点是：基准点a，V1点水平向前偏左17°；基准点b，V1点向前沿铅垂面偏上7°；基准点c，V2点向前沿铅垂面偏下5°；辅助基准点、、，与a、b、c点关于汽车纵向对称平面对称。（2）按GB11562-1994的规定进行测量，每根A柱双目障碍角不得超过6°。若两柱相对汽车纵向铅垂面是对称的，则右柱不需要再测量。（3）汽车不得有两根以上A柱。（4）在驾驶员前视野180°范围内，在通过V1的水平面下方和通过V2的三个平面（三个平面都和水平面向下成4°夹角，其中一个平面垂直于Y基准平面，另两个平面垂直于X基准平面）上方的范围内，除了A柱、三角窗分隔条、车外无线电天线、后视镜和风窗玻璃刮水器等造成的障碍外，不得有其它障碍。但以下情况除外：

直径小于0.5mm的嵌入式天线，或小于1.0mm的印刷式天线，不认为是视野障碍；无线电天线的导线一般不得进入A区，但是导线直径小于0.5mm时，可允许三根导线进入，此种情况不认为是视野障碍；最大直径为0.03mm，导线是竖直的，最小间距1.25mm，或导线是水平的，最小间距2.0mm的除霜及除雾导线，不认为是视野障碍。（5）V2垂直于Y基准平面且与转向盘上边缘相切的平面，如该平面相对水平面至少后下倾斜1°时，则转向盘上边缘及其以下的仪表板所构成的障碍是允许的。

1.汽车驾驶员前方视野技术要求福田汽车

EL车仪表板布置分析caba’b’c’

在图上可以看出从V点向前的射线与风窗玻璃外表面的六个交点a、b、c、a’、b’、c’联线所包围的面积完全在风窗玻璃透明区域内。通过分析校核发现，EL车前方视野符合相关标准和规定。1.1风窗玻璃基准点校核玻璃黑边区域福田汽车

EL车仪表板布置分析1.2A柱双目障碍角1.46261.9691在A柱上做两个水平截面S1、S2。将S1、S2截面投影在P点所在的水平面内，双目障碍角在该平面内测量校核，如图2所示E1和E2的连接线绕P1旋转，使E1至左A柱的S2截面外侧的切线与E1，E2连接成直角，从E1向左A柱的S2截面外侧作切线和从E2向左A柱S1截面内侧作切线，从E2点作前一切线平行线，与后一切线所成的平面视野角度即为驾驶员（左）侧的A柱双目障碍角。

驾驶员侧的A柱双目障碍角1.4626º，副驾驶员侧的A柱双目障碍角1.9691º，小于6º。由上图知，EL车A柱符合法规要求。UG软件中生成

按GB11562-1994的规定进行测量，每根A柱双目障碍角不得超过6°福田汽车

EL车仪表板布置分析1.3在驾驶员前视野180°范围视野校核V2水平面向下成4°夹角V1的水平面

从图上可看出在驾驶员前方视野180°范围内（除技术要求规定外）没有其它障碍，满足法规要求。福田汽车

EL车仪表板布置分析2.驾驶员的手伸及界面汽车驾驶员的手伸及界面是指以正常驾驶姿势坐在座椅中身系安全带，一手握住方向盘时另一手所能伸及的最大空间界面。5个手指操作，抓3个手指操作，捏1个手指操作，按3个手指操作，捏5个手指操作，抓1个手指操作，按UG软件中生成从图中可以看出，左开关因为布置在方向盘下边，点烟器，烟灰缸布置较远，驾驶员行驶单手操作时，难以接触，手伸界面不是很好。福田汽车

EL车仪表板布置分析3.仪表板内部凸出物校核

1

适用范围1．1

本标准规定汽车车厢内部除内后视镜外的所有构件，包括车身附件、按钮、手操纵杆、顶盖（含活动，顶盖）、座犄靠背和座椅后部零件等在凸出物方面的规定和测试方法。1．2

本标准适用于轿车，其余Ml类车可参照执行。2

引用标准

GB／Tll563一1995

汽车“H”点确定程序。3

定义

本标准采用下列定义。3．1

头部碰撞区

在静态条件下、用附录A规定的测量装置（球头模型）所能触及的车厢内部所有未装玻璃的区域。3．2

头部碰撞基准区（以下简称基准区）

头部碰撞区内对凸出物有特殊规定的区域。（基准区的确定见附录A）3．3

仪表板水平线

由与仪表板垂直相切的切点所确定的水平线。4

规定4．1

前排座椅“H”点（见GB/T11563—1995）之前，仪表板水平线以上的车厢内部构件（侧门除外）。4．1．1

在基准区内，不得存有任何危险的可能导致乘员严重伤害的粗糙表面或尖棱。下述4．1．2～4．1．6所述构件如果符合这些规定，则应认为是满足规定。4．1．2

在基准区内，仪表板上的构件以及距玻璃表面大于或等于100mm的其它构件，应当符合附录C规定的吸能性。对基准区内同时满足以下条件的构件，可不考虑吸能性：

——按附录C的规定进行试验时．摆锤触及的构件位于基准区之外。

——被测试构件距基准区外被触及的构件不足100mm，该距离沿基准区的表面测量。

任何金属支撑物不得有凸起的棱边。4．1．3

若仪表板的下缘不符合4.1.2规定，其圆角半径不得小于19mm。4．1．4

用刚性材料制造的开关、拉钮等构件凸出仪表板表面的高度可按附录B中B2规定的方法测定。当凸出仪表板表面3.2mm～9.5mm时，距离凸出部分顶点2.5mm处的横截面积不得小于200mm2，且凸出物边缘的圆角半径不得小于2.5mm。4．1．5

当这些构件凸出仪表板表面的高度超过9.5mm时，用一直径不大于50mm的平端压头，在其上施加378N的向前纵向水平力，这些构件应能缩回仪表板或脱落。当缩回时，其凸出高度应在9.5mm以下；当脱落时，在原来位置上不得留下高度超过9.5mm的危险凸出物。距离凸出部分顶点不超过6.5mm处的横截面积不得小于650mm2。以下是国标关于内部凸出物的一些具体要求，在这里只关注有关仪表板方面的凸出物。福田汽车

EL车仪表板布置分析EL仪表板水平线ECE关于仪表板水平线定义从图中可知,在仪表板水平线上方，一些型面，结构变化较大的面之间的圆角均大于3.2，符合国标，及ECE21的要求。EL仪表板型面圆角校核福田汽车

EL车仪表板布置分析EL仪表板上刚性构件的校核用刚性材料制造的开关、拉钮等构件凸出仪表板表面的高度可按附录B中B2规定的方法测定。当凸出仪表板表面3.2mm～9.5mm时，距离凸出部分顶点2.5mm处的横截面积不得小于200mm2，且凸出物边缘的圆角半径不得小于2.5mm。从图中可以，看到超出仪表板高度3.2mm～9.5mm空调控制开关,紧急开关,左开关边缘圆角过小.不符合有关规定.福田汽车

EL车仪表板布置分析4.头部碰撞区域校核头部碰撞区的确定1）头部碰撞区测量装置一个直径为165mm的球头模型，装于杆的一端，杆的另一端通过模拟的人体胯关节与底座铰接。从胯关节到球头模型顶部的尺寸在736～840mm之间连续调节。2）头部碰撞区的确定A测量装置的安装：对可调式座椅，

a)测量装置的胯关节放置于H点；

b)放置于H点之前127mm的一个点上，此点高度相当于座椅前移127mm后H点的高度或高于原H点19mm；B前排座椅乘员头部接触点的确定：对位于H点前是凡车厢内部能用测量装置测量的所有接触点，应对从胯关节到球头模型顶部的每一个尺寸予以测量。球头模型向下的最大移动位移应限制在该模型外轮廓与位于H点之上25.4mm处的水平平面相切的位置上。福田汽车

EL车仪表板布置分析杆长为736mm时球头触及的区域杆长为840mm时球头触及的区域EL车头部碰撞区域736840

在头部碰撞区内，无导致乘员严重伤害的粗糙表面或尖棱，符合法规要求。福田汽车

EL车仪表板布置分析5.驾驶员侧腿部空间EL车驾驶员侧腿部空间大概是在140mm左右，主要是由于布置时H30(地板到H点高度)尺寸较高,H30根据技术中心提供的假人数据来看，腿部空间宽裕.福田汽车

EL车仪表板布置分析6.碰撞吸能6.1仪表板管梁布置要求在驾驶员小腿的运动轨迹范围内，管梁到仪表板的距离，成为衡量在碰撞中，能够吸能对驾驶员最大程度保护。

由图可知，EL车在小腿在运动轨迹范围内，管梁到仪表板的距离太近，只有35mm左右，在碰撞过程中，驾驶员小腿很容易碰到仪表板管梁伤害驾驶员

国内某款车型，在小腿运动轨迹范围内，管梁到仪表板的距离150，碰撞过程中，驾驶员小腿有足够的缓冲空间，最大程度保护驾驶员及乘客福田汽车

EL车仪表板布置分析6.2左下护板型面对碰撞吸能的要求△1△2左下护板型面越平整，碰撞时外界给予的两小腿的作用力就越均匀，若两侧型面差异过大，对驾驶员受到作用力偏差较大，不利于对两腿的碰撞吸能从图中可知，EL车两腿到仪表板下护板距离差（△1-△2）只有14mm.且倾角小，差异不大，左下护板型面比较平整，对于正面碰撞吸能来说是有利的。福田汽车

EL车仪表板布置分析7.仪表板前沿最高点最上部（不含仪表罩）尺寸：H=0.12＊SPR+420mm，结合总布置的前视野情况，发动机罩盖视野线，以及风挡玻璃黑边区域进行调整.国内某款车型前端布置国内某款车型前端布置从图中可以看出.仪表板前端最高点(Z向)布置在玻璃黑边区域下一定的距离,且发罩视野线在风挡玻璃视野线下面,符合国类车型通用布置要求.福田汽车

EL车仪表板布置分析8.仪表板下端高度目前国内车型布置一般在240-320（经验值）之间,对B类卡车来说,由于H点较高,大腿的膝角角度较小。国内某款A0型小轿车IP下端布置空间国内某款C级别轿车IP下端布置空间从数据来看，EL车仪表板在国内车布置范围内福田汽车

EL车仪表板布置分析9.仪表板前除霜风口布置B区域风窗玻璃透明区至少应包括风窗玻璃基准点连线所包围的面积。这些基准点是：基准点a，V1点水平向前偏左17°；基准点b，V1点向前沿铅垂面偏上7°；基准点c，V2点向前沿铅垂面偏下5°；辅助基准点A区域：基准点a，V1点水平向前偏左13°；基准点b，V1点向前沿铅垂面偏上3°；基准点c，V2点向前沿铅垂面偏下1°；基准点c，V1点水平向前偏右20°；A`区域即与A区域关于Y平面对称满足法规关于除霜除雾有关规定的要求福田汽车

EL车仪表板布置分析EL车前除霜风口布置除霜器一般布置在距前挡风玻璃底部45mm到100mm的范围内，EL车大致通用范围内EL车除霜风口吹向与风挡玻璃角度大概在37°考虑卡车H点较高。除霜除雾区域较一般轿车高，从图中可以看出，除霜区域集中在前挡风玻璃下部，难以达到良好的效果，具体还有待CAE做CFD分析某款轿车除霜风口吹向与风挡玻璃角度大概37.9°福田汽车

EL车仪表板布置分析10.EL车左侧除霜风口布置

从图中可以看到，通过除霜风口的风流在三角窗区域（绿色区域）基本不在人眼观看外后视镜在三角窗透视区域（红色区域）内，很难达及时除霜除雾的效果。在我以前从事过的设计工作中，一般侧除霜风口的风流流经三角窗区域至少1/3部位在人眼观看外后视镜在三角窗透视区域范围内。具体还有待CAE进行CFD分析。除霜区域红色区域为人眼观看外后视镜，在三角窗透视区域外后视镜SAE95%人眼福田汽车

EL车仪表板布置分析11.组合仪表布置

汽车仪表的可视范围（对驾驶员双眼）应全部得到满足，不被方向盘所遮挡；以眼椭圆中心点向方向盘边沿作射线，使仪表板处于射线形成的区域内（如图1示）；驾驶员观察仪表的视角（即通过仪表平面的中心点和眼椭圆中心点的连线与仪表平面的夹角），（如图2示）尽可能接近90°同时，也尽可能使驾驶员的视线处于最佳下视角（30°）范围。2图1：方向盘与组合仪表板视野从以下几个方面来评价组合仪表表盘到眼点距离驾驶员观察仪表的视角组合仪表的布置倾斜视角福田汽车

EL车仪表板布置分析组合仪表表盘到眼点距离818mm，目前国内车型大致在800±50mm左右，太远不利于驾驶员瞬间观察读数，可辨识性差。

EL车组合仪表布置驾驶员观察仪表的视角29.8°处于最佳角度30°范围内。国内某款车型组合仪表板布置的驾驶员视角组合仪表的布置倾斜视角为6.84°,最好是接近0，便于驾驶员识别国内某研究院表盘中心到眼点距离布置要求福田汽车

EL车仪表板布置分析

12.EL车组合仪表反光校核某车型人机校核，要求反射光线在SAE95%模型边缘10mm。以确保仪表发出的光线不反射到人眼福田汽车

EL车仪表板布置分析

12.EL车组合仪表反光校核临界反射光线临界反射光线12.1通过前风挡玻璃反光EL车组合仪表发出的光线经前挡风玻璃的发射，可以映射到人眼，夜间行驶时，可能会在前挡风玻璃上产生部分仪表倒影。对驾驶员不利解决措施：可以适当加高仪表板帽檐处高度，但现在已开模，无法更改！即仪表发出的光线经前风挡玻璃反射到人眼校核福田汽车

EL车仪表板布置分析12.2外界光线通过组合仪表盘反光

即外界光线通过前风挡玻璃进入，经组合仪表反光面反射后对人眼的干扰校核.外界光线发射区域由图中可以直接看出，由反光面反射的光线不可能射入人的眼椭圆。福田汽车

EL车仪表板布置分析13.收放机、空调控制开关布置驾驶员观察收放机、空调控制开关平面的视角收放机、空调控制开关的布置倾斜视角驾驶员观察收放机平面的视角为30.6°收放机、空调控制开关的布置的布置倾斜视角20°某车型驾驶员观察收放机平面的视角为32.8°，布置倾斜视角12.3°驾驶员观察空调控制开关平面视角为39.7°福田汽车

EL车仪表板布置分析14.手套箱布置14.1手套箱开启空间，及其角度手套箱开启空间189mm，及其角度55°，布置空间较大某款A0级小型车，由于空间的限制，手套箱开启空间110mmm，及其角度30°福田汽车

EL车仪表板布置分析14.2手套箱储物空间手套箱储物空间,一般考虑存放A4的纸长度及高度即297mmX210mm手套箱储物空间,一般考虑存放A4的纸长度及高度即297mmX210mm，储物空间有点偏小由于手套箱在使用过程只有盖板旋转，手套箱箱体下边缘与水平面成5度角，车辆在爬坡阶段，或则是路况较差的地方，存放在手套箱里面的物体容易晃动，发出不和谐的声音！福田汽车

EL车仪表板布置分析14.3手套箱打开装置布置空间打开装置布置空间，主要是考虑人操作时候的方便性，舒适感，大多数人手指厚度大概在20mm左右，打开装置须足够布置空间从数据来看，操作空间比较紧凑。，但产品实际操作空间比较大，估计后期数据变更过。国内某款车型布置国内某款车型布置福田汽车

EL车仪表板布置分析15.烟灰盒布置空间

EL车烟灰缸采用的是翻盖式，缸盖打开，整体取出样式的烟灰缸。从图中看出，烟灰缸开启角度是30度左右，开口面积是30mm.由于烟灰缸布置位置距驾驶员偏远，个人觉得30mm的开口角