人机工程在轿车安全性设计的应用与分析

1目录前言...............................................................................................................................................................2第一章人机工程学基本原理......................................................................................................................3第二章轿车的显示装置设计......................................................................................................................42.1轿车显示装置概念.........................................................................................................................42.2显示器的分类.................................................................................................................................42.3汽车显示器安全性分析.................................................................................................................42.4仪表显示装置.................................................................................................................................52.4.1仪表显示装置设计.............................................................................................................52.4.2表盘设计.............................................................................................................................62.4.3字符仪表.............................................................................................................................82.5指针................................................................................................................................................92.6信号灯显示装置..........................................................................................................................10第三章控制装置的人机设计分析............................................................................................................123.1方向盘的设计分析.......................................................................................................................123.2方向盘的角度设计.......................................................................................................................123.3脚踏板的设计分析.......................................................................................................................13第四章驾驶室车身内部空间布置方法....................................................................................................144.1驾驶室内部空间设计的人机分析..............................................................................................144.2膝部空间应用与分析...................................................................................................................144.3座椅设计的人机应用与分析.......................................................................................................154.3.1座椅材料选择...................................................................................................................154.3.2驾驶座椅被动安全性.......................................................................................................164.4车内光环境设计...........................................................................................................................174.5车内空气环境...............................................................................................................................18第五章颜色设计.......................................................................................................................................205.1车身颜色设计...............................................................................................................................20第六章结语...............................................................................................................................................222前言根据人机工程学知识、理论和方法在汽车工业及相关领域中的应用，揭示人、车、环境之间相互关系的规律，以达到确保人――机――环境系统总体性能的最优化。人机工程在汽车安全性设计的主要作用就是利用人机工程因素解决汽车设计中的空间和人机界面问题。空间问题是指，汽车的车室空间设计尺寸和造型设计尺寸应该满足驾驶员和乘员的主观与客观要求，能够“容纳”他们。例如，车室的空间设计（如车顶）与室内设施的布置设计（如座椅和踏步布局）应该考虑对人体尺寸的容纳与适应（如伸腿空间、进出车门）；整车的总体设计和造型设计应该满足驾乘人员对道路等环境的视野需求。“人机界面”的设计目标是优化和减轻驾驶员的工作负荷（如对外部环境和仪表的关注所造成的视觉疲劳和因操作杆件的操作力度及伸及所造成的操作疲劳）。目前，还有很多汽车制造公司还没有一个正式的部门来处理产品开发和设计上的人机工程问题，起因则是对汽车人机工程设计的使用和价值方面有错误的认识。随着人们日益增长的舒适性要求及新增需求，必将对车辆人机工程学的发展提供新的机遇和更加广阔的前景。随着机动车辆用途的日益扩大、形态的日益多样化、功率和工作速度的不断增加、自动化程度不断提高、行驶道路和交通化境条件的日益复杂，驾驶员的工作越来越繁重，因而对改善驾驶员劳动条件的要求越来越迫切。这就使得应用人机工程学的原理设计机动车辆的重要性更为突出。机动车辆驾驶操纵系统是一种有驾驶员参与的反馈控制系统，其人机界面是典型的第一类人机界面。这类人机界面的优化匹配问题，在人机工程学领域最具有代表性，是人机工程学应当研究和解决的基本技术之一。机动车辆的撞车、翻车事故是行车安全事故的主要形态，频繁的撞车、翻车事故严重地威胁着人们生命和财产的安全。行车事故是在人――车――环境系统中产生不稳定或不平衡时发生的。3第一章人机工程学基本原理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、安全、健康、舒适等几个方面的特性得以提高。“人机工程学”的确切定义是，把人—机—环境系统作为研究的基本对象，运用生理学、心理学和其它有关学科知识，根据人和机器的条件和特点，合理分配人和机器承担的操作职能，并使之相互适应，从而为人创造出舒适和安全的工作环境，使工效达到最优的一门综合性学科。人们要完成某项工作或生产任务，就需要一定的机器或装置，但是有些机器或装置适合人的生理机能和心理特征，人们工作起来就感到舒适和省力，效率高而且安全。而有些则不是这样。所以，在设计机器或装置时，要尽可能考虑人体的机能和人的心理特征，力求在人操纵机器时所接触的部位尽量符合人体的各种因素。须使人体骨架结构能够适应它，肌肉组织能够操纵它，精神系统能够控制它。同时，还须在使用这些机器或装置时，保证人体安全。如果这些目标达不到，那么，人们所有期望的结果—事故就很可能发生。4第二章轿车的显示装置设计在人一汽车一环境系统中，人与汽车系统是主体。人与汽车相互作用的过程，就是利用人机界面上的显示器和控制器，实现人与机的信息交换过程。操作者通过驾驶室中的显示装置来了解汽车的整个运行状况，操作者面对的是快速传递和高度复杂的信息