第四讲 人机工程学汽车驾驶员座椅2
人体工程学技术在车辆驾驶员座椅设计中的注意事项
人体工程学技术在车辆驾驶员座椅设计中的注意事项车辆驾驶员座椅是汽车设计中至关重要的一环。
它直接影响驾驶员的驾驶舒适度、安全性和工作效率。
为了提高驾驶员的工作效能和避免潜在的健康问题，人体工程学技术在车辆驾驶员座椅设计中起着关键的作用。
本文将探讨人体工程学技术在车辆驾驶员座椅设计中的注意事项。
首先，考虑驾驶员的身体尺寸和体型。
驾驶员的身体尺寸和体型差异很大，因此座椅设计应该尽量适应不同驾驶员的需求。
座椅的高度、宽度和深度等尺寸应该能够调节，以保证驾驶员的舒适度。
此外，驾驶员座椅还应根据驾驶员的体型特点进行特殊设计，比如提供不同大小的头枕、腰靠支撑等，以确保驾驶员在长时间驾驶过程中的舒适度和健康。
其次，关注驾驶员的身体姿势。
良好的身体姿势不仅可以提高驾驶员的工作效能，还有助于减少驾驶员的疲劳和不适感。
为了保持正确的驾驶姿势，座椅应该具有可调节的背部角度和座垫倾斜角度。
此外，座椅还应提供足够的支撑，包括头颈、腰部和腿部支撑，以帮助驾驶员保持正确的驾驶姿势并减轻腰背负荷。
第三，注重驾驶员的视野和观察。
驾驶员需要全面、清晰的视野来观察道路状况和掌握驾驶信息。
因此，在座椅设计中，要留出足够的空间，确保驾驶员的前方视野不受阻挡。
此外，座椅头枕的高度和角度也应该能够调节，以使驾驶员可以方便地观察后方交通状况。
另外，座椅的材质和颜色也应该能减少反射和眩光，以提升驾驶员的观察能力。
第四，考虑驾驶员的安全性。
座椅是保护驾驶员的关键部分之一，因此在设计时要注重安全性。
座椅应具备良好的固定系统，以确保在车辆发生碰撞时能够有效地保护驾驶员。
座椅还应采用抗冲击材料，以减少碰撞时对驾驶员的伤害。
此外，座椅上的安全带也应具备良好的设计，既要保证驾驶员的安全，又要提供舒适的使用体验。
最后，开发符合人体工程学原理的辅助功能。
随着科技的发展，越来越多的辅助功能被应用到车辆上，以提高驾驶员的驾驶体验和安全性。
在座椅设计中，可以考虑加入一些辅助功能，比如座椅按摩功能、温度调节功能、通风功能等，以提高驾驶员的舒适度。
汽车座椅的人机工程学原理
汽车座椅的人机工程学原理第一篇：汽车座椅的人机工程学原理汽车座椅的人机工程学原理摘要：随着科学技术的发展，人机工程学理论在产品设计中占有越来越高的地位。
而作为与人类生活息息相关的汽车，人机工程学在汽车设计之中的应用显得尤为重要。
无论是以驾驶员为中心还是以乘坐人员为中心，都应最大限度地满足人们的需求。
并且各种主、被动保护措施也使人们在突发危险时，能最大限度地减小伤害，确保人的安全。
总之，汽车设计中的各种设计都应该将人的因素考虑其中，确保了以人为主的设计原则，使汽车更完美地服务于人们。
本文主要阐述了人机工程学概念以及汽车座椅中应用的人机工程学原理。
关键字：人机工程学汽车座椅结构人机工程学基本概念：人机工程学是工业工程研究的众多重要学科领域之一。
所谓的人机工程学，亦即是应用人体测量学、人体力学、劳动生理学、劳动心理学等学科的研究方法，对人体结构特征和机能特征进行研究，提供人体各部分的尺寸、重量、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时的相互关系以及范围等人体结构特征参数；还提供人体各部分的出力范围、以及动作时的习惯等人体机能特征参数，分析人的视觉、听觉、触觉以及肤觉等感觉器官的机能特性；分析人在各种劳动时的生理变化、能量消耗、疲劳机理以及人对各种劳动负荷的适应能力；探讨人在工作中影响心理状态的因素以及心理因素对工作效率的影响等。
在汽车设计中的人机工程学称为汽车人机工程学，它是以改善驾驶员的劳动条件和车内人员的舒适性为核心，以人的安全、健康、舒适为目标，力求使整个系统总体性能达到最优。
汽车座椅的人机工程学原理汽车的座椅是汽车的重要组成部分，汽车座椅的合理设计关系到驾驶员及乘坐者的舒适性和安全性，因此，汽车座椅的设计必须以人为基本，根据人体的基本尺寸等进行设计，不仅能够给人以视觉冲击，而且能够营造舒适、安全的驾乘环境，有效降低交通事故的发生。
座椅的结构性设计：欲使坐姿能形成接近正常的脊柱自然弯曲，躯干和大腿之间必须有大于135°的夹角，并且座椅的设计应使坐者的腰部有适当的支撑，以使腰曲弧形自然弯曲，腰背肌肉处于放松状态。
汽车驾驶座椅的人机工程学设计
汽车驾驶座椅的人机工程学设计来源：佳工网日期：2011-12-12 点击：13摘要：本文以人因分析为手段，以设计出合理的驾驶座椅来满足驾驶员人体安全、舒适为设计目标，得到结论：驾驶座椅安全性设计应着重考虑人（驾驶员）坐姿生理特性及人体对车内振动、微气候的反应等两大方面。
并从主动安全性设计、被动安全性设计两个方面详尽分析了驾驶座椅安全性设计的思路，以期达到对汽车驾驶座椅的安全性设计提供一定的指导作用。
引言汽车中的座椅是影响驾驶与乘坐舒适程度的重要设施，而驾驶员的座椅就更为重要。
舒适而操作方便的驾驶座椅，可以减少驾驶员疲劳程度，降低故障的发生率[1]。
汽车驾驶员座椅设计优劣与否直接关系到驾驶质量。
本文以人因分析为手段，以设计出合理的驾驶座椅来满足驾驶员人体安全、舒适为设计目标，得到结论：驾驶座椅安全性设计应着重考虑人（驾驶员）坐姿生理特性及人体对车内振动、微气候的反应等两大方面。
并从主动安全性设计、被动安全性设计两个方面详尽分析了驾驶座椅安全性设计的思路。
1. 人—座椅系统安全性设计中人的因素分析任何系统实际上都是人机系统，人机系统包括人、机、环境三个方面[2]。
显然驾驶员-座椅也属于人机系统研究的范畴。
人机系统的安全模式多以人的行为为主体，即以人为本。
对人机系统的研究始于第二次世界大战。
在设计和使用高度复杂的军事装备中，人们逐步认识到必须把人和机器作为一个整体，在系统设计中必须考虑人的因素。
1.1 人（驾驶员）坐姿生理特性分析（1）坐姿时脊柱形态人坐着时，身体主要由脊柱、骨盆、腿和脚支承。
脊柱位于人体的背部中央，是构成人体的中轴。
人处于不同的坐姿时，脊柱形态不同，只有座椅的结构和尺寸设计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。
（2）坐姿体压分布当座椅上的人处于坐姿状态时，人的身体重量作用于座垫和靠背上的压力分布称作坐姿的体压分布[3]。
可见，坐姿体压分布包括座垫上的体压分布和靠背上的体压分布两部分。
基于人机工程学的汽车驾驶座椅设计分析
基于人机工程学的汽车驾驶座椅设计分析摘要：汽车驾驶座椅关系着人们开车时的个人感受，为了让汽车驾驶座椅质量得到保障，就要结合人机工程学原理，满足驾驶员的生理需求，以此来提高驾驶舒适度与安全性。
本文对汽车驾驶座椅设计进行分析，并对以人机工程学为核心的汽车驾驶座椅设计提出个人看法，希望为关注汽车驾驶座椅设计的人群带来参考。
关键词：人机工程学；汽车驾驶座椅；座椅设计；驾驶舒适性引言：汽车座椅是影响驾驶、乘坐舒适度的关键设施，舒适的驾驶座椅不仅能够降低驾驶员开车期间的疲劳程度，还能让驾驶员的各种操作变得更加顺滑。
在人机工程学设计中，可以针对驾驶员的生理舒适性来对座椅进行性调整。
因此，有必要对人机工程学背景下的驾驶座椅设计进行分析，以此来提高座椅设计质量。
一、人机工程学背景下驾驶员坐姿与座椅之间的关系驾驶员的坐姿与人们的生活息息相关，每个人的坐姿习惯都各有不同，结合坐姿来调整座椅，往往能够让驾驶员获得更好的驾驶体验，如果座椅无法匹配驾驶员的生理需求，驾驶员的身体肌肉就容易在过度紧张中影响到驾驶效果。
从坐姿角度出发，人体在坐着的时候，将会由脊椎、胯骨、腿脚来支撑身体，承受人体重量的主要关节是腰椎与胯骨。
在坐到椅上时，如果坐姿不良，就容易出现骨盆下陷的情况，长期的不端正坐姿将会导致腰酸背痛、驼背等情况。
人在坐姿情况下，脊椎期就像是杠杆，若头部前倾，骨头与韧带就将会生成向后的拉力，若力量超出了韧带的极限，就将会对人体背后的肌肉造成影响，肌肉在力的作用下，将会逐渐出现酸痛的情况。
二、舒适坐姿情况下的驾驶员生理特征在坐姿情况下，各节脊椎骨的受力情况将会呈现由上至下逐渐增加的情况，其中腰椎将会承受最大的身体重量，这是脊椎的人体生理形态。
而且因为腰椎需要进行弯腰、侧曲等动作，所以往往更加容易在压力下受损。
从侧面角度对脊柱进行观察，可以发现脊柱能够呈现出颈、胸、腰、骶四个部位弯曲，其中颈腰向前、胸骶向后。
人在坐姿情况下，此时大腿与上身的重量要通过座椅来进行承受，人体处于骨盆下的坐骨结节是主要受力部分，坐骨结节外面的皮肤将会让动脉血液供应得到保障。
人机工程学汽车驾驶员座椅2
（2）初步确定H30硬点参数，H30和汽车的类型相关，对A类车H30<450mm，
A47 78.96 0.15z 0.0173z 2
H点确定和设计的程序
（4）确定H点布置工具线绘制
x 97.5 936 .6 0 .613879 z 0 .00186247 z 2 x95 913 .7 0 .672316 z 0 .00195530 z 2 x90 885 .0 0 .735374 z 0 .00201650 z 2 x50 793 .7 0 .968793 z 0 .00225518 z 2 x10 715 .9 0 .968793 z 0 .00228674 z 2 x5 692 .6 0 .981427 z 0 .00226230 z 2 x 2.5 687 .1 0 .895336 z 0 .00210494 z 2
驾驶员室内操作手伸及最大空间界面的确定
手伸及界面的形状
驾驶员室内操作手伸及最大空间界面的确定
汽车驾驶员的手伸及界面
手伸界面（曲面表格示范）
驾驶员室内操作手伸及最大空间界面的确定
与手伸及界面有关的驾驶室内尺寸
检验驾驶员手伸及界面的步骤：
1)测量驾驶室的以下几项尺寸(图3-36)。
H 30、A40、W 9、A18、L11、H 17、A42
1）：随后选定95百分位，50百分位，5百分位来确定适意线曲线函数，这样 正对不同百分位点有不同的H点到PRP的相对水平距离 ，当然作为最总设计H 点（SgRP)点，我们通常用95百分位人群来标定 2）：这样我们基本确定了设计H点（SgRP）的在侧视图上和油踏板的相对 位置 3）：确定H点在汽车俯视图方向位置即确定SgRP点的在Y轴上的位置
汽车驾驶座椅的人机工程学要素
汽车驾驶座椅的人机工程学要素作者：许英朱序璋宏刚摘要：本文以人因分析为手段，以设计出合理的驾驶座椅来满足驾驶员人体安全、舒适为设计目标，得到结论：驾驶座椅安全性设计应着重考虑人（驾驶员）坐姿生理特性及人体对车振动、微气候的反应等两大方面。
并从主动安全性设计、被动安全性设计两个方面详尽分析了驾驶座椅安全性设计的思路，以期达到对汽车驾驶座椅的安全性设计提供一定的指导作用。
车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa) l y( T% _- Q. j8 h9 r作者：许英朱序璋宏刚摘要：本文以人因分析为手段，以设计出合理的驾驶座椅来满足驾驶员人体安全、舒适为设计目标，得到结论：驾驶座椅安全性设计应着重考虑人（驾驶员）坐姿生理特性及人体对车振动、微气候的反应等两大方面。
并从主动安全性设计、被动安全性设计两个方面详尽分析了驾驶座椅安全性设计的思路，以期达到对汽车驾驶座椅的安全性设计提供一定的指导作用。
引言汽车中的座椅是影响驾驶与乘坐舒适程度的重要设施，而驾驶员的座椅就更为重要。
舒适而操作方便的驾驶座椅，可以减少驾驶员疲劳程度，降低故障的发生率。
汽车驾驶员座椅设计优劣与否直接关系到驾驶质量。
本文以人因分析为手段，以设计出合理的驾驶座椅来满足驾驶员人体安全、舒适为设计目标，得到结论：驾驶座椅安全性设计应着重考虑人（驾驶员）坐姿生理特性及人体对车振动、微气候的反应等两大方面。
并从主动安全性设计、被动安全性设计两个方面详尽分析了驾驶座椅安全性设计的思路。
1. 人—座椅系统安全性设计中人的因素分析任何系统实际上都是人机系统，人机系统包括人、机、环境三个方面。
显然驾驶员-座椅也属于人机系统研究的畴。
人机系统的安全模式多以人的行为为主体，即以人为本。
对人机系统的研究始于第二次世界大战。
在设计和使用高度复杂的军事装备中，人们逐步认识到必须把人和机器作为一个整体，在系统设计中必须考虑人的因素。
汽车驾驶座椅的人机工程学设计
汽车驾驶座椅的人机工程学设计摘要: 运用人机工程学原理,针对汽车驾驶座椅,从驾驶员生理特性与作业环境两个方面分析了影响驾驶舒适性及安全性的原因,在此基础上从坐姿舒适性,振动舒适性,操作舒适性, 安全性等四个方面论述了汽车驾驶座椅人机工程学设计,完成了对汽车驾驶座椅从分析—设计的系列开发过程。
关键词: 汽车驾驶座椅; 人机工程学; 驾驶舒适性：汽车中的座椅是影响驾驶与乘坐舒适程度的重要设施, 而驾驶员的座椅就更为重要。
舒适而操作方便的驾驶座椅, 可以减少驾驶员疲劳程度,降低故障的发生率汽车驾驶员座椅设计优劣与否直接关系到驾驶质量。
汽车驾驶座椅人机工程学设计目的,就是使设计出来的座椅能够满足人机工程学标准, 这样一来, 所谓汽车驾驶座椅人机工程学设计也就转化为针对驾驶员舒适性的设计。
当然对于座椅设计来讲, 对其安全性的设计也是不容忽视的。
从人机工程学原理出发考虑, 一个性能优良的驾驶座椅应当符合的基本要求如: 为驾驶员提供一个舒适而稳定的坐姿, 符合人体舒适坐姿的生理特性; 减轻传给驾驶员身体的机械振动和冲击负荷,满足振动舒适性评价标准的要求;将驾驶员置于良好视野的位置, 保证他能安全而有效地完成各项操纵作业;为驾驶员提供一个相对于各种操纵机构的合适位置, 使他能方便地进行操作; 考虑提高驾驶员的人身安全性,当发生翻车或撞车事故时,将驾驶员约束在驾驶座椅上且处于一定的容身空间以内。
1汽车驾驶座椅人机工程学设计汽车驾驶座椅的人机工程学分析, 安全舒适的汽车驾驶座椅的设计必须满足以下要求: 一是坐姿舒适性(静态舒适性) ; 二是振动舒适性(动态舒适性) ; 三是操作舒适性; 四是安全性(包括主动安全性及被动安全性两个方面) 。
上述要求具体到驾驶座椅的设计中满足驾驶员坐姿舒适性的座椅尺寸结构设计、满足驾驶员振动舒适性的座椅抗振减振设计、满足操作舒适性的座椅空、间位置设计以及满足驾驶员的安全性的汽车驾驶座椅主动安全性及被动安全性的设计。
人机工程学汽车驾驶员座椅2讲解
0.587L6
0.176H 30
12.5t
Xh
Zc 638mm H 30 Zh
27
四：驾驶员室内操作手伸及最大空间界面的确定
ISO3958适用于以下尺寸轿车 （1）座椅背靠角在9°~33°-A40 （2）最后H点到锺点的垂直距离127~520-H30 （3）H点的水平调节范围130-TL23 （4）转向盘直径330~600-W9 （5）转向盘倾角10-70-A18 （6）转向盘中心到锺点距离66~152-L11 （7）转向盘中心到锺点的垂直距离530~838-H17
3）因为振动的传递与所采用的座垫材料有关，所以正确选 择弹性元件的材料是非常重要的。
座椅动态特性
频率比
/ 0 .......... ...(0 k m)
相对阻尼系数
/ 2 km
频率响应函数
H jz~q
1 2 j 1 2 2 j
振幅响应
1
二：眼椭圆在车身视图上的定位（绘制眼椭圆）
眼椭圆在车身视图上的定位
二：眼椭圆在车身视图上的定位（绘制眼椭圆）
(1)椭圆倾角计算：椭圆的三轴线相互垂直，轴线A
方向平行于汽车坐标轴方向
y
对于A类坐标可以调节的眼椭圆长轴A x与水平面的夹角应根据H点的
调节轨迹倾角A19计算：
18.6 - A19
z2 z2
x10
715 .9 0.968793
z 0.00228674
z2
x5 692 .6 0.981427 z 0.00226230 z 2
x2.5
687 .1 0.895336
人机工程学汽车驾驶员座椅解析方案
H点确定和设计的程序
（4）确定H点布置工具线绘制
x97 .5 x95
936 .6 0.613879 913 .7 0.672316
z 0.00186247 z 0.00195530
z2 z2
x90 x50
885 .0 0.735374 z 0.00201650 793 .7 0.968793 z 0.00225518
z2 z2
x10
715 .9 0.968793 z 0.00228674
z2
x5 692 .6 0.981427 z 0.00226230 z 2
78.96 0.15z 0.0173z2
式中，z为H点到AHP的垂直距离（H30，cm），它反映
了容纳驾驶员群体乘坐的座椅高度
H点确定和设计的程序
（1）初选踏板AHP，PRP点的高度（和地板平面的距离，AHP点的高度根据 经验值作为指导。
a：建立整车坐标系；地板高度确定； b：确定前轮中心的X和Z轴的坐标； c：初步确定前围防火板的位置，考虑汽车布置空间，当轮系参数确定，发 动机总成和传动总成形式确定，确保必要安装和安全控件，防火板的位置就能 确定； d：随后确定油门踏板的安装位置；确定初步PRP和AHP点的和安装地板相 对高度位置， （2）初步确定H30硬点参数，H30和汽车的类型相关，对A类车H30<450mm， 轿车H30小些，跑车最小，Suv较大，越野车最大，这是一个经验取值。 （3）确定踏板平面角A47
x2.5
687 .1 0.895336
z 0.00210494
人机工程学驾驶室座椅设计
驾驶室座椅设计不合理的驾驶室座椅和驾驶姿势会给驾驶员带来腰痛、背痛等职业病，并且使驾驶员无法精力集中关心路况。
因此，随着人们对汽车的要求，汽车技术的进步，汽车驾驶室设计的提高也成为一项重要研究项目。
座椅设计时应同时满足以下五点基本要求：一、座椅的合理布置；二、座椅外形要符合人体生理功能；三、座椅应具有调节机构；四、座椅有良好的振动特性；五、座椅必须十分安全可靠；为了设计座椅，搜集了以下主要数据。
我国人体基本尺寸测量尺寸名称数据（mm）测量尺寸名称数据（mm）性别男女性别男女坐高958 809 肩宽469 363 坐姿颈椎点高641 518 坐姿臀宽355 310 坐深494 401 小腿加足高448 342根据《工作座椅一般人类工效学要求》给定的工作座椅主要参数一、对轿车座椅尺寸的确定①椅面高度：根据表格中的数据和驾驶员的调节需求，选定的座椅高度可调节范围280-380.②椅面宽度：结合表格数据，椅面要能合适驾驶员的臀宽及考虑到座椅两侧的防滑凸起设计，椅面的宽度选定为500mm③椅面深度：为了保障驾驶员的臀部和大腿部分被充分支撑和包裹，椅面深度设计为550mm④靠背高度：为了满足对驾驶员的支撑，设计的靠背高度为750mm⑤靠背宽度：为了避免驾驶员横向滑移，滑出驾驶座椅，靠背宽度选定为500mm⑥靠背倾角：根据查找的资料，和驾驶员的舒适要求，靠腰的倾角设计为105°~115°⑦椅面倾角：轿车座椅的椅面的倾角应该兼顾安全性和舒适性，选择2°~10°⑧头枕尺寸：根据《汽车座椅头枕性能要求和实验方法》，头枕的外形宽度以座椅中心为对称面，左右各应宽85mm以上。
确定头枕高度为208mm，宽度240mm，厚度100mm，头枕可调节范围0~100mm。
头枕为一个整体，驾驶员可以根据自己的舒适感，习惯上下调节它在座椅上的位置。
二、座椅安装位置的尺寸座椅的安装位置尺寸是很重要的，它直接影响到使用者的便利性和舒适性。
汽车驾驶座椅的人机工程学设计研究
汽车驾驶座椅的人机工程学设计研究摘要：汽车在我们的日常生活当中已经作为一种非常重要的交通工具存在，人会直接接触到汽车座椅，它的设计与人们驾乘舒适程度息息相关。
伴随我国科学技术的高速进步，人们对生活方面也做出了更多要求，更多设计师开开始把产品被用户接受的问题与其外观造型、人机工程学设计进行联系。
本篇文章主要就汽车驾驶座椅的人机工程学设计这一主题，进行了探究。
关键词：人机工程学；汽车座椅；设计研究引言:在汽车行驶当中，驾驶员使用坐姿进行驾驶，腰椎就会与正常状态相偏离，长时间以来，驾驶员就容易产生疲劳情况。
因此，设计合理的座椅也就显得相当重要。
一、汽车座椅设计应符合的要求分析（一）静态特性1.在设计座椅的尺寸、形状方面的时候，我们应当充分尊重人才测量学中的相关资料来进行选择，以让驾驶员可以进行舒适的坐姿。
即可以让他们的肌肉保持放松状态，保持血液通畅、身体稳定。
2.臀部以及坐骨结节要对人体更多的重量进行承担，尽量去减小座椅前缘大腿处与座椅间的压力情况。
3.恰当处理靠背的支撑方式，以让驾驶员的腰椎以及椎间盘、软组织可以对身体中大多的负荷进行承担。
4.驾驶员在不滑脱的时候，可以更为便捷地对自身坐姿进行更换。
（二）动态特性1.在合理的情况下，座椅可以让尺寸、位置的调整得到实现，以让驾驶员可以在自身具体情况的基础上对合适的位置进行选择，但是因为空间的限制情况，应让需要调节的尺寸、位置得到有效控制。
2.座椅要尽量实现缓冲的作用，以让路面不平带来的不良作用得到更好的避免，以减少驾驶疲劳的情况。
3.座椅的软硬度、温湿度方面也应当被重视起来，要尽量让驾驶员保持在处于稳定的坐姿情况之下，不会出现疲劳现象，且具备透气增加舒适度的功能。
4.对于其强度、刚度以及使用寿命方面也有着严格要求，以让驾驶过程中的安全性得到更大程度上的保障。
二、汽车座椅参数的选取分析对于汽车座椅而言，它主要以人才尺寸作为基准，以下对人机工程学中座椅参数选择方法进行了详细论述：高度：就座椅而言，它的高度应该和驾驶员大腿保持同一水平线状态，才能够让驾驶员的大腿肌肉不会出现被挤压情况，又能够让驾驶员背部肌肉处于一种舒适状态之中。
人机工程学在汽车座椅设计中的应用
人机工程学在汽车座椅设计中的应用新疆农业大学机械交通学院人机工程课程(设计)论文题目: 人机工程学在汽车座椅设计中的应用姓名与学号: 李振兴 083731432指导教师: 王晓暄年级与专业: 机制084所在学院: 机械交通学院课程评分:二零一一年十二月十二人机工程学在汽车座椅设计中的应用摘要:驾驶员驾驶姿势直接影响着驾驶员的舒适和健康，关系着是否能够安全、高效准确地驾驶。
同时它还决定着舒适程度，以及长期驾驶是否对驾驶员造成生理和心理上的有害的影响。
本文结合人机工程学的知识，从人的心理，生理特点出发并结合汽车振动特性，视野范围以及空间分布来分析人与座椅的相互关系和相互作用，从而得出能符合人机工程学标准的，并将舒适性、安全性都考虑到位的汽车座椅的设计。
关键词:人机工程学、座椅，舒适度、设计一个性能优良的汽车座椅主要取决于以下五个方面:?座椅与人体的人机界面能否为人提供舒适而稳定的坐姿。
?驾驶员(或乘坐)——座椅——车辆系统能否有效的隔离或衰减来自路面不平度的激励而产生的震动以及驾驶员或乘坐员所承受的全身震动负荷低于规定限值。
?驾驶员(或乘坐员)——座椅——驾驶室系统的几何位置关系能否为驾驶员提供良好的视野。
?能否为驾驶员提供一个相对于各种操纵机构的合适位置，使他能方便地进行操作。
?能否提高驾驶员的人身安全性，当发生翻车或撞车事故时，将驾驶员约束在驾驶座椅上面，下面就从这四个方面来分析人机工程学在汽车座椅设计上的运用。
1.坐姿舒适的生理特征坐姿是人体较自然的姿势，坐姿将以脚支撑全身的状况转变为以臀部支撑全身，有利于发挥脚的作用，特别是能够利用靠背来增大腿脚的蹬力这一特点，来控制操纵力较大的装置。
但如果坐姿不正确，座椅设计不合理，也会给身体带来严重损害。
1.1坐姿生理学1.1.1脊柱结构坐姿状态下，支撑身体的是脊柱、骨盆、腿和脚。
脊柱是人体的主要支柱，由24节椎骨以及5块骶骨和4块尾骨连接组成，如图1-1所示，其中椎骨自上而下又分为颈椎(共7节)、胸椎(共12节)、腰椎(共5节)三部分，每两节椎骨之间由软骨组织和韧带相联系，使人体得以进行屈伸、侧曲和扭转动作等有限度的活动。
汽车驾驶座椅的人机工程学设计
汽车驾驶座椅的人机工程学设计汽车驾驶座椅是驾驶员驾驶汽车所必须的基本设备之一，也是影响驾驶员驾驶体验和安全的重要因素之一。
随着汽车技术的不断进步和人们对驾驶体验的不断追求，汽车驾驶座椅的人机工程学设计也变得越来越重要。
本文将探讨汽车驾驶座椅的人机工程学设计对驾驶员的影响，并介绍一些常用的驾驶座椅设计原则和技术。
1. 人机工程学设计对驾驶员的影响人机工程学是一门研究人与机器之间交互关系的学科，它的主要目的是提高机器使用的效率和安全性，同时降低使用者的疲劳和伤害。
在汽车驾驶座椅的设计中，人机工程学的原则和技术被广泛应用。
合理的人机工程学设计可以有效地提高驾驶员的驾驶舒适度、减轻驾驶疲劳、提高驾驶员的警觉性和安全性。
首先，人机工程学设计对驾驶员的舒适度和疲劳度有很大影响。
合理的座椅设计可以均衡地分配驾驶员的体重，减轻驾驶员的压力和疲劳感。
合理的靠背设计和头枕设计可减轻驾驶员的颈部和背部疲劳，有效地减少身体的压缩。
同时，座椅材料和填充物的选择也很重要，透气性好、质地柔软、能够支撑身体的座椅材料和填充物可以有效地提高座椅舒适度，减轻驾驶员的疲劳感。
其次，人机工程学设计对驾驶员的警觉性和安全性有重要的影响。
合理的驾驶座椅设计可以帮助驾驶员保持正确的姿势，缓解疲劳和紧张，提高警觉性和反应速度。
此外，座椅高度和角度的调节可以帮助驾驶员提高视野和视角，提高驾驶安全性。
2. 常用的驾驶座椅设计原则和技术在实现人机工程学设计和提高驾驶舒适度、安全性和警觉性方面，许多原则和技术被广泛应用。
以下是几个常见的驾驶座椅设计原则和技术。
第一，调节性能。
合理的驾驶座椅应具有良好的调节性能，以适应不同驾驶员的需求。
驾驶座椅应能够调整高度、倾斜度、靠背角度等，以使驾驶员可以自由调整驾驶位置，争取最佳的驾驶舒适度。
第二，座椅支撑。
合理的座椅支撑可以使驾驶员身体分布更加均衡，并减轻压力。
良好的座椅支撑也可以减少身体抖动，以减少身体疲劳。
第四讲 人机工程学汽车驾驶员座椅265页PPT
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
第四讲 人机工程学汽车驾驶员座椅2
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
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7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
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9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
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10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
汽车驾驶座椅的人机工程学要素
汽车驾驶座椅的人机工程学要素
图1 座垫上的体压分布
A.持面高度
B.持面宽度
C.持面深度
D.金背高度Q.余背倾角尽持面倾
角
图 2 座椅尺寸设计要紧参数
图3舒适坐姿的关节角度
2.4 驾驶座椅被动安全性设计
被动安全性是指事故发生时，保护乘员的能力。
驾驶座椅作为安全部件，是汽车被动安全性设计的要紧考虑部件之一。
考虑提高驾驶员的人身安全性，汽车驾驶座椅被动安全性设计目标为：
（1）在事故中要保证驾驶员处在自身的生存空间之内，并防止其他车载体进入到这个空间；
（2）要保持驾驶员在事故发生时，保持一定的姿态，以使其他的约束系统能充分发挥其保护效能；
（3）在事故中，使得事故后果对驾驶员的伤害降低到最小限度。
目前采取的要紧安全措施：提高座椅骨架强度，达到汽车驾驶座椅强度的要求值；设置座椅安全带，使在紧急制动或者正面撞车时不致将驾驶员碰伤；达到一定的阻燃要求，坐垫与靠背材料应达到汽车内饰材料燃烧特性技术要求的规定。
3 结束语
从人机工程学的角度出发，进行汽车驾驶座椅的设计，使驾驶座椅具有良好坐姿舒适性、振动舒适性、操作舒适性与安全性的必要手段。
目前，尽管已有企业在利用人机工程学的研究成果来设计驾驶员座椅了，但对设计出来的驾驶座椅还不够完善，因此建立一个从分析一设计的系列开发过程有着非常重要的现实意义。
基于人机工程学的汽车驾驶室座椅设计
基于人机工程学的汽车驾驶室座椅设计发布时间：2022-05-05T03:36:27.624Z 来源：《科学与技术》2022年第30卷1期作者：李秀中[导读] 驾驶室座椅设计是汽车设计中非常重要的部分李秀中吉利汽车研究院（宁波）有限公司浙江省宁波市邮编；315000摘要：驾驶室座椅设计是汽车设计中非常重要的部分，设计是否合理直接影响到驾驶员的安全、开车效率和舒适度。
鉴于此，本文先对人机工程学的定义进行概述，然后分析了汽车座椅的人机工程学，最后探讨了基于人机工程学的汽车驾驶室座椅设计，以供相关的工作人员参考借鉴。
关键词：人机工程学；汽车；驾驶室；座椅；设计1人机工程学所谓人机工程学，亦即是应用人体测量学、人体力学、劳动生理学、劳动心理学等学科的研究方法，对人体结构特征和机能特征进行研究，提供人体各部分的尺寸、重量、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时的相互关系和可及范围等人体结构特征参数；还提供人体各部分的出力范围、以及动作时的习惯等人体机能特征参数，分析人的视觉、听觉、触觉以及肤觉等感觉器官的机能特性；分析人在各种劳动时的生理变化、能量消耗、疲劳机理以及人对各种劳动负荷的适应能力；探讨人在工作中影响心理状态的因素以及心理因素对工作效率的影响等。
2汽车座椅的人机工程学分析2.1人体坐姿的生理特点人体结构决定了人的不同生理特点。
坐姿和站姿不同，人体主要躯干骨的受力也不同，其腰部曲线弧度随之变化。
人在端坐时身体的受力点主要集中在脊柱、盆骨、腿以及脚部。
其中脊柱的变化最大，脊柱位于人体背部中间，对人体的支撑起到非常重要的作用。
对于不同的坐姿，脊柱会呈现出不同的形态，在设计座椅的形式、尺寸和结构时，需要考虑脊柱的变化，如设计的座椅不能使人体脊柱形态趋于自然，否则会引起驾驶员的驾驶疲劳，影响驾驶的舒适性。
长期驾驶会影响人的身体健康。
在驾驶时，人的背部需要靠在座椅上，靠背的舒适与否直接影响驾驶。
人在倚靠时，分布在靠背上的压力是不均匀的，肩胛骨和腰椎这两部分的压力是最集中的，由这两部分往外，压力降低。
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按摩装置
座垫风扇
电动导轨
六：座椅相关法规---尺寸
躯干线
CTR.
b a
HIP POINT
c
d
H点
e
e
e
座椅间距离要求
单位 : mm
座垫、靠背部尺寸要求
项目
国家
韩国 北美
欧洲
澳洲
尺寸
可调 间距 不可 调
a ≥ 400 b ≥ 400
e ≥ 460 e ≥ 650
a ≥ 400 b ≥ 400
e ≥ 460 e ≥ 650
二：眼椭圆在车身视图上绘制（绘制眼椭圆）
26
三：头廓包络的定位和绘制
X c 664mm 0.587 L 6 0.176H 30 12.5t X h Yc W 20 Z 638mm H 30 Z h c
27
四：驾驶员室内操作手伸及最大空间界面的确定
置。
二：眼椭圆在车身视图上的定位（绘制眼椭圆）
眼椭圆在车身视图上的定位
二：眼椭圆在车身视图上的定位（绘制眼椭圆）
(1)椭圆倾角计算：椭圆的三轴线相互垂直，轴线A y方向平行于汽车坐标轴方向 对于A类坐标可以调节的眼椭圆长轴A x与水平面的夹角应根据H点的 调节轨迹倾角A19计算： 18.6 - A19 （2）椭圆中心计算：椭圆中心三坐标分量X c , Yc和Zc分别以PRP，y零平面和过AHP 水平面为定位基准计算公式为 CM CF X 664 0 . 587 L6 0 . 176 H30 12 . 5 t cos c 2 Ycl W 20 32.5 Ycr W 20 32.5 CM CF Z 638 H 30 cos c 2 H 30为座椅高度，t为变速器类型，有离合踏板为1否则为0 L6为方向盘中心岛PRP的前后距离，CM，CF为男女眼镜分布的 上下1 - p点
驾驶员室内操作手伸及最大空间界面的确定
手伸及界面的形状
驾驶员室内操作手伸及最大空间界面的确定
汽车驾驶员的手伸及界面
手伸界面（曲面表格示范）
驾驶员室内操作手伸及最大空间界面的确定
与手伸及界面有关的驾驶室内尺寸
检验驾驶员手伸及界面的步骤：
1)测量驾驶室的以下几项尺寸(图3-36)。
2)计算综合因子G值：
ISO3958适用于以下尺寸轿车
（1）座椅背靠角在9°~33°-A40 （2）最后H点到锺点的垂直距离127~520-H30 （3）H点的水平调节范围130-TL23 （4）转向盘直径330~600-W9
（5）转向盘倾角10-70-A18
（6）转向盘中心到锺点距离66~152-L11 （7）转向盘中心到锺点的垂直距离530~838-H17
踏板平面角
1：踏板平面角为鞋底与水平面的夹角
78.96 0.15z 0.0173z 2 式中，z为H点到AHP的垂直距离（H30，cm），
它反映了容纳驾驶员群体乘坐的座椅高度
H点确定和设计的程序
（1）初选踏板AHP，PRP点的高度（和地板平面的距离，AHP点的高度根据 经验值作为指导。 a：建立整车坐标系；地板高度确定； b：确定前轮中心的X和Z轴的坐标； c：初步确定前围防火板的位置，考虑汽车布置空间，当轮系参数确定， 发动机总成和传动总成形式确定，确保必要安装和安全控件，防火板的位置就 能确定； d：随后确定油门踏板的安装位置；确定初步PRP和AHP点的和安装地板 相对高度位置， 轿车H30小些，跑车最小，Suv较大，越野车最大，这是一个经验取值。 （3）确定踏板平面角A47
驾驶员座椅
设计注意事项： （1）设计过程之前产品考虑工艺性，不应设计难以加工的
结构。
（2）设计之前，要考虑配套企业提供足够的资料包括配套 企业供应零件质量分级表、外装零件装配间隙和公差设定、 开发生产零件性能测试计划、大型模具的试模计划和质量管 控点等
（3）设计产品试制后的可能的缺陷应该从设计本身涉及的
a ≥ 400 c ≥ 400 d ≥ 400
-
800 ≥ a ≥ 400 (1人用)
-
六：座椅相关法规---尺寸
170
H/REST 最上端
254 65
254
254
H/REST 最下端
635 100
TORSO LINE HIP POINT
高度要求
BUCKET
宽度要求
北美
(FMVSS 202)
BENCH
3)计算手伸及界面的基准面HR纵向离踵点的距离d，即
H 30、A40、W 9、A18、L11、H 17、A42
G 0.0018 H 30 0.0197 A40 0.0027W 9 0.0106 A18 0.001L11 0.0024 H 17 0.0027 A42 3.0853
五：调角机构（2）
五：座椅的构成及功用 头枕
当受到后方的冲击时,保证乘客的头脑后部的安全. 上下可调 自适应翻转 结构示意
五：技术应用
车辆受到后方撞击时, 头枕会向乘客头部后上方推出, 以防止乘客 颈部受伤,增大安全性 。
后方撞击时上移
铰链
发条 弹簧悬置
五：技术应用
DVD头枕 可外置太 空记忆棉 靠背风扇 侧面气囊
1）：随后选定95百分位，50百分位，5百分位来确定适意线曲线函数，这 样正对不同百分位点有不同的H点到PRP的相对水平距离 ，当然作为最总设计 H点（SgRP)点，我们通常用95百分位人群来标定 2）：这样我们基本确定了设计H点（SgRP）的在侧视图上和油踏板的相 对位置 3）：确定H点在汽车俯视图方向位置即确定SgRP点的在Y轴上的位置
人体工程学操作范围 1—眼点 2—肩点 3—人体工程学操作范围中心E
4—胯点H
用眼椭圆校核转向盘和 仪表板的位置
乘客座椅设计中的几何参数
乘客座椅的几何参数
一：设计中H点的位置线（完成设计H点（SgRP)定位） A类车的位置线方程
x97.5 936 .6 0 .613879 z 0 .00186247 z 2 x95 913 .7 0 .672316 z 0 .00195530 z 2 x90 885 .0 0 .735374 z 0 .00201650 z 2 x50 793 .7 0 .968793 z 0 .00225518 z 2 x10 715 .9 0 .968793 z 0 .00228674 z 2 2 x5 692 .6 0 .981427 z 0 .00226230 z x 2.5 687 .1 0 .895336 z 0 .00210494 z 2
（6）确认车身数模的配合问题 。
驾驶员座椅
设计驾驶员座椅从人机工程学出发，应满足以下要求：
（1）安装位置，座椅尺寸外形应以驾驶员操作需求为基 准。 （2）不仅需要有足够的刚度和强度，而且其减压弹簧等 刚度设计应和汽车整车震动频率相匹配，应有良好的动静态
特性。
（3）外形设计应和整车设计主调一致。 （4）不仅考虑舒适性，也应考虑安全性能。 （5）设计工艺性。
4)建立三个正交平面组成的坐标系：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， 5)测量车辆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值及已确定的男女驾驶员比例，从ISO3
958标准所制定的表中找到相应的表格。
五：座椅的构成
头枕 安全带固定点 靠背垫 背靠框架 靠背部
LEVER
五：座椅的构成及作用 背靠
保证BACK部的最佳形状, 乘客的位置维持及强度保证。
管状构造
冲压钣金骨架
五：座椅的构成及功用
靠背
保证驾驶员在长距离驾驶时的腰部舒适度. 靠背调节旋柄 凸轮式 滚筒轴式
不可调弹簧支座
靠背支撑块
五：座椅的构成及功用
角度调节总成
通过调整的强度,保证乘客的安全.
五：调角机构（1）
W 20 0.15(W 3 W 7) W 7
4）：最后进行人机界面校核，确定SgRP的修正值
H点确定和设计的程序
注意：当然以上设计步骤是设计厂商并不知道座椅参数，座椅设计是在
设计H点确定后，并进行适当匹配设计，这种设计给后续带来较大的麻烦，经 常表现为座椅设计和原本设计H点的参数有较大差异。 但是，当我们有座椅参数，知道座椅安装方式，那么，我们可以确定座椅 调节的四角行程（最后最低，最后最高，最前最低，最高最低）而成的四边形 （大致呈平行四边形）的形心线，形心线和H点（通常为95%百分位）适意曲 线函数在侧视图上的交点可作为最终的设计H点，即（S gRP)点在汽车侧视图 上的位置点。 最后，汽车设计参考点和车身座椅踏板水平距离，汽车地板平面垂直高度， 和汽车车身纵向对称中心水平的距离。进而可建立SgRP点在整车坐标体系的位
头部高度要求
单位 : mm
国家 项目
中国 FR ONLY ≥ 700
欧洲
(ECE17.07, EEC96/37)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ澳洲
(ADR 22/03)
一般规定 高度
(H/REST 最下端)
FR ONLY ≥ 700
FR ＆ RR
捷克/波兰/斯洛文尼亚
FR ONLY ≥ 700
≥ 800/750, ≥ 700 ≥ 750/700, ≥ 700 FR : BUCKET ≥ 170 BENCH ≥ 254 RR : ≥ 170 ≥ 100
尺寸、材料参数的问题出发结合工艺缺陷和工装缺陷进行修 正。
测量基准面
人体基准面的定位是由三个 互为垂直的轴（铅垂轴、纵轴 和横轴）来决定的。 矢状面；正中矢状面；
冠状面；水平面； 眼耳平面。
测量方向