第四章人机工程在车身设计的应用
人机工程学在车身设计中的运用
以5％和95％百分位的人 体尺寸确定车身室内各部件
的相对位置关系，而驾驶员
座椅的调节行程应能保证：
当座椅调整至最前端时，能 满足5％百分位的人体尺寸要 求；当座椅调整至最后端时， 能满足95％百分位的人体尺 寸要求
布置设计能满足从5％到95％百分 位之间的人体尺寸要求，即符合90％的 使用对象
《人机工程学在车身设计中的应用》
车身设计中，驾驶员的各种操纵装置应布置在人体 的操纵范围内，并使其驾驶操纵处于最佳的动作和施力 状态
《人机工程学在车身设计中的应用》
4.1 手的操纵范围
手的操纵范围是车身设计中确定方向盘、综合操纵杆、 各种控制按钮、开关键等的必要条件
研究
驾驶员的手伸及界面
人体工程学的手操纵范围中心
汽车室内手操纵装置和操纵钮键的布置
垂直距离
踵点位置 驾驶员人体模型布置 驾驶员人体设计H点位置
人体布置的轮廓形状曲线 座椅靠背的压缩量 座椅靠背的厚度
驾驶员座椅水平及垂直调节量
前座舱布置空间的后部设计界限
■考虑室内长和高设计指标,协 调空间大小与驾驶姿势的关系 ■比较三种百分位人体布置的 各关节角度变化和坐姿位置变
？人体伸腿空间
化的情况，确定各H点位置和
标准ISO4513适于下列尺寸范围的车身
座椅靠背角
5°～40°
最后H点到踵点的垂直距离 127mm～457rm
座椅垂直102rm～165mm
最后H点到踵点的水平距离 ≥508rnm
确定眼椭圆的方位角: 眼椭圆的空间位置是倾斜的，在侧视图上 的眼椭圆倾角为－6．4° (长轴前低后高)； 在俯视图上的眼椭圆倾角为5．4° (长轴向 右偏转)
注意: 车身设计应使实际H点位置完 全反映设计的H点位置,只有这样驾 驶员入座后,其驾驶姿势才能是室内 布置设计姿势的反映，即保证舒适 驾驶
浅析人机工程学在汽车设计中的运用
浅析人机工程学在汽车设计中的运用摘要：人机工程作为汽车设计开发过程中的重要工具，在现代汽车设计制造业中得到了广泛的应用。
随着技术的不断进步，人们已经不能满足于汽车的代步功能，对汽车的人性化设计提出了更高的要求。
本文从人机工程学角度出发，对人机工程在汽车设计和汽车制造中的应用进行了论述。
关键词：人机工程；汽车设计；应用引言：随着科学技术的进步和社会的发展，汽车作为当今社会常用的交通工具发挥着越来越重要的作用。
近年来，消费者对汽车的操纵稳定性、乘坐舒适性提出了更高的要求。
若解决此类问题就应用到了人机交互原理，这样由原来纯粹的汽车研究转向了人与汽车配合上来，一门新兴的学科即人机工程应运而生。
人机工程既是一种设计理论，也是一种系统评价技术，主要是运用科学理论方法来处理人、机、环境三大因素之间的关系。
汽车工程主要涉及到汽车设计和汽车制造两个方面，其中汽车设计主要从乘坐舒适性、操纵方便性、目视装置便捷性进行人机工程设计，汽车制造则使用人机工程学解决整车装配中的高频重复性操作、工作环境差等问题。
1、汽车人机工程设计的任务与要求汽车的设计开发，必须围绕以人为中心的人性化前提展开。
因此，汽车人机工程设计的任务就是开发出使驾驶者感到操纵方便、高效、不易疲劳，使乘坐者感到舒适、安全的汽车产品。
由于驾驶者身材各异，而一种汽车的布置尺寸只有一种，要使一种操纵件的布置能最大限度地满足不同身材驾驶者的手脚伸及性与姿势舒适性的要求，必须对人机工程进行仔细研究。
例如，同是操纵油门踏板，高个子驾驶者比矮个的座椅要靠后一些，但他们的手臂和腿的长度相差并不大，因此，高大的男人比娇小的女人更不易触到仪表板。
对操作姿势来说，通过试验研究，由座椅、踏板和转向盘的位置以及驾驶者姿势参数的变化得到了驾驶者的舒适特性。
2、人机工程学在汽车设计上的运用2.1基于人体形态的设计和制造人体形态方面，不同的性别、不同的人种、不同地区及年龄等都是影响人体形态的因素，人体的身体尺寸、特点各有不同，因此汽车设计时就需要考虑到目标客户的地区、群体的人体形态特点，这也决定了当今社会中，以一种特定的产品规格同时满足不同地区的市场需求是非常困难的。
人机工程在车身设计中的应用
人机工程的应用1. 轿车内部空间尺寸和座位轮廓尺寸轿车内部空间尺寸是以座椅为中心进行的，此阶段的主要工作任务是确定如图1所示尺寸。
具体确定内容如下：（1）确定前、后R点的位臵及前R点的调节范围。
（2）确定头部空间尺寸H61、H63(这2个尺寸与造型风格密切相关，需与造型人员反复协商确定)。
（3）确定前座乘坐空间(L34、H30)。
一般情况下，在开发平台选定后，踏板作为平台一部分不宜变化。
这2个尺寸主要与前座的位臵及外形有关。
（4）确定后座舒适性尺寸(L48、L5l、H31)，这几个尺寸决定了后座乘员的坐姿角。
（5）横向空间尺寸W3、W4、W10、W11、W42、W43。
这几个尺寸的确定应以侧围和车门为参考。
一般来讲，除非特别需要，否则车门结构不宜作太大的变化。
后座空间尺寸因车型级别不同而有很大不同，如决定坐姿的关键尺寸L48、L51，级别越高，相应尺寸愈大。
应该指出的是，在我国，后座设计应该侧重考虑成年人的要求，空间尺寸不应太小。
根据中国人体尺寸的研究的推荐，L51、L48、H61应分别大于900 mm、50 mm、945 mm。
横向空间尺寸主要取决于车型级别，级别越高，车体越宽。
2. 驾驶员视野设计驾驶员视野直接影响汽车主动安全性，是整车总布臵及造型设计要始终关注的基本方面。
驾驶员视野设计主要包括以下几个方面：直接前方地面视野、交通灯视野、A柱障碍角、外后视镜视野、直接后方视野及间接后方视野、仪表板视野。
（1）直接前方视野：从驾驶员眼睛中心点作一条与发动机舱盖相切的直线，与设计地面线相交，其交点与前保险杠最前端的纵向距离越小越好，一般希望小于5m，见图2。
（2）交通灯视野：要求汽车在停车线lm以外能方便看到交通灯最上面的红灯，不能被车顶或其它零件所遮盖(内后视镜除外)。
见图2所示。
（3）A柱障碍角和外后视镜视野参见国标GB11562—94和GB15084—94。
（4）直接后方、间接后方视野：直接后方视野主要与倒车性能有关。
第四章人体工程学在车身设计中的应用
车身各支柱形成的视野盲区
36
4.视野校核
（4）仪表板盲区校核
37
4.视野校核
（5）后方视野（车内后视镜、车外后视镜）
后视镜设计 主要包括正确选 择曲率半径、镜 面大小、安装位 置及倾角、后视 镜个数以及为实 现后视野设计要 求的后视镜结构 设计。
38
第三节 驾驶员的手伸及界面
39
驾驶员手伸及界面
的
程
序 框
51
图
人体工程学设计实例
11
4. H点人体模型：
◆ H点人体模型由背盘、臀盘、小腿杆及头
部探杆等组成，各部分的尺寸、质量及质 心位置均以人体测量资料为依据。
◆ 模型的背盘与臀盘交接处，即人体胯点的
位置上设有一对铰链副，铰链线的中点被 定义为H点。
12
4. H点人体模型：
躯干重块 臀部重块 大腿重块 小腿重块
头部探杆 靠背盘
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方向盘的布置
包括方向盘中心、倾斜角、直径
直径通常小于 450mm，倾角在20° 一30°范围内 ；
方向盘的中心位置确定 方法: 应在上臂的舒适 范围内 。 还应考虑：
方向盘与人体间的间距
方向盘对视野的影响,从 而改善上下车方便性。
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脚的操纵范围
舒适驾驶位置时H点的位置线（加速踏板）
加速踏板： 力量较小；行程较短； 频繁踩踏是疲劳的主要原 因。解决舒适位置
（4）模拟和模型试验法 ❖操作训练模拟器； ❖机械模型; ❖人体模板。
6
坐姿舒适性分析
坐姿研究装置
7
而汽车车身设计中应用人体工程学，则是 要以人(驾驶员、乘客)为中心，从人体的生理、 心理和人体的运动出发，研究车身设计(包括布 置和设备等)如何适应人的需要，创造一个舒适 的、操纵轻便的、可靠的、安全的、美观的驾 驶环境和乘坐环境。即设计一个最佳的人—车 一环境系统。
人机工程学及其在汽车设计中的应用
QICHE YUNYONG2009年·第8期·总第202期人机工程学概述定义人机工程学是运用生理学、心理学和医学等有关学科知识，研究组成人机系统的机器和人的相互关系，以提高整个系统工效的新兴边缘科学。
人机工程学研究在设计人机系统时如何考虑人的能力以及人与机器、作业和环境条件的限制，还研究人的训练、人机系统的设计和开发以及同人机系统有关的生物学或医学问题。
对于这些研究，北美称为人因工程学或人机工程学，俄罗斯称为工程心理学，欧洲、日本和其他国家称为工效学。
特点在认真研究人、机、环境等3个要素本身特性的基础上，不单纯着眼于个别要素的优良与否，而是将使用“物”的人和所设计的“物”以及人与“物”所共处的环境作为一个系统来研究。
在人机工程学中，将这个系统称为“人-机-环境”系统。
这个系统中，人、机、环境等3个要素之间相互作用、相互依存的关系决定着系统总体的性能。
主要研究内容机器系统中直接由人操作或使用的部件，应设计成便于操作者有效使用，以保证人机系统的工作效能达到最优；从保证人的安全、健康舒适和高工作效率出发，提出环境控制和安全保护装置的设计要求；人机系统总体设计最优化。
人机工程学在汽车设计中的应用在驾驶员-车辆-环境系统中，驾驶员是人机工程学研究的核心对象。
随着机动车用途的日益扩大、形态的日益多样化、功率和工作速度的不断增长、自动化程度的不断提高，以及道路和交通环境条件的日益复杂化，驾驶员的工作越来越繁重、复杂，因而对改善驾驶员劳动条件的要求越来越迫切，这就使得机动车辆设计和使用中人机工程学的重要性更为突出。
能否更多应用人机工程学，是汽车设计是否人性化的一个重要标志。
怎样在汽车设计中体现人性化呢？人与机器共同工作，人有人的特性，机器有机器的特性，要设计出能最大限度与人协调工作的机器，就要充分研究两者的特性，才能设计出良好的人机界面。
人机工程学在对人的特性进行详细研究的基础上，设计了一系列的设计准则，用来指导机器产品的设计，主要是人和机器之间的界面设计。
人机工程在汽车设计中的应用
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三、人机设计主要方法
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二、人机工程主要工作内容
6、上下车方便性：
上下车方便性是汽车人机设计中必须考虑的重要因素之一。整车的布置设计必须满足乘员上下车方便性 的要求。 通过对人体生理和汽车结构相互关系的研究，可以得到人体的上下车方便性的角度和相关尺寸范围，作 为设计校核参考的依据。
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二、人机工程主要工作内容
7、显示：
1、人体坐姿设计方法：
驾驶员坐姿通常由以下参数确定：
H30-1 ——R点到踵点垂直距离 L99-1——R点到踏点水平距离
A40-1
A40-1——座椅靠背角 A46-1——踝角
二、人机工程主要工作内容
9、空间：
位置/ 标识、 手部伸及、舒适
储物空间 乘坐空间
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二、人机工程主要工作内容
10、其他方面：
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目录
一、人机工程概述 二、人机工程主要工作内容 三、人机设计主要方法 四、人机工程在开发各阶段的验证方法
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三、人机设计主要方法
1、人体坐姿设计方法：
驾驶员坐姿设定是整车人机工程中非常重要一项内容。人在驾驶车辆的时候，驾驶员、座椅、踏板（油 门、制动、离合）、方向盘、换挡器等构成一个约束系统。在驾驶员坐姿设定过程中，不仅需要考虑乘 坐舒适性、还需要考虑操纵方便、轻巧，此外还需综合考虑视野、上下车方便性、空间、车型定位等。
机
车身总布置设计内容
（a）单根万向传动轴 （b）装有中间支承的双根万向传动轴 第4章 基于人机工程学的车身布置设计
在总布置草图上，动力总成的位置由曲轴中心线与发动机气缸体前端的交点K和曲轴中心 线的倾角（轿车一般为3°～4°）来确定，其中b代表 K点到地面的高度尺寸，标明发动机 高度位置，c代表K点到前轮中心线之间的距离，标明发动机的前后位置。
第4章 基于人机工程学的车身布置设计
4.2 车身总布置设计内容
（2）传动系的布置(对于FR布置形式)
第4章 基于人机工程学的车身布置设计
4.2 车身总布置设计内容
发动机前置前轮驱动轿车的燃油箱和备胎的几种布置方案
(a）燃油箱和备胎位 (b）燃油箱在后排座后面， (c）燃油箱在后桥前方， (d）燃油箱在后桥后方，
第4章 基于人机工程学的车身布置设计
4.2 车身总布置设计内容
4. 地板布置与轮罩形状
（1）地板布置
地板布置时，地板平面位置在保证必要的离地间隙的情况下应尽可能低，以降 低汽车质心，提高汽车高速行驶的稳定性。地板的高度取决于离地间隙、车架纵 梁或底架中梁和横梁（加强地板用）的截面高度。有车架时，必须计入大梁横截 面及其上平面与车身地板之间的距离。
第4章 基于人机工程学的车身布置设计
4.2 车身总布置设计内容
车身总布置之前，首先要确定车身三维坐标系。 车身坐标系中，X指汽车的前进方向，Y为左右方向，Z为上下方向，长宽高三个方向的 零平面选取原则是： 1）宽度方向的零平面OY：通过汽车纵向对称中心线的垂直平面，右侧为正，左侧为负。 2）长度方向的零平面OX：通过汽车前轮中心线，且与OY平面和OZ平面都垂直的平面。 3）高度方向的零平面OZ：与OX平面和OY平面都垂直的平面， OZ平面上方为正，下方 为负。
人机工程学汽车设计
座椅设计
座椅设计需考虑人体坐姿和受力分布， 通过人机工程学原理优化座椅形状、材 质和调节功能，提高乘坐舒适性。
人机工程学的重要性
提高安全性
01
通过优化人机界面，降低驾驶员操作失误和疲劳驾驶的风险，
提高道路交通安全。
提高舒适性
02
优化座椅和驾驶室环境，提高驾驶员和乘客的乘坐舒适感，增
强驾驶体验。
提高效率
特点
人机工程学强调人因工程和人机交互 的重要性，注重从人的生理、心理和 认知特点出发，实现人与机器的最佳 配合。
人机工程学在汽车设计中的应用
驾驶舱设计
显示与控制系统设计
人机工程学在汽车设计中广泛应用于 驾驶舱布局和操作界面优化，以提高 驾驶员的驾驶体验和安全性。
人机工程学在汽车显示与控制系统设 计中，注重信息的清晰度和可读性， 以及控制装置的易用性和可靠性。
解决方案
在某些情况下，安全气囊可能会误触发，给乘客带来不必 要的困扰。
通过优化安全气囊系统的传感器和算法，降低误触发的可 能性，提高乘客的安全性。
05 未来人机工程学汽车设计 的趋势
智能化人机交互
语音识别与控制
通过语音识别技术，实现 驾驶员对汽车的简单控制， 如导航、音乐播放等。
触控与手势控制
利用触摸屏和手势识别技 术，提供直观、自然的交 互方式，提高驾驶安全性。
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04 人机工程学在汽车设计中 的挑战与解决方案
驾驶员视野优化
视野盲区
在汽车设计中，驾驶员的视野盲区是一个常 见问题，可能导致驾驶安全风险。
解决方案
通过优化汽车A柱、后视镜等设计，减少驾 驶员视野盲区，提高驾驶安全性。
操作界面简化与人性化
第四章 人体工程学在车身设计中的应用
• 4．什么是驾驶员的手伸及界面？为什么要进行 驾驶室操作件（按钮及杆件）的布置合理性检 验？
• 5． 什么是眼椭圆？试说明相切于第95百分位眼 椭圆上、下方的切线的含义？
眼椭圆。
• 汽车车身设计中，常将几种 典型百分位的眼椭圆制成样 板，以便设计或校核用。眼 椭圆样板可根据表4-1~表4-3 中的数据，按下述步骤来制 作： • 1）参照图4-2先画出眼椭圆自 身坐标线X-X、Y-Y及Z-Z。 • 2）根据表4-1中H点水平调节 量的大小，从表中查出眼椭 圆中心在自身坐标系XYZ中 的位置数据X、Z、Y左眼、Y右 眼，从而确定了左右眼椭圆中 心的位置。
4-3 风窗玻璃刮扫面积及部位的校核
• 为保证雨雪天气有良好的视 野，汽车风窗玻璃挂扫系统 不仅应有足够的刮扫能力， 而且要有正确的刮扫部位和 合格的刮净率。刮扫面积足 够但部位过偏并不能认为合 格。校核刮扫面积和部位时 ，须以眼椭圆为基准。
• 校核时，先在车身侧视图与俯视图上画出第95百 分位的眼椭圆。再根据表4-5中的规定分别作眼椭 圆上下左右四个切平面。这。这四个切平面与风
• 3）为确定眼椭圆在车身俯视图上的位置，应对轿 车、货车或大客车分别定位，见图4-3. • 对轿车，方向盘中心线与眼椭圆样板的X-X轴之 间的距离为0.15（a-b），其中a，b的意义见图4-3. • 对于货车、大客车或轿车的变型车，如座椅为长 条椅，则定位方向与轿车的相同；如为单人椅或 挖斗型椅，则上述距离按下述确定。即将左右眼 椭圆中心连线的中点至于H点上，且保持X-X轴 与汽车纵向中心线相平行即可。
• 每档中根据使用车辆的男女驾驶员比例又分成三 种情况，即男女驾驶员比分别为90/10， 75/25， 50/50。这样共有21张表格可供查阅。本书摘录其 中三张表格供读者参考，见表4-8~4-10.
人机工程学在轿车车身安全性设计中的应用
人机工程学在轿车车身安全性设计中的应用摘要:从车身的主动与被动安全两个方面,分别概述了人机工程学在轿车车身结构、车灯、方向盘、座椅、视野和制动稳定性等方面的应用现状,总结了提高汽车正面、侧面、后面碰撞保护能力以及车顶耐撞强度的一些方法,介绍了世界各大著名汽车公司的最新相关产品。
最后,预测了应用人机工程学原理设计安全车身结构的发展趋势。
关键词:人机工程学;安全性;轿车车身结构;附件The man-machine engineering in theapplication of the safety design of car body Pick to: from the body of both active and passive safety, respectively, summarizes the ergonomics in the direction of car body structure, lights, disc, seat, vision, and the present situation of the application of braking stability, etc, are summarized to improve automobile front, side and back collision protection in some way and the intensity of the roof bruise, introduces the world famous automobile company's latest products. Finally, forecasts the application principle of man machine engineering design security the development trend of car body structure.Keywords: ergonomics; Security; The car body structure; The attachment引言人机工程学是第二次世界大战以后发展起来的一门交叉性、边缘性学科 ,主要研究人与机器相互关系的合理方案 ,即对人的知觉显示、操作控制、人机系统的设计及其布置、作业系统的组合等进行有效的研究 ,其目的在于获得最高效率及作业时感到安全和舒适[1 ]。
人机工程学在汽车设计中应用（精选五篇）
人机工程学在汽车设计中应用（精选五篇）第一篇：人机工程学在汽车设计中应用题目:人机工程学在汽车设计中的应用学生姓名：学生学号：专业名称：机械工程所属学院：机械工程2015年6月人机工程课程论文人机工程学在汽车设计中的应用摘要：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人机工程理论在汽车车身设计、汽车座椅设计、安全方面的设计中的应用。
关键字：人机工程学；汽车车身设计；汽车座椅设计；安全性设计Abstract：With the development of science and technology, ergonomics theory occupies more and more high status in the product design.As a car is closely related to human life, the application of ergonomics in automobile design is particularly important.Both for the center with the driver to take people as the center, should be maximally satisfy people’s needs.And all sorts of main and passive measures also make people safety and minimize harm in immediate danger, Anyhow, all sorts of designshould consider including the human factor, to ensure that the design principle is given priority to people and make the car perfectly serve the people.This article mainly expounds the concept and the theory of ergonomics in the automobile body design, automotive seat design, the application of the safety aspects of the design.Key word：ergonomics;automobile body design;automotive seat design;security design人机工程课程论文0.绪论人机工程学是工业工程研究的众多重要学科领域之一。
人体工程学在车身设计运用
窗立柱装饰设计
design of window-pillar decorate
玻璃粘贴式结构
设计专用装饰件将立柱三个面全部遮挡
仪表板设计
design of dash board
满足人机工程学要求 造型与功能高度统一 结构简单 工艺性好 表面软化
仪表板的空间位置
space place of dash board
根据G值查表
两手的操纵力
control force of both hands
操纵的范围
control range
两脚的操纵范围
人的视觉、视野和眼椭圆
seeing . Eyeshot and eye-ellipse of man
视觉、视野和视距范围
眼椭圆 －视野设计的基点
视觉、视野和视距范围
内饰设计 inside-decorate design
内饰材料的选择
内饰色彩的确定 内饰件结构设计
内饰材料的选择
select of inside-decorate material
Hale Waihona Puke 选择要求 阻燃、吸声、隔声、阻尼、隔震、轻质、无 气味、无污染、可加工性 分类 板材如纤维板等，适用于中低档客车 高分子聚合物利用模具成型的一些复杂形状 的装饰材料，可用于中高档客车 “软包”材料如毛纺织物，用于高档客车顶 部等不易被人触摸到的地方
侧视图 座椅调至最后位置—自靠背表面引垂直切线 得与座垫交点—水平向前量取100mm，得座 椅上的跨点（标准上R′点），过跨点作垂线 即为z－z线—垂直向上量取635mm，作水平 线x－x 俯视图 侧视图z－z的投影即y－y线—方向盘中心线 到客车中心线距离b—驾驶员座椅处车内肩部 宽度a—画出平行于客车中心线且距中心线 0.85b+0.075a的x－x线
人体工程学在汽车设计中的应用
人体工程学在汽车设计中的应用摘要：本文在汽车设计在进行分析之中，以人体工程学应用为主要方向。
在对人体工程学介绍基础上，对汽车设计中结合人体工程研究成果进行分析，包含驾驶员椭圆、H点人体模型、手伸和界面等。
针对汽车设计中人体工程学实际应用，从汽车室内设计、车门设计、视野校核等方面展开，希望具有借鉴性。
关键词：汽车设计；人体工程学；具体应用；车门设计；室内设计引言：汽车设计是否科学合理，对驾驶舒适性与行车安全性影响大，故而要提高汽车设计水平。
人体工程学在汽车设计中有效应用，有助于汽车各个方面契合人体需求，这样驾驶感受会更好，同时也能提升操纵性，故而要强化人体工程学在设计中应用研究。
一、汽车设计与人体工程学概述汽车设计出来是供人所使用的，故而设计中需要考虑人体的尺寸，以及兼顾人体在车内操作和活动需求，以确保能够契合驾驶各个方面需求，从根本上保障驾驶舒适和行车安全。
人体对汽车设计具有广泛影响，包含汽车尺寸和空间等，同时也对汽车内部装饰与相关设置提供依据。
只有充分掌握人体情况，做好相关研究基础上科学合理确定各个方面，才能降低汽车驾驶中人体被伤害的机率，驾驶员可在操作中更好进行活动，增强汽车驾驶的舒适性，同时有助于控制汽车设计成本。
汽车设计中人体工程学应用极为重要，通过采用人体模型的方式进行模拟试验，从而掌握所需要的信息和数据，在此基础上结合人体实际状况进行研究和设计，汽车车身、车门、内饰设计等将会取得良好的成效。
以车身设计为例，人体工程学在其中的应用，如果针对矮小者车身经常采用5%尺寸，平均身材则应用的是50%尺寸，比较高大人车身设计应用95%尺寸[1]。
一、相关研究成果（一）H点人体模型应用汽车设计中会使用人体模型，但是用途不一样，有些是用来进行振动试验的，有些则是用来进行撞击试验的。
这里针对汽车设计中人体模型应用围绕的是H点模型，集中在一定的部位，实际上就是躯干和大腿存在交点的部分，用专业术语来说就是胯点。
人体工程学在汽车设计中的应用
人体工程学在汽车设计中的应用摘要：近些年，随着我国经济的不断发展，人们的生活水平得到明显提高，汽车作为重要的交通工具，开始实现大规模的普及。
但是，随着人们消费观念的转变，对汽车的实用性能以及舒适程度提出了更高的要求。
所以，将人体工程学应用到汽车设计中，已经成为汽车行业的必然走势。
本文从实际出发，围绕人体工程学在汽车设计中的应用展开研究，列举了几项重要的设计成果，希望以此为汽车设计提供有意义的参考。
关键词：人体工程学；汽车设计；应用引言：在对汽车进行设计的整个过程中，会从多方面进行研究，其中一个方面是最为重要的，那就是人的因素。
近几年，随着人体工程学在汽车设计中的运用，以前的汽车设计模式只针对代步功能的研发，显然这种形式已经无法满足现代人们的要求，越来越多的汽车研发企业也开始意识到此问题，对汽车设计的重点进行转变，在汽车人体工程学方面进行科学的运用，以此提高人们驾车的舒适体验。
一、汽车设计中人体工程学概述（一）汽车设计中人体工程学的简介现代人体工程学，也叫人机工程学，通过运用多种生理学等科学，研究人体的身体特点、动作思维等活动规律，设计出仿生类的相应产品，以此实现优化产品配置的目标。
在汽车设计中，人体工程学主要针对“一机一环境”，通过科学配置，保障汽车在复杂的环境下，依然可以满足人们对实用、美观等方面的要求，同时，在环境发生变化时，也能保障人们能够适应汽车，我们可以把人和汽车看成一个整体，运用人体工程学，就是保障该整体能有更高的效率和使用时长。
在目前的汽车设计中，人体工程学的理念已经较为成熟，同时也形成了完整的设计标准，这样汽车设计者能有一个很好的参考，在加快了汽车设计工作效率的同时，还推进了汽车行业的整体发展。
（二）人体工程学在汽车设计中的重要性汽车行业的快速发展，给行业内部带来了更激烈的竞争，一些汽车生产企业为了彰显汽车的个性优势，达到吸引消费者的目的，便将设计重点放在人体工程学方面，这在很大程度上加快了人体工程学在汽车设计中的普及。
第4章 基于人机工程学的车身布置设计
第4章 基于人机工程学的车身布置设计
（2）D点 是坐姿状态下H点 装置臀部的最低点。 （3）K点 H点装置上大腿与 小腿的铰接点，即膝关节点。 （4）躯干线 H点装置上自H 点出发，平行于后背腰部区域 外表面，用于定义躯干角度的 直线。 （5）腿线 是连接腿部两端关 节的直线，包括大腿线和小腿 线。大腿线连接H点和K点， 小腿线连接K点和踝关节点。 （6）座垫线 H点装置上，自 H点出发，用于定义座垫角度 的直线。
第4章 基于人机工程学的车身布置设计 4.1 车身总布置要求
车身总布置设计是在整车总布置的基础上进行的。整车总布置包括：汽车的总体 定位、整车质量、轴荷分配范围、基本尺寸（长、宽、高、轴距、轮距等）、乘员 空间、行李箱容积、整车基本构造（两厢式还是三厢式、乘员数、座椅排数，以及 动力总成、传动系、制动系、转向系、前后桥、车轮轮廓尺寸等）、驱动方式和发 动机布置形式，以及结构强度、刚度和整车的性能要求等。
车内噪音不得 高于75dB
隔绝传入车内的 振动，防止车身
自身的振动
操纵稳定性
各种操纵杆件应易于分辨，防止误操作 仪表显示清晰、明显，布置合理，不反光，不刺眼 遮阳板与后视镜等附件应固定牢靠，调整方便 各类仪表、信号器及报警器等应集中布置，并有明显区别
汽汽车车车车身身结构结与构设与计设多计媒体教学系统
用这种方法可以测得人体各部位的尺寸，通 过数据处理，即可得到各个百分位数的标准 人体尺寸。
汽汽车车车车身身结构结与构设与计设多计媒体教学系统
第4章 基于人机工程学的车身布置设计
硬点和硬点尺寸：硬点尺寸是指连接硬点之间、控制车身外部轮廓和内 部空间以满足使用要求的空间尺寸。 轿车外部尺寸包括总长、总宽、总高、轴距、前后悬长、前后轮距接近 角、离去角和最小离地间隙等；内部尺寸包括车室内长、宽、高及发动 机舱和行李箱容积等。 外部尺寸与造型和空气动力性能密切相关，影响汽车的重量和轴荷分配 及整车性能等；而内部尺寸的确定应保证成员坐姿舒适性、操作性、安 全性和上下车的方便性等。
人机工程学在整车设计生产过程中的应用
人机工程学在整车设计生产过程中的应用摘要：现如今，人们对于汽车的造型以及内部的使用性能等提出了更高要求，汽车的整车设计其实是一门综合性的学科，不仅需要包含艺术设计以及人机工程学，同时还需要机械制造等不同领域内容。
其中，人机工程学在汽车整车设计生产过程中的应用相对比较重要，所以设计人员需要保证最终呈现出来的设计效果获得更多驾驶人员以及购买者的认可，也就是说，整车的设计工作需要以人为本开展，利用人机工程学的理论知识去提升设计工作效率以及汽车的安全使用性能。
关键词：整车设计：人机工程学；生产过程引言：汽车的出现主要是为了方便人们活动，所以汽车的整体造型和人们的需求存在紧密的关联性，特别是汽车内部空间，整体的舒适度直接影响了驾驶员的体验感和操作感。
因此，在汽车的整车的设计工作中，设计人员需要了解一些人机工程学知识，同时还要学会熟练运用。
因为有些汽车的造型非常独特，但对于部分驾驶员的身形而言可能会存在一些限制，所以在实际设计过程中，设计人员需要学会全方位的考虑，通过构建一个完美的驾驶空间，这样才能提高汽车的产品价值。
1、人机工程学在车身设计工作中的应用1.1汽车照明的人机工程学设计在汽车的外形设计工作中，汽车的照明十分重要，所以需要借助一些人机工程学知识去合理设计驾驶操控台，确保驾驶人员在行驶的过程中可以更快找到前后车灯开关键，同时还要保证车灯的亮度给人一种舒适感，这样做的目的是为了防止驾驶员在行车过程中出现眩晕的情况，同时也是为了保证会车驾驶员的视线。
具体而言，当驾驶员在驾驶汽车的过程中，他们需要环顾四周环境，比如路面的交通状况，确保自己视野保持清晰，然后在前后车灯的辅助下安全行驶。
法国某公司在前几年开发了一款前照灯系统，也就是说，汽车在行驶的过程中，前后车等可以给根据周围环境的变化自动调节光束，也就是实现了灯光强度以及大小和照射氛围的变化，从而实现汽车车灯的智能化调节。
1.2驾驶前后视野的人机工程设计在汽车的前中后这三个位置的支柱设计工作中，设计人员需要注重支柱的具体位置以及粗细情况等，这些和汽车驾驶员的视线存在密切关联，主要是根据驾驶员肉眼能够看到的范围来决定。
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• 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150º，
即能看见直视前视线一侧90º、另一 侧60º的区域。双眼视区为120º，两 单眼视区为180º
车身结构与设计
第4章 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。车速为40km/h时双眼
视区为100º，其中能确认的范围为15º以下；车速为 75km/h时降为65º，100km/h时为40º。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）。
车身结构与设计
视野及盲区
第4章 人体工程学在车身设计的应用
车身结构与设计
A柱盲区
第4章 人体工程学在车身设计的应用
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4章 人体工程学在车身设计的应用
车身结构与设计
第4章 人体工程学在车身设计的应用
• H点人体模型
• 汽车驾驶员眼椭圆 • 风窗玻璃挂扫面积及部位的校核
• 驾驶员的手伸界面
车身结构与设计
第4章 人体工程学在车身设计的应用
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。
第4章 人体工程学在车身设计的应用
车身结构与设计
第4章 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
车身结构与设计
第4章 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
车身 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、一手握住方向盘时另一 手所能伸及的最大空间界面。
• 手操纵件应布置在驾驶员手伸及范围以内
• 重要的指示器、信号显示装置应布置在驾驶员头部
无需转动便能直接观察到的视区内，以确保操作方
便和迅速认辨。国家标准化组织（ISO）轿车手操纵
件、指示器和信号显示装置的合理布置已做了规定。
车身结构与设计
第4章 人体工程学在车身设计的应用
• 谢谢！
第4章 人体工程学在车身设计的应用
人眼的视区 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 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 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。
车身结构与设计
第4章 人体工程学在车身设计的应用
• 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4章 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4章 人体工程学在车身设计的应用
车身结构与设计
第4章 人体工程学在车身设计的应用
车身结构与设计
第4章 人体工程学在车身设计的应用
SA E 眼椭圆的统计和缺陷 • • • • 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。
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4章 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
• （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4章 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
• 轿车手操纵件、指示器和信号显示装置的合理布置
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4章 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
• （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。
车身结构与设计
第4章 人体工程学在车身设计的应用
车身结构与设计
第4章 人体工程学在车身设计的应用
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4章 人体工程学在车身设计的应用
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坐椅靠背角β 9.0º ~33.0º 最后H点至踵点的垂直距离Hz 130~520mm H点的水平调节范围ΔHx 至少为130mm 方向盘直径D 330-600mm 方向盘倾斜角α 10.0º ~70.0º 方向盘中心至踵点水平距离Wx 660~152mm 方向盘中心至踵点垂直距离Wz 530~838mm
车身结构与设计
4-1 H点人体模型
第4章 人体工程学在车身设计的应用
H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H点。
车身结构与设计
4-2 眼椭圆
第4章 人体工程学在车身设计的应用
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
车身结构与设计
车身结构与设计
第4章 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
• 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,α，β，γ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
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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, 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)。