汽车座椅的人机工程学分析

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基于人机工程学的汽车座椅设计研究

基于人机工程学的汽车座椅设计研究

基于人机工程学的汽车座椅设计研究近年来,随着汽车行业的不断发展,人们对汽车舒适性和安全性的需求也日益增加。

汽车座椅作为汽车内部的重要组成部分,其设计对驾驶员和乘客的舒适性和安全性起着至关重要的作用。

基于人机工程学的汽车座椅设计研究成为了诸多汽车制造商和研发部门关注的焦点之一。

人机工程学是一门研究人和机器之间的适配性问题的综合学科。

在汽车座椅设计领域,人机工程学的原理被广泛应用于提高汽车座椅的人体工程学设计,以实现更好的舒适性、安全性和驾驶体验。

本文将从人机工程学的角度出发,探讨汽车座椅设计的相关研究内容和应用方法。

一、人机工程学在汽车座椅设计中的重要性人机工程学可以帮助设计师更好地理解人体的生理特征和人体工程学原理,从而针对不同用户群体的需求,设计出更符合人体工程学的座椅结构。

考虑到人体脊柱的生理曲线和各个关节的活动范围,设计出符合人体曲线和姿势变化的座椅结构,以减少长时间驾驶对脊柱和关节的不适,并提高驾驶员的舒适性。

人机工程学还可以通过对驾驶员和乘客的行为习惯和姿势进行分析,指导汽车座椅的功能和调节模式的设计。

通过实际驾驶行为的数据采集,了解驾驶员在驾驶过程中的身体姿势和活动习惯,从而设计出更符合实际使用需求的座椅调节功能和调节方式,提高座椅的人性化和便利性。

人机工程学的原理在汽车座椅设计中具有重要的指导意义,可以帮助设计师更全面地考虑人体工程学的因素,从而设计出更适合人体特征和行为习惯的汽车座椅,提高座椅的舒适性和实用性。

在汽车座椅设计领域,基于人机工程学的研究内容涉及到人体工程学原理、人体姿势分析、座椅功能设计等多个方面。

下面将从这几个方面对基于人机工程学的汽车座椅设计研究内容进行详细介绍。

1. 人体工程学原理的研究人体工程学原理是人机工程学的基础理论之一,也是汽车座椅设计中不可忽视的部分。

在汽车座椅设计中,人体工程学原理的研究涉及到人体结构、生理特征和运动机能等多个方面,包括人体曲线、关节活动范围、肌肉疲劳特性等。

基于人机工程学的汽车座椅设计研究

基于人机工程学的汽车座椅设计研究

基于人机工程学的汽车座椅设计研究【摘要】本文探讨了基于人机工程学的汽车座椅设计研究。

在介绍了研究背景和研究目的。

正文部分分析了人机工程学在汽车座椅设计中的应用,以及人体工程学在汽车座椅设计中的重要性。

同时讨论了汽车座椅设计中的关键因素和现有问题,并提出了改进建议。

结论部分强调了基于人机工程学的汽车座椅设计的重要性,并探讨了未来发展方向。

本文旨在引起人们对汽车座椅设计的重视,以提高驾驶者的舒适感和安全性。

通过结合人机工程学原理,可以为汽车座椅设计带来更好的体验和效果。

【关键词】人机工程学、汽车座椅设计、人体工程学、关键因素、问题、建议、重要性、发展方向、总结。

1. 引言1.1 研究背景汽车座椅作为汽车的重要部件之一,在人类日常生活中扮演着至关重要的角色。

随着汽车行业的快速发展和人们对驾驶舒适性的不断追求,汽车座椅的设计变得越来越重要。

目前市场上的许多汽车座椅设计并没有充分考虑到人体工程学的原理,导致了许多用户在长时间驾驶过程中出现腰痛、脊柱不适等问题。

基于人机工程学的汽车座椅设计变得尤为重要。

人机工程学是一门研究人与工作环境之间相互适应关系的学科,其原理在汽车座椅设计中的应用,可以有效提高驾驶员和乘客的舒适性,减少驾驶过程中的疲劳感和身体不适症状。

通过深入研究人体工程学在汽车座椅设计中的重要性和关键因素,可以为汽车制造商提供更科学、更人性化的座椅设计方案,促进汽车产业的发展和用户体验的提升。

1.2 研究目的研究目的是为了探讨基于人机工程学的汽车座椅设计在提高驾驶员和乘客的舒适性、安全性和健康性方面的重要性,分析人体工程学在汽车座椅设计中的具体应用及其对座椅设计的影响。

通过研究不同人群的体型、姿势和习惯对座椅设计的影响,进一步优化汽车座椅的设计,提高座椅的适用性和舒适性。

本研究旨在深入了解现有汽车座椅设计存在的问题,并提出相应的改进建议,为汽车座椅设计提供更科学、更人性化的方向。

通过本研究,可以为汽车制造商和设计师提供宝贵的参考,推动汽车座椅设计领域的发展和进步,更好地满足消费者的需求和期待,提升汽车产品的竞争力和市场占有率。

汽车座椅的人体工程学设计与优化

汽车座椅的人体工程学设计与优化

汽车座椅的人体工程学设计与优化汽车座椅作为车内最常接触到的部分之一,对于驾驶者和乘客的舒适、安全和健康起着至关重要的作用。

因此,人体工程学设计和优化成为了汽车座椅领域的重要研究方向。

本文将探讨汽车座椅的人体工程学设计原则和优化方法,并介绍一些常见的创新设计。

一、人体工程学设计原则1. 合适的支撑和稳定性汽车座椅应当提供足够的支撑,使乘坐者的脊柱保持自然曲线。

座椅背部和座垫的设计应当符合人体工学,提供适当的稳定性,减少疲劳和不适感。

2. 舒适的坐姿汽车座椅的设计应当使乘坐者能够维持舒适的坐姿,既能保证正常的驾驶操作,又能减少对身体的不适压力。

座椅的高度、倾斜角度和腿部支撑等设计应当综合考虑。

3. 良好的通风和通气性汽车座椅的材料和结构应当有助于通风和通气,避免乘坐者长时间的潮湿和闷热感。

透气性好的材料和设计对于减少细菌滋生和空气污染也具有积极的作用。

二、人体工程学设计的优化方法1. 三维人体扫描技术通过使用三维人体扫描技术,可以获取乘坐者的身体尺寸和体形数据,从而为汽车座椅的设计提供准确的人体工程学依据。

这项技术可以有效地提高座椅的贴合性和舒适性。

2. 动力学仿真分析利用仿真软件对汽车座椅进行动力学仿真分析,可以评估不同设计方案在事故碰撞或颠簸道路等情况下的性能表现。

这不仅有助于提高座椅的安全性,还能优化座椅的减震和缓冲设计。

3. 人机工效学评价通过进行人机工效学评价,可以考察乘坐者在座椅上的舒适度、操作便利性以及疲劳程度等因素。

这些评价结果能够为汽车座椅的设计提供科学依据,优化座椅的人体工程学性能。

三、创新设计实例1. 可调节座椅可调节座椅设计是汽车座椅人体工程学的核心原则之一。

除了高度和角度的调节外,一些高级汽车座椅还配备了电动调节、记忆功能和按摩功能等。

这些设计使得座椅能够适应不同体型和偏好,提供个性化的座椅舒适度。

2. 气动座椅气动座椅通过在座椅内部设置气囊,通过气囊的充气和放气操作,以达到调节座椅形状和支撑度的目的。

汽车座椅人体工程学设计研究

汽车座椅人体工程学设计研究

汽车座椅人体工程学设计研究汽车座椅在现代社会中扮演着重要的角色,作为人们长时间坐在车内的主要支撑,合理的人体工程学设计对乘客的舒适性和健康至关重要。

本文将探讨汽车座椅人体工程学设计的研究和应用。

1. 背部支撑汽车座椅的背部支撑是保证乘客舒适性和健康的核心。

合理的背部支撑可以维持乘客脊柱的正常弯曲,并减少背部疲劳和不适。

现代汽车座椅设计通常采用腰椎支撑和背部曲线调节功能,使乘客能够根据个人需求来调整座椅的背部支撑。

2. 座垫设计除了背部支撑外,座垫的设计也是汽车座椅人体工程学考量的重要部分。

合理的座垫设计可以支撑乘客的臀部和大腿,减轻长时间坐车造成的压力和不适感。

座垫通常采用合适的填充物和弹簧系统,以提供舒适性和支撑性,并减少乘客对震动和颠簸的感知。

3. 身体姿势在设计汽车座椅时,考虑乘客的身体姿势是至关重要的。

合理的身体姿势可以减少颈椎、腰椎和骨盆的压力,降低患病的风险。

因此,汽车座椅的设计应尽量使乘客保持自然和舒适的姿势。

4. 材料选择座椅的材料选择也是汽车座椅人体工程学设计的重要方面之一。

座椅的材料应具有适当的柔软度和透气性,以提供舒适性和降低患病的风险。

同时,材料应考虑耐用性和易清洁性,以确保座椅的长期使用效果。

5. 安全性除了舒适性和健康性,汽车座椅的设计还必须考虑乘客的安全。

座椅的固定系统和安全带扣具等关键部分需要经过仔细设计和测试,以确保在紧急制动或碰撞时能够提供有效的保护。

综上所述,汽车座椅的人体工程学设计是保证乘客舒适性、健康性和安全性的重要因素。

通过合理的背部支撑、座垫设计、身体姿势、材料选择和安全性考量,可以提高汽车座椅的使用体验,减少乘客的不适感和患病风险。

未来,随着技术的进步和研究的深入,我们对汽车座椅人体工程学设计的理解将进一步提升,为乘客提供更好的座椅体验。

人机工程在汽车座椅设计上的应用

人机工程在汽车座椅设计上的应用

人机工程在汽车座椅设计上的应用人机工程学(Ergonomics)是研究人与机器、设备和环境之间的适配问题的学科。

在汽车座椅设计中,人机工程学起着非常重要的作用,其目的是为了提高乘坐舒适度、安全性和健康性。

以下是人机工程学在汽车座椅设计上的应用。

首先,人机工程学在汽车座椅设计中考虑了人的生理特征和人体工程学原理,使座椅能够适应不同人群的需求。

座椅的尺寸、形状和曲线是根据人体的解剖学特征来设计的,以提供最佳的支撑和舒适性。

例如,座椅的宽度和深度要能够适应不同体型的人,而座椅的曲线和支撑点要能够提供腰部和脊椎的适当支持。

其次,人机工程学在汽车座椅设计中考虑了人的活动特征,使座椅能够满足乘客在驾驶过程中的各种姿势和动作。

例如,座椅的靠背角度应能够调整,以适应乘客坐直和偏斜的需求。

座椅的头枕和扶手也需要能够调整,以提供乘客在长时间驾驶中的头部和手臂的支撑。

此外,人机工程学在汽车座椅设计中考虑了人的感官特征,使座椅具有良好的触感和舒适度。

座椅的材料选择和质地要能够适应不同季节的温度和湿度变化。

座椅的填充物和弹簧系统要能够提供适当的支撑和缓冲,以减少乘车震动和疲劳感。

另外,人机工程学在汽车座椅设计中考虑了人的行为特征,使座椅能够提供良好的控制和操纵性。

座椅的操作按钮和拉手应布置在方便乘客操作的位置,以减少不必要的身体扭动和移动。

另外,座椅还可以配备一些人机交互技术,如触摸屏、语音识别和身体感应系统,以提供更加智能化的控制体验。

最后,人机工程学在汽车座椅设计中考虑了人的心理特征,使座椅能够提供愉悦的驾驶体验。

座椅的颜色、外观和氛围可以根据乘客的喜好和情感需求来设计,以增强驾驶者的情绪和注意力。

此外,座椅还可以配备一些娱乐和舒适性功能,如按摩系统和通风系统,以提供更加轻松和惬意的驾驶环境。

综上所述,人机工程学在汽车座椅设计上的应用非常广泛。

通过对人的生理特征、活动特征、感官特征、行为特征和心理特征的考虑,可以设计出更加适用、舒适和人性化的汽车座椅,提供更好的乘坐体验和驾驶安全性。

基于人机工程学的汽车座椅设计研究

基于人机工程学的汽车座椅设计研究

基于人机工程学的汽车座椅设计研究
人机工程学是研究人类与机器之间相互作用的一门学科,旨在设计和创建能够符合人类需求和能力的产品和系统。

在汽车座椅设计方面,人机工程学的理念可以帮助设计师创建符合驾驶员和乘客需求的舒适和安全的座椅。

人机工程学可以帮助设计师确定座椅的人体工程学要求。

驾驶员和乘客的身体尺寸和比例不同,因此座椅应该根据不同类型的用户来设计。

通过进行人体测量和人体工程学分析,可以确定座椅的高度、宽度、深度和曲线形状,以确保座椅能够适应不同用户的身体。

人机工程学可以帮助设计师确定座椅的支撑和调整功能。

座椅的支撑结构和调整装置应该能够提供足够的支撑力和调整范围,以适应用户的不同姿势和活动需求。

座椅的背部应该具备足够的支撑力,以保护驾驶员和乘客的脊椎健康。

座椅的头枕和腰靠也应该能够根据用户的需要进行高低和角度调节。

人机工程学可以帮助设计师确定座椅的材料和细节设计。

座椅的材料选择应该具备足够的舒适性、耐用性和易清洁性。

座椅的细节设计,如缝线位置和垫料厚度,也应该考虑用户的舒适感和座椅的使用寿命。

人机工程学还可以帮助设计师进行座椅的人体工程学测试和评估。

通过使用人体模型和压力传感器等工具,可以模拟座椅在不同条件下对用户的支撑力和压力分布。

根据测试结果,设计师可以调整座椅的设计和调整,以提供更好的舒适性和支撑性。

基于人机工程学的汽车座椅设计研究可以帮助设计师创建符合驾驶员和乘客需求的舒适和安全的座椅。

通过考虑人体工程学要求、支撑和调整功能、材料和细节设计以及人体工程学测试和评估,设计师可以优化座椅的设计,提高驾驶员和乘客的舒适性和健康性。

汽车座椅的人体工程学设计

汽车座椅的人体工程学设计

汽车座椅的人体工程学设计在汽车的众多部件中,座椅或许是我们在驾驶和乘坐过程中接触最频繁、时间最长的部分。

一个设计合理的汽车座椅,不仅能提供舒适的驾乘体验,还能在一定程度上保障我们的行车安全。

而这一切,都离不开人体工程学的精妙应用。

人体工程学,简单来说,就是研究人在工作和生活中的各种身体活动与环境、工具等之间的关系,以达到高效、舒适和安全的目的。

在汽车座椅的设计中,人体工程学的考量主要集中在以下几个方面。

首先是座椅的形状和尺寸。

座椅的形状要贴合人体的自然曲线,特别是背部和臀部的曲线。

这样可以提供良好的支撑,减少身体的压力集中点,避免长时间驾乘导致的疲劳和不适。

座椅的宽度和深度也需要合适,过宽或过深可能会让身体难以找到稳定的支撑点,过窄或过浅则会让人感到局促和压抑。

对于驾驶员座椅来说,还要考虑到操作踏板和方向盘的便利性,确保座椅的位置调整能够满足不同身材驾驶员的需求。

座椅的材质也是影响舒适性的重要因素。

常见的座椅材质包括织物、皮革和人造革等。

织物座椅透气性较好,但在清洁和保养方面可能相对麻烦;皮革座椅质感较好,易于清洁,但透气性可能稍逊一筹;人造革座椅则在价格和性能上取得了一定的平衡。

除了表面材质,座椅内部的填充材料也至关重要。

优质的填充材料能够提供适当的弹性和支撑力,如记忆棉、海绵等。

这些材料能够根据人体的压力分布进行调整,从而减轻身体的负担。

调节功能是汽车座椅人体工程学设计的关键之一。

现在的汽车座椅通常具备多向调节功能,包括座椅的前后、上下、靠背的角度以及头枕的高度和角度等。

这样可以让驾乘人员根据自己的身体尺寸和驾驶习惯找到最舒适的坐姿。

例如,座椅的前后调节可以确保驾驶员的腿部能够自然伸展,轻松操作踏板;上下调节可以让驾驶员的视线保持在最佳水平;靠背的角度调节能够提供合适的腰部支撑,减轻腰部的疲劳;头枕的调节则可以保护颈部,减少在碰撞时受伤的风险。

腰部支撑是汽车座椅设计中一个不可忽视的细节。

由于长时间的驾驶或乘坐,腰部往往承受着较大的压力。

基于人机工程学的汽车座椅设计研究

基于人机工程学的汽车座椅设计研究

基于人机工程学的汽车座椅设计研究汽车座椅是汽车内部重要的组成部分,它不仅是提供乘客舒适性的重要设施,更是保障乘客安全的重要工具。

在汽车设计中,人机工程学起着至关重要的作用,它可以帮助设计师更好地理解用户的需求,并将这些需求转化为实际的产品设计。

本文将围绕基于人机工程学的汽车座椅设计展开研究,探讨其在汽车座椅设计中的应用和意义。

一、人机工程学在汽车座椅设计中的应用1.1 人体工程学的原理人体工程学是研究人体和工作环境之间的关系,以确保产品设计符合人体特征和需求。

在汽车座椅设计中,人体工程学原理帮助设计师分析人体的生理和心理特征,包括人体的尺寸、姿势、运动特征等,以便更好地设计符合人体工程学原理的汽车座椅。

1.2 座椅设计的人体测量数据通过人体测量数据,设计师可以了解不同人群的坐姿、身体尺寸等特征,从而为汽车座椅的设计提供准确的数据支持。

这种数据包括身高、坐高、背长、体重等参数,设计师可以根据这些数据更好地设计符合不同人群需求的汽车座椅。

1.3 动态人机工程学评估在汽车座椅设计中,动态人机工程学评估帮助设计师了解人体在坐姿状态下的动作、姿势变化等情况,以便更好地设计适应这些动作的座椅。

乘客在长途旅行时的坐姿变化,需要设计出符合人体工程学的座椅,使乘客在不同坐姿下都能获得舒适的体验。

2.1 提高乘坐舒适性基于人机工程学的汽车座椅设计可以提高乘坐的舒适性,使乘客在长时间的行驶中也能感到舒适和放松。

符合人体工程学原理的座椅设计可以减少身体的疲劳和不适感,使驾驶过程更加愉悦。

2.2 提高安全性人机工程学原理帮助设计师更好地理解人体的姿势、动作特征,从而设计出更加符合乘客需要的座椅。

这种设计可以提高座椅的支撑性和固定性,使乘客在行驶过程中更加稳定,减少受伤的可能性。

2.3 个性化设计3.1 挑战基于人机工程学的汽车座椅设计需要考虑众多的因素,包括人体的尺寸特征、坐姿状态、动态变化等,这需要设计师具备深厚的人机工程学知识和经验。

人机工程案例分析3篇

人机工程案例分析3篇

人机工程案例分析3篇案例一:人机工程在汽车设计中的应用人机工程(Human Factors Engineering)是一门研究人类与机器系统之间交互关系的学科,它旨在通过改进人机接口设计,提高人类在操作、控制和使用机器系统时的效率、安全性和舒适性。

在汽车设计中,人机工程的应用至关重要,本文将通过分析三个案例,探讨人机工程在汽车设计中的具体应用。

案例一:汽车座椅设计汽车座椅是人机接触最密切的部分之一,其设计直接影响驾驶员和乘客的舒适性和安全性。

在人机工程的指导下,汽车座椅的设计应考虑以下几个方面:1. 人体工学:座椅的形状、尺寸和角度应符合人体工学原理,以确保驾驶员和乘客的身体得到良好的支撑和舒适性。

2. 调节性能:座椅应具备多种调节功能,以适应不同驾驶员和乘客的身体特征和喜好。

例如,座椅的高度、倾斜角度、靠背角度和腰部支撑的调节。

3. 材料选择:座椅的材料应具备舒适性、透气性和耐久性。

同时,要避免使用过于滑腻或粗糙的材料,以防止驾驶员和乘客在行驶过程中滑动或受伤。

4. 安全性:座椅的设计应考虑到碰撞时的保护性能,如头枕的高度和角度、座椅背部的支撑性能等。

案例二:汽车仪表盘设计汽车仪表盘是驾驶员获取车辆信息的主要途径,其设计直接影响驾驶员对车辆状态的感知和操作的便利性。

在人机工程的指导下,汽车仪表盘的设计应考虑以下几个方面:1. 信息呈现:仪表盘上的信息应清晰、易读,以便驾驶员在行驶过程中快速获取所需信息。

例如,速度表、转速表、油量表等的位置、大小和颜色应符合驾驶员的视觉习惯。

2. 操作便利性:仪表盘上的控制按钮和开关应布局合理,易于驾驶员操作。

例如,音响控制、空调控制等功能的按钮应根据使用频率和操作顺序进行布置。

3. 反馈机制:仪表盘上的指示灯和警示器应具备明确的反馈机制,以便驾驶员在车辆故障或异常情况下及时采取相应措施。

4. 夜间可视性:仪表盘的设计应考虑到夜间行驶时的可视性,如采用背光设计、调节亮度等。

基于人机工程学的汽车座椅设计研究

基于人机工程学的汽车座椅设计研究

基于人机工程学的汽车座椅设计研究
人机工程学是研究人与机器在世界上发展的一种工程学科,它关注的是人们在使用机
器时的互动和适应性。

在汽车工业中,人机工程学可以应用于汽车座椅设计,以提高驾驶
员和乘客的舒适度和安全性。

汽车座椅作为人机界面的重要组成部分,其设计需要考虑人体工程学原理和驾驶员的
需求。

座椅设计应该符合人体的自然曲线,以提供最佳的支撑和舒适度,减少坐骨神经受压。

座椅的材料选择也很重要,以确保座椅的透气性和柔软性,减少对人体的不适。

除了舒适性,座椅设计还应考虑驾驶员的安全性。

汽车座椅应提供足够的支撑,以减
少在车辆冲击时造成的伤害。

为了保护驾驶员和乘客,座椅应该具备合适的头枕和安全带,以最大限度地减少颈部和脊椎的损伤。

人机工程学也可以应用于座椅的调节和操作。

座椅应该具备易于调整和操作的功能,
以适应不同身高和体型的驾驶员。

调节功能应该易于操作,而不会分散驾驶员的注意力。

座椅的按钮和控制器应设计合理,以便驾驶员能够方便地找到和使用。

人机工程学还可以应用于汽车座椅的交互设计。

座椅上的控制器和显示器应放在方便
驾驶员操作的位置,以便驾驶员在驾驶时可以方便地操作。

座椅的交互设计应该简单直接,以减少驾驶员的认知负荷。

基于人机工程学的汽车座椅设计应该注重舒适性、安全性、调节和操作功能以及交互
设计。

通过合理的座椅设计,可以提高驾驶员和乘客的驾驶体验和汽车出行的安全性,更
好地满足用户的需求。

汽车座椅的人机工程学分析

汽车座椅的人机工程学分析

汽车中的座椅是影响驾驶和乘坐舒适程度的重要设施,而驾驶员的座椅就更为重要。

舒适而操纵便利的驾驶座椅,可以削减驾驶员乏累程度,降低故障的发生率[1]。

汽车驾驶员座椅设计优劣和否干脆关系到驾驶质量。

本文以人因分析为手段,以设计出公道的驾驶座椅来满足驾驶员人体平安、舒适为设计目标,得到结论:驾驶座椅平安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、微天气的反应等两大方面。

并从主动平安性设计、被动平安性设计两个方面详尽分析了驾驶座椅平安性设计的思路。

1. 人—座椅系统平安性设计中人的因素分析任何系统事实上都是人机系统,人机系统包括人、机、环境三个方面[2]。

明显驾驶员-座椅也属于人机系统探讨的范畴。

人机系统的平安模式多以人的行为为主体,即以人为本。

对人机系统的探讨始于其次次世界大战。

在设计和运用高度困难的军事装备中,人们逐步熟悉到必需把人和机器作为一个整体,在系统设计中必需考虑人的因素。

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心,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,才会削减腰椎的负荷以及腰背部肌肉的负荷,防止驾驶乏累发生。

(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。

①座垫上的体压分布依据人体组织的解剖学特性可知,坐骨结节处是人体最能耐受压力的部位,适合于承重,而大腿下靠近表面处因有下肢主动脉分布,故不宜承受重压。

据此座垫上的压力应依据臀部不同部位承受不同压力的原则来分布,即在坐骨处压力最大,向四周慢慢削减,自大腿部位时压力降至最低值,这是座垫设计的压力分布不匀整原则。

图1为坐姿时座垫上的体压分布[4]。

图 1坐姿时座垫上的体压分布②靠背上的体压分布靠背上的体压分布也以不匀整分布,压力相对集中在肩胛骨和腰椎两个部位。

汽车座椅设计的人体工程学

汽车座椅设计的人体工程学

汽车座椅设计的人体工程学人体工程学是一门关于人体与工作环境相互作用的科学,它旨在优化人体的使用和适应性。

在汽车设计领域,人体工程学的应用尤为重要,因为舒适的座椅设计可以提供更好的驾驶体验,同时还能减少身体不适和疲劳感。

这篇文章将介绍汽车座椅设计中的人体工程学原则,以及如何改善座椅的舒适性和人体支持性。

一、人体工程学原则在座椅设计中的应用在汽车座椅设计中,人体工程学原则的应用可以提高驾驶员和乘客的舒适度和安全性。

以下是一些常见的人体工程学原则在座椅设计中的应用:1. 身体支撑:座椅应该能够提供良好的身体支撑,以减少身体的压力和疲劳。

座椅背部应具有适当的曲线,以支撑脊柱的自然曲线。

座椅还应该提供足够的支持,以稳定骨盆和上半身。

2. 舒适度:座椅的舒适度对于长时间的驾驶至关重要。

座椅应该有足够的坐垫厚度和软硬适中的填充物,以减少压力点和不适感。

座椅表面的材质也应该具有透气性和耐磨性,以提供更好的舒适度和持久性。

3. 人体尺寸适配:座椅的尺寸应该能够适应不同驾驶员和乘客的尺寸。

座椅高度、倾斜角度和头枕高度等都应该可调节,以适应不同身高和体形的人群。

此外,座椅的宽度和腿部支撑的位置也需要考虑到人体尺寸的差异。

4. 控制和操作便利性:座椅上的控制和操作器件应该易于使用和调整。

驾驶员应该能够轻松调整座椅的位置、倾斜角度和支撑部位,以满足个人的需求和偏好。

二、改善汽车座椅设计的舒适性和人体支持性的措施为了进一步改善汽车座椅设计的舒适性和人体支持性,以下是一些措施可以采取:1. 使用高品质的填充物和材料:选择适当的填充物和座椅表面材料可以提供更好的舒适性和支撑性。

高品质的填充物应该具有较好的弹性和耐久性,座椅表面材料应该舒适、耐磨且易于清洁。

2. 加入座椅按摩和加热功能:一些高端汽车座椅具有按摩和加热功能,可以进一步提高座椅的舒适度和人体支持性。

按摩功能可以缓解肌肉疲劳,加热功能可提供舒适的温暖感。

3. 座椅通风系统:一些汽车座椅设计还加入了通风系统,以增加通风效果,减少座椅表面的潮湿感和不适感。

《人机工程学》-座椅人机分析与设计

《人机工程学》-座椅人机分析与设计
人机座椅分析实例
“超舒适座椅”有如下主要特征: 超舒适座椅”有如下主要特征:
2
•座椅倾斜结构(照片①)。根据人体工学调试最佳角度,座椅可以完全放平 座椅倾斜结构(照片①)。根据人体工学调试最佳角度, 座椅倾斜结构 根据人体工学调试最佳角度 舒适躺倒。 舒适躺倒。 •“抑制摆动头枕”(照片②,从头部后方、后脑勺下方、头部左右侧对近似 “抑制摆动头枕” 照片② 从头部后方、后脑勺下方、 球状的头部进行三点支撑,抑制行驶中因为汽车晃动导致的头部上下左右摇摆, 球状的头部进行三点支撑,抑制行驶中因为汽车晃动导致的头部上下左右摇摆, 从而减轻颈部肌肉的负担。 从而减轻颈部肌肉的负担。 •椅面角度调节系统(照片③,可以将椅面向前上方抬起,在增大座椅靠背倾 椅面角度调节系统( 椅面角度调节系统 照片③ 可以将椅面向前上方抬起, 斜角度,减轻颈周和下半身负担的同时,可以抑制臀部的滑动。 斜角度,减轻颈周和下半身负担的同时,可以抑制臀部的滑动。 •粗横棱纹织物脚垫(足拖)(照片④,座椅表面向前上方抬起时,膝部内侧 粗横棱纹织物脚垫( )(照片 粗横棱纹织物脚垫 足拖)(照片④ 座椅表面向前上方抬起时, 就会受到挤压。把脚放在这个脚垫上能够减轻膝部内侧受到的挤压。 就会受到挤压。把脚放在这个脚垫上能够减轻膝部内侧受到的挤压。 •座椅两侧设置有可以调整角度的扶手(照片⑤)。减轻了臂部和肩部的肌肉 座椅两侧设置有可以调整角度的扶手( 座椅两侧设置有可以调整角度的扶手 照片⑤)。减轻了臂部和肩部的肌肉 负担。 负担。 •按摩、通风、加热等功能作为选装配置,可以同时在座椅中实现。 按摩、 按摩 通风、加热等功能作为选装配置,可以同时在座椅中实现。 基于人机工程学,结合以上配置,为乘员提供了“头等舱般的舒适心情” 基于人机工程学,结合以上配置,为乘员提供了“头等舱般的舒适心情”。

汽车座椅与内饰设计的人机工程学考虑

汽车座椅与内饰设计的人机工程学考虑

汽车座椅与内饰设计的人机工程学考虑人机工程学是一门研究人类与机器之间交互关系的学科,其在汽车座椅与内饰设计方面扮演着重要的角色。

座椅和内饰设计的舒适性和人体工程学原则的应用不仅能提高驾驶员和乘客的舒适度,还能有效提升汽车的安全性和可用性。

本文将探讨汽车座椅与内饰设计中的人机工程学考虑。

一、人体工程学和驾驶员舒适性设计人体工程学是根据人体结构和功能的特点,为设计和组织生产规程等提供科学依据的一门科学。

在汽车座椅设计中,人体工程学的原则被广泛应用于驾驶员舒适性的设计。

1. 座椅形状和曲线设计汽车座椅的形状和曲线设计应该符合人体工程学原则,使其能够提供舒适的坐姿支持。

座椅背部和腰部的曲线应与驾驶员的脊柱曲线相匹配,以提供良好的腰部支撑和减少背部疲劳。

此外,座椅座垫的形状和角度也应适应不同人体尺寸的需求,以确保正确的坐姿和压力分布。

2. 座椅材质和通风设计座椅材质对于驾驶员的舒适度至关重要。

人机工程学原则指出,座椅材质应有适宜的柔软度和透气性,以减少驾驶员的背部压力和出汗不透气等问题。

高质量的座椅面料和材料还可以提供额外的吸湿性和保暖性,从而增加长时间驾驶的舒适感。

二、人体工程学和乘客舒适性设计在汽车内饰设计中,人体工程学原则同样适用于乘客舒适性的设计。

1. 空间布局和储物设计车内空间的合理布局对乘客的舒适度至关重要。

座位之间和座位与门板之间的距离应能够容纳不同身材乘客的需求,以确保他们能够舒适地进出和调整座椅姿势。

此外,合理设计的储物空间也可以帮助乘客更好地储存和访问他们的个人物品。

2. 控制装置和仪表板设计汽车内部的控制装置和仪表板的设计应符合人体工程学原则,以方便乘客的操作和使用。

按钮、开关和旋钮应易于触摸和触发,以减少乘客在操纵这些装置时的注意力分散。

此外,仪表板上的显示器和指示灯也应易于阅读和理解,以确保乘客能够准确获得所需的信息。

三、人体工程学和安全性设计在汽车座椅与内饰设计中,人体工程学原则对于提高汽车的安全性起着重要的作用。

汽车座椅舒适性与人机工程研究

汽车座椅舒适性与人机工程研究

汽车座椅舒适性与人机工程研究汽车座椅舒适性与人机工程研究随着汽车产业的不断发展,汽车座椅的舒适性越来越受到消费者的关注。

汽车座椅的舒适性不仅关系到乘坐者的体验,也直接影响到驾驶员的安全性和驾驶质量。

因此,汽车座椅舒适性的研究和优化具有重要的意义。

汽车座椅的舒适性与人机工程学密切相关。

人机工程学是一门研究人类与机器之间相互作用的学科,它将人的生理、心理和行为特征与机器的设计和使用相结合,以达到最佳的人机交互效果。

在汽车座椅的设计中,人机工程学的原理应该得到充分的应用。

首先,汽车座椅的舒适性与人体工学有关。

人体工学是一门研究人体结构、功能和行为特征,以及人体与周围环境之间相互作用的学科。

在汽车座椅设计中,应该考虑到人体工学的原理,如人体各部位的尺寸、角度、曲率等,以确保座椅与乘坐者的身体能够完美贴合,减少身体疲劳和不适感。

其次,汽车座椅的舒适性与材料选择有关。

座椅材料应该具有一定的柔软性和弹性,以适应乘坐者身体的变化和姿势的调整。

同时,座椅材料应该具有一定的透气性和吸湿性,以保持乘坐者的舒适感。

再次,汽车座椅的舒适性与座椅结构有关。

座椅结构应该考虑到人体工学原理,如座椅高度、角度、支撑点等。

同时,座椅结构应该具有一定的调节功能,以满足不同乘坐者的需求。

最后,汽车座椅的舒适性还与驾驶员的安全性和驾驶质量有关。

舒适的座椅可以减少驾驶员的疲劳感和不适感,从而提高驾驶员的警觉性和反应速度,提高驾驶质量。

同时,舒适的座椅还可以减少驾驶员在长时间驾驶中出现腰痛、颈痛等问题,从而提高驾驶员的健康水平。

综上所述,汽车座椅舒适性与人机工程学密切相关。

在汽车座椅设计中,应该充分考虑到人体工学、材料选择、座椅结构等因素,并将人机工程学原理应用到设计中,以达到最佳的舒适性和安全性。

随着科技不断发展,相信未来汽车座椅舒适性将会得到更加深入和全面的研究和优化。

汽车座椅人机工程学分析

汽车座椅人机工程学分析

目录一、车型选定:吉利帝豪 (3)二、绪论: (3)三、基础理论: (5)1、手伸及界面: (5)2、H点布置设计: (7)3、H点装置及其上的关键点 (9)4、硬点: (9)5、腿部空间: (11)6、汽车座椅人机工程学分析——人体坐姿生理特性分析 (12)7、人体坐姿功能尺寸 (14)8、汽车座椅设计的基本依据 (14)四、Ug建模: (16)五、结论: (17)六、参考文献: (17)一、车型选定:吉利帝豪帝豪EC718长4635mm、宽1789mm、高1470mm,轴距2650mm。

二、绪论:随着时代的进步,人们对于交通工具的要求不断提高。

对于常用交通工具----汽车,有更高的性能要求,也有更高的舒适性要求。

这就促进了汽车座椅设计方面突破和发展。

1984年瑞典整形外科医生阿盖布罗姆(Bengt Akerblom)所著的《站与坐的姿势》,书中详细介绍了人体不同姿势对肌肉和关节疲劳的影响,1954年他完成了著名的阿盖布罗姆座椅靠背曲线。

1968年国际人机工程学会在瑞典召开以座椅设计为主题的研讨会。

工效学原理或是人因工程学原理应用到座椅设计。

而今座椅设计更为科学化:这将意味着座椅设计时将考虑更多的因素,产品也将更加合理。

人机工程学在座椅设计时的运用将更加广泛,更加深入。

现代汽车已经不是一个单纯的运载工具,它已经是“人、汽车与环境”的组合体。

座椅作为汽车使用者的直接支承装置,在车厢部件中具有非同小可的重要性。

汽车座椅的主要功能是为驾驶者提供便于操纵、舒适、安全和不易疲劳的驾驶座位。

座椅造型的基本要点:(1)适应腰曲弧线(2)靠背必须具有正确的支撑点(3)正确分布体压三、基础理论:基于人机工程和统计学,设计达到要求舒适性、操作性,并且适用于大部分人群的车座。

基于统计的学国内平均人体尺寸尺寸名称尺寸数值尺寸名称尺寸数值男女男女身长1688 1586 肩窄宽426 392 眼高1585 1480 臀宽334 395 肩高1421 1320 下肢前伸长1016 977 坐姿身高897 849 大腿长422 409 坐姿眼高794 743 小腿长401 369 肘到坐平距离245 239 足高71 66上肢前伸长731 689 膝臀间距551 525 大臂长269 261 大腿平长433 432 小臂长247 226 膝上到足底距离515 480手长193 179 膝弯到足底距离406 383 前伸长731 6891、手伸及界面:指驾驶员以正常姿势入座、身系安全带、右脚踩在加速踏板上、一手握住转向盘时另一手所能伸及的最大空间廓面。

座椅的人机工程学分析

座椅的人机工程学分析

产 生 27 的 压 力 18
10
正常的坐姿 双腿交叉时
kg
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 座面上的距离 cm
办 公 配座 合椅 尺与 寸工 作 台
参考文献
[1]程瑞香.室内与家具设计人体工程学[M].北京: 化学工业出版社, 2008.
[2] 丁玉兰,郭钢,赵江洪. 人机工程学[M]. 北京: 北京理工大学出版社 ,2003.
[3] 裴继刚.人设计艺术中的人体工程学定位[J].包装工程,2004(3):8791.
[4] 史喜珍.人体工程学在工业产品设计中的应用[J].机械工程与自动化 ,2004(1):23-26.
[5] 李强,肖杨.浅谈人体工程学在现代设计中的应用[J]. 科技创新导报 ,2010(28):236
谢谢观看!
3、工作座椅可调节部分的结构构造,必须易于调节,必须保证 在椅子使用过程中不会改变已调节好的位置并不得松动
4、工作座椅各零部件的外露部分不得有易伤人的尖角锐边,各 部结构不得存在可能造成挤压,剪钳伤人的部位。
工作椅的设计要点
5、无论操作者坐在座椅前部,中部还是往后靠,工作座椅坐面 和腰靠结构均应使其感到安全,舒适。
腰靠
腰靠是在第 4-5 腰椎之间的高度上,腰靠是由人体脊柱腰椎 部分构成的生理曲线即腰曲组成的,也是与坐姿舒适性直接相 关的曲线。正常的腰弧曲线是微微前凸的,办公座椅如果无腰 靠或者腰靠不明显将会使正常的腰椎呈后凸形状,导致腰椎变 形。而腰靠过分突出也会使腰椎明显前凸,时间长了也会发生 腰椎变形。所以,腰椎后凸和过分前凸都是非正常状态,合理 的腰靠应该是使腰弧曲线处于正常的生理曲线,这样可以降低 椎间盘压力,减轻肌肉负荷。因此,腰靠的设计成为办公座椅 设计的必要组成部分。

汽车座椅的人机工程

汽车座椅的人机工程

意大利智高豪华汽车座椅
现在人越来越重视安全,所以在汽 车座椅的设计和研究上,很多公司 都下足了工夫。最近有个公司设计 出WIL概念座椅。示意图如下:
• “WIL”就是英文“Whiplash Injury Lessening”的缩 写,即“甩鞭式损伤减轻”之意,这是一个医学 术语。据专家介绍,在交通事故所引发的人身伤 害中,有七成都包含有颈椎损伤。特别是常发生 的追尾撞击事故就是造成颈椎伤害的主要元凶之 一,当一辆汽车遭到行驶在后面的另一辆车撞击 时,人体上半身的激烈运动会对相对脆弱的颈部 造成严重扭伤,即医学上所称的“甩鞭式损伤” (“Whiplash Injury”),这种损伤会引起颈椎功 能混乱,产生剧烈的颈部和头部疼痛,而且往往 成为慢性疾病,给人们带来生理上和心理上的痛 苦
可翻折的座椅向来是两厢车型的亮点countryman也不例外在后排座椅放倒后可以形成不小的载货空间而且地板下还有一个不小的储物格只不过由于后排只
汽车座椅的人机工程
成员:汪栋 钟磊 郭明鑫
人机工程特点
• 人机工程学的显著特点是,在认真研究人、 机、环境三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、环境三个 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。本学科的人机系统设计理 论,就是科学地利用三个要素间的有机联系 来寻求系统的最佳参数。
这是微型车中的代表车型。在微型车中像奥 拓这样外观设计可爱,配置不错,安全系数 高的不多。
• 座椅看上去很精致,而且舒 适性和包裹性都不错
空间方面,新奥拓2360mm的轴距在微型车里还算占点优势, 前排头部跟横向空间都表现的非常完美,但前排腿部空间因 为方向盘无法调节而变得不可能适合所有人,后排腿部空间 和头部空间非常局促,超过175mm的高个青年还是尽量不要 坐在后座。储物空间的设计也比较合理,中控台上的两个大 储物格方便放置手机和过路 卡等;手套箱则中规中矩, 不算太大,勉强能放下3瓶 水,前排中控台两杯架,后 排门板上还设置有两个杯架; 前排门板比较窄,仅能放些 小型杂物;后备箱空间平整, 但受限于车身大小还是避免 不了尺寸小,只有在后排座 椅整体放倒后才会略微宽裕些。

汽车座椅的人机工程学原理

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。

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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。

舒适而操纵方便的驾驶座椅,可以减少驾驶员疲惫程度,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,以设计出公道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、微天气的反应等两大方面。

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,人们逐步熟悉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心,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,防止驾驶疲惫发生。

(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。

①座垫上的体压分布根据人体组织的解剖学特性可知,坐骨结节处是人体最能耐受压力的部位,适合于承重,而大腿下靠近表面处因有下肢主动脉分布,故不宜承受重压。

据此座垫上的压力应按照臀部不同部位承受不同压力的原则来分布,即在坐骨处压力最大,向四周逐渐减少,自大腿部位时压力降至最低值,这是座垫设计的压力分布不均匀原则。

图1为坐姿时座垫上的体压分布[4]。

图 1坐姿时座垫上的体压分布②靠背上的体压分布靠背上的体压分布也以不均匀分布,压力相对集中在肩胛骨和腰椎两个部位。

从这两个部位向外,压力应逐步降低。

1.2 人体对车内振动、微天气的反应(1)人体对振动的反应驾驶员坐在行使中的汽车上所承受的振动属于全身振动的范畴。

有关研究表明,人体最敏感的频率范围为纵向振动4~8Hz,横向振动1~2Hz。

当外界振动接近器官的共振频率时,即产生共振,振幅迅速增大,此时引起器官的生理反应最大。

外界振动传进人体时所引起的增大或减弱效应与身体在振动系统中的姿势有关,一般来说,坐姿工作时,由于人腿的减振作用大大降低,抗振性要比站姿工作时差,特别是脊柱和胃部受到振动的损害,因此坐姿作业者轻易产生脊柱损伤和胃病这两种职业病。

振动对驾驶员操纵的影响主要表现为视觉作业效率的下降和操纵动作正确性变差。

当振动频率低于2Hz时,由于眼肌的调节补偿作用,使视网膜上的映像相对稳定,因此对视觉的干扰作用不大,但当振动频率大于4Hz时,视觉作业效率将受到严重的影响,振动频率为10~30Hz时,对视觉的干扰最大,振动频率为50Hz、加速度为2m/s2时,视觉下降约50%。

振动对操纵动作正确性的影响,主要是由于振动降低了手(或脚)的稳定性,从而使操纵动作的正确性变差,而且振幅越大,影响越大。

另外人体在振动环境中会加速疲惫过程。

当振动环境中的振动特性处于人体神经系统的敏感区域时,这种刺激频繁传进大脑皮质,引起大脑皮质细胞兴奋。

当达到一定限度时,皮质细胞的工作强度将减弱,人就会感到疲惫,工作效率明显下降。

(2)微天气研究表明[5],驾驶员在驾驶状态下的舒适温度为18℃~23℃,舒适湿度为40%~60%,代谢量为1.0~2.0met。

座椅对人体热环境的主要影响因素有:座椅表面的温度和湿度。

座椅表面的温湿度特性将影响人体背部、臀部、下体等部位的散热性能及皮肤的呼吸功能,当其温湿度特性与人体生理性能不适应时将引起人体局部不快感,从而加速人体疲惫的形成。

2. 驾驶座椅安全性设计基于以上分析,以人体舒适性、安全性为目标进行驾驶座椅安全性设计。

2.1 主动安全性主动安全性是指汽车驾驶座椅防止事故的能力。

汽车驾驶座椅的主动安全性设计主要从减轻驾驶员的疲惫进手进行分析设计,以满足主动安全性要求。

如前论述,主动安全性主要考虑公道的座椅尺寸设计、座垫上公道的体压分布、靠背上公道的体压分布等为驾驶员提供一个舒适的作业环境,减轻驾驶员的疲惫,从而保证驾驶座椅主动安全性的设计要求。

(1)座椅尺寸设计驾驶座椅尺寸结构设计的研究把留意力集中在人体生理结构特点对驾驶舒适程度的影响上,寻求最佳的座椅结构型式、尺寸、轮廓外形及材料选择。

座椅尺寸设计[4][6]主要参数包括:椅面高度、宽度、深度、椅面倾角;靠背的高度、宽度和倾角。

座椅尺寸设计涉及主要参数如图2中所示。

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 座椅尺寸设计主要参数椅面高度A:椅面高度定义为椅眼前缘至驾驶员踵点的垂直间隔。

在设计时主要考虑到两点:椅面过高会使大腿肌肉受压,椅面过低就会增加背部肌肉负荷。

驾驶座椅的椅面高度应低些。

椅面宽度B:在空间答应的条件下,以宽为好。

但对于汽车驾驶座椅来讲,驾驶员坐姿单一,不涉及变换姿势,通常设计应以满足最宽人体需要为准。

椅面深度C:指椅眼前缘至靠背前面水平间隔。

其尺寸应满足:腰部得到靠背的支承;椅眼前缘与小腿之间留有适当间隔,以保证大腿肌肉不受挤压,腿弯部分不受阻碍。

靠背高度D及宽度:靠背的高度和宽度与坐姿肩高和肩宽有关,对于汽车驾驶座椅靠背的高度应采取高靠背,最好加靠枕。

靠背倾角α:靠背倾角是指靠背与椅面水平方向的夹角。

椅面倾角β:指椅面与水平之间的夹角。

主要考虑到为了防止人体臀部向前滑动而是椅眼前缘向后倾。

此角不易过大,否则会增加大腿下平面与座垫前缘的压力,从而减少双脚着地的负荷,阻碍血液循环,引起身心疲惫。

通过以上座椅尺寸参数的确定,以保证驾驶员人体脊柱曲线更接近于正常生理脊柱曲线。

舒适坐姿的各关节的角度应该满足图3中所示的要求角度[7]。

图3舒适坐姿的关节角度(2)座椅结构设计为了保证座垫上公道的体压分布,座垫应坚实平坦。

太软的椅子轻易令使用者曲起身子,全身肌肉和骨骼受力不均,从而导致腰酸背痛的现象的产生。

研究表明[4]:过于松软的椅面,使臀部与大腿的肌肉受压面积增大,不仅增加了躯干的不稳定性,而且不易改变坐姿,轻易差生疲惫。

依据靠背上体压分布不均匀原则,在座椅靠背设计时应保证有靠背两点支承即就是人体背部和腰部的公道支承。

汽车座椅设计时应提供外形和位置适宜的两点支承,第一支承部位位于人体第5~6胸椎之间的高度上,作为肩靠;第二支承设置在腰曲部位,作为腰靠。

肩靠能减轻颈曲变形,腰靠能保证乘坐姿势下的近似于正常的腰弧曲线。

(3)座椅材料选择座椅材料的选择主要考虑到以下两个方面:振动舒适性以及座椅对人体热环境的主要影响。

座椅材料是座椅的主要减振元件,要想使座椅获得较低的振动传递率,使座椅有较高的振动舒适性,必须采用合适的座垫和靠背减振材料。

根据驾驶室的微天气环境,调整座椅表面的温湿度特性,可以适当调节人体代谢,达到减轻疲惫的目的。

如进步座椅材料的呼吸能力,增加材料的透气性,在不同的季节条件、温湿环境下使用不同的座椅面料,以及在中高档汽车中采用主动透风式座椅,消除驾驶员在座垫表面和背部表面所产生的热量,使人体与座椅接触区保持适宜的温湿度等措施均能改善座椅表面的温湿度特性,减轻驾驶疲惫。

2.2座椅振动舒适性设计座椅材料是座椅的主要减振元件,那么在座椅振动舒适性设计时首先要考虑的就是从座椅材料的选择上下功夫来保证座椅振动舒适性。

座椅的结构外形也不同程度的影响其振动舒适性。

由于椎间盘有较大的压缩潜力和很好的弹性,所以脊柱具有忍受较强的纵向振动的能力。

在横向上,脊柱只有前纵韧带分别附在腰间盘的前缘和后缘并起一定的作用。

因此,人体脊柱忍受横向力的能力很低。

在设计座椅时必须使其具有抵抗横向振动的能力。

座椅靠背后倾斜使腰部背部得到依靠,加之靠背衬垫的适度柔软性,致使摩擦力增大,可缓冲横向振动对人体的冲击,同时靠背两侧稍隆起、椅面的外形(如图2)两边向上隆起,也能减轻人体的横向移动趋势,使人感觉乘坐舒适。

2.3 座椅空间位置设计座椅空间位置设计就是为了达到操纵舒适性的目标,而进行驾驶座椅空间位置设计以确保驾驶员有良好的视野,同时对汽车转向盘、脚踏板等操纵部件有恰当的操纵要求间隔,以达到操纵舒适性的终极目的。

图4列出了驾驶作业空间设计的主要指标。

图4驾驶作业空间设计的主要指标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主要考虑部件之一。

考虑进步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进到这个空间;(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。

目前采取的主要安全措施:进步座椅骨架强度,达到汽车驾驶座椅强度的要求值;设置座椅安全带,使在紧急制动或正面撞车时不致将驾驶员碰伤;达到一定的阻燃要求,坐垫和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、操纵舒适性和安全性的必要手段。

目前,固然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。

(end)。

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