人机工程学在轿车车身安全性设计中的应用

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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。

人机工程学在汽车设计中的应用

人机工程学在汽车设计中的应用近年来，汽车设计越来越注重人机工程学的应用，因为人是汽车驾驶者的主要组成部分。

而人机工程学是一门关于人机交互的科学，它的应用可以让汽车更加符合人类的使用习惯和心理需求。

本文将讨论人机工程学在汽车设计中的应用。

一、座位设计座位是汽车中最接近人体的部件之一，因此座位设计对于提高汽车乘坐舒适度非常重要。

人机工程学专家研究发现，座位设计需要考虑到身体的支持和减压，颈部和腰部的支撑以及舒适度等因素。

针对这些需求，现代汽车座椅是由一系列名为“智能位”的部件组成的。

它们被设计为可以调节角度、位置和硬度等参数，以适应不同驾驶人员的身体形态和习惯。

通过这些设计，座椅不仅可以提供足够的支持和舒适度，而且还可以减少长途驾驶者的疲劳程度。

二、方向盘设计方向盘是汽车驾驶者手部接触最频繁的部位之一，因此方向盘的设计对于提高驾驶者的操控性非常重要。

人机工程学专家的研究发现，方向盘的直径和厚度应该与驾驶者的手部大小和力量相匹配。

同时，方向盘的表面应该具有足够的摩擦力，以保证驾驶者可以牢固地掌握方向盘。

为此，现代汽车方向盘的设计采用了多种材质和形状。

例如，一些高档车型采用了真皮和木材等材质，以增强手感和美感。

而一些经济车型则采用了橡胶和硅胶等材质，以提高摩擦力和减少手部疲劳。

三、控制台和娱乐设备设计控制台和娱乐设备是汽车中驾驶者接触最频繁的电子设备之一。

它们的设计应该符合人类的使用习惯和心理需求。

据人机工程学专家的研究，控制台和娱乐设备的操作应该简单、直观和易于理解。

为此，现代汽车控制台和娱乐设备采用了大尺寸、高分辨率的触摸屏设计，以便驾驶者可以轻松地控制车辆的各项功能。

在操作流程方面，控制台和娱乐设备的设计应该是线性的，以便驾驶者可以一目了然地找到目标功能。

此外，在语音交互等方面的应用也越来越广泛。

四、其他人机工程学设计除了上述部分，人机工程学在汽车设计中的应用还包括：1.可见性设计：例如，汽车A柱的设计应该尽可能小，以增强驾驶者的前方视野。

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
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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
47
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。

人机工程学在汽车设计中的应用

人机工程学在汽车设计中的应用工业工程, 是对人员、物料、设备、能源和信息所组成的集成系统进行设计、改善和设置的一门学科. 它综合运用数学、物理学和社会科学方面的专门知识和技术, 以及工程分析和设计的原理与方法, 对该系统所取得的成果进行确定、预测和评价。

工业工程的研究目标就是使生产系统投入的要素得到有效利用，降低成本、保证质量和安全、提高生产率、获得最佳效益。

人机工程学是工业工程研究的众多重要领域之一。

人机工程学概念所谓人机工程学，是把人的因素作为产品设计的重要参数，从而为产品设计提供一种新的理论依据和方法，人机工程学研究的中心问题就是优化人机关系。

在汽车设计中人机工程学称为车辆人机工程学，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。

车辆人机工程学应用人体测量学、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、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时的相互关系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、活动范围、动作速度、动作频率等人体机能特征参数，分析人的视觉、听觉、触觉等感觉器官的机能特性。

自从德国人卡尔·本茨在1885年发明的三轮汽车开始，汽车已有百年历史。

在这上百年时间里，汽车可谓进行了一番翻天覆地的变化，各大汽车厂商陆续建立，展开了激烈的竞争。

现在汽车早已走进普通人家中，并成为人们出行必不可少的工具时，人机工程逐渐被重视，并广泛被应用到了汽车设计之中。

无论是以驾驶员为中心还是以乘坐人员为中心，都最大限度地满足人们，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以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。

随着人机工程学的不断发展，人机工程学所涉及的研究和应用领域不断扩大，从事本学科研究的专家所涉及的专业和学科也愈来愈广泛，解刨学、生理学、工业卫生学、工业与工程设计、工作研究、建筑于照明工程、管理工程等多个方面都被包括其中，由此可见人们越来越重视人机工程学的发展。

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 ]。

人体工程学在车辆设计中的应用

人体工程学在车辆设计中的应用人体工程学是一门关于人类身体与机器人设备、工作环境、产品设计等相互关系的学科。

它研究如何使人在使用机器人设备或工作环境中更加舒适、高效和安全。

在现代汽车设计中，人体工程学起着重要的作用。

通过合理运用人体工程学原理，车辆制造商可以提高驾乘者的舒适度、安全性和操作便利性。

本文将深入探讨人体工程学在车辆设计中的应用。

人体工程学应用于汽车座椅设计。

座椅是驾乘者与汽车之间直接接触的部分，其设计质量直接影响驾乘者的舒适度。

人体工程学研究驾驶员和乘客的身体尺寸、姿势和运动，以确定最佳的座椅设计。

例如，调整座椅的高度、倾斜角度、腿部支撑等，以确保驾驶员的腰部和膝盖不会过度疲劳。

人体工程学还研究座椅材料和填充物的选择，以提供足够的支撑和舒适性。

人体工程学在汽车控制面板和操纵杆设计中起着重要的作用。

车辆的控制面板和操纵杆设计直接影响驾驶员对汽车的操控能力。

人体工程学研究驾驶员的视线和手部运动，以确定控制面板和操纵杆的最佳位置和形状。

例如，人体工程学可以帮助确定方向盘、刹车和油门踏板的位置和尺寸，以确保驾驶员能够轻松操作，减少驾驶疲劳和失误。

人体工程学在汽车安全设备设计中也发挥着重要的作用。

汽车安全系统的设计目标是最大程度地减少事故的发生，并保护驾驶员和乘客的生命安全。

人体工程学研究驾驶员和乘客在事故中的受伤方式，以确定最佳的安全系统设计。

例如，研究表明，保持驾驶员和乘客的正常坐姿有助于减少事故时颈椎和脊椎的伤害。

基于这一发现，车辆制造商可以采用人体工程学原理设计出更加合适的头枕和安全带系统，以保护驾乘者的颈部和背部。

人体工程学在车辆外观设计中也扮演着重要的角色。

车辆外观设计决定了车辆的形象和品牌识别度。

人体工程学研究驾驶员和乘客对汽车外观的审美感知和兴趣点，以确定最佳的外观设计。

例如，人体工程学可以帮助确定车身线条的流畅度和曲线的平滑度，以提高车辆外观的吸引力和流线型性能。

总结起来，人体工程学在车辆设计中发挥着重要的作用。

人体工程学在汽车车身设计中的应用

人体工程学在汽车车身设计中的应用人体工程学在汽车车身设计中的应用李润立车辆三班、2011322062014摘要: 对人体尺寸,人体舒适驾驶姿势与布置,驾驶员眼椭圆及其在车身总布置设计中的应用进行详细介绍和分析,并对轿车进行了内部布置设计。

关键词: 人体工程学; H 点; 眼椭圆; A 类汽车0 引言人体工程学是20 世纪70 年代初迅速发展起来的一门新兴学科,它从人的生理和心理出发,研究人-机- 环境相互关系和相互作用的规律,并使人—机系统工作效能达到最佳。

在汽车车身设计中应用人体工程学,就是以人(驾驶员、乘客) 为中心,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、可靠的驾驶环境和乘坐环境,即设计一个最佳的人—车—环境系统。

1 人体尺寸人体尺寸决定了人体所占据的几何空间大小和人体的活动范围,是确定车身室内有效空间和进行内饰布置的主要依据。

汽车车身设计主要是以人为中心进行的,但是在实际设计过程中,为了避免身体伤害,灵活调整驾驶员驾驶姿势,节约设计经费与时间,工程上引进了更加直观的人体模型代替真人进行汽车车身设计。

1. 1 百分位百分位表示人体的某项基础数据对于使用对象中有百分之几的人可适用,它是人体工程学中一条基本的设计原则。

百分位最简单分为三档,即第5 百分位、第50 百分位、第95 百分位。

有时,由于地域辽阔、自然环境复杂、人体差异较大等原因,百分位的档数需要适当增多。

车身设计中一般采用5 %、50 %和95 %三种百分位的人体尺寸,分别代表矮小身材、平均身材和高大身材的人体尺寸。

1. 2 我国人体尺寸1989 年7 月1 日我国正式实施了国家标准《中国成年人人体尺寸》,分7档公布数据,即第1 、第5 、第10 、第50 、第90 、第95 、第99 百分位,以方便使用。

但此标准无关节之间的尺寸,对车身内部布置的使用意义不大,1993 年11 月我国标准化与信息分类编码研究所提供了人体模板和人体尺寸,为车身内部布置提供了中国人体数据依据,表1 便是根据此数据计算出的中国人人体关节数据,供车身CAD 设计使用。

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。

人机工程学在车身设计中的应用

第四章人机工程学在车身设计中旳应用§4-1 概述人机工程学是近40年来发展旳一门新兴学科, 在车身设计中得到了大量旳应用。

一、人机工程旳概念研究对象: 人—机—环境系统旳整体状态和过程。

任务：使机器旳设计和环境条件旳设计适应于人, 以保证人旳操作简便省力、迅速精确、安全舒适, 充足发挥人、机效能, 使整个系统获得最佳经济效益和社会效益。

研究范围:①人旳生理、心理特性和能力极限——能承受旳极限；②人机功能旳合理分派——充足发挥各自专长；③人机互相作用及人机界面设计；互相作用——运用信息显示屏和控制器实现人—机间信息互换旳过程；人机界面——使显示屏与人旳感觉器官旳特性相匹配, 使控制器与人旳效应器官相匹配, 以保证人、机之间旳信息互换迅速、精确。

④研究环境及其改善——温度、湿度、照明、噪声、振动、尘埃、有害气体等对人旳作业活动和健康旳影响。

以及控制、改善不良环境旳措施和手段；⑤研究作业及其改善——人从事体力和脑力作业时生理、心理变化, 由此确定作业时旳合理负荷及耗能量、合理旳作业和休息制度、合理旳操作措施→↓疲劳, 保障健康, ↑作业效率；⑥研究人旳可靠性与安全——工程系统日益复杂和精密, 操作人员面对大量旳显示屏、控制器, 轻易出现人为差错而导致事故发生。

→研究人旳可靠性及影响原因, 寻求减少人为差错, 防止事故发生旳途径和措施。

二、人机工程学与车身设计旳关系1.人机工程学旳研究目旳——要处理旳问题①怎样减少汽车旳多种物理性能对人生理、心理所产生旳影响；②怎样减少驾驶操作旳失误而导致旳事故。

2.在汽车工程中旳应用——对既有条件下驾驶汽车和乘坐汽车在生理、心理及社会等各方面进行大量记录与调查, 引入生理学、医学、心理学、人体解剖学、运动生物学、人体测量学、工程学、机械学、环境科学、信息工程、系统工程等学科旳观点和措施, 开展全面研究和分析→改善汽车旳多种性能。

目旳：为汽车设计、改善提供多种调查、改善、试验与分析成果, 使汽车更好地、尽善尽美地为人服务。

汽车设计中的人机工程学原理

汽车设计中的人机工程学原理人机工程学是一门研究人类与机器交互的科学，也被广泛应用于汽车设计领域。

在汽车设计中，人机工程学原理有助于提升汽车的人性化、便利性和舒适性。

本文将探讨汽车设计中应用的人机工程学原理，并分析其对汽车设计的影响。

一、人体工学设计原则人体工学设计原则是人机工程学的核心原理之一，旨在确保汽车内部的布局、控制和操作与人的身体特征和功能相匹配。

比如，汽车座椅的设计应考虑人体工程学，确保舒适度和支持度，减少驾驶员在长时间驾驶时的疲劳感。

此外，车门、按钮、调节杆等控制组件的位置和形状也需要符合人体工学原则，以方便驾驶员和乘客的实际操控。

二、可用性设计原则可用性是指汽车的设计是否易于操作和理解，符合用户的认知和期望。

人机工程学原理可以帮助设计师进行用户界面设计，以确保操作面板的布局和标识符合人类相关的认知规律。

例如，汽车仪表盘的设计应该清晰直观，信息显示简明，驾驶员能够迅速获取所需信息，避免分散注意力。

此外，人工智能辅助系统、语音识别和手势控制等技术的应用，也是提升汽车可用性的重要手段。

三、驾驶员注意力与认知负荷管理原则驾驶员注意力与认知负荷管理原则是人机工程学在汽车设计中的重要应用。

合理的汽车设计应将驾驶员的注意力集中在驾驶任务上，减少分散驾驶员注意力的因素。

例如，尽可能减少驾驶过程中需要进行频繁操作的控制件数量，避免通过复杂的操作流程完成简单的操作。

此外，智能驾驶、自动辅助系统等新技术的引入，也有助于降低驾驶员的认知负荷，提升驾驶安全性。

四、人机界面交互设计原则人机界面交互设计原则旨在确保用户与汽车的交互过程简单、高效、直观。

例如，触摸屏和旋钮控制的设计应该符合人的触觉感知和手指灵活性，使用界面的布局应简明易懂，标识符和按钮大小合适，以便用户能够轻松操作。

五、可访问性设计原则可访问性设计原则是人机工程学原理中的一个重要方面，强调汽车应该适应各类用户的需求，包括身体障碍、运动能力受限、视觉或听觉障碍等。

人机工程学在汽车制造中的应用

人机工程学在汽车制造中的应用随着科技的不断发展，新兴技术在各行各业得到了越来越广泛的应用。

其中，人机工程学是一门涉及人体工程、生物力学、运动学、认知心理学等多个领域的综合学科。

在汽车制造领域，人机工程学发挥着非常重要的作用。

本文将介绍人机工程学在汽车制造中的应用。

第一部分：人机工程学在汽车设计中的应用人机工程学在汽车设计中的应用非常广泛。

在汽车设计时，需要考虑到驾驶员的身体特征、生理和心理特征等因素。

比如，汽车操控系统的设计，需要考虑驾驶员的人体工学特征，包括驾驶员的身高、体重、臂长、腿长等因素。

要保证驾驶员在驾驶时能够舒适地操作汽车，并且掌握好车辆的各项参数。

另外，在汽车驾驶员舱内，还需要考虑到驾驶员的心理特征。

比如，对汽车仪表盘的设计，不仅要实现直观简洁，更要让驾驶员能够轻松获取所需的信息，进而提高驾驶员驾驶的安全性和舒适度。

除了外部的驾驶员舱设计之外，车辆内饰的设计也需要考虑到人机工程学。

例如，车座的设计应该能够提供疲劳减轻的作用，特别是长途驾驶时。

这就需要我们对人体工程学的认识，重新构思座椅的材料和外形，使其更符合人体工学原理。

此外，还需要考虑车辆内部空调和音响等舒适性设备。

这些设备的设计需要考虑到驾驶员的感知能力、听力范围等因素，从而提高驾驶员的驾驶舒适性。

第二部分：人机工程学在汽车制造中的应用在汽车制造的流程中，人机工程学也有很多的应用。

一般来说，汽车制造的流程和人体的各项运动有很多的相似之处。

因此，人机工程学研究运动学、力学、人体工程学等方面的理论和方法，可以对流程中各个环节进行分析和改善。

例如，在汽车生产流程中，人员安排和生产线的搭配十分重要。

生产线的设计需要考虑到工人作业空间的大小、作业高度、作业时间等因素，以保证工人的劳动保护和生产效率。

此外，工人的工作服设计也是一个重要的人机工程学问题。

工人的工作服需要符合人体工学设计，不能过紧或不透气，要保证工人在作业时拥有合适的舒适度和安全性。

论人机工程学在汽车工程中的应用

ｓｅａｒｃｈａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｉｎｍｏｄｅｍｓｏｃｉｅｔｙ．Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｆｒｏｍｔｈｅｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｏｆｔｈｅｅｒｇｏｎｏｍｉｃｒｅｌａｔｅｄｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，ｔｈｅｄｅｓｉｇｎ
ｏｆｔｈｅｓａｆｅｔｙｃａｒｂｏｄｙａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｒｇｏｎｍｉｃｓ；ｓａｆｅｔｙｄｅｓｉｇｎ；ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓ
科技论坛
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论人机工程学在汽车工程中的应用
罗龙飞馏冯如只
（１、中原工学院机电工程学院，河南郑州４５０００７２、河南机电职业学院汽车工程系，河南郑州４５１１９１）摘要：人机工程学在汽车产品设计过程中的应用越来越被Ａ－４ｆ３重视，在现代社会汽车研发生产中受到了高度的重视。从人机工程相关技术角度出发，对汽车车身安全设计等进行了论述。
关键词：人机工；安全设计；操纵装置
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｅｒｇｏｎｏｍｉｃｓｉｎａｕｔｏｍｏｔｉｖｅｐｒｏｄｕｃｔｄｅｓｉｇｎｈａｖｅｂｅｅｎｐａｉｄｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅａｔｔｅｎｔｉｏｎ，ｉｎａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｒｅ－

基于人机工程学的轿车车身总布置设计

垂直距离ｚ９５和ｚ５（座椅垂直调节升程Ｈ５８＝ｚ５－ｚ９５），可计算得到座椅水平调节行程Ｌ２３＝ｘ９５－ｘ５。最终可确定座椅行程调节范围如图２ｂ所示。
图２驾驶员座椅位置和行程调节的确定方法
图１驾驶员适宜乘坐姿势
同的数值，便可方便地得到眼椭圆和头廓包络面新的位置坐标以及不同百分位的三维眼椭圆和头廓包络面模型，从而进行不同尺寸下模型的分析与对比，确定最佳的数值，这样大大降低了建模的工作量，提高了工作效率。
１．２驾驶员座椅位置和行程调节的确定驾驶员座椅的位置是通过座椅参考点ＳｇＲＰ
点来确定的。ＳｇＲＰ点是座椅制造厂规定的设计基准点，考虑到座椅的所有调节形式（水平、垂直和倾斜调节），座椅参考点确定了在正常驾驶或乘坐的最后位置，它表示当９５ｔｈ百分位的人体模型按规定摆放在座椅上时，实际Ｈ点应与座椅参考点ＳｇＲＰ重合。驾驶员座椅位置和行程调节的确定方法如图２所示。为满足大多数驾驶员乘坐需求，参考ＳＡＥ标准的Ｈ点位置曲线模型，如图２ａ所示，在模型中通过选取９５ｔｈ百分位与５ｔｈ百分位的Ｈ点位置曲线来确定座椅的行程调节（这里仅考虑水平和垂直调节）范围，其Ｈ点位置曲线的数学模型为：ｘ９７．５＝９３６．６＋０．６１３８７９ｚ－０．００１８６２４７ｚ２，ｘ９５＝９１３．７＋０．６７２３１６ｚ－０．００１９５５３０ｚ２，ｘ９０＝８８５．０＋０．７３５３７４ｚ－０．００２０１６５０ｚ２，ｘ５０＝７９３．７＋０．９０３３８７ｚ－０．００２２５５１８ｚ２，ｘ１０＝７１５．９＋０．９６８７９３ｚ－０．００２２８６７４ｚ２，

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。

人机工程学在汽车设计中的应用研究

人机工程学在汽车设计中的应用研究摘要：随着科学技术的发展, 人们已经不满足于汽车的代步功能, 越来越多地追求驾驶的操纵性与舒适性, 人机工程学理论在汽车设计中占有越来越高的地位。

文章主要阐述了人机工程学概念以及人机工程学理论在汽车信号灯设计、仪表盘设计、方向盘设计、汽车座椅设计、操纵装置设计及安全系统设计中的应用。

关键词：汽车设计; 人机工程学; 应用;前言随着科技的发展, 汽车的变化也是日新月异, 人们对汽车的操作稳定性和乘坐舒适性也提出了更高的要求。

在汽车设计研究中, 越来越多地考虑到人的主体性地位, 我们必须坚定让人在使用汽车过程中感到安全、舒适的目标。

人机工程学就是这样一门新兴的学科, 它是一门从人的心理和生理角度来研究人机环境之间的相互配合规律的学科, 而汽车人机工程学则是研究人汽车环境之间优化配合的学科, 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。

1 人机工程学在汽车设计的应用1.1 信号灯的设计在汽车信号灯设计时, 信号灯必须清晰醒目, 以使用目的的不同为区分, 信号灯在满足要求的情况下要放在鲜艳的位置, 与操纵机构不能发生干涉, 比如信号灯背景色首选灰暗色, 警示灯不利因素信号灯用红色, 提醒信号灯用黄色, 运行正常用绿色。

1.2 仪表盘的设计当前仪表盘的布置形式通常分为集中布置, 置于方向盘下, 设计基本原则是确保转速、车速、水温、油箱油量、报警指示灯等重要信息能直接明了地出现在驾驶员可视范围内, 减少方向盘与转动头部的影响, 绕开由按钮、手柄、操作杆等造成的视野盲区, 及时提供汽车状态信息, 准确反映情况, 使驾驶员能立即做出反应, 减少安全事故发生几率, 提高行驶安全性。

另外, 在设计仪表盘具体位置时还要考虑仪表盘平面的目视距离以及仪表盘平面的角度。

研究经验表明【2】:仪表盘的目视距离在460~710mm之间, 以550mm为最佳目视距离;仪表盘中心和驾驶员眼球中心连线与仪表盘平面角度设计呈90°。

人机工程在轿车安全性设计的应用与分析

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 (4)2.1轿车显示装置概念 (4)2.2显示器的分类 (4)2.3汽车显示器安全性分析 (4)2.4仪表显示装置 (5)2.4.1仪表显示装置设计 (5)2.4.2表盘设计 (6)2.4.3字符仪表 (8)2.5指针 (9)2.6信号灯显示装置 (10)第三章控制装置的人机设计分析 (12)3.1方向盘的设计分析 (12)3.2方向盘的角度设计 (12)3.3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 (14)4.1驾驶室内部空间设计的人机分析 (14)4.2膝部空间应用与分析 (14)4.3座椅设计的人机应用与分析 (14)4.3.1座椅材料选择 (15)4.3.2驾驶座椅被动安全性 (16)4.4车内光环境设计 (17)4.5车内空气环境 (18)第五章颜色设计 (20)5.1车身颜色设计 (20)第六章结语 (21)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。

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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。

国外在应用人机工程学原理进行轿车车身及其附件的设计方面已进行了长期卓有成效的工作 ,但主要研究成果多集中在提高驾驶舒适性方面。

如: 应用人体 H点模型确定车身内部座椅的位置、高度及相关尺寸; 根据驾驶员眼椭圆范围确定风窗玻璃刮扫面积和部位 ;根据驾驶员的手伸及界面确定操作按纽、仪表板的布置等。

然而 ,轿车车身不仅要满足乘客的乘座舒适性 ,更重要的是要保证乘员的安全。

从 20世纪 50年代开始 ,美、欧、日先后制定了 FMV SS、 ECE和保安基准法等各种安全法规 ,美国还于 1971年提出实验安全车 ( ESV)计划 ,通过大量撞车试验改善车身构造、提高汽车安全性。

他们通过在被撞试验车上安装“假人”来改进与提高车身保护乘员的能力 ,使车身结构的布置、强度和刚度分布与乘员或行人被撞部位的身体结构特点相适应 ,达到事半功倍之效。

进入 20世纪 90年代以来 ,美国、日本和欧洲各大汽车公司按照“以人为本”的设计理念 ,比以往更重视应用人机工程学的研究成果 ,其原理不仅用于提高汽车的操作方便性和乘座舒适性 ,而且正越来越多地被引入安全性车身结构设计中[ 2～6 ]。

符合人机工程学的安全性轿车车身结构将在保证车身轻量化的前提下 ,在车身关键部位采用与人体结构相适应的结构设计 ,使人员伤害最小化。

中国在应用人机工程学设计轿车车身结构方面与国外发达国家差距很大[7 ]。

1 车身主动安全性设计主动安全性是指汽车防止事故的能力。

车身的主动安全性能包括: 照明灯、信号灯的性能 ,汽车的前、后视野性能 ,实现操纵稳定性及制动性的能力等。

1. 1 照明灯与信号灯前照灯的灯光强弱、照射距离及防眩目装置就是根据人眼的生理特点和人机工程学原理设计而成。

为了满足不同驾驶环境 (雨、雾和雪等 )、路面状况、交通密集以及驾驶条件 (高速、转弯等 )下自动控制前照灯的光束模式 ,日本 KOITO公司研究的智能灯光系统 ( ILS)、欧洲研究的先进前照灯系统( AFS)、本田和 Stanley Electric公司的可动式前照灯系统、博世公司的光线叠加自适性前照灯系统以及 V ALEO公司的灯光系统等都能根据不同的外界条件自动控制前照灯所发出的光束形状、强度和发光方向。

此外 ,雾灯、示宽灯、倒车灯、牌照灯、踏步灯、检修用灯以及转弯指示灯等也都是根据驾驶员的不同需要而设计的。

1. 2 视野为保证驾驶人员有尽可能宽广的视野 ,前支柱 ( A柱 )、中央支柱( B柱 )和后支柱 ( C柱 )的粗细及位置很重要。

设计上 ,必须根据驾驶员的眼椭圆范围确定风窗玻璃刮扫面积和部位 ,并在满足翻车安全保障和前窗振动抑制要求的前提下 ,以最细的支柱来减小视野死角。

提供后视野的后视镜也要保证驾驶员有足够的后视范围。

FIAT 公司的 M U LTIPLA采用的双片可调式后视镜不仅可以使驾驶员看到车后其它车辆的行驶状况 ,而且也可观察后车胎与路面的接触情况。

1. 3 操纵稳定性与制动性制动踏板和手柄的行程和位置 ,必须满足一般身材人体的需要 ,踏板力、手柄等也应适应一般人群 ,因为这些都对制动性能影响较大。

据报道 ,美国有 5% 的女性司机由于身材矮小 , 为踩上脚踏板而使身体与方向盘的距离小于 25 cm,当气囊膨胀时 ,脖子常受到伤害。

此外 ,车身总质量大小及轴荷分配、整体转动惯量、车身空气动力学特性、车身重心高度和相关部件刚度等也都对操纵稳定性有一定影响。

2 车身被动安全性设计被动安全性是指事故发生时 ,汽车保护乘员的能力。

2. 1 基本原则除了使用安全带、安全气囊、能量吸收转向柱 (二次伸缩式方向盘 )和膝垫等外 ,为保证碰撞发生时乘员的安全 ,车身前部设计还必须满足以下两点:( 1)尽量缓解乘员受到的冲击 ,尽可能地吸收车辆及乘员的运动能量[8, 9 ] ;( 2)确保乘员的有效生存空间 ,并保证碰撞后乘员易于逃脱和进行车外救护。

为此 ,车身前部 (如方向盘 )在碰撞发生时必须能迅速退到规定的范围内 ,而且受压各部件的变形形式也必须得到控制 , 以防止车轮、发动机、变速箱等刚性部件侵入驾驶室而伤害驾驶人员。

此外 ,还必须保证驾驶室坚固、不易变形以利于乘员快速逃脱。

2. 2 车身结构设计2. 2. 1 减少正面碰撞造成的伤害为提高正面碰撞时乘员的安全性 ,在安装前保险杠并保证车身前部刚度与前部其它刚性元件 (如发动机、变速箱等 )相匹配的情况下 ,可采取如下措施: ①优化边梁截面参数 ,在边梁上布置凸 (凹 )台或在某些部位加工出压花 ,来增加能量吸收能力 (图 1) ;②采用凸焊缝结构和高张力钢板 ,在保证重量轻的前提下提高耐冲击性; ③增强车厢 ,特别是防火墙的刚性; ④利用三叉形构件将冲击力分散到传输通道、地板及侧围面板。

S AAB公司对正面碰撞的防护还制订了车身设计必须遵守的三条原则 ,即: 具有稳定的变形特性 ;采用粗壮的纵向梁元; 在前碰撞载荷和后面结实的安全仓之间 ,预备三条载荷传递路线。

并且这些原则已在 SAAB公司的 9-5车型上得到应用。

该车通过将三条载荷传递路线连接在一起 ,来优化和分配碰撞载荷 ,使碰撞发生时车身按预定的变形方式吸收能量。

大众公司新近开发的 Lupo 虽然外形尺寸比 Polo 还短 190 mm ,但却有相同的搁脚空间。

在如此小的空间中 ,要保证乘员在正面碰撞时的安全 ,在两个前轮罩之间设置的十字形构件可阻挡搁脚空间的变形。

同时 ,在门的开口处设加强板与轮罩一起将力传至车身后部 ,并抵抗侧撞时车门被挤入室内。

DAIM LER-BEN Z 公司首次在MERCEDES-BENZ190上采用了三叉式碰撞缓冲机构 (图 2)。

并且在该承载式车身中最大受力部分是有普通钢板强度 1. 6倍的高张力钢板 ,从而提高车厢空间周围的强度。

同时 ,车身前部和后部由高张力钢板构成的纵向零件常被冲压成波纹型面和加强筋 ,以提高吸收冲击能力。

BMW 公司的车身工程师们认为 , “车身—车架”式结构不能足够快速扩散碰撞能量 ,而设计良好的“整体车身结构”能在安全带与气囊被触发前吸收更多的碰撞能量。

在 BMW 公司 2000 X5运动车以及 C HRYSLER公司的 CVV 全塑车身都采用了整体车身结构。

2. 2. 2 减少侧面碰撞造成的伤害为保证侧面碰撞时乘员的安全 ,应设法将侧碰力有效地转移到车身具有保护作用的梁、柱、地板、车顶及其他构件上 ,使撞击力被这些构件分散、吸收。

为此 ,可采取以下措施: ①增加防撞横梁提高车门强度; ②合理设计侧围 A、 B、 C柱的截面形状及增加板厚及相应部位联结刚度 ,保证侧碰力有效传递到整个车身; ③增加门槛梁强度 ,保证将碰击力有效分散给地板等其他构件; ④在 B立柱及仪表板下面及后风窗下面安装加强横梁等; ⑤合理设计门锁及门铰 ,既要防止侧碰时车门自动打开 ,又要保证碰撞后车门容易开启 ,以利于救护。

为增强车门的吸能性也可尝试采用新材料如 ,FRP( Fiber-Reinforced Plastics)材料由于具有较高的吸能性、更好的 NV H性、重量轻以及成本低等特点 ,有时也可用于车门制造。

由 FRP材料制成的拉伸元件 ,起到了加固带的作用。

此外 ,根据人体不同部位的易伤害程度不同 ,可有效控制侧面变形形式。

如 ,由于人体头部、胸部和肋骨是最易被伤害的部分 , SAAB公司[8 ]将侧面结构设计成具有“钟摆式”特点 ,使 B柱底部发生大的变形 ,而上部相当于钟摆的“摆心” ,使危险部位降到人的腿部 ,而减轻侧撞造成的伤害。

在 M ERCEDES-BEN Z 190上采取了以下防侧撞措施: ①在各立柱或车顶构架中 ,采用了高张力钢板;②对地板进行了强度改进 ,并采用了贯通其左右两端的横梁结构 ,既能增加强度 ,又改善和提高了对冲击的吸收能力 ,地板采用中央通道结构作为传动通道贯通于地板前后 ,而车架十字梁把整个地板进行纵向截交 ,从而加强地板的刚度; ③仪表板内侧设有横梁可以减少车身挠曲 ,减少车厢变形;④侧门横梁设计成既可以吸收冲击能量 ,而后又能自行断裂 , 防止其弯曲后向车厢内穿刺; ⑤取消座椅扶手 ,减少内部凸起物;⑥车门与其内饰间插入缓冲垫 ,增加横向缓冲能力。