汽车人机工程学ppt课件

汽车人机工程 学
概论
人机工程学的具体应用 ☆ 通过测量、统计、分析人体的尺寸，以此为依据确定车内 的有效空间以及各部件、总成的布置位置和尺寸关系。 ☆ 通过对人体生理结构的研究，以使座椅设计以及人体坐姿 符合人体乘坐舒适性的要求 ☆ 根据人体操纵范围和操纵力的测定，确定各操纵装置的布 置位置和作用力的大小，以使人体操纵自然、准确、轻便，并 降低操纵疲劳程度。 ☆ 通过对人眼的视觉特性、视野效果的研究、试验，校核驾 驶员的信息系统，以保证驾驶员获得正确地驾驶信息。 ☆ 根据人体的动力学，研究汽车碰撞时对人体的合理保护， 正确确定安全带的铰接点位置和对人体的约束力；研究振动时 对人体乘坐舒适性的影响；研究人体上下车的方便性，以确定 车门的开口部位与尺寸。 ☆ 研究人体的生理要求，合理确定和布置空调系统。
人体尺寸与人体模型
其它人体模型
☆ 撞车试验用的人体模型又称模拟假人，是进行车身安全性研究必不
可少的设备。通过其体内的传感器测量碰撞时人体的伤害值；通过碰 撞瞬间的高速摄影分析人体的运动状态，借以比较撞车时成员的伤害 程度和乘员保护装置等的性能；
☆ 汽车平顺性试验中需要使用人体振动模型作为座椅的载荷。 这种人体振动模型应能较好地反映真人人体的动态响应，并可 排除人的因素差异，使试验结果有统一的比较依据。
人体尺寸与人体模型
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。根 据人体尺寸的正态分布以人体尺寸的“百分位分布值”作为设 计的尺寸依据。 ☆ 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，这是人体工程学中一条基本的设计原则。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。车身设计中， 常把第95 %百分位的值作为设计上限，把第5 %的值作为下限。 这样的设计结果可满足90 %的使用对象。
驾驶员视野设计
后方视野 ☆ 直接后方视野主要与倒车性能有关。求作方法是从驾驶员 眼睛中心点作一条与后挡风玻璃透明部分最下沿（或衣帽架最 上沿、行李箱盖）相切的直线，并与设计地面线相交，交点与 保险杠最后段的距离越小越好（一般要求小于20m）。 ☆ 间接后方视野是指驾驶员通过内、外后视镜观察车后物体 的视野范围。 1、内后视野 驾驶员借助内后视镜必须能在水平路面上看见一段宽度至 少为20m的视野区域，其中心平面为汽车纵向基准面，并从驾 驶员的眼点后60m处延伸至地平线（如下图） 。
人体尺寸与人体模型
H点人体模型
图1 H点人体模型
人体尺寸与人体模型
汽车实际H点 汽车实际H点是指当H点三维人体模型按规定的步骤安放在汽车 座椅上时，人体模型上左右两H点标记连接线的中点。 ☆ 汽车实际H点是与操纵方便性极坐姿舒适性相关的车内尺寸 的基准点； ☆ 汽车实际H点是确定眼椭圆在车身重位置的基准点； ☆ 汽车实际H点也是确定座椅参考点R（H点与R点重合）的基 准； ☆ 汽车实际H点的位置影响到驾驶员的手伸及界面。
பைடு நூலகம் 驾驶员视野设计
☆驾驶员视野直接影响汽车主动安全性，是整车总布置及造型 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：前方视野、交通灯 视野、A柱障碍角、直接后方视野及间接后方视野、仪表板视野。
驾驶员视野设计
前后视野示意图
图2 驾驶员视野示意图
驾驶员视野设计
前方视野
☆ 前方地面视野：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 ； ☆ 风窗玻璃透明区视野 风窗玻璃透明区至少应包括风窗玻璃基准点连线所包围的面积。这 些基准点是（注意：透明区域指的是光线垂直照射的时候，透光率大于 70% ）： 基准点a，V1点水平向前偏左17°； 基准点b，V1点向前沿铅垂面偏上7°； 基准点c，V2点向前沿铅垂面偏下5°； 辅助基准点a’、b’、c’，与a、b、c点关于汽车纵向对称平面对称。 (V点是表征驾驶员眼睛位置的点，它与通过驾驶员乘坐位置中心线的 纵向铅垂平面、R点及设计座椅靠背角有关。此点用于检查汽车视野是 否符合要求。通常用V1、V2两点表示V点的不同位置。)
驾驶员视野设计
A柱障碍角 ☆ P点至驾驶员眼睛高 度上的头部中心点，通 常以P1、P1两点表示驾 驶员水平观察物体时P点 的不同位置。 ☆ Pm点指通过R点的 纵向铅垂面与P1、P2连 线的交点。
驾驶员视野设计
A柱障碍角测量方法：
驾驶员视野设计
A柱障碍角
图5 E点和P点的相对位置 图6 双目障碍角测量示意图
驾驶员视野设计
前方视野
☆ 驾驶员前方180º 范围内直接视野：在通过V1的水平面下方 和通过V2的三个平面（三个平面都和水平面向下成4°夹角，其 中一个平面垂直于Y基准平面，另两个平面垂直于X基准平面） 上方的范围内，除了A柱、三角窗分隔条、车外无线电天线、后 视镜和风窗玻璃刮水器等造成的障碍外，不得有其它障碍。
图3 驾驶员前方180 °内视野评价
驾驶员视野设计
交通灯视野 交通灯视野：要求汽车在停车线1m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。
A柱障碍角
按GB 11562-1994的规定进行测量，每根A柱双目障碍角 不得超过6°。若两柱相对汽车纵向铅垂面是对称的，则右柱 不需要再测量。 在测量A柱障碍角的时候，一定要注意门窗密封条、门窗 的上框架、遮阳带也要考虑在内。 测量方法如下：
人体尺寸与人体模型
人体模型
汽车设计和试验中所采用的人体模型视用途不同，种类不一。 常见的有H点人体模型、装车试验用人体模型（假人）、振动试 验用多自由度振动人体模型。
人体尺寸与人体模型
H点人体模型
☆ H点是人体身躯与大腿的连接点，即跨点Hp。 ☆ H点人体模型是一种用来确定汽车车身的实际H点位置的人 体模型。H点人体模型由背板部、座板部、小腿部及足部等构成。