汽车总布置设计-人机工程

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四、人体坐姿校核
驾驶员SAE5%人体坐姿舒适性校核
根据踵点，踏板参考点，驾驶员设计H点、方向盘中心位置及座椅靠背角确定驾驶员坐 姿，对以下尺寸进行测量： H30-1 R点到踵点的垂直距离 L53 R点到踵点的水平距离 A40-1 靠背角 A42-1 躯干与大腿夹角 A57-1 大腿与水平面夹角 A44-1 膝盖角 A46-1 踝角
A40-1 靠背角 A42-1 躯干与大腿夹角 A57-1 大腿与水平面夹角 A44-1 膝盖角 A46-1 脚角
对于驾驶员人体坐姿除应满足上表中的推荐值外，还 应与参考车型进行对比分析。
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四、人体坐姿校核
驾驶员SAE95%人体坐姿舒适性校核 注意事项： 1、踏板参考点与踵点的相对关系：
踏板参考点（PRP）与踵点（AHP）的连线在Y方向上的投影长 度为200mm，且与踏板在踏板参考点处相切。 在Y方向上当BOF点与PRP点重合时，若脚模型与地板中通道发 生干涉，则将脚模型沿Y方向平移至与地板中通道刚好不发生干 涉的位置。
方向盘中心（SWC）
AHP与PRP的关系
转向管柱旋转轴与方向盘外缘上表面切平面的交点。
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三、人机工程关键硬点定义
头部包络面
坐在车辆里时，头部占据的三维空间。座椅移动的头部包络面应用于在水平方向前后可调 的座椅的驾驶员。座椅不可移动的头部包络面应用于在固定座椅的乘客和驾驶员。
头部包络面的大小
95分位及99分位头部包络面大小（椭圆三个轴的长度）
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三、人机工程关键硬点定义
眼椭圆大小
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三、人机工程关键硬点定义
眼椭圆位置
其中：具有离合踏板时t=1，无离合踏板时t=0 L1：加速踏板参考点（PRP）X坐标 L6：加速踏板参考点到方向盘中心水平距离 H30：R点到踵点垂直距离 W20：R点Y坐标 H8：驾驶员踵点（AHP）Z坐标
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三、人机工程关键硬点定义
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四、人体坐姿校核
后排乘客SAE95%人体坐姿舒适性校核 轿车后排乘客人体坐姿舒适推荐值
代码 尺寸名称 舒适参考范围 127-405 —— 20-75 95-115 —— 90-145 95-130
H30-2 R点到踵点的垂直距离 （mm） —— R点到踵点的水平距离 （mm） （°） （°） （°） （°） （°）
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三、人机工程关键硬点定义
眼椭圆
一个表示眼睛分布位置的椭圆，在定位定义汽车内部参考点相对的三维空间中用来描述统 计眼睛位置分布。
相切眼椭圆
三维空间的眼椭圆来源于无数区分眼睛位置平面形成的边界，百分之P的眼睛在一边，百 分之(100-P)在另一边。
眼椭圆大小
95%及99%相切眼椭圆大小（椭圆三个轴的长度）
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三、人机工程关键硬点定义
头部包络面 头部包络面的大小
头部包络面大小——座椅前后调节量大于133mm（椭圆三个轴的长度）
注：23mm的偏移 量均为向乘员外 侧的偏移量。
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三、人机工程关键硬点定义
头部包络面 头部包络面的大小
头部包络面大小——固定座椅（椭圆三个轴的长度）
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三、人机工程关键硬点定义
输入条件
整车内表面CAS数据、加速踏板参考点、方向盘中心、方向盘倾角、驾驶员H点、驾驶员 踵点、后排乘员H点、后排乘员踵点、驾驶员H点可调节范围。
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四、人体坐姿校核
驾驶员SAE95%人体坐姿舒适性校核
根据踵点，踏板参考点，驾驶员设计H点、方向盘中心位置及座椅靠背角确定驾驶员坐 姿，对以下尺寸进行测量： H30-1 R点到踵点的垂直距离 L53 R点到踵点的水平距离 A40-1 靠背角 A42-1 躯干与大腿夹角 A57-1 大腿与水平面夹角 A44-1 膝盖角 A46-1 踝角 H61-1 头部有效空间 H47-1 头部包络线与顶蓬的最 小间隙
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二、人机工程相关标准
美国汽车工程师学会标准（SAE）： SAE J1100-2005 Motor Vehicle Dimensions（汽车尺寸） SAE J826-2002 H点机械和设计工具规程和规格 SAE J4002-2005 H点机械和设计工具规程和规格 SAEJ1517-1998 驾驶员选择的座椅位置 SAE J1052-2002 汽车驾驶员及乘员头部位置 SAE J941-2002 汽车驾驶员眼点位置 SAE J1050-2003 驾驶员视野的描述和测量 SAE J287-2007 驾驶员手控制区域 SAE J1138-1999 乘用车多用途车和总重量不超过100001b的货车的驾驶员手操作位置 设计标准 欧洲经济共同体汽车法规（EEC标准）： EEC-127 机动车辆的后视镜 EEC-317 机动车辆玻璃表面的除雾和除霜系统 EEC-318 机动车辆刮刷和清洗系统 EEC-649 机动车辆驾驶员视野方面 欧洲经济委员会机动车法规（ECE标准）： ECE R46 关于批准后视镜和就后视镜的安装方面批准机动车辆的统一规定 ECE R35 关于就脚控制件的布置方面批准车辆的统一规定
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三、人机工程关键硬点定义
H点
指三维人体模型的躯干线与大腿线的交点。（针对的是人体模型）
R点
对于三维HLeabharlann Baidu装置放置在座椅上时的H点位置。（针对的是座椅）
驾驶员踵点（AHP）
驾驶员右脚放置在地板和加速踏板上时，驾驶员右脚的足跟点。
加速踏板参考点（PRP）
加速踏板平面与加速踏板上表面的切点，位于加速踏板上表面的中心线上，与AHP点距离 为200mm。
2、踝角的定义：
踝角是指小腿线与裸脚线的夹角，而不是小腿线与踏板平面的 夹角，裸脚线与地板平面成6.5°的夹角，为AHP点向上 32.7mm的点与AHP向前286.9mm的点的连线。
3、头部有效空间定义：
头部有效空间为在过H点与Z轴向后成8°夹角的方向上H点与顶 蓬的最小距离加上102mm。
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四、人体坐姿校核
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四、人体坐姿校核
驾驶员SAE95%人体坐姿舒适性校核 轿车驾驶员人体坐姿舒适推荐值
代码 尺寸名称 舒适参考范围 250-405 —— 20-30 95-115 —— 100-145 87-110
H30-1 R点到踵点的垂直距离 （mm） L53 R点到踵点的水平距离 （mm） （°） （°） （°） （°） （°）
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四、人体坐姿校核
驾驶员SAE5%人体坐姿舒适性校核 轿车驾驶员人体坐姿舒适推荐值
代码 尺寸名称 舒适参考范围 250-405 —— 20-30 95-115 —— 100-145 87-110
校核内容
驾驶员SAE95%人体坐姿舒适性校核 后排乘员SAE95%人体坐姿舒适性校核 驾驶员SAE5%人体坐姿舒适性校核
引用标准
SAE J1100-2005 SAE J826-2002 SAE J4002-2005 SAEJ1517-1998 SAE J1052-2002 Motor Vehicle Dimensions（汽车尺寸） H点机械和设计工具规程和规格 H点机械和设计工具规程和规格 驾驶员选择的座椅位置 汽车驾驶员及乘员头部位置
汽车总布置 人机工程培训
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一、人机工程概述 三、人机工程关键硬点定义 五、视野校核 七、手伸及界面校核 九、上下车方便性校核
二、人机工程相关标准介绍 四、人体坐姿校核 六、前风窗玻璃刮刷面积校核 八、踏板间距布置校核
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一、人机工程概述
所谓人机工程学是研究人和机械之间相互关系和规律 的学科。 汽车属于人来操纵和使用的一种运动机械，它也是和 人的工作及日常生活最为密切的一种机械，要求汽 车，尤其是轿车设计项符合人的生理特征和满足人的 心理需要。 历史回顾——人机工程概念最早在1961年美国政府对 军用汽车要求中提出（AD261132） 它包括：座椅舒适性，操纵机构方便性，仪表板警告指示 可视性，上下车安全和方便性，保养容易可接近性 等。
头部包络面 头部包络面中心的位置
其中：δ = 0.719(A40) – 9.6 L1：加速踏板参考点（PRP）X坐标 H30：R点到踵点垂直距离 H8：驾驶员踵点（AHP）Z坐标 L31：R点X坐标
具有离合踏板时t=1，无离合踏板时t=0 L6：加速踏板参考点到方向盘中心水平距离 W20：R点Y坐标 A40：靠背角 H70：R点Z坐标
E点
“E点”指驾驶员眼睛的中心，用于评估A柱妨碍视野的程度。
直接视野视点
参考IDG标准，用于校核A、B、C柱直接视野障碍角度的视点，相对驾驶员R点的坐标为 （0，0，635）。
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四、人体坐姿校核
校核目的
在整车布置设计的过程中,为了能尽量降低驾驶员的疲劳程度,通过对人体的生理结构进行研 究而得到人体的舒适驾驶姿势，这是在总布置设计中必须遵守的依据，同时本着提高车内 空间利用率、满足外造型和整车尺寸原则，进行人性化的最优化设计。
A40-2 靠背角 A42-2 躯干与大腿夹角 A57-2 大腿与水平面夹角 A44-2 膝盖角 A46-2 脚角
对于后排乘客人体坐姿除应满足上表中的推荐值外， 还应与参考车型进行对比分析。
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四、人体坐姿校核
后排乘客SAE95%人体坐姿舒适性校核 注意事项： 后排乘客踵点位置的确定：
将后排乘客的脚模型尽可能的向前布置，直到与前排座椅刚开始发生干涉的位置，若 此时后排乘客的踝角小于130°，则取此位置的踵点位置为后排乘客踵点的位置，若此 时后排乘客的踝角大于130°，则将脚模型向后移动至使后排乘客的踝角等于130°的 位置，此时的踵点位置为后排乘客的踵点位置。
驾驶员SAE95%人体坐姿舒适性校核 SAE95%人体模型尺寸
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四、人体坐姿校核
后排乘客SAE95%人体坐姿舒适性校核
根据踵点，地板平面，后排乘客设计H点位置及座椅靠背角确定后排乘客坐姿，对以下尺 寸进行测量： H30-2 R点到踵点的垂直距离 —— R点到踵点的水平距离 A40-2 靠背角 A42-2 躯干与大腿夹角 A57-2 大腿与水平面夹角 A44-2 膝盖角 A46-2 踝角 H61-2 头部有效空间 H47-2 头部包络线与顶蓬的最 小间隙
一、人机工程概述
本次培训主要在以下几个方面对总布置人机工程校核 进行介绍： 1. 人机工程相关标准及法规简介 2. 人机工程关键硬点定义 3. 人体坐姿校核 4. 视野校核 5. 前风窗玻璃刮刷面积校核 6. 手伸及界面校核 7. 踏板间距布置校核 8. 上下车方便性校核
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二、人机工程相关标准
中国国家标准（GB）： GB 7258-2004 机动车运行安全技术条件 GB 11556-1994 汽车风窗玻璃除霜系统的性能要求及试验方法 GB 11565-1989 轿车风窗玻璃刮水器刮刷面积 GB 11562-1994 汽车驾驶员前方视野要求及测量方法 GB 15084-2006 汽车后视镜的性能和安装要求 GB/T 19234-2003 乘用车尺寸代码 GB/T 12673-1990 汽车主要尺寸测量方法 GB/T 11559-1989 汽车室内尺寸测量用三维H点装置（05年取消，暂无新标准代替） GB/T 17346-1998 轿车脚踏板的侧向间距 GB/T 13053-2008 客车车内尺寸
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一、人机工程概述
经过几十年的发展和实践，尤其是1995年之后三维数模的引入， 可以在汽车总体布置中对人机工程进行细致和精确的校核。目前它包 括： 1. 确定汽车造型的硬点尺寸 2. 确定汽车内部空间尺寸 3. 校核驾驶员的最佳坐姿 4. 校核操纵方便性 5. 校核视野 6. 校核上下车方便性 7. 汽车乘坐安全性（主动、被动安全性） 8. 汽车舒适性（噪音、振动、乘坐空间和温度） 9. 汽车使用方便性 10. 汽车装配保养方便性（规定检查更换零件时间，更换雨刷片 ≯30”） 11. 轿车娱乐性（收音机、CD、DVD机等） 12. 轿车外形观赏性（车型样式、色彩等） 其中前6项与轿车总布置关系最大，直接需要总布置进行设计和校 核。 4
EEC视点 V点
“V点”是指在乘客舱中确定的位置，通过前排座椅上最外设计乘坐位置中心的纵向铅垂平面 并相对于R点及设计座椅靠背角。此点用于检查车辆视野是否符合要求。
挡风玻璃基准点
“挡风玻璃基准点”指从V点向前的射线与挡风玻璃外表面的交点。
P点
“P点”指当驾驶员水平观察物体时头部绕其旋转的点。