汽车人机工程学
汽车构造中的人机工程学与人性化设计
汽车构造中的人机工程学与人性化设计现代汽车作为人们日常交通工具之一，其构造中的人机工程学和人性化设计起着至关重要的作用。
人机工程学研究了人与机器之间的交互关系，旨在提高人们使用汽车时的舒适度、效率和安全性。
而人性化设计则强调根据人类行为和需求来设计汽车，以提供更愉悦的驾驶体验。
本文将探讨汽车构造中人机工程学和人性化设计的重要性以及相关的应用。
第一部分：人机工程学人机工程学是一门跨学科的科学，研究人与工作环境、工具、系统之间的交互关系。
在汽车构造中，人机工程学考虑到驾驶员与汽车之间的交互动作和信息传递，旨在提高驾驶员的操作效率、准确性和舒适度。
以下是人机工程学在汽车构造中的应用之一：1. 座椅设计：座椅是驾驶员与汽车之间最直接的接触点，其舒适性对驾驶员的体验至关重要。
人机工程学研究了座椅的形状、材质、调节功能等方面，以确保驾驶员在长时间驾驶中的舒适感和支持性。
2. 仪表板布局：仪表板是驾驶员获取车辆信息的重要工具。
合理的仪表板布局可以使驾驶员在驾驶过程中更容易获取所需信息，减少分散注意力的情况。
人机工程学研究了仪表板上的控制按钮、指示器位置等因素，使其布局更加合理化。
3. 操控装置设计：操控装置包括方向盘、刹车踏板、油门踏板等。
人机工程学考虑了驾驶员的操作习惯和便捷性，对这些操控装置的形状、尺寸和位置进行了研究，以提高驾驶员的操作感觉和精确度。
第二部分：人性化设计人性化设计关注驾驶员的需求和行为特征，将人的因素纳入汽车设计中。
人性化设计旨在提供更智能化、舒适化和便捷化的驾驶体验。
以下是人性化设计在汽车构造中的应用之一：1. 智能驾驶辅助系统：智能驾驶辅助系统通过采用先进的传感器和计算技术，实现自动驾驶、自动泊车、车道保持等功能，大大减轻了驾驶员的负担。
这些系统不仅能提高驾驶安全性，还能为驾驶员带来更轻松的驾驶体验。
2. 信息娱乐系统：人性化设计将考虑驾驶员对信息娱乐的需求。
例如，通过与智能手机连接，驾驶员可以在车内获取导航、音乐、电话等功能，从而提供更便捷的娱乐体验。
汽车机械制造的人机工程学设计
汽车机械制造的人机工程学设计人机工程学是指将人类的认知、生理、心理等因素融入到产品设计中，以提高产品的人机交互性和适用性。
汽车作为一种复杂的机械系统，其设计不仅需要考虑到安全、性能、经济等因素，还要注重人机工程学的原则，以满足用户的需求并提供良好的使用体验。
一、人机工程学在汽车设计中的应用1. 车内布局与控制面板设计在汽车设计中，人机工程学将考虑到驾驶员的舒适性和操作便利性。
合理的座椅布局、采用人体工程学设计的座椅形状，以及合适的控制面板布局，都能提高驾驶员的操作舒适度和工作效率。
2. 仪表盘和显示屏设计仪表盘和显示屏是驾驶员获取车辆信息的重要工具，其设计应根据驾驶员的视觉特性进行合理布局。
通过合适的字体、图标和颜色搭配，以及良好的亮度和对比度设置，能够提高信息的可读性和辨识度，从而减少驾驶员的视觉疲劳。
3. 方向盘和操纵杆设计方向盘和操纵杆是驾驶员与汽车直接接触的部分，其设计应符合人体工程学原则，以保证驾驶员操作的精准度和舒适性。
合适的形状、材质和手感能够提高驾驶员的操控感，并减少驾驶时的疲劳感。
4. 汽车座椅设计汽车座椅是驾驶员和乘客长时间坐在车上的支撑部分，其设计应考虑到人体工程学原则，以提供舒适的乘坐体验。
合适的座椅形状、支撑性和调节功能能够减少驾驶员和乘客的疲劳感，同时也提高了安全性。
二、人机工程学设计在驾驶安全中的应用1. 视觉警示系统人机工程学设计能够在汽车中应用一些视觉警示系统，如倒车雷达、盲区监测等，以提醒驾驶员注意潜在危险。
这些警示系统通常采用颜色、光线和声音等多重感知方式，以提高驾驶员对周围环境的感知和反应能力，从而减少事故的发生。
2. 音频提示系统在汽车设计中，人机工程学设计也可以应用音频提示系统，如导航系统的语音提示、前方车辆和行人的警报声等。
通过合理的音频设计，能够提供驾驶员更加直观和及时的信息反馈，从而降低驾驶员分心的可能性，确保行车安全。
3. 自动驾驶辅助系统自动驾驶辅助系统是近年来的热门研究领域，人机工程学设计在其中扮演着重要的角色。
汽车人机工程学
汽车人机工程学
汽车人机工程学是探讨人与汽车之间的互动的领域。
该学科重点强调通过设计舒适和安全的汽车内部空间，利用有效的操控技术，辅以科学的评估方法，使汽车驾驶最大限度地实现意图操纵，以便有效地满足个人和社会的需要，只有这样，汽车用户才能拥有更安全、更舒适的乘坐体验。
因此，汽车人机工程采用大量相关领域的设计思想，以及现代计算机的应用技术，来建立和改进汽车，以满足未来汽车人工智能快速发展的需求。
比如，由于道路状况的复杂性，由基于视觉的自动驾驶技术实现的汽车自主驾驶，必须解决对障碍物的精确检测、安全控制和决策驾驶路径等问题，以满足驾驶安全性和稳定性的需求。
另外，汽车人机工程还针对汽车安全系统提出了有效的分析与评估方法，旨在最大程度地发挥汽车安全系统的安全防护作用。
比如可以运用风险认知模型对驾驶行为进行分析，了解受劝导驾驶员的安全行为，以支持仿真分析和实验测试等措施来改善汽车的安全性。
未来，汽车人机工程将会带来更多可预期的发展，如自动驾驶技术、车载互联技术、智能交通系统等等。
汽车人机工程研究可以帮助我们设计更安全、容易使用的汽车，使汽车用户受益，提高汽车的安全性，减少社会的汽车事故损失。
综上，汽车人机工程是一个重要的学科，它不断为驾驶者和社会带来前所未有的汽车技术发展，改变我们汽车的使用体验，增强驾驶的安全性，减少社会对汽车事故的损失，进而提高汽车使用的安全性。
汽车人机工程学
THANKS.
自动驾驶对人机工程学的挑战
自动驾驶的安全性
自动驾驶技术的发展对人机工程学提出了新的挑战。如何确 保自动驾驶系统在各种路况和交通环境下的安全性和可靠性 ，是亟待解决的问题。
人机协同驾驶
在自动驾驶技术逐渐普及的背景下，人机协同驾驶将成为一 种新的驾驶模式。如何实现人车之间的顺畅交互，提高驾驶 的安全性和舒适性，是未来人机工程学研究的重点。
人机工程学在新能源汽车的应用
用户体验优化
新能源汽车在环保和节能方面具有优势，但同时也面临着续航里程、充电设施等 方面的挑战。人机工程学可以通过优化用户体验，提高新能源汽车的市场接受度 。
人机协同控制
新能源汽车的驾驶控制与传统汽车有所不同，人机工程学可以通过研究人车协同 控制，提高新能源汽车的驾驶安全性和舒适性。
车载娱乐系统
音频系统
01
提供高品质的音响效果，满足驾驶员和乘客的音乐、广播和电
影等娱乐需求。
视频系统
02
通过车载显示屏播放电影、电视节目和游戏等内容，增加行车
途中的娱乐性。
网络连接
03
提供车载Wi-Fi和蓝牙连接功能，方便驾驶员和乘客上网、听歌、
导航和语音通讯等。
汽车人机工程学挑战
05
与未来发展
汽车人机工程学原理
02
人体测量学
人体测量学定义
人体测量学是一门研究人体尺寸、形态、活动范围和生物 力学特性的科学，为汽车人机工程学提供基础数据。
人体尺寸测量
通过测量不同年龄、性别和地区的人体尺寸，为汽车设计 提供参考，确保座椅、方向盘、踏板等部件适应不同人群 的需求。
人体姿态与运动
研究人体在坐姿、立姿和运动状态下的姿态和运动特性， 为座椅、踏板和操作界面设计提供依据，提高驾驶的舒适 性和安全性。
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汽车人机工程学
人体尺寸与人体模型
• H点人体模型
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图1 H点人体模型
汽车人机工程学
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。
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汽车人机工程学
上下车方便性
• 车门立柱倾斜度
图12 立柱与座椅相对位置推荐值
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图13 车门立柱对上下车方便性的影响
汽车人机工程学
上下车方便性
• 通道尺寸
☆ 影响上下车方便性结构主要是车门，座椅及车门槛。对于 前座的上下车方便性（图14、15）H130（前门槛至地面的垂 直距离）、H74（在方向盘中心平面内，方向盘到未压坐垫的 最小距离）、HY1（R点到前车门上沿的垂直距离）、L18 （前入口的足部空间，前门最大开度时门内边缘或在门槛之上 102mm的立拄与前座椅最小距离）、LX1（前车门X方向最大 开度）、LX2（前车门对角最小距离）起着最关键的作用。不 管车型大小，前门上下车尺寸都以驾驶员的要求为中心的，不 同级别的尺寸大小相当。推荐值如下：L18>450mm H130<400MM H74>150MM HY1>750mm。
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图3 驾驶员前方180 °内视野评价
汽车人机工程学
驾驶员视野设计
汽车人机学复习
仪表观察距离
L3与水平面的夹角 应该在30°范围内。 仪表盘平面到眼椭 圆中心的距离应该 在650~760mm之间 选取，对于普通家 庭轿车，建议取为 710mm左右。
仪表平面角度
仪表盘平面与直线L3 的夹角一般控制在90°±10°范围内
汽车人机工程设计辅助工具 汽车人机工程布置设计内容
1、汽车人机工程设计辅助工具
H点工具 眼椭圆 头廓包络 膝部包络 胃部包络 手伸及界面
H点工具
H点测量工具和H点设计工具，H点工具可用于 建立车内布置关键基准点和尺寸。
H点是人体身躯与大腿的连接点，即胯点。
汽车实际H点是指当H点三维人体模型按规定步骤安放在汽车 座椅中时，人体模型上左、右两 H点标记连接线的中点。表示 汽车驾驶员或乘员入座后的胯点关节点在车身中的实际位置。
只需要人体尺寸的第 50 百分位尺寸数据作为产品尺寸
III型产品尺寸设计 设计的依据之设计任务，称为Ⅲ 型产品尺寸设计，也
称 折中设计。
满足度
所设计的产品或工程系统，在尺寸上能满足 的合适使用者的人数，占特定使用者群体的 百分率，称为满足度。
I型产品尺寸设计
应将满足度取为98%，应选用第99百分位和第1百分位 的人体尺寸数据作为尺寸设计上、下限值的依据。
•786-99G>L53，HR基准面位于SgRP处 •786-99G<L53，HR基准面位于AHP后方786-99G处 •L53：AHP到SgRP的水平距离
2、汽车人机工程布置设计内容
•踏板布置 •驾驶员H点布置 •转向盘布置 •仪表板布置 •手操纵杆布置 •驾驶员视野设计 •后排乘员空间布置 •头部空间布置 •宽度方向乘员布置 •后视镜布置
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。
汽车人机工程学
第六章 汽车人机 工程学
人体模型和工具
相关定位基准和 尺寸代号
造型和内饰设计 相关工作 概述
H点二维人体模 型
H点三维人体模 型
眼椭球
头廓包络
驾驶员手伸及界 面
其它人体工具
头廓包络
头廓包络是指不同身材的驾驶员和乘员在适意的驾驶和乘坐姿势时 ，他们头部的空间分布范围，用以确定车身内部顶棚的高度。根据 其用途，头廓包络只取其上半部分，其基本形状为椭球面。
A类车和B类车的区别主要就是：H30-座椅高度，TH17、TL23－座椅行程，A40－靠 背角，这几个参数取值范围的不同。
如表，是G小于-1.25、50%性别构成、使用盆骨和肩部安全带约束条件下的手伸及 界面数据表
其它人体工具
在方向盘、仪表台以及安全带的设计中，需要考虑驾驶员膝 盖、小腿和腹部占据的空间范围，对应的人体工具是驾驶员 对离合器踏板和加速踏板的胫膝位置、驾驶员腹部位置。在 SAE标准中，针对载货汽车驾驶员给出这两种工具，表现为二 维曲线轮廓，都为一定大小的圆弧。其尺寸和定位参数具体 参见SAE J1521和SAE J1522标准。
第六章 汽车人机 工程学
人体模型和工具
相关定位基准和 尺寸代号
造型和内饰设计 相关工作 概述
H点二维人体模 型
H点三维人体模 型
眼椭球
头廓包络
驾驶员手伸及界 面
其它人体工具
界面的定义及三 种操作任务
界面的定位基准 界面的数据表达
驾驶员手伸及界面是驾驶员 前方的空间曲面。根据操纵 任务的不同，表现为三个曲 面。 • 三指抓握方式的伸及界面 • 指按的伸及界面 • 手握方式的伸及界面
H点三维数字模型： H点设计工具 HPD（H-Point Design Tool） 进行乘员的布置设计
汽车小知识第二期-人机工程
人机工程人机工程学的定义：人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素，是研究人和机器及环境的相互作用，以及在工作中、生活中怎样综合考虑工作效率、健康、安全、和舒适等问题的学科，所以人机工程学也被称为人类工效学、人体工程学、人因工程学、人间工学等。
车辆人机工程是使得差异巨大的汽车驾驶者和使用群体中的大多数人，在大部分时间里对汽车的使用性能都感到满意。
如果汽车的人机工程做的不好，对于企业而言，其设计的汽车不会被大多数人所接受，导致销量低；对于驾驶员来说，可能会导致驾驶员看不清仪表、视野不好、身体不舒适、操纵驾驶汽车不便等情况，轻则影响驾驶员的情绪，重则威胁到车内人员的生命。
汽车中的人机工程学主要体现在座椅舒适性、操作方便性、仪表可视性、乘降舒适性等。
1、座椅舒适性可分为静态舒适性和动态舒适性两大类。
（1）静态舒适性指座椅在静态下提供给人体的舒适特性，它与座椅的几何特性、调节特征和物理特性相关；（2）动态舒适性是指汽车在运动状态下通过座椅骨架以及软垫将振动传递到人体的舒适特性，它主要与振动特性有关。
在汽车开发阶段，设计者会根据体最舒适的坐姿来设计汽车座椅，为使汽车能够满足大多数人群的使用，驾驶座椅往往都是可调的。
2、操作方便性是指驾驶员在汽车静止或行驶时，操作车内操纵机构和开关按钮是否方便的特性。
在汽车开发阶段，车内的操纵机构和开关按钮的布置与造型都是以人的生理需求及功能需求而安排的，如：通风格栅，多布置在仪表板中的中部与两端，位置居高，进入车内的新鲜空气或冷暖气流易被乘员所感知；旋转式旋钮，常在分级调量系统中使用，如空调系统。
3、仪表可视性是指驾驶员能否看清并识别仪表上所有内容的特性。
在汽车开发阶段，为保证方向盘不会遮挡仪表，设计者会根据视界模型来决定仪表盘的位置，以此得出方向盘与仪表的位置关系，仪表上主要有文字以及不同颜色的标识，以达到突出醒目，便于驾驶员区分认读的目的。
汽车设计中人机工程学的意义及体现
汽车设计中人机工程学的意义及体现汽车设计中人机工程学的意义及体现人机工程学是一门研究人机关系的学科，主要关注如何设计出更加适合人类使用的产品和系统。
在汽车设计中，人机工程学扮演着重要的角色，它能够帮助设计师们更好地了解人们使用汽车时的需求和习惯，从而创新出更加符合市场需求的汽车产品。
在本文中，我们将探讨人机工程学在汽车设计中的意义和体现。
1. 人机工程学在汽车设计中的意义1.1 提升驾驶体验人机工程学能够帮助设计师更好地了解人们的行为和需求，从而根据这些需求设计出更加符合市场需求的汽车产品。
例如，汽车的仪表盘设计需要考虑驾驶员的视野和操作习惯，方便驾驶员查看车速、油耗等相关信息。
同时，座椅的设计需要考虑人体工学和人体力学等知识，确保驾驶员的舒适度和健康。
1.2 提高安全性人机工程学还可以帮助汽车设计师检测车辆的潜在安全隐患，并在设计过程中予以纠正。
例如，汽车的车门设计需要考虑开关灵活度和加强点的设置，防止在事故发生时车门无法打开或者车身过于弱化被破坏等受损情况。
在这种情况下，设计师需要考虑如何使车门易于开启，同时又不会牺牲整车的稳定性和安全性。
1.3 增强品牌竞争力人机工程学可以帮助汽车品牌提高产品的人性化和亲和力，从而增强品牌的竞争力。
在汽车市场上，产品的外观和品质是必要的，但如果没有考虑到消费者的用户体验和需求，则很难达到用户的心理预期。
相反，如果产品在人机工程学方面做得好，很容易让用户产生好感，从而提高产品的品牌忠诚度和口碑。
2. 人机工程学在汽车设计中的体现2.1 控制系统设计汽车在行驶中涉及到复杂的控制系统，人机工程学可以帮助设计师们设计出更加直观、精确和易于掌握的控制系统。
例如，汽车的方向盘和脚踏板的设计需要充分考虑人体工程学和人体力学等因素，以确保驾驶员在紧急情况下能够快速正确地反应。
2.2 人机界面设计汽车的人机界面设计非常重要，它包括汽车仪表盘、多媒体娱乐系统、导航系统等。
人机工程学可以帮助设计师们优化汽车人机界面设计，使其更加直观、易用和易懂。
车辆人机工程学ppt课件
车辆 人 机 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程
工
程
学
百分位数
百分位数Pk将随机变量的总体或样本 的全部观测值分为两部分，有k%的观测 值等于和小于它，有(100- k) %的观测值 大于它。
百分位数是一种位置指标、一个界值。 人体尺寸用百分位数表示时，称人体 尺寸百分位数。
工
程
学
1.4 人机工程学的发展史
➢ 人机学的萌芽期：
《考工记》：“凡兵无过三其身。过三其身，弗能用也，而无己， 又以害人。”“故攻国之兵欲短，守国之兵欲长。”“凡兵，句 兵欲无弹，刺兵欲无蜎，是故句兵椑，刺兵抟。”“凡为弓，各 因其君之躬志虑血气。丰肉而短，宽缓以荼，若是者为之危弓， 危弓为之安矢。骨直以立，忿埶以奔，若是者为之安弓，安弓为 之危矢。”
车辆 人 机 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程
工
程
学
“人机工程学” ➢ Ergonomics （欧）/工效学、人类工效学 ➢ Human Engineering（美）/人体工程学 ➢ Human Factors Engineering /人因工程学、人因学 ➢ Human Factors （美） /人因工程学、人因学 ➢ 人间工学(日） ➢ 工程心理学 ➢ 人机工程学、人机学、
车辆 人 机 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程
工
程
学
人－机关系
➢ 人机系统功能分配研究：系统中人的功能与机
的功能之间的联系和制约条件，研究人、机之 间的功能分配方法。
汽车人机工程学13
《汽车人机工程学》教学大纲一、课程性质与任务1．课程性质：本课程是车辆工程专业的专业选修课。
2．课程任务：本课程研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素；研究人和汽车及环境的相互作用；研究在汽车设计、行驶过程中统一考虑工作效率，人的健康、安全和舒适等问题的学科。
使学生了解解决设计中人与汽车的关系为主的产品造型设计十分重要。
二、课程教学基本要求本课程要求学生了解人机工程的研究内容、基本原则、基本原理以及在汽车造型设计中的意义；全面了解与汽车设计相关的人的因素，包括结构特征（人体解剖、人体测量）、功能特征（信息感知、处理与执行）、心理特征、环境适应性等；掌握显示与控制设计、作业域设计，座椅与手握工具设计等典型汽车人机设计问题。
了解人机系统功能和类型，人机系统的分配，人机系统中人的失误产生的原因，车辆碰撞事故中车内乘员的人体保护技术，车辆行驶中车内乘员的乘坐舒适性，车辆驾驶员的驾驶适宜性，车辆噪声控制的必要性和如何保持车厢内的小气候环境。
通过课程的学习培养学生以人为本的设计观以及在以感性为主的形态设计过程中理性地分析问题解决问题的能力。
成绩考核形式：末考成绩（闭卷考试）（70%）＋平时成绩（平时测验、作业、课堂提问、课堂讨论等）（30％）。
成绩评定采用百分制，60分为及格。
三、课程教学内容第一章概述1.教学基本要求让学生了解人机工程学的发展、人机工程学的研究领域、人机工程学的相关学科、人机工程学的研究方法。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章教学使学生了解人机工程学的发展阶段、人机工程学的研究领域、人机工程学的相关学科、人机工程学的研究方法。
3.教学重点和难点教学重点是人机工程学的发展阶段、人机工程学的研究方法。
教学难点是人机工程学的研究方法。
4.教学内容第一节人机工程学的发展1.经验人机工程学阶段2.科学人机工程学阶段3.现代人机工程学阶段第二节人机工程学的研究领域第三节人机工程学的相关学科第四节人机工程学的研究方法1.机具2.作业研究3.环境4.研究模型第五节汽车人机工程问题——汽车人机工程学1.汽车人机工程设计的主要工作任务2.汽车人机工程设计所涉及的研究范围第二章汽车人机工程学中的人体因素1.教学基本要求让学生了解汽车人机工程学中的人体因素。
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
汽车人机工程学
汽车人机工程学汽车人机工程学是研究驾驶员与车辆的交互与配合关系的学科。
它通过优化车内空间布局、控制界面、座椅安全布局等来改善驾驶员的操控性、舒适性与安全性。
汽车人机工程学的发展使得现代汽车更加人性化,也为汽车的智能驾驶奠定人因学基础。
首先,优化车内空间布局。
合理的空间布局可以最大限度发挥车内空间,为驾驶员创造宽敞舒适的驾驶环境。
主要包括方向盘、座椅位置的确定、中控台功能布置以及后座空间扩展等。
需要考虑到驾驶员的人体尺寸数据与避免疲劳驾驶的空间要求,使驾驶员处于最佳驾驶与操作位置。
同时结合车辆类型与功率,在满足操控性的基础上扩展内部空间。
其次,简便易操作的控制界面。
汽车控制界面包括方向盘、仪表、中控屏幕等,其设计要以驾驶员的认知与操作习惯为中心。
要选择易于识别的标识、简明直观的功能布局、手感舒适的控制按键等,使驾驶员迅速熟练掌握并安全操作。
同时界面设计也需要考虑辅助驾驶与自动驾驶的需求,为驾驶员提供更丰富的车载信息及操控方式。
再者,舒适安全的座椅系统。
座椅是驾驶员与车辆接触的主要部件,其设计质量直接影响乘坐舒适度与安全性。
座椅要根据人体工程学数据设计,提供适当的靠背倾斜角度、座面弧度、凹陷度与高度等。
同时要选择符合人体支撑的材料,并设置安全带与安全气囊等保护装置。
现代汽车座椅设计更加强调舒适性与体验,实现自动调节、加热、按摩等辅助功能。
最后,人因要素的考量。
这需要综合研究驾驶员的操作习惯、视觉习惯、认知水平与反应时间等人体特征。
要在界面显示、操作逻辑、安全预警等方面做出人性化设计。
比如高亮显示最关注的车载信息,避免复杂难以理解的功能与过多的警示。
同时需要对不同人群的人因差异进行分析,提出差异化的人机配合方案。
考虑人因要素可以最大限度发挥人的潜能,降低驾驶操作难度与错误率。
综上,汽车人机工程学通过多角度研究驾驶员与车辆的互动关系,使得现代汽车更加人性化。
它要达到空间最大化、界面简便化、座椅舒适化与人因配合化的设计目标。
车辆人机工程学
车辆人机工程学
车辆人机工程学指的是将人体工程学、心理学和工程学原理应用
于汽车、卡车、摩托车及其他车辆的设计和开发过程中，以实现更好
的人机交互性能和操作的可靠性，提高驾驶员的安全和舒适性。
车辆人机工程学的主要目标是让驾驶员在车辆驾驶过程中感到舒适、安全和易于操作，从而减少疲劳、提高驾驶效率和遵从交通规则
的意愿。
在车辆设计阶段，人机工程学的应用可以减少舒适性和安全
性方面的问题，提高驾驶员的操作效率。
具体而言，车辆人机工程学
包括以下方面：
1. 控制系统设计：根据人体工程学原理设计控制器、仪表盘、按
钮和开关等，在车辆操作时容易操作、易于理解和记忆。
2. 座椅设计：根据人体工程学原理设计座椅的高度、角度、深度、腰部支撑和头枕等，以适应驾驶员的身体比例，减少疲劳和不舒适。
3. 车窗和后视镜设计：根据视觉心理学原理设置车窗和后视镜，
以确保驾驶员可以更清晰地看到周围环境和其他车辆的情况。
4. 灯光设计：在夜间或恶劣天气下，正确设置车灯和信号灯，以
确保驾驶员能够正确地看到路面情况和道路的标志。
总之，车辆人机工程学是一门涵盖广泛且十分重要的学科，它对
于车辆的设计和开发至关重要，可以使驾驶员在驾驶过程中感到更加
舒适和安全。
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。
汽车设计中的人机工程学考虑
汽车设计中的人机工程学考虑在汽车设计中，人机工程学是一个至关重要的考虑因素。
人机工程学是研究人类与机器交互的学科，旨在改善人类的工作效率、安全性和舒适度。
在汽车设计中应用人机工程学的原则，有助于提升驾驶员和乘客的体验，减少驾驶误差，提高整体交通安全性。
首先，汽车的控制与仪表板布局是人机工程学考虑的核心。
控制器和按钮的布局应该简洁明确，以方便驾驶员操作。
应该根据人体工程学的原则，将最常用的控制元素放在最容易到达的位置，以避免驾驶员的分散注意力。
此外，驾驶员安全席位的设计也是人机工程学的重要考虑因素之一。
驾驶员座椅应具备调节性和支持性，以适应不同身高和体型的驾驶员。
座椅的支持功能有助于减轻长时间驾驶造成的疲劳感和不适感。
另外，座椅应该设计符合人体工程学的曲线，以提供最佳的支持和舒适度。
此外，视觉和听觉因素也在汽车设计中扮演着重要的角色。
为了确保安全驾驶和减少驾驶者疲劳，汽车设计师应考虑到可视化和声音反馈的重要性。
例如，仪表板上的仪表和指示灯应设计成易于辨认，并且给予明确的反馈。
同时，车辆的灯光和声音信号也应充分考虑到驾驶者的可辨识度和反应时间。
在驾驶员的注意力和集中力方面，人机工程学可以为设计师提供指导。
例如，在汽车设计中应考虑到驾驶员眼睛的移动范围，以最大程度地减少驾驶员的注意力转移。
此外，驾驶员的乘坐姿势和仪表板之间的距离也是需要考虑的因素，因为不良的姿势可能会导致颈部和背部的不适。
此外，与智能系统的集成也是现代汽车设计中的趋势。
考虑到驾驶员的舒适度和安全性，汽车设计师应该关注于智能驾驶助手系统的可用性。
这些系统应该易于使用和理解，并且应该提供足够的信息，以帮助驾驶员做出明智的决策。
最后，人机工程学在乘客区域的设计中也起着重要的作用。
乘客区域的座椅和娱乐系统应该考虑到乘客的舒适度和娱乐需求。
此外，应提供足够的腿部空间和储存空间，以增加乘客的舒适性。
在汽车设计中，人机工程学的考虑是为了改善驾驶员和乘客的体验，提高交通安全性。
汽车设计中的人机工程学分析
汽车设计中的人机工程学分析一、概述人机工程学可以定义为研究人与机器或系统之间交互的科学和技术领域。
在汽车设计中的人机工程学分析中，研究人与汽车之间的交互，着重于汽车设计和人的人体工学特性的匹配。
人机工程学可通过减少人员疲劳、错误和增加工作效率、安全性以及用户满意度，从而提高汽车的质量和可用性。
二、人体测量汽车设计时需要考虑人的身体尺寸变化。
密集的人体测量以确保汽车的舒适和安全性是必需的，这方面已经有了许多研究。
最普遍的方法是通过人类模型进行人体测量和建模。
使用这种方法，汽车制造商可以捕捉不同族裔和文化之间的尺寸差异。
人体测量也可以用于确定座椅高度、踏板高度和方向盘高度以及其他控制面板的位置，通常使用因人体尺寸而异的平均值。
三、人的行动汽车的设计必须考虑到人的行动。
例如，将机器部件放到人可以方便访问的位置，同时保持安全。
控制面板的位置和配置必须适合驾驶员的身体类型和位置，以确保对所有人具有较好的可访问性和易用性。
汽车也必须尽可能地减少司机的分心。
四、人的感知在设计中需要对人的感知做出考虑，这可以帮助产生最能满足人类需求的产品。
例如，材料质地、颜色和视觉效果等可以影响最终的汽车印象。
而且，音响、香气和触感等因素也可以影响汽车到达用户的整体感知。
五、综合评价在进行人机工程学分析后，需要进行综合评价，以确保汽车的设计最终能够满足人们的需求。
这样能够降低驾驶员的错误率和疲劳感，并使汽车变得更加舒适和易用。
汽车制造商通常会进行试乘试驾和模拟测试来评估汽车设计的人机工程学。
六、结论人机工程学在汽车设计中起着极其重要的作用。
在整个设计阶段，汽车制造商都应该特别关注驾驶员和其他乘客的需求。
通过毫不妥协地将人机工程学原则应用于汽车设计中，可以减少疲劳和错误率，促进安全和舒适性，并增加用户满意度。
汽车设计中的人机工程学研究
汽车设计中的人机工程学研究在现代社会，汽车已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
随着科技的不断进步和人们对舒适性、安全性及便利性要求的提高，汽车设计中的人机工程学愈发受到重视。
人机工程学旨在研究人、机器及其工作环境之间的相互关系和相互作用，以实现系统的高效、舒适和安全。
在汽车设计领域，运用人机工程学原理可以优化车内空间布局、驾驶操作界面、座椅舒适度等方面，从而提升驾驶者和乘客的体验。
汽车座椅的设计是人机工程学在汽车领域的重要应用之一。
一个好的汽车座椅应当能够为驾驶者和乘客提供良好的支撑，减轻长时间乘坐带来的疲劳感。
座椅的形状、尺寸和材质都需要经过精心考量。
座椅的靠背角度和高度应可调节，以适应不同身材的人群。
同时，座椅的坐垫长度和宽度也要合适，能够均匀地支撑腿部，避免局部压力过大。
此外，座椅的材质应具有良好的透气性和吸湿性，以保持舒适的坐感。
驾驶操作界面的设计也是人机工程学研究的重点。
仪表盘、中控台、方向盘等部件的布局和操作方式应符合人体的生理特征和操作习惯。
仪表盘上的信息显示要清晰易读，重要的信息如车速、转速、油量等应位于显眼位置。
中控台的按键和旋钮应易于操作，避免驾驶者在操作时分散注意力。
方向盘的握感要舒适，其直径和转向力度也要适中，以保证驾驶者能够轻松准确地控制车辆的行驶方向。
车内空间的布局同样离不开人机工程学的指导。
车门的开启角度和门槛高度要方便乘客上下车，尤其是对于老年人和儿童。
车内的头部空间、腿部空间和肩部空间要足够宽敞，以避免乘客感到压抑和局促。
此外，储物空间的设计也要合理，方便乘客存放物品。
人机工程学还在汽车的视野设计方面发挥着重要作用。
良好的视野对于行车安全至关重要。
挡风玻璃的尺寸和形状应能够提供广阔的前方视野，减少盲区。
后视镜的位置和角度应经过精心调整，确保驾驶者能够清晰地观察到车辆后方和侧方的情况。
A 柱的设计也需要在保证车身结构强度的前提下，尽可能减小对视野的遮挡。
除了舒适性和便利性，人机工程学在汽车的安全性设计方面也有着不可替代的作用。
汽车设计中的人机工程学研究
汽车设计中的人机工程学研究随着汽车行业的快速发展，汽车设计已经由单纯的外观和性能转变为一个更加复杂的均衡过程，考虑到驾驶员的需求，车辆的安全、舒适和性能表现。
为此，人机工程学在汽车设计中扮演着至关重要的角色，致力于数据收集、分析和评估，以便建立一个良好的人与车之间的关系。
在这篇文章中，我们将深入探讨汽车设计中人机工程学的重要性以及人机工程学方法的实际应用。
1. 人机工程学的意义人机工程学是设计和控制人机界面的科学，以确保人类在使用技术系统时能够更为有效地进行交互。
在汽车设计中，人机工程学可以帮助设计师了解驾驶员的需求和行为模式，以便根据这些需求来优化车辆的设计。
例如，在人机工程学的帮助下，设计师可以确定驾驶员的理想座椅高度、踏板位置和手动操作的硬性需求，以便创造出更加舒适、安全和易用的汽车。
此外，人机工程学还可以帮助设计师评估驾驶员在不同情况下的能力和反应能力，以确定车辆的安全性能。
这意味着在设计中考虑到人因素，可以减少人员意外，提高车辆的可控性和可靠性。
这些因素对驾驶员的经济和社会成本都产生了很大的影响。
2. 人机工程学的应用在汽车设计中，人机工程学具体的应用有许多方面。
首先，汽车设计师应该按照驾驶员的需求设置控制台、仪表板和其他车内控件。
这包括启动键、换挡机和油门、制动器具等，旨在提高驾驶员的使用体验，并在不同的路况下提供便利和灵活性。
另外，设计师还应该确定应该提供哪些信息和仪表，如车速计、油量指示器和导航设备。
通过这些数据，驾驶员可以更清楚地了解车辆的状态和周围的环境变化。
另外，人机工程学可以用于评估人们的注意力和反应，以确定何时应该提供警告和安全反应机制。
例如，在汽车设计中应该使用哪种类型的安全制动器，如制动距离和ABS功能。
此外，需要考虑到一些紧急情况，如碰撞和疾病等，设计师期望在发生意外事故时尽可能地减少危险和伤害。
3. 结论在汽车设计中，人机工程学不仅是必须的，而且是必要的。
汽车制造商需要采取这一方法来创造优秀的车辆，以给驾驶员带来无与伦比的使用体验。
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场
。
倒车雷达对于躲避后方障碍物避免发生碰撞
是很好的警示设备，摆放在仪表台上的显示屏
倒
随时显示着与车后物体的距离，但是许多司机
车
的驾驶习惯还是转过头去一边观察后方情况，
雷
达
一边操控汽车，这也就无暇顾及显示屏的数据
。而且，提示的蜂鸣音又不能准确地标示出实
际距离，令人放心地倒车。
友福汽车服务公司向大家推荐的一款会说
A 要用来防止汽车在起步、加速时车轮的滑转，保证汽 S 车的加速过程中的稳定性并改善在不良路面上的驱动 R 附着条件。驱动力调节装置又称电子防滑系统，它还 系 统 可以使无差速锁的汽车在冰雪路面和泥泞道路上起步
并改善其通行能力，还可能防止在车速较高并通过滑
溜路面又转弯时汽车后部的侧滑现象。
牵
引
在汽车工业发达的国家，巨大的人力、财力 、物力不断投入到汽车安全性的研究领域，并 制定了大量相关的汽车安全性标准，如国际标 准(ISO)欧共体标准(ECE)、联合国欧洲经济委 员会标准(EEC)以及各个国家标准(其中美国联 邦机动车安全标准FMVSS及日本的汽车安保 基准颇具影响)。
尽管世界各地的安全标准千差万别，但由于 汽车工业的国际化特征，汽车大国之间通过双 边及多边的合作不断对汽车安全标准、法规加 以协调、整合，使该领域的国家边界日益模糊 。经过近几十年，尤其是进入90年代以来的发 展，未来汽车安全的新概念已大致形成
一、汽车主动安全技术
过去，汽车安全设计主要考虑被动安全系统 ，如设置安全带、安全气囊、保险杠、吸能装 置等。
现在汽车设计师们更多考虑的则是主动安全 设计，使汽车能够自己“思考”，主动采取措 施，避免事故的发生。
在这种汽车上装有汽车规避系统，包括装在 车身各部位的防撞雷达、多普勒雷达、红外雷 达等传感器、盲点探测器等设施，由计算机进 行控制。在超车、倒车、换道、大雾、雨天等 易发生危险的情况下随时以声、光形式向驾驶 者提供车体周围必要的信息，并可自动采取措 施，有效防止事故发生。另外，在计算机的存 储器内还可储大量有关驾驶者和车辆的各种信 息，对驾驶者和车辆进行监测控制。
根据日本政府“提高汽车智能和安全性的高
级汽车计划”，由日本丰田公司研制成功的“
丰田高级安全汽车”即具有驾驶者困倦预警系
统、轮胎压力预报系统、发动机火警报警系统
、车前灯自动调整系统、拐角监控系统、汽车
间信息传输系统、道路交通信息引导系统、自
动制动系统、SOS停车系统、灭火系统，以及
各向气囊系统等，其中有些单项设备已投放市
牵引力辅助系统是建立在ABS的功能基础上
力
的，它使 ABS 不仅在制动过程中维持牵引力的
辅
控制，而且在加速过程中也能发挥牵引力控制
助
的作用。它的基本组件与四轮ABS的相同。
系
统
牵 引 力 辅 助 系 统
新的悬架系统是随着计算机技术在车辆三维构型模 拟中的应用来满足顾客对转向、操纵性、乘坐舒适性 和其他性能的要求而产生的。
话的“倒车雷达”很好地满足了大家的需求。
倒
尤其解决了新手倒车时的畏惧心理，真人语言
车
提示随时将车后空间距离读报出来，既准确又
雷 达
方便，完全可以在语言提示下放心地将车停放
入位，一旦进入危险距离范围内，语言提示用ห้องสมุดไป่ตู้
急促的声音告诉你“停车”、“停车”，这时
踩下刹车踏板就可以避免撞车的危险。
此产品主机为智能微电脑控制，采用多重
汽车人机工程学
➢汽车主动安全技术 ➢汽车被动安全技术 ➢汽车碰撞试验 ➢C-NCAP新车评价规程
汽车安全是汽车设计的重要内容，也是人们 最为关心的问题之一。
汽车诞生和发展的百余年来，汽车安全一直 受到汽车制造企业、汽车消费者以及各国政府 的普遍重视和关注。汽车发展的历史同时也是 汽车安全性能不断提高的历史。
盘 式 制 动 器
ABS、BAS、EBS 和 ASR
自80年代后期以来，汽车技术的最大成就之 一，就是汽车制动防抱死系统（Anti Blocking System，简称ABS）的实用并在此基础上发展 了制动辅助系统BAS、电子制动系统EBS和驱动 力调节装置ASR。
A
ABS 系统对于汽车在各种行驶条件下的制动
测
上减速停车，检查或更换轮胎，这大大地避免
仪
了因爆胎造成的交通事故
盘
60年代汽车工业引进盘式制动器给汽车制
式
动技术带来了飞跃性进步。盘式制动器不仅能
制
提供更短的制动距离，而且在各种制动条件下
动
都具有更加连惯的制动性能。现在，许多汽车
器
制造商都提供四轮盘式制动器，而且现在的盘
式制动器具有更强的制动性能。
悬
架
悬架的电子控制系统能够根据汽车的瞬时驾驶条件
系 自动调节悬架组件的性能，即通过各种传感器对汽车
倒
防误报技术，广角多探头超声波扫描，蓝屏液
车
晶显示，360度自由转换，不需要语音提示时，
雷 达
可将音量关闭，依靠液晶显示屏提供倒车距离
信息。
倒 车 雷 达
轮
友福公司还推出了轮胎防爆监测仪；安装
胎
于轮胎内的感应器将胎内温度和气压的数据随
防
时发射到置于仪表台上的显示屏中，一旦超过
爆 监
安全数值，监测仪会发出报警声音，提示你马
A
会被抱死，ABS 就没有机会发挥作用，从而达
S
不到预期的效果。
系 统
为此，汽车工程师们设计了制动辅助系统
BAS（brake-assist-system），即让现有的
ABS具有一定的智能，能测出驾驶者的紧急制
动并让ABS工作。
传统的汽车制动系统管路长，阀类元件多。对
E
于长轴距汽车或多轴汽车或汽车列车来说，气体
B
传输路线长，速度慢，常产生制动滞后现象，导
S
致制动距离增大，安全性能降低，而且制动系的
系
成本也比较高。如果将制动系的许多阀省去，制
统
动管路以电线代替，用电控元件来控制制动力的
大小和各轴制动力的分配，便是汽车的电子制动
系统 EBS（Electronic Braking System）。
驱动力调节装置 ASR（Antispin Regulator）主
B
效能及制动安全尤为重要，特别是紧急制动，能够
S
充分利用轮胎和路面之间的峰值附着性能，提高汽
系 统
车抗侧滑性能并缩短制动距离，充分发挥制动效能
，同时增加汽车制动过程中的可控性。
ABS 能缩短制动距离，并能防止车辆在制
动时失控，从而减少事故发生的可能性。但如
B
果采用点刹的办法或制动不够有力，车轮就不