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汽车人机工程标准
汽车人机工程标准汽车人机工程标准指的是一系列规范和准则，用于指导汽车设计师在designing、developing、testing and manufacturing汽车时如何考虑人类的生理、心理和情感需求，以确保汽车的使用和操作更加舒适、高效和安全。
汽车人机工程标准是全球范围内的一个重要问题，每个国家在汽车人机工程标准方面都有自己的潜在可能已经制定或者正在制定的标准。
在本文中，我们将讨论汽车人机工程标准的定义、原则和意义，以及它对汽车工业的影响和未来发展趋势。
定义：汽车人机工程标准是基于人体工程学原理，以及人力学、心理学、生理学和感官科学的理论，专门制定的标准，旨在提高汽车的设计质量和使用价值。
汽车人机工程标准涵盖的范围非常广泛，包括但不限于驾驶员的安全和舒适性、显示屏和控制面板的易用性、车门和窗户的操作等。
原则：汽车人机工程标准有一些重要原则，这些原则是基于人体工程学和以人为本的原则。
1. 以人为本的设计思想：这意味着，在设计汽车时，必须优先考虑汽车使用者的需求和期望，确保汽车的使用更加自然、舒适和高效。
这是一个非常重要的原则，也是汽车人机工程标准的所有原则中最基本的一个。
2. 最大程度满足驾驶员的需求和期望：汽车人机工程标准中指出，汽车设计应该尽可能满足驾驶员的需求和期望。
这包括但不限于汽车内部的操作系统、音响和通信设备，以及它们与驾驶员的互动方式的设计等。
3. 稳定和可靠的设计：汽车人机工程标准强调稳定和可靠的设计，这是为了确保汽车的安全性和舒适性。
这涵盖了各种方面，包括汽车的框架、刹车、悬挂系统以及安全装置等。
意义：遵循汽车人机工程标准的设计，可以给消费者带来一系列实实在在的好处：1. 提供更加舒适富有感官体验的驾驶体验：通过遵循汽车人机工程标准，设计者可以创造出更加符合人类工程学原理的车辆。
这意味着驾驶员不仅可以享受使用车辆所带来的愉悦，而且还能够避免身体的疲劳和不适感。
2. 提高驾驶员的安全性：汽车人机工程标准考虑了车内和车外的各种安全因素，包括汽车的刹车、悬挂、气囊系统等等，这将帮助消费者更加安全地驾驶汽车。
现代汽车驾驶室的人机工程设计
现代汽车驾驶室的人机工程设计——思承玉兰心前言：现代汽车不仅在外观上较过去几十年发生巨大变化，在驾驶室的设计方面，也从原来的实用、操作简便，过渡到现在越来越注重的人机交互体验。
以前的少数拥有专门驾驶技能的专职司机已经转变为现在的千千万万的普通驾驶者。
他们作为汽车使用者和拥有者，对现代汽车的驾驶感受越来越看重。
不仅注重舒适性、操作简便、安全性等，在色彩、外形等视觉效果方面也有较高的追求。
现代汽车的驾驶室作为人机信息交互的重要平台，其设计要紧紧围绕“宜人”的设计理念。
运用人机工程学理论，科学的设计驾驶室的各工作区域，以更好的达到人与汽车的融合，使驾驶员得心应手、安全驾驶，这也是现代汽车驾驶室，应用人机工程设计的存在之必要。
一、驾驶室内显示仪表的设计一般现代汽车驾驶室内有两个显示仪表，一是仪表盘，二是多媒体中控屏（有些豪华汽车上会有两个或多个）。
还有些豪华车中控部位有时钟，这些都属于显示仪表。
但这里，我们主要涉及仪表盘的人机工程设计。
驾驶室内的显示仪表是驾驶员获取汽车工作信息的主要窗口，它合理优良的设计能使人和汽车系统更加稳定而高效地工作，使人与汽车之间的信息传递更加充分。
因此，在设计和选用显示仪表时，必须考虑人的视觉特征、生理和心理特征，确保驾驶员观察迅速、准确而不易疲劳，能更好的防止误视读和误操作。
1. 仪表盘位置1) 视角：一般人的最佳眼睛转动区为左15°右15°、上25°下25°，即驾驶员的视野在这个范围内观察重要行车仪表数据时，看到的影像最清楚。
因此，在设计时应把仪表盘大致布置在此范围内。
人的水平视野和垂直视野2) 视距：一般人的操作视距范围在38～76cm 之间。
即驾驶员在操作系统中正常的观察距离在此范围内，所以，在设计时应把仪表盘大致布置在此范围内。
2. 仪表形式仪表的形式因其用途不同而异。
仪表盘作为重要信息的显示系统，它不仅显示重要的行车参数如车速、转速、行驶里程、油量，还有车辆安全数据信息如机油压力、冷却水温度、和胎压监测以及一些警示提醒。
汽车设计自动化——整车人机布置(UG)
汽车设计自动化——整车人机布置（UG）杨金锋/ 总体设计部2008-9-12简介NX General Packaging 是一整套汽车布置的设计软件，以车身内部布置为主。
它为汽车设计工程师提供了设计向导，加快了汽车内部布置的设计，并能评价此设计是否符合SAE标准或某些地方法规（欧洲/加拿大/美国等）。
Tool bar & Menu——工具条和菜单空间布置视野校核运动校核向导界面车身人体工程学车身人机工程学的基本内容，主要表现为：¾通过测量、统计、分析人体的尺寸，在进行车身内部布置设计时，以此为依据，确定车内的有效空间以及各零部件（仪表板、顶棚、地毯等）的布置位置和尺寸关系；¾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要求；¾根据人体操纵范围和操纵力的测定，确定各操纵装置（转向盘、踏板、手刹、换档等）的布置和作用力大小，以使人体操纵时自然、迅速、准确、轻便，并降低操纵疲劳强度；¾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的驾驶信息；¾根据人体的运动学，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；研究振动时对乘坐舒适性的影响;研究人体上下车的方便，以确定车门的开口部位与尺寸；¾根据人体的生理要求，合理确定并布置空调系统；¾研究人的心理特性和要求，设计一个舒适、美观、轻松的环境。
车身室内布置设计¾基本要求：空间宽敞、乘坐舒适和视野广阔，即尺寸性、舒适性和视野性的要求。
¾基础内容：以人体尺寸、人体生理结构和视觉特性为依据，着手进行布置设计，最终使室内设计达到以人体为中心的三个整车协调：操作纵件位置的协调，以确定合理的驾驶位置；车内空间尺寸的协调，以达到最有效的空间利用；整车的人车视野协调，使其具有最佳视觉效果。
汽车人机工程学
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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
汽车总布置设计-人机工程
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
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。
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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：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
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
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
超级全面人机工程设计规范
人机工程设计规范1.杯托尺寸校核2.车外车门开关及舒适性2.1 前后门把手距离空载地面距离设计规定740-1160mm；2.2 前后门把手长度最小值为90mm, 推荐值为105mm；2.3 前后门把手高度推荐值为29-33mm；2.4 前后门把手进入操作间隙最小值为36mm；2.5 前后门把手下方操作空间最小值为26mm。
3.点火锁操作空间规定R≥30mm。
4.拉手4.1 前排顶棚拉手旳布置位置在拉手中心点距前排R点+X向10mm至A柱之间；4.2 后排顶棚拉手旳布置规定拉手中心至后排座椅R点-X向距离为80-165mm；4.3 拉手旳有效操作空间推荐≥35mm；4.4 A.B柱拉手中心离地高度推荐值1230-1590mm；4.5 A.B柱拉手与R点Z向高度推荐410-630mm；4.6 拉手旳有效操作长度推荐≥100mm。
5.发动机罩锁人机舒适性序号类别规定（mm）备注1 发动机罩锁手柄后部边缘与发≤25 26-65 66-90 ≥90 动机罩钣金前沿旳距离（A）2 发动机罩弹起后操作发动机罩25 35 45 60锁进入空间（B）3 发动机罩锁手柄后部边缘操作≥25空间（C）6.发动机盖开关及舒适性校核6.1 SAE5%女性手伸及包络（倾斜）；6.2 SAE5%女性手伸及包络（不倾斜）；6.3 SAE95%男性头部运动包络（倾斜）；6.4 SAE95%男性头部运动包络（不倾斜）。
7.发动机盖板翻转起来之后处在6.2和6.3之间, 则满足操作舒适性规定。
8.扶手箱7.1 扶手箱长度及高度旳布置7.1.1 扶手箱旳长度及高度旳一般布置规定如下图所示:注: A SgRP点向前参照值: 100-175mm, 没有上限值；B SgRP点向后参照值: 90-100mm, 没有上限值；H 高度参照值：160-180mm, 最小150mm, 最大190mm。
7.1.2 A.B假如在参照值范围内, 驾驶员手肘不能还是不能碰到扶手箱, 则扶手箱应采用滑移型, 滑移距离最小为50mm。
汽车人机工程标准
前、后车门扶手的高度要定义在扶手舒适区域内
图
— 13 —
后视图 图
图 1. 定位扶手使驾驶员可以紧握方向盘并把胳肘放在扶手上歇息，为适应胳肘要求，可把扶手固定在
H 点与胳肘舒适区域前部的边缘之间。 2．外扶手高度应在内扶手高度的 25mm之内。 3. 整个胳肘舒适区域的扶手宽度为： 50-60mm 4. 为了方便前臂，整个前臂舒适区域具有 30mm的最小扶手宽度。 3.4 车内中间扶手箱舒适区域 3.4.1 扶手箱的高度
车门内拉手在车门内扶手上面，其高度根据车门内扶手的高度而定。
— 15 —
图 1. 车门内拉手的最小抓握长度 120mm要在 B 区域内，如果拉手的长度超过 2. 抓握区域最小半径 5mm； 3. 建议抓握直径最小 25mm，最大 50mm。 车门内拉手的类型： a. 杯型拉手； b. 全握式拉手； c. 带型拉手； d. 棒式拉手 3.5.1 杯型拉手
3.1 乘坐舒适性
3.1.1 前排人员坐姿要求 前排人员包括驾驶员和前排乘客，在布置上需要满足相 应的布置要求，一般情况下，驾驶员与副驾驶员设计坐姿一致，驾驶员还需特别关注下肢的布
置角度要求，下图为驾驶员对人体主要关节角度的一般性要求
———— 95%美国男性
5%美国女性
关节名称
靠背角
20
舒适角度 °＜ A1＜ 30°
带式拉手的尺寸要求为： 1. 最小手指间隙： 40mm； 2. 上部（斜向间隙） 30mm外侧（横向间隙） 。 3.5.4 棒式拉手
图
图
棒式拉手的尺寸要求为 :
1. 手进入 / 外侧间隙：最小 20mm； 2. 手进入 / 上部间隙：最小 40mm； 3. 手进入 / 下部间隙，棒顶端至罩盖下端：最小
人机工程在汽车设计中的应用
35
三、人机设计主要方法
24
二、人机工程主要工作内容
6、上下车方便性：
上下车方便性是汽车人机设计中必须考虑的重要因素之一。整车的布置设计必须满足乘员上下车方便性 的要求。 通过对人体生理和汽车结构相互关系的研究，可以得到人体的上下车方便性的角度和相关尺寸范围，作 为设计校核参考的依据。
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二、人机工程主要工作内容
7、显示：
1、人体坐姿设计方法：
驾驶员坐姿通常由以下参数确定：
H30-1 ——R点到踵点垂直距离 L99-1——R点到踏点水平距离
A40-1
A40-1——座椅靠背角 A46-1——踝角
二、人机工程主要工作内容
9、空间：
位置/ 标识、 手部伸及、舒适
储物空间 乘坐空间
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二、人机工程主要工作内容
10、其他方面：
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目录
一、人机工程概述 二、人机工程主要工作内容 三、人机设计主要方法 四、人机工程在开发各阶段的验证方法
31
三、人机设计主要方法
1、人体坐姿设计方法：
驾驶员坐姿设定是整车人机工程中非常重要一项内容。人在驾驶车辆的时候，驾驶员、座椅、踏板（油 门、制动、离合）、方向盘、换挡器等构成一个约束系统。在驾驶员坐姿设定过程中，不仅需要考虑乘 坐舒适性、还需要考虑操纵方便、轻巧，此外还需综合考虑视野、上下车方便性、空间、车型定位等。
机
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。
感谢您的观看
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
汽车座舱设计人机工程学的应用
汽车座舱设计人机工程学的应用随着科技的进步和人们对舒适性的要求提高，汽车座舱设计在汽车工业中变得越来越重要。
一个好的座舱设计可以提升驾驶员的体验，增加驾驶的安全性和舒适性。
为了满足这一需求，人机工程学在汽车座舱设计中得到了广泛的应用。
一. 驾驶员座椅设计在汽车座舱设计中，驾驶员座椅是至关重要的组成部分。
人机工程学考虑了驾驶员的身体特点和行为习惯，以提供最佳的坐姿支撑和舒适性。
座椅的高度、角度、座垫的形状和硬度都需要根据驾驶员的身体特征进行调整，以减少驾驶过程中的疲劳和压力。
同时，座椅的可调节功能也可以满足不同驾驶员的需求，使得每个人都可以找到最适合自己的坐姿。
二. 控制台布局设计控制台是驾驶员和乘客与汽车各种功能的交互界面，人机工程学在控制台布局设计中发挥了重要作用。
科学合理的控制台布局可以提升驾驶员的操作效率和安全性。
例如，将常用的控制按钮和开关放置在驾驶员易于触及的位置，减少眼睛离开道路的时间，帮助驾驶员更加专注于驾驶。
此外，控制按钮的大小、颜色和标识符的清晰度也需要根据人眼的特点进行合理设计，以便驾驶员能够快速准确地识别和操作。
三. 仪表板设计仪表板在汽车座舱设计中起到了重要的信息传递和显示作用。
人机工程学在仪表板设计中考虑了驾驶员对信息的接受和理解能力，以及驾驶过程中对各种指示的需求。
仪表板的布局应该简洁明了，不同功能的指示灯和显示屏应该根据重要性和紧急性进行合理的排列。
此外，颜色和亮度的搭配也需要符合人眼的感知特点，以便驾驶员在各种光线条件下都能清晰地读取仪表板上的信息。
四. 控制手柄和按钮设计在汽车座舱设计中，控制手柄和按钮的设计也需要遵循人机工程学的原则。
手柄和按钮的形状、大小和摆放位置应该符合驾驶员的常规动作习惯，以便驾驶员能够迅速准确地控制汽车各种功能。
此外，手柄和按钮的力学特性也需要考虑，以保证驾驶员在操作时的舒适感和精确度。
五. 声音和声音控制设计汽车座舱设计中的声音设计也是人机工程学所关注的重要方面。
(完整版)人机工程分析报告
××（汽车品牌）人机工程分析报告编制：_ _______ 日期：__________校对：__________日期：__________审核：__________日期：__________会签：__________日期：__________批准：__________日期：__________××××汽车设计有限公司2012年2月目录1 分析内容及目的 (2)2 参考标准 (2)3 测量分析过程 (2)3.1头部空间分析 (2)3.2 肩部空间分析 (3)3.3 肘部空间分析 (4)3.4 臀部空间分析 (5)3.5 头包络周边间隙分析 (6)4 数据汇总 (8)人机工程分析报告1 分析内容及目的人机工程分析主要内容包括前后排人体头部、肩部、肘部及臀部空间分析，同时还包括头包络间隙分析。
2 参考标准SAE J1100-2009 (R) Motor Vehicle Dimensions3 测量分析过程3.1头部空间分析依据SAE 1100标准规定，头部空间H61是指R点至顶棚的最小距离再加102mm，这一距离沿着在Y平面内并与X基准平面成8°后倾角的直线进行测量。
3.1.1 前排头部空间分析前排头部空间H61-1测量过程及数值如图1所示，通过测量可知前排头部空间为883+102=985mm。
图1 前排头部空间3.1.2 后排头部空间分析后排头部空间H61-2测量过程及数值如图2所示，通过测量可知后排头部空间为851+102=953mm 。
图2 后排头部空间3.2 肩部空间分析依据SAE J1100标准规定，肩部空间W3在通过H 点的X 平面内测量，是指在H 点之上254mm 与带线之间区域内的内饰表面之间的最小距离。
3.2.1 前排肩部空间分析前排肩部空间W3-1测量过程及数值如图3所示，通过测量可知卡罗拉前排肩部空间为1390mm 。
汽车人机工程-总布置
接近角（°）
离去角（ °） 最小转弯半径（m） 整车姿态角（°） ……
？
？ ？ ？ ？
9
10
汽车开发的过程
主要 关键点
主题和工程 设计的选择 项目批准 第一辆项目 样车制造 第一辆试 装车制造 第一辆产 品车制造 主题和工程 设计的选择
计划和项目定义 产品设计和开发
计划和项目定义
产品开 发过程
工艺设计和开发 产品验证和确认 工艺验证和确认 生产 反馈、评估和纠正措施
政府法规 战略决策 顾客需求
公司技术 产品开发 竞争产品 三到四年时间 汽车上市
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可行性研究评审
产品战略阶段
2D效果图控 制要求发放
技术可行性分析
（ 相 当 于 设 计 任 务 书 ） 预研草总布置 产品可行性技术方案确定 产品平台规划 产品目标确定 标杆样车选定
典型产品空间布置和人机工程对比分析
零部件认证 零部件制造 PPAP控制 25 APQP控制
机舱布置分类
机舱布置
划分 FF （发动机横置） FR （发动机纵置）
机舱布置流程
总体设计阶段 项目管理 概念设计 校核阶段 电子样车 试验验证
硬点设计
工程设计
整体概括
整车外廓尺寸 发动机
变速器、分动器、传动轴
碰撞溃缩量
前保
机盖
转向
悬架
冷却系
产品开 发阶段
概念选 择阶段
批准阶段
项目样 车阶段
试装阶段
投产阶段
改进阶段 /概念选 择阶段
汽车开发的过程
汽车总布置设计概论
什么是汽车 什么是汽车总布置设计 汽车工程师和设计师与汽车总布置设计的关系 如何进行汽车的总布置设计 范例
人机工程相关标准汇总
此标准描述了车内用于驾驶员操作空间布置的布置工具的 参考线 此标准描述了在进行车内空间布置时驾驶员可选的乘坐位 置，可确定特定的驾驶员比例的调座椅的水平位置范围 此标准描述了用于95%人体比例的卡车驾驶员，在座椅可进 行水平调整的情况下，其乘坐位置的膝部二维侧视轮廓 线，其中包括离合器踏板的腿的膝部轮廓线和加速踏板的 腿的膝部轮廓线 此标准描述了用于95%人体比例的卡车驾驶员，在座椅可进 行水平调整的情况下，其乘坐位置的腹部二维侧视轮廓线
汽车人机工7 SAE J383 SAE J826 SAE J902 SAE J903 SAE J941 SAE J1050 SAE J1052 SAE J1100 SAE J1138 SAE J1516 SAE J1517 SAE J1521 SAE J1522 EEC-127 EEC-317 EEC-318 EEC-649 ECE R46 ECE R35 GB 7258-2004 GB 11556-1994 GB 11565-1989
标准英文名称
Motor Vehicle Fiducial Marks and Three-dimensional Reference System Driver Hand Control Reach Motor Vehicle Seat Belt Anchorages-Design Recommendations Devices For Use In Defining And Measuring Vehicle Seating Accommodation Passenger Car Windshield Defrosting Systems Passenger Car Windshield Wiper Systems Motor Vehicle Drivers' Eye Locations Describing And Measuring The Driver's Field Of View Motor Vehicle Driver And Passenger Head Position Motor Vehicle Dimensions Design Criteria— Driver Hand Controls Location for Passenger Cars, Multipurpose Passenger Vehicles, and Trucks (10 000 GVW and Under) Accommodation Tool Reference Point Driver Selected Seat Position Truck Driver Shin-Knee Position for Clutch and Accelerator Truck Driver Stomach Position
车辆人机工程
驾驶员的手伸及界面及操作件的合理布置
轿车手操纵件、指示器和信号显示装置的合理布置 手操纵件应布置在驾驶员手伸及范围以内 重要的指示器、信号显示装置应布置在驾驶员头部
无需转动便能直接观察到的视区内，以确保操作方 便和迅速认辨。国家标准化组织（ISO）轿车手操 纵件、指示器和信号显示装置的合理布置已做了规 定。
车辆总布置人机工程设计的一般步骤
第三个步骤： 对驾驶员视野进行校核，首先要确定眼椭 圆的尺寸及位置，然后再校核驾驶员的上 下视野、前方视野、风挡玻璃刮刷面积及 除霜部位、遮阳板、内外后视镜、仪表板 盲区及反光等方面是否符合法规。
车辆总布置人机工程设计的一般步骤
第四个步骤： 校核乘员操作舒适性，首先要对脚踏板进 行校核，以保证驾驶员舒适安全的操作。 然后需要确定手伸及面，以校核所有可操 作件都能被驾驶员方便的操作。此外还需 要对足蹬力及手操舵力、操纵件形状、信 号显示进行校核。
G）安全气垫故障预报器； H）发动机机油压力；
I）发动机冷却水温度；
J）阻风阀；
K）燃油液面高度；
L）蓄电池充电；
M）自动变速器档位选择键。
驾驶员的手伸及界面及操作件的合理布置
足蹬力 手操舵力 手柄的设计 坐姿下驾驶员双手对方向盘的手操舵力与方向盘倾角
（侧视图上方向盘平面与水平之间的夹角）有密切的 关系。方向盘平面越接近水平即倾角越小，手操舵力 越大。但是可以转动方向盘的角度值变小，如图2-5所 示。此时对应的座椅靠背也比较垂直，驾驶员坐姿相 应地也比较平直。
柱面。 3区：与1区关于参考平面相对称的右侧区域。
驾驶员的手伸及界面及操作件的合理布置
手操作件的合理位置 （1）下列手操作件应布置在1区 A）前照灯（大灯）变光开关； B）前照灯警告开关； C）转向灯开关。
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人机舒适性要求XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXX。
乘坐舒适性：前排人员坐姿要求，后排人员坐姿要求；操作舒适性：驾驶员前部手控舒适区，前车门手控舒适区，后车门手控舒适区，座椅下部手控舒适区，机盖开度舒适性要求，后背门（后行李厢）开度舒适性要求；3.1 乘坐舒适性3.1.1 前排人员坐姿要求前排人员包括驾驶员和前排乘客，在布置上需要满足相应的布置要求，一般情况下，驾驶员与副驾驶员设计坐姿一致，驾驶员还需特别关注下肢的布置角度要求，下图为驾驶员对人体主要关节角度的一般性要求————95%美国男性5%美国女性关节名称舒适角度最佳角度靠背角 20°＜A1＜30° 25°H: 胯点 95°＜A2＜110° 95°G: 膝关节 95°＜A3＜135° 125°CH:踝关节 85°＜A4＜110° 87°E:肩部点 25°＜A5＜60°C:肘关节 80°＜A6＜165°P:腕关节 170°＜A7＜190°M:指关节T: A点·舒适驾驶姿态-H点根据舒适驾驶姿态进行确定，不同车型的空间、坐姿角度的具体要求如下表所示。
表对于不同车型来说座椅靠背角度一般：25°为最佳舒适状态，靠背角度也可以根据实际需要做相应的调整；踝关节角度一般：87°为最佳舒适状态，关节角度也可以根据实际需要做相应的调整。
·方向盘与踏板之间的关系-方向盘和油门踏板位置根据95%美国男性四肢的舒适角度进行确定图·方向盘中心与H点的间距-纵向长度：405-415mm-垂直高度：370-380mm·方向盘下端与座椅垫之间的关系-我们称之为方向盘间隙-方向盘间隙：最小165mm·座椅调节滑轨的行程包括最前位置和最后位置。
-最前位置：5%的美国女性-最后位置：95%的美国男性*如果是大中型汽车，H点可以位于最后位置的前方表名称座椅调节范围(mm) 微型轿车轿车160-180-座椅调节滑轨倾斜角：3°-5°·头部间隙-顶盖装饰板与驾驶员视点之间的高度：200mm -230mm ·视觉-确定H点应在考虑前后视野的基础上寻求良好的视觉效果3-2）横向H点位置·应考虑以下因素：-内部乘员宽度-车顶纵梁（横向头部间隙）-方向盘-踏板-等等·内部乘员宽度-肩部空间和臀部空间-考虑到车门内饰和副仪表板的有效空间表·H点位置表·横向头部间隙表·方向盘和踏板踏板的分类：手动挡踏板和制动档踏板手动挡踏板的外形尺寸制动档踏板的外形尺寸油门踏板、制动踏板、离合踏板的相对位置的确定图*SgRP( 座椅参考点): H点踏板间距（mm）踏板高度差（mm）分类 C B *1) A *2) A-B B-C 油门-刹车刹车-离合器设计指70-80 40-50 最小165 60-70 70-80 30-40 0-5 南注：*1) 右置: 最小155；*2) 右置: 同样概念说明：1.θ1 1°- 2°(正常:1.5 °)L ( 方向盘与H点在平面上的长度): 0-10mm 注：*2 H点为座椅调节范围尺寸代码①（此尺寸仅供参考）②③④⑤设计要求260-320 370-380 405-415 390-395 23°-25°4．后H点·如果是紧凑型和小型轿车，应考虑到乘客空间比后乘客厢更为重要。
但是，大中型轿车则不同。
·一般来说，后乘客空间是根据车辆等级采用下列一些人体模型建立起来的。
表名称百分位人体高度紧凑型轿车10%美国男性167mm小型轿车10/50%美国男性167/176mm中型轿车50/95美国男性176mm大型轿车95%美国男性185mm4-1)沿长度和高度方向的H点位置·后H点取决于前H点和后车轮中心AHP (油门踪点)·正常情况下，地板护面到H点的高度为300mm表·检查头部向后摆动间隙4-2）沿宽度方向的H点位置·H点的位置应根据95%的美国男性进行确定而不考虑车辆的尺寸-95%美国男性尺寸表-后H点离车中心至少为250mm-后H点离轮罩内侧至少900mm以避免臀部与轮罩进行干涉-后H点应象前H点一样考虑头部间隙表表名称乘客肩部至车门内饰的间距汽车中心至H点紧凑型轿车110 285小型轿车115 315中型轿车125 350大型轿车130 375-由于造型原因，后排横向头部间隙在正常情况下至少要比前横向头部间隙大5mm3.1.2 后排人员的坐姿要求相对于前排乘客来说，后排乘客对腿部的要求没有前排的那么多，其它关节位置的角度要求可参考前排乘员来进行设计，但后排乘客需要考虑头部后仰空间的要求，要保证后排乘员头部运动的过程中不会碰到行李舱隔板装置，具体区域如下图所示：图安全带、高位制动灯、行李隔板及其它装饰板布置时要注意满足乘员头部空间的要求，不要超过上图所示的乘员头部轮廓线。
3.2 空间要求的具体定义3.2.1 头部空间的定义头部空间是针对大众人群的，因此定义头部空间时需要考虑95%的人体的头部包络线图图如图所示1. W27——头部间隙斜向空间；2. H35——纵向空间；3. W35——横向空间。
设计时为保证人体舒适性需要满足前期策划时定义的工程目标值3.2.2 肩部空间、臀部空间前期策划时要考虑驾驶员、乘员的肩部空间、臀部空间，可以参考竞品车定义其工程目标值。
图如图所示1. W3——肩部空间；2. W5——臀部空间设计时需要满足前期策划时的工程目标值3.2.3 后排乘员膝部空间前排座椅调整到最后位置时，后排乘员的膝部最小间隙为51mm，如图所示：图3.2.3 脚部空间脚部空间主要是评价人进出车辆方便性的一个指标图如图所示1. L18——车门开启最大时，从门槛内饰上方的102mm处测得的座垫与内饰件最小距离2. 四门车——前排L18最小值为440mm、后排最小值为300mm。
3. 两门轿车——前排L18最小值为440mm、后排最小值为200mm3.2.4 小腿与门槛外板的间隙人下车时小腿与门槛外板要留有一定的间隙，主要是考虑5%的女性在下车时小腿与门槛不相撞即可，如下图所示图3.2.5 方向盘与坐垫的间隙考虑人机舒适性，方向盘下端与坐垫要有足够的间隙图如图所示H74——方向盘下端和坐垫的最小间隙推荐值为150mm。
3.3 车门扶手舒适区域前、后车门扶手的高度要定义在扶手舒适区域内图后视图图1.定位扶手使驾驶员可以紧握方向盘并把胳肘放在扶手上歇息，为适应胳肘要求，可把扶手固定在H点与胳肘舒适区域前部的边缘之间。
2．外扶手高度应在内扶手高度的25mm之内。
3.整个胳肘舒适区域的扶手宽度为：50-60mm4.为了方便前臂，整个前臂舒适区域具有30mm的最小扶手宽度。
3.4 车内中间扶手箱舒适区域3.4.1 扶手箱的高度车内中间扶手箱的高度根据车门扶手的高度来确定，车内中间扶手的高度应在车门扶手高度的25mm之内满足人机舒适性的要求。
图3.4.1 扶手箱的宽度适用两人的扶手宽度最少为：100mm；适用壹人的扶手宽度最少为：50mm。
图图3.5 车门内拉手舒适区域（适合所有类型的车门内拉手）车门内拉手在车门内扶手上面，其高度根据车门内扶手的高度而定。
图1. 车门内拉手的最小抓握长度120mm要在B区域内，如果拉手的长度超过120mm可以在C区域内;2. 抓握区域最小半径5mm；3. 建议抓握直径最小25mm，最大50mm。
车门内拉手的类型：a. 杯型拉手；b. 全握式拉手；c. 带型拉手；d. 棒式拉手3.5.1 杯型拉手图杯型拉手的尺寸要求为:1. 抓握打开宽度：最小30mm；2. 拉手深度：最小36mm；3. 上部最近接触点的间隙最小30mm。
3.5.2 全握式拉手图全握式拉手的尺寸要求为：抓握打开宽度：最小35mm3.5.3 带式拉手图带式拉手的尺寸要求为：1. 最小手指间隙：40mm；2. 上部（斜向间隙）30mm外侧（横向间隙）。
3.5.4 棒式拉手图图棒式拉手的尺寸要求为:1. 手进入/外侧间隙：最小20mm ；2. 手进入/上部间隙：最小40mm；3. 手进入/下部间隙，棒顶端至罩盖下端：最小30mm。
3.4 进车车辆方便性的要求车辆进出高度主要进出车辆方便性的测量方法。
前期定义时要全面考虑人机舒适性的要求，定义足够的出入空间·进入高度-前（H11）：从前H点X平面至H点位置上方装饰车身开启处的垂直尺寸。
·进入高度-后（H12）：从后H点至H点前方330mm的一个截面上部装饰车身开启处的垂直尺寸。
·出口高度-后（H69）：从后H点至上部装饰车身开启处的垂直尺寸。
它位于装饰车身开启处与后H点上方483mm一个水平面相交处前方254mm这个位置。
图如图中所示车辆进出高度的参考值为1. H11——进入高度-前：770-800mm；2. H12——进入高度-后：760-810mm；3. H69——出口高度-后：710-780mm。
设计时要满足前期定义的工程目标值1.2 操作舒适性1.2.1 驾驶员手控操纵区域为方便驾驶员在正常驾驶位置时的操纵，仪表台及其周边的按钮装置要布置在驾驶员受控区域内。
图1. 曲面A——三指手控区域（旋转类按钮例如：空调旋钮、收音机旋钮等要布置在此区域内）；2. 曲面A沿X方向前移50mm——手指手控区域（触摸类按钮例如电动后视镜开关、除霜加热开关、A/C开关等要布置在此区域内）；3. 曲面A沿X方向后移50mm——全握手控区域（抓握类机构例如换挡机构、驻车制动机构等要布置在此区域内）。
1.2.2 前车门合理手控区域前车门上面的控制开关、车门开启手柄等控制器要布置在相应的控制曲线之内。
上部手控界限以水切为界。
图1. 红色线框——“无倾斜”控制要求曲线；2. 曲线A沿X方向前移100mm（H点上方128mm）——需用手全握进行操纵的控制曲线，例如车门开启手柄；3. 曲线A沿X方向前移100mm（H点下方100mm）——无需用手全握进行操纵的控制曲线。
1.2.3 前车门下部合理控制区域随座椅前后移动的控制器要布置在相应的操纵区域内，方便操纵。
图图中所示4条曲线——随座椅前后移动的控制器的控制曲线。