汽车人机校核(总布置)课件
(吉利)整车部设计手册-人机校核
整车集成篇第二章人机校核2.1 人体乘坐舒适性2.1.1 人体姿态角度Ramsis里面的二维人体模型是95％SAE人体，其默认最舒适角度如下图1所示：图1 RAMSIS默认舒适角度Ramsis中的靠背角调节角度是5°-40°，躯干角是60°-130°，膝盖角是80°-180°，踝角是87°-135°，基本上能够反映大部分人体常规姿态。
而实际在汽车设计当中，人体有一个设计舒适角度，见表1和图2示意。
表1 舒适角度舒适角度最佳角度20°＜A1＜30°25°95°＜A2＜110°95°95°＜A3＜135°125°85°＜A4＜110°87°25°＜A5＜60°80°＜A6＜165°170°＜A7＜190°图2 人体姿态角度示意当然，设计值并非一成不变的，对于微型车以及后排乘客而言，某些角度是能够在上述舒适角度范围之外的，特别是臀部角度以及后排乘客的踝角。
比如还有一种设计，根据车型种类来定义人体角度，见表2。
表2 根据车型定义人体舒适角度范围臀部角度膝关节紧凑型轿车90°-95°115°-120°小型轿车95°125°中型轿车95°-100°125°-130°大型轿车100°130°在实际的人机校核当中，一般根据上述经验角度来验证人体姿态的舒适性，如果超出了舒适范围，则在有足够布置空间的状态下，考虑适当调整人体。
2.1.2 座椅使用舒适性一般座椅的设计H点位置与人体的H点轨迹是一致的，因此首先可以查看座椅行程轨迹的可行性。
一般情况下，汽车设计当中驾驶员座椅主要考虑5％女性－95％男性之间所有的人体情况。
汽车人机工程-总布置
5 如何进行总布置设计
5．１ 总布置设计的三段式程序 5．２ 汽车参数的确定
汽车设计不是从零开始
市场报告 市场调研 以前的设计积累 对比车型 Competitive Vehicle 的分析评价 文献、报告、样本等信息的搜集 计算 对比计算的重要性 设计说明书及计算书 5．３ 汽车的分类 －法规性分类 GB/T15089-2001(代替1994) 与ECE R.E.3等效，增加了G类车 美国FMVSS，小客车、大客车、多用途汽车（MPV）、卡车。 越野汽车 军用汽车 －设计性分类 SAE J1100 汽车尺寸，为统一汽车空间尺寸的比较进行分类 －其他分类 术语及定义 GB/T3730.1-2001，市场的分类
总布置设计的特征
－ 目标明确 目标市场 /目标用户/目标售价/ 目标车型（包括技术目标）/其他目标
设计思想Design Philosophy 的确立
－ 多方案
方案可能是排他的也可能是互补的
－ 有约束 技术的 /经济的/ 法规的 /环境的/部件货源（供应商） 设计原则Design Criteria 的确立
黄 牌
N1
GVW≤3500kg，载 货 3500kg＜ GVW≤12000kg， 载货 GVW＞12000kg， 载货
—— 蓝 牌 中型以下载货汽车。 货车：GVW＜4500kg ，车身长度＜6m；
C1
小型、微型载客汽车以及轻 型、微型载货汽车；轻、小、 微型专项作业车
N2
——
中型以上载货汽车。 货车：GVW≥4500kg ，车身长度≥6m；
技术协议签订
典型产品技术参数对比分析 典型产品技术平台分析
造型趋势研究
市场可行性研究
22
造型结果 检查评审
仪表板人机校核
DVD一般布置在中控面板上，屏幕中心距眼椭圆中 间距离800mm左右为佳 DVD屏幕与Z轴夹角应小于24度，以保证读碟的需 求 在侧视图中，屏幕中心与眼椭圆中心的连线与屏幕 的夹角设定为90±5° 考虑人体头部不动时，眼睛的舒适转动范围为上下 15度，屏幕位置在不影响下视野的条件下尽量高， 以方便行车时观察导航图像。 如果是触摸屏，应布置在手伸界面内 观察屏幕的路线上不应有转向盘、仪表罩等遮挡
仪表板上的旋钮、按键等操作件要操作方便，均应 在手伸界面内 根据SAE J827绘制手伸界面，界面可分别校核指尖 操作、三指操作、满手抓握是否满足要求。
为满足驾驶员对三踏板的操作，需要控制仪表板 下端距地板的高度尺寸 踵点到仪表板下边沿距离≥300mm
副驾驶侧仪表板下端距地板高度尺寸可参考主驾侧 设定 仪表板下沿需能够遮挡空调暖风机 如果仪表板下沿距前围板X向尺寸较小，则距地板 的距离可同时减小。可以通过摆放人体模板具体分 析。
下视野限 制线
组合仪表在侧门玻璃上的反光区应与外后视镜观察 区不重叠 人体位置、仪表位置、车门玻璃倾角、外后视镜位 置、仪表罩形状对反光结果均有影响
外后视镜
组合仪表侧窗成 像
车门玻璃
组合仪表
影响后视镜观测区域
过V2点或眼椭圆下部做与风窗陶瓷边上端或引擎盖上 端（取高点）相切的线即为前方下视野，下视野不得 小于5度，一般设定在6度以上 仪表板上表面应在下视野限制线以下
2013年11月
组合仪表 前方下视野 DVD反光炫目 手伸界面 腿部空间 踏板操作区 点火锁操作空间 换挡手刹操控空间 副仪表板约束条件
21.汽车总布置之人机法规_整车视野校核
整车视野校核1 GB 11562-2014《汽车驾驶员前方视野要求及测量方法》1.1 适用范围本标准适用于M1类汽车。
1.2 术语及定义1.2.1 V点1.2.2 风窗玻璃基准点1.2.3 P点1.2.4 Pm点1.2.5 E点1.2.6 驾驶员侧A柱的双目障碍角1.2.7 乘客侧A柱的双目障碍角1.2.8 “S”区域1.3 技术要求1.3.11.3.21.3.3 每台车辆不得多于两根A柱。
1.3.4 除1.3.4.1和1.3.4.2之外，在驾驶员前视野180°范围内，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、固定或活动的排气通风口、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，不得有其他障碍。
见下图。
但是以下情况除外：1.3.4.11.3.4.21.4 测量条件1.4.1 V点位置1.4.2 P点位置1.4.3 设计座椅靠背角非25°时的修正1.4.4 E点位置1.4.4.1 E1和E2距P1各为104mm，E1距E2为65mm。
1.4.4.2 E3和E4距P2各为104mm，E3距E4为65mm。
1.4.5 A区的确定A区的确定应按照GB 11555-2009中的要求进行。
1.5 A柱障碍角测定方法1.5.1 通过三维坐标系表示的R点和座椅状态进行修正后来确定V点（V1、V2）的位置。
1.5.2 用三维坐标系表示的R点和座椅状态进行修正后来确定P点（P1、P2）的位置；25°以外的设计靠背角的修正值见表4。
1.5.3 在A柱上做两个水平界面，即：1.5.41.5.52 GB 15084-2013《机动车辆 间接视野装置的性能和安装要求》 2.1 适用范围本标准适用与M 和N 类及至少驾驶室被部分封闭的L 类机动车辆的间接视野装置安装。
总布置及饰件的人机校核
总布置及饰件的人机校核1、人机舒适性要求1.1 人体舒适坐姿经验值驾驶员舒适参考范围后排乘员舒适参考范围代码尺寸名称H30-1 R 点到踵点的垂直距离（mm）250-405——127-405 ——L53 R 点到踵点的水平距离（mm）A40-1 靠背角（°）（°）（°）（°）（°）20-30 20-75A42-1 躯干与大腿夹角A57-1 大腿与水平面夹角A44-1 膝盖角95-115——95-115——100-14587-11090-145A46-1 脚角95-130 1.2 不同车型的空间、坐姿角度名称腿部空间头部空间臀部角度膝关节紧凑型轿车1055 970 90°-95°115°-120°小型轿车中型轿车大型轿车10651075108597097595°95°-100°100°125°125°-130°130°975-9801.3 座椅调节行程名称微型轿车轿车小轿车座椅调节范围(mm)160-180180-200200中型轿车大型轿车≥2001.4 H点Y向推荐值名称车中心至 H 点的间距(mm)紧凑型轿车小轿车315 335 365 380中型轿车大型轿车1.5内部空间推荐值坐垫和门内饰之名称臀部空间（mm）坐垫宽度（mm）肩部空间（mm）间的间隙（mm）紧凑型轿车小型轿车中型轿车大型轿车808090951310136014501500510520-53054013101335144514905501.6横向头部间隙名称横向头部空间(mm)紧凑型轿车小轿车315 335 365 380中型轿车大型轿车1.7油门踏板、制动踏板、离合踏板的相对位置踏 板 间 距（mm ）踏板高度差（mm ） A 分 类 CBA-BB-C油门-刹车刹车-离合器左置右置设计指 南70-80 40-50 最小 165 最小 15560-7070-8030-40 0-51.8 方向盘与 R 点相对位置关系尺寸代码 设计要求 260-320mm 370-380mm 405-415mm 390-395mm 23°-25°①（此尺寸仅供参考）② ③ ④ ⑤1.9沿长度和高度方向的 H 点位置名称 腿部空间（mm ）750-800 头部空间（mm ）紧凑型轿车 小型轿车 中型轿车 大型轿车920-1000 950 850-900 900-950 960 ≥9509701.10 沿宽度方向的H点位置名称坐着臀部宽度肩宽沿宽度方向的 H 点位置400mm490mm1.11 Y向空间名称乘客肩部至车门内饰的间距汽车中心至 H 点紧凑型轿车小型轿车中型轿车大型轿车1101151251302853153503751.12 车门内拉手舒适区域（适合所有类型的车门内拉手）类型尺寸 A(mm) 尺寸 B(mm) 尺寸 C(mm)单排座轿车四门轿车前部四门轿车后部1351901602252002001001001001.13 手间距手间距代号名称在上端或前部无换档按钮/换档按钮最小 135mm最小 50mm 换档按钮在侧面A B C D E F平面图乘客侧前方最小 182mm最小 50mm最小 50mm最小 55mm最小 110mm最小 35mm最小 50mm上端最小 55mm俯视图驾驶员侧最小 110mm最小 35mm变速器换档球头位置均应处在上图三维梯形之内1.14驻车制动手柄1．确定所建议的副仪表板或地板安装驻车制动手柄的合理手控活动范围2.手柄的建议尺寸3-1）建议按纽最小直径尺寸：19mm3-2）建议指关节最小间隙：41mm3-3）建议手指最小间隙：34mm3-4）建议手柄下方最小垂直间隙：36mm 3-5）建议前部最小间隙：30mm3-6）建议直径或抓握宽度：19-50mm3-7）建议最小抓握长度：110mm1.15车顶辅助把手1.定位1-1）前座椅辅助把手抓握长度最小120mm应位于从前座椅H点后10mm延伸至A柱的区域之内。
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
21
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
汽车人机校核(总布置)
多学科交叉
在此添加您的文本16字
结合心理学、人机工程学、设计美学等多个学科的理论和 方法，提高人机校核的全面性和准确性。
在此添加您的文本16字
虚拟现实与仿真技术
在此添加您的文本16字
利用虚拟现实和仿真技术，构建更加真实、全面的模拟环 境，以便更准确地预测和评估人机交互的效果。
THANK YOU
汽车人机校核(总布置)
目
CONTENCT
录
• 人机校核概述 • 人体模型介绍 • 驾驶员人机校核 • 乘员人机校核 • 行人保护人机校核 • 总结与展望
01
人机校核概述
人机校核的定义和目的
定义
人机校核是对汽车内部空间、驾驶员和乘客的操作界面以及车辆 外部环境进行评估的过程，以确保驾驶员和乘客在使用过程中的 舒适性和安全性。
02
人体模型介绍
人体模型的选择
静态人体模型
用于评估汽车内部空间和座椅设计的合理性，确保 乘客的舒适性和安全性。
动态人体模型
用于模拟汽车行驶过程中乘客的姿态和行为，预测 可能出现的碰撞和伤害风险。
人体模型比例
选择与实际人体比例相符合的人体模型，以便更准 确地模拟乘客在汽车内的行为和姿态。
人体模型的参数
案例二
某轿车车型的人机校核。针对不同体型乘员进行校核，发现某一体型乘员在车内坐姿不舒适，经过调整座椅设计， 提高了该体型乘员的舒适性。
05
行人保护人机校核
行人保护人机校核的内容
头部碰撞区域校核
校核发动机罩、前挡风玻璃、前保险杠等部 位是否会对行人的头部造成严重伤害。
脚部碰撞区域校核
校核前保险杠、前格栅等部位是否会对行人 的脚部造成严重伤害。
汽车总布置人机工程学75页PPT
谢谢！
பைடு நூலகம்
汽车总布置人机工程学
21、静念园林好，人间良可辞。 22、步步寻往迹，有处特依依。 23、望云惭高鸟，临木愧游鱼。 24、结庐在人境，而无车马喧；问君 何能尔 ？心远 地自偏 。 25、人生归有道，衣食固其端。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
汽车人机校核(总布置)
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。
人机工程学
—— 汽车工程研究院 总体部
汽车人机校核(总布置)
目录
1
概论
2
人体尺寸与人体模型
3
驾驶员视野设计
4
乘员头部空间设计
汽车人机校核(总布置)
目录
5
上下车方便性设计
6
人体坐姿舒适性和手伸及平面
7
三踏板校核
8
雨刮刮刷面积校核
汽车人机校核(总布置)
概论
❖汽车人机工程学
人机工程学是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。
汽车人机校核(总布置)
人体尺寸与人体模型
❖H点人体模型
图1 H点人体模型
汽车人机校核(总布置)
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。
图3汽驾车人驶机员校前核(总方布1置80) °内视野评价野：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。
汽车人机校核(总布置)
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% ）：
汽车人机校核(总布置)
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。
汽车人机校核(总布置)
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。
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。)
汽车人机校核(总布置)
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。
汽车人机校核(总布置)
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。
汽车人机校核(总布置)
驾驶员视野设计
❖前后视野示意图
图2 驾驶员视野示意图
汽车人机校核(总布置)
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。