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“人車合一”的奧秘——人機(jī)工程學(xué)在汽車上的應(yīng)用

2020-12-23 09:38:09·  來源：BJEV工匠  
　
人機(jī)工程 在北美被稱為人的因素或人機(jī)工程,在歐盟被稱為Ergonomics，我國引入此學(xué)科較晚，現(xiàn)在處于基礎(chǔ)研究層面，領(lǐng)域內(nèi)各專家的觀點(diǎn)也不完全一樣，我們通常采用
人機(jī)工程 在北美被稱為“人的因素”或“人機(jī)工程”,在歐盟被稱為“Ergonomics”，我國引入此學(xué)科較晚，現(xiàn)在處于基礎(chǔ)研究層面，領(lǐng)域內(nèi)各專家的觀點(diǎn)也不完全一樣，我們通常采用人機(jī)工程學(xué) (Ergonomics) 這一說法。這個詞由兩個希臘詞的詞根復(fù)合組成，意思分別是 “用力”和 “正常”。合起來講就是指人用力正?；?。

W B Woodson 的定義為：“人機(jī)工程學(xué)所要探討研究的是人與機(jī)器相互關(guān)系的合理方案，即對人的知覺顯示、操縱控制、人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計和布置、作業(yè)系統(tǒng)的組合等進(jìn)行有效的研究，其目的在于獲得最高的效率及人在作業(yè)時感到安全和舒適”。

人機(jī)工程學(xué)的研究和在乘用車領(lǐng)域的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在人體坐姿、手伸及界面、上下車舒適性、視野等幾個方面。

01  人體坐姿

人體坐姿——通過研究人體尺寸與汽車內(nèi)部空間的關(guān)系及近似車型的舒適人體坐姿，并根據(jù)設(shè)計車型的空間綜合考慮，得出人體坐姿，并可評價其舒適程度。不同的車型會有不同的舒適性要求，不同車型的人體坐姿可見下圖：

圖/ 不同類型車輛的人體坐姿

為便于文字表述和技術(shù)交流，汽車行業(yè)使用一系列代碼來表示相關(guān)坐姿夾角和尺寸。目前的尺寸代碼主要出自美國機(jī)動車工程師學(xué)會的SAE 1100 Motor Vehicle Dimensions機(jī)動車尺寸，和中國的國標(biāo)GB/T 19234-2003乘用車尺寸代碼，下圖以國標(biāo)為基礎(chǔ)作為示意：


圖/ GB/T 19234-2003規(guī)定的坐姿尺寸及夾角示意圖

應(yīng)用過程的基本步驟：

a.按照市場定位和目標(biāo)人群，選擇合適的百分位人體模型，確定R點(diǎn)坐標(biāo)和靠背角 ；

b.用座椅R點(diǎn)坐標(biāo)初步確定人體模型位置及坐姿；

c.調(diào)整人體坐姿，使其盡量在人體舒適范圍內(nèi)；

d.測量各個關(guān)節(jié)角度及人機(jī)參數(shù)，滿足舒適性范圍。

人體舒適參考范圍：

由于駕駛員需要對踏板和轉(zhuǎn)向盤進(jìn)行操作，因此需要在應(yīng)用過程中對駕駛員和乘員人體坐姿進(jìn)行分類校核，相應(yīng)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)會有部分不同，轎車和SUV類車輛的具體的坐姿范圍見下表（目前不同學(xué)者對舒適范圍的定義略有差別，但總體范圍基本相同）：

表/ 人體舒適參考范圍


02  手伸及界面

主要用于驗證儀表板上的主要操縱開關(guān)是否符合人機(jī)工程學(xué)的設(shè)計要求，這項要求的符合與否沒有法規(guī)要求，但是涉及到人機(jī)舒適性和行車安全。


圖/ 手伸及界面

03  視野


汽車車身設(shè)計時應(yīng)保證駕駛員具有良好的視覺效果，一方面能減輕駕駛員的負(fù)擔(dān)，提高駕駛時的環(huán)境適應(yīng)性；另一方面也是提高汽車駕駛安全性的根本保證之一，所以，在進(jìn)行布置設(shè)計時就必須考慮視野是否符合法規(guī)要求。


圖/ 內(nèi)后視鏡后視野 圖/ 外后視鏡后視野 
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