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摘 要: 汽车的人机工程布置设计工作十分的重要,但是现阶段依旧存在着很多的问题,我们需要结合时代不断发展的技术改善这些问题,提高汽车的质量,保证人们乘车的舒适质量。鉴于此,本文对汽车人机工程布置设计进行研究,仅供参考。
关键词: 汽车人机工程;布置;设计
【中图分类号】 U462 【文献标识码】 A【文章编号】 2236-1879(2018)04-0183-01
一、汽车布置的概述
作为需要反复调整、协调并且整合的过程,汽车布置工作往往贯穿于汽车设计与开发的始终。在汽车布置的过程中,工作人员需要关注的内容包括汽车的布置是否合理、空间利用是否最大化、使用是否方便是否符合人机舒适性,只有保证对上述要求的高度满足,才能获得与实际要求相符合的汽车尺寸、质量和性能参数,也才能制定科学、高效的设计方案,为下一步工作的开展提供便利。
在对汽车进行布置的过程中,设计人员需要明确对严格遵循以下要求:其一,保证汽车在操纵便利程度、驾驶舒适程度和行车安全性能等方面满足人员需求比例最大化,这是人机工程学最核心的设计原则;其二,保证对汽车零部件进行保养和维修时的方便性;其三,以满足市场和驾驶者所具有需求为前提,使汽车有较大的内部空间和较低的整体重量;其四,根据汽车的级别和用途对系统及零部件进行选择,保证汽车的平台化、通用化、系列化、与标准化。
汽车的视野要求,特别是直接视野要求,主要都是对视线角度的要求,如操作按钮、仪表等是否在舒适角度内可见,障碍物视角大小是否影响驾驶员的视野,前视野上下视角是否足够等。实际上,汽车视野很多都是通过角度来表达的,这也为角度坐标的应用提供了可能性。图1为汽车前视野中直接视野,直接上视野为满足可以看到12米远5米高交通灯视野;前下视野为可以看到地面点距车前端的距离,此距离越近越好,小于5m为较佳设计。
二、数据分析校核
1、夜间视野的设计 。
夜间是视野效果最差的一段时间,需要进一步加强车辆远灯、近灯,转向灯等主要照明指示灯源的设计,这些灯源可以在夜间进一步提高驾驶员的视野范围,更好地实现驾驶员在在夜间驾驶的安全系数。具体来说,设计是要保证前照灯的正确的配光性能,前照灯有近光和远光这种不同的光束。近光是会车或者尾随前车时使用的近距离照明光束,远光是正常行驶时使用的远距离光束。强制国家标准,提出了前照灯的配光性能是远光、近光都有良好的照明并且近光不炫目。
2、车身方面的视野设计 。
在车身方面需要尽可能加大车上透明玻璃的面积,这样可以进一步拓展驾驶员的视野范围,大视角的驾驶可以增加预见相关事件的处理时间,尤其是立柱需要尽可能靠近驾驶员,这样在驾驶员的视野中立柱对车辆外部的视野障碍将进一步降低,同时立柱的宽度也需要进一步降低,这样也可以进一步降低立柱对车辆视野的影响。国家强制标准GB11562《汽车驾驶员前方视野及测量方法》中对驾驶员A柱双目障碍角规定不得超过6°,现在车企一般控制在4°左右,部分车型甚至可达到2°,并且标准中已明确规定具体的校核方法。车辆的前后盖离地高度的降低,也是车身设计中,有效降低车身部分对驾驶员视野的影响,但是与现在汽车前脸造型厚重感原则向反,影响前下视野,这需要造型与视野的相互博弈,以达到最大的平衡。
3、座位的设计 。
驾驶员的座位左右高低直接影响着驾驶者的视野范围,由于驾驶员在身高、体重等方面有着很大的差异,需要尽可能的考虑更多人群的驾驶需要,这样就需要进一步加大驾驶员座位的上下、左右等方向的调节范围,更加广泛地提高座位的调节范围,从而实现不同人群的需要。
4、 后视镜的设计 。
驾驶员对车辆后部的情况查看,主要依靠车辆两旁和内部的后视镜,换句话说,这三块后视镜是驾驶员掌握车辆后部情况的主要手段和依据,需要驾駛员的座位进一步增加后视镜的反射范围,可以实现更加广阔的后部视野。这一方面在后视镜的面积上需要加大设计力度,同时还需要在相关角度上实现可调节,这样才能更好地实现对后部情况的有效掌握。
5、仪表盘的视野 。
这一视野的提出主要还是因为驾驶员在驾驶车辆的时候,需要操作方向盘,方向盘有着一定的体积,方向盘的来回旋转将直接影响到驾驶员对方向盘下部仪表盘的视野。影响仪表盘视野的主要因素就是方向盘。从方向盘遮挡仪表盘视野的情况出发,发现方向盘越大,驾驶可以进一步通过方向盘中间的镂空观察到仪表盘,进一步提高仪表盘的视野范围。另外,方向盘中间的镂空越大,驾驶员可以看到仪表盘的视野也就越大,这样可以实现更好的仪表盘视野效果。
仪表盘等视野效果与驾驶员的高度有着更为紧密的联系。例如男女驾驶员在仪表盘的视野方面有一定的差异。需要根据其不同的特点选择相关的车型,从而进一步提高驾驶员的视野效果。
结束语
综上所述,本文是对汽车人机工程布置设计的工作进行研究,明确在设计过程中需要遵循的布置设计原则,并通过对视野的各种场景适用分析,从而使驾驶员可以更好的驾驶汽车,提高驾驶人员的舒适度。
参考文献
[1] 王宇,方磊,丁立杰,路胜利.乘用车A柱障碍角的控制与分析[J],2017.
[2] GB 11562-2014汽车驾驶员前方视野要求及测量方法[S]:1-10.
[3] 丁海,汽车后视镜设计[J].汽车技术,1997(7)5:5-11.
关键词: 汽车人机工程;布置;设计
【中图分类号】 U462 【文献标识码】 A【文章编号】 2236-1879(2018)04-0183-01
一、汽车布置的概述
作为需要反复调整、协调并且整合的过程,汽车布置工作往往贯穿于汽车设计与开发的始终。在汽车布置的过程中,工作人员需要关注的内容包括汽车的布置是否合理、空间利用是否最大化、使用是否方便是否符合人机舒适性,只有保证对上述要求的高度满足,才能获得与实际要求相符合的汽车尺寸、质量和性能参数,也才能制定科学、高效的设计方案,为下一步工作的开展提供便利。
在对汽车进行布置的过程中,设计人员需要明确对严格遵循以下要求:其一,保证汽车在操纵便利程度、驾驶舒适程度和行车安全性能等方面满足人员需求比例最大化,这是人机工程学最核心的设计原则;其二,保证对汽车零部件进行保养和维修时的方便性;其三,以满足市场和驾驶者所具有需求为前提,使汽车有较大的内部空间和较低的整体重量;其四,根据汽车的级别和用途对系统及零部件进行选择,保证汽车的平台化、通用化、系列化、与标准化。
汽车的视野要求,特别是直接视野要求,主要都是对视线角度的要求,如操作按钮、仪表等是否在舒适角度内可见,障碍物视角大小是否影响驾驶员的视野,前视野上下视角是否足够等。实际上,汽车视野很多都是通过角度来表达的,这也为角度坐标的应用提供了可能性。图1为汽车前视野中直接视野,直接上视野为满足可以看到12米远5米高交通灯视野;前下视野为可以看到地面点距车前端的距离,此距离越近越好,小于5m为较佳设计。
二、数据分析校核
1、夜间视野的设计 。
夜间是视野效果最差的一段时间,需要进一步加强车辆远灯、近灯,转向灯等主要照明指示灯源的设计,这些灯源可以在夜间进一步提高驾驶员的视野范围,更好地实现驾驶员在在夜间驾驶的安全系数。具体来说,设计是要保证前照灯的正确的配光性能,前照灯有近光和远光这种不同的光束。近光是会车或者尾随前车时使用的近距离照明光束,远光是正常行驶时使用的远距离光束。强制国家标准,提出了前照灯的配光性能是远光、近光都有良好的照明并且近光不炫目。
2、车身方面的视野设计 。
在车身方面需要尽可能加大车上透明玻璃的面积,这样可以进一步拓展驾驶员的视野范围,大视角的驾驶可以增加预见相关事件的处理时间,尤其是立柱需要尽可能靠近驾驶员,这样在驾驶员的视野中立柱对车辆外部的视野障碍将进一步降低,同时立柱的宽度也需要进一步降低,这样也可以进一步降低立柱对车辆视野的影响。国家强制标准GB11562《汽车驾驶员前方视野及测量方法》中对驾驶员A柱双目障碍角规定不得超过6°,现在车企一般控制在4°左右,部分车型甚至可达到2°,并且标准中已明确规定具体的校核方法。车辆的前后盖离地高度的降低,也是车身设计中,有效降低车身部分对驾驶员视野的影响,但是与现在汽车前脸造型厚重感原则向反,影响前下视野,这需要造型与视野的相互博弈,以达到最大的平衡。
3、座位的设计 。
驾驶员的座位左右高低直接影响着驾驶者的视野范围,由于驾驶员在身高、体重等方面有着很大的差异,需要尽可能的考虑更多人群的驾驶需要,这样就需要进一步加大驾驶员座位的上下、左右等方向的调节范围,更加广泛地提高座位的调节范围,从而实现不同人群的需要。
4、 后视镜的设计 。
驾驶员对车辆后部的情况查看,主要依靠车辆两旁和内部的后视镜,换句话说,这三块后视镜是驾驶员掌握车辆后部情况的主要手段和依据,需要驾駛员的座位进一步增加后视镜的反射范围,可以实现更加广阔的后部视野。这一方面在后视镜的面积上需要加大设计力度,同时还需要在相关角度上实现可调节,这样才能更好地实现对后部情况的有效掌握。
5、仪表盘的视野 。
这一视野的提出主要还是因为驾驶员在驾驶车辆的时候,需要操作方向盘,方向盘有着一定的体积,方向盘的来回旋转将直接影响到驾驶员对方向盘下部仪表盘的视野。影响仪表盘视野的主要因素就是方向盘。从方向盘遮挡仪表盘视野的情况出发,发现方向盘越大,驾驶可以进一步通过方向盘中间的镂空观察到仪表盘,进一步提高仪表盘的视野范围。另外,方向盘中间的镂空越大,驾驶员可以看到仪表盘的视野也就越大,这样可以实现更好的仪表盘视野效果。
仪表盘等视野效果与驾驶员的高度有着更为紧密的联系。例如男女驾驶员在仪表盘的视野方面有一定的差异。需要根据其不同的特点选择相关的车型,从而进一步提高驾驶员的视野效果。
结束语
综上所述,本文是对汽车人机工程布置设计的工作进行研究,明确在设计过程中需要遵循的布置设计原则,并通过对视野的各种场景适用分析,从而使驾驶员可以更好的驾驶汽车,提高驾驶人员的舒适度。
参考文献
[1] 王宇,方磊,丁立杰,路胜利.乘用车A柱障碍角的控制与分析[J],2017.
[2] GB 11562-2014汽车驾驶员前方视野要求及测量方法[S]:1-10.
[3] 丁海,汽车后视镜设计[J].汽车技术,1997(7)5:5-11.