隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展,車(chē)輛人機(jī)工程設(shè)計(jì)在汽車(chē)設(shè)計(jì)上的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛。本文針對(duì)影響車(chē)輛人機(jī)工程設(shè)計(jì)的一些因素,結(jié)合車(chē)輛人機(jī)界面設(shè)計(jì)的特點(diǎn),對(duì)這些因素進(jìn)行了一定的研究。
人機(jī)工程在車(chē)輛設(shè)計(jì)中的重要性
隨著汽車(chē)工業(yè)的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,人們對(duì)汽車(chē)駕駛的舒適性要求越來(lái)越高,對(duì)人機(jī)工程學(xué)在汽車(chē)工程的應(yīng)用也有了更高的要求。車(chē)輛人機(jī)工程學(xué)是一門(mén)新興的綜合性邊緣學(xué)科,是綜合了人體學(xué)、心里學(xué)和生理學(xué)方面的內(nèi)容,在汽車(chē)工程方面進(jìn)行應(yīng)用。汽車(chē)人機(jī)工程的深入研究和應(yīng)用,不但有助于改善汽車(chē)駕駛條件和舒適度,還對(duì)保護(hù)駕駛員和車(chē)內(nèi)乘員的身體健康和生命安全起著重要的作用。
影響車(chē)輛人機(jī)工程設(shè)計(jì)的因素
1.目標(biāo)對(duì)象對(duì)車(chē)輛人機(jī)工程設(shè)計(jì)的影響
車(chē)輛人機(jī)工程設(shè)計(jì)的最終目的是以滿(mǎn)足車(chē)輛銷(xiāo)售目標(biāo)區(qū)域內(nèi)大多數(shù)客戶(hù)為基礎(chǔ),這就要求車(chē)輛人機(jī)工程人員要對(duì)該客戶(hù)群體的人體尺寸和相關(guān)參數(shù)有深入的了解,并能有相應(yīng)的計(jì)算設(shè)計(jì)方法,然后再進(jìn)行人機(jī)工程的設(shè)計(jì)。
2.目標(biāo)個(gè)體的差異性對(duì)車(chē)輛人機(jī)工程設(shè)計(jì)的影響
作為車(chē)輛人機(jī)工程設(shè)計(jì)人員,當(dāng)然希望所設(shè)計(jì)的車(chē)輛能夠滿(mǎn)足所有目標(biāo)客戶(hù)的使用要求,但這一點(diǎn)無(wú)論是在技術(shù)上或是在經(jīng)濟(jì)上,都無(wú)法實(shí)現(xiàn)。目標(biāo)個(gè)體的人體差異性,是車(chē)輛人機(jī)工程設(shè)計(jì)所面臨的一個(gè)重要的問(wèn)題。百分位值是表達(dá)關(guān)于人體尺寸信息和個(gè)體性差異的一種簡(jiǎn)單有效的方法,是進(jìn)行車(chē)輛人機(jī)工程設(shè)計(jì)重要的數(shù)字信息和依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。百分位表示人體的某項(xiàng)基數(shù)數(shù)據(jù)對(duì)于使用對(duì)象中有百分之幾的人可以適用,也就是指人體尺寸數(shù)據(jù)正態(tài)分布中的累計(jì)概率。根據(jù)人體測(cè)量尺寸數(shù)據(jù),滿(mǎn)足不同目標(biāo)人體的差異,可以分為5百分位、10百分位、50百分位、90百分位和95百分位。在對(duì)車(chē)輛人機(jī)工程設(shè)計(jì)的過(guò)程中,應(yīng)該注意:
50百分位的平均值在使用的過(guò)程中,往往會(huì)將設(shè)計(jì)者帶入一個(gè)誤區(qū),認(rèn)為50百分位滿(mǎn)足目標(biāo)平均個(gè)體的需求,但目標(biāo)個(gè)體中通常沒(méi)有平均的男性或者女性,從人體測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)看,無(wú)論統(tǒng)計(jì)采樣是人體尺寸還是人體質(zhì)量等,采樣統(tǒng)計(jì)平均值的應(yīng)用意義并不明顯。例如汽車(chē)加速踏板布置設(shè)計(jì),加速踏板與人體操縱姿勢(shì)的關(guān)系非常重要,要考慮到以下五個(gè)方面:
--加速踏板布置必須考慮長(zhǎng)時(shí)間操作的舒適性;
--加速踏板未踩下時(shí),踝關(guān)節(jié)角度A46不小于87°,踩到底后A46不大于105°;
--應(yīng)該使駕駛員的拇趾點(diǎn)(BOF)踩在踏板中心位置,需要計(jì)算踏平面角度和踏板中心高度 A47;
--踏板表面的傾斜角度參照踏平面角來(lái)確定,使駕駛員鞋底腳掌處很好地與踏板表面貼合;
--必須分析不同百分位駕駛員下肢的舒適性,尤其要考慮女性駕駛員穿高跟鞋駕駛的情況。
在車(chē)輛的設(shè)計(jì)過(guò)程中,對(duì)于加速踏板的一些參數(shù)特別是最小伸及距離或者最大控制力等,絕對(duì)不能選用平均值或者第50百分位值作為標(biāo)準(zhǔn)值。因?yàn)槿祟?lèi)的個(gè)體差異是無(wú)法消除的,因此設(shè)計(jì)者應(yīng)該滿(mǎn)足目標(biāo)客戶(hù)里的大部分人,就必須要了解目標(biāo)客戶(hù)人體差異性。通常認(rèn)為滿(mǎn)足90%或者95%就已經(jīng)達(dá)到使用目標(biāo)。
3.設(shè)計(jì)時(shí)機(jī)對(duì)車(chē)輛人機(jī)工程設(shè)計(jì)的影響
一些女性駕駛員經(jīng)常會(huì)遇到這樣的場(chǎng)景:當(dāng)把座椅向前調(diào)整,以便更容易夠到踏板,可這樣會(huì)使得方向盤(pán)離身體太近。這樣的問(wèn)題在其他一些方面也會(huì)出現(xiàn),例如座椅安全帶不能充分調(diào)節(jié)而導(dǎo)致頸部或者胸部過(guò)緊引起不適或者擦傷;汽車(chē)儀表板的布置高度不適可能導(dǎo)致高個(gè)子駕駛員腿部空間狹小,矮個(gè)子駕駛員前方下部視野不足等。為了更好的分析和消除這些問(wèn)題,更好的進(jìn)行人機(jī)工程設(shè)計(jì),需要車(chē)輛設(shè)計(jì)人員進(jìn)行深入的調(diào)查研究,量化問(wèn)題出現(xiàn)的概率和分布,不斷進(jìn)行設(shè)計(jì)修改和優(yōu)化,直至設(shè)計(jì)令客戶(hù)群體滿(mǎn)足。這就需要把握好人機(jī)工程設(shè)計(jì)的時(shí)機(jī),因?yàn)樵陂_(kāi)發(fā)后期或者使用過(guò)程中一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,再去糾正,就可能會(huì)涉及到車(chē)輛各個(gè)部件之間的互相調(diào)整,甚至需要從整體布局開(kāi)始,其所需的費(fèi)用會(huì)非常的高。所以在車(chē)輛總體設(shè)計(jì)和總體布置的時(shí)候,就應(yīng)該講人機(jī)工程提早考慮進(jìn)去,運(yùn)用人機(jī)工程分析方法、人體模型CAD和專(zhuān)業(yè)的分析軟件等對(duì)人機(jī)工程進(jìn)行全面系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
隨著汽車(chē)設(shè)計(jì)的不斷變化和發(fā)展,車(chē)輛人機(jī)工程設(shè)計(jì)所涉及的內(nèi)容也在不斷發(fā)生著變化。以上幾個(gè)因素是目前車(chē)輛人機(jī)工程中所需要重點(diǎn)關(guān)注的幾個(gè)方面,車(chē)輛人機(jī)工程設(shè)計(jì)中所設(shè)計(jì)的內(nèi)容很多,需要設(shè)計(jì)人員不斷的運(yùn)用新方法和新思想,盡量能夠做到系統(tǒng)全面的考慮每一個(gè)細(xì)節(jié)。