车辆人机工程学复习

1．人体测量包含那些内容：

1、形态参数的测量 2. 活动范围参数的测量

3. 生理学参数的测量

4. 生物力学参数的测量

2、掌握人体测量的参照系：

测量基准面：

1、矢状面2. 冠状面 3. 水平面

测量基准轴：

1. 铅垂轴

2. 矢状轴

3. 冠状轴

3、百分位数概念、计算：

百分位数是一种位置指标,一个界值,以符号 PK表示。一个百分位数将总体或样本的全部测量值分为两部分,有K%的测量值等于或小于此数,有(100-K)%的测量值大于此数。最常用的是第 5、50、95 三个百分位数,分别记作 P5 、P50、P95

4、H点的定义及其意义：

H 点，即胯点( HipPoint )，指人体身躯与大腿的铰接点。在人体模板中为髋关节。

确定汽车车身或驾驶室内部人机界面几何尺寸关系时 ,常以此点作为人体的定位基准。

5、掌握人机系统中的感知响应过程、感知觉含义、基本特征：

人通过各种感觉器官接受外部刺激, 经传入神经传给大脑皮层进行信息处理，神经中枢作出的决定经传出神经下达给运动器官而作出人体运动响应，这就是人的感知响应过程。

1.感觉感觉是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物的个别属性的反映。

2.知觉知觉是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物和主观状况整体的反映。

在生活或生产活动中，人都是以知觉的形式直接反映事物，而感觉只作为知觉的组成部分而存在于知觉之中，很少有孤立的感觉存在。所以，在心理学中就把感觉和知觉统称为“感知觉”

感觉的基本特征：

1、适宜刺激2.感觉阈值 3.适应性4.感觉的相互作用5.对比（同时对比，继时对比）6.余觉

知觉的基本特征：

1.整体性

2.选择性

3.理解性

4.恒常性（大小恒常性，形状恒常性，明度恒常性，颜色恒常性）

5.错觉（轻重错觉，形状错觉）

6、什么是最佳视距：

视距是指眼睛至被观察对象的距离。

一般应根据被观察对象的大小和形状在380～760mm 之间选择最佳视距。

7 、暗适应与明适应概念：

眼睛从亮度大的观察部位转移到亮度小的观察部位，或者人从光亮的地方进入黑暗的地方，眼睛不能一下子就看清物体，需要经过一段适应时间后，才能看清物体，这个适应过程称为暗适应。相反的情况和适应过程，称为明适应。

8 视错觉及其产生原因、如何利用视错觉：

人观察外界物体的形状、大小、位置和颜色时，所得印象与实际情况的差异，称为视错觉。视错觉可归纳为形状错觉、色彩错觉和物体运动错觉三大类。

视错觉原因：当人眼的视网膜受到光刺激时，光线不仅使神经系统产生相应的反应，而且会在横向产生扩大范围的影响，光线对人眼的这种影响，从生理学角度称为视网膜诱导场，诱导场的存在会使视物时得到的视觉映像与物体的实际状态存在差异，这就是产生视错觉现象的原因。

视错觉是人的生理和心理原因引起的对外界事物的错误知觉，在人机工程设计中可以利用或夸大视错觉现象，以获得满意的心理效应。例如: 交通工具客舱或操纵室的内部装饰设计，常利用横向线条划分所产生的视错觉来改善内部空间的狭长感，使空间显宽；利用纵向线条划分所产生的视错觉来增加内部空间的透视感，使空间显长。利用色彩的重量错觉, 将包装箱的外表面作成白色或浅色, 可以提高装卸搬运工人的作业工效。

9、视觉的运动规律：

(1) 眼睛的水平运动比垂直运动快；眼睛沿水平方向运动也比沿垂直方向运动更不易疲劳。

(2) 视线的移动习惯于从左到右、从上往下和顺时针方向运动。

（3) 人的眼睛对水平方向的尺寸和比例的估计比对垂直方向的尺寸和比例的估计要准确得多。

(4) 当眼睛偏离视中心时，在偏离距离相等的情况下，人眼对左上象限的观察最优，其次为右上象限、左下象限，右下象限最差。

(5) 两眼的运动总是协调的、同步的，不可能一只眼转动而另一只眼不动, 也不可能一只眼睛看，而另一只眼睛不看。

10 、触觉编码方式：

1、大小编码

2、形状编码

3、位置编码

11 、两点阈概念、如何根据其判断疲劳程度：

人不仅能够区分出刺激作用于皮肤的部位，而且能够辨别出同时受到刺激的两个点之间相隔的距离。但是，如果皮肤表面同时受到刺激的相邻两点之间的距离很近，则人将感受到只有一个刺激点。将两个刺激点分开到一定程度，人就会开始感受到有两个分开的刺激点，这个刚刚能被感知有两个刺激点而不是一个刺激点的雨点之间的最小距离，称为两点阈。

两点刺激敏感阈限检测法:采用两个距离很近的针状物同时刺激皮肤表面，当两个刺激点间距小到刚刚使被试者感到是一点距离时，称为两点刺激敏感阈限。疲劳作业时，会导致感觉机能迟钝，因此可以根据这阈限的变化来判断疲劳程度。

12 、人体的动作速度有那些规律：

人体躯干及肢体在水平面的运动比垂直面的运动速度快；

垂直方向的操纵动作，从上往下较从下往上运动速度快；

水平方向的操纵动作，水平方向的前后运动较左右方向运动快，旋转运动比直线运动灵活；顺时针方向操作动作比逆时针方向操作要快；

一般人右手较左手快，同时右手向右较向左运动快；

向身体方向的运动较离开身体方向运动要快，但后者准确性高。

13、从人机工程学角度考虑如何设计仪表板：

(1) 确定操作者与显示装置间的观察距离。

(2) 根据操作者所处的位置,确定显示装置相对于操作者的最优布置区域。

（3) 选择有利于传递和显示信息、易于准确快速认读的显示器型式及与其相关的匹配条件(如颜色、照明条件等)。

14、车辆驾驶员眼椭圆的概念及其应用：

运用统计的观点和方法研究驾驶员的视点分布规律, 发现车辆驾驶员的视点分布图形是呈椭圆状，故称为驾驶员眼椭圆。

(1)风窗玻璃刮扫面积和部位的确定

(2)车身 A 立柱形成的盲区

(3)车内后视野的确定

15 、改善车辆视认性的途径有那些：

1、驾驶室人机界面的合理设计

(1)提高车内视觉显示装置的视认性

(2)扩大车外直接视野范围

a.前方视野

b.前上方视野

c.动态前方视野

d.侧方视野

e.全周视野

2、恶劣天气条件下保持良好视野的技术措施

（1）、刮水、洗涤（2）、除霜、除雾

3、提高夜间视认性的技术措施：

（1）、车辆设计和使用中保证前照灯的正确配光性能

（2）、改善前照灯的使用性能

4、增强视认性的辅助信号灯

(1)制动灯(2)转向信号灯(3)前位灯和后位灯(4)示廓灯(5)倒车灯及倒车报警器

(6)危险报警闪光灯

5、高新技术的应用

16、操纵装置的概念及功能：

人机系统中, 操纵装置是指通过人的动作(直接或间接)来使机器起动、停车或改变运行状态的各种元件、器件、部件、机构以及它们的组合等环节。

其基本功能是把操作者的响应输出转换成机器设备的输入信息, 进而控制机器设备的运行状态。

17 、影响最优操纵力的主要因素：

(1)操纵器的结构型式及其位置

(2)人体的姿势

(3)操纵器的性质和使用要求

(4)静态施力操纵 (5)操纵器的用力梯度

18、汽车作业空间设计主要考虑哪些因素：

(1) 作业空间设计必须从人的要求出发，保证人的安全、健康、舒适、方便。

(2) 从客观条件的实际出发，处理好安全、健康、舒适、高效、经济诸方面的关系。

(3) 根据人体生物力学、人体解剖学和生理学的特性,合理布置操纵装置和显示装置

(4) 按照操纵装置和显示装置的重要程度进行布置。

(5) 按操纵装置的使用频率和操作顺序进行恰当布置。

(6) 按操纵装置和显示装置的功能，将功能相同或相互联系的装置布置在一起，以利于操作者操纵和观察。

(7) 作业面的布置要考虑人的最适宜的作业姿势、操作动作及动作范围。

(8) 注意安全及人流、物流的合理组织。

19 、静态舒适性设计原理（坐姿、坐压分布）：

舒适的坐态生理，应保证腰曲弧形处于正常自然状态，腰背肌肉处于松弛状态，从上体通向大腿的血管不受压迫，保持血液正常循环。因此，最舒适的坐姿，是臀部稍离靠背向前移，使上体略向后倾斜，保持体腿夹角在90°～115°之间，小腿向前伸，大腿与小腿、小腿与脚面之间也有合适的夹角。

20 、骨盆腰椎复合支撑概念：

脊柱在自然状态下呈S形曲线，腰椎构成前弯。胸椎、腰椎和骨盆之间是非独立的，各自的运动和曲线状态都会产生相互影响。

21 、人体的振动特性：

1）振动向人体的传递特性，取决于振动的频率构成。其变化规律随加振方向和人体姿势的不同而不同，垂直振动在4Hz左右有明显的共振点，立姿前、后水平振动在1Hz以下时，振动传递率随频率的增加而直线下降；超过1Hz后基本上为定值，没有共振点。坐姿左、右水平振动的传递串随频率的增高而降低，说明人体左、右方向是非常柔软的。

2）垂直振动和前、后水平振动的传递率，立姿均明显低于坐姿。这说明人的腿部是吸收振动的重要缓冲器。

3）人体肌肉处于紧张状态时和处于放松状态时的振动特性有较大的差别。肌肉紧张时共振点的峰值变低，但高于共振点的频率下，振动传递率却要变高。这说明由于肌肉紧张，人体的阻尼系数要变大。

4）人体的骨骼和肌肉之间的联结具有非线性的刚度和阻尼特性，并且这种特性在振动过程中是变化的(例如，人体的刚度随位移振幅的增大而降低)。也就是说，人体是一个非恒定的振动系统，它作为一种生物机械系统在一定限度内有着自动调节的功能。

5）人在坐着工作时的抗振性能要比在站立工作时差，特别是脊柱这样的硬弹簧更易受到损伤，胸腹系统中体积、质量比较大的胃也较易受到振动的危害。因此，仅从纯机械观点看，车辆驾驶员也最容易产生脊椎损伤和胃病这两种职业病。

22 、汽车振动到人体的传递与哪些因素有关？避免共振的措施：

机：1）座椅2）脚踏3）方向盘

人：1）神经系统2）骨骼系统3）颅骨

在汽车和人之间设置合适的阻尼系统。阻尼过小不能隔离低频振动，阻尼过大则不能隔离高频振动。由于人的固有频率属于高频，所以阻尼不宜过大。

23．汽车碰撞试验用人体模型：

试验用人体模型又称试验用假人或模型人，对其的性能要求是：

A．假人的尺寸、质量分布、关节的活动、胸部等部位受到负荷时的变形特征应与真人很相似；

B．能对各部位的加速度、受力等参数进行实时测量；

C．个体间的差别小，反复再现性好；

D．耐久性、可靠性高。

24．视野与视距：

视野：指人的头部和眼球固定不动的情况下，眼睛观看正前方物体时所能看得见的空间范围，常以角度表示。分为静视野、注视野和动视野。

静视野：头部固定、眼球静止不动的状态下自然可见的范围；

注视野：头部固定、眼球转动的状态下注视某中心点时所见的范围；

动视野：头部固定、眼球自由转动的状态下所见的范围。

其中，静视野、注视野和动视野的数值范围一注视野最小，静视野和动视野则比较接近。在人机工程学中，通常以人眼的静视野为依据设计有关部件，以减轻人眼的疲劳。

25．本体感觉：

人在进行各种操作活动的同时能给出身体及四肢的位置信息，这种感觉称为本体感觉。

本体感觉系统包括耳前庭系统和运动觉系统：

耳前庭系统：主要是保持身体的姿势及平衡；

运动觉系统：感受并指出身体及四肢的相对位置信息。

26．人的差错：

主要有：失误、过失、遗漏、和模式错误

失误：没有形成正确的目标或意图

过失：由于行动规则选择错误而导致的行为目标意图错误；

遗漏：对目标意图没有采取行动；

模式错误：由于操作者忘记了目前特定的操作模式，而将其他操作模式运用到当前的情形下产生的错误。

27．指针式仪表的颜色匹配：

利用色觉原理进行颜色的搭配，其中最清晰的配色师黑底黄字，最模糊的配色师黑底蓝字。但在实际中，因为黑白两种颜色易掌握，故多用黑底白字或白底黑字。

汽车仪表最常用的颜色组合有：黑底白字红色指针、黑底白字白色指针、白底黑字红色指针。

28．仪表的照明方式：

外照明：用灯光照射仪表板，一般希望用间接照明。

透射光：光线由仪表的内部照射，透过仪表表面而形成发光的仪表面或发亮的刻度；

仪表壳内测照射：用很小的灯泡，从仪表壳的内侧、仪表面的上方和侧面照射仪表面。

荧光涂料：仪表刻度线和指针使用荧光涂料；

蚀刻式刻度的侧面光照：利用灯光在时刻的刻度线上产生折射和反射

29．信号灯设计:

作用：引起操作者、其他机动车及行人的注意，现实工作状态。

分类：运行信号灯、警戒信号灯、故障信号灯。

30．远光灯近光灯设计：

二者都是用来夜间照明，不过远光灯角度高距离远，近光灯角度地距离近。一般在城市里开车最好不要开远光，因为城市里一般照明条件比较好。远光灯的角度太高容易晃到对面来车和行人的眼睛，影响他们的视线，很不安全，并且是一种很不礼貌的驾驶行为。不过夜间交替开闭远光灯可以代替喇叭提醒周围行人和车辆，以免造成太大的噪声。在高速、郊外没有路灯的地方行驶可以开远光，扩大视野范围。但是遇到对面有车需要会车是，处于安全和礼貌的考虑，应切换至近光灯。

29．提高夜间视认性的技术措施：

用于夜间外部照明、恢复本车行驶前方视野的前照灯、辅助前照灯、前侧位灯；

用于向道路其他利用者传递信息的转向信号灯、制动灯、驻车灯、后侧位灯、中侧位灯、示廓灯和反射器；

或以上二者兼用的倒车灯；

在雾、雨、雪等天气能见度差时，用于恢复视野和使迎面来车及尾随车知道位置的前后雾灯；其中前照灯最重要。

30．汽车ＮＶＨ

Noise——噪声；

Vibration——振动

Harshness——刺耳

Refinement——精品、精品化

一辆精品化后的车辆有特定的属性，包括：

好的乘坐舒适性、好的可操纵性、低风噪性、地路面噪声、低发动机噪声

怠速时的精品化、巡航时的精品化、低传动噪声、低的冲击振动级

低吱吱、咯咯、嘶嘶声声级、高质量的低外部噪声级、噪声作为一个“特色”被接受

31．驾驶室和车厢的隔热与密封：

隔热采用隔热层，由玻璃纤维、胶合板、毛毯、泡沫塑料等制成；

顶盖隔热层必须保证一定厚度；

外表采用浅色、减少太阳辐射热的作用；

内饰材料不应粗糙；

发动机罩要有较好的隔热措施，并加一层铝铂；

采用弹性橡胶或海绵橡胶来密封。