某型车驾驶室人机工程分析
人机工程学在轿车驾驶室设计中的应用
人机工程学在轿车驾驶室设计中的应用摘要：文章从人机工程学的观点出发，以人体参数为基础对国产轿车驾驶室的设计原则进行了较为详细的阐述，为轿车驾驶室设计提供了一定的参考依据。
关键词：人机工程学；人体参数；驾驶室设计随着轿车在人们生活中的普及、高速公路的发展，汽车速度的提高，驾驶室设计如何适应人体机构的要求，确保人一车系统的高效和安全、乘坐的舒适等已经成为目前汽车驾驶室设计中的一个突出问题。
从人一机一环境的关系对轿车驾驶室进行设计分析，人不再是被动地去适应汽车，而是使其与汽车融合共同完成一个目标。
充分考虑人的因素对轿车的设计理念予以更新确保轿车更舒适、更安全，更大限度满足驾驶者的需要，从而使轿车驾驶室的人一机一环境系统总体性能达到最优。
1国内外研究现状国外在应用人机工程学研究轿车的驾驶室以及附件的设计方面已经进行了长期而卓有成效的工作，但是研究的成果主要集中在提高轿车驾驶舒适度方面。
进入20世纪90年代以来，美国，日本和欧洲各大汽车公司按照以人为本的设计理念比以往更加注重人机工程学的研究成果，其原理不仅用于提高汽车的操作便捷性和乘坐舒适性，而且越来越多的被引入安全车身的结构设计中，中国在这一方面的设计与发达国家差距还很大。
中国人机工程学研究从上纪30年代开始，但是系统的和深入的研究则在改革开放以后，目前人机工程学在我国不仅需要研究和提高，更需要大力的宣传和善及，尤其是在轿车车身与驾驶室设计方面与国外发达国家有很大的距离。
随着我国科技和经济的发展，对产品的人机工程特征也日益重视，我国的973，$863，十五和十一五计划均将人机交互列为主要内容。
2驾驶人体特性的研究人机工程学要求人一机一环境能形成一个和谐统一的整体，更加方便、舒适、安全、高效的为人类服务，人体特性参数是驾驶室设计的基础。
由于群体中的个体与个体之间存在着差异，使用统一的尺寸作为标准则会显得不太妥当。
一般来说，某一不具有代表性的特殊个体的尺寸是不能作为驾驶室设计依据的。
现代汽车驾驶室的人机工程设计
现代汽车驾驶室的人机工程设计——思承玉兰心前言：现代汽车不仅在外观上较过去几十年发生巨大变化，在驾驶室的设计方面，也从原来的实用、操作简便，过渡到现在越来越注重的人机交互体验。
以前的少数拥有专门驾驶技能的专职司机已经转变为现在的千千万万的普通驾驶者。
他们作为汽车使用者和拥有者，对现代汽车的驾驶感受越来越看重。
不仅注重舒适性、操作简便、安全性等，在色彩、外形等视觉效果方面也有较高的追求。
现代汽车的驾驶室作为人机信息交互的重要平台，其设计要紧紧围绕“宜人”的设计理念。
运用人机工程学理论，科学的设计驾驶室的各工作区域，以更好的达到人与汽车的融合，使驾驶员得心应手、安全驾驶，这也是现代汽车驾驶室，应用人机工程设计的存在之必要。
一、驾驶室内显示仪表的设计一般现代汽车驾驶室内有两个显示仪表，一是仪表盘，二是多媒体中控屏（有些豪华汽车上会有两个或多个）。
还有些豪华车中控部位有时钟，这些都属于显示仪表。
但这里，我们主要涉及仪表盘的人机工程设计。
驾驶室内的显示仪表是驾驶员获取汽车工作信息的主要窗口，它合理优良的设计能使人和汽车系统更加稳定而高效地工作，使人与汽车之间的信息传递更加充分。
因此，在设计和选用显示仪表时，必须考虑人的视觉特征、生理和心理特征，确保驾驶员观察迅速、准确而不易疲劳，能更好的防止误视读和误操作。
1. 仪表盘位置1) 视角：一般人的最佳眼睛转动区为左15°右15°、上25°下25°，即驾驶员的视野在这个范围内观察重要行车仪表数据时，看到的影像最清楚。
因此，在设计时应把仪表盘大致布置在此范围内。
人的水平视野和垂直视野2) 视距：一般人的操作视距范围在38～76cm 之间。
即驾驶员在操作系统中正常的观察距离在此范围内，所以，在设计时应把仪表盘大致布置在此范围内。
2. 仪表形式仪表的形式因其用途不同而异。
仪表盘作为重要信息的显示系统，它不仅显示重要的行车参数如车速、转速、行驶里程、油量，还有车辆安全数据信息如机油压力、冷却水温度、和胎压监测以及一些警示提醒。
驾驶室人机分析与报告
驾驶室人机分析与报告机车驾驶室是机车乘务员的作业场所，在机车驾驶室的设计中，应用人机工程学，其目的是使所设计的机车驾驶室不仅能满足机车乘务员的作业要求，而且能使机车乘务员操作方便、舒适、安全，减少体力疲劳和精神负担。
1、从人机关系方面考虑机车驾驶室的设计（1）操纵台面板的设计机车操纵台是列车运行的人机界面，是机车乃至列车设备系统的集中反映，操纵台上器件设置是否科学合理，对乘务员能否全面准确的完成驾驶智能有很大影响。
根据人机工程学,在布置控制器或显示器时,还应考虑功能性,即将功能上相关的控制器或显示器,布置在邻近位置上,对在操作程序上彼此有联系的几个控制器,按使用顺序予以合理布置,一般是由左至右或由上到下2种方法兼用排列。
幅控制系统设计还要考虑各种操作件的造型、色彩和运动方向。
操作手柄的外型一般要根据手幅的长度、手握的粗度、手掌肌肉和手柄接触位置来设计。
按钮接通/断开要有灯光色彩的显示。
按钮、旋钮和手柄三者的运动方向应符合外力的方向。
显示装置设计还要考虑选择显示器和仪表的易读性和准确性。
对于定量读数的显示,选择电子式数字显示。
对于定性读数的显示,由于它不要求具体的数字,且模拟显示更为灵敏、方便,因此选用指针式显示。
（2）座椅的设计在机车驾驶中,乘务员主要采用坐姿工作,人与机器的一个重要接口即为座椅。
座椅的设计与布置直接影响到乘务员的乘座舒适性和室内其它相关设施的布置。
合理安置座椅,改善人与座椅之间的关系,对于给乘务员创造一个舒适安全的工作环境,起至关重要的作用。
考虑座椅应有良好的静态特性、动态特性及足够的结构强度、刚度,并能进行适当的调节,还要符合乘务员的了望要求,根据人机工程学设计理念,对座椅进行如下设计要求: ①乘务员坐定在座椅上,在最佳视角范围内对侧窗几何中心进行了望时,其头部转动的角度不得超过60°,透过侧窗观察后视镜时,应能看见站台的发车信号。
②座椅高度可以调节,其可调范围应该满足不同身高使用者的要求,使用者的脚和腿能保持在舒适位置。
人机工程学在汽车驾驶室显示装置上的应用分析
1．表盘设计
扫描路线短，误读率最低，因此优于其它四种形式。 圆形和半圆形次之，但由于它给出了两维空间的位 置刺激，并且符合长期来人们观察仪表所形成的习 惯，因此，圆形式和半圆形式优于直线式。由于人 眼睛的运动规律是水平运动比垂直运动速度快、准 确度高，故水平直线式又优于垂直直线式，五种形 式刻度盘的认读准确率如图3。
图2 发动机转速表指示
在汽车驾驶过程中，驾驶员进行仪表认读的时间比 较短，因此要求各种显示装置尽可能无误地传递信 息，使人能迅速地、准确地识别信息。对于模拟式 显示装置来说，解决这些问题的主要措施，就是设 计和选择好仪表刻度盘、字符、指针和颜色匹配， 使它们之间相互协调，以符合人对于信息的感受、 辨别和理解等的生理与心理特征，从而使人能迅速、 准确地接受信息。 针对仪表刻度盘的设计，主要可以通过其形状的不 同来进行不同的选择。其类型有：开窗式、圆形、 半圆形、水平直线型和垂直直线型。其读数认读效 果是不同的，开窗式认读范围小、视线集中、动眼
4．当眼睛偏离视中心时，在偏距相等情况下，人眼 对左上限的观察最佳，依次为右上限，左下限，右 下限。 考虑到以上几个方面，所以汽车仪表板的外形都设 计成横向长方形，这能够使驾驶员减少眼睛运动的 时间和疲劳度，提高认读、判断的准确率；汽车仪 表刻度方向的设计基本都从左往右或者顺时针的方 向进行数量和尺度的增加，以符合人的视觉习惯； 此外，考虑到人对各象限观察的效果不同，在布置 比较多的显示装置时，应将最重要的布置在人的视 中心偏左的位置，以便使用者在识别信息过程中头 部不用转动，只需眼睛的快速转动就能够快速的获
程度。对于定量读数的显示，选择电子式数字显示。 对于定性读数的显示，由于它不要求具体的数字，且 模拟显示更为灵敏、方便，因此选用指针式显示。 汽车行驶时，驾驶员需要随时获得汽车的形式状况才 能保证更好的驾驶，仪表板是精确反映行驶车况的唯 一装置，所以，如何设计好仪表板的各项功能并合理 布置是非常重要的。
某重型卡车驾驶室人机工程分析
某重型卡车驾驶室人机工程分析禄正伟;闫振涛;徐金志【摘要】结合某重型卡车驾驶室人机工程设计及车身总布置设计确定工作,应用RAMSIS软件,对样车的驾驶员坐姿舒适性、室内空间、组合仪表遮挡、变速操纵舒适性及上下车方便性进行了校核分析,对新产品的设计进行校核确认,并为下一步改进提供依据.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2017(000)008【总页数】4页(P81-84)【关键词】重型卡车;人机工程;RAMSIS;校核【作者】禄正伟;闫振涛;徐金志【作者单位】安徽江淮汽车集团股份有限公司,安徽合肥 230601;安徽江淮汽车集团股份有限公司,安徽合肥 230601;安徽江淮汽车集团股份有限公司,安徽合肥230601【正文语种】中文【中图分类】U467.1CLC NO.:U467.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)08-81-04 随着用户对车辆舒适性要求越来越高，购买者对重卡车辆的人机工程学性能也越重视。
为满足客户需求，各大汽车公司在车型车身总布置设计阶段，通常极其关注车辆的人机工程设计。
本文应用人机工程软件RAMSIS对某重型卡车驾驶室的驾驶员坐姿舒适性、空间、组合仪表遮挡、变速操纵舒适性等进行了分析。
通过软件分析，根据分析结果数据，可直观和科学的评价设计的合理性，对不合理部分在设计初期提出修改意见，避免设计后期发生变更。
RAMSIS上个世纪80年代由德国凯泽斯劳腾的HumanSolutions股份有限公司与慕尼黑工业大学的人机工程学系共同研究开发的。
其全称意思是模拟乘员实际操作状况的计算机辅助人体数学模型。
RAMSIS是一种逼真的三维人体数字模型，是一种用于车辆人机工程分析和设计以及乘员仿真的高效工具。
该软件可以提供一个详细的三维人体数字模型，来模拟仿真驾驶员的行为，为工程师的设计提供大量方便。
该软件在只有简单CAD数据的情况下就可以进行大量的人机工程分析，从而可以让设计者在产品开发的初期排除、修改问题，从而避免在后续阶段进行昂贵的修改[1]。
基于人机工程学某重卡驾驶室分析评价
基于人机工程学某重卡驾驶室分析评价王首玉摘要：文章从某重卡驾驶室用户评价入手，在参考二维图纸关键参数简化建模的基础上，使用CATIA V5人机分析模块对驾驶室进行了视野分析、上肢空间分析、操作空间分析、换挡杆的操作性分析、坐姿分析，最后结合人机工程学理论对驾驶室人机界面的合理性做出了评价。
关键词：重卡;人机工程;CATIA;人机评价：U463.8 ：A ：1671-7988（2020）15-146-03Abstract： This article starts with the users evaluation about the CAB， On basis of the key parameters of 2D drawing to simplify the establishment of models， By using the human-machine analysis module of CATIA V5， analyze the visual field， upper limb space， operation space， operation handle， sitting posture， Finally， combined with the ergonomics theory， the rationality of man-machine interface of the cab was evaluated.Keywords： Heavy duty; Ergonomics; CATIA; The evaluated of man-machineCLC NO.： U463.8 Document Code： A Article ID： 1671-7988（2020）15-146-03引言据世界卫生组织事故调查显示，驾驶疲劳是造成交通事故的重要因素。
而产生疲劳的原因之一即是驾驶室的人机界面不合理。
某型车驾驶室人机工程分析
某型车驾驶室人机工程分析
董鹏 张堃 张凯鹏 郑宇龙
(陕西重型汽车有限公司 汽车工程研究院)
摘 要: 本文利用 RAMSIS 人机工程分析软件对某型车驾驶室进行了人机工程分析，通过 RAMSIS 人体库建立了 满足 GB 10000-88 中第 95 百分位、第 80 百分位、第 70 百分位、第 50 百分位的男性（年龄：18-25）人体模 型，并利用这些模型在 RAMSIS 中进行了方向盘分析、踏板分析、换挡手柄分析、空间可及性的分析。在分析 完成后，对不合理的地方提出修改意见，综合评价后对设计进行修改，并对不足之处进行总结。 关键词：汽车、车身、人机工程分析、RAMSIS、人体库、姿态库、不舒适度
2.1 技术核心----人体库 RAMSIS 拥有国际化的人体库，考虑到人体身
材、比例和体态从人体测量学的角度对人体Байду номын сангаас行分 类。针对本车型，选取了 2012 年、中国籍、18-25 岁的满足 GB 10000-88 中第 95 百分位、第 80 百分 位、第 70 百分位、第 50 百分位的男性人体模型。 2.2 技术核心----姿态库
图 3-1
图 3-4
图 3-2
图 3-5
图 3-3
前视野的分析如图 3-4，从图中可以看出，4 个百分位的人体模型前视野良好。
经分析，当驾驶员处于正常驾驶姿态时，观看 仪表无遮挡（如图 3-5）。
在最初的设计中，通过分析驾驶员在正常驾驶 姿态时握紧方向盘时，腕部的达到最大，而肩和肘 的负荷只达到 50%左右，舒适度差。通过分析，调 整方向盘的角度可以改变舒适度，且增大方向盘与 水平面的夹角舒适度会变好，当该角度达到 79°时
1．前言
在汽车驾驶室的设计中，对于驾驶员及成员的 舒适度的考虑是非常重要的，在设计初期，将人机 工程应用到设计中，对设计本身起到很好的辅助作 用，通过 RAMSIS 对驾驶员及乘员的舒适度的分析， 可以直观的体现设计的是否合理，同时也可对不足 之处提供合理的解决意见，这就避免后期设计的许 多麻烦。
重型商用车驾驶室人机工程优化分析
重型商用车驾驶室人机工程优化分析摘要：随着重型商用车的发展速度不断加快，客户越来越重视重型商用车的设计，希望车辆的设计更为人性化，提高驾驶员的舒适度，相关的设计内容包括驾驶室的操控性设计、舒适性设计以及安全性设计等等，这些都关乎到车辆的使用以及交通安全。
所以现在和未来的重型汽车的设计中就要强调人性化，将人机工程学原理应用于其中，对重型汽车的设计发挥指导作用，提高车辆的舒适度。
本论文针对重型商用车驾驶室人机工程优化展开研究。
关键词：重型商用车；驾驶室；人机工程；优化引言：本文的研究中，核心内容是对重型货车驾驶室的设计进行分析，采用CATIA人机对重型商务车驾驶室人机工程系统所存在的缺陷进行分析，了解其根本原因，优化设计，之后做出驾驶评价，对某重型卡车驾驶室的人机设计加以改进，提高其使用效能[1]。
一、驾驶室人机工程优化的评价设计（一）主观驾评设计方案主观驾评所要达到的目的是从主观的角度出发驾驶评价重型商用车驾驶室的人机状态,阐明研究对象在设计中所存在的缺点,为了满足用户的要求,就需要对设计进一步完善，以便为后续的技术改进，以重型卡车驾驶室的人机工程学原理为基本指导思想进行设计，使得人机工程得到改善。
设计驾驶主观评价表的过程中，需要对重型卡车驾驶室的人机工程学深入研究，应用于设计中需要做出总结，并做好分类共工作。
重型卡车驾驶室驾驶主观评价表分为六个部分:第一部分为易装卸性；第一部分为具有可操作性；第一部分为有较高的舒适性；第一部分为占用面积；第一部分为存储空间；第一部分为视野[2]。
（二）主观驾评的过程请专业重卡驾评人员参与评价，共12名，对重卡驾驶室的人机状态做出评价，之后得出评分。
（三）评价结果12名专业重卡驾评人员做出了评价结果，经过总结后可以从三个方面描述：第一个方面是重型商用车的驾驶室上下车很方便，但是上下踏步的舒适度不够；第二个方面是操作性方面存在不足，主要是指换挡杆的操作、驻车的操作以及挂车制动阀的操作上，舒适性不是很高;第三个方面是视野方面，组合仪表的视野不是很理想[3]。
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图 3-1
图 3-4
图 3-2
图 3-5
图 3-3
前视野的分析如图 3-4，从图中可以看出，4 个百分位的人体模型前视野良好。
经分析，当驾驶员处于正常驾驶姿态时，观看 仪表无遮挡（如图 3-5）。
在最初的设计中，通过分析驾驶员在正常驾驶 姿态时握紧方向盘时，腕部的达到最大，而肩和肘 的负荷只达到 50%左右，舒适度差。通过分析，调 整方向盘的角度可以改变舒适度，且增大方向盘与 水平面的夹角舒适度会变好，当该角度达到 79°时
图 3-6
4.2 踏板的分析 经过分析，设计布置的踏板的位置和角度舒适
性优（见图 3-7）,踏板力如图 3-8 所示
图 3-7
2010 年第 1 期
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·设计·计算·研究·
经过分析，驾驶员在正常驾驶时对须在行车过 程中操纵的翘板开关等均可正常操纵。 4.5 空间可及性的分析
驾驶员在正常驾驶姿态的空间如图 3-11 所 示。
1．前言
在汽车驾驶室的设计中，对于驾驶员及成员的 舒适度的考虑是非常重要的，在设计初期，将人机 工程应用到设计中，对设计本身起到很好的辅助作 用，通过 RAMSIS 对驾驶员及乘员的舒适度的分析， 可以直观的体现设计的是否合理，同时也可对不足 之处提供合理的解决意见，这就避免后期设计的许 多麻烦。
2．分析依据
4．分析结果
4.1 方向盘的分析 将建立的人体模型在驾驶室模型中摆放至正
常驾驶姿态（如图 3-1）。驾驶员在正常驾驶姿态时 的 H 点位置见图 3-2，图中蓝色区域为座椅 H 点的
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汽车实用技术
·设计·计算·研究·
调节范围，由图可见 4 个百分位的人体模型的 H 舒适度最优，根据整体的设计将原先的 35°调整为 点均在该范围内，经分析舒适度为优（如图 3-3） 40°。（如图 3-6）。
5．结论
图 3-8
4.3 换挡手柄的分析 通过应用 RAMSIS 的分析，当前设计的换挡手
柄的位置在优化的区域，如图 3-9 所示。
根据上述分析，可以得出以下基本结论： 1、驾驶室内部空间可以满足驾驶员在正常行 车过程中的操纵不受影响； 2、驾驶员及乘员在乘坐中舒适度良好。
参考文献：
[1] 毛恩荣 张红 宋正河 《车辆人机工程学》 北京 理工大学出版社
2.1 技术核心----人体库 RAMSIS 拥有国际化的人体库，考虑到人体身
材、比例和体态从人体测量学的角度对人体进行分 类。针对本车型，选取了 2012 年、中国籍、18-25 岁的满足 GB 10000-88 中第 95 百分位、第 80 百分 位、第 70 百分位、第 50 百分位的男性人体模型。 2.2 技术核心----姿态库
图 3-9
4.4 空间可及性的分析 驾驶员在正常驾驶姿态的空间如图 3-10 所
示。
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图 3-10
汽车实用技术
The Aanlysis of A Cab Ergonomic
DongPeng ZhangKaiPeng ZhengYuLong (Academe Of Automobile Engineering,ShaanXi Automobile Group)
Abstract：In this paper,the male models of GB95%、GB80%、GB70%、GB50%（age：18-25）were established by RAMSIS model database and the analysis of ergonomics such as the analysis of steering wheel,footplate,shift handle and space availablility in this cab was also made。The design was improved and the deficiency was summarized after analysis. Keywords：Automobile/cab/Ergonomics/Ramsis/Human Model Database/Pose Database/ uncomfort
样的，RAMSIS 包含了轿车、卡车、F1、摩托车和 飞机等驾驶员的姿态，还包含了乘员站立及坐下时 的姿态。
3．分析准备
首先在 CATIA 中建立驾驶室三维模型，优化后 转为 igs 格式，并将其导入 RAMSIS 中，作为分析 所须的环境。然后将事先在 RAMSIS 人体库中选取 的人体模型导入，作为分析的对象。在分析之前， 先对人体模型的一些参数进行设定，即选取人体模 型上所要用到的皮肤点。最后将人体模型摆放至分 析项目所需的位置进行分析。
·设计·计算·研究·
某型车驾驶室人机工程分析
董鹏 张堃 张凯鹏 郑宇龙
(陕西重型汽车有限公司 汽车工程研究院)
摘 要: 本文利用 RAMSIS 人机工程分析软件对某型车驾驶室进行了人机工程分析，通过 RAMSIS 人体库建立了 满足 GB 10000-88 中第 95 百分位、第 80 百分位、第 70 百分位、第 50 百分位的男性（年龄：18-25）人体模 型，并利用这些模型在 RAMSIS 中进行了方向盘分析、踏板分析、换挡手柄分析、空间可及性的分析。在分析 完成后，对不合理的地方提出修改意见，综合评价后对设计进行修改，并对不足之处进行总结。 关键词：汽车、车身、人机工程分析、RAMSIS、人体库、姿态库、不舒适度