大型工程车辆驾驶室的视觉设计研究
基于有限元方法的工程车辆驾驶室研究
基于有限元方法的工程车辆驾驶室研究基于有限元方法的工程车辆驾驶室研究随着工程车辆在建筑、挖掘、运输等领域的广泛应用，驾驶室的设计和研究成为了工程车辆制造商和驾驶员们关注的焦点之一。
工程车辆驾驶室作为驾驶员工作和生活的重要空间，对驾驶员的安全、舒适以及工作质量有着直接的影响。
因此，基于有限元方法的工程车辆驾驶室研究显得尤为重要。
有限元方法是一种数值分析方法，广泛应用于各个领域的结构分析。
通过将结构离散成有限数量的单元，然后通过求解微分方程的近似值来得出结构的应力、形变等特性。
在工程车辆驾驶室的研究中，有限元方法可以对驾驶室的结构进行分析和优化，从而提高驾驶员的安全性和舒适性。
首先，基于有限元方法的工程车辆驾驶室研究可以帮助设计师了解驾驶室本身的受力情况。
通过建立驾驶室的有限元模型，并施加实际工况下的载荷和边界条件，可以得到驾驶室的应力和形变分布。
通过这些分析结果，设计师可以了解驾驶室的结构强度是否满足要求，进而优化结构设计，确保驾驶室在意外事故中具有足够的保护能力。
其次，有限元方法还可以用于分析驾驶室在振动加载下的响应。
在工程车辆使用过程中，驾驶室会受到各种不同频率和振幅的振动加载，这可能对驾驶员的工作和生活带来不良影响。
通过建立驾驶室的有限元模型，并施加不同振动加载条件，可以得到驾驶室的模态频率和振型，以及位移、速度和加速度等响应。
同时，可以通过引入合适的材料和结构改善措施，来减小驾驶室在振动加载下的响应，提高驾驶员的工作舒适性。
此外，基于有限元方法的工程车辆驾驶室研究还可以进行驾驶员座椅和人机界面的优化。
驾驶员在工程车辆中长时间工作，其座椅的舒适性对其工作效率和健康状况有着重要的影响。
通过建立座椅的有限元模型，并考虑人体生物力学特性，可以得到座椅对人体的支撑情况和压力分布。
通过引入合适的材料和结构改善措施，可以提高座椅的舒适性和人体的支撑效果。
此外，在驾驶员工作中，人机界面起到了桥梁的作用。
通过有限元方法分析人机界面的合理性，可以优化驾驶员操作的便捷性和精准性。
工程机械驾驶室设计
驾驶室其他内表面的内饰材料，在考虑美观、隔音的同时，要兼具吸 声特性。吸声材料多为多孔性材料，如玻璃纤维、泡沫、毛毯等。 以上三种降噪声途径为各厂家现在常用的降噪方法，切实可行，完 全满足所有室内噪声和辐射噪声的要求。
安全人机工程学的概念 安全人机工程学是从安全的角度和着眼点研究人与机的关系的一门 学科，其立足点放在安全上而，以活动过程中的人文实行保护为目的， 主要阐述人与机保持什么样的关系，才能保证人的安全。也就是说，在 实现一定的生产效率的同时，如何最大限度地保障人的安全健康与舒适 愉快。这主要是从活动者的生理、心理、生物力学的需要与可能等诸因 素，去着重研究人从事生产或其他活动过程中在实现一定活动效率的同 时最大限度地免受外界因素的作用机理．为预防与消除危害的标准与方 法提供科学依据，从而达到实现安全卫生的目的，确保人类能在安全健 康、舒适愉快的条件与环境中从事各项活动。 安全人机工程学，可以定义为：安全人机工程学是从安全的角度和着 眼点，运用人机工程学的原和方法去解决人机结合面的安全问题的一门 新兴学科。它作为人机工程学的一个应用学科的分支，以安全为目标、 以工效为条件，将与以安全为前提、以工效为目标的工效人机工程学并 驾齐驱，并成为安全工程学的一个重要分支学科。研究人、机械、环境 三者之间的相互关系，探讨如何使机械、环境符合人的形态学、生理学 、心理学方面的特性，使人一机械一环境相经协调，以求达到人的能力 与作业活动要求相适应，创造舒适、高效、安全的劳动条件的学科。安 全人机工程学侧重于人和机的安全、减少差错、缓解疲劳等课题的研究
2，隔音。为防止发动机噪声透过， 主要在驾驶室靠近发动机侧内围板 上使用隔音材料，对穿过驾驶室的 软管、电线及转向柱等的孔隙部位 ，为防止孔隙传声，应对孔周围进 行密封处理。 路面的行驶噪声和发动机排气装置 的噪声主要透过驾驶室底板传递， 因此，底板应采用双层壁结构，中 间空气层可起弹簧作用，隔音能力 极度下降，需在中阶层使用合成泡 沫材料或表皮防震材料。 3、吸声。吸声是利用可以吸收声能 的材料和结构，在噪声传播途径中 吸收一部分声能，以降低传到操作 者身旁的噪声。对发动机的噪声， 在驾驶室靠近发动机侧的围板上和 发动机罩内测，假装玻璃纤维、毛 毯、泡沫类吸声材料。
外部时尚,内部实用—全新VoLvoFH、FM卡车的驾驶室设计
全 方 位 时 安 全 性
自二 十世 纪 ２ ０年 代 ＶｏＩ ｏ公 司 成 立 以 ｖ 来 ， 内人 员和 道路 上他 人 的 安 全 就 一 直 车
是公 司产品开发的重ｃ Ｐ２ 重 。安 全 型 驾 驶 室 、 撞 试 验 和 公 司 意 外 事 故 碰 调 查 委 员 会 等 是 ＶｏＩ ｖｏ 卡 车 公 司 发 展 历 史 上 的 几 个 里 程 碑 ， 它 们 促 进
和 住 宿 空 Ｉ ＇ ｅ ３。
睡 眠 区 安 装 了 更 宽 大 舒 适 的 床 。不 用 时 ，－［ ．艮容 易 地 折 起 。 这 样 就 多 出 一 个 ａ Ｄ￣ ＣＪｔ 办 公 ／ｄ 、 室 空 ｒ ，满 足 途 中 休 息 和 办 公 餐 ｅ － － Ｊ － 的 需 要 ，这 样 的 设 计 深 受 驾 驶 员 的 欢 迎 。 床 和 驾 驶 员座 椅 的 上 部 空 间都 新 布 置 了一些实用的储 物室。
现 在 ，如何 让 整 车
响的 因素 。
（ 括 驾 驶 员 和 车 辆 ） 取 得 最 大 利 润 已 经 显 得 非 常 重 要 ，而 要 保 证 卡 车 最 佳 的 利 用 率 又 涉 及 到 许 多 相 互 影 包
站 在 驾 驶 员 的 角 度 ，要 考 虑 许 多 因 素 ，从 卡 车 的 行 驶 特 性 到 视 野 的 开 阔 性 ，从 驾 驶 室 内 的 空 气 调 节 到 如 何 设 计 好 一 个 让 驾 驶 员在 夜 间得 到 充 分 休 息 的 卧铺 间等 等 。这 些 因 素 对 驾 驶 员 工 作 的 直 接 影 响 越 大 ，对 车 辆 收 益 率 的 影 响也 就 越 大 。
了 整 个 Ｖ ｏＩ 集 团 对 安 全 性 的 广 泛 研 究 。 ｖｏ
装载机驾驶室的工业设计研究
装载机驾驶室的工业设计研究装载机是一种广泛应用于建筑工程、物流运输、矿山开采等领域的工程机械。
驾驶室作为装载机的核心部分，对于整机的性能、舒适度和安全性的影响至关重要。
本文将从工业设计的角度，对装载机驾驶室的设计进行深入研究。
关键词：装载机、驾驶室、工业设计、人机工程、安全性、舒适性驾驶室设计是装载机整体设计的重要组成部分，其设计质量直接影响驾驶员的作业效率和身心健康。
优秀的驾驶室设计应具备合理的布局、舒适的乘坐环境、优良的操作性能以及高水平的空气动力学性能等特点。
装载机驾驶室的人机工程设计是提高驾驶员工作效率和安全性的关键。
合理布置驾驶室内各类仪表、操纵杆、按钮等部件的位置，使驾驶员在舒适的位置能够方便快捷地操作，减少长时间工作的疲劳感。
安全性设计是驾驶室设计的重中之重。
除了配置常规的安全设备如安全带、防滚翻保护装置等，还需考虑其他因素，如车辆稳定性、制动性能、视野等。
应合理设计驾驶室的进出口，保证驾驶员在紧急情况下迅速离开。
装载机驾驶室的舒适性设计对于驾驶员的身心健康具有重要影响。
舒适的乘坐环境可以减少驾驶员的疲劳感，提高工作效率。
驾驶室的座椅、空调、照明等是舒适性设计的重点。
本部分将通过具体案例，详细阐述如何将人机工程学、安全性和舒适性应用于驾驶室设计中。
某型号装载机驾驶室采用了人机工程设计，驾驶员座椅可进行多向调节，适应不同驾驶员的体型。
仪表盘和中控台采用悬浮式设计，提高了驾驶员的视野和操作便捷性。
某新款装载机驾驶室采用了先进的主动安全技术，如防抱死制动系统和稳定性控制系统。
这些技术的应用有效提高了装载机的行驶安全性，减少了事故发生的可能性。
某大型矿山使用的装载机驾驶室，注重舒适性设计。
座椅采用符合人体工学的造型，并配备通风加热功能，极大提高了驾驶员的乘坐舒适性。
同时，合理的布局和照明设计也为驾驶员创造了良好的工作环境。
装载机驾驶室的工业设计研究对于提高整机的性能、舒适度和安全性具有重要意义。
重型卡车驾驶室造型趋势研究
104AUTO TIMEAUTOMOBILE DESIGN | 汽车设计重型卡车驾驶室造型趋势研究陈崇山东风柳州汽车有限公司 广西柳州市 545000摘 要： 本文从整体造型风格、造型轿车化以及信息化、智能化对造型的影响等方面探讨了当代重型卡车车身造型设计的发展趋势。
关键词：重卡 驾驶室 造型1 引言随着经济的高速发展，给物流运输业带来了前所未有的繁荣景象，作为物流行业的重要运输工具，重卡也得到了飞速的发展。
但随之而来的激烈竞争态势，也逐步推高了用户对于产品性能及其附加价值的诉求。
重卡造型这一曾经不被重视的要素，渐渐成了重卡厂商提升产品整体形象、车辆性能及其它品质竞争力的重要手段，且重要性越来越明显[1]。
进入21世纪，互联网的普及及用户年轻化，个性化的趋势也推动重卡造型发生了革命性的变化。
造型设计师除了要考量车辆功能配置要求对造型设计的影响，还需积极探究造型与结构的和谐统一以寻求新的突破。
因此，了解重卡的主要功能特点，把握其造型风格的发展趋势，对重卡产品的造型设计工作具有积极的意义。
2 造型风格多极化重卡驾驶室从上世纪初一个简陋的“棚”，到20世纪50年代转变为具有密闭功能的“室”的形态，再到如今的“流动的艺术品”，充分展示了卡车从纯粹的运输工具进化为具有科技、人文、自然环境等有机融合的产物的发展历程[2]。
如今，随着经济和精神文明的繁荣，人民对重卡造型的个性化、多样化需求也越来越烈。
纵观国内外重卡驾驶室造型的发展趋势，其风格可归纳划分为三大类型：沉稳干练型，力量激情型，流线低风阻型。
2.1 沉稳干练型风格一辆沉稳干练造型的重卡，就像一位成熟稳重的男人一样，给人以冷静而锐利、低调不不虚浮、诚实可信赖的感觉。
这样的风格非常契合重型公路卡车可靠、方便、高效的功能特点，一切以高效执行使命为第一要务。
沉稳干练型的典型代表车型有奔驰（BENZ）、沃尔沃（VOLVO）和曼恩（MAN），如图1所示。
驾驶室前脸造型语言上通常将前面板格栅与保险杠格栅一体化，形成一个巨大的倒梯形，辅以保险杠下半部分一个扁平的正梯形，给人稳重扎实的感觉，BENZ，VOLVO 尤其是此手法的忠实拥趸，见图1。
重卡驾驶室研究报告V2.0
重卡驾驶室研究报告---宽体系列V2.0驾驶室形式定义重卡驾驶室按车身宽度划分为宽体、窄体系列，集瑞联合重卡驾驶室系列规划也分为宽体和窄体两大系列。
本研究报告是第一期，研究规划宽体驾驶室；窄体驾驶室研究列入第二期研究报告。
一、按车身长度定义1. 单排驾驶室（SHORT)，也称标准驾驶室1.单排驾驶室（SHORT)，也称标准驾驶室驾驶室只有驾驶员一排座椅，座椅后部空间长度在200mm之内，仅留少许座椅靠背的调节，驾驶室总长度一般在1750mm以内。
2. 1.25排驾驶室（MEAN)，也称中长驾驶室介于单排与1.5排驾驶室长度之间，座椅后部空间宽度在400-500mm之间，即可布置卧铺，也可作为储物区布置。
其驾驶室总长度一般在1900-2050mm之间。
3. 1.5排驾驶室（LONG)，也称加长驾驶室驾驶室内除了驾驶员座椅外，后部布置双层卧铺，卧铺宽度在600mm以上，驾驶室总长度一般在2050-2500mm之间。
国外也称为卧铺（夜间）型驾驶室。
4. 双排驾驶室(CREW)，也称工作队型驾驶室驾驶室内前后有两排座椅或其他特殊布置，主要用于市政消防等专用车领域。
驾驶室形式定义二、按车身高度定义1.低顶（LOW)，也叫平顶驾驶室内高一般在1650mm以内。
3.高顶（HIGHLINE)驾驶室内高一般在1800-2100mm之间。
2.中顶（NORMAL)驾驶室内高一般在1650-1750mm之间。
4.超高顶（TOPLINE)驾驶室内高一般在2200mm以上，该驾驶室主要在用于欧美市场。
目录一、国内主流厂家驾驶室形式调查二、国际著名品牌重卡驾驶室形式调查三、工程车驾驶室长度形式分析一、国内主流厂家驾驶室形式调查1. 解放驾驶室2.东风驾驶室3.重汽驾驶室44.华菱驾驶室解放J6P驾驶室J6P驾驶室宽度2490mm，分为平顶单排、平顶排半、高顶双卧三种规格。
其中高顶可以选装导流罩。
1、平顶单排驾驶室（双人座椅，无卧铺）匹配在自卸车和水泥搅拌车，以工程类运输为主。
基于人因工程的工程车辆驾驶室布置和仿真研究
1.毕业设计的原始数据：调查一些工程机械的驾驶室的具体尺寸，并运用人因工程知识作一些分析。
2.毕业设计(论文)的内容和要求(包括技术要求、图表要求以及工作要求等)：了解工程车辆驾驶室布局,运用工业工程专业知识和工具进行分析研究，借助三维设计软件（CATIA）进行驾驶室的建模，并用CATIA的人机工程模块对设计方案进行仿真。
所用术语、图表、图形符合标准及规范。
3.毕业设计应完成的技术文件：（1）开题报告（按学校的具体要求格式、内容完成；中文3000字以上）（2）查阅和阅读相关的中外文文献10篇左右，英文2篇（3）英文翻译（完成不少于3000汉字的译文）（4）要求相关三维造型和人体动作分析注：论文答辩合格并按答辩要求修改后，所有毕业设计成果用光盘刻录留存4.主要参考文献：1.北京兆迪科技有限公司编著.CATIA V5R20实例宝典. 北京:机械工业出版社,20122.郑午等编著.人因工程设计.北京:化学工业出版社,20063.郑午,王智明编著.三维工厂设计.北京:化学工业出版社20054.靳同红,王胜春主编.工程机械构造与设计.北京:化学工业出版社,20095.张青,宋世军,张瑞军等编著.工程机械概论.北京:化学工业出版社,20096.颜声远编著.人因工程与设计.哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,20127.CATIA V5R21机械产品设计授课笔记. 北京:电子工业出版社,20128. 马如宏编.人因工程.北京:北京大学出版社,20115.毕业设计(论文)进度计划(以周为单位)：目录前言 (1)第一章绪论 (2)1.1 研究目的和意义 (2)1.1.1 研究目的 (2)1.1.2 研究意义 (2)1.2 国内外研究现状 (3)1.2.1 国内关于人因工程理论在驾驶室中的研究状况 (3)1.2.2国外关于人因工程理论在驾驶室中的研究状况 (4)1.2.3 国内的驾驶室现状 (4)1.2.4 国外的驾驶室现状 (5)第二章人因工程学相关理论 (7)2.1 人因工程学概述 (7)2.1.1 人因工程学的含义 (7)2.1.2人因工程学的研究内容 (7)2.2 工程车辆人因工程学的研究内容 (8)第三章驾驶室内部装置的人因工程设计 (10)3.1 座椅的人因工程设计 (10)3.1.1 驾驶室座椅设计应满足的要求 (10)3.1.2 工程车辆驾驶室座椅的外形设计 (13)3.1.3 CATIA中座椅的模型展示 (15)3.2 方向盘的人因工程设计 (17)3.2.1 操纵装置的设计原则 (17)3.2.2 方向盘的大小设计 (17)3.2.3 方向盘的角度设计 (18)3.2.4 方向盘的构造 (19)3.2.5 CATIA中方向盘的模型展示 (19)3.3 操纵杆的人因工程设计 (21)3.3.1操纵杆的外形设计 (21)3.3.2 操作杆的操作行程设计 (22)3.3.3 CATIA中操纵杆的模型展示 (23)第三章驾驶室内装置的布置研究 (25)4.1 驾驶室的内部布置工具 (25)4.1.1 最佳H点的分析与应用 (25)4.1.2 驾驶员手伸及界面的含义与意义 (26)4.2 方向盘的布置 (26)4.3 操纵杆的布置 (27)第五章驾驶室的人因工程学仿真 (29)5.1 CATIA 软件简介 (29)5.2 CATIA 中人机工程学设计模块简介 (30)5.3 操作舒适性模拟与评估 (31)5.4 手伸及界面模拟分析 (35)5.5 驾驶室整体模型展示 (37)第六章总论 (40)致谢........................................................................................................... 错误！未定义书签。
某加宽重型货车驾驶室模态分析与优化设计
某加宽重型货车驾驶室模态分析与优化设计某加宽重型货车驾驶室模态分析与优化设计简介随着城市化的不断推进，人们对交通运输的需求也不断增加。
重型货车成为了城市物流运输的主力军之一。
然而，一些重型货车驾驶室存在驾驶员舒适性差、噪声大等问题，影响驾驶员的安全和健康。
因此，对重型货车驾驶室进行模态分析与优化设计已成为当前研究的热点之一。
模态分析模态分析是一种研究系统振动特性的方法。
通过对重型货车驾驶室进行模态分析，可以确定驾驶室的固有频率和固有振型。
进而，可以掌握驾驶室内部的振动情况，为优化设计提供依据。
优化设计优化设计是根据模态分析的结果，对重型货车驾驶室进行改良的过程。
诸如减小噪声、提高舒适性、改善空气流通等方面都是优化设计能够改善的问题。
优化设计方案可采取低频加强、减噪处理、空气流通改良等方案，优化重型货车驾驶室设计，如下：1.低频加强低频是重型货车驾驶室振动最强的频率段，对驾驶员的健康也有较大影响。
因此，在设计阶段可以采用低频加强的方案。
可以通过增加结构架构的刚度、加厚金属板材、加强钢K型管等措施来提高驾驶室钢骨结构的稳固性，减少驾驶室振动的情况。
2.减噪处理在驾驶重型货车时，车辆运行噪声会对驾驶员的身体和心理造成较大负担。
为减轻驾驶员的噪声，可以在驾驶室内部设置隔音材料，如吸音泡沫、阻尼材料等，进行有效的减噪处理。
3.空气流通改良驾驶室内空气流通不良是驾驶员感到不适的一个主要原因。
因此，为优化空气流通，可以采用增加通风口的数量和面积、设置定向通风器等方法来提高驾驶室的通风效果。
此外，在驾驶室后部设置一些小型电扇也会有助于改善空气质量和流通效率，让驾驶员有更好的体验。
总结模态分析和优化设计是重型货车驾驶室改进的关键步骤。
通过模态分析，可以确定驾驶室的振动频率和振型，并进一步进行相应的改正。
通过优化设计，可以改善驾驶员的驾驶体验，提高驾驶安全，的确重要的。
因此，在重型货车驾驶室的设计过程中需要注重细节，不断进行改进，满足用户需求。
重型卡车驾驶室造型趋势研究
重型卡车驾驶室造型趋势研究随着技术的不断发展和人们对舒适性、安全性的追求，重型卡车驾驶室的造型也在不断演变和改进。
本文将探讨重型卡车驾驶室造型的趋势，并分析造型改进的动因。
首先，重型卡车驾驶室的造型趋势之一是更加流线型和动感的设计。
传统的重型卡车驾驶室通常采用方方正正的设计，但随着空气动力学的研究和发展，人们意识到流线型的设计可以减少风阻，提高卡车的燃油效率。
因此，越来越多的重型卡车采用流线型的驾驶室设计，以提高整车的运行效率。
其次，重型卡车驾驶室的造型趋势之二是更加宽敞和舒适的内部空间设计。
在过去，卡车驾驶室的内部空间通常较小，并且只提供最基本的驾驶设施。
然而，随着驾驶员对舒适性的要求提高，现代重型卡车驾驶室的内部空间设计越来越宽敞和舒适。
驾驶员可以享受到更好的座椅、空调、音响系统等设施，提供更好的工作环境和驾驶体验。
第三，重型卡车驾驶室的造型趋势之三是更加人性化的设计。
人们意识到驾驶员在长途驾驶中面临的疲劳和压力，因此现代重型卡车的驾驶室设计更注重驾驶员的舒适性和安全性。
例如，加装了可调节和按摩功能的座椅，提供了更好的腰部支持；在方向盘和仪表板上增加了人性化的按键，提供更方便的操作；增加驾驶员的视野和保证行车安全的设计，如安装更大的车窗和盲区提示系统等。
此外，重型卡车驾驶室造型改进的动因之一是市场需求的变化。
随着物流行业的快速发展和市场竞争的加剧，重型卡车的使用频率和需求量呈现上升趋势。
为了吸引更多的驾驶员加入行业并提高工作效率，驾驶室的造型改进成为卡车制造商关注的重点。
最后，环保和可持续发展也是重型卡车驾驶室造型改进的动因之一、随着人们对环境保护的重视和对碳排放的限制，制造商们开始研究和开发更环保和节能的重型卡车。
重型卡车驾驶室的设计改进也是其中的一部分。
例如，通过减少风阻和提高车辆的空气动力学性能，可以降低燃油消耗和碳排放，达到更好的环保效果。
总而言之，重型卡车驾驶室的造型趋势正朝着更加流线型、宽敞舒适、人性化和环保可持续发展的方向发展。
工程施工车内部布局规范
工程施工车内部布局规范一、前排座椅区1、前排座椅区域应该设计为舒适、宽敞，司机座椅可以调节位置，高低、前后。
道客座椅也应该宽敞舒适，并且可以调节位置。
2、前排座椅区域的座椅面料应该选择易于清洁的材质，便于日常维护和清洁。
二、车辆驾驶区1、在车辆驾驶区域必须设有方向盘、仪表台、应急设备等，便于司机驾驶时使用。
2、车辆驾驶区域必须保持干净整洁，便于司机利用车辆驾驶区域的功能进行驾驶。
三、中控区1、中控区域应该设有音响系统、空调系统、车载导航系统等，以确保整车内部乘客的舒适度。
2、中控区域应该有易于操作的控制按钮，以便于乘客们使用车载导航系统、调节空调等。
四、后排座椅区1、后排座椅区域应该宽敞舒适，并且可以调节位置，以满足不同乘客的需要。
2、后排座椅区域必须保持干净整洁，座椅面料应该选择易于清洁的材质，以便于日常维护和清洁。
五、储物区1、车辆内部应该设有储物区域，以便于乘客们放置个人物品。
2、储物区域应该设计为易于使用、空间充足的结构，便于乘客们放置和取出物品。
六、电源接口1、车辆内部应该设有电源接口，以方便乘客们使用电子设备。
2、电源接口应该设置在易于使用、方便乘客们使用的位置。
七、车辆安全设施1、车辆内部应该设有安全带和安全气囊等安全设施，以确保乘客的安全。
2、工程施工车内部的安全设施必须经过专业的检测和维护，以确保其可靠性和安全性。
八、车身外观1、工程施工车的车身外观应该设计为醒目、耐用的外观，以提高车辆的辨识度和美观度。
2、车身外观必须保持干净整洁，车辆标识必须清晰可见，以确保车辆的良好形象。
以上是工程施工车内部布局规范的具体内容，通过合理的设计和布局，可以提高工程施工车的舒适度、安全性和实用性，为工程施工提供更加便利的条件。
同时，车辆内部的规范布局也能提升车辆的形象，增强车辆的辨识度和美观度，为施工单位赢得更多的好评和信任。
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大型工程车辆驾驶室的视觉设计研究
作者：陈青阳吴志军
来源：《艺术科技》2014年第05期
摘要：为了使驾驶员在操纵大型工程车时能更有效、安全、舒适的完成作业，通过对大型工程车驾驶室内的驾驶员视野、仪表板、驾驶室内的色彩这三个方面的视觉进行分析与研究，提出了大型工程车驾驶员前方视野、侧方视野及舒适视野的设计原则，仪表板分区及区分的方法，仪表板与驾驶员视野的设计关系，以及色彩在大型工程车驾驶室内的运用方法。
关键词：大型工程车辆驾驶室；视觉设计；视野；仪表板
0 引言
随着社会经济水平的不断发展，视觉设计被越来越多的运用到各个领域中，它的目的不仅仅是美化产品，更是设计师通过组织视觉元素来传达关键问题的核心信息。
随着工程车的使用性能与设备交互性的不断提高，驾驶室的视觉信息流量也随之大大增加，从而对于工程车的安全运行和视觉设计提出了更高的要求。
工程车驾驶室不仅要能满足操作人员的作业要求，还能满足操作人员在作业过程中对安全、方便、舒适的需求。
如何围绕驾驶员本身的认知、学习和行动特性进行驾驶室内的视觉设计，丰富工程车驾驶室内视觉设计的理论，是广大工业设计人员急需解决的问题。
然而驾驶室的视觉设计需要考虑到的视觉内容主要包括：驾驶员的视野范围、仪表板、色彩在驾驶室内视觉空间中的运用等。
1 工程车辆驾驶室的视野设计
视野，物理意义指人眼固定地注视某一点或某一片区域时 (或通过辅助设备) 所能看见的空间范围。
在工程车辆驾驶室的视知觉中，视野主要涉及两个方面。
第一，驾驶员通过前方挡风玻璃、侧向玻璃、后视镜等来观察车外的情况。
第二，驾驶员通过驾驶室内部的仪表板来观察工程车运行的状态。
(1)驾驶员的前方视野。
驾驶员前方视野即从前挡风玻璃和后视镜观察到的范围。
因此，前挡风玻璃的大小、雨刮器作业时产生的面积的大小、柱的宽度、后视镜的视角、后窗玻璃的大小等就成了影响工程车前方视野的主要因素。
在操纵工作时，要求在前挡风玻璃的垂直方向的视野有最大的仰视角和俯视角。
仰视角为前挡风玻璃的上边缘与眼椭圆水平视角的夹角，俯视角则是前挡风玻璃的下边缘与眼椭圆水平视角的夹角。
想要较好的观察到前方的视野，还得通过驾驶员转动头部来达到。
此外遮阳板的设计，也是需要进行同样的校核。
这样的设计与校核是为了使驾驶员在驾驶室内拥有一个舒适的视野环境，以降低驾驶员的疲劳程度及最大可能的保证操纵时的安全性。
(2)驾驶员的侧方视野。
驾驶员的侧方视野主要是指驾驶员通过自身侧边车窗玻璃与副驾驶的侧边的车窗玻璃的下沿水平切线位置观察到的车外环境。
然而大型工程车的侧方视野则大多只能有效的观察到驾驶员所在一侧的视野，而另一侧的视野则会出现许多的盲区，需要借用后视镜来辅助观察。
因此，驾驶员一侧的玻璃的垂直长度需要尽可能与驾驶员操作方向盘时的手臂相平行或在更下方至腰的位置，这样驾驶员能更有效的观察到玻璃外的环境。
而另一侧的后视镜则需要做到普通车辆的两倍或以上的大小，让驾驶员一侧的观察范围能更广阔。
(3)驾驶员的视野盲区。
盲区是视野相对立的一个概念。
所谓的视野障碍就是阻碍驾驶员视野的所有物件，然而盲区指的是因视野的阻碍而阻挡了驾驶员的视线从而导致到的看不见的区域。
依照分类，盲区分为单眼盲区以及双眼盲区。
进一步定义单眼盲区为通过左眼或右眼观察物体时，障碍物遮挡住单个眼睛视线，造成无法看到的区域。
双眼盲区定义为由障碍物造成的双眼都无法看到的区域。
［1］另外，盲区也有差别之分，可分为直接盲区和间接盲区。
直接盲区指的是视线被物体直接遮挡住的情况，比如：通过方向盘观察仪表盘时所形成的盲区；间接盲区指的是观察视线通过间接视野时被遮挡的情况，比如：通过后视镜观察时立柱所形成的盲区。
在对工程车进行盲区校核的过程中，一般以左右眼所能看到的最大视野范围的总和为依据，因此，只要驾驶员用一只眼睛所能看到的区域范围，就不能称之为盲区。
盲区校核之于驾驶室内部布置设计有着至关重要的影响。
(4)驾驶员的舒适视野范围。
驾驶员舒适视野是指，驾驶员在正常环境条件及舒适的姿势下，他们的眼睛和头部都在正常的活动范围内时，能最直观或借助辅助设备间接看到的视野范围。
驾驶员视野分为两种：直接视野以及间接视野。
进一步定义直接视野指的是，不使用后视镜这些辅助设备，此时能直接观察到的视野范围；而间接视野指的是，使用后视镜这些辅助设备，此时可以看到的视野范围。
［2］根据人机交互工程学的规定，［3］人的眼球转动、头部转动以及头部和眼睛同时转动各种状态下在垂直和水平面内的最佳视野和最大视野。
当驾驶员头部不动，只用眼睛转动的情况下，在水平方向的视区中，10°以内的范围为最佳视野，是驾驶员能最清晰的辨别物体的区域；30°以内的范围为良好视野，需要驾驶员集中注意力才能正确辨别的；120°以内为最大视野，处于120°边缘的物体，则需要驾驶员高度集中注意力才能识别。
在垂直方向的视区中，视觉水平线以下的10°范围以内为最佳视野；视觉水平线向上10°到向下30°之间的范围内为良好视野；视觉水平线向上60°到向下70°之间的范围内为最大视野。
2 仪表板的视觉设计
工程车中的操作信息显示和按钮一般都集中在仪表板的部位，因此，仪表板是驾驶员与工程车辆之间信息交换的关键纽带。
驾驶室中仪表板的视觉设计是否优质，决定了驾驶员是否能有效、方便、准确地认读各个仪表中的参数，减少在操作中的失误及错误，也直接影响到驾驶员的工作效率及心理疲劳指数。
所以在工程车的设计中，仪表板的视觉设计也应当被赋予更多的重视。
视野观察性能好、功能在视觉上的醒目程度、整体布局上的主次关系等这些都是仪表板布局设计的原则。
然而在现阶段的工程车仪表板的设计中仍然存在着种种的不足。
例如：仪表中的操作按钮布局存在不规律性，导致功能混乱；驾驶员对仪表观察的视野角度小，导致驾
驶员无法正确判断；仪表板中的布置缺乏对方向盘位置所产生的盲区进行的考虑，导致人机之间视觉信息的传递产生障碍。
(1)仪表板的分区及区分方法。
在仪表板的布局设计中，应采用视觉分区的方法来布置驾驶室内的仪表板和区分功能。
从形态上来说，可以用方形或圆形进行功能区域上的区别划分，方形可以用于大功能的区别，圆形则可用于每个小功能的区分。
从色彩上来说，可以通过红黄绿三色交通指示灯的颜色来进行使用上的提醒示意，如：绿色表示一切正常，驾驶员可安心操作工程车作业；红色表示临界点提醒或危险警告，如发动机过热、油箱无油及操作失灵等一系列工程车作业时即将导致危险情况产生时所需要提醒驾驶员的事宜；黄色则表示一个过度中和的颜色。
从材质上来说，速度表、油表、里程表等这需要驾驶员时刻观察的，可用玻璃等可视性好的材质来装饰；然而一些旋钮式的操作部件则可采用磨砂等不易打滑的材质，保证驾驶员在操作时不必发生不必要的失误。
(2)仪表板与驾驶员视野。
仪表板的中心应该是驾驶员在头部不在转动的状态下，眼睛自然转动就能最容易观察到仪表的位置。
资料表明，［4］前方最佳的下视野角为30°左右，所以仪表板中心和眼球中心线的连线与水平面的夹角取值范围应在 30°内。
然而由于方向盘位置对驾驶员观察仪表板时在视野上产生的遮挡形成盲区的影响情况下，则需要综合考虑到视野及仪表板上的盲区。
因此，在实际设计仪表板视觉界面的操作中，可以把仪表板的视觉中心位于方向盘中心偏上的位置，再来考虑视野角是否在30°左右。