人机工程学在汽车座椅设计中的应用

合集下载

基于人机工程学的汽车座椅设计研究

基于人机工程学的汽车座椅设计研究

基于人机工程学的汽车座椅设计研究近年来,随着汽车行业的不断发展,人们对汽车舒适性和安全性的需求也日益增加。

汽车座椅作为汽车内部的重要组成部分,其设计对驾驶员和乘客的舒适性和安全性起着至关重要的作用。

基于人机工程学的汽车座椅设计研究成为了诸多汽车制造商和研发部门关注的焦点之一。

人机工程学是一门研究人和机器之间的适配性问题的综合学科。

在汽车座椅设计领域,人机工程学的原理被广泛应用于提高汽车座椅的人体工程学设计,以实现更好的舒适性、安全性和驾驶体验。

本文将从人机工程学的角度出发,探讨汽车座椅设计的相关研究内容和应用方法。

一、人机工程学在汽车座椅设计中的重要性人机工程学可以帮助设计师更好地理解人体的生理特征和人体工程学原理,从而针对不同用户群体的需求,设计出更符合人体工程学的座椅结构。

考虑到人体脊柱的生理曲线和各个关节的活动范围,设计出符合人体曲线和姿势变化的座椅结构,以减少长时间驾驶对脊柱和关节的不适,并提高驾驶员的舒适性。

人机工程学还可以通过对驾驶员和乘客的行为习惯和姿势进行分析,指导汽车座椅的功能和调节模式的设计。

通过实际驾驶行为的数据采集,了解驾驶员在驾驶过程中的身体姿势和活动习惯,从而设计出更符合实际使用需求的座椅调节功能和调节方式,提高座椅的人性化和便利性。

人机工程学的原理在汽车座椅设计中具有重要的指导意义,可以帮助设计师更全面地考虑人体工程学的因素,从而设计出更适合人体特征和行为习惯的汽车座椅,提高座椅的舒适性和实用性。

在汽车座椅设计领域,基于人机工程学的研究内容涉及到人体工程学原理、人体姿势分析、座椅功能设计等多个方面。

下面将从这几个方面对基于人机工程学的汽车座椅设计研究内容进行详细介绍。

1. 人体工程学原理的研究人体工程学原理是人机工程学的基础理论之一,也是汽车座椅设计中不可忽视的部分。

在汽车座椅设计中,人体工程学原理的研究涉及到人体结构、生理特征和运动机能等多个方面,包括人体曲线、关节活动范围、肌肉疲劳特性等。

人机工程学在汽车座椅设计中的应用

人机工程学在汽车座椅设计中的应用

人机工程学在汽车座椅设计中的应用摘要:运用人机工程学原理,针对汽车驾驶座持,从驾驶员生理特性与作业环境两个方面分析了影响驾驶舒适性及安全性的原因,在此基础上从坐姿舒适性,振动舒适性,操作舒适性,安全性等四个方面论述了人机工程学在汽车座椅设计中的应用,完成了对汽车驾驶座椅从分析到设计的系列开发过程。

关键词:汽车驾驶座椅人机工程学设计一、引言随着时代的发展,当今社会已由工业社会向信息社会即后工业社会过渡,人类赖以生存的生活空间和生活方式,处处都是经过设计并不断完善的设计世界。

现代设计,作为一种广泛的文化活动,已成为人们生活中的一部分。

人们开始追求高品质的舒适生活,于是按照人体工程学设计的产品也就越来越受到大众的欢迎。

人体工程学的产品也就成了现代社会人们追求的目标。

先以汽车座椅为例,人体工程学的家具并不是人们头脑中所想象的仅有数据符合的座椅,它还包括除了人体生理数据之外的很多因素。

它的设计原则除了常见的尺度设计原则,人体机能和环境设计原则,健康设计原则外还应该讲求黄金分割比的设计原则。

并指出在这些原则的指导下好的人体工程学座椅是功能与美学相结合的产品,可以为人带来身心两方面的享受。

二、舒适驾乘首要在于座椅设计通过对汽车座椅设计中的人机因素分析,即尺度、形态、功能、色彩四方面的具体分析,寻求汽车座椅设计与人机工程学的关系,从而论证目前汽车座椅设计中人机工程学应用的一些局限性,即学科涵与目标的矛盾、共性原则与个性需求的矛盾、统计与个案的矛盾以及合理与合情的矛盾,通过对这些应用矛盾的透析,探求出汽车座椅设计中人机工程学应用的原则,从而最终为汽车座椅产品设计中人机工程学的应用探索出一条道路。

而人机工程学在汽车座椅设计中的作用主要体现在以下几方面:1、为确定汽车空间围提供依据。

2、为设计汽车座椅提供依据。

3、为确定感觉器官的适应能力提供依据。

三、汽车座椅人机工程学分析1、人体坐姿生理特性分析(1)坐姿时脊柱的形态人坐着时,身体主要由脊柱、盆骨、腿和脚支撑。

人机工程学在汽车设计中的应用

人机工程学在汽车设计中的应用

人机工程学在汽车设计中的应用近年来,汽车设计越来越注重人机工程学的应用,因为人是汽车驾驶者的主要组成部分。

而人机工程学是一门关于人机交互的科学,它的应用可以让汽车更加符合人类的使用习惯和心理需求。

本文将讨论人机工程学在汽车设计中的应用。

一、座位设计座位是汽车中最接近人体的部件之一,因此座位设计对于提高汽车乘坐舒适度非常重要。

人机工程学专家研究发现,座位设计需要考虑到身体的支持和减压,颈部和腰部的支撑以及舒适度等因素。

针对这些需求,现代汽车座椅是由一系列名为“智能位”的部件组成的。

它们被设计为可以调节角度、位置和硬度等参数,以适应不同驾驶人员的身体形态和习惯。

通过这些设计,座椅不仅可以提供足够的支持和舒适度,而且还可以减少长途驾驶者的疲劳程度。

二、方向盘设计方向盘是汽车驾驶者手部接触最频繁的部位之一,因此方向盘的设计对于提高驾驶者的操控性非常重要。

人机工程学专家的研究发现,方向盘的直径和厚度应该与驾驶者的手部大小和力量相匹配。

同时,方向盘的表面应该具有足够的摩擦力,以保证驾驶者可以牢固地掌握方向盘。

为此,现代汽车方向盘的设计采用了多种材质和形状。

例如,一些高档车型采用了真皮和木材等材质,以增强手感和美感。

而一些经济车型则采用了橡胶和硅胶等材质,以提高摩擦力和减少手部疲劳。

三、控制台和娱乐设备设计控制台和娱乐设备是汽车中驾驶者接触最频繁的电子设备之一。

它们的设计应该符合人类的使用习惯和心理需求。

据人机工程学专家的研究,控制台和娱乐设备的操作应该简单、直观和易于理解。

为此,现代汽车控制台和娱乐设备采用了大尺寸、高分辨率的触摸屏设计,以便驾驶者可以轻松地控制车辆的各项功能。

在操作流程方面,控制台和娱乐设备的设计应该是线性的,以便驾驶者可以一目了然地找到目标功能。

此外,在语音交互等方面的应用也越来越广泛。

四、其他人机工程学设计除了上述部分,人机工程学在汽车设计中的应用还包括:1.可见性设计:例如,汽车A柱的设计应该尽可能小,以增强驾驶者的前方视野。

人机工程在汽车座椅设计上的应用

人机工程在汽车座椅设计上的应用

人机工程在汽车座椅设计上的应用人机工程学(Ergonomics)是研究人与机器、设备和环境之间的适配问题的学科。

在汽车座椅设计中,人机工程学起着非常重要的作用,其目的是为了提高乘坐舒适度、安全性和健康性。

以下是人机工程学在汽车座椅设计上的应用。

首先,人机工程学在汽车座椅设计中考虑了人的生理特征和人体工程学原理,使座椅能够适应不同人群的需求。

座椅的尺寸、形状和曲线是根据人体的解剖学特征来设计的,以提供最佳的支撑和舒适性。

例如,座椅的宽度和深度要能够适应不同体型的人,而座椅的曲线和支撑点要能够提供腰部和脊椎的适当支持。

其次,人机工程学在汽车座椅设计中考虑了人的活动特征,使座椅能够满足乘客在驾驶过程中的各种姿势和动作。

例如,座椅的靠背角度应能够调整,以适应乘客坐直和偏斜的需求。

座椅的头枕和扶手也需要能够调整,以提供乘客在长时间驾驶中的头部和手臂的支撑。

此外,人机工程学在汽车座椅设计中考虑了人的感官特征,使座椅具有良好的触感和舒适度。

座椅的材料选择和质地要能够适应不同季节的温度和湿度变化。

座椅的填充物和弹簧系统要能够提供适当的支撑和缓冲,以减少乘车震动和疲劳感。

另外,人机工程学在汽车座椅设计中考虑了人的行为特征,使座椅能够提供良好的控制和操纵性。

座椅的操作按钮和拉手应布置在方便乘客操作的位置,以减少不必要的身体扭动和移动。

另外,座椅还可以配备一些人机交互技术,如触摸屏、语音识别和身体感应系统,以提供更加智能化的控制体验。

最后,人机工程学在汽车座椅设计中考虑了人的心理特征,使座椅能够提供愉悦的驾驶体验。

座椅的颜色、外观和氛围可以根据乘客的喜好和情感需求来设计,以增强驾驶者的情绪和注意力。

此外,座椅还可以配备一些娱乐和舒适性功能,如按摩系统和通风系统,以提供更加轻松和惬意的驾驶环境。

综上所述,人机工程学在汽车座椅设计上的应用非常广泛。

通过对人的生理特征、活动特征、感官特征、行为特征和心理特征的考虑,可以设计出更加适用、舒适和人性化的汽车座椅,提供更好的乘坐体验和驾驶安全性。

基于人机工程学的汽车座椅设计研究

基于人机工程学的汽车座椅设计研究

基于人机工程学的汽车座椅设计研究人机工程学是将人的生理特性、心理特性、运动特性以及认知特性等因素应用于产品设计中的学科。

在汽车座椅设计方面,人机工程学起着重要的作用。

人机工程学可以帮助设计合理的座椅形状和结构。

座椅的形状应该符合人体工程学原理,即支持人体的自然曲线,并保持人体在使用座椅时的舒适感。

座椅的结构要考虑到人体各个部位的压力分布,避免对身体造成过大的压力,从而避免疲劳和不适。

人机工程学可以指导座椅的调节功能设计。

座椅的高度、角度、倾斜度等可以根据人的身高和体型进行调节,以适应不同用户的需求。

座椅的调节功能应该简单易操作,同时能够提供足够的调节范围,确保用户能够找到最佳的坐姿。

人机工程学还可以帮助设计座椅的支撑和缓冲系统。

座椅的支撑系统应该能够提供足够的支撑力,避免过度压迫人体。

座椅的缓冲系统要能够吸收来自道路的震动,减少身体的颠簸感,保护人体的健康。

人机工程学还可以考虑座椅的通风和加热功能。

座椅的通风功能可以通过座椅表面的通风孔设计,增加空气流通,保持座椅表面的干燥和凉爽。

座椅的加热功能可以通过在座椅内部设置加热元件,提供温暖的座椅环境,在寒冷的天气中增加驾驶的舒适感。

人机工程学还可以考虑座椅的人机交互设计。

座椅的控制按钮和显示屏应该易于操作和识别,以方便驾驶员对座椅进行调节。

座椅的设计还可以考虑人机界面,例如在座椅上添加记忆功能,使得座椅能够记住不同用户的调节习惯,提供个性化的座椅体验。

人机工程学在汽车座椅设计中起着重要的作用。

通过人机工程学的指导,可以设计出符合人体工程学原理、舒适性好、功能齐全的汽车座椅,为用户带来更好的使用体验。

基于人机工程学的汽车座椅设计研究

基于人机工程学的汽车座椅设计研究

基于人机工程学的汽车座椅设计研究
人机工程学是研究人类与机器之间相互作用的一门学科,旨在设计和创建能够符合人类需求和能力的产品和系统。

在汽车座椅设计方面,人机工程学的理念可以帮助设计师创建符合驾驶员和乘客需求的舒适和安全的座椅。

人机工程学可以帮助设计师确定座椅的人体工程学要求。

驾驶员和乘客的身体尺寸和比例不同,因此座椅应该根据不同类型的用户来设计。

通过进行人体测量和人体工程学分析,可以确定座椅的高度、宽度、深度和曲线形状,以确保座椅能够适应不同用户的身体。

人机工程学可以帮助设计师确定座椅的支撑和调整功能。

座椅的支撑结构和调整装置应该能够提供足够的支撑力和调整范围,以适应用户的不同姿势和活动需求。

座椅的背部应该具备足够的支撑力,以保护驾驶员和乘客的脊椎健康。

座椅的头枕和腰靠也应该能够根据用户的需要进行高低和角度调节。

人机工程学可以帮助设计师确定座椅的材料和细节设计。

座椅的材料选择应该具备足够的舒适性、耐用性和易清洁性。

座椅的细节设计,如缝线位置和垫料厚度,也应该考虑用户的舒适感和座椅的使用寿命。

人机工程学还可以帮助设计师进行座椅的人体工程学测试和评估。

通过使用人体模型和压力传感器等工具,可以模拟座椅在不同条件下对用户的支撑力和压力分布。

根据测试结果,设计师可以调整座椅的设计和调整,以提供更好的舒适性和支撑性。

基于人机工程学的汽车座椅设计研究可以帮助设计师创建符合驾驶员和乘客需求的舒适和安全的座椅。

通过考虑人体工程学要求、支撑和调整功能、材料和细节设计以及人体工程学测试和评估,设计师可以优化座椅的设计,提高驾驶员和乘客的舒适性和健康性。

人体工程学在车辆设计中的应用

人体工程学在车辆设计中的应用

人体工程学在车辆设计中的应用人体工程学是一门关于人类身体与机器人设备、工作环境、产品设计等相互关系的学科。

它研究如何使人在使用机器人设备或工作环境中更加舒适、高效和安全。

在现代汽车设计中,人体工程学起着重要的作用。

通过合理运用人体工程学原理,车辆制造商可以提高驾乘者的舒适度、安全性和操作便利性。

本文将深入探讨人体工程学在车辆设计中的应用。

人体工程学应用于汽车座椅设计。

座椅是驾乘者与汽车之间直接接触的部分,其设计质量直接影响驾乘者的舒适度。

人体工程学研究驾驶员和乘客的身体尺寸、姿势和运动,以确定最佳的座椅设计。

例如,调整座椅的高度、倾斜角度、腿部支撑等,以确保驾驶员的腰部和膝盖不会过度疲劳。

人体工程学还研究座椅材料和填充物的选择,以提供足够的支撑和舒适性。

人体工程学在汽车控制面板和操纵杆设计中起着重要的作用。

车辆的控制面板和操纵杆设计直接影响驾驶员对汽车的操控能力。

人体工程学研究驾驶员的视线和手部运动,以确定控制面板和操纵杆的最佳位置和形状。

例如,人体工程学可以帮助确定方向盘、刹车和油门踏板的位置和尺寸,以确保驾驶员能够轻松操作,减少驾驶疲劳和失误。

人体工程学在汽车安全设备设计中也发挥着重要的作用。

汽车安全系统的设计目标是最大程度地减少事故的发生,并保护驾驶员和乘客的生命安全。

人体工程学研究驾驶员和乘客在事故中的受伤方式,以确定最佳的安全系统设计。

例如,研究表明,保持驾驶员和乘客的正常坐姿有助于减少事故时颈椎和脊椎的伤害。

基于这一发现,车辆制造商可以采用人体工程学原理设计出更加合适的头枕和安全带系统,以保护驾乘者的颈部和背部。

人体工程学在车辆外观设计中也扮演着重要的角色。

车辆外观设计决定了车辆的形象和品牌识别度。

人体工程学研究驾驶员和乘客对汽车外观的审美感知和兴趣点,以确定最佳的外观设计。

例如,人体工程学可以帮助确定车身线条的流畅度和曲线的平滑度,以提高车辆外观的吸引力和流线型性能。

总结起来,人体工程学在车辆设计中发挥着重要的作用。

人体工程学设计理念在汽车座椅设计中的应用研究

人体工程学设计理念在汽车座椅设计中的应用研究

人体工程学设计理念在汽车座椅设计中的应用研究汽车作为一种载具,其座椅的设计对于驾乘者的舒适度和安全性有着不可忽视的影响。

近年来,随着人们对健康、人体工程学等方面的重视,人体工程学设计理念逐渐加入到汽车座椅的设计中来,以提升驾乘者的体验和安全性。

本文将对人体工程学设计理念在汽车座椅设计中的应用研究进行探讨。

一、人体工程学概述人体工程学,即人机工程学,是将人的生理、心理、社会行为和工作环境等因素综合考虑,从人的角度来研究和设计工作环境、机器设备、器具工具和交通工具等人机系统的学科。

它是一门交叉学科,涉及医学、心理学、生理学、人类学、机械工程学等多个领域。

人体工程学设计理念主要包括以下几个方面:1. 人体工学设计:以人体为中心,通过研究人体生理、心理、社会等特点,对产品的形态、结构、材料、功能等方面进行设计和优化,以达到更符合人体工学要求的效果。

2. 人机界面设计:针对机器设备、器具工具和交通工具等人机系统中人机之间的直接接触或交互,对控制按钮、显示屏、触摸板等进行设计和优化,以达到更加易操作、易理解的效果。

3. 人工协同设计:将人机系统中的人工作为一个参与设计和优化的因素,通过人工的认知、决策、协调等方面的设计,实现人与机器设备、器具工具和交通工具等之间的更加高效、和谐的工作合作。

二、汽车座椅设计中的人体工程学应用1. 座椅的尺寸和形态设计汽车座椅的尺寸和形态设计是人体工程学设计理念在座椅设计中的重要体现。

座椅的尺寸和形态要适合各种身材的乘客,尽可能满足不同的乘坐需求。

同时,座椅的形态也要符合人体工学设计的要求,减少人体在行驶过程中的累积疲劳感。

为此,座椅的高度、坐垫长度、腰靠的高度和角度等可调参数的设计至关重要。

2. 座椅的舒适度设计座椅的舒适度设计非常重要,它直接关系到驾乘者在行驶中的舒适感和健康状况。

一个好的座椅设计应该符合人体工学原理,让身体得到最适宜的支撑和放松状态,从而减少肌肉疲劳和骨骼疼痛。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

人机工程学在汽车座椅设计中的应用摘要:运用人机工程学原理,针对汽车驾驶座持,从驾驶员生理特性与作业环境两个方面分析了影响驾驶舒适性及安全性的原因,在此基础上从坐姿舒适性,振动舒适性,操作舒适性,安全性等四个方面论述了人机工程学在汽车座椅设计中的应用,完成了对汽车驾驶座椅从分析到设计的系列开发过程。

关键词:汽车驾驶座椅人机工程学设计一、引言随着时代的发展,当今社会已由工业社会向信息社会即后工业社会过渡,人类赖以生存的生活空间和生活方式,处处都是经过设计并不断完善的设计世界。

现代设计,作为一种广泛的文化活动,已成为人们生活中的一部分。

人们开始追求高品质的舒适生活,于是按照人体工程学设计的产品也就越来越受到大众的欢迎。

人体工程学的产品也就成了现代社会人们追求的目标。

先以汽车座椅为例,人体工程学的家具并不是人们头脑中所想象的仅有数据符合的座椅,它还包括除了人体生理数据之外的很多因素。

它的设计原则除了常见的尺度设计原则,人体机能和环境设计原则,健康设计原则外还应该讲求黄金分割比的设计原则。

并指出在这些原则的指导下好的人体工程学座椅是功能与美学相结合的产品,可以为人带来身心两方面的享受。

二、舒适驾乘首要在于座椅设计通过对汽车座椅设计中的人机因素分析,即尺度、形态、功能、色彩四方面的具体分析,寻求汽车座椅设计与人机工程学的关系,从而论证目前汽车座椅设计中人机工程学应用的一些局限性,即学科内涵与目标的矛盾、共性原则与个性需求的矛盾、统计与个案的矛盾以及合理与合情的矛盾,通过对这些应用矛盾的透析,探求出汽车座椅设计中人机工程学应用的原则,从而最终为汽车座椅产品设计中人机工程学的应用探索出一条道路。

而人机工程学在汽车座椅设计中的作用主要体现在以下几方面:1、为确定汽车空间范围提供依据。

2、为设计汽车座椅提供依据。

3、为确定感觉器官的适应能力提供依据。

三、汽车座椅人机工程学分析1、人体坐姿生理特性分析(1)坐姿时脊柱的形态人坐着时,身体主要由脊柱、盆骨、腿和脚支撑。

脊柱位于人体的背部中央,是构成人体的中轴。

人处于不同的坐姿时,脊柱形态不同,只有座椅的结构和尺寸设计使驾驶员的脊柱形态接近于正常自然形态,才会减少腰椎的负荷以及腰背部肌肉的负荷,防止驾驶疲劳发生。

(2)坐姿体压分布当座椅上的人处于坐姿状态时,人的身体重量作用于座垫和靠背上的压力分布称作坐姿的体压分布。

可见,坐姿体压分布包括座垫上的体压分布和靠背上的体压分布两部分。

(3)座垫上的体压分布根据人体组织的解剖学特性可知,坐骨结节处是人体最能耐受压力的部位,适合于承重,而大腿下靠近表面处因有下肢主动脉分布,故不宜承受重压。

据此座垫上的压力应按照臀部不同部位承受不同压力的原则来分布,即在坐骨处压力最大,自大腿部位时压力降至最低,这是座垫设计的压力分布不均匀原则。

图1为坐姿时座垫上的体压分布。

(4)靠背上的体压分布靠背上的体压分布也以不均匀分布,压力相对集中在肩胛骨和腰椎两个部位。

从这两个部位向外,压力应逐步降低。

2、环境分析把驾驶员——座椅组成的系统看作一个典型人机系统,该系统所处的环境对系统中的驾驶员的影响主要体现在以下两个方面,具体分析如下:(1)振动驾驶员坐在行使中的汽车上所承受的振动属于全身振动的范畴。

有关研究表明,人体最敏感的频率范围为纵向振动4~8Hz,横向振动1~2Hz。

当外界振动接近器官的共振频率时,即产生共振,振幅迅速增大,此时引起器官的生理反应最大。

振动对驾驶员操作的影响主要表现为视觉作业效率的下降和操作动作准确性变差。

当振动频率低于2Hz时,由于眼肌的调节补偿作用,使视网膜上的映像相对稳定,因此对视觉的干扰作用不大,但当振动频率大于4Hz时,视觉作业效率将受到严重的影响,振动频率为10~30Hz时,对视觉的干扰最大,振动频率为50Hz、加速度为2m/s2时,视觉下降约50%。

振动对操作动作准确性的影响,主要是由于振动降低了手(或脚)的稳定性,从而使操纵动作的准确性变差,而且振幅越大,影响越大。

(2)温湿度研究表明,驾驶员在驾驶状态下的舒适温度为18℃~23℃,舒适湿度为40%~60%,代谢量为1.0~2.0met。

座椅对人体热环境的主要影响因素有:座椅表面的温度和湿度。

座椅表面的温湿度特性将影响人体背部、臀部、下体等部位的散热性能及皮肤的呼吸功能,当其温湿度特性与人体生理机能不适应时将引起人体局部不快感,从而加速人体疲劳的形成。

四、汽车座椅的人机工程设计汽车驾驶座椅的人机工程学分析,安全舒适的汽车驾驶座椅的设计必须满足以下要求:意识坐姿舒适性(静态舒适性);二是振动舒适性(动态舒适性);三是操作舒适性;四是安全性(包括主动安全性及被动安全性两个方面)。

上述要求具体到驾驶座椅的设计中满足驾驶员坐姿舒适性的座椅尺寸结构设计、满足驾驶员振动舒适性的座椅抗振减振设计、满足操作舒适性的座椅空间位置设计以及满足驾驶员的安全性的汽车驾驶座椅主动安全性及被动安全性的设计。

1、座椅尺寸结构设计驾驶座椅尺寸结构设计的研究把注意力集中在人体生理结构特点对驾驶舒适程度的影响上,寻求最佳的座椅结构形式、尺寸、轮廓形状及材料选择。

(1)座椅尺寸设计座椅尺寸设计主要参数包括:椅面高度、宽度、深度、椅面倾角;靠背的高度、宽度和倾角。

座椅尺寸设计涉及主要参数如图2所示。

椅面高度A:椅面高度定义为椅面前缘至驾驶员踵点的垂直距离。

在设计时主要考虑到两点:椅面过高会使大腿肌肉受压,椅面过低就会增加背部肌肉负荷,驾驶座椅的椅面高度应低些。

椅面宽度B:在空间允许的条件下,以宽为好。

但对于汽车驾驶座椅来讲,驾驶员坐姿单一,不涉及变换姿势,通常设计应满足最宽人体需要为准。

椅面深度C:指椅面前缘至靠背前面水平距离。

其尺寸应满足:腰部得到靠背的支撑;椅面前缘与小腿之间留有适当距离,以保证大腿肌肉不受挤压,腿弯部分不受阻碍。

靠背高度D及宽度:靠背的高度和宽度与坐姿肩高和肩宽有关,对于汽车驾驶座椅靠背的高度应采取高靠背,最好加靠枕。

靠背倾角α:靠背倾角是指靠背与椅面水平方向的夹角。

椅面倾角β:指椅面与水平之间的夹角。

主要考虑到为了防止人体臀部向前滑动而是椅面前缘向后倾。

此角不易过大,否则会增加大腿下平面与座垫前缘的压力,从而减少双脚着地的负荷,阻碍血液循环,引起身心疲劳。

通过以上座椅尺寸参数的确定,以保证驾驶员人体脊柱曲线更接近于正常生理脊柱曲线。

舒适坐姿的各关节的角度应该满足图3中所示的要求角度。

(2)座椅结构设计为了保证座垫上合理的体压分布,座垫应坚实平坦。

太软的椅子容易令使用者曲起身子,全身肌肉和骨骼受力不均,从而导致腰酸背痛现象的产生。

研究表明:过于松软的椅面,使臀部与大腿的肌肉受压面积增大,不仅增加了躯干的不稳定性,而且不易改变坐姿,容易产生疲劳。

依据靠背上体压分布不均匀原则,在座椅靠背设计时应保证有靠背两点支撑,即就是人体背部和腰部的合理支撑。

汽车座椅设计时应提供形状和位置适宜的两点支撑,第一支撑不位位于人体第5—6胸椎之间的高度上,作为肩靠;第二支撑设置在腰曲部位,作为腰靠。

肩靠能减轻颈曲变形,腰靠能保证坐姿下的近似于正常的腰弧曲线。

(3)座椅材料选择座椅材料的选择主要考虑到以下两个方面:振动舒适性以及座椅对人体热环境的主要影响。

座椅材料是座椅的主要减振元件,要想使座椅获得较低的振动传递率,使座椅有较高的振动舒适性,必须采用合适的座垫和靠背减振材料。

根据驾驶室的微气候环境,调整座椅表面的湿温度特性,可以适当调节人体代谢,达到减轻疲劳的目的。

2、座椅舒适性设计通过查阅相关资料并对当前市民针对汽车座椅舒适性的市场调查考证,由生物动力学研究表明,长时间地承受高强度的全身振动对于人体健康的损害是相当严重的。

主要是腰脊和相关的神经系统会受到影响。

新陈代谢以及源于机体内部的一些其他因素会恶化这个影响,通常认为环境因素,如身体姿势、低温及气流会引起肌肉疼痛。

由本小组研究人员取证分析,得到以下结论:(1)、座椅舒适度的指标根据人机工程学原理,为保证良好的舒适度,针对静态舒适度,设计中应遵循以下原则:① 座椅尺寸应与人体测量尺寸相适宜;②座椅应可调节,能使乘坐者变换姿势,并最大范围满足各类人体的乘坐要求;③座椅应能使乘坐者保持舒适坐姿,靠背结构和尺寸应给腰部充分的支撑,使脊柱接近于正常弯曲状态。

(2)、座椅舒适度的影响因素座椅的几何尺寸是影响座椅舒适度的因素,但研究发现这并非唯一最主要的影响因素。

许多文献都提及腰部支撑的重要作用。

腰托的形状和位置,对于是否能使人保持良好坐姿,减少人体疲劳具有重要作用。

从人机工程学的角度来讲,腰部是体现座椅功能的关键部位。

因此,座椅的腰托是影响舒适性的关键因素。

腰托的安装位置在座椅靠背结构设计中十分重要。

(3)、座椅舒适度的研究方法从汽车座椅设计及改善的角度出发,消除座椅不舒适性最理想的方法是能建立定量模型,预测座椅的不舒适性。

国内外研究中,建立的模型主要有如下3种:利用模糊理论建立的模型、线性模型和神经网络模型。

目前,国内在座椅舒适度的研究上还存在一些缺陷:①没有针对中国人体特征尺寸的座椅舒适性研究;②对于座椅静态舒适性评价还没有形成一套客观系统的体系;③在应用神经网络建模方法评价舒适性中,对输入量的界定还不够清晰明确,有待进一步研究。

座椅空间位置设计就是为了达到操作舒适性的目标,而进行驾驶室座椅空间位置设计以确保驾驶员有良好的视野,同时对汽车转向盘、脚踏板等操作部件有恰当的操作要求距离,以达到操作舒适性的最终目的。

图4列出了驾驶作业空间设计的主要指标。

4、座椅安全性设计座椅安全性设计的内容主要包括以下几个方面:座椅强度的设计、座椅结构型式的设计、靠背的设计、坐垫的设计、头枕的设计。

(1)座椅强度的设计座椅强度的设计是安全性设计的首要内容。

汽车行驶中,座椅要承受复杂的载荷。

汽车座椅必须有足够的强度,以确保座椅上的人所受的伤害最小;座椅的寿命应足够长,不致过早变形或损坏;受冲击载荷作用时,座椅不应发生断裂、严重变形等损坏现象。

所以设计座椅时必须对汽车座椅的强度进行计算,尽量以最少的材料、最小的质量满足强度要求。

(2)座椅结构型式的设计座椅整体结构的安全性设计应考虑的是其对其他约束系统效能的影响及与其他约束系统之间的连接方式等。

(3)靠背的设计靠背的安全性设计应考虑靠背的强度、倾角、基本尺寸及其形状。

靠背的强度设计不但应该在“追尾”等后部碰撞时给乘员提供良好的保护,而且也要考虑侧碰时对乘员的保护。

而靠背倾角、基本尺寸及其形状对尾部碰撞的严重程度有很大影响。

(4)坐垫的设计坐垫一般不会造成对乘员的直接冲击伤害,但坐垫的结构可以影响到乘员运动过程、约束力加到乘员身体上的方式及外部载荷(加速度、力等)的绝对值大小。

坐垫深度设计的原则是在充分利用靠背的情况下,使臀部得到合理的支撑。

相关文档
最新文档