基于人机工程学的汽车乘员舱安全性研究
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。
基于安全人机工程学的汽车座椅系统设计及优化
. .目录绪论2第一章座椅系统的平安性功能分析4第二章座椅设计与驾驶疲劳的关系分析52.1人体坐姿生理特性分析52.2人体坐姿的压力分布62.3人体对车振动的反响72.4人体对微天气的反响8第三章座椅的平安性设计93.1靠背设计对平安性的影响93.1.1 靠背形状93.1.2 靠背倾角93.1.3 靠背高度93.2平安性对座垫的要求103.2.1 座垫高度103.2.2 座垫宽度103.2.1 座垫深度103.2.2 座垫倾角113.3头枕的平安性设计113.4座椅总成强度设计12第四章结论12 参考文献13绪论随着汽车日益普及以及购置者对汽车平安的意识的增强，国外汽车厂商也把汽车平安性设计列入了重中之重。
汽车整车的平安性的好坏不仅取决于汽车底盘和车身，部其他部件也起着主导作用。
汽车座椅作为汽车部件之一不仅为乘员提供了舒适而且还在汽车受到意外碰撞过程中提供了平安保障。
现代汽车座椅的机械构造主要由头枕、靠背、座垫、滑道等总成组成如图1所示。
座椅的主要功能是支撑驾驶员及乘坐人员的身体，减缓路面不平传给人体的冲击并减弱由此而引起的振动。
给驾乘提供舒适、平安的乘坐条件和便于驾驶操作的良好的工作条件。
人是人机系统中最重要、最活泼的环节，同时也是最难控制的环节。
从人的面入手设计机械系统才能到达更加合理的效果，设计出的产品才能有使用的价值。
人类一天的姿势主要有坐、躺、站三个动作。
无论是居家、工作、交通还是休闲，坐着的时间占其中的相当大的比率。
在当今社会中，汽车在人的生活中有着相当大的作用，工作、休闲、外出都离不开乘坐或是驾驶汽车。
随着经济水平的提高，汽车价格相对于一般的家庭来说亦不是遥不可及。
多家庭都拥有私家车，这在大大便了人们生活的同时，一些由于乘坐和驾驶的引发的安康问题也相继出现。
究其原因，汽车座椅难逃干系。
作者通过查阅资料发现目前市场上的汽车座椅缺乏设计，有的是根据以往的经历值来进展座椅的尺寸调整和实际进展的反复的大量的“路试〞最终得到一个比拟合理的尺寸；有的是将国外引进的汽车座椅的尺寸照搬进展“仿制〞设计。
基于人机工程学的汽车驾驶舱设计研究
FRONTIER DISCUSSION 丨前沿探讨D时代汽车基于人机工程学的汽车驾驶舱设计研究周喜格王昆上汽通用五菱汽车股份有限公司广西柳州市545007摘要：驾驶舱相对封闭、空间狭小、形状不规整、结构复杂，与车门、车底及车顶等构成了整车产品，驾驶舱设计是汽车设计工作中需要考虑的一项重要因素，驾驶舱设计可影响汽车驾驶性能、车内乘坐条件与环境，反映汽车厂商的车辆设计与制造水平，影响汽车产品市场占有率。
设计驾驶舱时可根据人机工程原理改善驾驶舱环境、保证驾驶舱平顺性，改进驾驶舱结构，减少心理、肢体、听觉、视觉疲劳，让乘员与司机可产生良好心理、生理感觉，使人体感觉驾驶舱环境便利、舒适。
关键词：驾驶舱；汽车；人机工程；设计1引言人机工程学关注人在特定环境中的心 理、生理、解剖等因素，打破了社会科学、人体科学、医学、技术科学等学科之间的界 限，研究在环境、机器与人的互动中如何改 善人的工作状态、舒适度，减轻疲劳、降低 能量消耗与事故概率。
目前该理论已日益成 熟，被用于解决汽车产品设计等棘手的工业 设计问题。
可在设计汽车驾驶舱时应用人机 工程理论，使驾驶舱形状、空间、线条、色 彩等对人的行为意志、感情产生积极影响，体现人造物对人身心的匹配性与亲和性，保 证驾驶舱设计物比例关系吻合人体结构尺 寸，适应视觉特征、生理结构、尺寸，统一 造型性、人机性与舒适性，使疲劳程度达到 最低限度，綱灵活程*&S!最高限度。
2基于人体坐姿控制参数的驾驶座椅 设计背靠应能够缓解肌肉紧张、定位与支撑 躯干、保持脊柱姿势轻松，避免腰背部横向 滑移，同时使臀部离开背靠稍向前移，满足 休息便利、驾驶安全及舒适要求。
因此，背 靠倾角设计范围应在80°〜160°之间，背 靠宽度可设计为480mm左右，高度可设计 为730mm左右，尽量设计高靠背，必要时 可加靠枕。
椅面过低可导致背肌负荷增加，过高容易压迫大腿肌肉，设计时可将椅面髙度控制在280mm~ 360mm之间；设计倾角时需同时考虑安全性与舒适性，减轻身心疲劳，以3° ~ 8°为宜，避免增加大腿压力、影响血液循环，同时防止臀部前移，将大腿与上半身形成的夹角控制在100°左右。
汽车座椅设计与人机工程学的研究
汽车座椅设计与人机工程学的研究作为现代交通工具的重要组成部分，汽车在我们的日常生活中发挥着极其重要的作用。
然而，长时间的驾驶可能会对司机和乘客的身体健康产生一定的影响。
因此，汽车座椅的设计变得尤为重要。
本文将探讨汽车座椅设计与人机工程学的研究，以期改善驾驶者和乘客的舒适度和安全性。
人机工程学是研究人类与机器相互作用的学科。
在汽车座椅设计中，人机工程学的原则可以帮助汽车制造商设计出符合人体工程学原理的座椅，提供更好的驾驶体验。
首先，一个好的汽车座椅应该具备良好的支撑性。
驾驶者长时间坐在座椅上，缺乏足够的支撑会导致脊柱曲度不正，引发腰椎疼痛和疲劳。
因此，座椅需要有适当的弧度和支撑结构，以保持驾驶者的自然姿势。
其次，座椅的舒适性也是一个重要的考虑因素。
舒适的座椅能减少驾驶者的疲劳感，提高对路况的注意力。
座椅的软硬度、支撑点的位置和材料的选择都会对舒适度产生影响。
例如，座椅背部通常应该具有适当的柔软度，以提供舒适的支撑。
而座椅底部则需要有适当的硬度，以保持合适的姿势。
此外，座椅的调整功能也是关键。
不同人高、体型各异，因此座椅需要具备能够调整的选项，以适应不同驾驶者的需求。
座椅高度、坡度和倾斜角度的调节功能，可以帮助驾驶者找到最符合自己身体特征的座椅位置，避免不必要的疲劳和不适感。
还有一个重要的考虑因素是座椅的安全性。
在发生碰撞时，座椅需要能够提供足够的保护，减轻驾驶者和乘客的受伤程度。
因此，座椅材料和结构的选择要能够吸收冲击力并稳定身体位置。
同时，座椅还应该具备安全带的固定点和适当的头枕设计，以确保乘车时的安全性。
除了上述因素外，座椅的通风和加热功能也值得考虑。
在夏季，高温下长时间坐在汽车上会让人感到闷热不适，而在冬季，冷座椅也会给驾驶者带来不便。
通过在座椅上加入通风和加热功能，可以提供更加舒适的驾驶环境。
综上所述，汽车座椅设计与人机工程学的研究是为了提供更佳的驾驶体验和舒适度。
良好的座椅设计需要考虑到支撑性、舒适性、调整功能、安全性以及通风和加热功能等方面。
基于人机工程学suv车乘坐舱设计
提供全套毕业设计，各专业都有摘要随着轿车在人们生活中的普及，人们对轿车驾驶室也相应提出了安全、舒适、健康、高效等新的要求。
因此有必要探讨一种驾驶室新的设计思想和设计方法，以满足人们对现代轿车的要求。
本课题以汽车人机工程学的理论为基础，结合计算机技术，提出了基于人机工程学原理的轿车驾驶室设计方法。
在论文中通过收集大量资料和借助于CATIA软件的帮助主要进行了H点优化设计，手操纵件的校核和手伸及界面的校核。
1）论文中利用CATIA建模和分析H点的具体位置，提出H点的优化设想，调整H的位置来改善其舒适性和视野性等。
2）论文中提出对手操纵件的校核，主要对手操纵件、指示器及信号显示装置进行校核，以GB/T 17867-1999法规为标准，校核是否满足法规的要求。
3）论文中提出对手伸及界面的校核，检验重要操作件、按钮是否在驾驶员手伸及范围之内，是否满足SAE J287（1988）、ISO3958：1996法规的要求。
整个设计过程都是为了实现驾驶室人机工程学的设计目标：安全、舒适、健康、高效。
关键词：驾驶室人机工程学人体尺寸计算机辅助设计ABSTRACTWith the car’popularization in common living, peoples’requestment to CAB has gone up to safety, easiness, health and high efficiency, etc. So probing into a new CAB’s designing idea and method is necessary to meet with the requestment.Based on Car Man-Mechine Engineering theories, using computer technology, the thesis gives a car CAB designing method based on Man-Mechine Engineering theories, and builds a database of our country peoples’body size in relation to CAB designding. In this graduation project I do my work through collectting massive materials and using CATIA. Mainly has carried on the below work:1)H－point optimization, adjusts H-point position, improves its comfortableness and the field of vision and so on.2)Hand control examination. Examines whether satisfies the requestment of the law GB/T 17867-1999 .3)The hand extends and the contact surface examination. Examines whether satisfies the requestment of the law SAE J287（1988）、ISO3958：1996.The entire design process all is for achieve the cab man-machine design goal.Safe, comfortable, healthy, is highly effectiveKeywords: CAB, Man-Mechine, Body size, Engineering CAD基于人机工程学SUV车乘坐舱设计陈澄0611032590 引言人体工程学是从20纪50年代开始迅速发展起来的一门新兴的边缘学科，是从人的生理特点出发，研究在提高人体－机器－环境系统的总体效能的目标中人体－机器－环境相互关系的一门科学。
基于人机工程学的汽车驾驶舱设计研究
基于人机工程学的汽车驾驶舱设计研究作者：邓莉萍来源：《企业科技与发展》2021年第07期【关键词】人机工程学;汽车;驾驶舱;设计【中图分类号】U463.8 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2021）07-0061-030 引言近年来，汽车行业快速发展，汽车品牌不断增加，购买汽车的成本不断降低，伴随着人们收入水平的不断提高，对汽车驾驶舒适性的要求也越来越高 [1]。
因此，汽车厂家在设计汽车驾驶舱时，对驾驶舱的舒适性也更加关注。
在人们驾驶汽车的过程中，越来越多的人意识到汽车驾驶舒适性的重要性。
汽车驾驶舱的舒适性与人体结构之间的关系十分密切，设计人员设计汽车驾驶舱时，逐渐加强了对人机工程学的重视，期盼能够通过应用人机工程学进行汽车驾驶舱设计，以改善驾驶的舒适性 [2]。
人机工程学突破了人体科学、医學、社会科学等之间的界限，重点对人的生理、心理等因素变化进行研究;研究人与机器、环境互动时，如何降低人的能力消耗、减轻疲劳，改善人的工作状态，提高人的舒适感，降低事故发生的概率。
在传统的汽车驾驶舱设计方法中，主要依靠设计师积累的经验设计 [3]。
随着计算机与人机工程学理论的不断发展，为利用计算机辅助技术及人机工程学原理设计汽车驾驶舱奠定了基础条件。
设计师进行汽车驾驶舱设计时，能够与人体的具体特征相结合，使汽车驾驶舱的空间大小、造型与具体结构等与驾驶员的身体特征更加匹配。
在人-机系统中，设计师要关注人的健康，以提高人的工作效能为目标 [4]。
人机工程学应用于汽车驾驶舱设计时，重点关注人-汽车-驾驶环境几个要素之间的关系。
通过合理分配人与汽车的功能，确保人-机融合的系统在整体上能够实现最佳功能。
1 驾驶室人机工程设计理论在现代人机工程中，人-机-环境被视为统一的整体设计系统，一切设计活动都在该系统中进行。
人机工程学对人的生理、心理等因素在某种环境中的变化进行研究，研究人与机器、环境之间的相互作用，其研究内容涉及与人相关的各个方面，人机工程学研究人-机-环境的相互作用关系是研究重点，并利用这些相互作用的关系，在机械设计工作中进行科学的应用 [5]。
基于人体工程学的汽车座椅设计
基于人体工程学的汽车座椅设计随着社会的发展和经济水平的提高，人们的生活水平也越来越高，汽车已经成为了现代人出行最主要的交通工具之一。
而汽车座椅则是汽车中最关键的部件之一，其设计的质量直接影响到司机和乘客的舒适性和健康。
因此，基于人体工程学的汽车座椅已经成为了现代汽车工业的热门话题。
人体工程学是一门研究人类生理学和人类工学的交叉学科。
正因为如此，人体工程学在汽车座椅设计中发挥了至关重要的作用。
首先，基于人体工程学的汽车座椅设计可以提高驾驶员和乘客的舒适性。
座椅的舒适性直接关系到人的生理健康状况和驾驶行为。
人在乘坐汽车的过程中需要保持身体的稳定性，人体工学的设计可以提高座椅的支撑性并保障乘客的身体稳定性。
其次，基于人体工程学的汽车座椅设计可以确保驾驶员的视野。
良好的视野是安全行车的基础。
开车时需要考虑很多因素，如前方和侧边的交通状况，这些都受到驾驶员的视野的影响。
采用人体工学设计模型，座椅上下调整角度逐次增大，最终达到最佳的舒适支撑身体的睡椅平面，让驾驶员的视野与路面保持一个最佳的倾角。
再次，基于人体工程学的汽车座椅设计可以增加安全性。
汽车座椅的安全性可以从两个方面来看。
首先是乘客的安全，在发生事故的情况下，座椅会受到巨大的力量，如果座椅没有适当的支持和稳定性，在事故发生时，车内乘客的身体将受到更大的撞击力和惯性力，从而加重损伤。
其次是驾驶员的安全，如果驾驶员不能保证舒适性以及座椅的固定性，将会在驾驶过程中出现不适，肌肉疲劳，这会影响到驾驶员的反应能力和安全性能。
与此同时，基于人体工程学的汽车座椅设计还有一些细节需要关注。
例如，在座椅的硬度上需要考虑到加入柔软的填充物，确保在坐姿更长时间的情况下也能保持良好的舒适性；更换座椅面料，加强透气能力，不会因为长时间使用而产生异味和不良风险。
所有这些都是在人体工学的设计方案下实现的。
总之，基于人体工程学设计的汽车座椅能够提高驾驶人和乘客的舒适性、视野、安全性和健康性，这对于汽车的差异化竞争以及制造质量的提升都至关重要。
人体工程学在汽车设计中的应用与发展
人体工程学在汽车设计中的应用与发展人体工程学是研究人类与产品、系统和环境之间相互作用关系的学科领域，它的目标是提高人类的工作效率、生产效率和生活质量。
在汽车设计领域，人体工程学的应用日益受到重视，并在汽车设计中发挥着重要作用。
本文将探讨人体工程学在汽车设计中的应用，并展望其未来的发展。
一、人体工程学在汽车座椅设计中的应用汽车座椅是汽车中人体直接接触的最重要的部件之一。
优良的座椅设计可以提供舒适的乘坐体验，减少驾驶员和乘客的疲劳感。
人体工程学在汽车座椅设计中的应用主要体现在以下几个方面：1. 人体测量数据的应用：通过收集和分析人体测量数据，设计师可以了解不同人群的体型特征，并根据这些数据设计出适应不同体型的座椅。
这样可以使乘坐者在长时间的行驶中保持良好的姿势，减少颈椎、腰椎等问题的发生。
2. 座椅支撑性的优化：人体工程学还可以帮助设计师优化座椅的支撑性能。
通过对人体关键部位的压力分布进行测试和分析，设计师可以确定座椅支撑点的位置和硬度，提高座椅对乘坐者的支持程度，减轻身体的负担。
3. 座椅调节系统的设计：人体工程学在汽车座椅调节系统的设计中也起到关键作用。
设计师可以根据人体测量数据，设计出多维度的座椅调节系统，让乘坐者可以根据自己的需求进行调整，从而获得最佳的乘坐姿势。
二、人体工程学在汽车控制系统设计中的应用汽车控制系统是指汽车中用于操纵和控制各种功能的装置和系统。
人体工程学在汽车控制系统设计中的应用主要集中在以下几个方面：1. 操作界面的设计：人体工程学要求设计师在汽车控制系统的操作界面上充分考虑人体的感知特点和操作习惯。
比如，在设计方向盘、按钮、开关等控制装置时，应该根据人手的尺寸、力度和动作习惯进行设计，使得操作更加方便、舒适和安全。
2. 人机交互的优化：人体工程学还要求设计师在汽车控制系统的人机交互过程中优化信息传递和理解的效果。
通过合理布局和字体大小的选择，可以提高驾驶员对车辆信息的感知和理解能力，减少驾驶中的认知负荷，从而提高驾驶的安全性与舒适性。
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扯．一＿
前膏 侧视图中心 图ｌ眼位置的椭圆分布
由于驾驶员眼椭圆代表了一定群体驾驶员在正 常驾驶位置时其眼睛在车身坐标系中的分布，因此， 眼椭圆在乘员舱安全性设计时可用于汽车仪表盘盲 区和汽车风窗遮阳带位置的确定等。 １．３人机系统协调性 人机系统协调性与驾驶疲劳密切相关，是乘员 舱安全性设计要考虑的重要内容。为保证驾驶员的 行车安全，驾驶员在行车中用到的各种操纵件应布 置在驾驶员的手能伸及范围内。一般用驾驶员手伸
动踏板应布置在右脚操纵区域，以满足操纵力大、速 度快和准确性高的操作要求。
万方数据
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第４期 ２００８年７月
背倾角为１００。～１１５。），可减少二次碰撞。对于不带 头枕的座椅，靠背高度应为６２０ ｍｍ；对于有头枕的 座椅，靠背的设计高度为７８０ ｍｍ；并可以上、下调 节高度，调节范围为６８０～８３０
３５～４５ Ｎ，蹬踏力消除后脚踏板应能自动复位。制
Ｎ。
４）方向员与车身联系在一起的 重要内饰部件，作为安全部件，座椅是在被动保护中 起决定性作用的组成部分。汽车座椅安全性设计必 须符合人机工程学的要求，才能有效预防驾驶员疲 劳，提高驾车安全性。汽车座椅安全性设计包括座 椅靠背设计、坐垫设计、头枕设计及各连接部件安全 性设计等。 １）靠背设计。靠背的设计不但要满足乘坐舒 适性的要求，而且要力求减少发生二次碰撞的可能 性。一般情况下，采用桶式座椅，并适当减小靠背倾 角（驾驶员座椅靠背倾角为９５。～１０５。，乘客座椅靠
ｍｍ。
囊才打开，此时气囊的起爆会给成员产生致命伤害。 因此，确定安全气囊点火时刻对保护乘员安全起到 至关重要的作用。在进行点火时刻设计时，必须考 虑不同百分位人体模型在不同速度下的内部行程， 因为不同百分位的人体模型内部行程是不同的。如 在Ｐｉｎｔｏ—Ｖｅｇａ级超小型轿车中，第５０百分位男子 约需３８１ ｍｍ内部行程，第９５百分位男子约需３０５ ｍｍ内部行程。
２
仪表显示装置安全性设计主要是为了减轻驾驶 员的疲劳，这与人机工程学密切相关。在安全性设 计时，应充分考虑人的视认性和人机系统协调性。 仪表显示装置设计内容主要是仪表板的位置、仪表 板上的仪表排列及最优认读区域的选择等。 仪表板的空间位置最好应使驾驶员不必运动头 部和眼睛就能看清全部仪表，或至少应在头和眼的 自然转动范围内，即距人眼正前方最佳距离为７１０ ｍｍ左右。仪表板的中心点和眼椭圆中心点的连线 与水平线的夹角应在３０。范围内。仪表板平面和方 向盘中心与眼椭圆中心点连线的夹角应在９０。士 １０。，仪表板平面与水平面夹角应在６０。～７５。。仪表 板上边缘的视线与水平视线的夹角不大于１０。，下 边缘的视线与水平视线的夹角为４５。（见图２）。
２．１．１
方向盘
方向盘的位置、大小、形状、操纵力和运动方向 等要素的确定要以人机工程学为依据。 １）方向盘的位置。方向盘应布置在驾驶座前 方最优区域内，即人手活动最灵敏、操作准确度最 高、视野最好的区域。方向盘平面与水平面的夹角 一般为２５。～３０。，方向盘下缘与座椅上表面距离一 般为１７０～２００ ｍｍ。 ２）方向盘的大小和形状。方向盘大小应符合 动作肢体的人体测量学指标，方向盘直径一般为
（如图１所示）。
ｌ乘员舱安全性设计中所需的人机工程学 基本理论
１．１人体测量学 人体测量学是人机工程学研究的基础内容，其 主要工作是测量人体的各种参数，包括形态、活动范 围、生理学及生物力学等参数。由于个体之间存在 差异，必须用统计学方法对人体测量数据进行统计 分析，从而得到有代表性的数据。最常用的人体参 数统计数据是第５、第５０、第９５ ３个百分位。 以人体参数为基础建立的人体模型是描述人体 形态特征和力学特征的有效工具，是研究、分析、评 价人机系统不可缺少的辅助手段。利用人体模型， 可以进行舒适性校核，检验踏板、方向盘和座椅等部 件布置的合理性及汽车内部空间（如头部空间、膝部 空间、肩部空间、肘部空间等）是否满足要求。 按照地区分类，人体模型分为ＳＡＥ人体模型、 欧洲人体模型和中国人体模型。中国人体模型分为 ４个身高等级，分别为女子第５百分位、男子第５百 分位（相当于女子第５０百分位）、男子第５０百分位 （相当于女子第９５百分位）和男子第９５百分位。按 照不同用途分类，分为二维杆系人体模型和二维平 面人体模型、三维人体模型。在应用人体模型时，必 须根据设计对象的结构特点和设计参数选用适当百 分位的人体模型。
３）头枕设计。头枕的设计目的是防止后部碰 撞中由于头部相对胸部过度后仰而引起小颈部内伤 （后碰撞中最容易发生的一种伤害形式）。各国的汽 车技术安全法规都对头枕性能作了强制性规定。 ４）各连接部件强度设计。发生交通事故时座 椅要承受很大的冲击力，因此，座椅强度必须能保证 座椅上的人所受的伤害最小、座椅的寿命足够长、受 冲击载荷时座椅不发生断裂和严重变形等现象。 ２．３．２安全带 安全带是保护乘员舱内人员安全的最有效防护 方法之一，佩戴安全带，可使碰撞事故中的乘员伤亡 率减少１５％～３０％。安全带设计时应兼顾两方面： １）汽车碰撞发生时应马上对人体进行约束，防 止身体部位与车内部件发生直接碰撞而受到伤害。 目前流行的趋势是用大刚度安全带代替小刚度安全 带。国家标准规定安全带的延伸率不得超过３０％， 安全带厂家把该约束条件限制在１５％～１７％，而欧 洲标准只为８％～９％。但是安全带刚度也不宜过 大，其刚度的选择应与乘员舱空间大小相适应，以防 止约束力过大对乘员造成伤害。 ２）解决乘员不愿意佩戴安全带的问题。在满 足安全带刚度的前提下，应尽量减少安全带对人体 造成的压迫感，使安全带与人体能较好地配合在一 起，并解决佩戴方便性问题。目前，被动式安全带结 构佩带方便，正常状况下可调整的特点可减少佩带 安全带给使用者带来的不适及麻烦等问题。
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第４期 ２００－８年７月
基于人机工程学的汽车乘员舱安全性研究
姚占辉，陈春梅
（长安大学汽车学院，陕西西安７１００６２）
摘要：依据人机工程学基本原理，分别概述了汽车乘员舱内操纵装置、仪表显示装置和乘员 约束装置的安全设计方法，并对当前汽车安全性中存在的问题提出了解决办法。 关键词：汽车；乘员舱；人机工程学；安全性
ａｕｔｏⅡｌｏｂｉｌｅ
ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｈｅａｔｉｎｇ ｐｅｒｉｏｄ［Ｊ］．Ａｐｐｌｉｅｄ
ＥｒｇｏｒｌｏＩＩｌｉｃｓ，２００５，３６（３）．
收稿日期：２００８一０３—２４
万方数据
１．２人的视认性 驾驶车辆时，８０％以上的信息靠视觉得到，因 此，人的视认性是汽车安全性研究的重要内容。视 认性研究的主要内容是汽车视野。进行汽车视野研 究的主要方法有驾驶员视点、Ｖ点和眼椭圆，其中， 眼椭圆在汽车设计中有着极其重要和广泛的应用。 汽车驾驶员眼椭圆是指大小不同身材的驾驶员 按自己的意愿将座椅调整到适意位置，以正常的驾 驶姿势入坐后，他们的眼睛位置在车身坐标系中的 统计分布图形，因统计分布图形呈椭圆状而得名。 ＳＡＥ眼椭圆分为第９０、第９５、第９９百分位等几种 投影图，分别代表一定百分比的驾驶员眼睛的位置
人机工程学在乘员舱安全设计中的应用
在汽车乘员舱安全设计中，与人机工程学密切
相关的设施主要有操纵装置、仪表显示装置和乘员 约束装置。
２．１
操纵装置 操纵装置安全性设计中，须充分考虑人的体形、
尺度、生理特点、运动特征、心理特征及体力和能力 限度，才能使驾驶员准确、方便、安全地操纵。汽车 转向和制动系统的操纵装置分别是方向盘、脚踏板。
３
２）坐垫设计。坐垫一般不会对乘员造成直接 的冲击伤害，但其结构会影响乘员的运动过程及约 束力加到乘员身体上的方式和外部载荷（加速度、 力）的绝对值大小。因此，坐垫深度、坐垫倾角的选 取会对座椅安全性产生一定影响。一般坐垫倾角选 取４。～８。。对于坐垫深度不可调座椅，坐垫深度设 计为４３０ ｍｍ；对于坐垫深度可调座椅，调节上限为
２．３．３
参考文献：
［１］周一鸣，毛恩荣．车辆人机工程学［Ｍ］．北京：北京理工 大学出版社，１９９９． ［２］葛如海，刘志强，陈晓东．汽车安全工程［Ｍ］．北京：化 学工业出版社，２００５． ［３］钱字彬，胡宁．现代汽车安全技术［Ｍ］．上海：上海交 通大学出版社，２００６． ［４］李佳杰．基于人机工程学的汽车车身内部布置方法研 究［Ｄ］．长春：吉林大学，２００７． ［５］ＧＢｌ５０８３—１９９４，汽车座椅系统强度要求及试验方法 ［Ｓ］． ［６］ＧＢｌ４１６７—２００３，机动车成年乘员用安全带和约束系 统［Ｓ］． ［７］
万方数据
总第１２７期
Ｈｉｇ＾讹ｙｓ＆Ａ“￡ｏｍｏ￡ｉｗ Ａ夕户Ｚｉｆ口￡ｉｏ咒ｓ
２．２仪表显示装置
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及界面来检验操纵件在车室中的布置位置合理与 否，当操纵件在手伸及界面的内侧（靠近驾驶员一 侧）时，操纵件的布置可以满足手伸及性的要求。另 外，人机协调性还表现在机器的强度符合人体生物 力学特性、人体对机器操作的灵活性和准确性等。
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安全气囊
安全气囊设计的关键是安全气囊需不需要打 开、何时打开、打开到多大。若安全气囊打开过早， 乘员撞到气囊时气囊已泄气，则起不到保护作用；若 安全气囊打开过迟，成员头部已接近气囊面板时气
２．３．１
指接触的部位应有适合指形的波纹，横截面应为椭 圆形或圆形，以保证操纵舒适、握持牢靠。 ３）方向盘操纵力。操纵力应以人体生物力学 参数为依据，选择便于大多数人操作的中、下限能力 数据。通常方向盘操纵力为４５～１００ 化相协调。 ２．１．２制动脚踏板 踏板设计应以人体下肢尺寸和生物力学参数为 基础。汽车制动踏板一般为脚悬空式，形状多采用 矩形或椭圆形平面板。对轿车来说，踏板与地面的 最优倾角为３０。，操作时脚掌与小腿的舒适角为８７。 ～９５。，大、小腿间夹角以１０５。～１３５。为宜。脚踏板 适宜的操纵力为８０～４００ Ｎ，它的起动阻力一般为