人体工程学的汽车驾驶室设计(附件)
摘要：汽车在人们生活中越来越普及以及最高车速的提升，其驾驶室的设计怎样遵循人体工程学的原则，从而保证车辆驾驶室更加安全、乘坐的舒适感等，已经是在车辆设计中的一个非常关键的问题了。本篇论文参照人机工程学的基本原则，对人体特性进行探索分析，详细描述本国在进行驾驶室座椅设计时依据的理论，进行系统的计算得出人体坐姿状态下H点的水平行程和座椅椅背调整时对人机结构的影响，同时针对座椅的靠背提出优化建议，给车辆驾驶室座椅的设计一些理论依据；设计一些能降低识读难度和提高准确率的仪表显示装置；针对车辆驾驶室的操纵装置，参考人体工程学相关理论，设计出符合人体工程学的方向盘、脚踏板和油门踏板等的优化方案；提出车辆驾驶室内环境优化的建议，提升司机在驾驶时的安全性、舒适性和宜人性。本国已然成为世界上最大的私家车销售市场，私家车的设计形式正从中国制造向中国设计进行转换。对私家车辆的人体工程学研究设计具有重要的意义。本文将驾驶室分成四部分，参考人体工程学，分别对显示装置、操纵装置、驾驶室座椅、驾驶室环境进行优化设计，参考前人的研究成果，从人-机-环境，对车辆驾驶室进行人机设计分析，使司机主动地去顺应车辆，使其与车辆共同的达成目标，让司机操纵车辆更方便。把人的因素考虑在内，保证轿车驾驶起来更加的舒适、安全，把车辆驾驶室的人-机-环境系统总体性能可以达到最终目标。关键词 汽车驾驶室，人机工程学，设计目 录
1 绪论 1
1.1 选题背景 1
1.2 人机工程学概述 1
1.3 研究目的 1
1.4 研究内容 2
2 汽车驾驶室结构布局研究 2
2.1 驾驶室的组成 2
2.2 驾驶室控制装置 2
2.3 驾驶室显示装置 3
2.4 驾驶室的布置 3
3 汽车驾驶室显示装置 3
3.1 显示器的人体工程学原则 4
3.2 仪表显示器设计参数选取 5
3.2.1 仪表盘的布局设计方案 7
3.3 仪表盘的灯光设计 9
3.4 仪表盘的优化建议 10
3.5 小结 10
4 驾驶室操纵装置优化 10
4.1 操纵装置人机设计
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
/> 3 汽车驾驶室显示装置 3
3.1 显示器的人体工程学原则 4
3.2 仪表显示器设计参数选取 5
3.2.1 仪表盘的布局设计方案 7
3.3 仪表盘的灯光设计 9
3.4 仪表盘的优化建议 10
3.5 小结 10
4 驾驶室操纵装置优化 10
4.1 操纵装置人机设计 11
4.2 方向盘的设计 12
4.2.1 现有车型方向盘尺寸 12
4.2.2 方向盘设计的原则 12
4.2.3 方向盘的设计参数选择 13
4.3 脚踏板的设计参数选择 14
4.3.1 脚踏板布置形式选取 14
4.3.2 脚踏板形状选择 14
4.3.3 脚踏板布置距离设置 15
4.3.4 脚踏板的布置高度 15
4.3.5 脚踏板的布置形式 15
4.3.5 小结 16
4.4 变速杆设计参数选择 17
5 座椅设计的人机分析和设计 18
5.1 座椅设计中相关人体尺寸 18
5.2 座椅设计中的相关尺寸 20
5.3 座椅设计人机分析 22
5.4 座椅设计原则 23
5.4.1 现有车型座椅参数 23
5.4.2 座椅设计参数选择 24
5.5 小结 25
6 驾驶是内部空间设计的人机分析及改进 25
6.1 驾驶室内部空间设计的人机分析 25
6.2 驾驶室内部空间的改进设计 25
总结与展望
致谢
参考文献
1 绪论
1.1 选题背景
交通意外发生的主要原因是疲劳驾驶，而驾驶室的设计会影响司机的乏惫感，因此人机工程学运用到驾驶室的设计中在汽车主动安全中起着重要的地位，各国都放了大量精力在这上面。日本在人机工程上方面的研究已经相当全面，结合人机工程学从不同角度研究。美国方面，着力于怎样迅速获取车在运行过程中的行驶信息，故美国人格外关注司机对显示器上信息的易读性，和方向盘对司机造成的仪表板的视线阻挡。
本国也非常重视人机工程学在汽车驾驶室中运用，在汽车标准体系中，硬性规定的几项标准几乎都包含于人机工程学。本文依照人体工程学对操纵装置、控制装置及显示装置进行优化设计。
1.2 人机工程学概述
人机工程学，一门新兴边缘科学，运用人体测量学、人体力学、劳动生理学、劳动心理学等学科的研究方法，对人体各个特征研究，测出人体各部位尺寸、皮肤面积及人体各部位在活动中的协调关系和操作区域等人体结构参数；并且测出人体各个部位的出力范围、以及操作时的习惯等人体机能特征参数，解析视觉、听觉、触觉等感觉器官的特性；分析出人在不同工作状态下的生理变化、能量消耗、疲劳机理以及人对不同负荷的适应能力；讨论人在工作状态下，对其心理的影响因素以及对其工作效率影响的心理因素等。
人机工程学运用了观察法、试验法、计算机数值仿真法等来研究人体特性、人机系统设计、劳动的地方和传达信息设备的设计、环境控制与安全设施的设计等内容。
1.3 研究目的
中国汽车产业作为支柱产业，今后将在国际竞争中获得更多的机遇与挑战。就目前的中国汽车产业的发展状况：自主开发能力有限，缺乏竞争力，并且理论研究与实际相结合的应用研究还比较难。
设计汽车是一项复杂而又繁琐的项目，要求设计师具有丰富的理论知识以及设计经验，但实际上我国的设计师年龄逐渐年轻化，因此有效地利用专家的知识经验就成了问题的关键。一项复杂的设计工作，它的设计结构方案以及生产工艺的确定需要设计师来决定，对于一个年轻的设计师来说，做出这些决策是非常困难的。所以本文借鉴了国内外结合人机工程的汽车设计研究成果，针对汽车驾驶室的设计提出一些适用人机工程学设计优化建议。
1.4 研究内容
主要是针对人体特性的研究，参考人机工程学对轿车的操纵及显示装置进行优化设计：座椅设计，在司机开车时，工作状态是坐着的，此时，人与车辆的重要接触装置是座椅。合理的设计及布置座椅会影响到司机和乘客的乘坐舒适性和车内其他相关装置的布局。座椅的合理布置，优化人与座椅之间的关系，是给司机创建一个舒适安全的工作环境的重要措施；视野设计，司机驾驶车辆时，需要了解路况和车外的其他车辆的行车状况，因此怎样确保司机的视野是非常重要的研究内容；通过对车辆的照明、色彩、环境等方面的研究，从而对驾驶室进行理论分析。
2 汽车驾驶室结构布局
2.1 驾驶室的组成
汽车的驾驶室主要是：驾驶室空壳、车门、门窗、内饰、操作台和车辆配件、座椅及各式各样的调节设备等。
驾驶室是司机指挥操纵的舱室，应为司机提供便利的工作条件，对乘员提供舒适的乘坐条件，保护乘员免受行驶中产生的振动、噪音，废气排放及恶劣天气的影响。它不仅是司机的工作场所，也是整车的总要组成部分。驾驶室的设计会直接关系到车辆在运行过程中的性能。
车辆驾驶室内的部分结构设施及装置还有利于行车的安全性且能降低事故发生后造
1 绪论 1
1.1 选题背景 1
1.2 人机工程学概述 1
1.3 研究目的 1
1.4 研究内容 2
2 汽车驾驶室结构布局研究 2
2.1 驾驶室的组成 2
2.2 驾驶室控制装置 2
2.3 驾驶室显示装置 3
2.4 驾驶室的布置 3
3 汽车驾驶室显示装置 3
3.1 显示器的人体工程学原则 4
3.2 仪表显示器设计参数选取 5
3.2.1 仪表盘的布局设计方案 7
3.3 仪表盘的灯光设计 9
3.4 仪表盘的优化建议 10
3.5 小结 10
4 驾驶室操纵装置优化 10
4.1 操纵装置人机设计
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
/> 3 汽车驾驶室显示装置 3
3.1 显示器的人体工程学原则 4
3.2 仪表显示器设计参数选取 5
3.2.1 仪表盘的布局设计方案 7
3.3 仪表盘的灯光设计 9
3.4 仪表盘的优化建议 10
3.5 小结 10
4 驾驶室操纵装置优化 10
4.1 操纵装置人机设计 11
4.2 方向盘的设计 12
4.2.1 现有车型方向盘尺寸 12
4.2.2 方向盘设计的原则 12
4.2.3 方向盘的设计参数选择 13
4.3 脚踏板的设计参数选择 14
4.3.1 脚踏板布置形式选取 14
4.3.2 脚踏板形状选择 14
4.3.3 脚踏板布置距离设置 15
4.3.4 脚踏板的布置高度 15
4.3.5 脚踏板的布置形式 15
4.3.5 小结 16
4.4 变速杆设计参数选择 17
5 座椅设计的人机分析和设计 18
5.1 座椅设计中相关人体尺寸 18
5.2 座椅设计中的相关尺寸 20
5.3 座椅设计人机分析 22
5.4 座椅设计原则 23
5.4.1 现有车型座椅参数 23
5.4.2 座椅设计参数选择 24
5.5 小结 25
6 驾驶是内部空间设计的人机分析及改进 25
6.1 驾驶室内部空间设计的人机分析 25
6.2 驾驶室内部空间的改进设计 25
总结与展望
致谢
参考文献
1 绪论
1.1 选题背景
交通意外发生的主要原因是疲劳驾驶，而驾驶室的设计会影响司机的乏惫感，因此人机工程学运用到驾驶室的设计中在汽车主动安全中起着重要的地位，各国都放了大量精力在这上面。日本在人机工程上方面的研究已经相当全面，结合人机工程学从不同角度研究。美国方面，着力于怎样迅速获取车在运行过程中的行驶信息，故美国人格外关注司机对显示器上信息的易读性，和方向盘对司机造成的仪表板的视线阻挡。
本国也非常重视人机工程学在汽车驾驶室中运用，在汽车标准体系中，硬性规定的几项标准几乎都包含于人机工程学。本文依照人体工程学对操纵装置、控制装置及显示装置进行优化设计。
1.2 人机工程学概述
人机工程学，一门新兴边缘科学，运用人体测量学、人体力学、劳动生理学、劳动心理学等学科的研究方法，对人体各个特征研究，测出人体各部位尺寸、皮肤面积及人体各部位在活动中的协调关系和操作区域等人体结构参数；并且测出人体各个部位的出力范围、以及操作时的习惯等人体机能特征参数，解析视觉、听觉、触觉等感觉器官的特性；分析出人在不同工作状态下的生理变化、能量消耗、疲劳机理以及人对不同负荷的适应能力；讨论人在工作状态下，对其心理的影响因素以及对其工作效率影响的心理因素等。
人机工程学运用了观察法、试验法、计算机数值仿真法等来研究人体特性、人机系统设计、劳动的地方和传达信息设备的设计、环境控制与安全设施的设计等内容。
1.3 研究目的
中国汽车产业作为支柱产业，今后将在国际竞争中获得更多的机遇与挑战。就目前的中国汽车产业的发展状况：自主开发能力有限，缺乏竞争力，并且理论研究与实际相结合的应用研究还比较难。
设计汽车是一项复杂而又繁琐的项目，要求设计师具有丰富的理论知识以及设计经验，但实际上我国的设计师年龄逐渐年轻化，因此有效地利用专家的知识经验就成了问题的关键。一项复杂的设计工作，它的设计结构方案以及生产工艺的确定需要设计师来决定，对于一个年轻的设计师来说，做出这些决策是非常困难的。所以本文借鉴了国内外结合人机工程的汽车设计研究成果，针对汽车驾驶室的设计提出一些适用人机工程学设计优化建议。
1.4 研究内容
主要是针对人体特性的研究，参考人机工程学对轿车的操纵及显示装置进行优化设计：座椅设计，在司机开车时，工作状态是坐着的，此时，人与车辆的重要接触装置是座椅。合理的设计及布置座椅会影响到司机和乘客的乘坐舒适性和车内其他相关装置的布局。座椅的合理布置，优化人与座椅之间的关系，是给司机创建一个舒适安全的工作环境的重要措施；视野设计，司机驾驶车辆时，需要了解路况和车外的其他车辆的行车状况，因此怎样确保司机的视野是非常重要的研究内容；通过对车辆的照明、色彩、环境等方面的研究，从而对驾驶室进行理论分析。
2 汽车驾驶室结构布局
2.1 驾驶室的组成
汽车的驾驶室主要是：驾驶室空壳、车门、门窗、内饰、操作台和车辆配件、座椅及各式各样的调节设备等。
驾驶室是司机指挥操纵的舱室，应为司机提供便利的工作条件，对乘员提供舒适的乘坐条件，保护乘员免受行驶中产生的振动、噪音，废气排放及恶劣天气的影响。它不仅是司机的工作场所，也是整车的总要组成部分。驾驶室的设计会直接关系到车辆在运行过程中的性能。
车辆驾驶室内的部分结构设施及装置还有利于行车的安全性且能降低事故发生后造
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