車輛人機(jī)學(xué)課件

1、車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)參考教材：參考教材：車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)第第1章概論章概論1.1人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)n定義定義 (IEA ,The International Ergonomics Association) ：人機(jī)工程學(xué)是研究人在某種工作環(huán)境中的解剖學(xué)、生理學(xué)和心理學(xué)人機(jī)工程學(xué)是研究人在某種工作環(huán)境中的解剖學(xué)、生理學(xué)和心理學(xué)等方面的各種因素；研究人和機(jī)器及環(huán)境的相互作用：研究人在工作、等方面的各種因素；研究人和機(jī)器及環(huán)境的相互作用：研究人在工作、家庭生活和休閑時(shí)怎樣考慮人的工作效率、健康、安全和舒適等問題的家庭生活和休閑時(shí)怎樣考慮人的工作效率、健康、安全和舒適等問題的學(xué)科學(xué)科 。研

2、究對(duì)象：研究對(duì)象：人機(jī)環(huán)境人機(jī)環(huán)境研究目的：研究目的：高效、安全、健康、舒適高效、安全、健康、舒適研究的基本內(nèi)容：研究的基本內(nèi)容：人的生理特性、心理特性人的生理特性、心理特性“考慮考慮”：不是唯一的，也未必是優(yōu)先的。不是唯一的，也未必是優(yōu)先的。人機(jī)工程學(xué)是從人的生理和心理特點(diǎn)出發(fā)，研究人、機(jī)、環(huán)境人機(jī)工程學(xué)是從人的生理和心理特點(diǎn)出發(fā)，研究人、機(jī)、環(huán)境的相互關(guān)系和相互作用規(guī)律，以優(yōu)化人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)的一門學(xué)的相互關(guān)系和相互作用規(guī)律，以優(yōu)化人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)的一門學(xué)科?？啤＼囕v 人 機(jī) 工 程 學(xué)n“人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)”Ergonomics （歐）（歐）/工效學(xué)、人類工效學(xué)工效學(xué)、人類工效學(xué)Human E

3、ngineering（美）（美）/人體工程學(xué)人體工程學(xué)Human Factors Engineering /人因工程學(xué)、人因?qū)W人因工程學(xué)、人因?qū)WHuman Factors （美）（美）人間工學(xué)人間工學(xué)(日）日）工程心理學(xué)工程心理學(xué)人機(jī)工程學(xué)、人機(jī)學(xué)、人機(jī)工程學(xué)、人機(jī)學(xué)、車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)1.2人機(jī)系統(tǒng)人機(jī)系統(tǒng)n人機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成人機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成 “人人”：所研究的系統(tǒng)中參與系統(tǒng)所研究的系統(tǒng)中參與系統(tǒng)過程的人；過程的人；“機(jī)機(jī)“：泛指一切人造的，供人使泛指一切人造的，供人使用的物品；用的物品；“環(huán)境環(huán)境”： “人人”、“機(jī)機(jī)”共處的、共處的、對(duì)對(duì)“人人”和和“機(jī)機(jī)”有直接或間接影有直接或間接影響

4、的周圍外部條件。響的周圍外部條件。n人機(jī)界面人機(jī)界面控制系統(tǒng)人機(jī)界面：控制系統(tǒng)人機(jī)界面：機(jī)器通過顯示機(jī)器通過顯示器將機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)信息傳遞給人，人器將機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)信息傳遞給人，人通過機(jī)器上的操縱裝置對(duì)機(jī)器傳達(dá)通過機(jī)器上的操縱裝置對(duì)機(jī)器傳達(dá)控制指令?？刂浦噶睢Ｖ苯幼饔眯腿藱C(jī)界面：直接作用型人機(jī)界面：“人人”與與“機(jī)機(jī)”直接相互作用。直接相互作用。間接作用型人機(jī)界面：間接作用型人機(jī)界面：“機(jī)機(jī)”的輸出通過對(duì)環(huán)境的影晌，間接作用于的輸出通過對(duì)環(huán)境的影晌，間接作用于人的生理、心理過程。人的生理、心理過程。n人機(jī)工程設(shè)計(jì)人機(jī)工程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容：設(shè)計(jì)內(nèi)容：人機(jī)功能分配；人機(jī)界面設(shè)計(jì)。人機(jī)功能分配；人機(jī)界面設(shè)計(jì)。設(shè)

5、計(jì)目的設(shè)計(jì)目的：高效、安全、健康、舒適。：高效、安全、健康、舒適。車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)1.3人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容n“人人”的特性的研究的特性的研究人體尺寸及人體測(cè)量技術(shù)人體尺寸及人體測(cè)量技術(shù)：靜態(tài)尺寸和動(dòng)態(tài)尺寸。其基礎(chǔ)學(xué)科是靜態(tài)尺寸和動(dòng)態(tài)尺寸。其基礎(chǔ)學(xué)科是人體人體測(cè)量學(xué)測(cè)量學(xué)。人體的力學(xué)性能：人體的力學(xué)性能：人在各種狀況下，其質(zhì)量特性、質(zhì)心位置、肢體運(yùn)人在各種狀況下，其質(zhì)量特性、質(zhì)心位置、肢體運(yùn)動(dòng)速度、人體各部分的體力和耐力等參數(shù)的變化規(guī)律。其基礎(chǔ)學(xué)科是動(dòng)速度、人體各部分的體力和耐力等參數(shù)的變化規(guī)律。其基礎(chǔ)學(xué)科是人體生物力學(xué)人體生物力學(xué)。人的勞動(dòng)生理功能：人的勞動(dòng)生理功

6、能：人的體力負(fù)荷、腦力負(fù)荷、人體反應(yīng)與疲勞機(jī)制人的體力負(fù)荷、腦力負(fù)荷、人體反應(yīng)與疲勞機(jī)制等。其基礎(chǔ)學(xué)科是等。其基礎(chǔ)學(xué)科是勞動(dòng)生理學(xué)勞動(dòng)生理學(xué)。勞動(dòng)中人的心理過程：勞動(dòng)中人的心理過程：心理調(diào)節(jié)的特點(diǎn)、心理反射的機(jī)制、心理負(fù)荷心理調(diào)節(jié)的特點(diǎn)、心理反射的機(jī)制、心理負(fù)荷及疲勞的心理機(jī)制等。其基礎(chǔ)學(xué)科是及疲勞的心理機(jī)制等。其基礎(chǔ)學(xué)科是勞動(dòng)心理學(xué)勞動(dòng)心理學(xué)。人的信息傳遞能力：人的信息傳遞能力：人對(duì)信息的接受、傳遞、存儲(chǔ)、加工和輸出的能人對(duì)信息的接受、傳遞、存儲(chǔ)、加工和輸出的能力及其機(jī)制。其基礎(chǔ)學(xué)科是力及其機(jī)制。其基礎(chǔ)學(xué)科是工程心理學(xué)工程心理學(xué)。人的可靠性：人的可靠性：人在勞動(dòng)中產(chǎn)生失誤的可能性。人在勞動(dòng)中

7、產(chǎn)生失誤的可能性。人員的選拔和訓(xùn)練研究：人員的選拔和訓(xùn)練研究：人的基本素質(zhì)的測(cè)試與評(píng)價(jià)、人員的選拔和人的基本素質(zhì)的測(cè)試與評(píng)價(jià)、人員的選拔和訓(xùn)練等。訓(xùn)練等。人的動(dòng)作時(shí)間研究：人的動(dòng)作時(shí)間研究：人的操縱動(dòng)作的有效性，尋求改善作業(yè)的途徑，人的操縱動(dòng)作的有效性，尋求改善作業(yè)的途徑，進(jìn)行人的操縱動(dòng)作的合理設(shè)計(jì)。進(jìn)行人的操縱動(dòng)作的合理設(shè)計(jì)。人體模型研究：人體模型研究：人的數(shù)學(xué)模型、物理仿真模型、人體模板等。人的數(shù)學(xué)模型、物理仿真模型、人體模板等。車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)n“機(jī)機(jī)”的特性的研究?jī)?nèi)容的特性的研究?jī)?nèi)容信息傳達(dá)技術(shù)：信息傳達(dá)技術(shù)：儀表顯示、聲音信息傳達(dá)、觸覺信息傳達(dá)、圖形符號(hào)儀表顯示、聲音信息傳達(dá)

8、、觸覺信息傳達(dá)、圖形符號(hào)傳達(dá)、編碼方法等。傳達(dá)、編碼方法等。操縱控制技術(shù)：操縱控制技術(shù)：操縱裝置、控制裝置、控制系統(tǒng)、鍵盤技術(shù)等。操縱裝置、控制裝置、控制系統(tǒng)、鍵盤技術(shù)等。安全保障技術(shù)：安全保障技術(shù)：冗余性系統(tǒng)、機(jī)器保險(xiǎn)裝置、防止人的操作失誤及失冗余性系統(tǒng)、機(jī)器保險(xiǎn)裝置、防止人的操作失誤及失失職的設(shè)施、事故預(yù)警預(yù)防方法、救援方法、安全保護(hù)措施、機(jī)器的失職的設(shè)施、事故預(yù)警預(yù)防方法、救援方法、安全保護(hù)措施、機(jī)器的防錯(cuò)設(shè)汁等。防錯(cuò)設(shè)汁等。動(dòng)力學(xué)仿真技術(shù)：動(dòng)力學(xué)仿真技術(shù)：受控對(duì)象的動(dòng)力學(xué)建模、數(shù)學(xué)仿真技術(shù)、物理仿真受控對(duì)象的動(dòng)力學(xué)建模、數(shù)學(xué)仿真技術(shù)、物理仿真技術(shù)等。技術(shù)等。宜人化技術(shù)：宜人化技術(shù)：改善

9、人的舒適性及使用方便性的技術(shù)，如振動(dòng)及噪聲的改善人的舒適性及使用方便性的技術(shù)，如振動(dòng)及噪聲的控制和隔離，坐椅及用具的宜人化設(shè)計(jì)等?？刂坪透綦x，坐椅及用具的宜人化設(shè)計(jì)等。n“環(huán)境環(huán)境”特性的研究?jī)?nèi)容特性的研究?jī)?nèi)容作業(yè)空間：作業(yè)空間：場(chǎng)地、廠房、機(jī)器布局、作業(yè)線布置、道路及交通、緊急場(chǎng)地、廠房、機(jī)器布局、作業(yè)線布置、道路及交通、緊急脫險(xiǎn)方法等。脫險(xiǎn)方法等。物理環(huán)境：物理環(huán)境：噪聲、振動(dòng)、照明、溫度、濕度、氣壓、輻射等各種物理噪聲、振動(dòng)、照明、溫度、濕度、氣壓、輻射等各種物理因素。因素。化學(xué)環(huán)境：化學(xué)環(huán)境：有毒物質(zhì)、化學(xué)性有害氣體及水質(zhì)污染等。有毒物質(zhì)、化學(xué)性有害氣體及水質(zhì)污染等。生物環(huán)境：生物環(huán)境

10、：細(xì)菌污染及病原微生物污染等。細(xì)菌污染及病原微生物污染等。美學(xué)環(huán)境：美學(xué)環(huán)境：造型、色彩、背景音樂等。造型、色彩、背景音樂等。車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)n人機(jī)關(guān)系的研究人機(jī)關(guān)系的研究人機(jī)系統(tǒng)功能分配研究人機(jī)系統(tǒng)功能分配研究：系統(tǒng)中人的功能與機(jī)系統(tǒng)中人的功能與機(jī)的功能之間的聯(lián)系和制約條件，研究人、機(jī)之的功能之間的聯(lián)系和制約條件，研究人、機(jī)之間的功能分配方法。間的功能分配方法。人機(jī)的信息交換：人機(jī)的信息交換：人與機(jī)之間的信息傳遞過程、人與機(jī)之間的信息傳遞過程、人對(duì)機(jī)的操縱控制過程和方法、人機(jī)界面的評(píng)人對(duì)機(jī)的操縱控制過程和方法、人機(jī)界面的評(píng)價(jià)和優(yōu)化匹配、人機(jī)界面的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法等。價(jià)和優(yōu)化匹配、人機(jī)界面

11、的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法等。人機(jī)系統(tǒng)特性協(xié)調(diào)研究人機(jī)系統(tǒng)特性協(xié)調(diào)研究：機(jī)器的工作特性對(duì)操：機(jī)器的工作特性對(duì)操作者的身體、心理、文化素質(zhì)以及專業(yè)技術(shù)的作者的身體、心理、文化素質(zhì)以及專業(yè)技術(shù)的要求，研究人的職業(yè)適宜性、事故傾向性等。要求，研究人的職業(yè)適宜性、事故傾向性等。人機(jī)系統(tǒng)可靠性研究：人機(jī)系統(tǒng)可靠性研究：人機(jī)系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)方法。人機(jī)系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)方法。人機(jī)系統(tǒng)安全性研究：人機(jī)系統(tǒng)安全性研究：人機(jī)系統(tǒng)的安全性標(biāo)準(zhǔn)、評(píng)價(jià)方法、設(shè)計(jì)參數(shù)，人機(jī)系統(tǒng)的安全性標(biāo)準(zhǔn)、評(píng)價(jià)方法、設(shè)計(jì)參數(shù)，以及典型安全防護(hù)裝置的設(shè)計(jì)方法等。以及典型安全防護(hù)裝置的設(shè)計(jì)方法等。n人環(huán)境關(guān)系的研究人環(huán)境關(guān)系的研究 環(huán)境因素對(duì)

12、人的影響、環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境控制及生命保障系統(tǒng)的設(shè)環(huán)境因素對(duì)人的影響、環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境控制及生命保障系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法、人體防護(hù)技術(shù)等。計(jì)方法、人體防護(hù)技術(shù)等。n 機(jī)環(huán)境關(guān)系的研究機(jī)環(huán)境關(guān)系的研究 環(huán)境因素對(duì)機(jī)器性能的影響、機(jī)器對(duì)環(huán)境的影響、環(huán)境保護(hù)技術(shù)等。環(huán)境因素對(duì)機(jī)器性能的影響、機(jī)器對(duì)環(huán)境的影響、環(huán)境保護(hù)技術(shù)等。n人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)總體性能的研究人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)總體性能的研究 基本目的是為了獲得整個(gè)系統(tǒng)具有高的工效、高的安全性，對(duì)人有高基本目的是為了獲得整個(gè)系統(tǒng)具有高的工效、高的安全性，對(duì)人有高的舒適度及很好的生命保障功能?？筛爬榈氖孢m度及很好的生命保障功能。可概括為“安全、舒適、高效安全、舒適、高

13、效” 。車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)n人機(jī)分工人機(jī)分工人機(jī)的機(jī)能人機(jī)的機(jī)能比較比較 把笨重、把笨重、快速、單調(diào)、快速、單調(diào)、規(guī)律性強(qiáng)、規(guī)律性強(qiáng)、高階運(yùn)算及高階運(yùn)算及在嚴(yán)酷、危在嚴(yán)酷、危險(xiǎn)條件下的險(xiǎn)條件下的工作分配給工作分配給機(jī)器。機(jī)器。制約人機(jī)分制約人機(jī)分工的主要因工的主要因素：素：l科技水科技水平平l社會(huì)、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)條經(jīng)濟(jì)條件件車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)n 在車輛人機(jī)工程設(shè)計(jì)中，主要考慮的人體因素：在車輛人機(jī)工程設(shè)計(jì)中，主要考慮的人體因素：人體尺寸：人體尺寸：乘坐空間、操作空間、乘坐（包括進(jìn)、出）姿勢(shì)、操作乘坐空間、操作空間、乘坐（包括進(jìn)、出）姿勢(shì)、操作（包括裝、卸）姿勢(shì)等；（包括裝、卸）姿勢(shì)等；

14、人體的生物力學(xué)特性：人體的生物力學(xué)特性：手操縱力、足操縱力、門窗開閉力、操縱速率、手操縱力、足操縱力、門窗開閉力、操縱速率、操縱位移、操縱節(jié)拍和操縱準(zhǔn)確度等；操縱位移、操縱節(jié)拍和操縱準(zhǔn)確度等；人的感知響應(yīng)特性：人的感知響應(yīng)特性：視覺、聽覺；顯示、報(bào)警；照明；視覺、聽覺；顯示、報(bào)警；照明；人的反應(yīng)特性：人的反應(yīng)特性：感覺通道、刺激方式與刺激強(qiáng)度、操縱器負(fù)荷、反應(yīng)感覺通道、刺激方式與刺激強(qiáng)度、操縱器負(fù)荷、反應(yīng)動(dòng)作等；動(dòng)作等；人體的耐受性：人體的耐受性：振動(dòng)、噪聲、車內(nèi)氣候、緊張等引起的疲勞、不舒適振動(dòng)、噪聲、車內(nèi)氣候、緊張等引起的疲勞、不舒適等；等；人的安全性：人的安全性：人體傷害極限、安全防護(hù)裝

15、置。人體傷害極限、安全防護(hù)裝置。車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)1.4人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展史人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展史人機(jī)學(xué)的萌芽期：人機(jī)學(xué)的萌芽期：自發(fā)思維傾向，本能行為方式。無系統(tǒng)的研究，未自發(fā)思維傾向，本能行為方式。無系統(tǒng)的研究，未提出科學(xué)的理論原則。提出科學(xué)的理論原則。人機(jī)學(xué)的孕育期：人機(jī)學(xué)的孕育期：研究核心是最大限度地挖掘人的操作效率。要求人研究核心是最大限度地挖掘人的操作效率。要求人適應(yīng)于機(jī)器，以機(jī)器為核心進(jìn)行設(shè)計(jì)；研究的主要目的是選拔與培訓(xùn)適應(yīng)于機(jī)器，以機(jī)器為核心進(jìn)行設(shè)計(jì)；研究的主要目的是選拔與培訓(xùn)操作人員。（操作人員。（“人適機(jī)人適機(jī)”）人機(jī)學(xué)的誕生：人機(jī)學(xué)的誕生：以機(jī)器為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐匀藶橹行?，?qiáng)

16、調(diào)機(jī)器的設(shè)計(jì)應(yīng)以機(jī)器為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐匀藶橹行模瑥?qiáng)調(diào)機(jī)器的設(shè)計(jì)應(yīng)適合人的因素。適合人的因素。 （“機(jī)宜人機(jī)宜人”）人機(jī)學(xué)的發(fā)展期：人機(jī)學(xué)的發(fā)展期：人與機(jī)器應(yīng)互相適應(yīng)、人機(jī)分工應(yīng)合理。人與機(jī)器應(yīng)互相適應(yīng)、人機(jī)分工應(yīng)合理。車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)第第2章人體尺寸與人體模型章人體尺寸與人體模型2.1人體尺寸人體尺寸 人體尺寸是一離散的隨機(jī)變量。人體尺寸是一離散的隨機(jī)變量。n人體尺寸隨機(jī)變量的特征人體尺寸隨機(jī)變量的特征正態(tài)分布；正態(tài)分布；數(shù)字特征：均值數(shù)字特征：均值，標(biāo)準(zhǔn)差，標(biāo)準(zhǔn)差。n百分位數(shù)百分位數(shù)百分位數(shù)是一種位置指標(biāo)、一個(gè)界值，以符號(hào)百分位數(shù)是一種位置指標(biāo)、一個(gè)界值，以符號(hào)Pk表示。一個(gè)百分位表示。

17、一個(gè)百分位數(shù)將群體或樣本的全部觀測(cè)值分為兩部分，有數(shù)將群體或樣本的全部觀測(cè)值分為兩部分，有k%的觀測(cè)值等于和小于的觀測(cè)值等于和小于它，有它，有(100- k) %的觀測(cè)值大于它。的觀測(cè)值大于它。人體尺寸用百分位數(shù)表示時(shí)，稱人體尺寸百分位數(shù)。人體尺寸用百分位數(shù)表示時(shí)，稱人體尺寸百分位數(shù)。 若已知某項(xiàng)人體測(cè)量數(shù)據(jù)的均值若已知某項(xiàng)人體測(cè)量數(shù)據(jù)的均值、標(biāo)準(zhǔn)差、標(biāo)準(zhǔn)差，可計(jì)算任一百分，可計(jì)算任一百分位的人體尺寸百分位數(shù)：位的人體尺寸百分位數(shù)：Pk K式中式中K為轉(zhuǎn)換系數(shù)，可根據(jù)不同的百分?jǐn)?shù)查表確定。為轉(zhuǎn)換系數(shù)，可根據(jù)不同的百分?jǐn)?shù)查表確定。車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)nGB/T 10000中國(guó)成年人人體尺寸中

18、國(guó)成年人人體尺寸立姿人體尺寸立姿人體尺寸6項(xiàng)項(xiàng)坐姿人體尺寸坐姿人體尺寸11項(xiàng)項(xiàng)人體水平尺寸人體水平尺寸10項(xiàng)項(xiàng)人體頭部尺寸人體頭部尺寸7項(xiàng)項(xiàng)人體手部尺寸人體手部尺寸5項(xiàng)項(xiàng)人體足部尺寸人體足部尺寸2項(xiàng)項(xiàng)人體主要尺寸人體主要尺寸6項(xiàng)項(xiàng)車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)n人體主要尺寸人體主要尺寸(mm)n立姿人體尺寸立姿人體尺寸(mm)車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)nGB13547工作空間人體尺寸工作空間人體尺寸立姿立姿俯臥姿俯臥姿坐姿坐姿跪姿跪姿爬姿爬姿車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)GB/T 12985在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中應(yīng)用人體尺寸百分位數(shù)的通則在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中應(yīng)用人體尺寸百分位數(shù)的通則：n尺寸修正量尺寸修正量功能修正量功能修正

19、量l穿著修正量穿著修正量考慮穿鞋、戴帽、穿衣后的尺寸變化量?？紤]穿鞋、戴帽、穿衣后的尺寸變化量。如：如：著衣修正量著衣修正量：坐姿時(shí)的坐高、眼高、肩高、肘高加：坐姿時(shí)的坐高、眼高、肩高、肘高加6mm,胸胸厚加厚加10mm,臀膝距加臀膝距加20mm。穿鞋修正量：穿鞋修正量：身高、眼高、肩高、肘高對(duì)男子加身高、眼高、肩高、肘高對(duì)男子加25mm，對(duì)，對(duì)女子加女子加20mm。l姿勢(shì)修正量姿勢(shì)修正量軀干呈放松狀態(tài)及處于不同姿勢(shì)引起的尺寸變化量。軀干呈放松狀態(tài)及處于不同姿勢(shì)引起的尺寸變化量。如：立姿時(shí)的身高、眼高等減如：立姿時(shí)的身高、眼高等減10mm；坐姿時(shí)的坐高、眼高減；坐姿時(shí)的坐高、眼高減44mm。l

20、操作修正量操作修正量考慮不同操作動(dòng)作（如用手指、手掌、手臂操作）引起的尺寸變考慮不同操作動(dòng)作（如用手指、手掌、手臂操作）引起的尺寸變化量?；?。如：對(duì)按按鈕、推滑板推鈕、搬動(dòng)搬鈕開關(guān)的不同操作功能應(yīng)作如：對(duì)按按鈕、推滑板推鈕、搬動(dòng)搬鈕開關(guān)的不同操作功能應(yīng)作如下的修正：按減如下的修正：按減12mm 、推和搬撥減、推和搬撥減25mm。心理修正量心理修正量考慮心理因素（如壓抑感、恐懼感、美觀等）而加的尺寸修正量?？紤]心理因素（如壓抑感、恐懼感、美觀等）而加的尺寸修正量。n產(chǎn)品功能尺寸的設(shè)定產(chǎn)品功能尺寸的設(shè)定產(chǎn)品最小功能尺寸人體尺寸百分位數(shù)功能修正量產(chǎn)品最小功能尺寸人體尺寸百分位數(shù)功能修正量產(chǎn)品最佳功

21、能尺寸人體尺寸百分位數(shù)功能修正量心理修正量產(chǎn)品最佳功能尺寸人體尺寸百分位數(shù)功能修正量心理修正量車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)n產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)（雙限值設(shè)計(jì)）：型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)（雙限值設(shè)計(jì)）：需要兩個(gè)人體尺寸百分位數(shù)作為尺寸上限值和下限值的依據(jù)。需要兩個(gè)人體尺寸百分位數(shù)作為尺寸上限值和下限值的依據(jù)。如尺寸可調(diào)節(jié)的產(chǎn)品：汽車座椅高度；皮帶長(zhǎng)度；麥克風(fēng)高度。如尺寸可調(diào)節(jié)的產(chǎn)品：汽車座椅高度；皮帶長(zhǎng)度；麥克風(fēng)高度。 型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)（單限值設(shè)計(jì)）：型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)（單限值設(shè)計(jì)）：只需要一個(gè)人體尺寸百分位數(shù)作為尺寸上限值或下限值的依據(jù)。只需要一個(gè)人體尺寸百分位數(shù)作為尺寸上限值或下限值的依據(jù)。l

22、A型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)（大尺寸設(shè)計(jì)）：型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)（大尺寸設(shè)計(jì)）：只需要利用一個(gè)人體尺寸百分位數(shù)作為尺寸上限值只需要利用一個(gè)人體尺寸百分位數(shù)作為尺寸上限值的的依據(jù)。依據(jù)。如門框高度；防護(hù)欄桿高度；把手孔圈大??；床的長(zhǎng)度。如門框高度；防護(hù)欄桿高度；把手孔圈大??；床的長(zhǎng)度。lB型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)（小尺寸設(shè)計(jì)）：型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)（小尺寸設(shè)計(jì)）：只需要利用一個(gè)人體尺寸百分位數(shù)作為尺寸下限值只需要利用一個(gè)人體尺寸百分位數(shù)作為尺寸下限值的的依據(jù)。依據(jù)。如防護(hù)罩間距；擱物架上層高度；汽車踏步高度；讀報(bào)欄高度。如防護(hù)罩間距；擱物架上層高度；汽車踏步高度；讀報(bào)欄高度。 型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)（折中設(shè)計(jì)型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)（折中設(shè)計(jì)）：

23、）：只需要第只需要第50百分位人體尺寸作為產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)的依據(jù)。百分位人體尺寸作為產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)的依據(jù)。如座椅高度；門把手及門鎖高度。如座椅高度；門把手及門鎖高度。n滿足度滿足度 指所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品在尺寸上能滿足多少人使用，以合適地使用的人占指所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品在尺寸上能滿足多少人使用，以合適地使用的人占使用者群體的百分比表示。使用者群體的百分比表示。車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)n人體尺寸百分位數(shù)的選擇人體尺寸百分位數(shù)的選擇車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)n人體尺寸在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用舉例人體尺寸在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用舉例城市客車扶手橫桿高度的確定：城市客車扶手橫桿高度的確定：1.按乘客按乘客“抓得住抓得住”設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)男女通用，小尺寸

24、設(shè)計(jì)（男女通用，小尺寸設(shè)計(jì)（B型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)），選型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)），選P5女女，由由GB/T 13547查得查得“雙臂功能上舉高雙臂功能上舉高”(1855歲）為歲）為1741mm，加穿鞋修正量加穿鞋修正量20mm，橫桿高度應(yīng)小于橫桿高度應(yīng)小于1761mm。2.按乘客按乘客“不碰頭不碰頭”設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)男女通用，大尺寸設(shè)計(jì)（男女通用，大尺寸設(shè)計(jì)（A型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)），選型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)），選P95男男，由由GB/T 10000查得查得“身高身高”(1860歲）為歲）為1775mm，加穿鞋修正量加穿鞋修正量25mm、橫桿半徑、橫桿半徑15mm，橫桿高度應(yīng)大于橫桿高度應(yīng)大于1815mm。3.解決辦法解決辦法橫

25、桿高度大于橫桿高度大于1815mm，加高度小于，加高度小于1761mm的吊環(huán)拉手，的吊環(huán)拉手，車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)2.2人體模型人體模型人體模型是模擬某種人體特性的裝置。人體模型是模擬某種人體特性的裝置。n二維人體模型二維人體模型模擬主要人體尺寸模擬主要人體尺寸車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)n三維三維H點(diǎn)裝置點(diǎn)裝置模擬人體坐姿的模擬人體坐姿的H點(diǎn)位置。用來檢查每個(gè)特定汽車座椅的實(shí)際點(diǎn)位置。用來檢查每個(gè)特定汽車座椅的實(shí)際H點(diǎn)的一點(diǎn)的一種裝置。種裝置。H點(diǎn)：點(diǎn)：人體身軀與大腿的鉸接點(diǎn)，即胯點(diǎn)（人體身軀與大腿的鉸接點(diǎn)，即胯點(diǎn)（Hip Point）。）。R點(diǎn)（座椅基準(zhǔn)點(diǎn)點(diǎn)（座椅基準(zhǔn)點(diǎn)SgRP /最后最后

26、H點(diǎn)）：點(diǎn)）： 制造廠規(guī)定的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)點(diǎn)。該點(diǎn)制造廠規(guī)定的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)點(diǎn)。該點(diǎn)a.確定了正常駕駛或乘坐的座椅最后位確定了正常駕駛或乘坐的座椅最后位置；置；b.確定了座椅相對(duì)車輛的坐標(biāo)；確定了座椅相對(duì)車輛的坐標(biāo)；c.模擬人體驅(qū)干和大腿鉸接中心位置；模擬人體驅(qū)干和大腿鉸接中心位置；d.是用來安裝二維人體樣板的參考點(diǎn)。是用來安裝二維人體樣板的參考點(diǎn)。汽車座椅汽車座椅H點(diǎn)：點(diǎn)： 按規(guī)定將三維按規(guī)定將三維H點(diǎn)裝置安裝在汽車座椅點(diǎn)裝置安裝在汽車座椅上，三維上，三維H點(diǎn)裝置的軀干線和大腿中心線點(diǎn)裝置的軀干線和大腿中心線的交點(diǎn)。的交點(diǎn)。車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)n汽車碰撞試驗(yàn)人體模型汽車碰撞試驗(yàn)人體模型模擬人體各部分

27、的質(zhì)量、慣量、彈性、遲滯模擬人體各部分的質(zhì)量、慣量、彈性、遲滯性、阻尼；性、阻尼；模擬主要人體尺寸；模擬主要人體尺寸；安裝有傳感器。安裝有傳感器。車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)n行人保護(hù)碰撞試驗(yàn)人體模型行人保護(hù)碰撞試驗(yàn)人體模型本田車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)n行人保護(hù)碰撞試驗(yàn)人體模型行人保護(hù)碰撞試驗(yàn)人體模型車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)n其他部分人體模型其他部分人體模型頭部模型：頭部模型：模擬頭部的部分尺寸、質(zhì)量及皮膚的力學(xué)響應(yīng)特性。模擬頭部的部分尺寸、質(zhì)量及皮膚的力學(xué)響應(yīng)特性。胸部模型：胸部模型：模擬胸部的部分尺寸、質(zhì)量及皮膚的力學(xué)響應(yīng)特性。模擬胸部的部分尺寸、質(zhì)量及皮膚的力學(xué)響應(yīng)特性。人造皮膚與皮下組織：

28、人造皮膚與皮下組織：模擬力學(xué)響應(yīng)特性。模擬力學(xué)響應(yīng)特性。兩自由度振動(dòng)人體模型：兩自由度振動(dòng)人體模型：模擬部分集中質(zhì)量、彈性、阻尼。模擬部分集中質(zhì)量、彈性、阻尼。車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)第第3章眼橢圓章眼橢圓（SAE J941 Rev SUP2002）3.1眼橢圓的概念眼橢圓的概念眼橢圓是汽車駕駛員眼睛位置的統(tǒng)眼橢圓是汽車駕駛員眼睛位置的統(tǒng)計(jì)分布圖形。計(jì)分布圖形。n眼橢圓的測(cè)量眼橢圓的測(cè)量駕駛員按意愿調(diào)整座椅，以正常駕駛員按意愿調(diào)整座椅，以正常駕駛姿勢(shì)入座；駕駛姿勢(shì)入座；前方屏幕上播放城市交通影像；前方屏幕上播放城市交通影像；兩像機(jī)等高，在前方和側(cè)面同步兩像機(jī)等高，在前方和側(cè)面同步拍攝，以確定駕

29、駛員眼睛位置。拍攝，以確定駕駛員眼睛位置。車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)n駕駛員眼睛位置測(cè)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)駕駛員眼睛位置測(cè)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)眼睛位置在前后、上下、左右三眼睛位置在前后、上下、左右三個(gè)方向分別服從正態(tài)分布。個(gè)方向分別服從正態(tài)分布。雙變量的正態(tài)分布的等百分比線雙變量的正態(tài)分布的等百分比線為一橢圓。因此，駕駛員左右眼為一橢圓。因此，駕駛員左右眼睛位置的等百分比輪廓線在側(cè)視睛位置的等百分比輪廓線在側(cè)視圖、俯視圖、后視圖上均為橢圓。圖、俯視圖、后視圖上均為橢圓。百分位百分位視切比視切比2-D 包含比包含比(側(cè)視圖側(cè)視圖)3-D包含比包含比90.0090.00%56.01%35.02%95.0095.00

30、%74.15%56.07%99.0099.00%93.32%85.60%99.9699.96%99.66%99.00%n眼橢圓的幾何意義眼橢圓的幾何意義視切比：視切比：含眼橢圓的切線一側(cè)含眼橢圓的切線一側(cè)區(qū)域內(nèi)的眼睛數(shù)與眼睛總數(shù)之區(qū)域內(nèi)的眼睛數(shù)與眼睛總數(shù)之比比 。包含比：包含比：眼橢圓內(nèi)包含的眼睛眼橢圓內(nèi)包含的眼睛數(shù)與眼睛總數(shù)之比數(shù)與眼睛總數(shù)之比 。車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)3.2眼橢圓尺寸及眼橢圓在汽車內(nèi)的位置眼橢圓尺寸及眼橢圓在汽車內(nèi)的位置 nA類汽車與類汽車與 B類汽車類汽車A類汽車：類汽車：通常包括小型乘用車、多功能車、皮卡車等通常包括小型乘用車、多功能車、皮卡車等 。B類汽車：類汽車：

31、通常包括載貨汽車、大客車、多功能車（通常包括載貨汽車、大客車、多功能車（MPV） 。 駕駛員工作空間尺寸駕駛員工作空間尺寸尺寸范圍尺寸范圍A類汽車類汽車B類汽車類汽車座椅參考點(diǎn)到踵點(diǎn)的垂直高度座椅參考點(diǎn)到踵點(diǎn)的垂直高度(H30) 127405 mm405530 mmH點(diǎn)高度調(diào)節(jié)量點(diǎn)高度調(diào)節(jié)量(TH23)050 mm0 mm座椅水平調(diào)節(jié)量座椅水平調(diào)節(jié)量(TL23)100 mm100 mm方向盤直徑方向盤直徑(W9)450 mm450560 mm軀干角軀干角(A40) 540 1118 車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)3.2.1 A類汽車、男類汽車、男/女比例女比例50/50、座椅位置可調(diào)、座椅位置可調(diào)對(duì)

32、于男性身高均值對(duì)于男性身高均值1755mm、標(biāo)準(zhǔn)差、標(biāo)準(zhǔn)差74.2mm和女性身高均值和女性身高均值1618mm、標(biāo)準(zhǔn)差、標(biāo)準(zhǔn)差68.7mm（美國(guó)人），眼橢圓及在汽車中的位置如下。（美國(guó)人），眼橢圓及在汽車中的位置如下。n眼橢圓尺寸眼橢圓尺寸座椅水平調(diào)節(jié)量座椅水平調(diào)節(jié)量百分位百分位X 軸長(zhǎng)軸長(zhǎng)Y軸長(zhǎng)軸長(zhǎng)Z 軸長(zhǎng)軸長(zhǎng) 13395206.460.393.499287.185.3132.11 13395173.860.393.499242.185.3132.1座椅水平調(diào)節(jié)量越座椅水平調(diào)節(jié)量越大，眼睛位置在前后方大，眼睛位置在前后方向上的分布范圍越大，向上的分布范圍越大，眼橢圓的的眼橢圓的的x x軸越長(zhǎng)

33、。軸越長(zhǎng)。車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)n眼橢圓在汽車內(nèi)的位置眼橢圓在汽車內(nèi)的位置Xc =L1 +664 +0.587(L6) 0.176(H30) 12.5 t Ycl = W20 32.5Ycr = W20+ 32.5 Zc = H8+638+H30= 12.0(單位：mm)式中：式中：t t取決于變速器型式。取決于變速器型式。有離合器踏板取有離合器踏板取t=1t=1，沒有離合器踏板取沒有離合器踏板取t=0t=0。 不論何種情不論何種情況，左、右眼況，左、右眼橢圓中心距離橢圓中心距離均為均為65mm65mm，車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)對(duì)于任意身高均值、任意男女比例的群體，眼橢圓及在車中的位置如下。

34、對(duì)于任意身高均值、任意男女比例的群體，眼橢圓及在車中的位置如下。n眼橢圓尺寸眼橢圓尺寸男女眼男女眼橢圓中心眼橢圓側(cè)視圖長(zhǎng)軸方向上與眼橢圓參考中心的距離橢圓中心眼橢圓側(cè)視圖長(zhǎng)軸方向上與眼橢圓參考中心的距離M=0.473(SMSR)F =0.473(SFSR)男女眼睛位置在眼橢圓側(cè)視圖長(zhǎng)軸方向上的分布標(biāo)準(zhǔn)差男女眼睛位置在眼橢圓側(cè)視圖長(zhǎng)軸方向上的分布標(biāo)準(zhǔn)差由下式解出由下式解出CM、CF 1q = pM(CFM)/ sdM+(1 pM)(CFF)/sdF q = pM(CMM)/ sdM+(1 pM)(CMF)/sdF眼橢圓尺寸：眼橢圓尺寸：X軸長(zhǎng)軸長(zhǎng)CMCF Y軸長(zhǎng)軸長(zhǎng)18.341(q)1(1q)

35、Z軸長(zhǎng)軸長(zhǎng)28.391(q)1(1q)22287.41473. 0MMsd22287.41473. 0FFsd式中式中: : CM、CF是眼橢圓側(cè)視圖長(zhǎng)是眼橢圓側(cè)視圖長(zhǎng)軸相對(duì)于眼橢圓參考中心的前、后軸相對(duì)于眼橢圓參考中心的前、后邊界尺寸；邊界尺寸；q是眼橢圓百分位；是眼橢圓百分位；p pM是男性所占的比例；是男性所占的比例；是累積正態(tài)是累積正態(tài)分布概率。分布概率。 3.2.2 A類汽車、男類汽車、男/女比例女比例25/7575/25、座椅位置可調(diào)、座椅位置可調(diào)式中：式中：SM為男性身高均值；為男性身高均值；SF為女性身高均值；為女性身高均值；SR為參考身高為參考身高，為為1686mm。 式中式

36、中：sdM、sdF分別是男、女眼睛位置在眼橢分別是男、女眼睛位置在眼橢圓側(cè)視圖長(zhǎng)軸圓側(cè)視圖長(zhǎng)軸(X(X軸軸) )方向上的分布標(biāo)準(zhǔn)差；方向上的分布標(biāo)準(zhǔn)差；M、F分別是男、女身高的標(biāo)準(zhǔn)差；分別是男、女身高的標(biāo)準(zhǔn)差； 車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)不同國(guó)家的人體尺寸不同國(guó)家的人體尺寸 國(guó)家國(guó)家性別性別身高均值身高均值 (mm)身高標(biāo)準(zhǔn)差身高標(biāo)準(zhǔn)差(mm)坐高均值坐高均值(mm)美國(guó)美國(guó)男男175574.2919.5女女161868.7856.2日本日本男男1672.762.4901.3女女1544.861.2838.4荷蘭荷蘭男男1806.280944女女169070887國(guó)家國(guó)家百分位百分位X 軸長(zhǎng)軸長(zhǎng)

37、Y軸長(zhǎng)軸長(zhǎng)Z 軸長(zhǎng)軸長(zhǎng)美國(guó)美國(guó)95206.460.3 93.499287.185.3 132.1日本日本95195.193.460.399271.585.3132.1荷蘭荷蘭95202.060.393.499283.185.3132.1不同國(guó)家人體的眼橢圓軸長(zhǎng)不同國(guó)家人體的眼橢圓軸長(zhǎng) (mm) （座椅水平調(diào)節(jié)量（座椅水平調(diào)節(jié)量 133mm ）車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)n眼橢圓在汽車內(nèi)的位置眼橢圓在汽車內(nèi)的位置眼眼橢圓參考中心位置橢圓參考中心位置（即男（即男/ /女比例為女比例為50/5050/50時(shí)的眼橢圓中心位置）時(shí)的眼橢圓中心位置）： Xcref = L1 12.5t+664+ 0.587(

38、L6) 0.176(H30)+0.473(人體身高均值美國(guó)人身高均值)cos Ycref = W20Zcref = H8 +H30 +638(人體坐高均值/美國(guó)人坐高均值)眼眼橢圓中心位置橢圓中心位置: = 18.6 (A19)cos2XXccrefCMCF crefYYcycl sin2ZZccrefCMCF 式中式中: :t t取決于變速器型式，取決于變速器型式，有離合器踏板取有離合器踏板取t=1t=1，沒有離合器踏板取沒有離合器踏板取t=0t=0。 車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)3.3.3 A類汽車、男類汽車、男/女比例女比例50/50、座椅位置固定、座椅位置固定百分位百分位X 軸長(zhǎng)軸長(zhǎng)Y軸長(zhǎng)

39、軸長(zhǎng)Z 軸長(zhǎng)軸長(zhǎng)9599.2104.1119.699140.4147.3164.3對(duì)于男性身高均值對(duì)于男性身高均值1755mm、標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)差74.2mm和女性身高均值和女性身高均值1618mm、標(biāo)準(zhǔn)差、標(biāo)準(zhǔn)差68.7mm（美（美國(guó)人），眼橢圓的軸長(zhǎng)及在汽車國(guó)人），眼橢圓的軸長(zhǎng)及在汽車中的位置如下。中的位置如下。n眼橢圓尺寸眼橢圓尺寸 比起座椅位置可調(diào)，比起座椅位置可調(diào)，X X軸長(zhǎng)較短，軸長(zhǎng)較短，Y Y軸長(zhǎng)較長(zhǎng)、軸長(zhǎng)較長(zhǎng)、Z Z軸長(zhǎng)較長(zhǎng)。軸長(zhǎng)較長(zhǎng)。n眼橢圓在汽車內(nèi)的位置眼橢圓在汽車內(nèi)的位置 = 0.719(A40) 9.6Xc =L31 + 640 sin Ycycl=W20Zc =H70+ 6

40、40cos去除式中的去除式中的L31、W20、H70，可看出實(shí)質(zhì)上是以可看出實(shí)質(zhì)上是以SgRP為基準(zhǔn)。為基準(zhǔn)。車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)3.2.4 A類汽車、任意駕駛員男類汽車、任意駕駛員男/女比例、座椅位置固定女比例、座椅位置固定 對(duì)于任意身高均值、任意男女比例的群體，眼橢圓及在車中的位置如下。對(duì)于任意身高均值、任意男女比例的群體，眼橢圓及在車中的位置如下。n眼橢圓尺寸眼橢圓尺寸H點(diǎn)到眼睛的距離：點(diǎn)到眼睛的距離：hM = 104.3+ 0.317SM hF = 104.3+ 0.317SFH點(diǎn)到眼睛距離的標(biāo)準(zhǔn)差點(diǎn)到眼睛距離的標(biāo)準(zhǔn)差:由下式解出由下式解出CM、CF:1 q = pM (CFhM)

41、/ sdM+(1 pM) (CFhF)/ sdFq = pM(CMhM)/ sdM+(1 pM) (CMhF)/ sdF 式中，式中，pM 是男性所占的比例；是男性所占的比例； CM、CF分別是眼橢圓在分別是眼橢圓在z軸上的上、下邊界軸上的上、下邊界距座椅參考點(diǎn)的距離；距座椅參考點(diǎn)的距離；q是眼橢圓百分位；是眼橢圓百分位；是累積正態(tài)分布概率。是累積正態(tài)分布概率。眼橢圓的軸長(zhǎng)：眼橢圓的軸長(zhǎng)：z軸長(zhǎng)軸長(zhǎng)CMCFx軸長(zhǎng)軸長(zhǎng) 2.721(q)y軸長(zhǎng)軸長(zhǎng)=31.6521 (q) 22M267.18317. 0SMsd22F267.18317. 0SFsd式中，式中，hM、hF分別為男、女分別為男、女H點(diǎn)

42、到眼睛的距點(diǎn)到眼睛的距離均值；離均值；SM、SF分別為男、女的身高均值。分別為男、女的身高均值。式中，式中，sdM、sdF分別為沿分別為沿z z軸的男、女軸的男、女H點(diǎn)到點(diǎn)到眼睛距離的標(biāo)準(zhǔn)差；眼睛距離的標(biāo)準(zhǔn)差；SM、SF分別為男、女分別為男、女身高的標(biāo)準(zhǔn)差。身高的標(biāo)準(zhǔn)差。1802CFCM車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)n眼橢圓在汽車內(nèi)的位置眼橢圓在汽車內(nèi)的位置 = 0.719(A40) 9.6Xc=sinYc = 0Zc= cos2）（CFCM 2）（CFCM 座椅不可調(diào)，座椅基準(zhǔn)點(diǎn)位座椅不可調(diào)，座椅基準(zhǔn)點(diǎn)位置是固定的。用作為確定眼橢圓置是固定的。用作為確定眼橢圓位置的基準(zhǔn)。位置的基準(zhǔn)。車輛 人 機(jī)

43、工 程 學(xué)3.2.5 B類汽車類汽車n眼橢圓尺寸眼橢圓尺寸眼橢圓百分位眼橢圓百分位95th 眼橢圓眼橢圓95th 眼橢圓眼橢圓99th 眼橢圓眼橢圓99th 眼橢圓眼橢圓座椅水平調(diào)整量座椅水平調(diào)整量100133 mm133 mm100133 mm133 mmX 軸長(zhǎng)軸長(zhǎng)173.8198.9242.1268.2Y 軸長(zhǎng)軸長(zhǎng)105.0105.0149.0149.0Z 軸長(zhǎng)軸長(zhǎng)86.086.0122.0122.0A類車，座椅位置固定類車，座椅位置固定A類車，座椅位置可調(diào)類車，座椅位置可調(diào)B類車類車將幾種眼橢圓進(jìn)行比較：將幾種眼橢圓進(jìn)行比較： x軸傾角、軸長(zhǎng)不同。軸傾角、軸長(zhǎng)不同。車輛 人 機(jī) 工 程

44、 學(xué)n眼橢圓在汽車內(nèi)的位置眼橢圓在汽車內(nèi)的位置50/50的駕駛員男的駕駛員男/女比例：女比例： X= X(ATRP) 175.26 + 12.68(A40) Z= Z(ATRP)+ 691.09 3.57(A40)75/25的駕駛員男的駕駛員男/女比例：女比例： X= X(ATRP) 201.05 + 13.65(A40) Z= Z(ATRP)+ 699.66 3.82(A40)90/10 95/5的駕駛員男的駕駛員男/女比例：女比例： X= X(ATRP) 184.44 + 12.23(A40) Z= Z(ATRP)+ 707.52 4.17(A40)任意駕駛員男任意駕駛員男/女比例情況的左

45、、女比例情況的左、右眼橢圓中心的右眼橢圓中心的Y坐標(biāo)坐標(biāo) YL=W20 32.5 YR=W20+ 32.5 上式中，上式中，X(ATRP) 、Z(ATRP)為布置為布置工具參考點(diǎn)的坐標(biāo)，由相應(yīng)的駕駛員男工具參考點(diǎn)的坐標(biāo)，由相應(yīng)的駕駛員男/ /女比例確定。女比例確定。X、Z、YL、YR為汽車坐為汽車坐標(biāo)。標(biāo)。車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)3.3頭部中心點(diǎn)及眼點(diǎn)頭部中心點(diǎn)及眼點(diǎn) n頭部中心點(diǎn)（頭部中心點(diǎn)（P點(diǎn)）點(diǎn)）駕駛員頭部在水平面上轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)中心。駕駛員頭部在水平面上轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)中心。n眼點(diǎn)（眼點(diǎn)（E點(diǎn)）點(diǎn)）表示駕駛員左右眼睛位置。表示駕駛員左右眼睛位置。P點(diǎn)確定后，兩個(gè)眼點(diǎn)點(diǎn)確定后，兩個(gè)眼點(diǎn)E位置就確

46、定了。眼點(diǎn)用以確定駕駛員的視野位置就確定了。眼點(diǎn)用以確定駕駛員的視野和視野障礙。和視野障礙。 車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)座椅水平座椅水平調(diào)節(jié)量調(diào)節(jié)量頭部中心點(diǎn)頭部中心點(diǎn)(P點(diǎn)點(diǎn))XY(左位制左位制)Y(右位制右位制)Z133 mmP107.3+7.320.5P226.2+20.620.620.5P3191.011.2+11.2+22.5P4191.0+11.211.2+22.5133 mm 211.25 143.75 133.50133 mm 198.76 143.75 133.500 mm (座椅固定座椅固定) 173.31 143.41 147.0799133 mm 246.04 166.7

47、9 151.00133 mm 232.40 166.79 151.000 mm (座椅固定座椅固定) 198.00 165.20 169.66車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)表中所列半軸長(zhǎng)適用于前排中座表中所列半軸長(zhǎng)適用于前排中座的乘員及其它排座的乘員。的乘員及其它排座的乘員。駕駛員和前排外側(cè)座的乘客，在駕駛員和前排外側(cè)座的乘客，在頭部位置線側(cè)向頭部位置線側(cè)向(Y向向)中心處將頭中心處將頭部位置線分成左右兩半，外側(cè)部部位置線分成左右兩半，外側(cè)部分的輪廓線向外延伸分的輪廓線向外延伸23mm，內(nèi)，內(nèi)側(cè)部分保持不動(dòng)。側(cè)部分保持不動(dòng)。對(duì)于前排可調(diào)節(jié)座椅，頭部位置對(duì)于前排可調(diào)節(jié)座椅，頭部位置線側(cè)視圖前端向下傾斜

48、線側(cè)視圖前端向下傾斜12，其，其它圖的軸線與汽車坐標(biāo)平行。它圖的軸線與汽車坐標(biāo)平行。對(duì)于固定座椅，所有頭部位置線對(duì)于固定座椅，所有頭部位置線的軸線都與汽車坐標(biāo)平行。的軸線都與汽車坐標(biāo)平行。車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)n頭部位置線在汽車內(nèi)的位置頭部位置線在汽車內(nèi)的位置A類車類車l頭部位置中心與眼橢圓的眼中頭部位置中心與眼橢圓的眼中點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)Xh 、 Yh 、 Zh 如如表所示。表所示。l頭部位置中心在汽車坐標(biāo)系中頭部位置中心在汽車坐標(biāo)系中的坐標(biāo)的坐標(biāo)X 、 Y 、 Z 如表所示。如表所示。座椅水平調(diào)節(jié)量座椅水平調(diào)節(jié)量XhYhZh133 mm90.6052.6133 mm89.5045.

49、90 mm (座椅固定座椅固定)85.4042.0座椅水平調(diào)節(jié)量座椅水平調(diào)節(jié)量頭部位置線中心的位置坐標(biāo)頭部位置線中心的位置坐標(biāo)0 mmX = L1 + 664 + 0.587(L6) 0.176(H30) 12.5t + Xh Y = W20 Z = H8 + 638 + H30 + Z h0 mm (固定座椅固定座椅)X = L31 + 640sin+ X hY = W20 Z = H70 + 640cos+ Zh式中：式中：是固定座椅的眼橢圓側(cè)視圖是固定座椅的眼橢圓側(cè)視圖z z軸上端向后傾斜角，軸上端向后傾斜角，=0.719(A40)=0.719(A40)9.69.6； L1L1是踏板基準(zhǔn)

50、點(diǎn)是踏板基準(zhǔn)點(diǎn)(PRP)(PRP)的的X X坐標(biāo)值；坐標(biāo)值； L6L6是方向盤中心至踏板基準(zhǔn)點(diǎn)的是方向盤中心至踏板基準(zhǔn)點(diǎn)的X X向距離；向距離； H30H30是座椅基準(zhǔn)點(diǎn)（是座椅基準(zhǔn)點(diǎn)（SgRPSgRP）至加速踏板踵點(diǎn)（）至加速踏板踵點(diǎn)（AHPAHP）的垂直（）的垂直（Z Z向）距離；向）距離； t t由變速器型式確定，有離合器踏板時(shí)取由變速器型式確定，有離合器踏板時(shí)取t=1t=1，沒有離合器踏板時(shí)取，沒有離合器踏板時(shí)取t=0t=0； W20W20是座椅基準(zhǔn)點(diǎn)（是座椅基準(zhǔn)點(diǎn)（SgRPsSgRPs）的）的X X坐標(biāo)值；坐標(biāo)值； H8H8是加速踏板踵點(diǎn)（是加速踏板踵點(diǎn)（AHPAHP）的）的Z Z坐

51、標(biāo)值；坐標(biāo)值； A40A40是座椅靠背角的設(shè)計(jì)值，單位為是座椅靠背角的設(shè)計(jì)值，單位為( () )。車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)B類車類車頭部位置線中心在汽車坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)用下述公式計(jì)算：頭部位置線中心在汽車坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)用下述公式計(jì)算：l乘員男乘員男/女比例為女比例為50/50時(shí)：時(shí)：X= X(ATRP) 82.76 + 12.68 (A40)Y=W20Z= Z(ATRP)+ 727.59 3.57(A40)l乘員男乘員男/女比例為女比例為75/25時(shí)：時(shí)： X= X(ATRP) 108.55 + 13.65(A40)Y=W20Z= Z(ATRP)+ 736.16 3.82(A40)l乘員

52、男乘員男/女比例為女比例為95/5時(shí)：時(shí)：X= X(ATRP) 91.94 + 12.23(A40)Y=W20Z= Z(ATRP)+ 744.02 4.17(A40)頭部位置線側(cè)視圖的頭部位置線側(cè)視圖的X軸前端向下傾斜軸前端向下傾斜11.6，其余軸與汽車坐標(biāo)，其余軸與汽車坐標(biāo)軸平行。軸平行。 式中，式中，X(ATRP) X(ATRP) 、Z(ATRP)Z(ATRP)為布置工具參考點(diǎn)的坐標(biāo)；為布置工具參考點(diǎn)的坐標(biāo)；A40A40為座椅靠背角，單位為為座椅靠背角，單位為( () )；其余參數(shù)的單位為；其余參數(shù)的單位為mmmm。車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)5.3載貨汽車駕駛員的胃部包絡(luò)線載貨汽車駕駛員的胃

53、部包絡(luò)線汽車駕駛員的胃部包絡(luò)線對(duì)決定方汽車駕駛員的胃部包絡(luò)線對(duì)決定方向盤與駕駛員座之間的空間尺寸及座向盤與駕駛員座之間的空間尺寸及座椅安全帶結(jié)構(gòu)方案有重要作用。椅安全帶結(jié)構(gòu)方案有重要作用。n胃部包絡(luò)線胃部包絡(luò)線 胃部特征點(diǎn)胃部特征點(diǎn)l駕駛員胃腹突出點(diǎn)駕駛員胃腹突出點(diǎn)(點(diǎn)點(diǎn)2)l駕駛員腰部前下方與安全帶貼合駕駛員腰部前下方與安全帶貼合處處(點(diǎn)點(diǎn) 3)這兩個(gè)胃部特征點(diǎn)的分布圖形都這兩個(gè)胃部特征點(diǎn)的分布圖形都是橢圓是橢圓(胃橢圓、腰帶橢圓胃橢圓、腰帶橢圓)。在胃腹部突出點(diǎn)橢圓上緣作一水平切在胃腹部突出點(diǎn)橢圓上緣作一水平切線，前端點(diǎn)作一垂直切線。這兩條切線，前端點(diǎn)作一垂直切線。這兩條切線相交的點(diǎn)稱為輔

54、助點(diǎn)線相交的點(diǎn)稱為輔助點(diǎn)(點(diǎn)點(diǎn)1)。通過點(diǎn)通過點(diǎn)1、點(diǎn)、點(diǎn)2、點(diǎn)、點(diǎn)3作胃部包絡(luò)線，作胃部包絡(luò)線，將兩個(gè)橢圓包絡(luò)在其中。將兩個(gè)橢圓包絡(luò)在其中。胃部包絡(luò)線被擬合為一圓弧，其半徑胃部包絡(luò)線被擬合為一圓弧，其半徑為為157.45mm。車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)n胃部包絡(luò)線在車身中的位置胃部包絡(luò)線在車身中的位置 胃部包絡(luò)線圓心相對(duì)于胃部包絡(luò)線圓心相對(duì)于布置工具參考點(diǎn)布置工具參考點(diǎn)的水平距離的水平距離x和垂直距離和垂直距離z ：l男女駕駛員比為男女駕駛員比為50/50時(shí)：時(shí)：x=(-752.657+1.0461(H30)-2(-752.657+1.0461(H30)-(-368.243+0.4462(H3

55、0)z=249.319-0.1127(H30)l男女駕駛員比為男女駕駛員比為75/25時(shí)：時(shí)： x=(-765.65+1.0149(H30)-2(-765.65+1.0149(H30)-(-391.943+0.4595(H30) z= 240.182-0.0891(H30)l男女駕駛員比為男女駕駛員比為90/10或或95/5時(shí)：時(shí)： x=(-788.548+1.0451(H30)-2(-788.548+1.0451(H30)-(-424.852+0.5087(H30) z= 235.894-0.0793(H30)式中式中, ,H30為為R點(diǎn)的高度，各值的單位均為點(diǎn)的高度，各值的單位均為mm。車

56、輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)5.4載貨汽車駕駛員的膝部包絡(luò)線載貨汽車駕駛員的膝部包絡(luò)線駕駛員膝部空間的形狀和尺寸直接影響到操作方便性和撞車時(shí)駕駕駛員膝部空間的形狀和尺寸直接影響到操作方便性和撞車時(shí)駕駛員身體的運(yùn)動(dòng)軌跡及傷害程度。膝部空間設(shè)計(jì)應(yīng)以駕駛員的膝部包駛員身體的運(yùn)動(dòng)軌跡及傷害程度。膝部空間設(shè)計(jì)應(yīng)以駕駛員的膝部包絡(luò)線為依據(jù)。絡(luò)線為依據(jù)。n膝部包絡(luò)線膝部包絡(luò)線 膝部特征點(diǎn)膝部特征點(diǎn)KlK點(diǎn)定義在脛關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)連線的垂直線上。該垂直線通過脛關(guān)點(diǎn)定義在脛關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)連線的垂直線上。該垂直線通過脛關(guān)節(jié)中心。節(jié)中心。K點(diǎn)至脛關(guān)節(jié)中心的距離為點(diǎn)至脛關(guān)節(jié)中心的距離為50.8mml左右膝特征點(diǎn)分別表示操作離合器

57、踏板和操作加速踏板的膝部特左右膝特征點(diǎn)分別表示操作離合器踏板和操作加速踏板的膝部特征點(diǎn)。征點(diǎn)。膝橢圓膝橢圓l兩膝特征點(diǎn)的分布圖形均為橢圓。兩膝特征點(diǎn)的分布圖形均為橢圓。膝部包絡(luò)線膝部包絡(luò)線l二維人體模型小腿繞踵點(diǎn)擺動(dòng)時(shí)，二維人體模型小腿繞踵點(diǎn)擺動(dòng)時(shí)，K點(diǎn)的點(diǎn)的軌跡（或各膝橢圓的包絡(luò)線）為膝部包絡(luò)線。軌跡（或各膝橢圓的包絡(luò)線）為膝部包絡(luò)線。l膝部包絡(luò)線為圓弧線。膝部包絡(luò)線半徑膝部包絡(luò)線為圓弧線。膝部包絡(luò)線半徑左左103.25mm，右，右113.25mm 。車輛 人 機(jī) 工 程 學(xué)n膝部包絡(luò)線在車身中的位置膝部包絡(luò)線在車身中的位置 踩離合器踏板的踩離合器踏板的(左左)膝部包絡(luò)線圓心與膝部包絡(luò)線圓心

58、與R點(diǎn)的水平距離點(diǎn)的水平距離x和垂直距離和垂直距離z ：l男女駕駛員比為男女駕駛員比為50/50時(shí)時(shí)：x=12049.4057(CHX)(-15.7837-0.0222(CX)+(CZ)(0.0483-(6.510-9)(H30)(CX)+(H30)(-6.7718-0.0105(CX)+0.0201(CZ)+(CX)(17.9401-0.0001(CX)+0.0030(CZ)+(CZ)(-37.9352+0.0010(CZ)z=-2210.6823+(CHX)(3.3278+0.0370(CX)+(CZ)(-0.0403+(2.7X10-9)(H30)(CX) +(H30)(0.4561+0

59、.0155(CX)-O.0167(CZ)+(CX)(-28.7615-0.0009(CX)-.0003(CZ) +(CZ)(32.7120-0.0007(CZ)l男女駕駛員比為男女駕駛員比為75/25時(shí)：時(shí)：x=4229.4784+(CHX)(-5.8753+0.0789(CX+(CZ)(-0.0473-(3.910-9)(H30)(CX)+(H30)(-2.3832+O.0351(CX)-0.0232(CZ)+(CX)(-64.3385-0.0002(CX)+0.0024(CZ)+(CZ)(39.678+0.0007(CZ)z=12254.3381+(CHX)(-14.3121-0.0450

60、(CX)+(CZ)(O.0692十十(6.610-9)(H30)(CX)+(H30)(-7.6863-O.0219(CX)+0.0326(CZ)+(CX)(37.9286-0.0009(CX)-0.0016(CZ)+(CZ)(-56.1338-0.0006(CZ) l男女駕駛員比為男女駕駛員比為90/10至至95/5時(shí)時(shí):x=14601.7633+(CHX)(-17.7652+0.0081(CX)+(CZ)(0.0506-(8.610-9)(H30)(CX)+(H30)(-8.7461+0.0034(CX)+0.0243(CZ)+(CX)(-6.6220+(5.710-6)(CX)+O.003