汽车驾驶室人机学分析

安全人机工程学课程设计

设计人员：安全08-3班

丁兴超（0805020301）

丁怀对（0805020302）

于志金（0805020303）

马岚（0805020304）

牛訦琛（0805020305）

王才丰（0805020306）

汽车驾驶室人机学分析

摘要：

人机工程学是近几十年才发展起来的一门新兴边缘科学。它主要研究工程技术设计如何与人体尺寸、生理和心理特性相适应的问题，其目的在于获得最高效率及作业时的安全和舒适。机车驾驶室是机车乘务员的作业场所，在机车驾驶室的设计中，应用人机工程学，其目的就是使所设计的机车驾驶室不仅能满足机车乘务员的作业要求，而且能使机车乘务员操作方便、舒适、安全，减少体力疲劳和精神负担。笔者主要从人-机关系和人- 环境关系两个方面来分析机车驾驶室的设计，使其更适宜于人的操作，有效地发挥机车乘务员和设备的作用，从而使人- 机-环境系统总体性能达到最优。随着轿车在人们生活中的普及、高速公路的发展，汽车速度的提高，驾驶室设计如何适应人体机构的要求，确保人-机系统的高效和安全、乘坐的舒适等已经成为目前汽车车身设计中的一个突出问题

本文以人机工程学理论为基础，通过对人体特性的研究，详细阐述了国内确定座椅设计的理论依据，通过一系列运算公式和方法得到H点水平行程调整和靠背角调整时的人体机构运动规律，并对靠背曲线进行了优化，为轿车驾驶座椅的设计提供了科学依据；提出能降低识别疲劳和减少误读率、合

理优化仪表显示装置形式；对轿车手操纵装置和脚操纵装置进行人机分析，得出了方向盘、脚踏板等的合理设计形式；提出部分优化轿车内驾驶环境设计的建议，为驾驶室环境安全性、舒适性和宜人性的设计提供了参考。总结以往的设计经验，从人.机关系和人-环境关系两个方面对轿车驾驶室进行设计分析，人不再是被动地去适应汽车，而是与汽车共同完成一个目标，使其更适宜于人的操作。充分考虑人的因素，确保轿车更舒适、更安全，最大限度适应最终用户，从而使轿车驾驶室的人-机-环境系统总体性能达到最优.

关键词：：驾驶室人机工程学环境设计

人机学发展

人体工程学起源于欧美，原先是在工业社会中，开始大量生产和使用机械设施的情况下，探求人与机械之间的协调关系，作为独立学科有40多年的历史。第二次世界大战中的军事科学技术，歼始运用人体工程学的原理和方法，在斑兜、飞机的内舱设计中，如何使人在舱内有效地操作和战斗，并尽可能使人长时闻地在小空间内减少疲劳，即处理好人一机一环境的协调关系。及黧第二次世界大战后，各国把人体工程学的实践和研究成果，迅速肖效她运用到空闻技术、工业生产、建筑及室内设计中去，

1960年麓建了嚣嚣久俸王耧学貉会。入援工稳技零是2l藿纪镕惑领域篱要簿决豹耋大课题。溺外在应用人枫工穰学原理进行轿车驾驶室及酣俘的设计方嚣已进行了长麓卓有成效的工作，但主要研究成果多集中在提离驾驶舒适性方面，如：应用人体H点模型确定率身内部座椅的位鬣、高度及相关尺寸；根据驾驶员眼椭劂范围确定风窗玻璃刮扫面积和部位；根据驾驶员的手伸及界面确定操作按钮、仪袭板的布置等。献20毽纪50年代并戆，荚、欧、基先爱露l定7 FMVSS、ECE葶鞋傺安基准法等各耱安全法规，美国还子1971年提出实验安全肇(ESV)计划，遥道大量撞车试验改善车身构造、提高汽车安全性。他们通过到安在被撞试验车上安装“假人”来改进与提高车身保护乘员的能力，使率身结构的布置、强度和刚度分布与乘员或行人被撞部位的身体结构特点相适应，达到攀半功倍之效。遴入20世纪90年代以来，美国、日本籁

欧溅各大汽车公司按照“以人兔本”黢设诗理念，毙瑷往更重稷瘦掰久税工程学熬磅究戏莱，萁琢理不仪瘸予提高汽车熬搽

作方便性和乘坐舒适性，而鼠雁越来越多地被引入安全性车身结构设计中。中国在应用人机工程学设计轿车车身结构方面与国外发然国家差距很大。我国973、S-863、十五计划及未来的十一赢计划均将人机交置列为主要内容。中国人机工程学研究是从本世纪三十年代开始斡，绲琢统和深入的歼鼹煲f』在改革开放以嚣。1980冬4秀，聱家耘准鼹簸立了全壅人类工教学标准纯技术委瑟会。1984年，鬻防科工委成立了国家军用入一机一环境系统工耩标准化技术委员会。这两个技术委员会的建立，有力地推动了我翻人机工程学研究的发展。1989年又成立了中国人类工效学学会，褥在1995年9月创刊了学会会刊《人类工效学》季刊。如北京航空航天大学设立了人帆环境专业的教学和科研；北京医科大学公共卫生学院也开展了包括坐姿传监导致懿飘凌鸯髓劳损、耪尘污染致癌等职篷瘸学瓣磷究，霜露龟裁涉及到作耍姿势，作盟环境评价等方面的入枫工程学的磺究。入枫工程学在中国的避惩和发达国家福眈有相当大的距离。随着我国科技和经济的发展，人们对工作条件、生活品质的要求也逐步提高，对产品的人机工程特性也会日益重视。目前市场上很多的产品，也是充分考虑了人性化的需求。目前，人机工程学在我国不仅有待研究和提黼，更需宣传和普及。尤其在应爱人极工程学设计赣车车身结构帮驾驶室方蘧与雪努发这国家差距缀大。

1.1研究意义

驾驶室设计是轿车设计中非常重要的部分，设计是否合理直接影响到驾驶员的安全、效率、舒适和健康。传统的设计方法主要是以经验设计为主，而人机工程学理论和计算机技术的发展，为依据人机工程学理论和利用计算机手段进行驾驶室设计提供了条件，使设计方法程序化，从而缩短了设计周期；更重要的是可依据我国人体尺寸进行设计，使设计的结果更加合理。

随着现代社会的发展，汽车已不再只是一种简单的代步工具。人们对汽车的性能(诸如：动力性、经济性、舒适性以及安全性等)要求越来越高。其中，舒适性和安全性更是近年来的热点，而这两项性能与人体结构有很大的关系。所以，国内外都越来越注重用人机工程学的原则来设计汽车。本文将阐述人机工程学在汽车驾驶室设计中的作用。

人机工程学是研究“人一机一环境”系统中人、机、环境三大要素之间的关系，对人的知觉显示、操作控制、人机系统的设计及其布置、作业系统的组合等进行有效的研究，目的在于获得最高效率及作业时感到安全和舒适，为解决系统中人的效能、健康问题提供理论与方法的科学。应用于车驾驶室中则是研究人．汽车．驾驶环境三个要素的关系。人一机一环境系统设计的目的就是创造最优的人机关系、最佳的整体系统工作效益、最舒适的工作环境。在系统设计时，由于人和机各自的特点不同，都有各自的能力和限制，因此，应考虑充分

发挥各自的特长，合理分配人与汽车的功能，使其取长补短、相互协调、有机结合，以保证系统的整体功能最优。

在人一汽车一环境系统中，人与汽车系统是主体。人与汽车相互作用的过程，就是利用人机界面上的显示器和控制器，实现人与机的信息交换过程。在开发研制任何产品时，都存在人机界面设计的问题。而且随着信息技术的高度发展，操作者面对的是快速传递和高度复杂的信息，要求操作时精度高而且快速准确。同时，由于计算机技术的日益更新，人机界面开始由硬件人机界面向软件人机界面转移，这是人与机都进入了一个新的阶段。研究人机界面的组成并使其优化匹配，产品就会在质量、造型、外观、功能及产品可用性等方面得到改善和提高，同时也会增加产品的技术含量和附加值。

论文研究的内容

本文利用人机工程学的基本原理和理论，对轿车驾驶室设计进行了全面分析。主要研究人．汽车一环境系统中的三要素之间的相互作用和相互关系。该论文的主要内容包

括：

1．人体特性的研究，包括人体形态特征参数、感知特性、反映特点以及在工作和生活中的心理特性、人体模板等。

2．座椅的设计。在轿车驾驶中，驾驶员采用坐姿工作，人与汽车的重要接1：3就是座椅。座椅的设计与布置直接影响到驾驶员与其他乘务员的乘坐舒适性和室内其它相关设施的布置。合理安置座椅，改善人与座椅之间的关系，对于给驾驶员创造一个舒适安全的工作环境起至关重要的作用。

3．运用人机工程学基本理论对操纵装置和显示装置进行设计分析。

4．视野的设计。汽车行驶时，驾驶员更需要获取路况和前后左右的行车情况，所以，如何保证驾驶员的视野是至关重要的。

5．从照明、色彩、空气环境等方面对轿车驾驶室的环境进行理论分析。

本论文研究的目的：通过对人体测量数据、人的视觉特性及人体的生物力学特性的研究，吸收国外的先进成果，合理地迸行轿车座椅、操纵装簧、显示装置和驾驶视野等的设计，缩小与国外在这一领域的差距；减少驾驶员操作的疲劳性，提高汽车的主动安全性，使得驾驶员操作方便、舒适、安全，推进我国汽车支柱产业的生产发展。

人体特性的研究

人的生理、心理特性和能力限度，是人一机一环境系统最优化的基础。对于人体特性的研究有：人体形态特征参数、感知特性、反映特点以及在工作和生活中的心理特性等。研究的目的是解决轿车驾驶室的设计如何与人的生理、心理特征相适应，从而为驾驶者创造高效、安全、健康、舒适的驾驶条件。

人体形态特征参数

由于个体的差异，对一定量的样本进行人体测量所得测量值是离散的随机变量，为了便于应用，通常用统计分析方法得出特征参数，如均值，方差，百分位数等。在人机系统设计中，多用人体测量百分位数。百分位数是一种位置指标，以符号P。表示，一个百分位数将全部测量值分为两部分，K％的测量值等于或小于此百分位数，(100一K)％的测量值大于百分位数。最常用的是P5、P。、P9。3个百分位数，其中P。代表“小”身材的人群，‰代表“中”身材的人群，P蝣代表“大”身材的人群。国标GBl0000—88《中国成年人人体尺寸》提供了我国成年人人体尺寸的基础数据，为我国人机系统设计提供了依据。GB 10000—88是1989年7月开始实施的我国成年人人体尺寸国家标准。该标准根据人机工程学要求提供了我国成年人人体尺寸的基础数据，它适用于工业产品设计、建筑设计、军事工业以及工业的技术改造、设备更新及劳动安全保护。该标准共提供了七类共47项人体尺寸基础数据，标准中所列出的数据是代表从事工业生产的法定中国成年人(男18～60岁，女18～55岁)人体尺寸，并按男、女性别分开列表。为了应用方便，各类数据中的各项人体尺寸数值均列出其相应的百分位数。根据人体身高尺寸的分布将人群分为大身材、中等身材、小身材三个身高等级。所以数据分组中只列出最常用的P5、P50、P95三个百分位数。

人体主要尺寸

4

国标GB 10000．88给出身高、体重、上臂长、前臂长、大腿长、小腿长共六项

寸及部位见图

坐姿人体尺寸

人体水平尺寸

标准中提供的人体水平尺寸是指：胸宽、胸厚、肩宽、最大肩宽、臀宽、坐姿臀

宽、坐姿两肘间宽、胸围、腰围、臀围共十项，其部位如图2．3所示，我国成年人人

体水平尺寸见表

人的视觉晌应特性

在人机系统中，机器通过界面将信息传递给人的感觉器官(如眼睛、耳朵等)，感觉器官接受的信息经传人神经传给大脑皮层并进行信息处理，神经中枢发出指令并经传出神经下达给运动器官(如手、脚等)作出运动响应，从而实现对机器操纵装置的操作，改变机器的运行状态。在人一车系统中，起主导作用的是驾驶员视觉器官的视觉特性。在汽车主动安全系统设计中应用的主要视觉特性如下。1．视角：由瞳孔中心到被观察对象两端所张开的角度。在一般照明条件下，正常人的眼睛能辨别5m远处两点间的最小距离，其相应的视角为l。。被定义为最小视角。人眼辨别物体细部的能力随着照度及物体与背景亮度的对比度的增大而增大。

2．视力：人眼对物体细部识别能力的生理尺度，被定义为临界视角的倒数。规定当临界视角为r时，视力等于1．O，为正常视力。

3．视野：指人的眼睛观看正前方所能看得见的空间范围，常以角度表示，按状态可分为静视野，注视野和动视野。正常人双眼静视野范围：在垂直方向约为125。(视水平线上方55。，下方700)；在水平方向约为120。(两眼内侧视野重合约60。，外侧各300)。为了减轻人眼的疲劳，人一机系统设计中常以人眼的静视野为依据。4．视距：指眼睛到被观察对象的距离。一般应根据被观察对象的大小和形状，在380～760mm之间选择最佳视距。

5．视觉的运动规律：眼睛水平运动比垂直运动快，通常先看到沿眼睛水平运动方向放置的物体，后看到沿眼睛垂直运动方向放置的物体；人眼沿垂直方向运动

比沿水平方向更易疲劳；人眼视线移动习惯于从左到右、从上到下和顺时针方向运动；人眼对水平方向尺寸和比例的估计比垂直方向准确。

人体的生物力学特性

1．操作力：指在一定综合条件下肌肉的出力能力和限度，其大小不仅取决于人体肌肉生理特性，还取决于人的操作姿势、施力部位、施力方向、施力方式及其持续时间等因素。在人一机系统设计中常用的操作力有手臂操纵力、足蹬力和手握力。

2．人体动作的灵活性和准确性：人体动作的灵活性是指操作时动作的速度和频率。人体动作的准确性是指对动作方向、动作量、动作速度和动作力量4个要素的量值大小及其相互之间配合程度的评价。人体不同部位或不同方向的灵活性和准确性是不同的，水平面运动比垂直面快：从上往下的运动比从下往上的快；前后运动比左右运动快；顺时针操作比逆时针快；一般人右手操作比左手快：向身体方向的运动比离开身体方向快：右侧动作定位比左侧准确：下部动作定位比上部准确；双手直接在身前的操作定位准确性最高。

人体模板应用

以人体参数为基础建立的人体模型是研究、设计、评价、试验人机系统的重要辅助工具，应用时必须根据设计对象的结构特点和设计参数来选用适当百分位的人体模型。进行轿车驾驶室设计时，系统许多参数是由人体参数和人操作或舒适坐姿要求确定的。由于相关尺寸复杂，“人”与“机”的相互位置要求严格，设计中需选用百分位人体模型，如汽车H点二(三)维人体模型(模板)、数学仿真模型等。坐姿人体模板适用坐姿条件下确定座椅、工作面、支承面、调节部件配置等人机工程学分析和设计。GB／T 14779．93标准规定了不同身高等级的成年人坐姿模板的功能设计基本条件、功能尺寸、关节功能活动角度、设计图和使用条件。下图是人体模板的侧视图和展开示意图。GBfr 12985规定，男子身高等级采用数据增加25mm鞋跟尺寸，女子身高等级采用数据增加20mm鞋跟尺寸。

按人机工程学的要求，在设计机械、作业空间、家俱、交通运输设备，特别是设计各种运行机械时，对车身型式的选择、驾驶室空问的确定、显示与操纵机构的布置、驾驶座以及乘客臆椅尺寸等方筒的设计参数，都是以人体尺寸作为标准。

汽车座椅设计分析

驾驶员驾驶姿势直接影响着驾驶员的舒适和健康，关系着是否能够安全、高效、准确地驾驶。同时它还决定着舒适程度，以及长期驾驶是否对驾驶员造成生理和心理上的有害的影响。在轿车驾驶中，驾驶员采用坐姿工作，人与汽车的重要接口就是座椅。座椅的设计与布置直接影响到驾驶员的乘坐舒适性和室内其它相关设施的布置。合理安置座椅，改善人与座椅之间的关系，对于给驾驶员创造一个舒适安全的工作环境起至关重要的作用。

座椅的人机工程分析

坐姿的生理形态座椅为了吸收振动，则使用各种缓冲材料来制造，而另一方面，人体乘坐时就会产生一定的弹性变形，将人体乘坐后达到最终安定的姿势，成为人体乘坐的安定姿态。人体乘坐是否舒适，与安定姿态能否符合人体的正常生理腰曲弧线有关，而座椅的表面形状和支撑特性直接决定了人体乘坐的安定姿态。在坐姿状态下，支持人体的主要结构是脊柱、骨盆、腿和脚等最舒适的坐姿是臀部稍离靠背向前移，使上体略向上后倾斜，保持上体与大腿间角在95。～120。，同时，小腿向前伸，大腿与小腿、小腿与脚掌之间也应达到一定角度，如图所示，否则会造成腰部酸痛、疲劳等不舒适的感觉。

根据人体工程学研究的结果，人体呈正常的腰曲弧线时，各椎骨之间的间距正常，椎I．自J盘上的压力轻微而均匀，椎问盘几乎无推力作用于韧带，人体腰部无不舒适的感觉，即为人体在松弛状态下侧卧时的脊椎所呈的自然曲线。若脊椎前弯，则椎骨之问的距离改变，两椎骨前端间距缩短，后端增大。椎间盘在间距缩短的前端受到推挤和摩擦，迫使它向韧带作用一推力，使正在被拉伸的韧带受到椎间盘的推力作用产生脊椎疲劳，而感到不舒适。图3．2所示为人体脊椎构造及正常腰曲弧线的形状。显然，舒适的座椅对人体的支撑应保证人体在安定姿态下处于

正常的腰曲弧线。

一般舒适座椅的设计，其靠背要能合理地支撑人体的肩部和腰部，是达到舒适支撑面的必要结构措施。所谓肩靠能减轻人体的颈曲变形，设置在5、6胸椎之间；腰靠则保证使人体的腰曲弧线呈正常形状，支撑在第2、3腰椎上，支撑量15mm～25mm，这就是舒适座椅设计的两点支撑原则。此外，头枕用来支撑人体头部也是非常重要的。

人体坐姿的体压分布

当人体处于乘坐安定姿态时，人体的质量在靠背和坐垫上的压力分布叫坐姿的体压分布。根据人机工程学的研究，最舒适的坐姿分布应保证：人体的大部分质量应以较大的支承面积、较小的单位压力合理地分布到坐垫和靠背上；压力分布应从小到大平滑地过渡，避免突然变化。图3．3所示为人体的靠背和坐垫上最适宜的体压分布12“。由图可见，人体质量作用在座椅上的压力并非均布，由前面分析可知，舒适的坐姿是肩部和臀部同时支撑身体质量，因而应根据各部位在产生不舒适感觉之前所能承受压力的大小予以合理的分布。坐挚上的体压分布应使坐骨部分承受的压力最高，由坐骨周围扩展到臀部外围，压力逐渐降低，直到与坐挚前缘接触的大腿下平面趋于最低值．靠背上的体压分布则应以肩胛骨和腰椎骨两个部位的压力最高。这就是靠背设计中所强调的“两点支承”。

确定驾驶姿势时，人体肢体的活动范围是需要考虑的另一个重要因素。肢体活动范围主要受骨骼和韧带的限制，是影响人运动能力的另一个因素，种族、性别、年龄、行为习惯的不同也会对肢体活动范围产生影响。图3．1所示为驾驶员坐姿的轻松舒适活动范围。在这种坐姿下驾驶汽车，驾驶员的腰曲弧线受拉伸最小，腰背部的肌肉处于松弛状态，大腿血管不受压迫，颈曲变化也小，从而被认为是理想的舒适驾驶姿势。“舒适性”是驾驶室设计的一个重要要求，因此图3．1所示的驾驶员坐姿的轻松活动范围成为进行驾驶室设计的一个重要依据。但是，在使用过程中应当注意：座椅位置的经验计算公式，是驾驶员从总体考虑选择的位置，正好满足人机工程学的要求，而舒适角度仅仅从人体的特性出发，所以在两者发生矛盾时，应当在对舒适角度影响不大的情况下，尽量满足经验公式和其他方面的要求。

温湿度

研究表明，驾驶员在驾驶状态下的舒适温度为18℃～23"C，舒适湿度为40％～60％，代谢量为1．0～2．Omet。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。另外，根据驾驶室的微气候环境，调整座椅表面的温湿度特性，可以适当调节人体代谢，达到减轻疲劳的目的。如提高座椅材料的呼吸能力，增加材料的透气性，在不同的季节条件、温湿环境下使用不同的座椅面料，以及在中高档汽车中采用主动通风式座椅，消除驾驶员在座垫表面和背部表面所产生的热量，使人体与座椅接触区保持适宜的温湿度等措施均能改善座椅表面的温湿度特性，减轻驾驶疲劳。

座椅与工作空间

驾驶作业空间可分为操作空间和，11,理空问两部分。操作空间是指驾驶人员进

行正常作业所必须的物理空间。其空间应适应人体尺寸、作业特点以及作业姿势，图3．4～图3．6分别为驾驶员坐姿条件下上肢垂直面作业域、上肢水平面作业域以及下肢垂直面作业域(踏板操作)。心理空间是指围绕驾驶人员并按其心理尺寸所要求的空间。一般来说，人的心理空间要求大于操作空间要求。当心理空间要求受到限制时，会产生不愉快的消极反映或回避反映，加速心理疲劳的形成。因此在作业空间设计时，不能不考虑人的心理空间

要求。

由于汽车驾驶的特点，在驾驶座椅设计时还应考虑座椅与空间的协调问题，驾驶空间以坐姿活动空间为依据。图3．7列出了驾驶作业空间设计的主要指标。

人机工程学驾驶室座椅设计

人机工程学的车内座椅设计 题目：基于人机工程学的车内座椅设计班级：09铁道车辆2班 姓名：屈难平 学号: 20097831

基于人机工程学的驾驶室座椅设计 摘要 以人机工程学的理论为基础,介绍了座椅设计中座高、座宽、座深、座面倾角、靠背高度靠背倾角等座椅静态参数的选取原则,以某轻卡座椅为例,用Pro/E 建立座椅的模型,导入Man-neQuinPRO10。2中进行人机分析,并结合实例对座椅的各静态参数进行选取。 关键词:人机工程学;轻卡座椅;舒适坐姿;建模分析 人机工程学是一门边缘学科,主要研究工程技术如何与人体尺寸、生理及心理特征相适应。在 轻卡驾驶室座椅的设计中,主要研究如何使座椅符合人体尺寸的需求,给驾驶员带来舒适感,降低驾驶疲劳度,提高驾驶的安全性,同时也能大大防止驾驶员由于不正确的驾驶姿势而导致的脊椎变形,以及由此引发腰痛、腰肌劳损等职业病。1.舒适坐姿的生理特征 图1所示为人体在各种不同姿势下腰椎的弯曲形状。曲线B表示人体松弛侧卧时,脊柱呈自然弯曲状态;曲线C是最接近人体脊柱自然弯曲状态的坐姿;曲线F是当人体的躯干与大腿的夹角呈90°时的情形,此时脊柱严重变形,椎间盘上的压力不能正常分布。因此,欲使坐姿能形成接近正常的脊柱自然弯曲形态,躯干与大腿之间必须有大约135°的夹角,并且座椅的设计应使坐者的腰部有适当的支撑,以使腰曲呈弧形自然弯曲状态,腰背肌肉处于放松状态人坐着时,大腿和上身的质量必须由座椅来支承。人体结构在骨盆下面有2块圆骨,称为坐骨结节,如图2所示。这2块小面积能够支持大部分上身的质量。覆盖在它们外面的皮肤能获得丰富的动脉血液供应,就像脚底一样。而在臀部的边缘部分,血液循环则大不一

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 摘要: 驾驶员坐姿舒适性仿真通常可以量化为驾驶姿势不舒适度模型。驾驶姿势不舒适度预测模型是根据驾驶姿势的影响因素,评价驾驶姿势不舒适度的数学模型。本文对重型商用车坐姿舒适性仿真研究主要做了以下几方面工作:首先,研究了在汽车领域计算机辅助人机工程技术的发展背景及国外研究现状,并对当今比较流行的舒适度建模方法进行了深入的总结。针对这些方法的不足,提出了基于关节载荷的驾驶姿势不舒适度建模方法。其次,进行了适宜驾驶姿势规律的实验研究。通过设计下肢、躯干、上肢实验,获取了建立姿势不舒适度模型所需要的关节载荷和关节坐标数据。最后,建立了以维持身体姿势的关节力及扭矩为目标函数,以人体姿势变量和汽车设计变量为预测因子的人体不舒适度预测模型,并将模型应用于实际项目的方案分析中。 关键词：驾驶员驾驶姿势人机工程技术人体舒适度 1 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。 2 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。 融人机工程学原理于汽车座椅设计已达到更大舒适度： 2.1 研究现状及主要容 现代科学技术的突飞猛进，以及人们工作和生活空间的不段变化，就要求汽车座椅的生产企业在座椅的设计、生产方式等方面进行改革，同时也要考虑降低成本，提高汽车座椅的经济性。因此市场不断细分，多种不同类型和不同设计的汽车座椅不断进入市场。 人们对汽车座椅外观样式、材料品质的追求，使汽车座椅的设计样式丰富多姿，各有特色。从而也使汽车座椅在设计上取得了瞩目的成绩。可以说汽车座椅

人机工程学的基本内容和原理样本

人机工程学的基本内容和原理 1 人机工程学( Ergonomics) 人机工程学是一门新兴的边缘科学。它起源于欧洲, 形成和发展于美国。人机工程学在欧洲称为Ergonomics, 这名称最早是由波兰学者雅斯特莱鲍夫斯基提出来的, 它是由两个希腊词根组成的。”ergo”的意思是”出力、工作”, ”nomics”表示”规律、法则”的意思, 因此, Ergonomics的含义也就是”人出力的规律”或”人工作的规律”, 也就是说, 这门学科是研究人在生产或操作过程中合理地、适度地劳动和用力的规律问题。人机工程学在美国称为”Human Engineering”( 人类工程学) 或”Human Factor Engineering”( 人类因素工程学) 。日本称为”人间工学”, 或采用欧洲的名称, 音译为”Ergonomics”, 俄文音译 名”Эргнотика”在中国, 所用名称也各不相, , 有”人类工程学”、”人体工程学”、”工效学”、”机器设备利用学”和”人机工程学”等。为便于学科发展, 统一名称很有必要, 现在大部分人称其为”人机工程学”, 简称”人机学”。”人机工程学”的确切定义是, 把人—机—环境系统作为研究的基本对象, 运用生理学、心理学和其它有关学科知识, 根据人和机器的条件和特点, 合理分配人和机器承担的操作职能, 并使之相互适应, 从而为人创造出舒适和安全的工作环境, 使工效达到最优的一门综合性学科。 2 人—机系统( Man-Machine systems) ”人—机系统”, 就是人和一些机器、装置、工具、用具等为完成某项工作或生产任务所组成的系统。更确切地说, 这种系统还应包括环境条件在内。因此, 人—机系统实际上是指人—机—环境组成的一个不可分割的整体。人—机系统的范围是很广阔的, 有简单的, 也有复杂的, 如人用铅笔书写, 就是一个简单的人—机系统; 又如船员驾驶轮船, 飞行员驾驶飞机, 司机开动汽车, 就是一些较复杂的人—机系统。在人—机系统中, 包括人、机器和环境三个组成部分, 而每个组成部分可称为一个分系统或子系统。机器分系统具有控制器和显示器( 显示器的种类

现代汽车驾驶室的人机工程设计

现代汽车驾驶室的人机工程设计 ——思承玉兰心 前言： 现代汽车不仅在外观上较过去几十年发生巨大变化，在驾驶室的设计方面，也从原来的实用、操作简便，过渡到现在越来越注重的人机交互体验。以前的少数拥有专门驾驶技能的专职司机已经转变为现在的千千万万的普通驾驶者。他们作为汽车使用者和拥有者，对现代汽车的驾驶感受越来越看重。不仅注重舒适性、操作简便、安全性等，在色彩、外形等视觉效果方面也有较高的追求。现代汽车的驾驶室作为人机信息交互的重要平台，其设计要紧紧围绕“宜人”的设计理念。运用人机工程学理论，科学的设计驾驶室的各工作区域，以更好的达到人与汽车的融合，使驾驶员得心应手、安全驾驶，这也是现代汽车驾驶室，应用人机工程设计的存在之必要。 一、驾驶室内显示仪表的设计 一般现代汽车驾驶室内有两个显示仪表，一是仪表盘，二是多媒体中控屏（有些豪华汽车上会有两个或多个）。还有些豪华车中控部位有时钟，这些都属于显示仪表。但这里，我们主要涉及仪表盘的人机工程设计。 驾驶室内的显示仪表是驾驶员获取汽车工作信息的主要窗口，它合理优良的设计能使人和汽车系统更加稳定而高效地工作，使人与汽车之间的信息传递更加充分。因此，在设计和选用显示仪表时，必须考虑人的视觉特征、生理和心理特征，确保驾驶员观察迅速、准确而不易疲劳，能更好的防止误视读和误操作。

1. 仪表盘位置 1) 视角：一般人的最佳眼睛转动区为左15°右15°、上25°下25°，即驾驶员的 视野在这个范围内观察重要行车仪表数据时，看到的影像最清楚。因此，在设计时应把仪表盘大致布置在此范围内。 人的水平视野和垂直视野 2) 视距：一般人的操作视距范围在38～76cm 之间。即驾驶员在操作系统中正常的观 察距离在此范围内，所以，在设计时应把仪 表盘大致布置在此范围内。 2. 仪表形式 仪表的形式因其用途不同而异。仪表盘作为重要 信息的显示系统，它不仅显示重要的行车参数如车速、 转速、行驶里程、油量，还有车辆安全数据信息如机 油压力、冷却水温度、和胎压监测以及一些警示提醒。 读数仪表分为两种，一是指针活动式圆形仪表，二是 数字式仪表。指针活动式仪表的读数效率与准确度虽 不如数字式仪表高，但这类仪表可以显示被测参数的 变化趋势，因此在现代汽车中仍被广泛运用。此处我 们仍选择指针活动式仪表。由仪表形式和误读率的关 系图，选择表盘形式为半圆形。 3. 表盘尺寸 表盘尺寸与刻度标记的数量和距离有关， 加。根据下图圆形仪表的最佳直径与目视距离关系图，这里选择12cm 左右的直径。 仪表形式和误读率的关系

人机工程学在轿车车身安全性设计中的应用

人机工程学在轿车车身安全性设计中的应用 摘要:从车身的主动与被动安全两个方面,分别概述了人机工程学在轿车车身结 构、车灯、方向盘、座椅、视野和制动稳定性等方面的应用现状,总结了提高汽车 正面、侧面、后面碰撞保护能力以及车顶耐撞强度的一些方法,介绍了世界各大著 名汽车公司的最新相关产品。最后,预测了应用人机工程学原理设计安全车身结构 的发展趋势。 关键词:人机工程学;安全性;轿车车身结构;附件 The man-machine engineering in the application of the safety design of car body Pick to: from the body of both active and passive safety, respectively, summarizes the ergonomics in the direction of car body structure, lights, disc, seat, vision, and the present situation of the application of braking stability, etc, are summarized to improve automobile front, side and back collision protection in some way and the intensity of the roof bruise, introduces the world famous automobile company's latest products. Finally, forecasts the application principle of man machine engineering design security the development trend of car body structure. Keywords: ergonomics; Security; The car body structure; The attachment

人机工程基本原理人机工程学

人机工程基本原理人机工程 学 人机工程基本原理 人—机系统 （Man-Machine systems） “人—机系统”，就是人和一些机器、装置、工具、用具等为完成某项工作或生产任务所组成的系统。更确切地说，这种系统还应包括环境条件在内。所以，人—机系统实际上是指人—机—环境组成的一个不可分割的整体。人—机系统的范围是很广阔的，有简单的，也有复杂的，如人用铅笔书写，就是一个简单的人—机系统；又如船员驾驶轮船，飞行员驾驶飞机，司机开动汽车，就是一些较复杂的人—机系统。在人—机系统中，包括人、机器和环境三个组成部分，而每个组成部分可称为一个分系统或子系统。机器分系统具有控制器和显示器（显示器的种类很多，有视觉的、听觉的，触觉的等）。人，这一分系统在看到（或听到，触到）显示器的显示时，就要决定如何去控制，如何去操作。如果有必要调节时，即可通过人体的动作去进行操纵。整个人—机系统是在各种不同的环境里工作。而环境条件又不同程度地影响着各个分系统的工作。可见，在人—机系统中，人同机器、环境的关系总是相互作用，相互配合和相互制约的，但人始终起着主导

作用。因此，为了能充分地发挥人和机器的作用，使整个人—机 系统可靠、安全、高效，以及操作方便和舒适，设计人—机系统 时就得充分考虑人和机器的特征与功能，使之相互协调配合，构 成有机整体，达到生产和工作的最佳效果。 人—机系统设计 （Man-Machine systems design） 人们要完成某项工作或生产任务，就需要一定的机器或装置，但是有些机器或装置适合人的生理机能和心理特征，人们工作起 来就感到舒适和省力，效率高而且安全。而有些则不是这样。所以，在设计机器或装置时，要尽可能考虑人体的机能和人的心理 特征，力求在人操纵机器时所接触的部位尽量符合人体的各种因素。须使人体骨架结构能够适应它，肌肉组织能够操纵它，精神 系统能够控制它。同时，还须在使用这些机器或装置时，保证人 体安全。如果这些目标达不到，那么，人们所有期望的结果—事 故就很可能发生。人机工程学的这一基本思想是设计机器或作业 空间时必须考虑的。一般来说，人—机系统的设计可分六个阶段，即（1）调查研究；（2）编制设计任务书；（3）编制实施方案；（4）技术设计和施工图设计；（5）模型的制作；（6）人—机系 统的制作与鉴定。这些设计过程虽有先后次序之分，但各阶段之 间却有着密切的联系，也可相互穿插进行。 确定式反应 当有了某些刺激或信号时，人们常常就按照自己的经验和习

驾驶室人机分析与报告

驾驶室人机分析与报告 机车驾驶室是机车乘务员的作业场所，在机车驾驶室的设计中，应用人机工程学，其目的是使所设计的机车驾驶室不仅能满足机车乘务员的作业要求，而且能使机车乘务员操作方便、舒适、安全，减少体力疲劳和精神负担。 1、从人机关系方面考虑机车驾驶室的设计 （1）操纵台面板的设计 机车操纵台是列车运行的人机界面，是机车乃至列车设备系统的集中反映，操纵台上器件设置是否科学合理，对乘务员能否全面准确的完成驾驶智能有很大影响。 根据人机工程学,在布置控制器或显示器时,还应考虑功能性,即将功能上相关的控制器或显示器,布置在邻近位置上,对在操作程序上彼此有联系的几个控制器,按使用顺序予以合理布置,一般是由左至右或由上到下2种方法兼用排列。幅控制系统设计还要考虑各种操作件的造型、色彩和运动方向。操作手柄的外型一般要根据手幅的长度、手握的粗度、手掌肌肉和手柄接触位置来设计。按钮接通/断开要有灯光色彩的显示。按钮、旋钮和手柄三者的运动方向应符合外力的方向。显示装置设计还要考虑选择显示器和仪表的易读性和准确性。对于定量读数的显示,选择电子式数字显示。对于定性读数的显示,由于它不要求具体的数字,且模拟显示更为灵敏、方便,因此选用指针式显示。 （2）座椅的设计 在机车驾驶中,乘务员主要采用坐姿工作,人与机器的一个重要接口即为座椅。座椅的设计与布置直接影响到乘务员的乘座舒适性和室内其它相关设施的布置。合理安置座椅,改善人与座椅之间的关系,对于给乘务员创造一个舒适安全的工作环境,起至关重要的作用。 考虑座椅应有良好的静态特性、动态特性及足够的结构强度、刚度,并能进行适当的调节,还要符合乘务员的了望要求,根据人机工程学设计理念,对座椅进行如下设计要求: ①乘务员坐定在座椅上,在最佳视角范围内对侧窗几何中心进行了望时,其头部转动的角度不得超过60°,透过侧窗观察后视镜时,应能看见站台的发车信号。②座椅高度可以调节,其可调范围应该满足不同身高使用者的要求,使用者的脚和腿能保持在舒适位置。③座椅有背靠,背靠应该大小合适,设计成弯曲形,以适合人的腰椎形体,工作中根据需要加以调节,使其能分担部分体重

汽车座椅的人机工程学分析[001]

汽车中的座椅是影响驾驶与乘坐舒适程度的重要设施，而驾驶员的座椅就更为重要。舒适而操纵方便的驾驶座椅，可以减少驾驶员疲惫程度，降低故障的发生率[1]。汽车驾驶员座椅设计优劣与否直接关系到驾驶质量。 本文以人因分析为手段，以设计出公道的驾驶座椅来满足驾驶员人体安全、舒适为设计目标，得到结论：驾驶座椅安全性设计应着重考虑人（驾驶员）坐姿生理特性及人体对车内振动、微天气的反应等两大方面。并从主动安全性设计、被动安全性设计两个方面详尽分析了驾驶座椅安全性设计的思路。 1. 人—座椅系统安全性设计中人的因素分析 任何系统实际上都是人机系统，人机系统包括人、机、环境三个方面[2]。显然驾驶员-座椅也属于人机系统研究的范畴。人机系统的安全模式多以人的行为为主体，即以人为本。对人机系统的研究始于第二次世界大战。在设计和使用高度复杂的军事装备中，人们逐步熟悉到必须把人和机器作为一个整体，在系统设计中必须考虑人的因素。 1.1 人（驾驶员）坐姿生理特性分析 （1）坐姿时脊柱形态 人坐着时，身体主要由脊柱、骨盆、腿和脚支承。脊柱位于人体的背部中心，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状态，才会减少腰椎的负荷以及腰背部肌肉的负荷，防止驾驶疲惫发生。 （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[3]。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。 ①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，向四周逐渐减少，自大腿部位时压力降至最低值，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]。

人机工程学试题库

一．名词解释（5）：15 人体测量学：是通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差别，用以研究人的形态特征，从而为各种工业设计和工程设计提供人体测量数据。 百分位：具有某一尺寸和小于该尺寸的人占统计对象的百分比。 临界视角：眼睛能分辨被看物体最近两点的视角。 视野：指人的头部和眼球固定不动的情况下，眼睛观看正前方物体时所能看得见的空间围，常以角度来表示。 听阈：在最佳的听闻频率围，一个听力正常的人刚刚能听到给定各频率的正弦式纯音的最低声强I mi n，称为相应频率下的”听阈值“。 痛阈：对于感受给定各频率的正弦式纯音，开始产生疼痛感的极限声强I max，称为相应频率下的“痛阈值”。 掩蔽效应：一个声音的听阈因另一个声音的掩蔽（一个声音被另一个声音所掩盖的现象）作用而提高的效应。

痛觉：有机体受到伤害性刺激所产生的感觉。 适宜刺激：人体的各感觉器官都有各自最敏感的刺激形式，这种刺激形式称为相应感觉器的适宜刺激。 余觉：刺激取消后，感觉可以存在极短时间，这种现象叫“余觉”。 知觉：是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物和主观状况整体的反映。 感觉：是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物个别属性的反映。 感知觉：在生活和生产活动中，人都是以知觉的形式直接反映事物，而感觉只作为知觉的组成部分而存在于知觉之中，很少有孤立的感觉存在，在心理学中就把感觉和知觉统称为“感知觉”。 错觉：在特定条件下，人们对作用于感觉器官之外事物所产生的不正确的知觉。 反应时间：人从接受外界刺激到作出反应的时间。 坐高：从头顶点至椅面的垂距。 坐宽：臀部左右向外最凸出部位间的横向水平直线距离。

重卡驾驶室设计(人机工程学)

目录 1.设计任务书 (3) 1.1需求分析 (3) 1.2设计目的 (3) 1.3设计要求 (3) 2.设计思路 (4) 2.1座椅舒适性 (4) 2.2显示装置布置合理性 (5) 2.3操纵装置可操作性 (5) 2.4操纵空间布局合理性 (6) 2.5驾驶室安全设计 (6) 3.座椅的设计 (7) 3.1座椅设计依据 (7) 3.2座椅的设计 (7) 4.显示装置的设计 (11) 4.1设计要求 (12) 4.2仪表盘设计特点 (13)

4.3仪表盘设计 (13) 5.操纵装置的设计 (16) 5.1脚踏板的布置设计 (16) 5.2换挡装置的设计 (17) 5.3方向盘的设计 (18) 6.驾驶室空间的设计 (20) 6.1坐姿作业范围 (20) 6.2手的水平平面作业范围 (21) 6.3脚垂直平面内的作业范围 (21) 7.驾驶室安全性设计 (22) 7.1安全带 (22) 7.2安全气囊 (23) 7.3头枕 (23) 7.4安全玻璃 (23) 7.5门锁与门铰链 (24) 7.6室内其它构件 (25) 7.7出入阶梯设计 (25)

8.参考资料 (26) 1.设计任务书 1.1需求分析 随着社会生活的不断进步，卡车行业不断发展。重型卡车多用于长途运输，物流市场的快速发展使得重型卡车的需求量越来越大。同时，人们对重型卡车驾驶室的舒适性，安全性的要求也不断提高。因此，伴随着科学技术的发展，也为进一步保护乘客的生命安全，为驾驶员提供合理舒适的驾驶空间已经成为汽车行业的热门话题。人们希

望在驾驶室的设计，加工上更符合人机工程学原理。 1.2设计目的 利用学到的人机工程学的知识，根据驾驶员的身体特征和人体基本驾驶习惯，对重型卡车的驾驶室中的座椅、仪表盘面板、控制部件以及空间布局做出合理的设计，保证驾驶员在驾驶过程中能更加敏捷、舒适地对车辆进行操控。 完成市重型卡车的驾驶室中的座椅、仪表盘面板、控制部件以及空间布局设计，保证驾驶员在驾驶过程中的舒适感和便利性，从而进一步降低在日益拥挤的交通中的事故发生率，保证广大驾驶员的生命安全。 1.3设计要求 1.3.1 座椅要求 （1）各部贴合感：要求座椅靠背和坐垫的形状与人体背部、臀部及大腿底面的形状相贴合。贴合感强的座椅将有利于改进接触面积和部位。 （2）横向稳定性：汽车转弯时，人体承受横向加速度，为了提高乘员的身体保持性，要求座椅的侧面稍加高，以便两跨和大腿部能轻轻支承身体。 （3）背部和腰部的合理支承：汽车座椅设计时应提供形状和位置

基于人机工程学的汽车工作座椅设计

基于人机工程学的汽车工作座椅设计 作者：王天波班级：车辆工程084 学号：1608080422 摘要：运用人机工程学原理，针对汽车工作座椅，从工作人员生理特征与工作座椅的设计原则、基本要求这三个方面，分析了工作座椅的主要结构设计要点，并从安全性角度出发提出了工作座椅 安全性设计原则。 关键词:人机工程学、设计、汽车工作座椅 Based on ergonomics car seat design work Author: Wangtianbo Class: V ehicle engineering 084 Number:1608080422 【Summary】Apply ergonomic principles, for automobile work seat, from staff physiological characteristics and the design principle, working seat from three aspects of basic requirements, analyzes the main structure design work seats, and the key point put forward from the Angle of work safety seat security design principles.【Keywords】Ergonomics, design, automobile work seats. 0 引言 随着自动化程度的提高，越来越多的作业需要工作人员采用坐姿完成。可以预计，坐姿将是操作人员未来作业的主要工作状态。 坐姿是人体较自然的姿势，它较其他姿势相比，具有很多优点，首先，坐姿比站姿更有利于血液循环。人站立时，血液和体液在地心引力作用下向腿部集中，而坐姿时的肌肉松弛，腿部血管内血流静压稳定，有利于减轻疲劳；其次，坐姿还有利于保持身体的稳定，这对于精细作业更为合适。 与此同时，坐姿也存在一定局限性，主要是限制人体的活动范围，尤其是需要上肢出力的场合，往往需要站立作业，而频繁的起坐交替也会导致疲劳。因此，坐姿不正确，座椅的设计不合理，会对身体产生严重的损害。汽车工作座椅人机工程学设计目的，就是使设计出来的座椅能够满足人机工程学标准。这样一来，所谓汽车工作座椅人机工程学设计也就转化为针对工作人员舒适性的设计。 从人机工程学原理出发考虑，一个性能优良的工作座椅应当符合的基本要求如下：为工作人员提供一个舒适而稳定的坐姿，符合人体舒适坐姿的生理特性；减轻传给工作人员

人机工程学基础数据集

人机工程学基础数据集 Revised at 2 pm on December 25, 2020.

一人体工程学和常用室内尺寸 人体工程学是室内设计中必不可少的一门专业知识，了解人体工程学可以使装修设计尺寸更符合人们的曰常行为和需要。 人体工程学内容主要包括以下几点： *人体尺度*人体行为区域*常用家具设备尺寸*建筑尺度规范*视觉心理和空间 一、人体尺度 人体尺度，即人体在室内完成各种动作时的活动范围。设计人员要根据人体尺度来确定门的高宽度、踏步的高宽度、窗台阳台的高度、家具的尺寸及间距、楼梯平台、家内净高等室内心尺寸。常用的室内尺寸如下： 支撑墙体：厚度 室内隔墙断墙体：厚度 大门：门高~，门宽~ 室内门：高~左右、宽~门套厚度 厕所、厨房门：宽~、高~ 室内窗：高左右窗台距地面高度~ 室外窗：高窗台距地面高度 玄关：宽、墙厚 阳台：宽~、长~（一般与客厅的长度相同） 踏步：高~、长~、宽；扶手宽、扶手间距、中间的休息平台宽。 二、常用家具尺寸； 卧室： 单人床：宽、、；长、、、；高~。 双人床：宽、、，长、高同上。 圆床：直径、、。 矮柜：厚度~、柜门宽度~、高度。 衣柜：厚度~、柜门宽度~、高度~。 客厅： 沙发：厚度~、坐位高~、背高~。 单人式：长~ 双人式：长~ 三人式：长~ 四人式：长~ 茶几： 小型长方：长~、宽~、高度~ 大型长方：长~、宽~、高度~ 圆型：直径,高度~ 正方型：宽，高度~,但边角茶几有时稍高一些，为~ 书房： 书桌：厚度~（最佳）、高度。 书架：厚度~、长度~、高度~，下柜高度~ 餐厅： 椅凳：座面高~、扶手椅内宽于 餐桌：中式一般高~、西式一般高~方桌：宽长方桌：宽、长圆桌：直径18m 厨房： 橱柜*作台：高度~ 平面*作区：厚度~ 抽油烟机与灶的距离：~ *作台上方的吊柜：距地面最小距离>、厚度~、吊柜与*作台之间的距离> 卫生间： 盥洗台：宽度为~、高度为、盥洗台与浴缸之间应留约宽的通道。 抽水马桶：高度、宽度~ 、进深~ 1、2005年国人平均身高171厘米，座高为85厘米。 2、亚洲家用书桌、商用办公桌平均高度为74厘米。 3、最舒适的座椅高度为桌子高度减去33厘米，即为：71厘米-33厘米=41厘米 4、人体正常放松时，头顶至平视眼睛的距离为10厘米。 5、人体水平作业域中最舒适的操作垂直距离为：39厘米。 6、正常人平视中心视野区域角度为30度，上视度、下视度。 汽车设计人机工学学数据 国际汽车设计界中所应用的总范围在5%-95%之间，它涵盖了90%的人群。具体的数值要通过目标人群身材的测量数据才能得 出，中国人的模型元件长度应当介于日本人和欧美人之间。

人机工程学在车身设计中的应用.doc

第四章人机工程学在车身设计中的应用 §4-1 概述 人机工程学是近40年来发展的一门新兴学科，在车身设计中得到了大量的应用。 一、人机工程的概念 研究对象：人—机—环境系统的整体状态和过程。 任务：使机器的设计和环境条件的设计适应于人，以保证人的操作简便省力、迅速准确、安全舒适，充分发挥人、机效能，使整个系统获得最佳经济效益和社会效益。 研究范围： ①人的生理、心理特征和能力极限——能承受的极限； ②人机功能的合理分配——充分发挥各自特长； ③人机相互作用及人机界面设计； 相互作用——利用信息显示器和控制器实现人—机间信息交换的过程； 人机界面——使显示器与人的感觉器官的特性相匹配，使控制器与人的效应器官相匹配，以保证人、机之间的信息交换迅速、准确。 ④研究环境及其改善——温度、湿度、照明、噪声、振动、尘埃、有害气体等对人的作业活动和健康的影响。以及控制、改善不良环境的措施和手段； ⑤研究作业及其改善——人从事体力和脑力作业时生理、心理变化，由此确定作业时的合理负荷及耗能量、合理的作业和休息制度、合理的操作方法→↓疲劳，保障健康，↑作业效率； ⑥研究人的可靠性与安全——工程系统日益复杂和精密，操作人员面对大量的显示器、控制器，容易出现人为差错而导致事故发生。→研究人的可靠性及影响因素，寻求减少人为差错，防止事故发生的途径和方法。

二、人机工程学与车身设计的关系 1、人机工程学的研究目的——要解决的问题 ①如何减少汽车的各种物理性能对人生理、心理所产生的影响； ②如何减少驾驶操作的失误而造成的事故。 2、在汽车工程中的应用 ——对现有条件下驾驶汽车和乘坐汽车在生理、心理及社会等各方面进行大量统计与调查，引入生理学、医学、心理学、人体解剖学、运动生物学、人体测量学、工程学、机械学、环境科学、信息工程、系统工程等学科的观点和方法，开展全面研究和分析→改善汽车的各种性能。 目的：为汽车设计、改进提供各种调查、改进、试验与分析结果，使汽车更好地、尽善尽美地为人服务。 3、车身内部各种物理量的变化和人体的承受范围 人对车内各种物理量变化的感受具有一定的限度。 车内各种物理量的变化超过允许条件→感到疲劳、头晕、恶心、呕吐等生理上的病态变化和心理上的烦燥不安。 措施：·采用各种灯光、音响报警装置→及时提醒注意； ·应用空调设备→调节车室气候；

人机界面设计

人机界面设计 1.人机界面是什么？（P5） 人机界面是一类特殊的软件，它帮助实现计算机硬件、软件和人三者之间进行恰当联系和协调一致的工作。简单地说，人机界面是专门处理人机交互活动的软件，它是人与硬件、软件的交叉部分。 2.广义的人机界面：（P5） 在人机系统模型中，人与机之间存在一个相互作用“面”，称为人机界面，人与机之间的信息交流和控制活动都发生在人机界面上。 人机界面的设计直接关系到人际关系的合理性，研究人机界面主要是针对显示和控制两个问题。 3.狭义的人机界面：（P5） 狭义的人机界面是指计算机中的人机界面。人机界面又称人机接口、用户界面、人机交互，是计算机中最年轻的分支科学之一。 4.人与计算机的交互式通过用户界面来实现的。（P5） 5.人机界面学是计算机科学、人类工程学和认知心理学等学科相结合的产物。它还涉及哲学、医学、语言学、社会学等，是名副其实的跨科学、综合性的科学。（P5） 6.人机系统的组合（P16） 完整的人机系统包括人、机、人机之间的界面和人机系统所处的环境。 7.随着计算机技术、网络技术的发展，人机界面将朝那几个方向发展？/试描述人机界面的发展趋势。（P24） ①高科技化——信息技术的革命，带来了计算机业的巨大变革。各类在计算系统中各显其能，使产品的造型设计更加丰富多彩，给设计师提供了更为广阔的造型空间，使其能充分利用先进的计算机技术，设计出优美的造型，大幅度的缩短了产品开发周期和上市时间， 机具 本体 人机界面 感觉 运动器官 显示器 操作器 中枢神 经系统 人子系统 机子系统 环境

为企业赢得市场，也为用户建立起一种良好的实现功能的桥梁。 ②自然化——尽可能使用自然语言，发展图、文、声、光等多种形式，是画面更加生动、逼真甚至超过人的现实生活，这正是虚拟现实所追求的目标。 ③人性化——现代设计的风格已经从功能主义逐步走向了多元化和人性化。一方面要求产品功能齐全、高效，适合人的操作使用，另一发面又要满足人们的审美和认知需要。 8. 描述人机界面和软件界面的概念。 1.狭义上说，软件界面就是指软件中面向操作者而专门设计的用于操作使用及反馈信息的指令部分。优秀的软件界面有简便易用，突出重点，容错高等特点。而广义上讲，软件界面就是某样事物面向外界而展示其特点及功用的组成部分的界面。 2.人机界面：以上2，3小点。 9.人机界面的基本概念(P30) ①交互(会话)是两个或多个相关的，但有时自主的实体间进行一系列信息交换的交互作用过程。强调实体的自主性是为了在行为上保证会话是独立的。 ②人机交互（人机会话）是指人与计算机之间使用某种会话语言，以一定的方式，为完成确定任务而进行的人际之间的信息交换过程。 ③人机交互系统是指实际完成人机交互的系统，可以认为它是由参与交互的各方面组成，如包括任何计算机双方的人机交互系统。广义地讲，交互系统的组成包括参与交互的实体和实体间的交互作用及其环境。 ④人机交互方式是指人机之间交换信息的组织形式或语言方式，又称会话方式、交互技术等。人们通过不同的人机交互方式实际完成人向计算机输入信息及计算机向人输出信息。（问答式会话，菜单技术，命令语言，表单技术，查询语言，自然语言，图形方式及直接操纵等—常用的方式） ⑤交互媒体是指用户和计算机进行人机交互的工具。一般可以分为输入媒体（人向计算机）和输出媒体（计算机向人） ⑥用户友好性是指用户操作系统使用系统时的主观操作的复杂性，如果主观操作复杂性越低，及系统容易被使用，则说明用户友好性越好 ⑦可用性是保证软件产品易学，工作效率高，能给用户带来愉快的体验。 ⑧事件是人机交互活动的时序组织者。 ⑨屏幕是人机交互活动的空间组织者。 ⑩资源是人机交互活动中一种对终端用户透明的、不可见的数据流。 11对象由事件，屏幕，资源所构成。, 10.人机界面的基本特征(P32) ①交互的启动者（计算机启动的交互，用户启动的交互，混合启动的交互） ②交互系统的复杂性是指系统的规模和组织的复杂程度。 ③交互系统的能力是指交互形同对每一用户命令所能完成的工作量。 ④交互系统的信息提交量（反馈：提示信息，帮助信息，出错信息，运行结果信息等） ⑤交互系统的透明性（支持用户开发已执行的系统模型，可以预测系统的行为，可以由用户选择修改交互结构和交互方式）

基于人机工程学的轿车车声设计

基于人机工程学的轿车车声设计§1 概述 人机工程学是近40年来发展一门新兴学科，在车身设计中得到了大量应用。 一、人机工程概念 研究对象：人—机—环境系统整体状态和过程。 任务：使机器设计和环境条件设计适应于人，以保证人操作简便省力、迅速准确、安全舒适，充分发挥人、机效能，使整个系统获得最佳经济效益和社会效益。 研究范围： ①人生理、心理特征和能力极限——能承受极限； ②人机功能合理分配——充分发挥各自特长； ③人机相互作用及人机界面设计； 相互作用——利用信息显示器和控制器实现人—机间信息交换过程； 人机界面——使显示器与人感觉器官特性相匹配，使控制器与人效应器官相匹配，以保证人、机之间信息交换迅速、准确。 ④研究环境及其改善——温度、湿度、照明、噪声、振动、尘埃、有害气体等对人作业活动和健康影响。以及控制、改善不良环境措施和手段； ⑤研究作业及其改善——人从事体力和脑力作业时生理、心理变化，由此确定作业时合理负荷及耗能量、合理作业和休息制度、合理操作方法→↓疲劳，保障健康，↑作业效率； ⑥研究人可靠性与安全——工程系统日益复杂和精密，操作人员面对大量显示器、控制器，容易出现人为差错而导致事故发生。→研究人可靠性及影响因素，寻求减少人为差错，防止事故发生途径和方法。 二、人机工程学与车身设计关系 1、人机工程学研究目——要解决问题 ①如何减少汽车各种物理性能对人生理、心理所产生影响；

②如何减少驾驶操作失误而造成事故。 2、在汽车工程中应用 ——对现有条件下驾驶汽车和乘坐汽车在生理、心理及社会等各方面进行大量统计与调查，引入生理学、医学、心理学、人体解剖学、运动生物学、人体测量学、工程学、机械学、环境科学、信息工程、系统工程等学科观点和方法，开展全面研究和分析→改善汽车各种性能。 目：为汽车设计、改进提供各种调查、改进、试验与分析结果，使汽车更好地、尽善尽美地为人服务。 3、车身内部各种物理量变化和人体承受范围 人对车内各种物理量变化感受具有一定限度。 车内各种物理量变化超过允许条件→感到疲劳、头晕、恶心、呕吐等生理上病态变化和心理上烦燥不安。 措施：·采用各种灯光、音响报警装置→及时提醒注意； ·应用空调设备→调节车室气候； ·采用各种绝缘、密封手段→↓振动、噪声、空气污染。 ——为乘客创造一个安全、可靠、舒适乘坐环境。 4、研究内容： ①人体尺度和操纵范围； ②人视觉和光效应； ③听觉信息传递和噪声干扰； ④人体对环境适应； ⑤人—车系统响应时间； ⑥人—车系统特性和安全驾驶； ⑦饮酒对驾驶干扰。 要求：从主观和客观两方面使汽车各种性能更好地适应人们心理和生理上要求。 5、达到目 ·根据人类生理、心理自身规律来指导设计；

基于人机工程学的汽车座椅设计分析

基于人机工程学的汽车座椅 摘要：目的研究汽车座椅和人体生理特性，让乘客在乘坐过程中减少疲劳，提高舒适度和安全性.方法通过对人体生理特性、汽车座椅的基本尺寸、安全和舒适相关特性的对比分析和研究，得出汽车座椅设计的参考性理论.结果得到了汽车座椅设计在尺寸设计、舒适度和安全性方面的基本理论.结论汽车座椅的尺寸符合人体自然生理状态时，越不容易产生疲劳，舒适度随之提高；反之，疲劳容易产生，舒适性以及安全性随之降低。 关键词:汽车座椅；人机工程学；舒适度；安全性 Study on the car seats based on Ergonom ics Abstract:this paper studies the characteristics of the Car seat and Human Physiology ,Let he passengers reduce fatigue, improve the comfort and safety when sitting.We can draw a conclusion of the car eat design based on comparative analysis and research on human physiological characteristics, car seat basic size, safety and comfort. Finally,we get the basic theory of the car seat design in size design, comfort and safety aspects .In a word,when the size of the car seat match the body's natural physiological condition, the fatigue is less easy to produce, at the same time,the comfort will be improved, conversely, fatigue is easy to produce,and comfort and safety decreases. Key words：car seat；Ergonomics；Comfort ；security 随着时代的发展，人们生活方式逐渐发生改变。汽车作为现代生活必备的工具之一，也在发生这飞速的变化。人们在追求汽车方便，快捷的同时，汽车的舒适性，安全性也被人们所追求。座椅作为连接人与汽车的桥梁，也起着至关重要的作用。 1 人体坐姿生理特性分析 1.1 坐姿时脊柱的形态 人处在坐姿状态时，身体主要是靠脊柱、盆骨、腿和脚支撑。脊柱位于人体的背部中央，是人体的主要支撑。人处于不同的坐姿，脊柱的形态也会不同，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时，才会减少腰椎以及腰背部肌肉的负荷，防止驾驶疲劳的发生。 1.2 坐姿体压分布 当人在座椅上处于坐姿状态时，靠坐垫和靠背来维持身体的平衡，人的身体重量作用在座垫和靠背上的压力分布称作坐姿的体压分布。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。

室内设计人体工程学基本尺寸

室内设计人体工程学基本尺寸 1、家具设计的基本尺寸（单位：厘米）- 衣橱：深度：一般60~65；推拉门：70，衣橱门宽度：40~65 - 推拉门：75~150，高度：190~240 - 矮柜：深度：35~45，柜门宽度：30-60 - 电视柜：深度：45-60，高度：60-70 - 单人床：宽度：90，105，120；长度：180，186，200，210 - 双人床：宽度：135，150，180；长度180，186，200，210 - 圆床：直径：186，212.5，242.4（常用）- 室内门：宽度：80-95，医院120；高度：190，200，210，220，240 - 厕所、厨房门：宽度：80，90；高度：190，200，210 - 窗帘盒：高度：12-18；深度：单层布12；双层布16-18（实际尺寸）- 沙发：单人式：长度：80-95，深度：85-90；坐垫高：35-42；背高：70-90 -双人式：长度：126-150；深度：80-90 - 三人式：长度：175-196；深度：80-90 - 四人式：长度：232-252；深度80-90 - 茶几：小型，长方形：长度60-75，宽度45-60，高度38-50（38最佳）- 中型，长方形：长度120-135；宽度38-50或者60-75 - 正方形：长度75-90，高度43-50 - 大型，长方形：长度150-180，宽度60-80，高度33-42（33最佳）- 圆形：直径75，90，105，120；高度：33-42 - 方形：宽度90，105，120，135，150；高度33-42 - 书桌：固定式：深度45-70（60最佳），高度75 - 活动式：深度65-80，高度75-78 - 书桌下缘离地至少58；长度：最少90（150-180最佳）- 餐桌：高度75-78（一般），西式高度68-72，一般方桌宽度120，90，75；-

人机工程学考试资料题目和答案

一、填空题 (本大题共5小题，每空2分，共20分) 请在每小题的空格上填上正确答案。错填、不填均无分。 1、人机工程学研究人和机器及环境的相互作用，研究在工作中、家庭生 活中和休假时怎样同意考虑__工作效率_____、__人的健康_______、安全和舒适等问题。 2、人体工程学是一门研究“____人与机械和环境____”的学科，是二 次大战后发展起来的一门新学科。国际人类工效学协会简称___IEA_______ 。 3、人体尺寸存在种族差异，世代差异，_____年龄差异_______、__性别差异______、地域差异、职业差异，等等。 4、人眼对不同色彩的视野不同，红、白、蓝、绿、黑五种色彩的视野大小的先后顺序为_____白蓝红绿黑________。 5、人的感觉通道种类不同，感受刺激的反应速度也不相同，最快的感觉通道是__听觉/触觉__，最慢的是_____痛觉___。 6、工作座椅必须具备____座面____、____腰靠____、____扶手___、支架等主要构件。 7、在设计工作椅座面深度尺寸时，应以人体的__ 臀部至腿弯的长度___尺寸的___第五____百分位为计算依据。在设计其扶手高度时，要以人体的__肘部平放高度__尺寸的__第五十_____百分位为计算依据。 8、作业环境中的照明一般有三种形式，即天然采光、人工照明、____混合采光_____。 9、按时间特性分，将记忆可区别为___瞬时记忆__、__短时记忆___、____长时记忆___。 10、注意分____无意注意____和_____有意注意____。 12.现代人机工程学力求使__实验心理学___、__生理学_______功能解剖学等学科的专家与物理学、数学、工程学方面的研究人员共同努力、密切合作。13.人机工程学的常用研究方法有__研究法___、_观测法_、_实验法___和模拟与模型试验法。（观察法、实测法） 14.人体工程学研究的主要内容有___人体特性_____、_人机系统___、工作场所和信息传递，以及环境控制和安全保护等。 15.通常来讲，从人体工程学的角度出发，设计应坚持以__人____为核心的思想。 16.最佳的设计功能尺寸是人体尺寸百分位数、__功能修正量_____与___心理修正量__之和。 17.错觉是对外界事物不正确的知觉，是知觉__恒常性____的颠倒 1、人体工程学的知识体系涉及人体科学、技术科学和环境科学 2、根据刺激物的作用时间，感觉对比可分为同时对比和继时对比 3、神经系统根据其功能可分为中枢神经系统和周围神经系统两部分，支配躯体运动的神经又称中枢神经，传递感觉器官信息的神经又称周围神经。