1、 XXXXXXXXXXXXXX学院课程设计报告课 程 设 计 名 称 ： XXXX课 程 设 计课 程 设 计 题 目 汽 车 驾 驶 室 座 椅 与 显 示 装 置 的人 机 设 计系 （ 部 ） 专业班级 姓 名 学 号 指导教师 中国计量学院现代科技学院人机工程课程设计报告2013 年 6 月 21 日目录1、前言 .12、座椅设计的人机分析及改进 .12.1 人机尺寸分析 .12.2 座椅设计中的相关尺寸 .42.3 汽车座椅的人机工程设计分析 .52.3.1 座椅的整体设计分析 .52.3.2 座椅的局部设计 .62.3.3 座椅的空间设计 .82.4 座椅的改进设计 .93、显示装
2、置设计的人机分析及改进 .103.1 显示装置设计中相关参考尺寸 .103.2.显示装置设计的人机分析 .113.3 显示装置的改进设计 .124、总结 .13参考文献 .15附录 .16中国计量学院现代科技学院人机工程课程设计报告- 1 - 1 前言交通事故统计资料分析表明，疲劳驾驶是造成交通事故的主要原因之一，而驾驶室设计的宜人性是影响驾驶与乘坐舒适程度的重要因素，对于减少驾驶员疲劳程度，降低事故发生率有重要作用，汽车驾驶室宜人与否直接关系到驾驶质量与安全。本文通过对国内外研究文献的综合分析，运用人机工程学原理，在分析驾驶室空间设计对驾驶疲劳影响的基础上，从座椅的静态特性和动态特性两方面论
3、述了汽车驾驶用座椅在当前设计中存在的主要问题以及人机工程设计的发展方向，以及对显示装置设、操纵装置、驾驶室内部空间设计的人机分析及改进。汽车驾驶室的宜人性，即“机宜人” ，指的是驾驶室的设计要充分考虑驾驶员的体质、生理、心理、智力、审美以及社会价值观念等素质条件的要求，包括：信息显示既便于接受又易于做出判断；操纵元件的尺寸、力度、位置、结构、形式均适合操作者的需要；座椅的设计应保证驾驶员的乘坐舒适性；工具、用品、器具的使用得心应手，能充分发挥使用效率；驾驶员所处的作业环境舒适安全，有利于身心健康，能充分发挥人的功能等。驾驶员在驾驶时，手握方向盘坐于座椅上，保持驾驶姿势，眼睛注视车内外信息，同时
4、通过其他感觉器官来接受信息，然后经过大脑的加工、决策，然后通过手、脚来操纵控制系统做出反应，来改变汽车的行驶状态。本章将运用安全人机工程学的原理和方法对影响驾驶员作业的安全性、准确性、舒适性、可靠性的主要因素座位、显示面板、操纵机构、脚踏板等几个方面对大众汽车驾驶室进行评价和改进设计。2 座椅设计的人机分析及改进 座椅设计的宜人性评价指标选择主要考虑：座椅的尺寸是否适合人体的测量值；是否能保证人体具有良好的作业姿势；座面是否舒适。依据GB/T 147741993工作座椅一般人类工效学要求，评价指标为座椅结构参数（包括座高、座宽、座深、座面倾角、腰靠长、腰靠宽、腰靠厚、腰靠高、腰靠圆弧半径、倾覆
5、半径、腰靠倾角）和座面舒适性。2.1 人体尺寸分析 进行演示仪的人机界面设计应考虑的人体尺寸主要包括人体立坐姿静态尺寸、立姿作业的有利操作范围(功能尺寸)、人手的最佳操作角度以及人转动眼睛和头的视野4个尺寸。根据GB10001988的测量标准，给出了和演示仪设计相关的8个人体坐姿静态尺中国计量学院现代科技学院人机工程课程设计报告- 2 -寸，如图2.1所示。表2.1列出了相应的尺寸值(人群样本的均值尺寸)。其中，眼高、手功能高、肘高、身高、上臂长、前臂长，大腿长、小腿长、肩宽和坐姿肘高，为演示仪的界面设计提供尺寸依据；小腿加足高、坐姿下肢长、坐姿眼高、坐姿膝高、坐姿两肘肩宽和坐姿臀宽为演示仪的
6、总体尺寸设计和教师课堂座椅的设计提供依据。1、 （3.1） 坐高2、 （3.7） 坐姿眼高3、 （3.7） 坐姿膝高4、 （3.5） 坐姿肘高5、 （3.8） 小腿加足高6、 （3.6） 坐姿大腿厚7、 （3.10 臀膝距8、 （3.9） 坐深图2.1 人体工程学尺寸图图 2.2 人体水平尺寸表 2.1 人体形态表中国计量学院现代科技学院人机工程课程设计报告- 3 -代号 项目 性别 尺寸男 1 5861 眼高女 1 454男 7412 手功能高女 704男 1 0243 肘高女 960男 1 6784 身高女 1 570男 3135 上臂高女 284男 2376 前臂长女 217男 4657
7、 大腿长女 438男 3698 小腿长女 344男 3759 肩宽女 351男 26310 坐姿肘高女 251男 41311 小腿加足高女 382男 99212 坐姿下肢长女 912男 79813 坐姿眼高女 739男 49314 坐姿膝高女 458男 42215 坐姿两肘肩宽女 404男 32116 坐姿臀宽女 344图2.3所示为人手的最佳操作角度。外侧向60是一只手动作时，最轻松、速度最快的运动方向；外侧向30是双手动作时，较轻松、速度较快的运动方向；外侧向0为双手动作时，最轻松、速度最快的运动方向。 中国计量学院现代科技学院人机工程课程设计报告- 4 -图 2.3 手的最佳操作方向眼睛
8、是操作者重要的感觉器官。设计显示板(屏)时，应有适当的距离。如图6所示，人转动眼睛和头的视野，左右方向的最适宜角度为15，最大角度为35(图2.4a)；其次，转动头部时，左右方向的最大角度为95，最佳角度为15(图2.4b)；上下方向转动眼睛，左右最大角度为60，向下(图2.4c)。对上下方向而言，最适宜角度为15，向上最大角度为40，向下最大角度为20(图2.4d)。 图 2.4 人转动眼睛和头的视野2.2 座椅设计中相关尺寸2.3 汽车座椅的人机工程设计分析2.3.1 座椅的整体设计分析 2.3.2 座椅的局部设计 a 坐深 中国计量学院现代科技学院人机工程课程设计报告- 5 -b 座宽
9、c 座面倾角 d 椅垫 2.3.3 座椅空间位置设计 2.4 座椅的改进设计3、显示装置设计的人机分析及改进3.1 显示装置设计中相关参考尺寸一般音响装置的强度范围和主要频率如下表：表 3.1 一般音响显示装置的强度范围和主要频率使用范围 平均声压级（dB）装置形式距装置 2.5m 处 距装置 1m 处可听到的主要频率（Hz）4 英寸铃 65-77 75-83 10006 英寸铃 74-83 84-94 60010 英寸铃 85-90 95-100 300角笛 90-100 100-110 5000汽笛 100-110 110-121 7000用于较大区域（或高噪声场所）低音翁鸣器 50-60 70 200高音翁鸣器 60-70 70-80 400-10001 英寸铃 60 70 11002 英寸铃 62 72 1003 英寸铃 63 73 650用于较小区域（或低噪声场所）钟 69 78 500-1000中国计量学院现代科技学院人机工程课程设计报告- 6 -3.2 显示装置设计的人机分析3.3 显示装置的改进设计4、总结参考文献中国计量学院现代科技学院人机工程课程设计报告- 7 -附录 A：指导教师评语及成绩指导教师评语：中国计量学院现代科技学院人机工程课程设计报告- 8 -成绩评定： 指导教师： 年 月 日
