基于人机工程学的汽车乘员舱安全性研究.pdf

公 路 与 汽 运 第4期 8乙A“￡o优o￡i口P 4 Hig^叫口ys A夕户Zicn￡io咒s 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 中图分类号：U461．91 文献标识码：A 人机工程学是从人的生理和心理出发，研究人 1．2人的视认性 一机一环境相互关系和相互作用的规律，并使人一 驾驶车辆时，80％以上的信息靠视觉得到，因 机系统工作效能达到最佳的一门学科。长期以来， 此，人的视认性是汽车安全性研究的重要内容。视 在应用人机工程学原理进行汽车乘员舱及其附件设 认性研究的主要内容是汽车视野。进行汽车视野研 计方面进行了卓有成效的工作，但主要研究成果多 究的主要方法有驾驶员视点、V点和眼椭圆，其中， 集中在提高驾驶舒适性方面。而汽车不仅要满足乘 眼椭圆在汽车设计中有着极其重要和广泛的应用。 员的乘坐舒适性，更重要的是要保证乘员的安全。 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 l乘员舱安全性设计中所需的人机工程学 驶姿势入坐后，他们的眼睛位置在车身坐标系中的 基本理论 统计分布图形，因统计分布图形呈椭圆状而得名。 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 投影图，分别代表一定百分比的驾驶员眼睛的位置 主要工作是测量人体的各种参数，包括形态、活动范 (如图1所示)。 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953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 扯．一_ 价人机系统不可缺少的辅助手段。利用人体模型， 前膏 侧视图中心 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 图l眼位置的椭圆分布 空间、肩部空间、肘部空间等)是否满足要求。 由于驾驶员眼椭圆代表了一定群体驾驶员在正 按照地区分类，人体模型分为SAE人体模型、 常驾驶位置时其眼睛在车身坐标系中的分布，因此， 欧洲人体模型和中国人体模型。中国人体模型分为 眼椭圆在乘员舱安全性设计时可用于汽车仪表盘盲 4个身高等级，分别为女子第5百分位、男子第5百 区和汽车风窗遮阳带位置的确定等。 分位(相当于女子第50百