汽車儀表板的人機(jī)工程設(shè)計(jì)-wenkub
2022-11-03 12:06:09 本頁面
【正文】 ，全身的骨頭和關(guān)節(jié)處于不同的相對(duì)位置，全身的肌肉處于不同的緊張狀態(tài)，心臟負(fù)擔(dān)不同，疲勞程度也不同。人機(jī)工程學(xué)在對(duì)人的特性進(jìn)行詳細(xì)研究的基礎(chǔ)上設(shè)定了一系列的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，用來指導(dǎo)機(jī)器產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，主要是人和機(jī)器之間的界面設(shè)計(jì)。正因如此，轎車儀表板總成的裝飾材料是比較講究的，一般轎車的儀表板總成是用 PP(聚丙烯 )材料做蒙皮，有些高級(jí)轎車的儀表板則是用真皮做蒙皮，令人感覺到一種華貴的氣派。例如有些平面儀表板的速度里程表采用全數(shù)字集成電路，既提高了測(cè)試精度，又可將數(shù)字信息輸入計(jì)算機(jī)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了車速與里程的數(shù)據(jù)分析，使汽車具有更多的自控功能。按照現(xiàn)時(shí)流行的款式，現(xiàn)代轎車多數(shù)將空調(diào)，音響等設(shè)備的控制部件安裝在副儀表板上，以方便駕駛者的操作，同時(shí)也顯得整車布局緊湊合理。可以這樣說，儀表板總成既有技術(shù)的功能又有藝術(shù)的功能，它反映出各國轎車制作工藝和風(fēng)格上的差異，是整車的代表作之一。硬質(zhì)儀表板結(jié)構(gòu)簡單，主題部分為同一種材料構(gòu)成，多用于栽種汽車及客車，一般不需要表皮材料，采用直接注射成形。通過膝墊，雜件箱門及附加的駕駛員成員安全氣囊的一體化賦予關(guān)鍵的安全功能。駕駛操控區(qū)即主儀表區(qū)，指操控車輛行駛的有關(guān)功能區(qū)，一般集中在轉(zhuǎn)向盤前面，如行車儀表、燈光開關(guān)、刮水器開關(guān)等；乘用功能區(qū)即副儀表區(qū)，指空調(diào)旋鈕、音響控制、儲(chǔ)物盒等，一般集中在儀表板的中部及右部。 儀表板總成也叫儀表盤總成，它是汽車上主要內(nèi)飾件，它壁薄，體積大，上面開有很多方孔、圓孔等儀表孔，且結(jié)構(gòu)形狀十分復(fù)雜；儀表板是全車操控與顯示的集中部位。、汽車儀表板 儀表板是汽車操縱顯示的集中部分。 儀表板作為汽車內(nèi)部可以看得到的最大，最復(fù)雜的零件之一，一直是新設(shè)計(jì)方法和新材料的首選目標(biāo)。 最近，由于碰撞保護(hù)要求更為嚴(yán)格，儀表板上也采取了增強(qiáng)的結(jié)構(gòu)。隨著儀器及電子設(shè)備數(shù)量的激增，如從氣囊感應(yīng)器到導(dǎo)航系統(tǒng)刀剪短的 HVAC 控制以及高 級(jí)音響系統(tǒng)，儀表板也變得更為復(fù)雜。軟飾儀表板由表層、緩沖層和骨架三部分構(gòu)成使用多種材料構(gòu)成。 現(xiàn)代轎車的儀表板總成一般分成兩部分，一部分是指方向盤前的儀表板和儀表罩及平臺(tái)，另一部分是指司機(jī)旁通道上的副儀表板。 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，轎車儀表板用電子顯示技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)電式模擬儀表已成為發(fā)展的趨向。其它如轉(zhuǎn)速表、電壓表、燃油表、油壓表和水溫表均采用線性集成電路，方便配接各類電子傳感器件。 二、汽車設(shè)計(jì)中的人機(jī)工程學(xué) 人機(jī)工程學(xué)是從二十世 紀(jì)五十年代開始迅速發(fā)展起來的一門新興邊緣學(xué)科，它在各國的叫法不同，而各界人士對(duì)其定義也不盡相同，國際人機(jī)工程協(xié)會(huì)對(duì)其下了這樣的定義：“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；以及在工作中，家庭生活中和休假時(shí)怎樣統(tǒng)一考慮工作效率，人的健康，安全和舒適等問題的學(xué)科。其中與汽車設(shè)計(jì)相關(guān)的主要有 : 1）基于人體感官的界面設(shè)計(jì)例如，人的視覺有視角 、視野、可視光波長范圍、顏色分辨力、視覺靈敏度、定位錯(cuò)覺、運(yùn)動(dòng)錯(cuò)覺、視覺疲勞等特性，汽車的擋風(fēng)玻璃、儀表板和儀表的設(shè)計(jì)就要充分考慮這些特性，使駕駛者能夠得到足夠的視區(qū)，能夠迅速辨認(rèn)各種信號(hào)，減少失誤和視覺疲勞。設(shè)計(jì)一臺(tái)機(jī)器首先要考慮采用什么身體形態(tài)來操縱，選定姿態(tài)后，還要考慮以最舒適的方式對(duì)人體進(jìn)行支撐，并適當(dāng)?shù)夭贾帽徊僮鲗?duì)象的位置，從而減少疲勞和誤操作。人體在不同的姿態(tài)下最大拉力、最大推力也不相同，例如坐姿下人腿的蹬力在過臀部水平線下方 20 度左右較大，操縱性也較好，所以剎車踏板就安裝在這個(gè)位置上。人喜歡用直覺處理事情，不善于煩瑣過程和精確的計(jì)算。最近在東京國際車展上展出的豐田 POD 概念車，還能記錄車主的生活和駕車習(xí)慣，以便向車主提供更加貼心的服務(wù) 汽車 內(nèi)室領(lǐng)域中的實(shí)際應(yīng)用 近年來，轎車作為高檔消費(fèi)品，已逐漸走入了中國人的日常生活中。它的應(yīng)用領(lǐng)域比較廣泛， 現(xiàn)在 就其汽車內(nèi)室領(lǐng)域中的實(shí)際應(yīng)用作一下探討與分析。 （ A1： 20176。 ； A3： 95176。 ； A5： 10176。 ； A7： 170176。 在實(shí)際設(shè)計(jì)中，汽車設(shè)計(jì)師巧妙的利用了統(tǒng)計(jì)學(xué)規(guī)律，將人體尺寸按男女及大小數(shù)值分類（ 5%、 50%、 95%），并且將人體按上述統(tǒng)計(jì)規(guī)律規(guī)范出一種模擬工具 “2V H 點(diǎn)人體樣板 ” 及 “30RAMSIS 人體模型 ” 代替 “ 人 ” 的真實(shí)活動(dòng)來進(jìn)行布置與設(shè)計(jì)。所以涉及了駕駛員的視野、手操作范圍及腳活動(dòng)范圍。涉及與視野有關(guān)的人的生理機(jī)能就是眼的生理視角。這些現(xiàn)象將都是在汽車設(shè)計(jì)中與視野有關(guān)的部件時(shí)的重要參考。這也就是汽車標(biāo)準(zhǔn)中所說的 “ 駕駛員手伸及界面 ” 。 （ 三 ）操作系統(tǒng)及信息傳達(dá)系統(tǒng)的人性化因素 1．方向盤 （ 1）方向盤的空間定位應(yīng)適于各種身材的駕駛員的需要，即：方向盤可高可低，可近可遠(yuǎn)，可因人而異。（ 1）儀表盤的空間布置應(yīng)在駕駛員的最佳視野區(qū)域內(nèi)（水平線下 30 度角范圍內(nèi)）。 3．操作控制開關(guān)部件隨著 “ 以人為本 ” 的設(shè)計(jì)理念在設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)意識(shí)形態(tài)中的不斷加深，汽車室內(nèi)的操作控制部件的布置與造型的人性化特點(diǎn)也日趨成熟。而在行駛中使用頻率較高的音響系統(tǒng)多居于中控臺(tái)的中部，駕駛員手伸距離較近，使用便捷。旋轉(zhuǎn)式旋鈕，常在分級(jí)調(diào)量系統(tǒng)中使 用。 （一）車內(nèi)實(shí)際空間的策劃與人的生理需求為了保證駕駛員的操作空間，乘員的乘坐空間及其肢體的基本活動(dòng)空間，有些空間尺寸是必須給予保證的。以上這些都是汽車的內(nèi)部布局當(dāng)中必須保證的前提條件。 1．色彩汽車室內(nèi)的色彩對(duì)人的心理感受影響是很大的。不同的材料會(huì)給乘客帶來截然不同的心理感受 名稱 屬性金屬 冷峻 理性 現(xiàn)代感磨砂塑料 溫暖 親和 高質(zhì)量感皮革 豪華 舒適 彈性織物 透氣 親切 柔和 溫暖胡桃木 高貴 華麗 古色 古香在設(shè)計(jì)汽車內(nèi)部時(shí)，應(yīng)根據(jù)人的心理特點(diǎn)采用不同的材料，形成比較合理的肌理對(duì)比，會(huì)使乘客與駕駛員得到極大的心理慰籍感。 （ 3） 有適當(dāng)?shù)难b飾性，格調(diào)優(yōu)雅，反光度低，給人以寧靜舒適的感覺 （ 4） 耐久性， 耐冷熱，沖擊，耐光照，使用壽命十年以上 （ 5） 制造儀表板的主要原料與輔助材料均不得含鎘等對(duì)人體有害的物質(zhì) （ 6） 不允許長生使窗玻璃模糊的揮發(fā)物，應(yīng)有適當(dāng)?shù)难b飾性，反光度低 （ 7） 軟質(zhì)表皮在常溫下破損時(shí)，應(yīng)韌性斷裂 ， 不應(yīng)脆性斷裂，即要求制品破損時(shí)不允許出現(xiàn)尖狀銳角 （ 8） 耐汽油、柴油和汗液的腐蝕 2. 汽車儀表板的使用要求與技術(shù)指標(biāo)： 儀表板是汽車上主要的內(nèi)飾件之一，在強(qiáng)度上要求能承受各種儀表和音響設(shè)備以及管線接頭的負(fù)荷，并能耐前擋風(fēng)玻璃投過來的太陽光輻射和發(fā)動(dòng)機(jī)散熱引起的高溫。通過合并零件而快速裝配可明 顯降低成本。了達(dá)到這一目的，整車制造廠正在采用數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)輔助制造工程 CAE 等工具，利用有限元模型來替代制作零件的整個(gè)實(shí)物實(shí)驗(yàn)。因而要求儀表板零件有較高的模數(shù)以便在側(cè)撞時(shí)能提供扭力強(qiáng)度并且要達(dá)到較高 NVH目標(biāo)。 （ 2）檢查用儀表 它指示各
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