【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 通過(guò)結(jié)合人機(jī)工程的儀表布置原則，并考慮到車(chē)內(nèi)空間的有限性，較理想的布置是將其布置在水平視野的 25176。的范圍和垂直視野（在視水平線下 30176。范圍內(nèi)）的 10176。范圍之內(nèi)（如圖 24），其正確的認(rèn)讀為 1s 左右，這樣可以保證駕駛員在較為狹小的空間范圍內(nèi)迅速準(zhǔn)確的接受信息，并快速的做出反應(yīng)， 進(jìn)行安全有效的操 作，當(dāng)水平視野超過(guò) 25176。時(shí)，會(huì)大大增加認(rèn)讀的時(shí)間。 圖 24 轎車(chē)儀表盤(pán)的最佳布置區(qū)域 人們?cè)谕ㄟ^(guò)視覺(jué)識(shí)別信息時(shí)，其識(shí)別效果和方法除了受到視野視距和色彩的影響之外，還與人自身的視覺(jué)特征有關(guān)，因此在進(jìn)行顯示裝置的整體布置時(shí)，也要考慮人的視覺(jué)特征，并要有針對(duì)性的進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)和調(diào)整。其主要考慮一下幾個(gè)方面。 （ 1） 眼睛沿水平方向運(yùn)動(dòng)比沿垂直方向運(yùn)動(dòng)快且不易疲勞。 （ 2） 視線的變化習(xí)慣從左到右，從上到下以及順時(shí)針運(yùn)動(dòng)。 （ 3） 人眼對(duì)水平方向的尺寸和比例的估計(jì)比對(duì)垂直方向尺寸和比例的估計(jì)準(zhǔn)確的多，因而水平式儀 表上的誤讀率（ 28%）比對(duì)垂直儀表的誤讀率（ 35%）要低很多。 （ 4） 當(dāng)人眼偏離視中心時(shí)，在偏距相等的情況下，人眼對(duì)左上限的觀察最佳，依次為右上限，左下限，右下限。 考慮到以上幾個(gè)方面，所以轎車(chē)儀表板的外形都設(shè)計(jì)成橫向長(zhǎng)方形，這能夠使駕駛員減少眼睛的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和疲勞度，提高認(rèn)讀，判斷的準(zhǔn)確率；汽車(chē)儀表的刻度方向的設(shè)計(jì)基本都是從左到右或者順時(shí)針?lè)较蜻M(jìn)行數(shù)量和尺度方向的增加，以符合人的視覺(jué)習(xí) 7 慣。此外，考慮到人對(duì)各象限觀察效果的不同，布置比較多的顯示裝置時(shí)，應(yīng)將最重要的布置在人的視線中心偏左的位置，以便使用者在識(shí)別 信息過(guò)程中頭部不用轉(zhuǎn)動(dòng)，只需要眼睛快速轉(zhuǎn)動(dòng)就可以快速的獲取相關(guān)信息，其他次要的和不重要的則可依次按象限的觀察效果的排列結(jié)合其他設(shè)計(jì)原則進(jìn)行總體布置。 在進(jìn)行視覺(jué)顯示裝置的總體布置時(shí)，要考慮顯示信息的種類(lèi)和樹(shù)木等，在最佳條件下，一般人能夠同時(shí)接受工藝過(guò)程重要指示器示值多達(dá)七個(gè)，因此，需要考慮操作者的接受能力有一定的限制，在總體布置時(shí)，顯示的信息的種類(lèi)和數(shù)目不宜過(guò)多，應(yīng)將顯示的信息數(shù)量控制在人的視覺(jué)通道容量所允許的范圍之內(nèi)，使人處于最優(yōu)信息條件之下，如果一定要顯示多個(gè)信息，可以考慮結(jié)合另一種感覺(jué)器官來(lái) 接受信息和數(shù)據(jù)。 8 第 三 章 控制 裝置設(shè)計(jì)的人機(jī)分析及改進(jìn) 駕駛室內(nèi)的操縱裝置包括手操縱裝置 [轉(zhuǎn)向盤(pán)、變速桿、手制動(dòng)、旋（按）鈕、開(kāi)關(guān)等 ]和腳操縱裝置（制動(dòng)踏板、離合踏板、油門(mén)踏板），參照 GB/T 14475— 1993《操縱器一般人類(lèi)工效學(xué)要求》，其宜人性設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)指標(biāo)為：操縱裝置的形狀、大小、安裝位置、操縱力、操縱位移、運(yùn)動(dòng)方向、顯示操縱比及操縱裝置編碼。 方向盤(pán)的設(shè)計(jì)分析 方向盤(pán)是汽車(chē)駕駛過(guò)程中，使用時(shí)間最長(zhǎng)的操縱裝置，因此要更加注重駕駛員駕駛安全性、舒 適性和作業(yè)效率。設(shè)計(jì)方向盤(pán)時(shí)應(yīng)做如下考慮： （ l）使用軟體材料制作方向盤(pán)的外層輪緣； （ 2）方向盤(pán)上的安全氣囊不僅在碰撞發(fā)生時(shí)能自動(dòng)打開(kāi)，保護(hù)駕駛員的面部和胸部，同時(shí)還應(yīng)該及時(shí)排氣，以免造成司機(jī)窒息； （ 3）采用可壓縮式方向盤(pán)立柱，以吸收沖擊力。從人機(jī)工程學(xué)的角度來(lái)看，主要可以通過(guò)方向盤(pán)的角度、位置、大小等幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行分析。 方向盤(pán)的角度設(shè)計(jì) 汽車(chē)駕駛員在對(duì)方向盤(pán)的操縱中，主要通過(guò)單手或雙手抓握方向盤(pán)并對(duì)其施加一定的力量，產(chǎn)生較大的扭矩，從而達(dá)到對(duì)方向盤(pán)的控制。因此，在方向盤(pán)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)保證駕 駛員能夠發(fā)出較大的扭矩。 根據(jù)人機(jī)工程學(xué)原理，方向盤(pán)傾斜角度對(duì)駕駛員施加到方向盤(pán)上的力有很大影響，方向盤(pán)的安裝角度越平緩，駕駛員可以施加的力越大，方向盤(pán)安裝角度與力的關(guān)系如圖 31。由圖可知，當(dāng)方向盤(pán)水平安裝時(shí)，人的施加力可達(dá)到最大。但是，考慮到人在這種角度操作時(shí)，手部腕關(guān)節(jié)處于非自然狀態(tài)，極易產(chǎn)生疲勞，因此，方向盤(pán)一般不適宜安裝成 0176。角。從人手腕關(guān)節(jié)的自然姿勢(shì)角度考慮，當(dāng)方向盤(pán)垂直安裝時(shí)，人的操縱最自然，但此時(shí)人能對(duì)方向盤(pán)的施加力很小，在要求比較大的扭矩時(shí)，操縱起來(lái)比較困難，因此也不適宜。所以方向盤(pán)的 安裝角度通常應(yīng)選在便于活動(dòng)的 15176?！?70176。之間。 9 圖 31 方向盤(pán)施加力隨方向盤(pán)傾角的變化曲線 方向盤(pán)的位置設(shè)計(jì) 人的各關(guān)節(jié)活動(dòng)有一個(gè)舒適的角度范圍。因此，方向盤(pán)的設(shè)計(jì)除了要考慮到它的安裝角度之外，還需要考慮到它的安裝位置。它離座椅的遠(yuǎn)近和離地板的高度等都應(yīng)有一個(gè)合適的尺寸，以便駕駛員能夠在駕駛過(guò)程中保持肢體各部分的操縱舒適性。如果離座椅的距離較遠(yuǎn)，駕駛員在操縱方向盤(pán)的時(shí)候，手必須前伸一個(gè)較大的距離，這時(shí)，不僅會(huì)使手的小臂與上臂之間的夾角加大，而且會(huì)使上臂上抬一個(gè)角度，使肩關(guān)節(jié)處于非自然 狀態(tài)。此時(shí)，駕駛員在進(jìn)行駕駛時(shí)，極易造成肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)的疲勞，從而導(dǎo)致工作效率下降。如果方向盤(pán)離座椅距離較近，又會(huì)使手的小臂與上臂之間夾角減小，并使得前臂和上臂部分肌肉互相壓迫，造成肌肉緊張而產(chǎn)生疲勞。而且，方向盤(pán)離座椅較近，會(huì)使人在駕駛時(shí)身體離方向盤(pán)距離很小，這不僅限制人的活動(dòng)，影響人對(duì)其它操縱裝置的控制，并且在發(fā)生碰撞時(shí)，由于距離過(guò)近而對(duì)人造成較大的傷害。因此，方向盤(pán)離座椅的距離應(yīng)適宜，應(yīng)使駕駛員在操縱時(shí)前臂與上臂的夾角處于舒適夾角范圍內(nèi)。圖 32 為人在操縱不同距離的方向盤(pán)時(shí)手臂的不同情況對(duì)比。 圖 32 操縱不同距離的方向盤(pán)時(shí)手的不同情況對(duì)比 10 對(duì)于汽車(chē)方向盤(pán)離座椅距離的確定，可以根據(jù)圖 33 作為設(shè)計(jì)參考依據(jù)，這樣大身材和小身材人在操縱時(shí)都可以通過(guò)部分調(diào)整進(jìn)行使用。在同一座高時(shí)，不同身高的人可以通過(guò)座椅的前后移動(dòng)獲得大小腿的舒適夾角。而對(duì)于方向盤(pán)的前后位置，同樣通過(guò)距離的改變，可以基本滿足不同長(zhǎng)度的手臂在抓握方向盤(pán)時(shí)，前臂與上臂保持在舒適夾角范圍內(nèi)。 圖 33 駕駛姿勢(shì)時(shí)人體各部分夾角的合理范圍的模板 方向盤(pán)大小的設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)向盤(pán)與手指接觸的部位應(yīng)有適合指形的波紋，橫截面應(yīng)為橢 圓形或圓形，以保證操縱舒適、握持牢靠；轉(zhuǎn)向盤(pán)大小應(yīng)符合動(dòng)作肢體的人體測(cè)量學(xué)指標(biāo)，轉(zhuǎn)向盤(pán)直徑為 330～ 600mm，握把直徑為 20～ 50mm。 變速桿設(shè)計(jì)分析 對(duì)于變速桿的人機(jī)分析，主要針對(duì)它的高低、前后的位置、手握部分的形狀以及操縱的角度、位移等幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行。 變速桿的形狀 駕駛員在對(duì)變速桿進(jìn)行控制時(shí)，是通過(guò)手握住來(lái)進(jìn)行操縱。因此，要求變速桿的手握部分的形狀應(yīng)符合手的生理特點(diǎn)，以使駕駛員手握舒適、施力方便、不產(chǎn)生滑動(dòng)。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)各自特點(diǎn)并結(jié)合手掌的解剖特征來(lái)進(jìn)行考慮。針對(duì)這種抓握 方式的操縱器的手握部分，可以考慮將它的頂面設(shè)計(jì)成平面或接近平面的弧面，這樣能夠使它與掌心間留有一定的間隙，從而可以避免對(duì)肌肉較少的掌心部位的壓迫。這樣，能使駕駛員手的抓握更緊，可以防止駕駛員在用力操作過(guò)程中手的滑脫。此外，為了防止操作過(guò)程中手的滑動(dòng)，手握部分不能設(shè)計(jì)的太光滑，最好能有一定的紋理，這樣可產(chǎn)生一定的摩擦阻力，有利于操作和防止手滑動(dòng)， 但須注意紋理不能過(guò)分粗糙，以免影響駕駛員操作時(shí)的手感和舒適度。 11 變速桿的高度及位置 變速桿是駕駛員通過(guò)前后推拉和左右推拉進(jìn)行控制，用以改變汽車(chē)速度的一種控 制桿，它需要較大的力來(lái)進(jìn)行操縱。當(dāng)人在進(jìn)行前后推拉或者左右推拉的時(shí)候，其施力大小會(huì)有所不同。當(dāng)手作前后運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力要比推力大，往后要比往前大。 在操縱桿的設(shè)計(jì)中，為使操作者能有一個(gè)較為舒適的控制過(guò)程，應(yīng)盡可能的將操縱桿設(shè)置在人能夠有較大施力的位置，并且對(duì)于需要使用較大力量操縱的控制桿，為便于施力，手把的位置在立姿作業(yè)時(shí)應(yīng)與肩同高，坐姿作業(yè)時(shí)應(yīng)與肘同高，如圖 34 所示。并且應(yīng)考慮到在不同方式和位置下施力的大小，對(duì)控制桿的阻撓力大小進(jìn)行相應(yīng)的改變，這樣能減小駕駛員操縱的疲勞度。 圖 34 控制桿的把手位 置 變速桿的操縱角度及位移 在對(duì)操縱器的設(shè)計(jì)中，除了要對(duì)它的位置、形狀進(jìn)行考慮外，還要