《汽车车身结构与设计》：汽车人机工程学研究内容

人机工程学始终是以人—机—环境作为研究对象，通过这三大要素之间的物质、能量和信息传递、加工与控制作用，组成一个复杂系统，如图3-7所示。

图3-7 人—机—环境系统构成示意图

汽车人机工程设计的主要内容可归纳为以下几方面。

1.人体特性的研究

在人—汽车系统中，人是最活跃、最重要同时也是最难控制和最脆弱的环节，人与汽车是相互作用、相互配合和相互制约的，而人始终起主导作用。人体特性研究的主要内容是在产品设计中与人体有关的问题，例如，人体基本形态特征参数、人的感知特性、人的运动特性、人的行为特性，以及人在工作中的心理特征和人为差错等，以实现对驾驶人和乘员人体因素的最佳适应与容纳。在汽车车身布置时，应充分考虑人的行为习性，最大程度减少误操作的可能性。如驾驶人在遇到紧急情况需要制动时，要能迅速踩下制动踏板，在设计上尽最大可能防止误踩加速踏板。

2.人机之间信息传递装置和工作场所的设计研究

要研究人—机—环境之间的信息交换过程，并探求人在各种操作环境中的各种成效问题。信息交换包括汽车显示装置向人传递信息和汽车操纵装置接收人发出的信息，而且都必须适合人的使用。

在汽车车身总布置设计中，要运用人机工程学对驾驶操纵系统人机界面进行优化匹配。驾驶操纵系统人机界面匹配的合理程度，对车辆行驶安全性、驾驶操纵的舒适性和身心健康，以及持续驾驶车辆所能保持的工作效率等都有重大影响。人机工程所要解决的重点是从适于人使用的角度考虑，向设计人员提出具体要求，如，如何保证仪表能让驾驶人看得清楚、读数迅速准确，如何设计操纵装置才能使人操作得心应手、方便快捷、安全可靠等。

3.人身安全装置和环境控制的设计(www.xing528.com)

安全是人—机—环境系统设计时必须考虑的首要因素。汽车安全保障技术包括汽车防护装置、保险装置、防止人为失误装置、事故控制方法、救援方法、安全保护措施等。

车身布置设计时，提高汽车安全技术性能，最大限度地防止撞车、翻车事故发生，保障行车安全和最大限度地保护乘员的人身安全是最为重要的。撞车、翻车事故严重威胁着人们的生命和财产安全。一旦事故发生，需利用有效的车内乘员人体保护装置来避免或减轻乘员可能受到的伤害。在设计和布置车内人体保护装置（如安全气囊及车门防撞梁等）时，要运用人机工程学相关知识，充分考虑驾驶人和乘员的头部位置，以及其他易受伤害的部位，使安全装置起到有效的保护作用。

车身设计时为了提高乘坐舒适性，应考虑座椅与人机界面能否为人提供舒适而稳定的坐姿、驾驶人（或乘员）—座椅—车辆系统能否有效地隔离或衰减来自路面不平度的激励而产生的振动，以减小驾驶人（或乘员）所承受的振动负荷；还应考虑驾驶人—座椅—驾驶室系统的几何位置关系能否为驾驶人提供良好的视野，以及相对于各种操纵机构与显示装置的舒适位置。除此之外，还要对车内噪声、温度、空气质量等进行控制，使车内环境适宜驾驶或乘坐。

4.汽车噪声控制与汽车室内小环境宜人化控制

在汽车设计中应保证车内驾驶人和乘员的耳旁噪声满足人的听力保护允许标准，车外噪声满足动态环境噪声允许标准。对汽车室内小环境气候宜人化控制的具体要求因汽车类型、使用条件和运行环境的不同而有区别。小环境气候宜人化要以人的舒适性评价标准为科学依据。

5.人—机系统的整体设计

设计人—机系统的目的是使整个系统工作性能实现最优化。系统运行时应能达到最佳工作要求，如功率大、速度快、精度高、运行可靠，以及人所承受的工作负荷最小或不易疲劳等。

总之，进行车身设计时，应将人—车—路作为一个系统来研究，既要充分考虑人的因素，如人体尺寸、人的生理和心理特性、人的习惯等；又要充分考虑现在及将来的道路交通特性，如道路等级、通行能力、管理水平等。主要研究内容是根据人体的测量尺寸、生理结构和感知特点，甚至心理特点，确定驾驶的最舒适姿势、座椅形状、仪表板的布置、转向盘的形式，以它们之间的相互位置关系，对操纵轻便性、上下车方便性、视野性等进行校核。