I摘 要論文通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外幾款車型的總布置數(shù)據(jù)積累和分析，結(jié)合現(xiàn)有車型的實(shí)際布置經(jīng)驗(yàn)，對(duì)車身內(nèi)部布置的基本原則、過(guò)程、方法及人機(jī)工程學(xué)在車身內(nèi)部布置中的應(yīng)用進(jìn)行總結(jié)和研究。通過(guò)運(yùn)用車身總布置工具如人體模型、眼橢圓、頭廓包絡(luò)線及頭廓包絡(luò)面、駕駛員手伸及界面等，討論了人機(jī)工程與駕駛員視野、乘坐舒適性、安全性、操縱性、上下方便性之間的關(guān)系，然后將上述理論應(yīng)用于新車內(nèi)部布置設(shè)計(jì)的實(shí)際過(guò)程，從新車設(shè)計(jì)的具體要求出發(fā)，結(jié)合人機(jī)工程學(xué)的方法較好的完成了新車型車身內(nèi)部布置。最后運(yùn)用車身總布置工具對(duì)整車視野、室內(nèi)空間及操縱性如人體舒適性、風(fēng)窗玻璃刮掃區(qū)域、A 柱障礙角及儀表視野等進(jìn)行了校核并分析。關(guān)鍵詞：車身總布置工具；人機(jī)工程學(xué) IIAbstractThe thesis，through always assigning the data to accumulate and analyze to several domestic and international styles，the reality of combining the existing style is assigned experience， summarize to the basic principle， course， method and application in assigning within the automobile body of man-machine engineering that assign within the automobile body and research. Through use automobile body assign tool such as dummy always， eyes oval， head wide bag hold in place with a net line and head wide bag hold surface， driver hand stretch and interface，etc. in place with a net，visual field of discussion ergonomic and driver， taking the comfortableness，security， handling，relation among upper and lower conveniences，then apply theory described above to the new car's fixing up the real course designed，proceed from concrete requirement that the new car is designed，assign within the completion new style automobile body with better method to combine man-machine engineering. Use the automobile body to always assign the tool to the visual field of completed car finally，indoor space and person who handle if human comfortableness， wind windowpane blow，sweep area，A column obstacle corner and instrument visual field，etc. check the analysis of combining. Keyword: The automobile body is always assigned the tool ；Man-machine engineering III目 錄 摘 要 IAbstract.II目 錄 III第 1 章 緒論 11.1 課題的提出 .11.2 人機(jī)工程學(xué)在轎車車身內(nèi)部布置上的應(yīng)用 .11.3 本文研究?jī)?nèi)容 .21.4 本章小結(jié) .3第 2 章基于人機(jī)工程學(xué)的轎車車身內(nèi)部布置工具 42.1 人體模型 .42.2 眼橢圓 .52.3 乘員及駕駛員的頭廓包絡(luò)線（面） .72.4 本章小結(jié) 10第 3 章 車身內(nèi)部布置方法的應(yīng)用 .113.1 轎車車身內(nèi)部總布置設(shè)計(jì)過(guò)程 113.2 人體模型的布置過(guò)程 123.3 后視鏡和儀表盤(pán)布置要求 12第 4 章 轎車車身設(shè)計(jì)硬點(diǎn)及應(yīng)用 .144.1 設(shè)計(jì)硬點(diǎn)的意義 144.2 人體姿態(tài)舒適性相關(guān)的主要硬點(diǎn)的確定 144.3 人體乘坐空間主要硬點(diǎn)尺寸 164.4 車身布置主要硬點(diǎn) 164.5 本章小結(jié) 18結(jié) 論 .20致 謝 .21參考文獻(xiàn) .22附 錄 1 23附 錄 2 250第 1 章 緒論1.1 課題的提出轎車車身內(nèi)部布置是轎車概念設(shè)計(jì)階段中最關(guān)鍵部分，轎車車身內(nèi)部布置的特點(diǎn)是需要確定的內(nèi)部布置參數(shù)和車身硬點(diǎn)數(shù)目繁多，空間關(guān)系和約束條件復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)沒(méi)有明確的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，這使得設(shè)計(jì)方案具有多解性、經(jīng)驗(yàn)性和綜合性的特點(diǎn)。目前人機(jī)工程學(xué)在轎車車身內(nèi)部布置中的應(yīng)用日趨廣泛和成熟。利用人機(jī)工程學(xué)原理進(jìn)行車身設(shè)計(jì)可以滿足現(xiàn)代轎車駕駛操縱性、乘坐舒適性、上下車方便性等方面的要求。人機(jī)工程學(xué)以人(駕駛員、乘客)為中心，在布置設(shè)計(jì)方面從人體的生理、心理和人體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律出發(fā)，研究布置方面如何適應(yīng)人的需要，能夠設(shè)計(jì)出一個(gè)操縱方便、舒適安全的駕駛環(huán)境和乘坐環(huán)境，因此結(jié)合人體工程學(xué)進(jìn)行車身內(nèi)部布置設(shè)計(jì)，認(rèn)真詳細(xì)地對(duì)車身內(nèi)部布置設(shè)計(jì)方法進(jìn)行總結(jié)和歸納，成為現(xiàn)代轎車企業(yè)成功研發(fā)新車型的關(guān)鍵。我國(guó)的大部分轎車行業(yè)已經(jīng)從過(guò)去傳統(tǒng)落后的設(shè)計(jì)制造方法過(guò)渡到了現(xiàn)代以數(shù)字化設(shè)計(jì)為主的時(shí)代，并在流程中引入了強(qiáng)度校核、碰撞模擬以及運(yùn)動(dòng)仿真等。但大部分的 CAD 軟件由于設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)手段相對(duì)落后等各方面原因的限制沒(méi)有真正發(fā)掘 CAD 巨大潛力以提高設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)效率。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外很多轎車制造業(yè)內(nèi)部已經(jīng)在 AUTOCAD、CATIA、UG 等軟件平臺(tái)上開(kāi)發(fā)了車身總布置系統(tǒng)，并形成了一套完整的轎車車身內(nèi)部布置理論和方法。但依然存在著盲目使用國(guó)外的 SAE、ISO 等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行車身室內(nèi)布置，沒(méi)有一套完整的適合國(guó)內(nèi)轎車車身設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)的人機(jī)工程學(xué)正處于初始發(fā)展階段，目前只做了一些基礎(chǔ)性工作如對(duì)人體尺寸的測(cè)量統(tǒng)計(jì)和分析。因此我國(guó)的人體工程學(xué)研究還有待于更加進(jìn)一步的深入和發(fā)展。本論文依據(jù)人機(jī)工程學(xué)原理，結(jié)合相關(guān)資料和教材，介紹了轎車內(nèi)部布置的基本要求和步驟，對(duì)轎車的內(nèi)部布置設(shè)計(jì)提供參考，并具有一定的意義。1.2 人機(jī)工程學(xué)在轎車車身內(nèi)部布置上的應(yīng)用在內(nèi)部布置設(shè)計(jì)過(guò)程中，重點(diǎn)工作是確定決定車型技術(shù)水平和造型風(fēng)1格的總布置尺寸。在內(nèi)部布置方案的確定過(guò)程中，必須以滿足人機(jī)工程要求為原則把乘坐舒適性、安全性、操作方便性、上下車方便性等作為主要因素考慮。人體工程設(shè)計(jì)的基本要求是操縱方便和舒適性，即盡最大可能的滿足不同身材和姿勢(shì)的駕駛者對(duì)操縱件的手足伸及性與姿勢(shì)舒適性以及視野性的要求。人機(jī)工程設(shè)計(jì)主要借助于 SAE 的方法和工具。在轎車設(shè)計(jì)中的應(yīng)用有如下幾方面：1．上下車方便性； a 車門(mén)開(kāi)度角、車門(mén)通道尺寸b 車門(mén)框口尺寸c 車門(mén)的高度、寬度和厚度尺寸d 乘員入座后手伸及關(guān)門(mén)把手的尺寸2．車內(nèi)部空間尺寸和座椅輪廓尺寸a 前、后 H 點(diǎn)的位置及前 H 點(diǎn)的調(diào)節(jié)范圍b 頭部空間尺寸c 前、后排座乘坐空間d 后座舒適性尺寸3．駕駛員視野設(shè)計(jì)a 直接前方地面視野b 交通燈視野c A 柱障礙角d 外后視鏡視野e 儀表板視野4．駛員操縱方便性a 腳踏板（油門(mén)踏板、制動(dòng)踏板）的位置和活動(dòng)空間b 手操縱桿（換擋桿、手制動(dòng)桿）c 駕駛艙內(nèi)服務(wù)元件（空調(diào)、收音機(jī)、轉(zhuǎn)向開(kāi)關(guān)、燈光開(kāi)關(guān)等）1.3 本文研究?jī)?nèi)容深入研究了車身內(nèi)部布置工具的基本原理、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)參考值及評(píng)價(jià)指標(biāo)等，包括百分位的選擇、H 點(diǎn)的確定與座椅調(diào)節(jié)范圍、操縱方便性、眼橢圓、汽車內(nèi)部空間尺寸確定、上下車方便性、視野設(shè)計(jì)。并進(jìn)行了實(shí)際車型的應(yīng)用設(shè)計(jì)。從新車設(shè)計(jì)的具體要求出發(fā)，結(jié)合人機(jī)工程學(xué)的方法較好的完成了新車型車身內(nèi)部布置。運(yùn)用車身總布置工具對(duì)整車視野、室內(nèi)空間及操縱性如人體舒適性、風(fēng)窗玻璃刮掃區(qū)域、A 柱障礙角及儀表視野2等進(jìn)行了校核并分析。最后，在實(shí)際工作過(guò)程中，學(xué)會(huì)運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)進(jìn)行簡(jiǎn)單的轎車內(nèi)部布置，對(duì)于人機(jī)工程設(shè)計(jì)、轎車內(nèi)部布置設(shè)計(jì)有一定的指導(dǎo)意義。1.4 本章小結(jié)本章對(duì)車身內(nèi)部布置設(shè)計(jì)方法及內(nèi)容、人體工程學(xué)在轎車車身內(nèi)部布置的應(yīng)用作了簡(jiǎn)要的敘述，最后對(duì)本課題的主要內(nèi)容和意義做了闡述。3第 2 章 基于人機(jī)工程學(xué)的轎車車身內(nèi)部布置工具在轎車設(shè)計(jì)中，車身內(nèi)部布置應(yīng)當(dāng)能夠滿足駕駛員和乘員的乘坐舒適性、操縱性、行車安全性、視野性的要求。為了達(dá)到以上性能，SAE、ISO等設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)定義了轎車駕駛員的眼睛、頭部、肢體上與車身布置有關(guān)的人體特征點(diǎn)。駕駛員以正常駕駛姿勢(shì)入座后，測(cè)取人體特征點(diǎn)，經(jīng)統(tǒng)計(jì)處理后，便可得到各種百分位身材男女駕駛員的人體特征點(diǎn)分布圖形。這些圖形稱為車身內(nèi)部布置設(shè)計(jì)工具。它們包括眼橢圓、頭廓包絡(luò)線（面） 、手伸及界面等。除人體模型外，其他設(shè)計(jì)工具都是駕駛員人體特征點(diǎn)(轎車駕駛員的眼睛、頭部、胯部上一些與車身設(shè)計(jì)有關(guān)的特殊點(diǎn))在車身坐標(biāo)系中的分布圖形，這些分布圖形已經(jīng)被做成現(xiàn)成的樣板以供內(nèi)部布置使用，所以本章主要介紹人體模型、眼橢圓、乘員及駕駛員的頭廓包絡(luò)線（面） 。2.1 人體模型以人體參數(shù)為基礎(chǔ)建立的人體模型是描述人體形態(tài)特征和力學(xué)特征的有效工具，是研究、分析、評(píng)價(jià)、人機(jī)系統(tǒng)不可缺少的輔助手段。用于車身設(shè)計(jì)的 H 點(diǎn)人體模型是轎車車身內(nèi)部布置的重要工具之一。利用人體模型可以進(jìn)行乘舒適性校核，可以檢查踏板、方向盤(pán)、座椅等部件布置的合理性。對(duì)于轎車內(nèi)部空間如頭部空間、膝部空間、肩部空間、肘部空間等都要用人體模型來(lái)檢查。中國(guó)人體模型：中國(guó)人體模型分為四個(gè)身高等級(jí)，分別為女子第 5 百分位，男子第 5 百分位(相當(dāng)于女子第 50 百分位)，男子第 50 百分位(相當(dāng)于女子第 95 百分位)，男子第 95 百分位。按照不同的用途來(lái)分類包括：二維桿系人體模型、二維平面人體模型、三維人體模型，如下列圖所示：4圖 2-1 二維桿系人體示意圖 圖 2-2 二維平面人體示意圖 圖 2-3 三維人體模型示意圖2.2 眼橢圓轎車駕駛員眼橢圓是指不同身材的駕駛員按自己的意愿將座椅調(diào)整到適意位置并以正常的駕駛姿勢(shì)入座后，他們的眼睛位置在車身坐標(biāo)系中的統(tǒng)計(jì)分布圖形。由于統(tǒng)計(jì)分布圖形呈橢圓狀，因此被稱為駕駛員眼橢圓。駕駛員眼橢圓的確立為研究轎車視野性能提供了科學(xué)的視野原點(diǎn)基準(zhǔn)。眼橢圓的中心位置、長(zhǎng)短軸的長(zhǎng)度和方向，與車輛類型、SgRP（H）點(diǎn)位置、座椅水平調(diào)節(jié)量、駕駛員比例都有關(guān)系，如圖 2-4 所示：圖 2-4 三維眼橢圓示意圖適合中國(guó)人的 A 類車、可調(diào)節(jié)座椅眼橢圓尺寸根據(jù)中國(guó)人體數(shù)據(jù)（男女比例為 1：1；男子平均身高為 1710 毫米，女子平均身高為 1580 毫米）計(jì)算，可以得到適合中國(guó)人的 A 類車、可調(diào)節(jié)座椅眼橢圓尺寸，參見(jiàn)表 2-1。表 2-1 適合中國(guó)人的 A 類車可調(diào)節(jié)座椅眼橢圓尺寸百分位 TL23/mm 長(zhǎng)軸 Lx/mm 短軸 Ly/mm 豎軸 Lz/mm95th 1-133133 173.8206.4 60.360.3 93.493.499th 1-133133 242.1287.1 85.385.3 132.1132.1眼橢圓在車身坐標(biāo)系下按以下方式定位：5函數(shù)關(guān)系表達(dá)式：β=12°X=664mm+0.587(L6)—0.176(H30)—12.5tY=W20±32.5mmZ=638mm+H30其中：L6：方向盤(pán)中心到 PRP(踩點(diǎn))的 X 方向上的距離；W20：座椅中心平面的 Y 坐標(biāo)；H30 ：SgRP 與 AHP(踵點(diǎn))在 z 方向上的高度差；t：變速器類型(1：手動(dòng)、有離合器踏板；O：自動(dòng)、沒(méi)有離合器踏板)。側(cè)視圖中與眼橢圓中心坐標(biāo)布置相關(guān)的因素見(jiàn)圖 2-5：圖 2-5 側(cè)視圖中與眼橢圓中心坐標(biāo)布置相關(guān)的因素眼橢圓的應(yīng)用眼橢圓是轎車視野設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，但只有與視線（切線）一起使用方有意義。以駕駛員前方下視野設(shè)計(jì)為例，進(jìn)一步說(shuō)明應(yīng)用眼橢圓進(jìn)行視野設(shè)計(jì)的原理。如圖 2-6 若要駕駛員前下視野不被發(fā)動(dòng)機(jī)罩、前風(fēng)窗下邊緣、儀表板上邊緣或轉(zhuǎn)向盤(pán)上緣所阻擋，并能看到車頭前方一定距離 d 以外的路面，通常的做法是：在側(cè)視圖上，從地面上距離車頭 d 處的一點(diǎn) Pd作 95百分位眼橢圓的下切線 Ld，則眼睛位置落在切線 Ld上方的概率是 95%。如果使發(fā)動(dòng)機(jī)罩、前風(fēng)窗下邊緣、儀表板上邊緣和轉(zhuǎn)向盤(pán)上緣都在切線 Ld的下方，就能以 95%的概率保證駕駛員的眼睛不被上述物體遮擋而能看到 Pd點(diǎn)前方的路面，從而滿足上述視野要求。以 SAE 眼橢圓為理論依據(jù)，可進(jìn)行如下視野設(shè)計(jì)內(nèi)容：內(nèi)外視鏡布置，駕駛員前方視野的設(shè)計(jì)和校核，車身 A、B、C 柱盲區(qū)的計(jì)算，儀表板上可視區(qū)的確定，刮水器布置和刮掃區(qū)6域校核，以及遮陽(yáng)帶位置的確定等。圖 2—6 利用眼橢圓進(jìn)行駕駛員前方視野設(shè)計(jì)的原理本畢業(yè)設(shè)計(jì)眼橢圓的定位尺寸記算：β=12°X=664mm+0.587(L6)-0.176(H30)-12.5t=664mm+0.587×535mm- 0.176×299 mm-12.5×0=975mmY=W20±32.5mm=350mm±32.5mm=382.5mm/317.5mmZ=638mm+H30=638mm+299mm=945mm2.3 乘員及駕駛員的頭廓包絡(luò)線（面）平均頭廓線是由美國(guó)工程師協(xié)會(huì) SAE 根據(jù)第 50 百分位身材的男女駕駛員及乘員頭部特征點(diǎn)，在車身坐標(biāo)系中的位置統(tǒng)計(jì)而得出的兩條圓?。▊?cè)視圖、后視圖） ，用于表示乘坐狀態(tài)下的頭部外廓線。如圖 2-7 所示：圖 2-7 SAE 平均推薦頭廓線圖 2-7 中的坐標(biāo)軸 X、Y、Z 是頭廓線的自身坐標(biāo)系，眼橢圓樣板上的自身坐標(biāo)系與頭廓線樣板上的自身坐標(biāo)系是同一坐標(biāo)系。這是因?yàn)轭^廓包7絡(luò)線是以眼橢圓為軌跡而形成。頭廓包絡(luò)線是指不同百分位的駕駛員和乘員在乘坐狀態(tài)下頭廓的包絡(luò)線。將頭廓線樣板上的眼點(diǎn)沿著眼橢圓樣板上的上半部眼橢圓運(yùn)動(dòng)，并保持兩樣板上的自身坐標(biāo)系平行，描繪出頭廓線運(yùn)動(dòng)時(shí)的包絡(luò)線便是頭廓包絡(luò)線（圖 2－8） 。頭廓包絡(luò)線分為兩種形式一種為座椅可調(diào)節(jié)式的頭廓包絡(luò)線，另一種為座椅不可調(diào)節(jié)式的頭廓包絡(luò)線。前者適合駕駛員的頭部位置和頭頂空間的設(shè)計(jì)，后者適合于后排乘員的頭部位置和頭頂空間的設(shè)計(jì)。圖 2－8 側(cè)視圖中頭廓包絡(luò)線與眼橢圓的關(guān)系考慮三維空間時(shí)，當(dāng)將頭廓線樣板上的眼點(diǎn)沿著眼橢球運(yùn)動(dòng)，描繪出頭廓線運(yùn)動(dòng)時(shí)的包絡(luò)線便形成了三維頭廓包絡(luò)面?？紤]到駕駛員隨轎車的振動(dòng)，推薦頭廓包絡(luò)線形成的面以頭廓包絡(luò)面中心為基準(zhǔn)向車外偏 23 毫米，駕駛員頭廓包絡(luò)面形狀確定可表 2-2 示：表 2-2 三維駕駛員頭廓包絡(luò)面數(shù)據(jù)三維頭廓包絡(luò)面按如下方式定位：（1） 首先按照前述步驟確定眼橢圓中心，按表 2-3 對(duì)頭廓包絡(luò)面進(jìn)行初步定位：8表 2-3 三維駕駛員頭廓包絡(luò)面中心與眼橢圓關(guān)系座椅行程（TL23） Xh Yh Zh133mm 90.6 0 52.6≤133mm 89.5 0 45.90 85.4 0 42.0（2）然后按下述公式分別求出可調(diào)節(jié)座椅和不可調(diào)節(jié)座椅的頭廓包絡(luò)線中心(圖 2－9)：可調(diào)節(jié)座椅： β=12°X=664mm+0.587(L6)–0.176(H30)–12.5t+XhY=W20Z=638mm+H30+Zh不可調(diào)節(jié)座椅：X=640mmsinδ+XY=W20Z=640mmsinδ+Zh式中：Xh 和 Zh 從表 2-3 中確定選?。籐6 方向盤(pán)中心到 PRP(踩點(diǎn))的 X 方向上的距離；W20 座椅中心平面的 Y 坐標(biāo)；H30 SgRP 與 AHP(踵點(diǎn))在 z 方向上的高度差；t 變速器類型(1：手動(dòng)、有離合器踏板；0：自動(dòng)、沒(méi)有離合器踏板)。頭廓包絡(luò)線主要用于確定駕駛員和乘員的頭部空間，以便校核或設(shè)計(jì)頂蓋高度和寬度。SAE 為此定義了兩個(gè)關(guān)鍵尺寸 H61、H63，分別為前排座椅有效頭部空間尺寸和后排座椅有效頭部空間尺寸。根據(jù)有效頭部空間（經(jīng)驗(yàn)值 H61 介于 900～950mm 之間，H63 比 H61 略小 20mm）和頂蓋內(nèi)飾板厚度經(jīng)驗(yàn)值 15～25mm）以及頂蓋造型，就可以由外向至內(nèi)的確定 H 點(diǎn)高度，也可以進(jìn)行由內(nèi)至外的頂蓋高度設(shè)計(jì)。頭廓包絡(luò)線側(cè)視圖 頭廓包絡(luò)線后視圖不可調(diào)節(jié)座椅9頭廓包絡(luò)面?zhèn)纫晥D 頭廓包絡(luò)面后視圖可調(diào)節(jié)座椅圖 2－9 頭廓包絡(luò)線與頭廓包絡(luò)面本設(shè)計(jì)采用可調(diào)節(jié)座椅，頭廓包絡(luò)線中心定位尺寸為：β=12° X=664mm+0.587(L6)–0.176(H30)–12.5t+Xh=644mm+0.587×535mm-0.176×299mm-12.5×0+90.6=1040mmY=W20=350mmZ=638mm+H30+Zh=638mm+299mm+52.6=989.6mm 2.4 本章小結(jié)本章詳細(xì)的敘述了最新版的轎車內(nèi)部布置中常用的布置工具的概念、建立方法、定位及應(yīng)用，主要有人體模型、眼橢圓、頭廓包絡(luò)線等。對(duì)于轎車舒適性檢驗(yàn)、車身內(nèi)部空間的設(shè)計(jì)與校核、駕駛室內(nèi)操縱件的布置、視野設(shè)計(jì)與校核等都要借助于這些設(shè)計(jì)工具來(lái)進(jìn)行。10第 3 章 車身內(nèi)部布置方法的應(yīng)用3.1 轎車車身內(nèi)部總布置設(shè)計(jì)過(guò)程轎車車身內(nèi)部布置是根據(jù)各總成型式和整車性能的要求，確定車身內(nèi)部尺寸，駕駛員與乘客的操縱與乘坐空間，駕駛室各種部件和附件位置參數(shù)，以滿足相關(guān)的各項(xiàng)性能及法規(guī)要求，并協(xié)調(diào)各種性能指標(biāo)之間的矛盾，實(shí)現(xiàn)總體優(yōu)化的布置過(guò)程；轎車車身內(nèi)部布置可以理解為在滿足一定約束條件下，對(duì)其進(jìn)行方案布置優(yōu)化的設(shè)計(jì)過(guò)程。需確保駕駛員與乘員的舒適性、上下車方便性、安全性，以及駕駛員的操縱方便性、視野性等。它涉及到人機(jī)工程學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等學(xué)科，體現(xiàn)的“以人為中心”的人-機(jī)-環(huán)境和諧的設(shè)計(jì)思想。轎車車身內(nèi)部布置過(guò)程如下：1、深入理解整車總布置方案，熟悉底盤(pán)、電氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)競(jìng)爭(zhēng)車型相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行三坐標(biāo)測(cè)量、總結(jié)和歸納，初步確定所設(shè)計(jì)車型與人機(jī)相關(guān)數(shù)據(jù)的目標(biāo)值。2、根據(jù)已搭建的底盤(pán)平臺(tái)、地板、前隔板和通風(fēng)罩板的位置初步確定踏板組、方向盤(pán)的中心位置及角度等參數(shù)。3、運(yùn)用踏板組和地板的相對(duì)關(guān)系，確定踵點(diǎn)的位置；進(jìn)行二維人體模型初步布置、建立車身內(nèi)部布置工具包括眼橢圓、三維頭廓包絡(luò)面和手伸界面等。4、調(diào)用 SAE5%成年女性和 95%成年男性人體模型，由 SAE 推薦的適意線或 區(qū)域法來(lái)確定 SgRP 點(diǎn)位置及座椅調(diào)節(jié)行程（上下和前后） 、靠背角等相關(guān)尺寸。5、根據(jù) SgRP 點(diǎn)位置調(diào)用頭廓包絡(luò)線及眼橢圓，結(jié)合內(nèi)部空間控制尺寸，確定頭部空間尺寸 H61 和 H63、前后排乘坐空間、橫向空間尺寸、頂蓋的位置。以及完成對(duì)車身內(nèi)部寬度的確定；再根據(jù)眼橢圓確定視野，從而定出前后 風(fēng)窗的傾角；調(diào)出手伸及界面等設(shè)計(jì)布置工具設(shè)計(jì)儀表盤(pán)的斷面形狀、儀表盤(pán)平面角度及操縱件的布置。6、針對(duì)以上布置進(jìn)行綜合分析、協(xié)調(diào)和優(yōu)化，驗(yàn)證是否滿足已設(shè)定的目標(biāo)值和布置的合理性。113.2 人體模型的布置過(guò)程通常情況下，人體布置一般采用二維與三維相結(jié)合的布置方法，所以本文采取如下布置過(guò)程：1、選擇適宜的人體樣板，包括百分位和比例等。本設(shè)計(jì)采用 95%成年男性人體樣板，比例采用 1：5。2、畫(huà)出加速踏板位置、地板線(先以水平線代表)，確定出踵點(diǎn)的位置。方法是運(yùn)用以加速踏板中心為圓點(diǎn)，以 203mm 為半徑的圓與地毯上表面的交點(diǎn)即為踵點(diǎn)。注意確定踵點(diǎn)時(shí)要考慮地毯的厚度和壓縮量（一般 40%） 。3、按選定的人體模型樣板以踵點(diǎn)為布置基準(zhǔn)，將人體駕駛姿勢(shì)擺放在車身布置圖上，使人體的軀干和上、下肢處于最佳的活動(dòng)范圍和角度關(guān)系。4、SAE5%成年女性和 95%成年男性人體模型，由 SAE 推薦的適意線或區(qū)域法來(lái)確定 SgRP 點(diǎn)位置及座椅調(diào)節(jié)行程（上下和前后） 、靠背角等相關(guān)尺寸，考慮座椅靠背的壓縮量與厚度等因素，確定出前座艙的最后設(shè)計(jì)界限。5、比較百分位人體布置的各關(guān)系角度變化和坐姿位置變化情況，由此確定各 H 點(diǎn)位置和座椅調(diào)節(jié)行程是否合適。6、分析在加速踏板的全程運(yùn)動(dòng)中，人體姿勢(shì)的變化情況。7、畫(huà)出百分位人體布置的腿部輪廓線，供設(shè)計(jì)伸腿空間用。8、后排座人體布置方法與上述類似，只是一般布置 95％百分位人體即可，著重考慮擱腳位置、姿勢(shì)和腿部空間。3.3 后視鏡和儀表盤(pán)布置要求1、內(nèi)外后視鏡的布置應(yīng)該充分考慮人眼的視野特性，以盡量靠近駕駛員直前視線為宜。人機(jī)工程學(xué)推薦后視鏡在水平方向的位置應(yīng)該處于駕駛員直前視線左右各60°范圍內(nèi)，在垂直方向的位置應(yīng)該處于駕駛員直前視線上下各 45°范圍內(nèi)。為避免車后交通信息頻繁的映入駕駛員眼內(nèi)而干擾其注意力，造成駕駛員工作緊張，上述角度可以適當(dāng)減小。對(duì)于左后視鏡，一般推薦鏡中心與左眼點(diǎn)連線(或左眼橢圓切線)與駕駛員直前視線的夾角不大于 55°。一般駕駛員對(duì)右后視鏡的觀察次數(shù)遠(yuǎn)少于左后視鏡，可以允許駕駛員偶爾強(qiáng)制轉(zhuǎn)動(dòng)眼睛和頭部來(lái)觀察右側(cè)后視鏡。故本設(shè)計(jì)考慮到駕駛員的疲勞問(wèn)題，選取鏡中心與左眼點(diǎn)連線與駕駛員直前視線的夾角為 45°。122、方向盤(pán)和儀表盤(pán)的視野性布置方向盤(pán)主要考慮方向盤(pán)平面與水平面的夾角（經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)：15°～30°） 、方向盤(pán)下緣與座椅上表面距離（（經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)：170～200） 、在儀表板上形成的盲區(qū)最小并具有合適的操舵力特性。儀表板特征盲區(qū)參照 ADR18 和 SAE J94 等標(biāo)準(zhǔn)求作，本設(shè)計(jì)方向盤(pán)平面與水平面的夾角為 22°。儀表盤(pán)布置方法和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)如下：(1)、儀表盤(pán)的中心點(diǎn)確定：將方向盤(pán)中心和眼橢圓中心點(diǎn)連線，按標(biāo)準(zhǔn)視距推薦值（最佳視距 550mm、最大視距 711 mm）確定。注意儀表盤(pán)的中心點(diǎn)和眼橢圓中心點(diǎn)的連線與水平線的夾角應(yīng)該在 30°范圍內(nèi)?？紤]駕駛員能夠清晰的看見(jiàn)儀表的指示信號(hào)，本設(shè)計(jì)方向盤(pán)中心和眼橢圓中心點(diǎn)連線距離為 700mm，儀表盤(pán)的中心點(diǎn)和眼橢圓中心點(diǎn)的連線與水平線的夾角為22°。(2)、儀表盤(pán)平面確定：方向盤(pán)中心和眼橢圓中心點(diǎn)連線與儀表盤(pán)平面的夾角應(yīng)在 90°±10°范圍內(nèi)，儀表盤(pán)平面與水平面夾角應(yīng)在 60°～75°范圍內(nèi)。選取方向盤(pán)中心和眼橢圓中心點(diǎn)連線與儀表盤(pán)平面的夾角為 75°，儀表盤(pán)平面與水平面夾角為 68°。13第 4 章 轎車車身設(shè)計(jì)硬點(diǎn)及應(yīng)用4.1 設(shè)計(jì)硬點(diǎn)的意義設(shè)計(jì)硬點(diǎn)是總布置設(shè)計(jì)過(guò)程中，為保證零部件之間的協(xié)調(diào)和裝配關(guān)系，及造型風(fēng)格要求所確定的控制點(diǎn)(或坐標(biāo))，控制線，控制面及控制結(jié)構(gòu)的總稱,俗稱設(shè)計(jì)硬點(diǎn)，轎車車身總布置實(shí)際上是確定車身各部分之間的硬點(diǎn)關(guān)系，硬點(diǎn)是轎車零部件設(shè)計(jì)和選型，附件設(shè)計(jì)及車身設(shè)計(jì)的最重要的各項(xiàng)目組公共認(rèn)可的尺度和設(shè)計(jì)原則。這是使項(xiàng)目組分而不亂，并行設(shè)計(jì)的重要方法。一般確定后不要輕易調(diào)整，如需調(diào)整設(shè)計(jì)硬點(diǎn)，需得到所有子項(xiàng)目組認(rèn)可或協(xié)商.常用的設(shè)計(jì)硬點(diǎn)包括整車尺寸參數(shù)如輪距、軸距；底盤(pán)及零和控制點(diǎn)等等。轎車車身內(nèi)部的各種硬點(diǎn)之間的約束數(shù)目眾多，關(guān)系復(fù)雜，評(píng)價(jià)指標(biāo)模糊。其中很多硬點(diǎn)的確定是依靠設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)而確定。因此在設(shè)計(jì)一種車型時(shí)，硬點(diǎn)尺寸對(duì)于設(shè)計(jì)有很大的幫助意義。車身硬點(diǎn)的代號(hào)、定義、測(cè)量方法：代號(hào)采用大寫(xiě)英文字母+數(shù)字的形式，如 H30；其中大寫(xiě)英文字母和數(shù)字的含義如下：W—寬度方向的尺寸；H—高度方向的尺寸；L—長(zhǎng)度方向的尺寸；PD—乘員分配尺寸；SD—座椅面方向尺寸；PL—踏板長(zhǎng)度；PW—踏板寬度 PH—踏板的高度；TL—H 點(diǎn)長(zhǎng)度位置和行程 TH—H 點(diǎn)高度位置和行程1-99：內(nèi)部空間尺寸100-199：外部空間尺寸4.2 人體姿態(tài)舒適性相關(guān)的主要硬點(diǎn)的確定SgRP：座椅參考點(diǎn)，是指座椅上的一個(gè)設(shè)計(jì)參考點(diǎn)，它是座椅制造廠規(guī)定的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)點(diǎn)。它表征當(dāng)?shù)?95 百分位的人體模型按規(guī)定擺放在座椅上時(shí)（按規(guī)定的靠背角、座椅的最后、最下位置） ，實(shí)際 H 點(diǎn)應(yīng)與座14椅參考點(diǎn)重合；在 SAE 中對(duì)應(yīng) L31、W20 和 H70 三個(gè)硬點(diǎn)尺寸。實(shí)際 H 點(diǎn)：是指當(dāng) H 點(diǎn)三維人體模型按規(guī)定步驟安放在轎車座椅中時(shí)，人體模型上左右 H 點(diǎn)標(biāo)記連接線的中點(diǎn)，可以比較真實(shí)地模擬出駕駛員以正常駕駛姿勢(shì)入座后的實(shí)際的 H 點(diǎn)位置。設(shè)計(jì) H 點(diǎn)：是指在轎車總布置時(shí)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)點(diǎn)，表示的是第 95 百分位的男子人體模型在最后位置時(shí)的胯點(diǎn)，最前設(shè)計(jì) H 點(diǎn)表示的是第 5 百分位的女子人體模型在最前位置時(shí)的胯點(diǎn)。由最前和最后設(shè)計(jì) H 點(diǎn)便可以求得座椅的水平行程和垂直升程D 點(diǎn)：臀部輪廓的最低點(diǎn)；BOF：在側(cè)視圖上，過(guò) AHP 點(diǎn)作人體樣板鞋底的切線，在該切線上離 AHP 點(diǎn)203mm 的點(diǎn)；AHP：加速踏板踵點(diǎn)，是指加速踏板未壓縮時(shí)，人體模型的踵點(diǎn)在被壓塌的地板覆蓋件上的點(diǎn)。AFP：加速踏板平面；PHP：乘客踵點(diǎn)；人體舒適生理角度范圍參見(jiàn)圖 4-1A1—10°～30°;A2—10°～45°; A3—80°～120°; A6—85°～110°; A7—170°～190°圖 4-1 舒適駕駛姿勢(shì)下的人體生理角度范圍由于駕駛員舒適駕駛姿勢(shì)隨車型的不同而變化，各自選擇舒適姿勢(shì)下的關(guān)節(jié)角度有較大的差別。對(duì)于轎車靠背角 A1 最大不超過(guò) 33°，最舒適為28°；人體軀干與大腿夾角 A4 以 105°為宜，110°～115°最理想；肘角 A3以 105°為宜；膝角 A5 在 112°～118°為好；腳角 A6(踏平面與小腿間夾角)最小為 87°，最大不超過(guò) 130°。15本設(shè)計(jì)考慮駕駛員舒服性要求，選取 A1=25°A4=95°A5=117°A6=87°4.3 人體乘坐空間主要硬點(diǎn)尺寸人體乘坐空間硬點(diǎn)主要包括：H30、H31、H61、H63、H5、H10、L53、L50、L3、L34、L51，表 4-1 是應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)的某新車車身總布置中的重要參數(shù)：表 4-1 轎車乘客艙內(nèi)部舒適性尺寸總結(jié)（長(zhǎng)度方向）單位：mm 考慮駕駛室空間要盡可能寬敞，本設(shè)計(jì)主要硬點(diǎn)尺寸取值：H30=299mm、H31=304mm、H61-1=992mm、H61-2=920mm、L51=833mm、L34=1030mm、L53=805mm。4.4 車身布置主要硬點(diǎn)整車總布置主要硬點(diǎn)（如圖 4-2）是車身總布置的前提條件和重要參數(shù)：DECK POINT：指尾箱蓋和后擋風(fēng)玻璃內(nèi)表面連接處在 Y 零平面處最高點(diǎn)；COWL POINT：是指在 Y 零平面處，發(fā)動(dòng)機(jī)罩和擋風(fēng)玻璃內(nèi)表面連接處最高點(diǎn)；L126：在 Y 零平面上，從 COWL 點(diǎn)到最前端的縱向距離（不含保險(xiǎn)杠及裝飾件） ；L123：從 COWL 點(diǎn)到 DECK 點(diǎn)的縱向距離；L129：在車輛的 Y 零平面上，從 COWL 點(diǎn)到最后端點(diǎn)的縱向距離；L104-前懸；L103-整車長(zhǎng)度；L101-軸距；H101-車高；L105-后懸；16圖 4-2 整車總布置尺寸示意圖轎車總長(zhǎng) L103 是軸距 L101、前懸 L104 和后懸 L105 的和。它們之間有下述關(guān)系：L103＝L101／C。式中，C 為比例系數(shù)，其值在 0.52～0.66 之間。發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)轎車的 C 值為 0.62～0.66，發(fā)動(dòng)機(jī)后置后輪驅(qū)動(dòng)轎車的 C 值約為 0.52～0.56。轎車寬度尺寸一方面由乘員必需的室內(nèi)寬度和車門(mén)厚度來(lái)決定，另一方面應(yīng)保證能布置下發(fā)動(dòng)機(jī)、車架、懸架、轉(zhuǎn)向系和車輪等。轎車總寬W103 與車輛總長(zhǎng) L103 之間有下述近似關(guān)系：W103＝(L103／3)＋(195±60)mm。后座乘三人的轎車，W103 不應(yīng)小于 1410mm。室內(nèi)長(zhǎng)度與軸距之間存在下述近似關(guān)系：室內(nèi)長(zhǎng)度＝(L101／3)＋(980±50)mm。室內(nèi)寬度與輪距和全寬之間存在下述近似關(guān)系：室內(nèi)寬度＝（3／4)×全寬＋(100±80)mm。在進(jìn)行寬度方向布置設(shè)計(jì)時(shí)，用到整車寬度方向的硬點(diǎn)包括W3、W4、W5、W6、W101、W102、W103。表 4-2 為不同風(fēng)格轎車寬度方向尺寸：表 4-2 轎車乘客艙內(nèi)部舒適性尺寸總結(jié)（寬度方向）本設(shè)計(jì)為考慮駕駛室的空間尺寸要寬敞，選取數(shù)值如下：L104=945mm、L103=4950mm、L101=2915mm、H101=1557mm、L105=1090mm、W3=1380mm、W4=1460mm、W101=1499mm、W102=1500mm、W103=1740mm、W10=1440mm、W20=350mm 車身布置中以下硬點(diǎn)必須在總布置草圖中給出：17圖 4-3 車身布置硬點(diǎn)示意圖表 4-3 車身布置主要硬點(diǎn)184.5 本章小結(jié)本章重點(diǎn)論述了轎車車身內(nèi)部布置的過(guò)程、方法以及總布置應(yīng)考慮的問(wèn)題。并給出了車身硬點(diǎn)的概念，結(jié)合具體車型實(shí)例總結(jié)了車身硬點(diǎn)的分布范圍和尺寸范圍?？傊?，車身內(nèi)部布置是基于功能和約束的方案尋求最優(yōu)的過(guò)程。通過(guò)對(duì)幾款同型車的總布置數(shù)據(jù)硬點(diǎn)分析，運(yùn)用車身總布置工具討論了人機(jī)工程尺寸與駕駛員視野、乘坐舒適性、安全性、操縱性、上下輕便性之間的關(guān)系，對(duì)人體尺寸，人體舒適駕駛姿勢(shì)與布置，駕駛員眼橢圓及其在車身總布置設(shè)計(jì)中的應(yīng)用如風(fēng)窗玻璃刮掃區(qū)域、A 柱障礙角及儀表視野等做了具體分析和設(shè)計(jì)方法的總結(jié)，對(duì)于新車型設(shè)計(jì)具有重要的指導(dǎo)意義。19結(jié) 論轎車車身內(nèi)部布置設(shè)計(jì)是經(jīng)驗(yàn)和原理方法的結(jié)合。車身內(nèi)部布置是在考慮整車形式、車身與底盤(pán)的關(guān)系、以及總布置和造型傳遞給車身內(nèi)部布置的一些約束條件下，進(jìn)行車室內(nèi)部布置，是基于功能和約束的方案尋求最優(yōu)的過(guò)程。一個(gè)與眾不同的駕駛空間：開(kāi)闊的視野，舒適的座椅布置，布置緊湊的儀表以及伸手可及的操作元件，能給人充分的心理滿足和安全感。轎車車身內(nèi)部布置一般采用“以人為中心”的設(shè)計(jì)思想，必須確保駕駛員與乘員的舒適性、居住性、上下車方便性、安全性，以及駕駛員的操縱方便性、視野性等。在滿足以上性能要求的前提下，要盡量減小整車質(zhì)量，減小外形尺寸，增大內(nèi)室空間。同時(shí)還要考慮各個(gè)總成的協(xié)調(diào)關(guān)系。因此，轎車車身內(nèi)部布置可以理解為是一個(gè)在滿足一定約束條件下，對(duì)內(nèi)部部件進(jìn)行布置優(yōu)化的方案設(shè)計(jì)過(guò)程，它涉及到人機(jī)工程學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等學(xué)科，體現(xiàn)的是“以人為中心”的人-機(jī)-環(huán)境和諧的設(shè)計(jì)思想。本文運(yùn)用車身內(nèi)部布置設(shè)計(jì)的方法，詳細(xì)的闡述了車身內(nèi)部布置基本原理及過(guò)程。包括：駕駛員座椅位置的確定、后排座椅位置的定位、儀表板的截面及儀表的布置、方向盤(pán)的布置、前后風(fēng)窗的傾角、頂蓋高度的控制尺寸等。利用適意座椅參考位置與其影響因素——座墊傾角、座椅高度、方向盤(pán)到拇趾參考點(diǎn)的水平距離。建立起理論的基石，更好的理解設(shè)計(jì)方法的原理。本文利用基于車身內(nèi)部布置工具，結(jié)合各種車型的有關(guān)布置數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，運(yùn)用具體數(shù)據(jù)詳細(xì)地對(duì)車身內(nèi)部布置進(jìn)行了探討。由于各方面的原因，本課題還有一些不完善的地方有待于進(jìn)一步改進(jìn)?？偨Y(jié)如下：轎車車身內(nèi)部布置是一個(gè)實(shí)踐過(guò)程，需要在總布置實(shí)驗(yàn)室和借助先進(jìn)的工具反復(fù)協(xié)調(diào)，而不是僅僅在計(jì)算機(jī)上就可以完成的；另外，車身內(nèi)部布置方法還需要進(jìn)一步深入，吸收及應(yīng)用國(guó)外最新的車身內(nèi)部布置方法。20致 謝值此論文完成之即，我非常高興，同時(shí)也感到壓力很大，在幾年的學(xué)習(xí)過(guò)程中，深深體會(huì)到在知識(shí)爆炸的年代，知識(shí)的無(wú)邊無(wú)際。在撰寫(xiě)論文的過(guò)程中，我常有在大海中航行的感覺(jué)，感覺(jué)到知識(shí)的欠缺和方向的迷失，而令我難忘的是鄭德林教授、席振鵬老師和孫鳳霞老師給我的指導(dǎo)和幫助，他們就像舵手一樣，指導(dǎo)我在知識(shí)的海洋中向著指定的目標(biāo)前進(jìn)。從開(kāi)題到大綱的編寫(xiě)，最后到作圖和每一個(gè)部分的撰寫(xiě)，每個(gè)部分都是在老師們的精心指導(dǎo)和幫助下完成的，沒(méi)有他們的諄諄教誨和嚴(yán)格的要求，我不可能順利地完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，他們治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，工作認(rèn)真、勤奮，對(duì)學(xué)生誨人不倦，給我留下了終生難忘的印象。我只有以我的努力工作和勤奮學(xué)習(xí)來(lái)報(bào)答恩師。感謝所有關(guān)心、支持和幫助我的老師和同學(xué)們！21參考文獻(xiàn)[1]黃金陵、黃天澤， 《轎車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)》機(jī)械工業(yè)出版社，2002年 10 月第一版[2]周一鳴、毛恩榮編著， 《車輛人機(jī)工程學(xué)》北京理工大學(xué)出版社，1999 年 12 月[3]吳亞良著， 《現(xiàn)代轎車車身設(shè)計(jì)》 ，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1999 年 3 月[4]郭竹亭主編《轎車車身設(shè)計(jì)》吉林科學(xué)技術(shù)出版社 2000 年 10 月第一版[5]龔微寒主編《轎車現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造》 ，人民交通出版社，2001 年 9 月[6]余志生《轎車?yán)碚摗窓C(jī)械工業(yè)出版社，2000 年 5 月[7]黃金陵主編《汽車車身設(shè)計(jì)》機(jī)械工業(yè)出版社，2007 年 9 月第一版[8]裘真《基于知識(shí)的轎車車身內(nèi)部布置》吉大碩士論文 2000 年 2 月[9]SAE J826—Devices for use in Defining and Measuring Vehicle Seats and Seating[10]SAE Paper 650464—Automobile Driver Eye Position，J.F.Meldrum(1965)[11]SAE Paper 720200—Driver Head and Eye Positions，D.C.Hammond and R.W.Roe[12]SAE J1050a Describing and Measuring the Driver’s Field of View 22附 錄 1汽車車身總布置采取以人為中心的設(shè)計(jì)思想，尤其是在轎車設(shè)計(jì)中，確保駕駛員與乘員的舒適性、居住性、上下車方便性、安全性以及駕駛員的操縱方便性和視野性等其應(yīng)遵循一定的設(shè)計(jì)原則：外部尺寸盡量小、內(nèi)部空間盡量大、滿足各項(xiàng)功能要求、滿足人機(jī)工程學(xué)要求、滿足標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)及技術(shù)條件要求。人機(jī)工程學(xué)是上世紀(jì) 50 年代發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新學(xué)科。它以人-機(jī)關(guān)系為研究的對(duì)象，以實(shí)測(cè)、統(tǒng)計(jì)、分析為基本的研究方法，是一種描述如何塑造適宜人的工作環(huán)境的科學(xué)。具體到產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，就是在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造方面要按照人體的生理解剖功能量身定做，更加適合于人體的工作效能。今天的汽車要追求“人車合一” ，就是設(shè)計(jì)汽車的目標(biāo)要以人為本，圍繞人的需求而建造。要使人駕乘汽車感到舒適、方便和不易疲勞，這就是汽車人機(jī)工程學(xué)的目的。汽車設(shè)計(jì)以總體布置為核心，而轎車總體布置又是從車廂開(kāi)始的。為此，要利用能表述人體形狀的標(biāo)準(zhǔn)模型作為準(zhǔn)繩來(lái)安排駕駛艙各個(gè)部件位置。例如駕駛員的位置，從腳踩油門(mén)踏板上算起，身材高大者要比身材矮小者靠后坐，這決定了駕駛座椅后移的位置；身材矮小者要比身材高大者靠前坐，這決定了座椅前移的位置。手臂長(zhǎng)度與腿相比是較短的，當(dāng)座椅后移時(shí)可能手觸及不到儀表板，這就有了一個(gè)范圍限制。例如以百分位人群來(lái)劃分，假設(shè)第 5 個(gè)百分位的女子身高為 1.47 米，而第 95 個(gè)百分位的男子身高為 1.82 米，對(duì)于固定踏板的布置，工程師就只考慮 5%的矮小女子和 95%高大男子的手臂觸及范圍。做出儀表板的可接觸的衡量，通常以高大男人的手臂長(zhǎng)為一個(gè)決定性準(zhǔn)則，即以伸展的手臂運(yùn)動(dòng)，在水平及垂直方向上各繪出一個(gè)圓弧線，近似描繪出一個(gè)半圓形空間去安排座椅、儀表、方向盤(pán)、踏板、變速桿、中控板控制旋鈕等零部件的位置及相互的距離尺寸。人機(jī)工程學(xué),在美國(guó)稱之為人類工程學(xué)(Human Engineering)、人因工程學(xué)(Human Factors Engineering)，在歐洲有人稱之為功效學(xué)(Ergonomics)，日本稱之為人間工學(xué)。而我國(guó)目前除使用上述名稱外，還譯成宜人學(xué)、人機(jī)工程學(xué)等。人機(jī)工程學(xué)的命名已經(jīng)充分體現(xiàn)了該學(xué)科是“人體科學(xué)”與“工程技術(shù)”的結(jié)合,實(shí)際上,這一學(xué)科就是人體科學(xué)、環(huán)境科學(xué)不斷向工程科學(xué)滲透和交叉的文化產(chǎn)物。人機(jī)工程學(xué)就是研究人在23一定的工作環(huán)境中所涉及的解剖學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)等諸方面因素,研究人-機(jī)(物)-環(huán)境系統(tǒng)中的交互作用著的各組成部分(效率、健康、安全、舒適等)，在具體的工作條件下，在家庭中和在休假的環(huán)境里,如何達(dá)到最優(yōu)化的問(wèn)題。國(guó)外對(duì)汽車人機(jī)工程學(xué)的研究起始于上世紀(jì)五十年代，并且已經(jīng)做了大量的測(cè)繪分析和基礎(chǔ)性研究工作，尤其是美國(guó)提出了很多推薦性標(biāo)準(zhǔn)，有的已被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織所采用，如三維 H 點(diǎn)人體模型、眼橢圓等。國(guó)外汽車設(shè)計(jì)行業(yè)對(duì)于人機(jī)工程的應(yīng)用極為重視，如日本、美國(guó)等在設(shè)計(jì)新車型時(shí)都要做相應(yīng)的人機(jī)工程檢查和校核，并且抽取不同的人群進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)。德國(guó)汽車業(yè)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的 RAMSIS 軟件，建立了詳細(xì)的三維人體模型，從德國(guó)、日韓、中國(guó)到 SAE 等并提供各種年限參考，用戶還可以根據(jù)自己的數(shù)據(jù)建立自己的三維人體模型。在國(guó)外，已建立起了一個(gè)較為完整的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)流程和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。在中國(guó)，人機(jī)工程學(xué)的研究在 20 世紀(jì) 30 年代開(kāi)始即有少量和零星的開(kāi)展，但系統(tǒng)和深入的開(kāi)展則在“文革”以后。1980 年 4 月，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局成立了全國(guó)人類工效學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)，統(tǒng)一規(guī)劃、研究和審議全國(guó)有關(guān)人類工效學(xué)的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)的制定。1984 年，國(guó)防科工委成立了國(guó)家軍用人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)。這兩個(gè)技術(shù)委員會(huì)的建立，有力地推動(dòng)了我國(guó)人機(jī)工程學(xué)研究的發(fā)展。此后于 1989 年又成立了中國(guó)人類工效學(xué)學(xué)會(huì)，并且 1995 年 9 月創(chuàng)刊了學(xué)會(huì)會(huì)刊《人類工效學(xué)》季刊。20 世紀(jì) 90 年代初，北京航空航天大學(xué)首先成立了我國(guó)該專業(yè)的第一個(gè)博士學(xué)科點(diǎn)，隨后南京航空航天大學(xué)、西北工大、北京理工大學(xué)、北大醫(yī)學(xué)部等大學(xué)也先后成立了相應(yīng)的專業(yè)。我國(guó)人機(jī)工程學(xué)的研究起步比較晚，但也做了一些基礎(chǔ)性工作如對(duì)人體尺寸的測(cè)量統(tǒng)計(jì)和分析等。這些都對(duì)中國(guó)人機(jī)工程學(xué)的研究起到了一些推動(dòng)作用，但我國(guó)的人體測(cè)量數(shù)據(jù)沒(méi)有隨著時(shí)間的變化和社會(huì)的發(fā)展得到及時(shí)的更新。在 GB10000-1988 中的某些數(shù)據(jù)已經(jīng)不適合當(dāng)今社會(huì)人體尺寸的實(shí)際情況，并且還缺少一部分?jǐn)?shù)據(jù)，不能構(gòu)成一個(gè)完整的人體，因此我國(guó)的人體工程學(xué)研究還有待于更加進(jìn)一步的深入和發(fā)展。我國(guó)的大部分汽車行業(yè)依舊沿用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，雖然在硬件條件上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了 CAD，但大部分的 CAD 軟件由于各方面原因的限制沒(méi)有真正發(fā)掘 CAD 巨大潛力以提高設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)效率。另一方面雖然國(guó)內(nèi)的一些大學(xué)、科研院所和企業(yè)經(jīng)過(guò)數(shù)年的研究和積累工作已經(jīng)形成了一套完整的汽車車身內(nèi)部布置理論和方法，但是由于缺少相關(guān)的交流合作，大部分研究開(kāi)發(fā)成果不能實(shí)現(xiàn)共享，所以造成了一定程度上的人力、物力等資源上的浪費(fèi)，不利于國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)整體水平的快速提高。國(guó)內(nèi)人機(jī)工程方面，建議今后科研院所及生產(chǎn)企業(yè)聯(lián)合起來(lái)進(jìn)行如下的一些工作：進(jìn)行人體尺寸測(cè)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)工作，更新相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，以此為基礎(chǔ)，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，建立標(biāo)準(zhǔn)的中國(guó)人體模型24數(shù)據(jù)庫(kù)，從而在進(jìn)行整車開(kāi)發(fā)時(shí)，可用到中國(guó)人體百分位的模板，這是基礎(chǔ)性的工作；建立并完善相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，建立一個(gè)完善的設(shè)計(jì)流程及相應(yīng)的設(shè)計(jì)推薦值；聯(lián)合開(kāi)發(fā)并完善一個(gè)實(shí)用的評(píng)價(jià)軟件及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，盡最大可能地實(shí)現(xiàn)共享，或者引進(jìn)國(guó)外成熟軟件；培養(yǎng)一些進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)的人員等等。25附 錄 2The body of a motor car always fixes up and adopts the design philosophy that regards people as the centre, especially in the car design, guarantee the comfortableness of driver and passenger, he should follow certain design principle for livability, getting on or off the bus in the convenience, security and driver's manipulation convenience and visual field,etc.: External size try hard little, internal space try hard heavy meeting every functioning requirementing, meeting man-machine engineering requirement, meeting standard regulationing and technological terms requirementing. Man-machine engineering is a new discipline developed in the fifties of last century. It regards people - machine relation as the target of studying, regards surveying, counting, analyzing as the basic research approach, science how to mould the working environment of the suitable person that it is a kind of description. Reach product development specifically, even if in design and manufacture of the products yes made to measure according to the physiological dissection function of the human body, suitable for the working efficiency of the human body more. The car of today will be pursued “ People unifies car “ ,Goal to design car take people first, demand and construction to centre on people. Will make people feel comfortable, convenient and difficult to be tired to drive by bus, this is the purpose of man-machine engineering of car. The car is designed by fixing up overallly for the core, and the car fixes up overallly begin from the carriage. For this reason, should utilize the standard model that can state the human form to come to each part position of arrangement cockpit as the criterion. Position on it is driver,it step on since foot gas pedal cases worthwhile is the large than short and small by after sit, this position that has determined to drive the seat and move backward; It is the short and small than large by before 26sit,determine this by position that seat move. Compared with leg the arm length is shorter, perhaps hands can not touch the instrument board when the seat move backward, this has a range to limit. For example divide with the hundredths crowd, suppose the woman's height of 5th hundredths is 1.47 meters, and the man's height in the 95th hundredths is 1.82 meters, arrangement to the fixed footboard, the engineer only considers 5% of the short and small women and arm of 95% of the tall and big men touch the range. Make instrument board's and contact's measurement, a decisive criterion with tall and big arm of man usually, move with the arm spreading, draw a round arc in the horizontal and vertical direction respectively, depict first semi-circular space to arrange for the seat approximately, instrument, steering wheel,footboard, gearshift lever, in accuse of for the position and mutual distance sizes of spare partses such as knob,etc Man-machine engineering, call that the ergonomics (Human Engineering) in U.S.A., people, because of engineering (Human Factors Engineering) ,Study (Ergonomics) in the European efficiency that someone calls that ,An engineering of attitude towards life which Japan calls. And our country also translates into pleasant studying, man-machine engineering,etc. besides using name described above at present. The name of man-machine engineering has already fully reflected this discipline is “ Human science “ With “ engineering “ Combination,in fact, this discipline science, environmental science, constantly project culture result where science permeate and crosses human. Study all people's respect factors such as anatomy, physiology, psychology involved in certain working environment in man-machine engineering, study people - machine (thing) -Every component (efficiency of reciprocation of environmental system, healthy, safe, comfortable) ,Under the concrete condition of w