汽車造型與人機工程學的關(guān)系

摘 要：環(huán)境是影響安全、健康和舒適的因素，內(nèi)部空間、光環(huán)境、色環(huán)境、空氣環(huán)境等環(huán)境因素均會影響駕駛員的操作。因此，轎車駕駛室的設計也要從人——環(huán)境關(guān)系方面加以考慮。進行汽車內(nèi)部空間設計時，在人有可能干涉的地方都應該合理設計，才能保證乘坐舒適性和撞車安全性。

關(guān)鍵詞：健康舒適； 光環(huán)境； 色環(huán)境； 空氣環(huán)境

中圖分類號：J06 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315（2015）03-174-001

一、車身側(cè)圍

為保證側(cè)面碰撞時乘員的安全，應設法將側(cè)碰力有效地轉(zhuǎn)移到車身具有保護作用的梁、柱、地板、車頂及其他構(gòu)件上，使撞擊力被這些構(gòu)件分散、吸收。為此，可采取以下措施：：①增加防撞橫梁，提高車門強度；②合理設計側(cè)圍A、B、C柱的截面形狀及增加板厚及相應部位聯(lián)結(jié)剛度，保證側(cè)碰力有效傳遞到整個車身；③增加門檻梁強度，保證將碰擊力有效分散給地板等其他構(gòu)件；④在B立柱及儀表板下面及后風窗下面安裝加強橫梁等；⑤合理設計門鎖及門鉸，既要防止側(cè)碰時車門自動打開，又要保證碰撞后車門容易開啟，以利于救護。

此外，根據(jù)人體不同部位的易傷害程度不同，可有效控制側(cè)面變形形式。如由于人體頭部、胸部和肋骨是最易被傷害的部分，SAAB公司將側(cè)面結(jié)構(gòu)設計成具有“鐘擺式”特點，使B柱底部發(fā)生大的變形，而上部相當于鐘擺的“擺心”，使危險部位降到人的腿部，而減輕側(cè)撞造成的傷害。在MERCEDES-BENZ190上采取了以下防側(cè)撞措施：①在各立柱或車頂構(gòu)架中，采用了離張力鋼板： ②對地板進行了強度改進，并采用了貫通其左右兩端的橫梁結(jié)構(gòu)；③儀表板內(nèi)側(cè)設有橫梁，可以減少車身撓曲，減少車廂變形；④側(cè)門橫梁設計成既可以吸收沖擊能量，而后又能自行斷裂，防止其彎曲后向車廂內(nèi)穿刺；⑤取消座椅扶手，減少內(nèi)部凸起物；⑥車門與其內(nèi)飾間插入緩沖墊，增援橫向緩沖能力。

二、膝部空間

駕駛員的膝部空間直接影響到操作方便性和撞車時駕駛員身體的運動軌跡及傷害程度，膝部空間主要指儀表板下方與膝部之間的空間，其設計應以膝部包絡線為依據(jù)，在包絡線與儀表板下方之間留有適當間隙。此外，根據(jù)人體不同部位的易傷害程度不同，可有效控制側(cè)面變形形式。如由于人體頭部、胸部和肋骨是最易被傷害的部分，SAAB公司將側(cè)面結(jié)構(gòu)設計成具有“鐘擺式”特點，使B柱底部發(fā)生大的變形，而上部相當于鐘擺的“擺心”，使危險部位降到人的腿部，而減輕側(cè)撞造成的傷害。在MERCEDES-BENZ 190上采取了以下防側(cè)撞措施：①在各立柱或車頂構(gòu)架中，采用了離張力鋼板：②對地板進行了強度改進，并采用了貫通其左右兩端的橫梁結(jié)構(gòu)，既能增加強度，又改善和提高了對沖擊的吸收能力；③儀表板內(nèi)側(cè)設有橫梁，可以減少車身撓曲，減少車廂變形；④側(cè)門橫梁設計成既可以吸收沖擊能量，又能自行斷裂，防止其彎曲后向車廂內(nèi)穿刺；⑤取消座椅扶手，減少內(nèi)部凸起物；⑥車門與其內(nèi)飾間插入緩沖墊，增援橫向緩沖能力。

三、光環(huán)境

為了減少駕駛員的視覺疲勞，汽車駕駛室內(nèi)必須要有良好的光環(huán)境，以便駕駛員能夠舒適、快速地進行各種信息的識別和判斷。對于作業(yè)場所的光環(huán)境，有天然采光和人工照明兩種。由于汽車車窗玻璃的透光性比較好，在白天光線較亮時，駕駛員都能較好地進行觀察。所以，在汽車駕駛室內(nèi)考慮光環(huán)境，主要考慮夜間或者白天能見度較低時所使用的車內(nèi)人工照明。在轎車駕駛室內(nèi)，為了創(chuàng)造良好的視覺工作條件，應有足夠的亮度。因為在亮光下，瞳孔縮小，視網(wǎng)膜上成像更為清晰，視物更清楚，并且良好的照明能提高近視力和遠視力。

四、色彩環(huán)境

色彩是人體視覺的生理特性以及人的心理屬性的綜合反映。好的色彩環(huán)境有助于提高工作效率，減少或避免差錯，提高人對信號、標志的辨別速度，且可加快恢復人的視覺能力，減少疲勞等；而壞的色彩環(huán)境將影響人的心理情緒和視覺功能，影響工作效率。

駕駛室的色彩配置一般以較低透明度的偏冷色，使駕駛員在視覺和心理上產(chǎn)生柔和安靜的感覺，以愉快的情緒駕駛汽車，保證安全性。色彩對人的生理和心理作用是明顯的。在不同的色彩環(huán)境里，人的脈搏、血液循環(huán)、消化系統(tǒng)等都有不同的變化。據(jù)有關(guān)研究測試表明，人在綠色環(huán)境中皮膚溫度可以降低l～2.2℃，脈搏每分鐘減少4～8次，而在淺紅色的房間里，脈搏變快；在黃色的房間里脈搏正常；在白色的房間里脈搏變慢。由于色彩的這種影響，所以在對環(huán)境的色彩進行選擇時，應考慮到人對不同色彩的各種生理和心理反應，以便選用的環(huán)境色彩能符合人的生理、心理特點。

五、空氣環(huán)境

人們在通風不良的室內(nèi)工作或生活，往往會引起諸如頭痛、疲倦、嘔吐，呼吸急促、心率加快等不舒適感。嚴重的會使人窒息死亡，輕者也會影響人們的工作效率。所以，為了保障人體健康和維持人機系統(tǒng)的效能和安全，有必要對室內(nèi)工作環(huán)境的空氣進行改善，尤其是小空間的工作環(huán)境。

工作環(huán)境中，對空氣質(zhì)量產(chǎn)生影響的因素有：空氣的濕度、溫度、氣流、清潔度等。對于轎車駕駛室，為了保證駕駛員能有一個適宜的空氣環(huán)境，應利用車內(nèi)的空氣調(diào)節(jié)裝置對駕駛室內(nèi)進行空氣的濕度、溫度、氣流、清潔度等的調(diào)整，以滿足駕駛員駕駛的舒適性，并且最好應使裝置有自動感應室內(nèi)空氣質(zhì)量的能力，當空氣質(zhì)量指標超出一定的標準范圍內(nèi)，空氣調(diào)節(jié)裝置自動開啟，以改善駕駛室內(nèi)的空氣質(zhì)量。

工作場所設計的合理與否，將對人的工作效率產(chǎn)生直接的影響。工作場所設計一般包括：工作空間設計、座位設計、工作臺或操縱臺設計以及作業(yè)場所的總體布置等。這些設計都需要應用人體測量學和生物力學等知識和數(shù)據(jù)。研究作業(yè)場所設計的目的是保證物質(zhì)環(huán)境適合于人體的特點，使人以無害于健康的姿勢從事勞動，既能高效地完成工作，又感到舒適和不致過早產(chǎn)生疲勞。

探究了駕駛員的眼橢圓和動態(tài)視野模式，為合理設計汽車視野提供科學依據(jù)。從照明、色彩、空氣環(huán)境等方面對轎車駕駛室的環(huán)境進行理論分析，提出部分優(yōu)化轎車內(nèi)駕駛環(huán)境設計的建議，為駕駛室環(huán)境安全性、舒適性和宜人性的設計提供了參考。