汽车人机工程:基于驾乘人员生理特性的设计方法及应用
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1.2 汽车设计中的人机工程学

1.2.1 基本概念

设计一辆轿车或货车需要多门学科的合作,如设计师、车身工程师、底盘工程师、动力总成工程师、制造工程师、产品规划师、市场研究人员、人机工程学工程师和电子工程师等。设计工作由错综复杂的协调所推动,同时也受多种需求所推动,如客户的要求、工程功能需求、商业需求、政府的监管要求和制造要求等,并受汽车中不同系统的需求间相互权衡所推动。设计的产品不仅要运行良好,同时也必须满足购买和使用该产品的客户要求。汽车产品开发中的人机工程学领域或人因工程涉及许多不同的车辆设计团队的工作,以确保所有重要的符合人机工程学的要求和问题都能及早考虑并解决,以满足使用者在使用或工作中对汽车的要求。

1.2.2 汽车人机工程学研究

在汽车人机工程学领域的大多数研究可以分为以下3种类型或它们的组合:

1)描述性研究。通常这种类型的研究提供描述不同人群特性的数据,例如人体测量及其分布数据。

2)实验性研究。这种类型的研究一般包括:在细致操纵和控制的实验条件下,进行试验以确定不同独立变量组合对确定响应变量的影响,例如上车后确定不同车辆参数对舒适性等级或性能影响的测试。

3)评估性研究。这种类型的研究一般包括对使用不同设计的用户性能的比较。

1.2.3 汽车设计中的人机工程学需求

1)高新技术汽车:安全、令人愉悦、舒适,并且智能。

2)更小的汽车:更加强调独特风格与高燃油经济性。

3)混合型的汽车:满足运动型多功能(SUV)车和小型货车的需求,但更节能。

4)更舒适的车内设计:好的乘坐环境,比如通过配置可调座椅、踏板和倾斜/伸缩转向管柱,提供适合更高百分位使用者的舒适驾驶空间。

5)在车内为物品提供更大的仓储空间。

6)防碰撞系统:比如改进制动性、操纵性、稳定性、驾驶人辅助系统、智能照明与可视性系统。

7)被动安全系统:智能气囊、预紧式安全带、侧面安全气囊。

8)舒适系统:改进的空调系统、加热/冷却座椅。

9)便捷功能:对喜欢的广播电台、座椅、视镜、盲区传感器、空调、显示设置与菜单的更加个性化的记忆设置,可重新构造的座椅、辅助停车与巡航控制。

10)最先进的娱乐系统:广播、光盘播放器、卫星转播电台、售后市场娱乐设备的即插能力,以及为后座乘客提供娱乐系统。

11)信息和交流系统:蓝牙手机和其他手持设备的无线连接、互联网搜索与收发电子邮件、带实时交通状况的导航系统、文件/数据管理与存储、汽车诊断系统。

1.2.4 应用人机工程学的目的

1)人机工程学创建了功能卓越的产品、流程和系统。

2)可以避免昂贵和费时的再设计。在设计过程中尽早引入人机工程学,就可以开发出优质的产品或系统,并减少了额外的反复设计。

3)有成千上万种方式来设计出产品,但只有少数几种设计是真正优秀的。我们必须尽快去寻找那些“优秀”的设计。

1.2.5 汽车设计中人机工程学工程师的职责

人机工程学工程师的工作贯穿从新汽车概念创立的早期阶段到用户使用汽车、报废汽车和准备购买下一辆汽车的整个周期。在汽车整个生命周期中,人机工程学工程师的主要工作概括如下:

1)为汽车设计团队提供人机工程学设计规则、信息、数据、分析结果、记分卡和产品决策的建议书。

2)采用可行的方法、模型和程序解决汽车研发过程中出现的问题。

3)进行快速响应的研究以回答在车辆开发过程中出现的问题。

4)评估产品/项目的假设、概念、草图、图样、CAD模型、物理模型/实物模型/装配模型、机械原型机、原型汽车和制造商以及竞争对手生产的车辆。

5)参与对设计和数据收集阶段的驾驶诊断和市场调研诊断所涉及的概念车,以及作为比较的现有主导产品的研究。

6)获取和检查客户投诉、产品保修、客户满意度调查、市场调研数据、业主巡视调查、汽车杂志和报刊等传来的用户反馈数据,并采取行动。

7)在汽车开发过程中,在选定的项目节点上创建人机工程学记分卡。

8)给汽车研发团队的成员提供人机工程学方面的咨询。

9)执行长期任务:将研究成果转化为设计准则,并开发设计工具。