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摘要：基于汽车的人机工程学所研究的对象主要是人—车—环境系统，目的在于对驾驶舱内部的环境和舒适性加以改善，保证驾驶者在驾驶过程中的舒适、安全与高效，因此，工作人员需要从视野校核、坐姿校核、应用校核等方面出发，结合人机工程学的具体内容，对汽车内部空间加以布置，保证人—车—环境系统所具有的性能能够得到最优化的展示。
关键词：人机工程；汽车；总布置设计；应用
汽车生产商必须对人机工程的合理运用给予足够的重视，尤其是在汽车布置设计工作中，只有依靠人机工程才能生产出更加适合人们驾驶的汽车，赢得更多消费者的喜爱，不断提升自身的竞争能力，取得更高的经济效益。
1汽车布置的概述
1.1定义
作为需要反复调整、协调并且整合的过程，汽车布置工作往往贯穿于汽车设计与开发的始终。在汽车布置的过程中，工作人员需要关注的内容包括使用是否方便、汽车的布置与生产是否合理，只有保证对上述要求的高度满足，才能获得与实际要求相符合的汽车尺寸、质量和性能参数，也才能制定科学、高效的设计方案，为下一步工作的开展提供便利。
1.2要求
汽车概念设计工作和汽车布置工作开展的时间段大体重合，在对汽车进行布置的过程中，工作人员需要明确对严格遵循以下要求：其一，从驾驶者的角度出发，保证汽车在操纵便利程度、驾驶舒适程度和安全性能等方面与驾驶者具有的需求相符合，这是人机工程学最核心的设计原则；其二，保证对汽车零部件进行保养和维修时的方便性；其三，在保证汽车行驶过程中稳定性的基础上，提高汽车的经济性；其四，以满足市场和驾驶者所具有需求为前提，对汽车内部空间和整体重量进行降低；其五，根据汽车的规格和用途对附件进行选择，保证汽车的通用化、平台化与标准化。
2对汽车生产中人机工程设计相关内容
2.1对汽车人机工程设计工作中主要任务
汽车的设计和开发工作的核心为人性化，即必须以人为中心进行。只有这样设计出来的汽车才能提升驾驶人员驾车的舒适性、便捷性，并且还能让驾驶人员在驾车过程中不容易产生疲劳，提升行车的安全性和稳定性。设计人员在进行汽车的设计和开发工作时必须将驾驶人员的各种身材考虑在内，由于汽车的布置方案只有一种，想要保证布置方案更好的适应各种身形的驾驶人员，提升驾驶的舒适性，设计人员必须对人机工程给予足够的重视，对人机工程作出仔细的研究。比如，在对油门踏板进行操作的过程中，具有较高身高的驾驶人员的座椅位置同具有较低身高的驾驶人员年的座椅位置相比更加靠后。在对驾驶人员的操作姿势进行研究分析之后发现，可以通过对座椅、踏板、方向盘位置以及驾驶人员坐姿进行调整，就能提升驾驶过程的舒适性。
2.2对人体模板及百分位相关内容
当前，人机工程中使用最为广泛的仿真模型就是人体模板，研究人员对人体数据进行测量之后，就能结合这些数据制造出具有标准人体尺寸的人体模板。什么是百分位呢？百分位表示具有某一人体尺寸和小于该尺寸的人占统计对象总人数的百分比。以第5百分位、人体身高尺寸为例，表示有5%的人身高等于或小于该尺寸。百分位表达方法已经在国际上得到了非常广泛的应用。目前百分位主要包括三档：第一，第五百分位，这种百分位指的是驾驶人员群体中有将近5%的人的身形适合这种设计，剩余的95%的驾驶人员年的身形要更为高大；第二，第五十百分位，这种百分位指的是驾驶人员群体中有将近50%的人的身形适合这种设计，剩余的50%的驾驶人员年的身形要更为高大；第三，第九十五百分位，这种百分位指的是驾驶人员群体中有将近95%的人的身形适合这种设计，剩余的5%的驾驶人员年的身形要更为高大。在汽车人机工程设计中，设计师根据设计对象的结构特点和设计参数来选用适当百分位的人体模板。通常在确定手臂活动的可及范围和脚踏板的位置时，宜选用小身材的人体模板（如第5百分位）；而在确定内部空间尺寸时，如腿、脚活动的占有空间、人体、头、手、脚的通过空间等，宜选用大身材的人体模板（如第95百分位）。设计人员在进行汽车总布置设计工作的过程中，必须将人体模板和百分位的使用给予足够的重视。
2.3安全系统设计
汽车的安全性能对于驾驶员和乘客都是非常重要的。现在绝大多数汽车都具备的安全带、安全气囊、防抱死系统、电子稳定系统，电子助力转向等等。汽车预紧式安全带保证车辆在发生交通事故时人们的身体一直与座椅保持接触状态，这样就防止了因身体的过度前倾而使身体受伤害。除了安全带之外，汽车上还安装了安全气囊。安全气囊可以在一定的环境下引爆，减少汽车在发生碰撞时因巨大的惯性对乘员造成伤害。据统计表明，交通事故中，头部受伤占66%左右，使用安全气囊后，头部受伤率可减少30%～50%，面部受伤率可减少70%～80%。现代汽车上基本都安装了防抱死系统、电子稳定系统和电子助力装置。防抱死系统可以保证汽车在任何路面上紧急制动时，自动控制和调节汽车车轮的制动力，防止车轮完全抱死，获得最大的制动力。电子稳定系统在汽车高速行驶的情况下，保证汽车行驶的稳定性。电子稳定系统是汽车的主动安全系统，通过主动干预对某个车轮施加一定的制动力，在汽车出现转向不足和过度转向的情况下仍然能够保证稳定的行驶状态。电子助力装置可以使得驾驶员在汽車低速行驶时转向轻便、灵活；在高速行驶时增加转向操纵力，使驾驶员的手感增强。
3对汽车开发过程中人机工程设计相关方法
3.1对前期开发内容的简要分析
汽车开发的前期阶段流程如下：项目启动→对市场进行调查→确定车型目标→对技术和经济指标进行分析→确定设计方案。上述流程完成之后能够得到汽车新产品的技术指标和经济指标，最终就能得出汽车布置设计方案。
3.2 对整车尺寸的简要分析
在进行车辆设计工作的过程中，设计人员必须将人机工程的要求考虑在内，从车内开始向车外进行布置设计，首先要确定好车内空间，再对发动机舱和行李箱做出设计，这样不仅能够提升驾驶人员行驶车辆的舒适性和安全性，还能有效降低车辆尺寸，提升车辆的整体性能。除此之外，车辆的前后保险杠必须符合标准，尤其是缓冲部分，太长就会造成生产浪费，如果过短就会影响驾驶人员的行驶安全性。
3.3对最小离地间隙确定的简要分析
在对小轿车进行车内空间布置设计的时候，必须结合当前已有的最小离地间隙标准进行，其中汽车离地间隙相关数据见表1：
3.4对乘员设计基准点R和及座椅调整尺度的简要分析
设计人员在确定设计基准点R的过程中要结合第九十五百分位二维H点人体模板。设计人员要先寻找合理的地板平面线，通常要将其设计成为水平线。要将加速踏板上的H点人体模板上的脚跟点当成基准点，将地毯压缩之后厚度为15毫米，还要将座垫和靠背的实际压缩量考虑在内。
结论
人机工程学在汽车设计中的应用已经越来越多。随着科技的进步以及人们生活水平的提高，许多先进的技术（如：计算机辅助设计、虚拟设计以及人工智能系统）在汽车上都已经逐渐被应用。在未来汽车在操纵性能、燃油经济性、可靠性等方面都將得到更大的提升，人一车一环境间的关系将变得更加融洽。
参考文献：
[1]吴光淮，朱甲旺，徐俊波，姜宇.基于人机工程学的汽车点云处理方法[J].汽车实用技术，2017，04：54-61.
[2]孙成秀.基于人机工程学的轿车总布置研究[D].吉林大学，2013.
关键词：人机工程；汽车；总布置设计；应用
汽车生产商必须对人机工程的合理运用给予足够的重视，尤其是在汽车布置设计工作中，只有依靠人机工程才能生产出更加适合人们驾驶的汽车，赢得更多消费者的喜爱，不断提升自身的竞争能力，取得更高的经济效益。
1汽车布置的概述
1.1定义
作为需要反复调整、协调并且整合的过程，汽车布置工作往往贯穿于汽车设计与开发的始终。在汽车布置的过程中，工作人员需要关注的内容包括使用是否方便、汽车的布置与生产是否合理，只有保证对上述要求的高度满足，才能获得与实际要求相符合的汽车尺寸、质量和性能参数，也才能制定科学、高效的设计方案，为下一步工作的开展提供便利。
1.2要求
汽车概念设计工作和汽车布置工作开展的时间段大体重合，在对汽车进行布置的过程中，工作人员需要明确对严格遵循以下要求：其一，从驾驶者的角度出发，保证汽车在操纵便利程度、驾驶舒适程度和安全性能等方面与驾驶者具有的需求相符合，这是人机工程学最核心的设计原则；其二，保证对汽车零部件进行保养和维修时的方便性；其三，在保证汽车行驶过程中稳定性的基础上，提高汽车的经济性；其四，以满足市场和驾驶者所具有需求为前提，对汽车内部空间和整体重量进行降低；其五，根据汽车的规格和用途对附件进行选择，保证汽车的通用化、平台化与标准化。
2对汽车生产中人机工程设计相关内容
2.1对汽车人机工程设计工作中主要任务
汽车的设计和开发工作的核心为人性化，即必须以人为中心进行。只有这样设计出来的汽车才能提升驾驶人员驾车的舒适性、便捷性，并且还能让驾驶人员在驾车过程中不容易产生疲劳，提升行车的安全性和稳定性。设计人员在进行汽车的设计和开发工作时必须将驾驶人员的各种身材考虑在内，由于汽车的布置方案只有一种，想要保证布置方案更好的适应各种身形的驾驶人员，提升驾驶的舒适性，设计人员必须对人机工程给予足够的重视，对人机工程作出仔细的研究。比如，在对油门踏板进行操作的过程中，具有较高身高的驾驶人员的座椅位置同具有较低身高的驾驶人员年的座椅位置相比更加靠后。在对驾驶人员的操作姿势进行研究分析之后发现，可以通过对座椅、踏板、方向盘位置以及驾驶人员坐姿进行调整，就能提升驾驶过程的舒适性。
2.2对人体模板及百分位相关内容
当前，人机工程中使用最为广泛的仿真模型就是人体模板，研究人员对人体数据进行测量之后，就能结合这些数据制造出具有标准人体尺寸的人体模板。什么是百分位呢？百分位表示具有某一人体尺寸和小于该尺寸的人占统计对象总人数的百分比。以第5百分位、人体身高尺寸为例，表示有5%的人身高等于或小于该尺寸。百分位表达方法已经在国际上得到了非常广泛的应用。目前百分位主要包括三档：第一，第五百分位，这种百分位指的是驾驶人员群体中有将近5%的人的身形适合这种设计，剩余的95%的驾驶人员年的身形要更为高大；第二，第五十百分位，这种百分位指的是驾驶人员群体中有将近50%的人的身形适合这种设计，剩余的50%的驾驶人员年的身形要更为高大；第三，第九十五百分位，这种百分位指的是驾驶人员群体中有将近95%的人的身形适合这种设计，剩余的5%的驾驶人员年的身形要更为高大。在汽车人机工程设计中，设计师根据设计对象的结构特点和设计参数来选用适当百分位的人体模板。通常在确定手臂活动的可及范围和脚踏板的位置时，宜选用小身材的人体模板（如第5百分位）；而在确定内部空间尺寸时，如腿、脚活动的占有空间、人体、头、手、脚的通过空间等，宜选用大身材的人体模板（如第95百分位）。设计人员在进行汽车总布置设计工作的过程中，必须将人体模板和百分位的使用给予足够的重视。
2.3安全系统设计
汽车的安全性能对于驾驶员和乘客都是非常重要的。现在绝大多数汽车都具备的安全带、安全气囊、防抱死系统、电子稳定系统，电子助力转向等等。汽车预紧式安全带保证车辆在发生交通事故时人们的身体一直与座椅保持接触状态，这样就防止了因身体的过度前倾而使身体受伤害。除了安全带之外，汽车上还安装了安全气囊。安全气囊可以在一定的环境下引爆，减少汽车在发生碰撞时因巨大的惯性对乘员造成伤害。据统计表明，交通事故中，头部受伤占66%左右，使用安全气囊后，头部受伤率可减少30%～50%，面部受伤率可减少70%～80%。现代汽车上基本都安装了防抱死系统、电子稳定系统和电子助力装置。防抱死系统可以保证汽车在任何路面上紧急制动时，自动控制和调节汽车车轮的制动力，防止车轮完全抱死，获得最大的制动力。电子稳定系统在汽车高速行驶的情况下，保证汽车行驶的稳定性。电子稳定系统是汽车的主动安全系统，通过主动干预对某个车轮施加一定的制动力，在汽车出现转向不足和过度转向的情况下仍然能够保证稳定的行驶状态。电子助力装置可以使得驾驶员在汽車低速行驶时转向轻便、灵活；在高速行驶时增加转向操纵力，使驾驶员的手感增强。
3对汽车开发过程中人机工程设计相关方法
3.1对前期开发内容的简要分析
汽车开发的前期阶段流程如下：项目启动→对市场进行调查→确定车型目标→对技术和经济指标进行分析→确定设计方案。上述流程完成之后能够得到汽车新产品的技术指标和经济指标，最终就能得出汽车布置设计方案。
3.2 对整车尺寸的简要分析
在进行车辆设计工作的过程中，设计人员必须将人机工程的要求考虑在内，从车内开始向车外进行布置设计，首先要确定好车内空间，再对发动机舱和行李箱做出设计，这样不仅能够提升驾驶人员行驶车辆的舒适性和安全性，还能有效降低车辆尺寸，提升车辆的整体性能。除此之外，车辆的前后保险杠必须符合标准，尤其是缓冲部分，太长就会造成生产浪费，如果过短就会影响驾驶人员的行驶安全性。
3.3对最小离地间隙确定的简要分析
在对小轿车进行车内空间布置设计的时候，必须结合当前已有的最小离地间隙标准进行，其中汽车离地间隙相关数据见表1：
3.4对乘员设计基准点R和及座椅调整尺度的简要分析
设计人员在确定设计基准点R的过程中要结合第九十五百分位二维H点人体模板。设计人员要先寻找合理的地板平面线，通常要将其设计成为水平线。要将加速踏板上的H点人体模板上的脚跟点当成基准点，将地毯压缩之后厚度为15毫米，还要将座垫和靠背的实际压缩量考虑在内。
结论
人机工程学在汽车设计中的应用已经越来越多。随着科技的进步以及人们生活水平的提高，许多先进的技术（如：计算机辅助设计、虚拟设计以及人工智能系统）在汽车上都已经逐渐被应用。在未来汽车在操纵性能、燃油经济性、可靠性等方面都將得到更大的提升，人一车一环境间的关系将变得更加融洽。
参考文献：
[1]吴光淮，朱甲旺，徐俊波，姜宇.基于人机工程学的汽车点云处理方法[J].汽车实用技术，2017，04：54-61.
[2]孙成秀.基于人机工程学的轿车总布置研究[D].吉林大学，2013.