1 整車集成篇 第二章 人機(jī)校核 2 1 人體乘坐舒適性 2 1 1 人體姿態(tài)角度 Ramsis 里面的二維人體模型是 95 SAE 人體 其默認(rèn)最舒適角度如下圖 1 所示 圖 1 RAMSIS 默認(rèn)舒適角度 Ramsis 中的靠背角調(diào)節(jié)角度是 5 40 軀干角是 60 130 膝蓋角是 80 180 踝角 是 87 135 基本上能夠反映大部分人體常規(guī)姿態(tài) 而實(shí)際在汽車設(shè)計(jì)當(dāng)中 人體有一個(gè)設(shè)計(jì)舒 適角度 見表 1 和圖 2 示意 表 1 舒適角度 舒適角度 最佳角度 20 A1 30 25 95 A2 110 95 95 A3 135 125 85 A4 110 87 25 A5 60 80 A6 165 170 A7 190 圖 2 人體姿態(tài)角度示意 當(dāng)然 設(shè)計(jì)值并非一成不變的 對(duì)于微型車以及后排乘客而言 某些角度是能夠在上述舒適角 2 度范圍之外的 特別是臀部角度以及后排乘客的踝角 比如還有一種設(shè)計(jì) 根據(jù)車型種類來定義人體角度 見表 2 表 2 根據(jù)車型定義人體舒適角度范圍 臀部角度 膝關(guān)節(jié) 緊湊型轎車 90 95 115 120 小型轎車 95 125 中型轎車 95 100 125 130 大型轎車 100 130 在實(shí)際的人機(jī)校核當(dāng)中 一般根據(jù)上述經(jīng)驗(yàn)角度來驗(yàn)證人體姿態(tài)的舒適性 如果超出了舒適范 圍 則在有足夠布置空間的狀態(tài)下 考慮適當(dāng)調(diào)整人體 2 1 2 座椅使用舒適性 一般座椅的設(shè)計(jì) H 點(diǎn)位置與人體的 H 點(diǎn)軌跡是一致的 因此首先可以查看座椅行程軌跡的可行 性 一般情況下 汽車設(shè)計(jì)當(dāng)中駕駛員座椅主要考慮 5 女性 95 男性之間所有的人體情況 因 此 座椅的位置 必須至少包含這個(gè)范圍 也就是座椅設(shè)計(jì) H 點(diǎn)的軌跡必須包括這個(gè)范圍內(nèi)的所 有 SgRp 點(diǎn) 如果是緊湊型轎車 也可以選擇座椅軌跡兩端為座椅實(shí)際軌跡 也就是大致包括所 有范圍的人體 滑軌角度為 3 5 普通轎車高度方向調(diào)節(jié)量為 35mm 左右 X 向接近時(shí)候測(cè)量 人體設(shè)計(jì) R 點(diǎn)在高度調(diào)節(jié)范圍內(nèi)的中間位置 見圖 3 圖 3 座椅軌跡范圍 一般后排乘客的膝部與前排靠背的間隙最小要保證 51mm 95 SAE 人體的腿部粗 見圖 4 3 圖 4 膝部間隙 座椅的壓縮量設(shè)計(jì)舒適值見圖 5 可以根據(jù)這些值驗(yàn)證座椅的壓縮量的合理性 圖 5 座椅壓縮量 其它比如靠背和頭枕的高度 寬度等座椅的實(shí)際尺寸 根據(jù)相關(guān)座椅法規(guī)校核 另外 后期也可以通過主觀評(píng)價(jià)來分析座椅的舒適性進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整 2 2 內(nèi)部空間尺寸合理性 內(nèi)部空間尺寸包括整車與人體相關(guān)的內(nèi)部尺寸 頭部空間 肩部空間 臀部空間 腿部空間 肘部空間 還包括人體進(jìn)出方便性尺寸以及其它一些內(nèi)部人體周邊尺寸 2 2 1 主要人體內(nèi)部尺寸 人體內(nèi)部主要尺寸包括頭部空間 肩部空間 臀部空間和腿部空間 設(shè)計(jì)值根據(jù)車型不同 參 考值如下表 2 和表 3 所示 表 2 前排內(nèi)部空間參考值 4 腿部空間 頭部空間 臀部空間 坐墊寬度 肩部空間 H 點(diǎn)座標(biāo) 橫向頭部 間隙 緊湊型轎車 1055 970 1310 510 1310 315 315 小型轎車 1065 970 1360 520 530 1335 335 335 中型轎車 1075 975 1450 540 1445 365 365 大型轎車 1085 975 980 1500 550 1490 380 380 表 3 后排內(nèi)部空間參考值 腿部空間 頭部空間 臀部空間 坐墊寬度 肩部空間 H 點(diǎn)座標(biāo) 橫向頭部 間隙 緊湊型轎車 750 800 920 1000 1300 1300 285 320 小型轎車 850 900 950 1350 1350 315 340 中型轎車 900 950 960 1450 1440 350 370 大型轎車 950 970 1500 1490 375 385 以上設(shè)計(jì)值僅作參考 具體還要根據(jù)車型定義 與競(jìng)品車對(duì)比定出目標(biāo)值 在后期通過控制達(dá) 到 2 2 2 人體進(jìn)出方便性 1 概述 評(píng)價(jià)進(jìn)出方便性的尺寸有很多 主要包括下圖 6 中各項(xiàng)目 5 圖 6 進(jìn)出方便性評(píng)價(jià)指標(biāo) 除此之外 還包括頭部垂直空間 人體與 A 柱和 B 柱關(guān)系空間 人體與方向盤的關(guān)系 腳步進(jìn) 出空間 L18 以及小腿與門檻外板的關(guān)系等 2 進(jìn)出高度 進(jìn)出高度的兩種評(píng)價(jià)方法 評(píng)價(jià)方式見圖 7 和表 4 進(jìn)入高度 前 H11 從前 H 點(diǎn) X 平面至 H 點(diǎn)位置上方裝飾車身開啟處的垂直尺寸 進(jìn)入高度 后 H12 從后 H 點(diǎn)至 H 點(diǎn)前方 330mm 的一個(gè)截面上部裝飾車身開啟處的垂直尺寸 出口高度 后 H69 從后 H 點(diǎn)至上部裝飾車身開啟處的垂直尺寸 它位于裝飾車身開啟處與 后 H 點(diǎn)上方 483mm 一個(gè)水平面相交處前方 254mm 這個(gè)位置 圖 7 尺寸示意 表 4 進(jìn)出高度設(shè)計(jì)值 前排進(jìn)入高度 H11 后排進(jìn)入高度 H12 后排出口高度 H69 770 800 780 810 760 810 710 780 兩種評(píng)價(jià)方式的前排進(jìn)入高度要求為 770mm 以上 3 人體與 A 柱和 B 柱 C 柱 之間的關(guān)系 人體與 A 柱的關(guān)系如圖 8 所示 通過過方向盤中心點(diǎn)的橫向和縱向尺寸來評(píng)價(jià) 圖 8 人體與 A 柱關(guān)系 人體與 B 柱的關(guān)系如圖 9 所示 包括 H 點(diǎn)和 H 點(diǎn)上方 500mm 處空間 一般評(píng)分至少要滿足 6 分 6 以上 8 分為較好狀態(tài) 圖 9 人體與 B 柱關(guān)系 人體與前方 A 柱或者 B 柱 后方 B 柱和 C 柱的關(guān)系也可以參考下圖 10 值 圖 10 人體與 A B C 柱關(guān)系 4 人體 座椅與方向盤 座椅與儀表板的關(guān)系 當(dāng)方向盤處于中間位置時(shí) 下沿與大腿軸線的距離定義 70 85mm 比較好 見圖 11 7 圖 11 腿部與方向盤間隙 其它相關(guān)尺寸還有方向盤和座墊以及靠背之間的關(guān)系 儀表臺(tái)下部和座墊之間的關(guān)系 5 前排腳部進(jìn)出空間 L18 和后排腳部進(jìn)出空間 該尺寸是車門開啟最大時(shí) 從門檻內(nèi)飾上方的 102mm 處測(cè)得的座墊與內(nèi)飾件最小距離 位于 R 點(diǎn)之前 330mm 的門檻截面上 取 Z 座標(biāo)最大的一點(diǎn) 點(diǎn) 1 再向上位移 102mm 的水平截面 它主 要表征人的整個(gè)腿部 腳部是否能夠順利在進(jìn)出 一般應(yīng)保證 L18 430 mm 如圖 12 所示 圖 12 L18 尺寸和競(jìng)品車對(duì)比 對(duì)雙門車后排乘客 腳部進(jìn)出空間 300mm 以上比較好 見圖 13 對(duì)緊湊型的單門車輛以及對(duì)三 排座椅的最后排 則可以要求前一排座椅前滑后計(jì)算后排進(jìn)出空間 這樣的腳部進(jìn)出空間 200mm 以 上較好 比如單門的 yaris 三排座的奧德賽三排只有 167mm 對(duì)軀干而言 進(jìn)出空間至少應(yīng)該達(dá) 到 300mm 以上 開迪 開瑞 PRIUS CK F3 NL 1 450 420 450 348 440 450 FC 1 FE 1 YARIS LC 1 LG 1 CE 1 430 401 440 430 464 423 8 圖 13 后排腳部進(jìn)出空間 另外 還有踵點(diǎn)到點(diǎn) 1 之間的垂直高度 H701 小于 100mm 較好 和 H704 小于 160mm 較好 見 圖 14 6 小腿進(jìn)出方便性 小腿與門檻外板如圖 14 所示 主要應(yīng)考慮小腿是否與門檻外板有間隙 該項(xiàng)目主要以第五百分位的女人為分 析對(duì)象 圖 14 小腿進(jìn)出方便性 其它還有門檻高度 H130 和 H131 見圖 15 7 其它 9 圖 15 進(jìn)出方便性其它項(xiàng)目 2 3 人機(jī)系統(tǒng)操作方便性 2 3 1 換擋機(jī)構(gòu)和手剎 2 3 2 踏板操作 基本檢查按照以下圖和表設(shè)計(jì)值 詳細(xì)可見踏板布置設(shè)計(jì)以及歐標(biāo)踏板法規(guī)指南 圖 自動(dòng)檔踏板 10 圖 手動(dòng)檔踏板 表 踏板尺寸 名 稱 項(xiàng)目 主要內(nèi)容 1 油門踏板寬度最小 25MM 推薦為 50MM 長(zhǎng)度不小于 130MM 2 油門踏板到地板高度 100 120MM 未踏時(shí) 3 油門踏板到通道有 25 40MM 間隙 推薦在 30MM 4 油門踏板操作空間不小于 144MM 5 油門踏板到制動(dòng)踏板有 64 90MM 間隙 油 門 踏 板 6 油門踏板到制動(dòng)踏板高度方向有 50 60MM 差值 推薦為 55MM 1 制動(dòng)踏板寬度最小 50MM 推薦為 75MM 最大 130MM 2 制動(dòng)踏板高度推薦 50MM 3 制動(dòng)踏板中心線到地板高度 180 215MM 未踏時(shí) 4 制動(dòng)踏板到方向盤不小于 600MM 間隙 推薦 610MM 5 制動(dòng)踏板右邊界到油門踏板中心距離 60 90MM 推薦 75MM 6 制動(dòng)踏板到油門踏板有 64 90MM 間隙 高度方向有 50 60MM 差值 推 薦為 55MM 制 動(dòng) 踏 板 7 制動(dòng)踏板左側(cè)空間不小于 144MM 1 離合踏板寬度 50 75MM 推薦為 75MM 2 離合踏板到制動(dòng)踏板高度方向有 0 19MM 差值 推薦為 0MM 離 合 踏 板 3 離合踏板到制動(dòng)踏板間隙大于 137MM 11 1 歇腳踏板側(cè)視時(shí)在油門踏板前 0 38MM 2 歇腳踏板角度為油門踏板的四分之一 3 歇腳踏板面積同制動(dòng)踏板間隙大于 15MM 4 歇腳踏板寬度大于 100MM 長(zhǎng)度大于 280MM 沿斜坡表面包括地毯 歇 腳 踏 板 5 歇腳踏板強(qiáng)度在施加 1070N 的壓力時(shí)變形小于 3MM 2 3 3 方向盤方便性 方向盤的中心和角度可以通過下圖經(jīng)驗(yàn)公式大致校核 對(duì)于一般轎車 還可以參考下圖 L 260 340 370 380 405 415 390 395 23 25 1 2 0 10mm 12 2 3 2 機(jī)艙蓋和后備門 背門 開啟方便性 2 3 3 儀表臺(tái)操作按鈕 儀表臺(tái)和車門 頂燈 2 3 2 車門操作機(jī)構(gòu) 扶手和按鈕 門把手 安全拉手 遮陽板 頂燈和座椅操控裝置 1 車門外把手的操作舒適性范圍如下圖所示 2 4 視野方便性 13 2 4 1 前方視野 X 除了法規(guī)和設(shè)計(jì)目標(biāo)要求項(xiàng)目之外 參考單獨(dú)的前方視野法規(guī)設(shè)計(jì)指南 驗(yàn)證的時(shí)候 也要保 證前方上視野必須看到前方 12m 處 5m 高的紅燈 角度必須大于 14 下視角大于 5 驗(yàn)證視點(diǎn)到儀表的目視距離是否符合要求 美國(guó) dyerfas 標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定為最大目視距離為 711mm 推 薦值為 550mm 2 4 2 后視鏡視野 X 后視鏡布置要參照人眼和頭部的極限轉(zhuǎn)動(dòng)范圍 充分考慮人眼的視野角度 以靠近直前視線為 宜 根據(jù)人機(jī)工程學(xué)的布置原則 內(nèi)后視鏡在水平方向的位置應(yīng)處于直前視線的左 右各 60 范圍 內(nèi) 在垂直方向的位置應(yīng)處于直前視線上 下各 45 范圍內(nèi) 為避免車后交通信息頻繁的映人駕 駛員眼內(nèi)而干擾注意力 上述角度可適當(dāng)減小 對(duì)駕駛員一側(cè)的外后視鏡 水平方向宜布置在駕駛員 直前視線的 55 范圍內(nèi) 對(duì)乘客一側(cè)的外后視鏡 水平方向宜布置在駕駛員直前視線的 75 范圍 內(nèi) 垂直方向位置應(yīng)處于直前視線上 下各 45 范圍內(nèi) 2 5 安全性 2 5 1 碰撞安全 碰撞安全包括了安全帶的校核 安全氣囊 正碰和側(cè)碰的安全性 包括空間的合理性 安全系 統(tǒng)的使用方便性和有效性 比如低速碰撞頭與保險(xiǎn)杠橫梁最好有 35mm 以上重合區(qū) 又比如低速碰撞頭侵入 30mm 最好不要 損壞霧燈等 2 5 2 行人保護(hù) 行人保護(hù)法規(guī)檢查有專門的行人保護(hù)法規(guī)檢查 還包括空間上的一些經(jīng)驗(yàn)值