人体工程学在汽车设计中的应用

2020-11-27赵浩然

商品与质量 2020年51期

赵浩然

长春市宇创数字汽车科技有限责任公司吉林长春 130000

随着我国民众生活水平的不断提升，对于汽车这项出行工具的综合性能提出了更高要求。事实上，在设计汽车的过程中，相关设计人员往往会将人的因素放在首要位置，将广大驾驶人员的需求和市场导向作为设计原则。所以，设计人员应高度考虑驾驶员的驾驶状态，利用人体工程学的原理对汽车设计进行不断优化创新，为广大出行人员带来更加优良的驾驶体验。

1 人体工程学在汽车设计中的应用成果

1.1 驾驶员视野椭圆形设计

传统的汽车设计模式中，设计人员往往会按照驾驶员的正常坐姿测定汽车视野原点，并将其范围定位于坐在坐椅中眼睛所在的位置。但是，随着汽车构造的逐渐转型升级以及广大出行人员对汽车各项综合性能要求的不断提升，这种视野设计已然呈现出了较强的不适应性，其注定会被新的测定方法所代替。所以，在应用人体工程学设计汽车构造的过程中，出于对驾驶员舒适性和安全性的考虑，设计人员可以对其视野进行调整。当驾驶人员按正常姿势坐在座椅上时，其眼睛所能看到的视野范围是一个椭圆形，更加科学[1]。

1.2 H 点人体模型

H 点即人体的大腿与躯干之间的相接点。在汽车正式投入市场之前，汽车制造企业往往会根据不同的情况对汽车的各项性能进行检测，而这一过程中往往会用到大量人体模型。根据人体工程学的原理，汽车制造企业会选择更接近于真人的人体模型。比如说，在模拟撞车实验的过程中，通过假人的使用可以测定汽车碰撞参数；在振动试验的过程中，自由转动人体模型的使用则会更高效的帮助实验负责人员得到相应数据。

1.3 驾驶员的手伸范围

在正常驾驶情况下，假设驾驶员不存在驾驶姿势错误的问题，其往往是一只手抓住方向盘，而另一只手能自由伸展。那么，供驾驶员自由伸展的空间范围实际上也就是手伸界面。通过对现阶段一般汽车设计情况的调研，不难发现般驾驶员的手伸界面普遍是呈现椭圆形的。值得注意的是，为进一步贴合驾驶员的舒适性需要，在优化驾驶员的手伸范围的过程中，应逐渐加入对性别要素的考虑，为不同的人群设计更科学的手伸界面。

1.4 坐姿的舒适程度

久坐驾驶很容易让驾驶员产生严重的疲劳感，长此以往甚至会对人员的身体健康带来损伤。所以，汽车设计人员应尽可能去提升驾驶过程中座椅的舒适程度，确保驾驶员在正常行车过程中可以用一种舒适的姿势行车，避免因长期驾驶可能导致的事故问题。客观来说，绝大多数驾驶人员的共性习惯都是背部是要紧贴座椅的，所以驾驶员的脊椎实际上是和驾驶座椅直接接触的。那么，也就意味着座椅的设计起码要保证颈椎的舒适性，削减脊椎疲劳，提升驾驶的安全心情。除此以外，脚部的舒适程度同样也是长期驾驶人员高度关注的问题，毕竟汽车行进全部过程几乎都要依靠脚步控制，一旦脚步疲劳，有可能导致踩离合或制动踏板时力度不够或者踩油门踏板时力度失衡，增加交通事故的发生概率，为道路交通安全埋下严重的隐患。所以，无论是出于对企业核心竞争力的考虑，还是出于驾驶员的生命安全的考虑，坐姿的舒适程度都至关重要。

1.5 人体的尺寸

人体的尺寸是人体工程学运用于汽车设计领域所取得的一项比较显著的成效。在一般情况下，人体尺寸是固定的。但是，受到人体工程学理念的影响，当前阶段相关部门正在展开全国性的人体测量，精准的人体尺寸大数据在未来一段时间内将有望生成。如此一来，汽车制造业的设计人员就可以设计座椅的尺寸，优化人员的驾驶体验。比如说，在根据人体尺寸进行设计的过程中，就需要着重注意人的头顶到车顶的大概距离、手的伸展长度等必要参数。

1.6 变速杆的形状

变速杆的形状设计同样是汽车设计过程中所需要考虑的重要因素，和其他的设计方向相比，变速杆的形状设计更倾向于细节。在人体工程学的理论下，不同形状的变速杆在与人的手掌接触后会带来不同的感受，对于驾驶人的手感具有决定作用，而手感的舒适度则会直接影响驾驶员的行车体验，所以将变速杆的形状改良也是必须要考虑的[2]。

2 人体工程学的汽车设计中的应用建议

近几年来，伴随广大人民群众购买力的逐渐加强，家家户户基本已经配备了汽车等基础的出行设备。与此同时，越来越多的高等院校和职业院校开始开设人体工程学的课程，为应用型工程人才的培养奠定了坚实的基础。在这一环境背景下，人体工程学在汽车设计领域的应用几乎已经成为一种必然趋势。所以，汽车制造企业的人员应该加速对人体工程学人才的引进，确保人体工程学能够在汽车设计中得到巧妙利用。与此同时，相应的设计人员有必要阅读当前阶段有关人体工程学汽车设计的文献，并加大对人体工程力学汽车设计理念的宣传力度，确保其在整个汽车制造领域能够得到大范围推广。除此以外，人体工程学的汽车设计正处于起步阶段，相关企业部门需要就这项工作制定相应的标准制度以及法律法规，以人为本，以消费者的需求为导向，研究改良一切可以满足人体舒适需求的汽车驾驶位。甚至，汽车制造企业之间可以联合展开设计大赛，鼓励有创新创意的设计师参与，共同优化汽车设计方案[3]。