某通信车的内饰分析与设计*

尚世杰，宋奖利，李海涛

（1.中国电子科技集团公司第二十研究所，陕西 西安 710068；2.中北大学，山西 太原 030051）

引 言

随着信息化和科技水平的不断提升，整车设计水平已相对成熟，逐步形成一个较为完善的体系。文献[1]提出了一种内饰色彩和纹理设计的方法和流程；文献[2]描述了内饰人机工程设计的基本方法；文献[3]阐述了内饰造型设计的基本模式；文献[4]将人性化元素融入了内饰设计；文献[5]介绍了内饰面料的设计与选择；文献[6]提出了一种内饰的品牌调性设计方式；文献[7]探讨了情感化设计在内饰设计中的重要性。据统计，内饰设计占整体造型设计工作量的60%以上，是车身设计的重要组成部分，因此内饰设计至关重要。

目前，汽车内饰研究主要集中在对民用车辆内饰的研究。鉴于某些通信车（以下简称通信车）用途的特殊性，制造厂商仅提供驾驶舱内饰的优化设计，其余部分由用户自行设计，具有高度的定制性。文中通信车的内饰设计主要有2大难点：一是部件及其功能较多，部件与部件之间、部件与整体之间的关系复杂；二是实体与空间之间的关系较复杂。因此如何准确定义和描述影响内饰设计的关键因素并对其进行合理设计就显得尤为重要。

内饰设计主要涉及结构功能区块、人机工程、色彩和照明，其原因如下：1）内饰的结构功能区块布置影响操作人员的便捷性和舒适性；2）内饰的人机工程学设计影响驾乘环境的安全可靠性、操作便利性和舒适美观性；3）内饰的色彩和照明设计影响操作人员的舒适性[1-2]。因此，本文主要对内饰的结构功能区块、人机工程、色彩和照明进行了分析和设计。

1 内饰分析

通信车内饰是一个复杂的“人-机-环”系统，既涉及产品造型设计、人机交互设计、空间设计等工业设计领域，又涉及电子设备、机械设备等机电设计领域，是一个复杂的综合化的设计体系[3]。

内饰的设计风格具有整体性和多样性，整体性体现内饰设计的秩序感，多样性体现内饰部件的功能、种类和数量多，如何合理平衡整体统一与多样化是内饰审美设计的目标之一。随着内饰形态风格的进化，内饰风格的发展和演变经历了启蒙、诞生与初期发展、突出功能性、一体化、现代电子化、以人为本以及突出科技感6大时期。在不同时期，内饰造型特点和部件造型特点经历了结构简易、材质高奢，造型简洁、功能至上、材质舒适，复杂精致、增加装饰性材质，采用T型布局、塑料材质，皮质组合，关注舒适性、人机关系，突出科技感、采用特种材质等变化[8]。

2 内饰设计

2.1 结构功能区块设计

如图1所示，通过整车内部空间分析，车内结构功能区块可划分为第一结构功能区块、第二结构功能区块、第三结构功能区块和第四结构功能区块4部分。第一结构功能区块主要为驾驶舱；第二结构功能区块主要为机柜1及座椅；第三结构功能区块主要为机柜2、机柜3、机柜4，其中机柜4为备用机柜；第四结构功能区块主要为后舱，内置2个收纳柜，用于放置工具箱等物品。如何在有限的空间内进行合理布置将直接影响整车内饰的舒适性和美观性[4]，因此做好内饰结构功能区块的合理设计至关重要。

图1 优化前结构功能区块

为提高第二和第三结构功能区块的空间利用率，提升操作人员的舒适度和体验感，对2个结构功能区块进行了空间配置设计。将第二结构功能区块的机柜1移至第三结构功能区块原机柜4的位置，取消原机柜4，第二结构功能区块适当留白以备行车过程中其他紧急需求，同时将原机柜1左侧的小桌板去掉，设计成可折叠式并可悬挂于前排驾驶座椅处，使有限的空间得到充分利用，见图2。

图2 优化后结构功能区块

原始设计空间拥挤，人员操作舒适性及体验感差。机柜位置调整后，提高了第二和第三结构功能区块的空间利用率；可折叠式小桌板的设计扩大了使用者的活动范围，提高了区域使用的灵活性。

2.2 人机工程设计

人机工程学主要研究人、机器及环境的相互作用，并运用解剖学、生理学和心理学等因素达到使人在工作和生活中感觉安全、高效、舒适的目的。以人为本的设计理念已成为通信车内饰设计的关键应用，将直接影响通信车人性化设计的整体效果[9-10]。

分析车内四大结构功能区块发现，它们均存在人-机-环境互操作系统。第一结构功能区块人员进行驾驶、指挥联络，第二结构功能区块人员进行信息设备操作，第三结构功能区块人员进行机柜操作，第四结构功能区块人员进行维修、设备更换等操作，因此，四大结构功能区块内人机工程设计尤为重要。本文主要对第二结构功能区块的小桌板和第四结构功能区块的收纳柜进行人机工程设计。

2.2.1 小桌板人机工程设计

根据《工业设计人机工程》[11]及标准GB/T 3326—1997中50百分位位数身高男子的坐高的一般范围及该汽车座椅高度（符合座椅高度范围380～540 mm），设计的桌面距离座椅的高度为208 mm，符合桌椅高度差大于170 mm的要求。设计优化前后的效果如图3和图4所示。

图3 优化前小桌板效果图

图4 优化后小桌板效果图

2.2.2 后排收纳柜人机工程设计

根据《工业设计人机工程》取物方便区域（603～1 870 mm）、GB/T 3327—1997《家具、柜类主要尺寸》及物品日常使用习惯和次数，对收纳柜进行了人机工程和空间定制改进设计。

根据使用者的使用习惯和使用次数对抽屉进行了分层和分类设计，抽屉整体高度设计的范围为621.8～1 166.8 mm，符合取物方便区域范围。且对每个抽屉背面进行了镂空设计，背面板稍高于底板，既满足减重需求，又能防止工具箱、线缆及其他杂物在行驶过程中因颠簸受损或掉落。设计改进前后的效果如图5和图6所示。

图5 优化前收纳柜效果图

图6 优化后收纳柜人机工程和定制设计效果图

优化前，小桌板采用固定式设计，通讯员不得不侧身进入座位，且操作设备时体验感差。收纳柜的设计既未充分考虑使用者的使用习惯，也未考虑到行驶过程中维修器具有掉落的可能。优化后，小桌板采用可折叠式设计，既节省了空间又便于人员使用。收纳柜采用定制化设计、减重设计和防跌落设计，无意识中培养了使用者的使用习惯，提高了工作效率，减轻了重量，增加了稳定性。

2.3 色彩设计

视觉可以使人获取大部分信息，而色彩又是视觉信息的主要部分。内饰色彩直接影响使用者的视觉感官，且不仅可以提高内饰风格的整体协调性，还可提升整车的品质[12]，因此通信车内饰的色彩设计十分重要。

内饰色彩设计既要符合空间舒适性和突出空间主角的基本要求，还需满足内饰有主色调和美学的基本原则。内饰色彩设计主要包括顶棚、侧壁、地板、座椅及相关功能件和内装件等的色彩设计。设计时需重点分析使用者对色彩感知的变化，考虑内饰的基本功能、空间色彩及车内搭载实物之间的色彩协调性和一致性[13]。色彩感知分析见表1。

表1 色彩感知分析

色彩引起的视觉效果主要体现为温度感、距离感、重量感、软硬感和尺度感。不同的颜色会使人产生不同的温度感受，红橙黄系列给人温暖的感觉，即属于暖色系；青蓝紫系列带给人寒冷的感觉，即属于冷色系。暖色系和较高明度的色彩会带来凸出、前进和接近感，而冷色系和较低明度的色彩会带来凹进、后退和远离感。暖色和高明度具有扩散效果，显得大；冷色和暗色具有内聚作用，显得小。较高明度和纯度显得轻和软，较低明度和纯度显得重和硬。构图中常以此实现平衡和稳定。

内饰色彩设计时应遵循以某一色调为主、其他色调为辅、色彩不宜过多的原则[5]。该型通信车用户定位为男性，主色调的选取应符合简约干练和稳重力量感。顶棚和侧壁色彩与使用者的接触面最大，对使用者的生理和心理产生最直接的影响，可定义为内饰色彩的主色调。通过色彩分析，本文以灰白色为主色调，营造稳重、柔和的氛围，采用明度和纯度较高的红色、橙色、黄色、绿色为辅色，体现内饰的灵动和简约性。座椅的主色为黑灰色，具有高级感，不反光不刺激[7]；仪表台的装饰色为橙红色和对比色，醒目明快；地板的主色为灰绿色，与主色调协调；门内饰板的主色为灰白色，与主色调一致；小桌板的主色为灰绿色，与主色调协调；后置物板为灰绿色，与主色调协调，如图7所示。

图7 色彩设计局部效果图

2.4 照明设计

内饰灯光兼具装饰和照明效果，能够直接体现内饰的精致感，营造温馨的内饰氛围，其好坏将直接影响安全性和舒适性，因此内饰的照明设计对提升通信车内饰的品质至关重要[14]。

内饰灯光的构成有点、线、面、体4种形式，不同的灯光具有不同的特点，带来不同的视觉效果。点光具有投射范围小、聚集性强等特点，带来灵动感和醒目感；线光具有衔接空间、引导延展等特点，带来流畅感和速度感；面光具有柔化照明光源、均匀照度等特点，带来新鲜感和未来感；立体光具有均匀光线、柔化光线等特点，带来强烈的空间感[15]。

2.4.1 内饰灯光的形式和照明方式设计

为了满足通信车内饰的基本照明效果和展示内饰的情感化和人性化特性，内饰沿顶棚四周进行点光源均布设计，采用漫射照明，给使用者带来环抱式3D体验效果；在各结构功能区块过渡区域顶棚进行线光源设计，采用半直接照明，加强空间的纵深感；在仪表轮廓处、仪表板和副仪表板处、出风口等局部位置进行点光源氛围灯设计，采用动态照明方式，营造一种律动的空间感，不同区域的灯光设计采用独立灯控系统。点光和线光根据行车状况可同时使用也可单独使用。

2.4.2 内饰灯光的色彩设计

内饰灯光的色彩会直接刺激使用者的感官，灯光颜色的变化和光线强弱都会影响使用者的情绪，带来不同的使用体验感。蓝色灯光突出科技感，紫色灯光突出神秘感，淡绿色灯光突出宁静感，红橙色灯光突出温馨感，白色灯光突出简约感。考虑到使用人群和使用背景，且与内饰主色调匹配，点光源和氛围灯采用偏暖调的白光，线光源采用偏冷色的白光，具体设计如图8所示。

图8 照明设计局部效果图

3 结束语

本文介绍了某型通信车内饰设计方案，基于内饰的结构功能区块、人机工程、色彩和照明进行了改进设计和设计研究，提高了便捷性和舒适性，得到了用户的肯定，其未来市场前景可观。

目前研究通信车内饰设计的较少，多为车身外观造型设计或改进设计，在设计过程中可供参考的文献较少。本文通过结构功能区块的重新布置和人机工程的改进设计，实现了同一类型部件的集成，提高了人员对内饰空间的适应性，解决了内饰空间拥挤的问题，对同类通信车工程设计具有一定的参考价值。为了深入研究通信车内饰，将继续对内饰色彩和照明进行多种方案研究，以提供更加完善的设计方案。