人體工程學在汽車設計中的應用

趙浩然

長春市宇創(chuàng)數(shù)字汽車科技有限責任公司 吉林長春 130000

隨著我國民眾生活水平的不斷提升，對于汽車這項出行工具的綜合性能提出了更高要求。事實上，在設計汽車的過程中，相關(guān)設計人員往往會將人的因素放在首要位置，將廣大駕駛?cè)藛T的需求和市場導向作為設計原則。所以，設計人員應高度考慮駕駛員的駕駛狀態(tài)，利用人體工程學的原理對汽車設計進行不斷優(yōu)化創(chuàng)新，為廣大出行人員帶來更加優(yōu)良的駕駛體驗。

1 人體工程學在汽車設計中的應用成果

1.1 駕駛員視野橢圓形設計

傳統(tǒng)的汽車設計模式中，設計人員往往會按照駕駛員的正常坐姿測定汽車視野原點，并將其范圍定位于坐在坐椅中眼睛所在的位置。但是，隨著汽車構(gòu)造的逐漸轉(zhuǎn)型升級以及廣大出行人員對汽車各項綜合性能要求的不斷提升，這種視野設計已然呈現(xiàn)出了較強的不適應性，其注定會被新的測定方法所代替。所以，在應用人體工程學設計汽車構(gòu)造的過程中，出于對駕駛員舒適性和安全性的考慮，設計人員可以對其視野進行調(diào)整。當駕駛?cè)藛T按正常姿勢坐在座椅上時，其眼睛所能看到的視野范圍是一個橢圓形，更加科學[1]。

1.2 H 點人體模型

H 點即人體的大腿與軀干之間的相接點。在汽車正式投入市場之前，汽車制造企業(yè)往往會根據(jù)不同的情況對汽車的各項性能進行檢測，而這一過程中往往會用到大量人體模型。根據(jù)人體工程學的原理，汽車制造企業(yè)會選擇更接近于真人的人體模型。比如說，在模擬撞車實驗的過程中，通過假人的使用可以測定汽車碰撞參數(shù)；在振動試驗的過程中，自由轉(zhuǎn)動人體模型的使用則會更高效的幫助實驗負責人員得到相應數(shù)據(jù)。

1.3 駕駛員的手伸范圍

在正常駕駛情況下，假設駕駛員不存在駕駛姿勢錯誤的問題，其往往是一只手抓住方向盤，而另一只手能自由伸展。那么，供駕駛員自由伸展的空間范圍實際上也就是手伸界面。通過對現(xiàn)階段一般汽車設計情況的調(diào)研，不難發(fā)現(xiàn)般駕駛員的手伸界面普遍是呈現(xiàn)橢圓形的。值得注意的是，為進一步貼合駕駛員的舒適性需要，在優(yōu)化駕駛員的手伸范圍的過程中，應逐漸加入對性別要素的考慮，為不同的人群設計更科學的手伸界面。

1.4 坐姿的舒適程度

久坐駕駛很容易讓駕駛員產(chǎn)生嚴重的疲勞感，長此以往甚至會對人員的身體健康帶來損傷。所以，汽車設計人員應盡可能去提升駕駛過程中座椅的舒適程度，確保駕駛員在正常行車過程中可以用一種舒適的姿勢行車，避免因長期駕駛可能導致的事故問題?？陀^來說，絕大多數(shù)駕駛?cè)藛T的共性習慣都是背部是要緊貼座椅的，所以駕駛員的脊椎實際上是和駕駛座椅直接接觸的。那么，也就意味著座椅的設計起碼要保證頸椎的舒適性，削減脊椎疲勞，提升駕駛的安全心情。除此以外，腳部的舒適程度同樣也是長期駕駛?cè)藛T高度關(guān)注的問題，畢竟汽車行進全部過程幾乎都要依靠腳步控制，一旦腳步疲勞，有可能導致踩離合或制動踏板時力度不夠或者踩油門踏板時力度失衡，增加交通事故的發(fā)生概率，為道路交通安全埋下嚴重的隱患。所以，無論是出于對企業(yè)核心競爭力的考慮，還是出于駕駛員的生命安全的考慮，坐姿的舒適程度都至關(guān)重要。

1.5 人體的尺寸

人體的尺寸是人體工程學運用于汽車設計領(lǐng)域所取得的一項比較顯著的成效。在一般情況下，人體尺寸是固定的。但是，受到人體工程學理念的影響，當前階段相關(guān)部門正在展開全國性的人體測量，精準的人體尺寸大數(shù)據(jù)在未來一段時間內(nèi)將有望生成。如此一來，汽車制造業(yè)的設計人員就可以設計座椅的尺寸，優(yōu)化人員的駕駛體驗。比如說，在根據(jù)人體尺寸進行設計的過程中，就需要著重注意人的頭頂?shù)杰図數(shù)拇蟾啪嚯x、手的伸展長度等必要參數(shù)。

1.6 變速桿的形狀

變速桿的形狀設計同樣是汽車設計過程中所需要考慮的重要因素，和其他的設計方向相比，變速桿的形狀設計更傾向于細節(jié)。在人體工程學的理論下，不同形狀的變速桿在與人的手掌接觸后會帶來不同的感受，對于駕駛?cè)说氖指芯哂袥Q定作用，而手感的舒適度則會直接影響駕駛員的行車體驗，所以將變速桿的形狀改良也是必須要考慮的[2]。

2 人體工程學的汽車設計中的應用建議

近幾年來，伴隨廣大人民群眾購買力的逐漸加強，家家戶戶基本已經(jīng)配備了汽車等基礎(chǔ)的出行設備。與此同時，越來越多的高等院校和職業(yè)院校開始開設人體工程學的課程，為應用型工程人才的培養(yǎng)奠定了堅實的基礎(chǔ)。在這一環(huán)境背景下，人體工程學在汽車設計領(lǐng)域的應用幾乎已經(jīng)成為一種必然趨勢。所以，汽車制造企業(yè)的人員應該加速對人體工程學人才的引進，確保人體工程學能夠在汽車設計中得到巧妙利用。與此同時，相應的設計人員有必要閱讀當前階段有關(guān)人體工程學汽車設計的文獻，并加大對人體工程力學汽車設計理念的宣傳力度，確保其在整個汽車制造領(lǐng)域能夠得到大范圍推廣。除此以外，人體工程學的汽車設計正處于起步階段，相關(guān)企業(yè)部門需要就這項工作制定相應的標準制度以及法律法規(guī)，以人為本，以消費者的需求為導向，研究改良一切可以滿足人體舒適需求的汽車駕駛位。甚至，汽車制造企業(yè)之間可以聯(lián)合展開設計大賽，鼓勵有創(chuàng)新創(chuàng)意的設計師參與，共同優(yōu)化汽車設計方案[3]。

3 結(jié)語

綜上所述，人體工程學的合理利用將會推動汽車設計發(fā)生質(zhì)的飛躍。因此，汽車企業(yè)的設計人員必須立足廣大駕駛員的舒適度和安全性需求，不斷按照人體工程學原理對設計進行優(yōu)化，從而達到提升企業(yè)核心競爭實力、推動汽車行業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展的目的。