基于人机工程的汽车驾驶座椅研究的文献综述

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1、基于人机工程的汽车驾驶座椅研究的文献综述摘要：汽车驾驶座椅设计中人机工程至关重要，而相关的研究论文不在少数。本文对关于人机工程汽车驾驶座椅研究的论文进行汇总分析和对比，探索汽车驾驶座椅设计中考量人机因素的普遍状况，得出汽车驾驶座椅设计的最普遍的设计规范，以及其中的规律和方法。并提出作者对于汽车驾驶座椅人机工程方面未来发展的可能性展望。关键词：汽车驾驶座椅；人机工程；设计规范；文献综述；1.引言汽车已经深入人们生活，成为人们日常出行的必备工具之一。汽车在带给人们方便的同时，交通事故却频繁发生。专家预估我

2、国到2020年汽车保有量将达到2.5亿辆。而我国交通事故已成为危害人类健康和社会发展的重大问题，也是我国人群伤害死亡的第一原因。其中影响驾驶员安全驾车的重要因素就是汽车驾驶座椅。在这样的背景下，本文从人机工程角度对汽车座椅设计相关的论文进行分析和对比，以期得出汽车驾驶座椅设计的最普遍的设计规范，以及其中的规律和方法。人机工程学是一门新兴的边缘科学，又是一门多学科的交叉学科。它致力于探究“人、机、环境系统”之间的相互作用和关系。研究的目的则是通过各学科知识的应用，来指导工作器具、工作方式和工作环境的设计

3、和改造，使得作业在效率、安全、健康、舒适等几个方面的特性得以提高。善于利用人机工程的手段来指导汽车驾驶座椅设计，将极大提高驾驶员的操控效率和安全系数。2.驾驶座椅人机因素对于驾驶安全的影响汽车驾驶员在长时间驾驶后（持续约4个小时后），身体生理和心理方面的机能将下降，同时驾驶员的大脑也会反应迟钝，这将直接影响到驾驶操作。这些症状的出现是在驾驶者无意识的情况下出现的，往往驾驶员自身并不能及时意识到。驾驶座椅作为驾驶员直接的载体，对驾驶体验关系颇为紧密。2.1驾驶座椅人机因素对于驾驶员疲劳度的影响“驾驶疲劳

4、”是交通安全隐患最大的因素，交通事故中超过一半的事故都是因此而引起的。其影响因素主要因为驾驶员的坐姿、驾驶座椅的震动、温度、湿度等。驾驶员的坐姿是由“驾驶员自己的主动坐姿”和“驾驶座椅的形态而导致的被动坐姿”这两个方面决定的。驾驶员可以主动调整自己的坐姿来达成特定的操作目的等，但是主动坐姿是费力的，需要驾驶员刻意去完成。汽车驾驶过程中更多的姿态是由驾驶座椅的形状决定的，驾驶员的身体会被动去适应座椅的姿态，达到最省力舒适的坐姿。这是驾驶座椅的人机因素对于驾驶过程的重要影响。不合乎人机关系的驾驶座椅将增加

5、驾驶员的身体负担，更容易导致驾驶疲劳，增加事故发生率。并且不贴合身体的座椅长时间使用将使驾驶员患上身体疾病。而驾驶座椅对于跑运输的大货车驾驶员不但承担驾驶辅助的功能，在夜间休息的时候又充当休息睡觉临时的床，驾驶座椅的舒适度和可调节性就更加重要。2.2驾驶座椅人机因素对于汽车操控的影响汽车座椅一方面要贴合驾驶员的臀部和背部，另一方面也要给考虑到驾驶操作的便利性。驾驶座椅为了达到操纵方便性和舒适性的要求，必须对座椅空间位置进行设计。“让驾驶员有开阔的视野范围，对方向盘、离合踏板、制动踏板等操作部件有合适的

6、距离，以便驾驶员能够方便舒适地操作”。【2】在进行驾驶座椅设计的时候，座椅的高、宽、倾斜度、座深，靠背的高度、与座面的夹角等按照舒适坐姿选择。同时也要预留座椅在水平方向和垂直方向的调节量。对于大货车，需要考虑到驾驶员在车上睡觉的情况，座椅的可变形性十分重要，可以充当临时的床，给予驾驶员最舒适的驾车体验。3.汽车驾驶座椅的人机工程学分析3.1人机关系定性分析要提高驾驶座椅的舒适度和安全性，是需要多方面的考量的。归根究底，汽车的驾驶者是人，汽车座椅的设计和制造也是为了更好地方便人而展开的，因此，“人性化”

7、是进行汽车座椅设计的最重要的前提条件[5]。从人出发来思考驾驶座椅的设计，是基本的出发点。因此该设计就不仅需要对人机尺寸方面的数据进行研究，也需要对整个驾驶体验过程中，座椅带来的所有触点进行分析。3.1.1身体贴合度和压力分布分析首先驾驶座椅也是座椅的一种，其关于座椅舒适性的规范与普通做一是一致的。关于一般座椅人机研究的论文指出：“良好坐姿的必要条件是将最适当的压力分布于背脊椎骨之间的椎间盘上，并将最适当、最均匀的静负荷量分布于所附着的肌肉组织上”[9]。必须对人体的坐姿生理特性进行分析研究：坐姿时的

8、脊柱形态；坐姿的体压分布；座垫上的体压分布；靠背上的体压分布。[1]（1）坐姿时的脊柱形态。人处于不同的坐姿时，脊柱形态不同；只有座椅的结构和尺寸设计使驾驶员的脊柱形态接近于正常自然状态，才会减少腰椎的负荷及腰背部肌肉的负荷，防止驾驶疲劳发生。（2）坐姿的体压分布。当座椅上的人处于坐姿状态时，人的身体重量作用于座垫和靠背上的压力分布，称作坐姿的体压分布；它包括座垫上的和靠背上的两种体压分布。（3）座垫上的体压分布。根据人体组织的解剖学特性可知，坐骨结节处