(吉利)整车部设计手册-人机校核

1 整车集成篇 第二章 人机校核 2 1 人体乘坐舒适性 2 1 1 人体姿态角度 Ramsis 里面的二维人体模型是 95 SAE 人体 其默认最舒适角度如下图 1 所示 图 1 RAMSIS 默认舒适角度 Ramsis 中的靠背角调节角度是 5 40 躯干角是 60 130 膝盖角是 80 180 踝角 是 87 135 基本上能够反映大部分人体常规姿态 而实际在汽车设计当中 人体有一个设计舒 适角度 见表 1 和图 2 示意 表 1 舒适角度 舒适角度 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 图 2 人体姿态角度示意 当然 设计值并非一成不变的 对于微型车以及后排乘客而言 某些角度是能够在上述舒适角 2 度范围之外的 特别是臀部角度以及后排乘客的踝角 比如还有一种设计 根据车型种类来定义人体角度 见表 2 表 2 根据车型定义人体舒适角度范围 臀部角度 膝关节 紧凑型轿车 90 95 115 120 小型轿车 95 125 中型轿车 95 100 125 130 大型轿车 100 130 在实际的人机校核当中 一般根据上述经验角度来验证人体姿态的舒适性 如果超出了舒适范 围 则在有足够布置空间的状态下 考虑适当调整人体 2 1 2 座椅使用舒适性 一般座椅的设计 H 点位置与人体的 H 点轨迹是一致的 因此首先可以查看座椅行程轨迹的可行 性 一般情况下 汽车设计当中驾驶员座椅主要考虑 5 女性 95 男性之间所有的人体情况 因 此 座椅的位置 必须至少包含这个范围 也就是座椅设计 H 点的轨迹必须包括这个范围内的所 有 SgRp 点 如果是紧凑型轿车 也可以选择座椅轨迹两端为座椅实际轨迹 也就是大致包括所 有范围的人体 滑轨角度为 3 5 普通轿车高度方向调节量为 35mm 左右 X 向接近时候测量 人体设计 R 点在高度调节范围内的中间位置 见图 3 图 3 座椅轨迹范围 一般后排乘客的膝部与前排靠背的间隙最小要保证 51mm 95 SAE 人体的腿部粗 见图 4 3 图 4 膝部间隙 座椅的压缩量设计舒适值见图 5 可以根据这些值验证座椅的压缩量的合理性 图 5 座椅压缩量 其它比如靠背和头枕的高度 宽度等座椅的实际尺寸 根据相关座椅法规校核 另外 后期也可以通过主观评价来分析座椅的舒适性进行适当调整 2 2 内部空间尺寸合理性 内部空间尺寸包括整车与人体相关的内部尺寸 头部空间 肩部空间 臀部空间 腿部空间 肘部空间 还包括人体进出方便性尺寸以及其它一些内部人体周边尺寸 2 2 1 主要人体内部尺寸 人体内部主要尺寸包括头部空间 肩部空间 臀部空间和腿部空间 设计值根据车型不同 参 考值如下表 2 和表 3 所示 表 2 前排内部空间参考值 4 腿部空间 头部空间 臀部空间 坐垫宽度 肩部空间 H 点座标 横向头部 间隙 紧凑型轿车 1055 970 1310 510 1310 315 315 小型轿车 1065 970 1360 520 530 1335 335 335 中型轿车 1075 975 1450 540 1445 365 365 大型轿车 1085 975 980 1500 550 1490 380 380 表 3 后排内部空间参考值 腿部空间 头部空间 臀部空间 坐垫宽度 肩部空间 H 点座标 横向头部 间隙 紧凑型轿车 750 800 920 1000 1300 1300 285 320 小型轿车 850 900 950 1350 1350 315 340 中型轿车 900 950 960 1450 1440 350 370 大型轿车 950 970 1500 1490 375 385 以上设计值仅作参考 具体还要根据车型定义 与竞品车对比定出目标值 在后期通过控制达 到 2 2 2 人体进出方便性 1 概述 评价进出方便性的尺寸有很多 主要包括下图 6 中各项目 5 图 6 进出方便性评价指标 除此之外 还包括头部垂直空间 人体与 A 柱和 B 柱关系空间 人体与方向盘的关系 脚步进 出空间 L18 以及小腿与门槛外板的关系等 2 进出高度 进出高度的两种评价方法 评价方式见图 7 和表 4 进入高度 前 H11 从前 H 点 X 平面至 H 点位置上方装饰车身开启处的垂直尺寸 进入高度 后 H12 从后 H 点至 H 点前方 330mm 的一个截面上部装饰车身开启处的垂直尺寸 出口高度 后 H69 从后 H 点至上部装饰车身开启处的垂直尺寸 它位于装饰车身开启处与 后 H 点上方 483mm 一个水平面相交处前方 254mm 这个位置 图 7 尺寸示意 表 4 进出高度设计值 前排进入高度 H11 后排进入高度 H12 后排出口高度 H69 770 800 780 810 760 810 710 780 两种评价方式的前排进入高度要求为 770mm 以上 3 人体与 A 柱和 B 柱 C 柱 之间的关系 人体与 A 柱的关系如图 8 所示 通过过方向盘中心点的横向和纵向尺寸来评价 图 8 人体与 A 柱关系 人体与 B 柱的关系如图 9 所示 包括 H 点和 H 点上方 500mm 处空间 一般评分至少要满足 6 分 6 以上 8 分为较好状态 图 9 人体与 B 柱关系 人体与前方 A 柱或者 B 柱 后方 B 柱和 C 柱的关系也可以参考下图 10 值 图 10 人体与 A B C 柱关系 4 人体 座椅与方向盘 座椅与仪表板的关系 当方向盘处于中间位置时 下沿与大腿轴线的距离定义 70 85mm 比较好 见图 11 7 图 11 腿部与方向盘间隙 其它相关尺寸还有方向盘和座垫以及靠背之间的关系 仪表台下部和座垫之间的关系 5 前排脚部进出空间 L18 和后排脚部进出空间 该尺寸是车门开启最大时 从门槛内饰上方的 102mm 处测得的座垫与内饰件最小距离 位于 R 点之前 330mm 的门槛截面上 取 Z 座标最大的一点 点 1 再向上位移 102mm 的水平截面 它主 要表征人的整个腿部 脚部是否能够顺利在进出 一般应保证 L18 430 mm 如图 12 所示 图 12 L18 尺寸和竞品车对比 对双门车后排乘客 脚部进出空间 300mm 以上比较好 见图 13 对紧凑型的单门车辆以及对三 排座椅的最后排 则可以要求前一排座椅前滑后计算后排进出空间 这样的脚部进出空间 200mm 以 上较好 比如单门的 yaris 三排座的奥德赛三排只有 167mm 对躯干而言 进出空间至少应该达 到 300mm 以上 开迪 开瑞 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 图 13 后排脚部进出空间 另外 还有踵点到点 1 之间的垂直高度 H701 小于 100mm 较好 和 H704 小于 160mm 较好 见 图 14 6 小腿进出方便性 小腿与门槛外板如图 14 所示 主要应考虑小腿是否与门槛外板有间隙 该项目主要以第五百分位的女人为分 析对象 图 14 小腿进出方便性 其它还有门槛高度 H130 和 H131 见图 15 7 其它 9 图 15 进出方便性其它项目 2 3 人机系统操作方便性 2 3 1 换挡机构和手刹 2 3 2 踏板操作 基本检查按照以下图和表设计值 详细可见踏板布置设计以及欧标踏板法规指南 图 自动档踏板 10 图 手动档踏板 表 踏板尺寸 名 称 项目 主要内容 1 油门踏板宽度最小 25MM 推荐为 50MM 长度不小于 130MM 2 油门踏板到地板高度 100 120MM 未踏时 3 油门踏板到通道有 25 40MM 间隙 推荐在 30MM 4 油门踏板操作空间不小于 144MM 5 油门踏板到制动踏板有 64 90MM 间隙 油 门 踏 板 6 油门踏板到制动踏板高度方向有 50 60MM 差值 推荐为 55MM 1 制动踏板宽度最小 50MM 推荐为 75MM 最大 130MM 2 制动踏板高度推荐 50MM 3 制动踏板中心线到地板高度 180 215MM 未踏时 4 制动踏板到方向盘不小于 600MM 间隙 推荐 610MM 5 制动踏板右边界到油门踏板中心距离 60 90MM 推荐 75MM 6 制动踏板到油门踏板有 64 90MM 间隙 高度方向有 50 60MM 差值 推 荐为 55MM 制 动 踏 板 7 制动踏板左侧空间不小于 144MM 1 离合踏板宽度 50 75MM 推荐为 75MM 2 离合踏板到制动踏板高度方向有 0 19MM 差值 推荐为 0MM 离 合 踏 板 3 离合踏板到制动踏板间隙大于 137MM 11 1 歇脚踏板侧视时在油门踏板前 0 38MM 2 歇脚踏板角度为油门踏板的四分之一 3 歇脚踏板面积同制动踏板间隙大于 15MM 4 歇脚踏板宽度大于 100MM 长度大于 280MM 沿斜坡表面包括地毯 歇 脚 踏 板 5 歇脚踏板强度在施加 1070N 的压力时变形小于 3MM 2 3 3 方向盘方便性 方向盘的中心和角度可以通过下图经验公式大致校核 对于一般轿车 还可以参考下图 L 260 340 370 380 405 415 390 395 23 25 1 2 0 10mm 12 2 3 2 机舱盖和后备门 背门 开启方便性 2 3 3 仪表台操作按钮 仪表台和车门 顶灯 2 3 2 车门操作机构 扶手和按钮 门把手 安全拉手 遮阳板 顶灯和座椅操控装置 1 车门外把手的操作舒适性范围如下图所示 2 4 视野方便性 13 2 4 1 前方视野 X 除了法规和设计目标要求项目之外 参考单独的前方视野法规设计指南 验证的时候 也要保 证前方上视野必须看到前方 12m 处 5m 高的红灯 角度必须大于 14 下视角大于 5 验证视点到仪表的目视距离是否符合要求 美国 dyerfas 标准的规定为最大目视距离为 711mm 推 荐值为 550mm 2 4 2 后视镜视野 X 后视镜布置要参照人眼和头部的极限转动范围 充分考虑人眼的视野角度 以靠近直前视线为 宜 根据人机工程学的布置原则 内后视镜在水平方向的位置应处于直前视线的左 右各 60 范围 内 在垂直方向的位置应处于直前视线上 下各 45 范围内 为避免车后交通信息频繁的映人驾 驶员眼内而干扰注意力 上述角度可适当减小 对驾驶员一侧的外后视镜 水平方向宜布置在驾驶员 直前视线的 55 范围内 对乘客一侧的外后视镜 水平方向宜布置在驾驶员直前视线的 75 范围 内 垂直方向位置应处于直前视线上 下各 45 范围内 2 5 安全性 2 5 1 碰撞安全 碰撞安全包括了安全带的校核 安全气囊 正碰和侧碰的安全性 包括空间的合理性 安全系 统的使用方便性和有效性 比如低速碰撞头与保险杠横梁最好有 35mm 以上重合区 又比如低速碰撞头侵入 30mm 最好不要 损坏雾灯等 2 5 2 行人保护 行人保护法规检查有专门的行人保护法规检查 还包括空间上的一些经验值