原创《运输车座椅人机工程优化设计与评价》
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驾驶员座椅优良的舒适性,可以有效消除司机疲劳强度和降低车辆次生事故率.优化运输车座椅的舒适性和人机运行环境设计,提升运输车驾驶员良好的身心状态,是有效解决长途运输车不安全因素的基本途径.
1运输车座椅位置舒适性需求分析
运输车座椅的舒适性与驾驶员的坐姿密切相关,座椅对臀部的体压、颈部的曲度以及驾驶时腰腿部与驾驶室地面的角度,都是影响驾驶汽车舒适性的重要因素.
如图1所示人体重量在运输车坐垫上产生的压力,由于臀部支撑作用而呈不均匀性分布,形成臀部压力从坐骨向周围逐渐减小的状态,图1中每条封闭的等压线数字表示的是压力分布情况(单位为kg/m2).
图2模型中显示了整个人体处于最合理、最舒适的驾驶姿态和角度,在这种状态下驾驶汽车,人体腰背肌肉放松,腰部和大腿血管受压最小,颈椎曲度最合适,驾驶舒适性处于最优.
2运输车座椅舒适性位置的确定
人体H点是确定座椅在运输车驾驶室中舒适位置的关键参考点,如图3所示.所谓人体H点就是指二维或者三维人体模型样板中人体躯干与大腿的连接点即胯点.
图4是美国机动车工程师学会(SAE J1517)推荐的坐姿舒适的H点位置线,但该方法和位置线都存在不足,一是H点位置线主要考虑人体坐姿舒适性因素,且跺关节的角度是一个固定值,对应某- H30值具有单一性,局限性大；其次,该位置线依据的是美国驾驶员体型人体数据,不适合亚洲人体型.
由此可见,SAE J1517推荐的H点的位置线有很大的局限性,适应性较差.综合根据考虑到人体数据范围不同和若干其他因素,符合舒适性功能要求的H点不应仅仅只是一个点或者一条线,而应该是一个范围或区域.我们可以用集合的方法来确定H点的区域,达到优化H点的目的.如下式：
驾驶员在驾驶运输车时,良好的视野可以极大的提高驾驶的安全性.在设计时,为了减少驾驶员眼睛的疲劳.一般以静视野感到舒适的角度范围为依据进行设计.对于运输车来说,左右视野非常宽阔,一般都大干舒适视野之间,不用专门进行设计.上下视野需要保证静视野需在舒适度范围内,如图7所示,静视野最佳眼睛转动区内为上视野在标准视线上25.,下视野在标准视线下30.范围内.
根据静视野最佳眼睛转动区上下视野的角度,眼睛转动的上下最佳界限都经过眼椭圆中心,以95百分位人体尺寸为模板,设驾驶员眼椭圆中心位置为O点,其中心坐标为xo等于624mm,zo等于1325mm,眼睛上下最佳界限直线方程为：
Z1等于0.4663x+1616 (2-3)
Z2等于-0.5774x+1685.3 (2-4)
由图7和图8可得O点的坐标方程：
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