人機工程設計在汽車駕駛座椅的應用

【摘要】：隨著社會的發展，人們對汽車也有了新的要求，對于汽車駕駛的座椅，舒服程度也大大提高。汽車駕駛座椅的舒適型是針對于駕駛疲勞，目前，駕駛疲勞問題在國內屢見不鮮，因此，在汽車座椅上進行設計的時候要注意人機工程設計，設計主要是解決人與事物的問題，就像人與汽車座椅一樣，主要是緩解駕駛疲勞，因此在設計的時候要多加注意。

【關鍵詞】：人機工學；汽車駕駛；設計；駕駛疲勞；動態舒適型

目前，汽車已不再是單獨的代步工具而已，而是越來越智能化，可以設置GPS導航，可以看電影、給手機充電等等，功能復雜多樣，給人們的生活帶來充足的便利，但是在帶來便利的同時，也出現了不少問題，尤其是交通問題，一直是最嚴重的問題。在交通問題中，疲勞駕駛也占相當大的比例，本文針對疲勞駕駛，運用人機工程學的原理，緩解駕駛員的疲勞，從而達到駕駛安全的目的。

一、汽車座椅對駕駛疲勞的影響

針對疲勞駕駛對交通安全的影響，首先需要充分了解駕駛疲勞，駕駛員一般在連續性開車之后會產生什么生理或心理方面的影響，出現腦力或體力上的疲勞，在表面會產生，循環機能、血液、呼吸機能等方面的變化，從而影響整個心理，產生多方面的變化，導致駕駛疲勞。

駕駛疲勞會產生的心理因素是：對駕駛員缺乏信心，容易造成注意力不集中，讓人的判斷能力下降，從而導致行車信息不能全部獲取，到大腦的時候，會產生部分丟失，造成視覺模糊。

二、人機工程學在汽車座駕的設計重點

（一）在進行設計汽車座椅的時候，要注意是否大腿近似水平狀態，兩足是否能自然著地，并且能夠讓整個肌肉放松，是否可以方便地變換坐姿，在整個設計方面是否能給人舒適感。駕駛座椅對人的感覺主要取決于皮膚刺激，駕駛員只能被動的去接受和感應皮膚的感覺。因此，駕駛座椅對脊柱和體壓分布都有影響。

（二）人體在坐著的時候，椎骨的定位通常取決于肌腱，當脊柱偏離自然狀態的時候，肌腱組織通常會受到壓力的影響，相互擠壓，使肌肉的活動瞬間增大，從而產生疲勞的感覺，導致渾身酸痛。并且坐著的時候，身體的大部分都經過臀部、背部壓在座椅表面上，這使得骨盆的壓力迅速增大，當椅子的邊緣與大腿接觸的時候，身體的壓力就會變小。

三、座椅的功能分析

不管是什么設計，都要注重功能，一個好的設計，就是讓使用者方便使用功能，座椅的組成部分是坐墊、座椅骨架、頭枕、靠背，針對這四個部分。

（一）坐墊方面要設計的安全舒適，坐墊的深度如果過大，就會造成身體前移，腰部得不到充分的支持，從而產生疲勞感覺，所以在，設定坐墊傾斜度的時候應該是五度，坐墊深度最佳是450毫米。

（二）股架強度是指坐墊的骨架，這是整個車強制認證檢測的項目這是整個車強制認證檢測的項目，需要符合相關的規定標準需要符合相關的規定標準，一般在設計的時候都采用鋼質材料。

（三）頭枕方面，需要進行詳細設計，主要是作用于頸椎，一般使用者在進行駕駛汽車的時候，最容易使頸椎受傷，通過進行合理的設計，讓駕駛員的頭部變化距離，從而減小頸部的疲勞成度，讓駕駛員在駕駛對頸部不會產生不適的感覺，處于放松舒適的狀態，這樣駕駛員就可以安心開車。

（四）靠背是接觸人體最多的地方，整個脊椎都要依附于這個部位，在進行設計要考慮靠背的強度，使人體的背部能夠感到舒適，是乘坐人員能夠得到很好的休息。靠背必須符合人機工學，符合人體曲線，在長時間駕駛時，不易造成脊柱變形，對保護脊柱起到一定的保護作用。

三、人機工程設計在駕駛座椅的應用

（一）駕駛座椅的尺寸應該和駕駛員的人體尺寸應該相適應，并且能夠在一定范圍內調控效應的事，在進行人機工程學的設計時，應該保證更接近于自然的姿勢，通過改善座椅的結構和形態，使人體的助力能夠得到合理的分布，減輕臀部和背部的壓力，在設計時要牢固穩定，讓座著的人能夠更舒適，擁有安全感。

（二）在進行人機工程學的設計時，應該考慮人氣坐姿生物力學，人氣一般坐著的時候，應該遵循上體略向上后傾斜，上體與大腿之間的角度90度到115度。在駕駛室微氣候的環境下，人體容易產生代謝，從而導致身體機能疲勞。因此在選用座椅的時候，應該注意表面的溫濕度性，降低人體的代謝，從而達到減輕疲勞的目的。在駕駛座椅的應用中，應該挑選有呼吸能力的材料，就是說通透性要強，在不同的季節，應該選用不同的面料，采用通風式的座椅，這可以減少人體背部表面所產生的熱量防止人體出汗，使坐墊整個濕度失衡。

（三）駕駛座椅的舒適度與振動特性有著密切的關系，由于道路凹凸不平會引起車輛的機械振動，從而會使駕駛員在行車過程中產生駕駛疲勞。駕駛員受到直線振動有縱向、橫向以及垂直方向的，這種振動對人體的健康有較大的影響。振動會引起全身性的振動，從座椅開始，逐漸傳遞到人體的臀部以及后背部，所以，為了隔離振動，應當合理地設計汽車座椅，設計座椅可以采取以下措施：

（1）高頻區對人體最有影響所以應當將座椅的共振頻率減?。?/p>

（2）為了使彈簧以下的共振的影響減輕和使座椅靠背的高頻振動能夠減少，應當使振動傳遞率降低；

（3）為了使乘坐者不易感到疲勞，應該把路面、座椅和人看作一個完整的動力學系統。

除此之外，應當減少傳入人體的能量，減小傳入人體的加速度均方根值等，從而對這些目標進行優化來減輕駕駛疲勞。

結束語：

綜上所述，汽車駕駛座駕舒適性是值得我們深入探討的，通過進行汽車產品的人機工程設計的剖析，研究國內廠商對新車開發的應用，針對汽車座椅外觀、材料、加工質量等因素，通過進行研究汽車的輪胎底盤，懸架等系統，解決座椅動態舒適型對整個汽車的平順性作用，結合先進科技手段，通過進行仿真模擬，可以在短時間內研究駕駛座椅的舒適性，降低研發成本，縮短周期。

參考文獻：

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