(吉利)整车部设计手册-人机校核.docx

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。

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

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：

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。

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。
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

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。

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

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
图 手动档踏板
表 踏板尺寸
名称
项目
主要内容
油门踏板
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
6
油门踏板到制动踏板高度方向有50~60MM差值（推荐为55MM）

制动踏板
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）
7
制动踏板左侧空间不小于144MM

离合踏板
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）
3
离合踏板到制动踏板间隙大于137MM

歇脚踏板
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）
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：

①
②
③
④
⑤
θ
L
260-340
370-380
405-415
390-395
23°-25°
1°- 2°
0-10mm

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
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。

— 12 —