驾驶室仪表盘安全设计0.docx

汽车驾驶室仪表盘安全优化设计
一、设计总论
汽车前仪表盘是汽车与人之间人机互交的重要面板，他通过仪表，显示屏等设备反映车辆运行状态，是行车过程必不可少的人机界面，它的可读性直接影响到汽车与人的安全。所以对汽车前仪表盘的设计，一定要遵循清晰明朗的原则，参照人体尺寸及相关知识，进行科学的安排与设计。
仪表板是汽车操纵显示的集中部分。其上部有各种仪表及操纵开关，是汽车操纵中心。设计上较好的仪表板是驾驶员能感到方便舒适，反之还可能影响驾驶员和乘员的安全，仪表板设计已成为汽车车身设计的一个重要组成部分。
4 Q0 _$ e* k" q仪表板总成也叫仪表盘总成，它是汽车上主要内饰件，它壁薄，体积大，上面开有很多方孔、圆孔等仪表孔，且结构形状十分复杂；仪表板是全车操控与显示的集中部位。 
二、设计目的、目标
驾驶舱信息繁多是总所周知的问题，在驾驶过程中还要顾及这么多的驾驶信息无疑给驾驶员带来了巨大的负担，而且众多的信息很容易使驾驶员的视线从路况上移开。假设车辆运行在高速公路上以120公里每小时运行，驾驶员视线从路况上移开1秒，车辆就会行驶出33.3米，车辆从百公里每小时减速到静止平均需要40米，再加上人对紧急事件的反应时间，这一秒钟的视线就会使车辆在紧急状况下行驶出百米的距离，危险程度可想而知！所以，从安全性方面考虑，综合设计出一套信息分级显示仪表面板，用以解决上述问题。
三、设计要求：
（1） 有足够的强度刚度，能承受仪表、管路和杂物等的负荷，能抵抗一定的冲击
（2） 有良好的尺寸稳定性，在太阳光辐射和发动机余热的高温下不变形，不失效，不影响各仪表的精确度。
（3） 有适当的装饰性，格调优雅，反光度低，給人以宁静舒适的感觉
（4） 耐久性， 耐冷热，冲击，耐光照，使用寿命十年以上
（5） 制造仪表板的主要原料与辅助材料均不得含镉等对人体有害的物质
（6） 不允许长生使窗玻璃模糊的挥发物，应有适当的装饰性，反光度低
（7） 软质表皮在常温下破损时，应韧性断裂， 不应脆性断裂，即要求制品破损时不允许出现尖状锐角
（8） 耐汽油、柴油和汗液的腐蚀
四、设计方案及理念
仪表板可辨识性
驾驶员观察仪表的动作是在一瞬间完成的。因此必须保证将全部仪表设在不被方向盘和各种组合开关挡住的位置。
通过仪表板平面中心点和驾驶员眼椭圆中心的连线与仪表板平面的夹角称之为驾驶员观察仪表的视角，他应尽量接近90度。同时，尽可能让驾驶员的视线处于最佳下视角30之内。
在国际上，已经出台了一些辨识性标准，设计时还应根据情况进行合理选择
澳大利亚在辨识性方面已经制定了相应的法规（ADRB）；
美国Henry dreyfus推荐的目视距离为最大视距为711mm，最佳视距为500 mm；
英国默雷尔推荐的视距计算公式D=（1.2~1.5）L。( D—最佳读取距离L—仪表板外扩长度 )
通过大致测量，我们取目视距离为500mm，
另外，仪表板位置和仪表罩的高度不得越过下视角边界线除了上述因素，还要考虑到仪表本身的外形轮廓，字体的大小表盘的颜色，这些因素如果考虑不当，也会影响驾驶员观察仪表的准确性。
防炫目
仪表玻璃和仪表罩都会反射射入车内的光线，反射的管线再射入驾驶员眼中，造成了驾驶员眩目现象。令驾驶员感觉不适，甚至导致交通事故影响了整车的安全性。所以在设计仪表的位置时，要充分考虑到这一点。
测量出光线可能的入射角的射出角，避免反射线与眼椭圆相交。仪表罩会映出车内外景物，驾驶员的头影等，影响驾驶员观察仪表，要在仪表上设置遮光罩。仪表板面的金属镀层，例如镀铬件也会强烈的反射光线，造成眩目现象，所以要慎重考虑进行防眩目处理，在考虑了安全性的基础上，再考虑工艺造型，关于视场内的防眩。
仪表玻璃与水平夹角我们取60°，一次来将驾驶室内灯光和外部入射光的放射光分散，防止散光。角度为估算，为进行精确验算。
安全性
使用软化的仪表板结构，可以在撞车时吸收一部分能量，仪表板及其部件边角需要做成圆角，仪表板总成的材料应尽可能的使用难燃材料。另外，在紧急情况下方便驾驶员能及时跳出车外，仪表板最下端与车厢地面应留有足够的距离，一般在350mm左右。

仪表外尺寸
计算 我们取的视距为500mm，根据人眼特性参数主要以表应设置在20~40°的水平视野内，视平线向下30°的垂直视野内，由此我们选取水平视野25°和垂直视野30°，经计算我们驾驶员最佳视野为230高270的类似椭圆形区域，不标准的椭圆。
仪表尺寸，仪表盘内包含转速表、时速表以及水温和油表。其中的转速表和时速表为主要部分。根据表1 时速表的刻度显示最大数为200，所以直径D取7.2cm，转速表 考虑一般家用的转速为6000~8000，所以转速表的显示最大数取9，由此直径D应该取2.5cm，但为了与时速表对称和现实更加精确，取与时速表一样的直径数值D=7.2cm，这样设计可以使两个主要表盘大小相当，便于观察，但是时速表精确度不高，为此可在时速表开窗下加数字显示，来显示较精确的时速。为减轻视觉疲劳，将水温表和油表设计成立体表盘，产生距离感，来减轻视觉疲劳。

颜色根据下表蓝色为底色白色为被衬色，首先保证了清晰度，冷色调的蓝色给人干净的感觉而且 容易让人保持冷静，从而减减轻了驾驶疲劳，保证驾驶安全性。
有关仪表盘的照明设计，根据安全人机工程学所学知识，必须要有效减少眩光，并保证不同环境下的照明充足、均匀。所以我们首先放弃背光式仪表盘，因为背光首先照度不均匀，而且容易产生眩光。我们采用自发光式。自发光式仪表盘可以保证每个刻度指针都能发光，从而保证了照度充足和均匀，而且相对于成本较低，采用led照明，能耗低，在时速表和转速表之间增加一块液晶显示屏，来显示一些车辆ing是过程中的细节。
液晶的优点是不闪烁，不伤害眼睛。可以直接使用数字式接口，机械式仪表盘精度要低于数字式，而且反应时间短等，而且液晶屏可以极大地增加显示内容，丰富仪表盘显示内容，使驾驶者能更多了解车辆行驶状况。尺寸小可以减少仪表盘的尺寸电线数量，缺点是成本高，而且不易维修。