整车部设计手册H点设计人机布置分析.doc

H点设计、人机布置分析汽车H点是与操作方便性及坐姿舒适性相关的车内尺寸的基准点，驾驶员以正常姿势入座后，其体重的大部分通过臀部由座椅和坐垫制成，一部分通过脚作用于汽车地板上。在汽车的这种特定的约束坐姿下，驾驶员在操作时省去上部的活动必然是绕通过H点的转动。并且H点是确定眼椭圆的基准点，汽车H点还影响驾驶员的手控界面，并且是许多法规项目的基准，也是汽车部分操作性和舒适性设计的基准，所以正确的确立H点对整车设计十分重要。1.1 H点设计1.1.1 与H点设计相关尺寸：a. H点b. H点高度（H30）c. 方向盘直径（W9）d. 加速器跟点（AHP）e. 座椅参考点（SgRP）1.1.2 汽车的分类A类车辆H点高度（H30）小于405mm，方向盘直径（W9）小于450mm。此类汽车包括乘用车、多用乘用车和轻型客车。B类车辆H点高度（H30）在405mm和530mm之间，方向盘直径（W9）在450mm和560mm之间。此类车辆包括中型、重型卡车和公共汽车。1.1.3 H点的设定1.1.3.1 初选汽车H点的高度根据经验初定一个H点的高度。初定H点方法 首先建立整车坐标系，通常情况下，X与车身纵向相同的水平面，0点为前轮中心从车头到车尾方向为X轴正向；Y与X水平垂直，通常选择车身下横梁比较平整的面，Y向O面为车身对称中心面，向右为正，向左为负；Z向垂直于XY面，向上为正，向下为负。 确定前轮心的X值和Z值。前轮心基本与X方向0点坐标一致，Z向可近似于Z轴0点一致。 确定防火墙的位置。轮心确定后，需按车型定义选择相应的轮胎型号，得出轮胎半径，通常情况下，前置前驱的车型，防火墙位置在前轮后部相切的位置，前置后驱车型应考虑发动机纵置占用的空间和变速器占用的空间，这样既可估算出防火墙的位置。此外，车辆的级别和动力总成大小，以及动力总成布置形式位置对防火墙的确定都有一定的影响，这些因素在设计时应充分考虑。1.1.3.4 踵点基准点的确定防火墙位置确定、轮胎大小确，在这两项基础上基本就可以大概确定踵点和加速踏板的位置。1.1.3.5 H30的确定H30为驾驶员踵点到H点的高度，H30需根具车辆种类的不同确定，主要有轿车类、SUV类、跑车类，跑车H30值较小，SUV较大，轿车类在跑车和SUV之间。1.1.3.6 确定踏平面角踏板平面和水平地板面的夹角，是人体模型几何的一个函数95百分点腿部联结和87足部角，H点在95百分点，选择座椅位置曲线在规定H点高度（H30）上。踏板平面角由以下方程确定：78.960.15z0.0173z2 方程足点在足点与人体模型鞋子底部相切的直线上一点，距离加速器跟点203mm踏板平面在侧视方向为一条与加速器踏板相切的直线，并表现了二维人体模型的鞋子的底部。1.1.4 A类车辆的定位程序A类车辆布置工具参考线二维侧视曲线，定义水平参考点作为H点高度的函数到哪个驾驶员工作空间布置工具可以在汽车内定位。线适当的参考工作空间来布置男女比例为1：1的驾驶员人群。参考线可以由以下方程确定：X793.70.903387z0.00225518z2 方程在此：x是水平参考位置，以mm为单位，在布置球和足部参考之后；z是H点高度，以mm为单位，在布置脚跟参考点（H30）的上方。百分点选择座椅位置曲线一条二维的侧视曲线，表示了在足点参考后的驾驶员选择座椅位置作为汽车H点高度的一个函数，适合95百分点布置。曲线可以由以下方程确定：x95913.70.672316z0.0019553z2 方程在此：x是足点后95百分点H点的位置，单位为mm，z是加速器跟点上（H30上H点的高度，单位为mm。1.1. 点的设计经验数据供参考H点位置轿车 车中心至H点紧凑型轿车 315小轿车 335中型轿车 365大型轿车 3801.1.H点的约束H点并不是独立存在的一个点，H点与驾驶员踵点、方向盘中心点互相也有联系，这3个点相互联系有相互制约，主要关系到乘员的驾驶舒适性和前方视野。1.2 人机布置分析人机布置分析包括驾驶员驾驶舒适性，驾驶操作性，后排乘员乘坐舒适性，乘员进出方便性、内部空间分析等等，1.2.1 主要内部空间分析包括：肩部空间（W3）通常情况下前排肩部空间由驾驶员坐垫宽度副驾驶坐垫宽度副仪表台（乘员部分）宽度（）。坐垫的宽度和副仪表台的宽度按整车定义确定，同时参考整车宽度确定此值。主要按车型级别确定适合的尺寸，例如级车此类宽度较小，依次类推、等车型尺寸不同程度增加。此后排肩部宽度与前排定义基本相同。臀部空间（W5）通常情况下前排肩部空间由驾驶员坐垫宽度副驾驶坐垫宽度副仪表台（乘员部分）宽度。坐垫的宽度和副仪表台的宽度按整车定义确定，同时参考整车宽度确定此值。主要按车型级别确定适合的尺寸，例如级车此类宽度较小，依次类推、等车型尺寸不同程度增加。此后排肩部宽度与前排定义基本相同。一些较特殊的设计，后排乘员布置在两轮中间，则臀部空间为白车身轮罩距离减去内饰厚度。头部空间（H61）点到顶棚内饰距离（与竖直面夹角）。轿 车头部空间紧凑型轿车920-1000小型轿车950中型轿车960大型轿车970进入高度-前：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：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。图进入高度进入高度-前：770-800mm进入高度-后：760-810mm出口高度-后：710-780mm 头部侧向空间（W27、W35）根据车型不同具体确定，通常情况下大于。 前后乘员H点距离（L50）要考虑座椅靠背空间与后排乘员的乘坐姿态，通常情况下小型车。此参数较小，尺寸大的车较大，也有个别特苏车型，主要一产品定义为主要设计参考。1.2.2 视野分析仪表眩目：仪表发光点不能通过风挡玻璃反射在眼椭圆的区域内。车门玻璃眩目：车内发光点不能通过车门玻璃反射在眼椭圆的区域内前方视野：能看到前方远处高的路示牌；同常情况下可以看到前方米处的地面。仪表视野舒适性：仪表位于驾驶员视野舒适区域内图人眼视线舒适区域1.2.3 操作性分析操作、空调面板操作、四门控制操作、仪表台按钮操作、变速器换档杆操作、驻车制动操作、头上部操作区、下部控制操作区、发动机盖操作区、后背箱盖操作区等。其中操作、空调面板操作、四门控制操作、仪表台按钮操作根据文件制作手控保络线。变速器换档手柄操作区图变速器换档手柄舒适区前车门操作区图前门操作舒适区后门操作区图后门操作舒适区下部操作区域图坐垫下方随座椅移动控制器的手控界线图坐垫下方安装在车门或地板上而且不随座椅移动控制器的手控界线（）发动机盖开启操作区域图发动机盖开启后背箱盖开启操作区域图后背箱盖开启侧门开启操作区域图侧门开启角度头上部控制区域图头部上部手控舒适区1.2.4 舒适性分析座椅舒适性分析，主要包括座椅的坐垫深度（），坐垫宽度（），座椅靠背角度（设计值），坐垫压缩量（），靠垫压缩量（）座椅划轨行程：轿车 座椅调节轨距(mm)微型轿车 160-180小轿车 180-200中型轿车 200大型轿车 200人体坐姿。图人机角度示意图-95%美国男性-5%美国女性舒适角度 最佳角度H: 胯点 20A130 25G: 膝关节 95A2110 95CH:踝关节 95A3135 125E:肩部点 85A4110 87C:肘关节 25A560P:腕关节 80A6165M:指关节 170A7190腿部空间头部空间臀部角度膝关节紧凑型轿车105597090-95115-120小型轿车106597095125中型轿车107597595-100125-130大型轿车1085975-980100130俯首舒适区域图外俯首舒适区域图内扶手舒适区域通常情况下内扶手高度可低于外扶手高度。