汽車造型設(shè)計(jì)人機(jī)工程學(xué)應(yīng)用

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摘要：一個(gè)完美的汽車造型設(shè)計(jì)，需要實(shí)現(xiàn)汽車的優(yōu)越性能，還要兼具美學(xué)的感受。汽車造型設(shè)計(jì)是一門綜合性的學(xué)科，包含了藝術(shù)設(shè)計(jì)、人機(jī)工程學(xué)、機(jī)械制造等諸多領(lǐng)域，同時(shí)還要具有非常好的實(shí)用性能，汽車造型設(shè)計(jì)最根本的目的，是為了實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。因此汽車設(shè)計(jì)師必須要明確，通過(guò)精心設(shè)計(jì)，最終汽車會(huì)呈現(xiàn)什么樣的效果，這些設(shè)計(jì)會(huì)對(duì)駕駛?cè)藛T形成怎樣的駕駛感受，所以汽車造型設(shè)計(jì)要以人為本，利用人機(jī)工程學(xué)理論知識(shí)，營(yíng)造駕駛的舒適性、實(shí)用性以及安全性。

關(guān)鍵詞：人機(jī)工程學(xué);汽車造型;汽車設(shè)計(jì)

汽車是為了方便人們活動(dòng)而制造的，汽車的整體造型都與人體尺寸脫不了關(guān)系，尤其是汽車內(nèi)部空間。所以在汽車造型設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員要熟知人體工程學(xué)知識(shí)，并且可以熟練的運(yùn)用，有些汽車造型獨(dú)特美觀，這些概念汽車的造型設(shè)計(jì)，對(duì)駕駛員的身形會(huì)有一定的限制，但是大多數(shù)汽車在汽車造型設(shè)計(jì)中，會(huì)全面的考慮駕駛?cè)藛T的身體尺寸，構(gòu)建一個(gè)良好的駕駛條件，實(shí)現(xiàn)汽車的產(chǎn)品價(jià)值。

1人機(jī)工程學(xué)對(duì)汽車造型設(shè)計(jì)的作用

1.1汽車造型設(shè)計(jì)中人體尺寸的應(yīng)用

1.1.1人體百分位的應(yīng)用汽車造型設(shè)計(jì)是以市場(chǎng)需求為設(shè)計(jì)的原則，需要對(duì)人的身體尺寸進(jìn)行調(diào)查研究，制定科學(xué)合理的人體尺寸百分位標(biāo)準(zhǔn)。尺寸選取的原則是95%的高大型人體尺寸；50%中等型身體尺寸；5%矮小型身體尺寸，采取三方面百分位的人體尺寸。所以汽車造型設(shè)計(jì)要符合以上人體百分位的標(biāo)準(zhǔn)，汽車造型設(shè)計(jì)要有一定的彈性空間，可以進(jìn)行區(qū)間的調(diào)節(jié)。比如，車身長(zhǎng)度，其中高大型身體尺寸的群體，對(duì)車身長(zhǎng)度提出了非常明確的要求，汽車在造型設(shè)計(jì)階段會(huì)采納消費(fèi)者的建議，設(shè)計(jì)出符合消費(fèi)者需求的汽車造型。

1.1.2汽車造型設(shè)計(jì)的針對(duì)性現(xiàn)階段汽車的種類越來(lái)越多，針對(duì)不同類型的消費(fèi)人群，設(shè)計(jì)出不同風(fēng)格，不同造型的汽車，以滿足消費(fèi)者對(duì)汽車的不同需求。例如，我們常見(jiàn)的SUV系列汽車，作為一種比較大型的汽車，是高大型群體的首選，矮小型群體選擇此類車型非常少見(jiàn)。所以，在汽車造型設(shè)計(jì)階段，要結(jié)合不同身材類型的人群進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)計(jì)，避免汽車內(nèi)部空間資源的浪費(fèi)，在設(shè)計(jì)上使用設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)，設(shè)計(jì)初期首先要做到的是確定汽車造型設(shè)計(jì)，所要面向的身體尺寸群體，然后進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)。

1.2人機(jī)工程學(xué)對(duì)汽車操作設(shè)計(jì)的影響

汽車造型設(shè)計(jì)要以人為本，不同類型的汽車有著不同的功能。例如，箱式貨車具有很好的空間資源，汽車設(shè)計(jì)者改變?cè)O(shè)計(jì)理念，設(shè)計(jì)出房車；船式汽車具有很好的功能性，用途廣泛，汽車設(shè)計(jì)師在形式上進(jìn)行很大的改動(dòng)，有些向著空氣動(dòng)力性上發(fā)展，有些朝著居家代步小車方向發(fā)展。

1.2.1二維人體模型的運(yùn)用在汽車造型設(shè)計(jì)中，要運(yùn)用人體百分位標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行二維人體模型的制作，用來(lái)保證人體工程學(xué)的準(zhǔn)確運(yùn)用。二維人體模型包括了軀干、大腿、小腿、靠背角基準(zhǔn)桿等，使用人體模型，結(jié)合駕駛?cè)藛T的駕駛姿勢(shì)，對(duì)人體模型進(jìn)行開(kāi)展調(diào)節(jié)，汽車如果有后座，采取同樣的方法，進(jìn)行開(kāi)展調(diào)節(jié)，確定在人體百分位標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，使汽車的空間設(shè)計(jì)符合人機(jī)工程學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)，防止設(shè)計(jì)過(guò)程中，人體百分位標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用出現(xiàn)偏差。

1.2.2操控臺(tái)設(shè)計(jì)汽車內(nèi)部操控臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮人體操作的狀況，每項(xiàng)操作內(nèi)容都要進(jìn)行實(shí)際的確認(rèn)，保證人體操縱的覆蓋面積，對(duì)操控臺(tái)的高度和長(zhǎng)度進(jìn)行人體工程學(xué)的確認(rèn)，確保駕駛條件的尺寸，符合駕駛員在操作過(guò)程中的實(shí)際需求，在空間上以及操作的便利性上，滿足駕駛的實(shí)際需要，確保汽車駕駛的安全性。

1.3駕駛視野人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)

汽車造型設(shè)計(jì)中，要充分的考慮駕駛者的視野，也是保證汽車行駛安全最重要的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)之一，利用人機(jī)工程學(xué)對(duì)駕駛?cè)藛T的肉眼視野、肉眼特征進(jìn)行綜合分析，確定駕駛?cè)藛T在駕駛位置的視覺(jué)信息，以及駕駛視野對(duì)位置的要求，獲取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息后，才可以對(duì)汽車造型進(jìn)行相應(yīng)的尺寸設(shè)計(jì)，一個(gè)非常優(yōu)秀的駕駛視野設(shè)計(jì)，需要具有足夠的視野范圍，視覺(jué)上不受車體結(jié)構(gòu)的干擾，同時(shí)具備非常好的視覺(jué)適應(yīng)能力。汽車設(shè)計(jì)者在利用人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)汽車外形過(guò)程中，要將駕駛?cè)藛T的人車視野作為車體造型的切入點(diǎn)，對(duì)汽車的視覺(jué)成效進(jìn)行綜合的研究分析，完成一個(gè)科學(xué)合理的駕駛視野設(shè)計(jì)方案，與汽車駕駛視野相關(guān)的汽車結(jié)構(gòu)，主要有車窗、后視鏡、汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)。汽車駕駛視野主要是指，駕駛?cè)藛T在駕駛位置，對(duì)汽車進(jìn)行操作，以自身肉眼可以觀察到汽車外部所處的駕駛環(huán)境，人車視野主要包括了直接、間接、儀表、雨刷視野等，通過(guò)對(duì)視野內(nèi)容的研究分析，最后形成對(duì)視覺(jué)成效的評(píng)估。

2人機(jī)工程學(xué)在汽車造型設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用

2.1人機(jī)工程學(xué)在車身設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1.1汽車照明的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)汽車的照明在汽車外形設(shè)計(jì)中，使用了人機(jī)工程學(xué)的知識(shí)，在駕駛的操控臺(tái)，需要對(duì)前后車燈的按鍵進(jìn)行設(shè)置，車燈亮度要符合肉眼的生物學(xué)特征，照射距離要在肉眼可觀察的范圍內(nèi)，以及防炫目設(shè)備也是為了使肉眼適應(yīng)強(qiáng)光的照射，以上幾點(diǎn)內(nèi)容，都結(jié)合了人機(jī)工程學(xué)的理論知識(shí)。例如，汽車在行駛過(guò)程中，駕駛?cè)藛T要時(shí)刻注意自己所處的駕駛環(huán)境，對(duì)汽車行駛的路面、交通狀況，都要進(jìn)行細(xì)致的觀察，需要合理的駕駛視野，以及前照車燈的支持，當(dāng)下汽車前照燈可以自動(dòng)控制光束，日本汽車品牌本田公司開(kāi)發(fā)出前照燈的自動(dòng)控制系統(tǒng)，法國(guó)雷奧公司開(kāi)發(fā)一款前照燈系統(tǒng)，可以根據(jù)外部環(huán)境變化自動(dòng)調(diào)節(jié)光束，實(shí)現(xiàn)燈光強(qiáng)度、大小、形狀以及方向的智能化調(diào)節(jié)。

2.1.2駕駛前后視野人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)汽車的前、后、中三個(gè)位置的支柱設(shè)計(jì)，支柱的位置以及粗細(xì)，都是汽車駕駛視野設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵點(diǎn)，主要依據(jù)駕駛員肉眼可觀測(cè)到的橢圓范圍，在汽車造型設(shè)計(jì)中，支柱設(shè)計(jì)盡可能的細(xì)一些，來(lái)減少支柱造成的視野死角。前車窗在設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮振動(dòng)抑制的標(biāo)準(zhǔn)，以及翻車后的安全保障措施。汽車后視鏡在視野設(shè)計(jì)時(shí)，要確保有足夠大的后視視野。比如，意大利菲亞特公司設(shè)計(jì)出一款優(yōu)質(zhì)的后視鏡，它使用的是雙片，并且可以調(diào)式的小圓鏡，除了具備后視鏡的基本功能外，在駕駛過(guò)程中，駕駛員可以看到汽車的后輪胎，以及輪胎和地面的接觸情況，后視視野范圍非常的充足。

2.2汽車座椅人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)

汽車座椅在造型設(shè)計(jì)中，要考慮人體重量對(duì)汽車坐墊的壓力分布，需要選擇具有一定硬度的坐墊，座椅不可太軟，太軟的座椅會(huì)使人體有一定的彎曲，導(dǎo)致人的身體不適，長(zhǎng)時(shí)間的駕駛會(huì)引起腰酸背痛的感覺(jué)。根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，人坐在松軟的沙發(fā)中，人的臀部和大腿肌肉的受壓面積被增大，調(diào)整坐姿比較吃力，坐的時(shí)間越長(zhǎng)，身體軀干平穩(wěn)不好控制，會(huì)引起身體疲勞。所以在汽車座椅設(shè)計(jì)時(shí)，要按照身體所受壓力不均衡的標(biāo)準(zhǔn)，背部需要兩處支撐，主要是腰部和背部的支撐，背部支撐一般設(shè)計(jì)在人體5～6胸椎之間的位置，可以緩解人體頸部受到的壓力；腰部支撐要設(shè)計(jì)在人體腰曲的位置上，確保人體處于坐姿的情況下，保持腰部的正常曲線。

2.3座椅空間位置的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)

駕駛位置座椅，主要是為了保證駕駛?cè)藛T駕駛汽車時(shí)的方便性和舒適性，汽車座椅設(shè)計(jì)要保證充足的駕駛視野范圍，同時(shí)還要考慮汽車方向盤、油門、剎車的位置，以及與人體之間的距離設(shè)置，滿足駕駛?cè)藛T對(duì)操作距離的需求。

2.4汽車內(nèi)部環(huán)境的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)

2.4.1內(nèi)部顏色顏色由肉眼觀察進(jìn)入人的大腦，形成人們對(duì)顏色的認(rèn)識(shí)，可以影響到人的心理以及行為動(dòng)作，好的顏色環(huán)境可以緩解人的心理壓力以及精神緊張，降低操作的失誤率，還可以緩解人的疲勞，有利于事物的判斷，對(duì)信號(hào)燈和交通標(biāo)志會(huì)有很好的判斷力，理清人的大腦思路。如果處于不好的顏色環(huán)境，會(huì)增加人的心理壓力，影響人的正常視覺(jué)。比如，在下雨的天氣中，人們都會(huì)有心理沉悶的感覺(jué)，會(huì)想起不開(kāi)心的事情。汽車造型內(nèi)飾設(shè)計(jì)中，汽車內(nèi)部的顏色設(shè)計(jì)一般都是透明度較低，并且顏色偏冷，可以在心理上安撫駕駛員的情緒，營(yíng)造一個(gè)安靜、柔和的駕駛氛圍，愉悅駕駛員的心情，保障駕駛員的安全駕駛。

2.4.2內(nèi)部空氣環(huán)境空氣的質(zhì)量可以給人最直接的感受，如果在一個(gè)空氣流通不好的空間，人會(huì)感受到呼吸不順暢、頭疼、心跳加快、疲倦，汽車內(nèi)部空間有限，空氣質(zhì)量直接影響到駕駛?cè)藛T的情緒，所以在汽車造型設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮到空氣調(diào)節(jié)裝置的設(shè)計(jì)，保持車內(nèi)空氣的流通，對(duì)汽車內(nèi)部空氣環(huán)境進(jìn)行濕度、溫度、清潔的調(diào)節(jié)，改善車內(nèi)的空氣質(zhì)量，為駕駛員營(yíng)造一個(gè)舒適的駕駛環(huán)境。當(dāng)下空氣調(diào)節(jié)裝置設(shè)計(jì)的非常人性化，具有自動(dòng)感應(yīng)能力，可以檢測(cè)汽車內(nèi)部的空氣質(zhì)量，當(dāng)空氣質(zhì)量下降到設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值之外時(shí)，設(shè)備自動(dòng)開(kāi)啟，對(duì)車內(nèi)空氣進(jìn)行優(yōu)化，直至達(dá)到空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)可以降低汽車的能源消耗，更具環(huán)保性能。

3結(jié)語(yǔ)

汽車已經(jīng)成為人們出行的重要交通工具，普及率越來(lái)越高，汽車使用的安全性、舒適性是人們選擇汽車的基本要求，同時(shí)汽車外形也是消費(fèi)者關(guān)注的重點(diǎn)，人機(jī)工程學(xué)是汽車造型設(shè)計(jì)中必不可少的重要元素，在汽車設(shè)計(jì)中，人機(jī)工程學(xué)得到了廣泛的應(yīng)用，在駕駛視野設(shè)計(jì)、座椅設(shè)計(jì)、汽車前照燈設(shè)計(jì)中，都需要考慮人的身體對(duì)汽車內(nèi)部空間的適應(yīng)性，以及視覺(jué)的要求，汽車是為人設(shè)計(jì)制造的，人是汽車的操作者，在設(shè)計(jì)中，要做到以人為本的基本原則，滿足消費(fèi)者對(duì)汽車的實(shí)際需求。

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作者：周毅 單位：江鈴控股有限公司