汽车造型设计人机工程学应用

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摘要：一个完美的汽车造型设计，需要实现汽车的优越性能，还要兼具美学的感受。汽车造型设计是一门综合性的学科，包含了艺术设计、人机工程学、机械制造等诸多领域，同时还要具有非常好的实用性能，汽车造型设计最根本的目的，是为了实现其经济价值。因此汽车设计师必须要明确，通过精心设计，最终汽车会呈现什么样的效果，这些设计会对驾驶人员形成怎样的驾驶感受，所以汽车造型设计要以人为本，利用人机工程学理论知识，营造驾驶的舒适性、实用性以及安全性。

关键词：人机工程学;汽车造型;汽车设计

汽车是为了方便人们活动而制造的，汽车的整体造型都与人体尺寸脱不了关系，尤其是汽车内部空间。所以在汽车造型设计中，设计人员要熟知人体工程学知识，并且可以熟练的运用，有些汽车造型独特美观，这些概念汽车的造型设计，对驾驶员的身形会有一定的限制，但是大多数汽车在汽车造型设计中，会全面的考虑驾驶人员的身体尺寸，构建一个良好的驾驶条件，实现汽车的产品价值。

1人机工程学对汽车造型设计的作用

1.1汽车造型设计中人体尺寸的应用

1.1.1人体百分位的应用汽车造型设计是以市场需求为设计的原则，需要对人的身体尺寸进行调查研究，制定科学合理的人体尺寸百分位标准。尺寸选取的原则是95%的高大型人体尺寸；50%中等型身体尺寸；5%矮小型身体尺寸，采取三方面百分位的人体尺寸。所以汽车造型设计要符合以上人体百分位的标准，汽车造型设计要有一定的弹性空间，可以进行区间的调节。比如，车身长度，其中高大型身体尺寸的群体，对车身长度提出了非常明确的要求，汽车在造型设计阶段会采纳消费者的建议，设计出符合消费者需求的汽车造型。

1.1.2汽车造型设计的针对性现阶段汽车的种类越来越多，针对不同类型的消费人群，设计出不同风格，不同造型的汽车，以满足消费者对汽车的不同需求。例如，我们常见的SUV系列汽车，作为一种比较大型的汽车，是高大型群体的首选，矮小型群体选择此类车型非常少见。所以，在汽车造型设计阶段，要结合不同身材类型的人群进行针对性的设计，避免汽车内部空间资源的浪费，在设计上使用设计调节，设计初期首先要做到的是确定汽车造型设计，所要面向的身体尺寸群体，然后进行针对性的设计调节。

1.2人机工程学对汽车操作设计的影响

汽车造型设计要以人为本，不同类型的汽车有着不同的功能。例如，箱式货车具有很好的空间资源，汽车设计者改变设计理念，设计出房车；船式汽车具有很好的功能性，用途广泛，汽车设计师在形式上进行很大的改动，有些向着空气动力性上发展，有些朝着居家代步小车方向发展。

1.2.1二维人体模型的运用在汽车造型设计中，要运用人体百分位标准，进行二维人体模型的制作，用来保证人体工程学的准确运用。二维人体模型包括了躯干、大腿、小腿、靠背角基准杆等，使用人体模型，结合驾驶人员的驾驶姿势，对人体模型进行开展调节，汽车如果有后座，采取同样的方法，进行开展调节，确定在人体百分位标准内，使汽车的空间设计符合人机工程学的标准，防止设计过程中，人体百分位标准应用出现偏差。

1.2.2操控台设计汽车内部操控台设计时，需要考虑人体操作的状况，每项操作内容都要进行实际的确认，保证人体操纵的覆盖面积，对操控台的高度和长度进行人体工程学的确认，确保驾驶条件的尺寸，符合驾驶员在操作过程中的实际需求，在空间上以及操作的便利性上，满足驾驶的实际需要，确保汽车驾驶的安全性。

1.3驾驶视野人机工程学设计

汽车造型设计中，要充分的考虑驾驶者的视野，也是保证汽车行驶安全最重要的设计环节之一，利用人机工程学对驾驶人员的肉眼视野、肉眼特征进行综合分析，确定驾驶人员在驾驶位置的视觉信息，以及驾驶视野对位置的要求，获取准确的数据信息后，才可以对汽车造型进行相应的尺寸设计，一个非常优秀的驾驶视野设计，需要具有足够的视野范围，视觉上不受车体结构的干扰，同时具备非常好的视觉适应能力。汽车设计者在利用人机工程学设计汽车外形过程中，要将驾驶人员的人车视野作为车体造型的切入点，对汽车的视觉成效进行综合的研究分析，完成一个科学合理的驾驶视野设计方案，与汽车驾驶视野相关的汽车结构，主要有车窗、后视镜、汽车内部结构。汽车驾驶视野主要是指，驾驶人员在驾驶位置，对汽车进行操作，以自身肉眼可以观察到汽车外部所处的驾驶环境，人车视野主要包括了直接、间接、仪表、雨刷视野等，通过对视野内容的研究分析，最后形成对视觉成效的评估。

2人机工程学在汽车造型设计中的实际应用

2.1人机工程学在车身设计中的应用

2.1.1汽车照明的人机工程学设计汽车的照明在汽车外形设计中，使用了人机工程学的知识，在驾驶的操控台，需要对前后车灯的按键进行设置，车灯亮度要符合肉眼的生物学特征，照射距离要在肉眼可观察的范围内，以及防炫目设备也是为了使肉眼适应强光的照射，以上几点内容，都结合了人机工程学的理论知识。例如，汽车在行驶过程中，驾驶人员要时刻注意自己所处的驾驶环境，对汽车行驶的路面、交通状况，都要进行细致的观察，需要合理的驾驶视野，以及前照车灯的支持，当下汽车前照灯可以自动控制光束，日本汽车品牌本田公司开发出前照灯的自动控制系统，法国雷奥公司开发一款前照灯系统，可以根据外部环境变化自动调节光束，实现灯光强度、大小、形状以及方向的智能化调节。

2.1.2驾驶前后视野人机工程学设计汽车的前、后、中三个位置的支柱设计，支柱的位置以及粗细，都是汽车驾驶视野设计中的关键点，主要依据驾驶员肉眼可观测到的椭圆范围，在汽车造型设计中，支柱设计尽可能的细一些，来减少支柱造成的视野死角。前车窗在设计时，要考虑振动抑制的标准，以及翻车后的安全保障措施。汽车后视镜在视野设计时，要确保有足够大的后视视野。比如，意大利菲亚特公司设计出一款优质的后视镜，它使用的是双片，并且可以调式的小圆镜，除了具备后视镜的基本功能外，在驾驶过程中，驾驶员可以看到汽车的后轮胎，以及轮胎和地面的接触情况，后视视野范围非常的充足。

2.2汽车座椅人机工程学设计

汽车座椅在造型设计中，要考虑人体重量对汽车坐垫的压力分布，需要选择具有一定硬度的坐垫，座椅不可太软，太软的座椅会使人体有一定的弯曲，导致人的身体不适，长时间的驾驶会引起腰酸背痛的感觉。根据研究发现，人坐在松软的沙发中，人的臀部和大腿肌肉的受压面积被增大，调整坐姿比较吃力，坐的时间越长，身体躯干平稳不好控制，会引起身体疲劳。所以在汽车座椅设计时，要按照身体所受压力不均衡的标准，背部需要两处支撑，主要是腰部和背部的支撑，背部支撑一般设计在人体5～6胸椎之间的位置，可以缓解人体颈部受到的压力；腰部支撑要设计在人体腰曲的位置上，确保人体处于坐姿的情况下，保持腰部的正常曲线。

2.3座椅空间位置的人机工程学设计

驾驶位置座椅，主要是为了保证驾驶人员驾驶汽车时的方便性和舒适性，汽车座椅设计要保证充足的驾驶视野范围，同时还要考虑汽车方向盘、油门、刹车的位置，以及与人体之间的距离设置，满足驾驶人员对操作距离的需求。

2.4汽车内部环境的人机工程学设计

2.4.1内部颜色颜色由肉眼观察进入人的大脑，形成人们对颜色的认识，可以影响到人的心理以及行为动作，好的颜色环境可以缓解人的心理压力以及精神紧张，降低操作的失误率，还可以缓解人的疲劳，有利于事物的判断，对信号灯和交通标志会有很好的判断力，理清人的大脑思路。如果处于不好的颜色环境，会增加人的心理压力，影响人的正常视觉。比如，在下雨的天气中，人们都会有心理沉闷的感觉，会想起不开心的事情。汽车造型内饰设计中，汽车内部的颜色设计一般都是透明度较低，并且颜色偏冷，可以在心理上安抚驾驶员的情绪，营造一个安静、柔和的驾驶氛围，愉悦驾驶员的心情，保障驾驶员的安全驾驶。

2.4.2内部空气环境空气的质量可以给人最直接的感受，如果在一个空气流通不好的空间，人会感受到呼吸不顺畅、头疼、心跳加快、疲倦，汽车内部空间有限，空气质量直接影响到驾驶人员的情绪，所以在汽车造型设计时，要考虑到空气调节装置的设计，保持车内空气的流通，对汽车内部空气环境进行湿度、温度、清洁的调节，改善车内的空气质量，为驾驶员营造一个舒适的驾驶环境。当下空气调节装置设计的非常人性化，具有自动感应能力，可以检测汽车内部的空气质量，当空气质量下降到设定的标准值之外时，设备自动开启，对车内空气进行优化，直至达到空气质量标准，同时可以降低汽车的能源消耗，更具环保性能。

3结语

汽车已经成为人们出行的重要交通工具，普及率越来越高，汽车使用的安全性、舒适性是人们选择汽车的基本要求，同时汽车外形也是消费者关注的重点，人机工程学是汽车造型设计中必不可少的重要元素，在汽车设计中，人机工程学得到了广泛的应用，在驾驶视野设计、座椅设计、汽车前照灯设计中，都需要考虑人的身体对汽车内部空间的适应性，以及视觉的要求，汽车是为人设计制造的，人是汽车的操作者，在设计中，要做到以人为本的基本原则，满足消费者对汽车的实际需求。

参考文献：

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[2]万宏杰.新能源汽车造型及内外饰设计[J].时代汽车，2018，（4）：85-86.

[3]韦甘.权衡汽车气动性能与乘坐舒适性的定量方法[J].装备制造技术，2018，279（03）：15-17.

作者：周毅 单位：江铃控股有限公司