车辆人机工程学 第1章.ppt

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1、车辆人机工程学车辆人机工程学 主讲教师主讲教师:郝亮郝亮车辆工程教研室车辆工程教研室课程简介人机工程学是从人的心理和生理特点出发人机工程学是从人的心理和生理特点出发,研究人研究人、机、机、环境相互关系和相互作用的规律环境相互关系和相互作用的规律,以优化人以优化人-机机-环境系统环境系统的边缘学科的边缘学科.车辆人机工程学是研究人车辆人机工程学是研究人-车车-环境的相互关环境的相互关系系,运用人机工程学的原理和方法以改善驾驶员的劳动条运用人机工程学的原理和方法以改善驾驶员的劳动条件和车内乘员的舒适性为核心件和车内乘员的舒适性为核心,以人的安全、舒适、健康、以人的安全、舒适、健康、高效为目标高效为

2、目标,力求使整个系统的总体性能达到最优的一门力求使整个系统的总体性能达到最优的一门学科学科.它作为人机工程学的一个应用学科的分支，而成为它作为人机工程学的一个应用学科的分支，而成为研究地面机动车辆这一特定领域的一个重要应用分支。研究地面机动车辆这一特定领域的一个重要应用分支。一、课程的定位一、课程的定位本课程是车辆工程专业的专业基础平台课程之一，本课程是车辆工程专业的专业基础平台课程之一，是该专业的一门选修专业基础课。是该专业的一门选修专业基础课。该课程对于改善驾驶员的劳动条件和车内乘员的该课程对于改善驾驶员的劳动条件和车内乘员的舒适性、舒适性、保护驾驶员和车内乘员的身心健康保护驾驶员和车内乘

3、员的身心健康、确保驾、确保驾驶员和车内乘员的生命安全、提高车辆的宜人性和运驶员和车内乘员的生命安全、提高车辆的宜人性和运行效率行效率,都有明显的促进作用，同时为工程技术设计者都有明显的促进作用，同时为工程技术设计者提供人体的数据与要求，以这些数据和要求指导工程提供人体的数据与要求，以这些数据和要求指导工程技术人员进行具体工程设计，从而提高车辆的宜人性技术人员进行具体工程设计，从而提高车辆的宜人性和运行效率的同时确保驾驶员和车内乘员的生命安全，和运行效率的同时确保驾驶员和车内乘员的生命安全，培养学生进行汽车相关总体设计的基本能力。这对于培养学生进行汽车相关总体设计的基本能力。这对于车辆工程专业学

4、生的学习具有不可替代的重要地位。车辆工程专业学生的学习具有不可替代的重要地位。二、课程的基本内容二、课程的基本内容概论概论人体的人机学参数人体的人机学参数人的感知响应特性人的感知响应特性显示装置设计显示装置设计操纵装置设计操纵装置设计作业空间设计作业空间设计人机系统人机系统四、课程学时分配四、课程学时分配一、考查课的考核方式：平时考核一、考查课的考核方式：平时考核+结课考结课考核；平时考核成绩比例：核；平时考核成绩比例：50%。二、平时考核内容：二、平时考核内容：学生上课出勤：学生上课出勤：50%；随堂测试：随堂测试：10%；课程教学总时数为课程教学总时数为32学时学时人机工程学的发展简史 2

5、车辆设计和使用中的人机工程问题 4人机工程学的研究内容3 1机器设计中的人体因素 3 3未来车辆人机工程学面临的新课题3 5返回总目录返回总目录第第 1 章目录章目录第第 7 页页第一章第一章人机工程学人机工程学概论概论1.1人机工程学的研究内容人机工程学的研究内容1.1.1 人机工程学的起源人机工程学的起源起源于欧洲起源于欧洲形成于美国形成于美国发展于日本发展于日本作为一门独立学科的历史已有作为一门独立学科的历史已有50余年余年 第第 8 页页 Ergonomics 英国莫瑞尔英国莫瑞尔 /西欧西欧 Human Engineering 美国美国Human Factors Engineerin

6、g 美国美国人间工学人间工学 日本日本 苏联苏联在我国，本学科处于初创阶段，名称尚在我国，本学科处于初创阶段，名称尚不统一，有不统一，有“人机工程学人机工程学”，“人类工人类工效学效学”、“人体工程学人体工程学”、“宜人学宜人学”和和“工效学工效学”等不同提法。等不同提法。1.1.2 人机工程学的定义人机工程学的定义人机系统(man-machine system)指指“人人”与他所对应的与他所对应的“物物”共处于同一时共处于同一时间及空间时所构成的系统。间及空间时所构成的系统。“人人”指的是在所研究的系统中参与系统过程指的是在所研究的系统中参与系统过程的人的人;“机机”则泛指一切与人处于同一系

7、统中并与人则泛指一切与人处于同一系统中并与人交换着信息、物质和能量的、供人使用的物交换着信息、物质和能量的、供人使用的物;“环境环境”指的是指的是“人人”、“机机”共处的、对共处的、对“人人”和和“机机”有直接或间接影响的周围外部条件。有直接或间接影响的周围外部条件。1.1 1.1 人机工程学的研究内容人机工程学的研究内容人机工程学的研究内容人机工程学的研究内容1.1.3 人机工程学的基本概念人机工程学的基本概念回到本节目录人人人人机机机机系系系系统统统统构构构构成成成成图图图图1.1 1.1 人机工程学的研究内容人机工程学的研究内容人机工程学的研究内容人机工程学的研究内容人机界面(man-m

8、achine interface)人人机机系系统统中中,“,“人人”与与“机机”之之间间能能够相互施加影响、实现相互作用的区域。够相互施加影响、实现相互作用的区域。(1)第一类 控制系统人机界面 (2)第二类 直接作用型人机界面 (3)第三类 间接作用型人机界面1.1 1.1 人机工程学的研究内容人机工程学的研究内容人机工程学的研究内容人机工程学的研究内容人机关系(man-machine relationship)（1 1）机宜人）机宜人（2 2）人适机）人适机 机宜人是有条件的机宜人是有条件的,人适机也是有限度的。人适机也是有限度的。人机系统中的机宜人与人适机是相对的。人机系统中的机宜人与人

9、适机是相对的。任任何何一一个个人人机机系系统统都都必必然然是是既既要要尽尽量量做做到到机机宜宜 人人,也也要要设设法法做做到到人人适适机机。调调整整这这种种人人机机相相互互匹匹配配关关系系最最根根本本的的制制约约条条件件就就是是人人的的可可能能性性与与人人的可靠性。的可靠性。回到本节目录1.1 1.1 人机工程学的研究内容人机工程学的研究内容人机工程学的研究内容人机工程学的研究内容回到本节目录 人机工程学的研究对象是人人机工程学的研究对象是人-机机-环境系统环境系统简称人机系统。简称人机系统。1.1 1.1 人机工程学的研究内容人机工程学的研究内容人机工程学的研究内容人机工程学的研究内容1.1

10、.5 人机工程学的研究内容人机工程学的研究内容回到本节目录1.人机工程学的学科构成1.1 1.1 人机工程学的研究内容人机工程学的研究内容人机工程学的研究内容人机工程学的研究内容人机工程学主要由两个学术研究方向构成：人机工程学主要由两个学术研究方向构成：1.研究和实验研究和实验 2.应用和工程应用和工程2.人的特性的研究（1 1）人体尺寸及人体测量技术）人体尺寸及人体测量技术（2 2）人体的力学性能）人体的力学性能（3 3）人的劳动生理功能）人的劳动生理功能（4 4）劳动中人的心理过程）劳动中人的心理过程（5 5）人的信息传递能力）人的信息传递能力（6 6）人的可靠性）人的可靠性（7 7）人员

11、的选拔和培训）人员的选拔和培训（8 8）人的动作时间研究）人的动作时间研究（9 9）人体模型）人体模型1.1 1.1 人机工程学的研究内容人机工程学的研究内容人机工程学的研究内容人机工程学的研究内容3.机的特性的研究（1 1）信息传递技术）信息传递技术（2 2）操纵控制技术）操纵控制技术（3 3）安全保障技术）安全保障技术（4 4）动力学仿真技术）动力学仿真技术（5 5）宜人化技术）宜人化技术1.1 1.1 人机工程学的研究内容人机工程学的研究内容人机工程学的研究内容人机工程学的研究内容4.环境特性的研究（1 1）作业空间）作业空间（2 2）物理环境）物理环境（3 3）化学环境）化学环境（4

12、4）生物环境）生物环境（5 5）美学环境）美学环境1.1 1.1 人机工程学的研究内容人机工程学的研究内容人机工程学的研究内容人机工程学的研究内容5.人-机关系的研究（1 1）人机系统功能分配）人机系统功能分配（2 2）人机界面优化匹配）人机界面优化匹配（3 3）人机系统特性协调）人机系统特性协调（4 4）人机系统可靠性）人机系统可靠性（5 5）人机系统安全性）人机系统安全性1.1 1.1 人机工程学的研究内容人机工程学的研究内容人机工程学的研究内容人机工程学的研究内容6.人-环境关系的研究7.机-环境关系的研究8.人-机-环境系统总体性能的研究回到本节目录1.1 1.1 人机工程学的研究内容

13、人机工程学的研究内容人机工程学的研究内容人机工程学的研究内容机器设计中的人体因素 1.1.人体对作业负荷的耐受性人体对作业负荷的耐受性 2.2.人体参数人体参数 3.3.人体的生物力学特性人体的生物力学特性 4.4.人的感知响应特性人的感知响应特性 5.5.人的适宜劳动姿势人的适宜劳动姿势回到本章目录 1.3 机器设计中的人体因素机器设计中的人体因素1.4 车辆设计和使用中的人机工程问题 1.1.机动车辆驾驶操纵人机界面的优化匹配机动车辆驾驶操纵人机界面的优化匹配 2.2.机动车辆的行车安全性及车内乘员的人体机动车辆的行车安全性及车内乘员的人体 保护技术保护技术 3.3.机动车辆乘员的乘坐舒适

14、性机动车辆乘员的乘坐舒适性 4.4.机动车辆的噪声控制机动车辆的噪声控制 5.5.机动车辆车内小气候环境的宜人化控制机动车辆车内小气候环境的宜人化控制 6.6.机动车辆驾驶员的驾驶适宜性机动车辆驾驶员的驾驶适宜性 7.7.机动车辆的道路适应性机动车辆的道路适应性 8.8.人人-车车-路系统的综合优化路系统的综合优化回到本章目录1.5 未来车辆人机工程学面临的新课题 车车辆辆设设计计和和使使用用中中的的人人机机工工程程问问题题既既广广泛泛又又典典型型,几几乎乎复复盖盖了了人人机机工工程程学学的的全全部部主主体体内内容容,它它们们一一直直是是过过去去几几十十年年中中研研究究的的热热门门。其其中中,

15、尤尤以以轿轿车车设设计计和和使使用用中中的的人人机机工工程程问问题题技技术术上上最最具具有代表性和先进性。有代表性和先进性。车车辆辆人人机机工工程程专专家家面面临临的的挑挑战战将将是是怎怎样样使使得得人人体体特特性性的的差差异异如如此此巨巨大大的的轿轿车车驾驾驶驶者者和和使使用用者者群群体体中中的的大大多多数数人人、在在大大部部分分时时间间里里对对轿轿车车的的使使用性能都感到满意。用性能都感到满意。回到本章目录 整整个个道道路路交交通通环环境境的的改改善善将将使使轿轿车车的的驾驾驶驶者者成成为为整整个个智智能能交交通通运运输输系系统统的的组组成成部部分分之之一一,从从而而将将其其控控制制目目标

16、标转转向向于于谋谋求求有有限限的的道道路路通通行行能力的优化利用及整个系统的安全、高效运行。能力的优化利用及整个系统的安全、高效运行。随随着着能能源源与与环环境境问问题题的的倍倍受受人人们们关关注注,车车辆辆技技术术发发展展的的又又一一趋趋势势可可能能是是各各种种非非石石油油燃燃料料车车辆辆,特特别别是是电电动动汽汽车车的的大大量量使使用用,这这些些新新型型的的车车辆辆将将带带给给驾驾驶驶者者许许多多新新的的驾驾驶驶操操纵纵特特性性,对对车车辆辆设计和使用提出某些新的人机工程问题。设计和使用提出某些新的人机工程问题。1.5 1.5 未来车辆人机工程学面临的新课题未来车辆人机工程学面临的新课题未

17、来车辆人机工程学面临的新课题未来车辆人机工程学面临的新课题 由由于于信信息息技技术术的的发发展展和和社社会会生生活活网网络络化化程程度度的的提提高高，轿轿车车作作为为通通勤勤交交通通工工具具的的功功能能比比率率将将渐渐趋趋下下降降，而而用用于于休休闲闲娱娱乐乐的的功功能能比比率率将将渐渐趋趋提提高高,轿轿车车的的行行驶驶速速度度也也许许不不再再是是最最主主要要的的使使用用性性能能要要求求了了，而而人人们们对对轿轿车车的的宜宜人人性性、乘乘坐坐舒舒适适性性的的要要求求却却会会比比现现在在高高得得多多,轿轿车车作作为为一一个个活活动动的的家家，将将要要求求车车内内空空间间增增大大，内内部部装装饰饰

18、更更具具有有家家庭庭的的温温馨气氛。馨气氛。1.5 1.5 未来车辆人机工程学面临的新课题未来车辆人机工程学面临的新课题未来车辆人机工程学面临的新课题未来车辆人机工程学面临的新课题 未未来来社社会会大大环环境境的的其其他他变变化化，必必将将为为人人机机工工程程学学的的发发展展提提供供新新的的机机遇遇和和更更加加广广阔阔的的前前景景,也也必必将将对对车车辆辆人人机机工工程程学学提提出出许许多多新新的的研研究究课课题题,从从而而引引起起车车辆辆人机工程学研究重点的转移。人机工程学研究重点的转移。1.5 1.5 未来车辆人机工程学面临的新课题未来车辆人机工程学面临的新课题未来车辆人机工程学面临的新课题未来车辆人机工程学面临的新课题进入第2章返回总目录返回总目录