第二章 基于人机工程第二章 基于人机工程学的车身布置设计学的车身布置设计

提纲提纲第一节第一节 车身布置的内容车身布置的内容一、车身布置的前期工作一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图四、总布置图

第二节第二节 基于统计学的车身内部布置工具基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆二、眼椭圆三、头廓包络三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面四、驾驶员手伸及界面

第三节第三节 车室内部布置设计方法车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求一、内部布置设计的要求二、内部布置设计二、内部布置设计三、布置方案校核三、布置方案校核

车身布置设计车身布置设计 是对车身内外形、发动机舱、行李箱、前后围、是对车身内外形、发动机舱、行李箱、前后围、地板、车窗、内饰总成和部件、备胎、燃料箱和地板、车窗、内饰总成和部件、备胎、燃料箱和排气系统等，在满足整车布置和造型要求下进行排气系统等，在满足整车布置和造型要求下进行尺寸控制和布局的过程尺寸控制和布局的过程

第一节第一节 车身布置的内容车身布置的内容

明确产品开发目标明确产品开发目标 面向的用户群面向的用户群 级别和豪华程度级别和豪华程度 销售地销售地 车型风格等车型风格等

第一节第一节 车身布置的内容车身布置的内容一、车身布置的前期工作一、车身布置的前期工作

对标确定整车总布置的基本概念和约束对标确定整车总布置的基本概念和约束 产品的总体定位产品的总体定位 整车整备质量，轴荷分配整车整备质量，轴荷分配 基本尺寸基本尺寸 整车基本构造整车基本构造 驱动方式和发动机布置形式驱动方式和发动机布置形式 结构强度、刚度和整车的性能要求等结构强度、刚度和整车的性能要求等

整车总布置的基本概念和约束实例整车总布置的基本概念和约束实例

轿车级别轿车级别主要以发动机排量为依据，同时考虑轴距和车身装备的豪主要以发动机排量为依据，同时考虑轴距和车身装备的豪华程度华程度

（一）发动机布置形式和驱动方式（一）发动机布置形式和驱动方式决定车辆基本尺寸、设计、结构、性能决定车辆基本尺寸、设计、结构、性能1.1. 发动机前置后轮驱动（发动机前置后轮驱动（ FRFR ，传统式），传统式）利于车室内部和行李箱布置利于车室内部和行李箱布置轴荷分配好，动力性和操纵稳定性好轴荷分配好，动力性和操纵稳定性好存在贯穿车辆前后的传动轴，地板中部出现存在贯穿车辆前后的传动轴，地板中部出现凸包凸包

第一节第一节 车身布置的内容车身布置的内容二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容

（一）发动机布置形式和驱动方式（一）发动机布置形式和驱动方式2.2. 发动机前置前轮驱动（发动机前置前轮驱动（ FFFF ））具有良好的转向操纵稳定性具有良好的转向操纵稳定性无贯穿前后的传动轴，利于改善室内居住性、无贯穿前后的传动轴，利于改善室内居住性、座椅和地板布置座椅和地板布置

前轮可获得足够的驱动力，整车长度缩短，利前轮可获得足够的驱动力，整车长度缩短，利于轻量化于轻量化

（一）发动机布置形式和驱动方式（一）发动机布置形式和驱动方式3.3. 发动机后置后轮驱动（发动机后置后轮驱动（ RRRR ））前悬短，后悬长，后轴负荷大，操纵稳定性前悬短，后悬长，后轴负荷大，操纵稳定性差差

后置发动机影响后排乘客舒适性后置发动机影响后排乘客舒适性

（二）轮罩形状和地板布置（二）轮罩形状和地板布置11 ．离地间隙要求及地板高度线的确定．离地间隙要求及地板高度线的确定 控制通过性指标控制通过性指标

（二）轮罩形状和地板布置（二）轮罩形状和地板布置22 ．轮罩空间形状设计．轮罩空间形状设计 确定前、后轮罩的空间大小及形状确定前、后轮罩的空间大小及形状

车轮跳动的极限位置与悬架的结构形式、参数、以车轮跳动的极限位置与悬架的结构形式、参数、以及橡胶缓冲限位块的允许压缩量有关及橡胶缓冲限位块的允许压缩量有关

（二）轮罩形状和地板布置（二）轮罩形状和地板布置22 ．轮罩空间形状设计．轮罩空间形状设计 车轮间隙车轮间隙

（二）轮罩形状和地板布置（二）轮罩形状和地板布置 轮罩凸包的处理轮罩凸包的处理 --微型轿车微型轿车

（二）轮罩形状和地板布置（二）轮罩形状和地板布置33 ．地板布置．地板布置

（二）轮罩形状和地板布置（二）轮罩形状和地板布置33 ．地板布置．地板布置

（三）发动机舱和前围布置（三）发动机舱和前围布置11 ．发动机舱布置．发动机舱布置

考虑因素：发动机、变速器、排气系统、考虑因素：发动机、变速器、排气系统、散热器、蓄电池等的尺寸和布置散热器、蓄电池等的尺寸和布置

确定发动机罩高度和倾角，确定发动机罩确定发动机罩高度和倾角，确定发动机罩的轮廓形状的轮廓形状

为便于装配，发动机最宽处应能通过发动为便于装配，发动机最宽处应能通过发动机舱的最窄部位机舱的最窄部位

第一节第一节 车身布置的内容车身布置的内容二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容

（三）发动机舱和前围布置（三）发动机舱和前围布置22 ．前围布置．前围布置

下部常采用倾斜面与地板连接，倾斜面一般下部常采用倾斜面与地板连接，倾斜面一般与前轮罩面相切，以利于前排乘员的搁脚姿与前轮罩面相切，以利于前排乘员的搁脚姿势和布置加速踏板势和布置加速踏板

前围布置完毕，可根据前围和地板位置初步前围布置完毕，可根据前围和地板位置初步确定加速踏板位置确定加速踏板位置

（四）车室内部布置（四）车室内部布置（将在后面章节讲述，此处略）（将在后面章节讲述，此处略）

（五）后围布置（五）后围布置三厢式轿车三厢式轿车

后围上部应保证后窗玻璃下沿的安装位置后围上部应保证后窗玻璃下沿的安装位置为使行李箱增大，一般后围的布置与后排座为使行李箱增大，一般后围的布置与后排座椅靠背的背面平齐，下部与地板连接椅靠背的背面平齐，下部与地板连接

两厢式轿车两厢式轿车最后排座椅通常都具有向前翻转折叠的功能，最后排座椅通常都具有向前翻转折叠的功能，形成很大的载物空间形成很大的载物空间

（六）行李箱、燃油箱和备胎等的布置（六）行李箱、燃油箱和备胎等的布置11 ．行李箱布置．行李箱布置

（六）行李箱、燃油箱和备胎等的布置（六）行李箱、燃油箱和备胎等的布置11 ．行李箱布置．行李箱布置

后排座位用可翻式座椅，增加行李箱容积后排座位用可翻式座椅，增加行李箱容积

（六）行李箱、燃油箱和备胎等的布置（六）行李箱、燃油箱和备胎等的布置22 ．燃料箱、备胎和排气系布置．燃料箱、备胎和排气系布置

（六）行李箱、燃油箱和备胎等的布置（六）行李箱、燃油箱和备胎等的布置22 ．燃料箱、备胎和排气系布置．燃料箱、备胎和排气系布置

（一）车身布置术语（一）车身布置术语11 ．． AA 、、 BB 类车类车

美国汽车工程师学会标准根据乘坐空间尺寸的美国汽车工程师学会标准根据乘坐空间尺寸的差异将汽车分为差异将汽车分为 AA 、、 BB 两大类两大类

AA 类车：主要指乘用车，包括轿车、旅行类车：主要指乘用车，包括轿车、旅行车、车、MPVMPV 和轻型货车等和轻型货车等

BB 类车：主要是商用车，包括重型货车和大客类车：主要是商用车，包括重型货车和大客车车

第一节第一节 车身布置的内容车身布置的内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义三、车身布置术语和硬点尺寸定义

H30-1——SgRP（ R）到 AHP（踵点）的垂直距离；

TH17——H点垂直调节距离；

TL23——H点水平调节距离；

W9——后视图上转向盘的最大直径；

A40——座椅靠背角

（一）车身布置术语（一）车身布置术语22 ．． HH 点装置及其相关定义点装置及其相关定义

用途：建立车内布置关键参考点和尺寸，主要用途：建立车内布置关键参考点和尺寸，主要是是 HH 点点

包括两种包括两种HH 点测量装置（点测量装置（ HPMHPM ）：用于对尺寸进行）：用于对尺寸进行

审核和测量对比审核和测量对比HH 点设计工具（点设计工具（ HPDHPD ）：用于乘员布置设）：用于乘员布置设计计

在在 HPMHPM 和和 HPDHPD 上定义了与设计和人机关系上定义了与设计和人机关系相关的点和参考线相关的点和参考线

（一）车身布置术语（一）车身布置术语22 ．． HH 点装置及其相关定义点装置及其相关定义（（ 11 ）） HH 点：是点：是 HH 点装置上躯干与大腿的铰接点点装置上躯干与大腿的铰接点11 ）设计）设计 HH 点点22 ）乘坐参考点（）乘坐参考点（ Seating Reference PointSeating Reference Point ，， SgRSgRPP ））

33 ）实际）实际 HH 点点 (1) H (1) H 点点（（ 22 ）） DD 点点（（ 33 ）） KK 点点（（ 44 ）躯干线）躯干线（（ 55 ）腿线包括大腿线和小腿线）腿线包括大腿线和小腿线（（ 66 ）座垫线）座垫线

（一）车身布置术语（一）车身布置术语22 ．． HH 点装置及其相关定义点装置及其相关定义（（ 77 ）） AHPAHP （（ Accelerator Heel PointAccelerator Heel Point ））（（ 88 ）） BOFBOF （（ Ball Of FootBall Of Foot ））（（ 99 ）裸足底线）裸足底线（（ 1010 ）地板参考点（）地板参考点（ Floor Reference Floor Reference

PointPoint ，， FRPFRP ））（（ 1111 ）踏板参考点（）踏板参考点（ Pedal Reference Pedal Reference

PointPoint ，， PRPPRP ））

（一）车身布置术语（一）车身布置术语33 ．百分位．百分位

百分位是人体测量学中的一个术语，用以百分位是人体测量学中的一个术语，用以表示人体某项尺寸数据的等级表示人体某项尺寸数据的等级

最常用的是最常用的是 5th5th 、、 50th50th 和和 95th95th 三个百分三个百分位人体尺寸，分别表示小、中等和大尺寸位人体尺寸，分别表示小、中等和大尺寸

44 ．适应度．适应度满足使用要求的人数占总人数的百分比称满足使用要求的人数占总人数的百分比称为适应度为适应度

（一）车身布置术语（一）车身布置术语55 ．硬点和硬点尺寸．硬点和硬点尺寸硬点：是对于整车性能、造型和车内布置具有重硬点：是对于整车性能、造型和车内布置具有重要意义的关键点要意义的关键点

硬点尺寸：指连接硬点之间、控制车身外部轮廓硬点尺寸：指连接硬点之间、控制车身外部轮廓和内部空间，以满足使用要求的空间尺寸和内部空间，以满足使用要求的空间尺寸

（二）常见硬点尺寸定义（二）常见硬点尺寸定义 在在 SAE J1100SAE J1100 中列出了硬点、尺寸代号、定中列出了硬点、尺寸代号、定义和测量方法义和测量方法

考虑因素考虑因素 通常画出侧视、俯视和前后视图，各视图上只需将要通常画出侧视、俯视和前后视图，各视图上只需将要

表达的部分画出表达的部分画出 长度和高度方向布置主要借助侧视图表现，宽度方向长度和高度方向布置主要借助侧视图表现，宽度方向结构形状和间隙尺寸借助前后视图体现结构形状和间隙尺寸借助前后视图体现

侧视图按车辆自右向左行驶方向绘制侧视图按车辆自右向左行驶方向绘制 前后视图中，通常左半部为前视图，右半部为后视图前后视图中，通常左半部为前视图，右半部为后视图 按一定间隔绘出坐标线按一定间隔绘出坐标线 标题栏标题栏 注明所参照的标准，以及最后一次更新的日期等注明所参照的标准，以及最后一次更新的日期等

第一节第一节 车身布置的内容车身布置的内容四、总布置图四、总布置图

人体模型是汽车设计必备的一种测量和模拟分析工人体模型是汽车设计必备的一种测量和模拟分析工具具 布置用人体模型布置用人体模型 测量用人体模型测量用人体模型 动力学分析人体模型动力学分析人体模型 碰撞人体模型等碰撞人体模型等

这里着重介绍布置和测量用人体模型这里着重介绍布置和测量用人体模型

第二节第二节 基于统计学的车身内部布置工具基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型一、人体尺寸和人体模型

（一）人体尺寸（一）人体尺寸决定人体占据的几何空间和活动范围，是内部决定人体占据的几何空间和活动范围，是内部布置的主要依据布置的主要依据

群体数据统计特征群体数据统计特征均值均值标准差标准差百分位数百分位数

（二）物理人体模型（二）物理人体模型 车身布置使用的物理人体模型主要是车身布置使用的物理人体模型主要是 HH 点点装置装置

HH 点装置点装置 HH 点测量装置点测量装置 HPMHPM HH 点设计工具点设计工具 HPDHPD

11 ．． HH点测量装置点测量装置

22 ．人体设计样板．人体设计样板 用途用途

辅助制图、乘员乘坐空间布置和测量、校核辅助制图、乘员乘坐空间布置和测量、校核空间尺寸空间尺寸

HPMHPM 和和 HPDHPD 还用来建立乘员布置的关键还用来建立乘员布置的关键点和尺寸点和尺寸

22 ．人体设计样板．人体设计样板例：用例：用 HPDHPD 来设计驾驶员乘坐位置来设计驾驶员乘坐位置11 ）确定关键参数的目标值）确定关键参数的目标值22 ）定位鞋）定位鞋33 ）定位）定位 SgRPSgRP，并确定设计，并确定设计 HH 点调节轨迹曲线点调节轨迹曲线44 ）定位）定位 HPDHPD

定位定位 HPDHPD后，其上的参考元素和硬点尺寸就确定了。后，其上的参考元素和硬点尺寸就确定了。在此基础上进行其它方面的布置、设计和校核在此基础上进行其它方面的布置、设计和校核

第二节第二节 基于统计学的车身内部布置工具基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型一、人体尺寸和人体模型

（三）数字人体模型（三）数字人体模型 用途：描述人体形态用途：描述人体形态和力学特征，研究、和力学特征，研究、分析、设计、评价人分析、设计、评价人机系统机系统

RAMSISRAMSIS———— 汽车设汽车设计领域计领域 人体数据，年限参人体数据，年限参考和预测功能考和预测功能

姿势求解和控制姿势求解和控制 视景视景 外观逼真外观逼真

（三）数字人体模型（三）数字人体模型 基本原理基本原理

骨骼模型骨骼模型 -- 描述人体各肢体间运动学关系描述人体各肢体间运动学关系 外部模型外部模型 --形象的外表形象的外表

（三）数字人体模型（三）数字人体模型 应用应用

乘员布置设计乘员布置设计驾驶员视野分析驾驶员视野分析操纵件伸及性分析操纵件伸及性分析舒适姿势预测及评价舒适姿势预测及评价布置空间分析布置空间分析进出方便性分析进出方便性分析发动机罩和行李箱盖的开启方便性检查等发动机罩和行李箱盖的开启方便性检查等

（一）眼椭圆的（一）眼椭圆的定义定义 眼椭圆：不同眼椭圆：不同身材的乘员以身材的乘员以正常姿势坐在正常姿势坐在车内时，其眼车内时，其眼睛位置的统计睛位置的统计分布图形；左分布图形；左右各一，分别右各一，分别代表左右眼的代表左右眼的分布图形分布图形

第二节第二节 基于统计学的车身内部布置工具基于统计学的车身内部布置工具二、眼椭圆二、眼椭圆

（二）眼椭圆尺寸和定位（二）眼椭圆尺寸和定位

（二）眼椭圆尺寸和定位（二）眼椭圆尺寸和定位适合美国人的适合美国人的 AA 类车、可调节座椅眼椭圆尺寸类车、可调节座椅眼椭圆尺寸

（二）眼椭圆尺寸和定位（二）眼椭圆尺寸和定位

（二）眼椭圆尺寸和定位（二）眼椭圆尺寸和定位22 ．眼椭圆的定位．眼椭圆的定位（（ 11 ）椭圆倾角）椭圆倾角

（（ 22 ）椭圆中心）椭圆中心

（（ 33）适合美国人的）适合美国人的 AA 类车可调节座椅眼椭圆定位公式类车可调节座椅眼椭圆定位公式

（三）眼椭圆的理论解释（三）眼椭圆的理论解释

（四）眼椭圆的应用（四）眼椭圆的应用 眼椭圆是汽车视野设计的基础，但只有与视眼椭圆是汽车视野设计的基础，但只有与视线一起使用方有意义线一起使用方有意义 内外视镜布置内外视镜布置 驾驶员前方视野的设计和校核驾驶员前方视野的设计和校核 车身车身 AA 、、 BB 、、 CC 柱盲区的计算柱盲区的计算 仪表板上可视区的确定仪表板上可视区的确定 刮水器布置和刮扫区域校核刮水器布置和刮扫区域校核 遮阳带位置的确定等遮阳带位置的确定等

（四）眼椭圆的应用（四）眼椭圆的应用实例：驾驶员前方下视野设计实例：驾驶员前方下视野设计

（五）眼点（五）眼点 经过研究，经过研究， SAESAE 得出了方便某些场合使用得出了方便某些场合使用的视原点，借助它们可方便地得到眼点的视原点，借助它们可方便地得到眼点

11 ．． EE 点点 EE 点（眼点）代表眼睛位置点（眼点）代表眼睛位置眼点有两个，分别代表左右眼睛的位置眼点有两个，分别代表左右眼睛的位置

22 ．． PP 点点是驾驶员头部水平转动的中心点是驾驶员头部水平转动的中心点

（五）眼点（五）眼点 PP 点的定位点的定位

SAESAE中只定义了中只定义了 AA 类车的类车的 PP 点，点， BB 类车没有类车没有PP 点的相关定义点的相关定义

PP 点定位点定位

（五）眼点（五）眼点 PP 点的应用点的应用

PP11 和和 PP22：计算驾驶员左、右侧：计算驾驶员左、右侧 AA 柱双目柱双目视野障碍角视野障碍角

PP33 和和 PP44：计算驾驶员左、右侧后视镜的间：计算驾驶员左、右侧后视镜的间接视野接视野

（一）概述（一）概述 头廓包络头廓包络

指不同身材的乘员以正常姿势坐在适意指不同身材的乘员以正常姿势坐在适意的位置时，其头廓的包络；用于在设计的位置时，其头廓的包络；用于在设计中确定乘员所需的头部空间中确定乘员所需的头部空间

第二节第二节 基于统计学的车身内部布置工具基于统计学的车身内部布置工具三、头廓包络三、头廓包络

（一）概述（一）概述头廓包络生成原理头廓包络生成原理

SAESAE 制定了平均头廓线，来描述侧视和后制定了平均头廓线，来描述侧视和后视方向头廓的平均尺寸视方向头廓的平均尺寸

（一）概述（一）概述头廓包络生成原理头廓包络生成原理

将平均头廓线样板上的眼点沿着眼椭圆轮廓上半部分运动，将平均头廓线样板上的眼点沿着眼椭圆轮廓上半部分运动，平均头廓线随之平动，描绘出的各个位置平均头廓线的包平均头廓线随之平动，描绘出的各个位置平均头廓线的包络就是头廓包络线络就是头廓包络线

（二）头廓包络面的尺寸和定位（二）头廓包络面的尺寸和定位11 ．头廓包络面的尺寸．头廓包络面的尺寸

头廓包络面的尺寸包括长轴、短轴和竖轴的长度头廓包络面的尺寸包括长轴、短轴和竖轴的长度

（二）头廓包络面的尺寸和定位（二）头廓包络面的尺寸和定位22 ．头廓包络面的定位．头廓包络面的定位11 ）头廓包络面倾角）头廓包络面倾角

AA 类车、行程可调节座椅：只在侧视图有向类车、行程可调节座椅：只在侧视图有向前下方前下方 12°12° 的倾角的倾角 ββ

固定座椅，在各个视图方向倾角均为零固定座椅，在各个视图方向倾角均为零

（二）头廓包络面的尺寸和定位（二）头廓包络面的尺寸和定位22 ．头廓包络面的定位．头廓包络面的定位22 ）头廓包络面中心位置）头廓包络面中心位置

定位基准定位基准

（二）头廓包络面的尺寸和定位（二）头廓包络面的尺寸和定位22 ．头廓包络面的定位．头廓包络面的定位22 ）头廓包络面中心位置）头廓包络面中心位置

TLTL2323 大于零时大于零时

（二）头廓包络面的尺寸和定位（二）头廓包络面的尺寸和定位22 ．头廓包络面的定位．头廓包络面的定位22 ）头廓包络面中心位置）头廓包络面中心位置

固定座椅（固定座椅（ TLTL2323 为零），头廓包络面中心为零），头廓包络面中心相对于相对于 SgRPSgRP 的位置的位置

（一）相关概念（一）相关概念11 ．驾驶员手伸及界面．驾驶员手伸及界面

指驾驶员以正常姿势入座、身系安全带、右脚指驾驶员以正常姿势入座、身系安全带、右脚踩在加速踏板上、一手握住转向盘时另一手所踩在加速踏板上、一手握住转向盘时另一手所能伸及的最大空间廓面能伸及的最大空间廓面

根据安全带形式，有对应于三点式安全带和两根据安全带形式，有对应于三点式安全带和两点式安全带两种类型的手伸及界面点式安全带两种类型的手伸及界面

第二节第二节 基于统计学的车身内部布置工具基于统计学的车身内部布置工具四、驾驶员手伸及界面四、驾驶员手伸及界面

（一）相关概念（一）相关概念22 ．通用布置因子．通用布置因子

是反映乘坐环境布置的代数式是反映乘坐环境布置的代数式

33 ．． HRHR 参考面参考面用于定位驾驶员手伸及界面的平面用于定位驾驶员手伸及界面的平面 到到 AHPAHP 的距离根据下式计算的距离根据下式计算

（二）手伸及界面的描述（二）手伸及界面的描述 测量数据根据测量数据根据 GG 因子和男女比例分类，对于因子和男女比例分类，对于三点式安全带和两点式安全带各列成三点式安全带和两点式安全带各列成 2121 张数张数据表格，用来构造手伸及界面据表格，用来构造手伸及界面

GG 因子：因子： GG ＜＜ -1.25-1.25 、、 -1.24-1.24 ＜＜ GG ＜＜ -0.7-0.755 、、 -0.74-0.74 ＜＜ GG ＜＜ -0.25-0.25 、、 -0.24-0.24 ＜＜ GG ＜＜0.240.24 、、 0.250.25 ＜＜ GG ＜＜ 0.740.74 、、 0.750.75 ＜＜ GG ＜＜1.241.24 和和 GG ＞＞ 1.251.25 七档七档

驾驶员男女性别比例：驾驶员男女性别比例： 50 : 5050 : 50 、、 75 : 2575 : 25 和和90 : 1090 : 10

（二）手伸及界面的描述（二）手伸及界面的描述 手伸及界面数据表格示例手伸及界面数据表格示例

（三）驾驶员手伸及界面的定位（三）驾驶员手伸及界面的定位 11 ）定位）定位HRHR参考面参考面

22）根据表格中的数据构造出手伸及界面）根据表格中的数据构造出手伸及界面

考虑因素考虑因素1.1. 乘员坐姿和座椅布置符合目标乘员群体舒适乘坐要求乘员坐姿和座椅布置符合目标乘员群体舒适乘坐要求2.2. 保证车内必须的空间保证车内必须的空间3.3. 操纵装置的布置位置和作用力操纵装置的布置位置和作用力4.4. 驾驶员视觉信息系统驾驶员视觉信息系统5.5. 具有被动安全措施具有被动安全措施

（一）（一） HH 点布置设计点布置设计乘员座椅布置通过确定不同百分位乘员设计乘员座椅布置通过确定不同百分位乘员设计

HH 点位置来实现点位置来实现驾驶员座椅：确定设计驾驶员座椅：确定设计 HH 点的位置和行程，点的位置和行程，以及设计以及设计 HH 点调节方式和调节轨迹点调节方式和调节轨迹

硬点尺寸硬点尺寸 HH3030 是与座椅高度密切相关的重是与座椅高度密切相关的重要尺寸。统计分析表明，不同类型的汽要尺寸。统计分析表明，不同类型的汽车，车， HH3030 的取值不同的取值不同

第三节第三节 车室内部布置设计方法车室内部布置设计方法二、内部布置设计二、内部布置设计

（一）（一）HH点布置设计点布置设计22 ．驾驶员设计．驾驶员设计HH点布置点布置三个正常设计三个正常设计HH点位置：最前、最后和平均位置点位置：最前、最后和平均位置 以以 95th95th 百分位男子设计百分位男子设计HH点作为正常驾驶时最后点作为正常驾驶时最后HH点点 以以 5th5th 百分位女子设计百分位女子设计HH点作为正常驾驶时最前点作为正常驾驶时最前HH点点

（一）（一） HH 点布置设计点布置设计33 ．后排乘员．后排乘员 HH 点布置点布置

将选定的人体模板根据地板线和前排座椅定位将选定的人体模板根据地板线和前排座椅定位 例例 :: 第二排乘客第二排乘客 HH 点布置点布置

①① 将前排座椅定于最后最低位置，选定人体模将前排座椅定于最后最低位置，选定人体模板板

②② 根据乘坐时的根据乘坐时的 DD 点高度画出点高度画出 DD 点高度线点高度线③③ 保持合适的踝关节角，人体模板脚沿地板线保持合适的踝关节角，人体模板脚沿地板线前移，前移， DD 点始终位于点始终位于 DD 点线上的同时躯干点线上的同时躯干前移至脚或小腿与前排座椅接触。此时的前移至脚或小腿与前排座椅接触。此时的 HH点作为点作为 SgRPSgRP

（二）顶盖和前后风窗布置（二）顶盖和前后风窗布置前后座前后座 SgRPSgRP点确定后，将头廓包络面定位点确定后，将头廓包络面定位 根据有效头部空间尺寸，考虑头部间隙确定顶盖高根据有效头部空间尺寸，考虑头部间隙确定顶盖高度度

（二）顶盖和前后风窗布置（二）顶盖和前后风窗布置确定发动机罩确定发动机罩 CC点位置点位置确定后背舱确定后背舱DD点位置点位置发动机罩发动机罩 CC点决定了车头长度，后背舱点决定了车头长度，后背舱DD点决定了车尾长度，二者间点决定了车尾长度，二者间长度决定了乘员车室的大小长度决定了乘员车室的大小

需兼顾驾驶员视野、造型和空气动力学等要求需兼顾驾驶员视野、造型和空气动力学等要求

（三）车身宽度方向布置（三）车身宽度方向布置 保证乘员头部和侧窗、肩部和车门、肘部和车门之保证乘员头部和侧窗、肩部和车门、肘部和车门之间的间隙间的间隙

（三）车身宽度方向布置（三）车身宽度方向布置确定车身侧壁倾斜度时，应考虑上下车方便性确定车身侧壁倾斜度时，应考虑上下车方便性

（一）人眼视觉和驾驶员视野（一）人眼视觉和驾驶员视野11 ．人眼的视觉特性．人眼的视觉特性

视野视野①① 单眼视区单眼视区②② 双眼视区双眼视区③③ 左右单眼总视区左右单眼总视区

第三节第三节 车室内部布置设计方法车室内部布置设计方法三、布置方案校核三、布置方案校核

（一）人眼视觉和驾驶员视野（一）人眼视觉和驾驶员视野11 ．人眼的视觉特性．人眼的视觉特性

眼睛或头部的转动眼睛或头部的转动 自然转动自然转动勉强转动勉强转动

（一）人眼视觉和驾驶员视野（一）人眼视觉和驾驶员视野22 ．驾驶员视野和盲区．驾驶员视野和盲区

驾驶员视野驾驶员视野驾驶员直接视野驾驶员直接视野驾驶员间接视野驾驶员间接视野

盲区盲区单眼盲区单眼盲区 双眼盲区双眼盲区

（一）人眼视觉和驾驶员视野（一）人眼视觉和驾驶员视野33 ．视野校核中眼点的选取方法．视野校核中眼点的选取方法

视野校核必须选定合适的眼点，而眼视野校核必须选定合适的眼点，而眼点的选定又要以眼椭圆为根据点的选定又要以眼椭圆为根据

眼点的选取原则：选取眼椭圆轮廓上，眼点的选取原则：选取眼椭圆轮廓上，视野性能最差的眼点。视野性能最差的眼点。

33 ．视野校核中眼点的选取方法．视野校核中眼点的选取方法例：计算驾驶员右侧后方视野时眼点的选取例：计算驾驶员右侧后方视野时眼点的选取

（二）前方视野校核（二）前方视野校核11 ．前风窗开口视野校核．前风窗开口视野校核

前风窗开口上沿：观察车头前方交通灯等前风窗开口上沿：观察车头前方交通灯等前风窗开口下沿：地面盲区长度前风窗开口下沿：地面盲区长度

（二）前方视野校核（二）前方视野校核22 ．． AA 立柱盲区校核立柱盲区校核

用双目障碍角表示，其大小与用双目障碍角表示，其大小与 AA 立柱本身结立柱本身结构尺寸和驾驶员眼睛到构尺寸和驾驶员眼睛到 AA 立柱的距离有关立柱的距离有关

GB11562GB11562 规定，每根规定，每根 AA 立柱的双目障碍角立柱的双目障碍角不超过不超过 6°6°

（二）前方视野校核（二）前方视野校核22 ．． AA 立柱盲区校核立柱盲区校核

实例：实例： SAE J1050SAE J1050推荐方法（以左侧推荐方法（以左侧 AA 立柱为例）立柱为例）

（二）前方视野校核（二）前方视野校核33 ．前风窗刮扫器刮扫区域校核．前风窗刮扫器刮扫区域校核

理论刮扫区：重点要刮刷的部位理论刮扫区：重点要刮刷的部位 SAE J903cSAE J903c 规定的理论刮扫区规定的理论刮扫区

（二）前方视野校核（二）前方视野校核33 ．前风窗刮扫器刮扫区域校核．前风窗刮扫器刮扫区域校核

实际刮扫区和刮净率实际刮扫区和刮净率实际刮扫区取决于刮扫器的空间运动特性、实际刮扫区取决于刮扫器的空间运动特性、前风窗玻璃空间形状为曲面等因素前风窗玻璃空间形状为曲面等因素

为评定刮扫器刮扫的有效性，需要计算刮净为评定刮扫器刮扫的有效性，需要计算刮净率率

不同理论刮扫区的清晰度要求不同不同理论刮扫区的清晰度要求不同

（三）仪表板布置及视野校核（三）仪表板布置及视野校核11 ．仪表板高度的确定．仪表板高度的确定

仪表板高度受高个驾驶员腿部空间要求制约，还受矮小驾驶员仪表板高度受高个驾驶员腿部空间要求制约，还受矮小驾驶员前方下视野要求制约，设计时要综合考虑前方下视野要求制约，设计时要综合考虑

（三）仪表板布置及视野校核（三）仪表板布置及视野校核22 ．仪表盘布置和仪表视野校核．仪表盘布置和仪表视野校核（（ 11 ）仪表盘布置）仪表盘布置 仪表视野要求仪表视野要求 视距视距 仪表盘平面倾角仪表盘平面倾角 仪表盘宽度方向布置仪表盘宽度方向布置

第三节第三节 车室内部布置设计方法车室内部布置设计方法三、布置方案校核三、布置方案校核

（三）仪表板布置及视野校核（三）仪表板布置及视野校核22 ．仪表盘布置和仪表视野校核．仪表盘布置和仪表视野校核（（ 22 ）仪表视野校核）仪表视野校核

转向盘在仪表板上形成的盲区转向盘在仪表板上形成的盲区

（三）仪表板布置及视野校核（三）仪表板布置及视野校核33 ．仪表罩布置．仪表罩布置

深度满足遮光要求深度满足遮光要求 设计时应进行眩目检查设计时应进行眩目检查 仪表罩不能影响前方下视野仪表罩不能影响前方下视野 仪表罩最前端与转向盘要保持一定的距离仪表罩最前端与转向盘要保持一定的距离

（三）仪表板布置及视野校核（三）仪表板布置及视野校核44 ．操纵件和按钮布置．操纵件和按钮布置 仪表板断面形状和位置应考虑驾驶员的手伸仪表板断面形状和位置应考虑驾驶员的手伸及能力及能力

利用驾驶员手伸及界面检验操纵件布置利用驾驶员手伸及界面检验操纵件布置

（四）后视镜布置及其视野校核（四）后视镜布置及其视野校核11 ．后视镜布置．后视镜布置

考虑人眼的视觉特性考虑人眼的视觉特性 驾驶员侧驾驶员侧 副驾驶员侧副驾驶员侧 GB15084GB15084规定规定

MM 和和 NN 类汽车必须左、右两侧各装一个外后视镜。类汽车必须左、右两侧各装一个外后视镜。 M1M1和和 NlNl 类汽车上必须安装一个内后视镜类汽车上必须安装一个内后视镜

单侧外伸量单侧外伸量

（四）后视镜布置及其视野校核（四）后视镜布置及其视野校核22 ．后视野校核．后视野校核（（ 11 ）后视野的法规要求（）后视野的法规要求（ GB15084GB15084为例）为例） 汽车状态：整车整备质量状态，前排具有一名乘客汽车状态：整车整备质量状态，前排具有一名乘客 内后视镜视野要求内后视镜视野要求

（四）后视镜布置及其视野校核（四）后视镜布置及其视野校核22 ．后视野校核．后视野校核（（ 11 ）后视野的法规要求（）后视野的法规要求（ GB15084GB15084为例）为例） 驾驶员侧外后视镜驾驶员侧外后视镜 质量小于质量小于 2000kg2000kg 的的 M1M1 和和 N1N1 类汽车副驾驶侧外后视镜类汽车副驾驶侧外后视镜

（四）后视镜布置及其视野校核（四）后视镜布置及其视野校核22 ．后视野校核．后视野校核（（ 22 ）后视野计算原理）后视野计算原理

基本布置参数基本布置参数SgRPSgRP ，， TLTL2323 和和 AA4040后视镜镜面中心位置、类型、尺寸、曲率后视镜镜面中心位置、类型、尺寸、曲率

半径半径地平面位置等地平面位置等

（四）后视镜布置及其视野校核（四）后视镜布置及其视野校核22 ．后视野校核．后视野校核（（ 22 ）后视野计算原理）后视野计算原理

后视野的求取后视野的求取1.1.建立镜面周边的空间描述建立镜面周边的空间描述2.2.计算头部水平转动点（计算头部水平转动点（ PP33 、、 PP44），计算左），计算左

右眼点位置右眼点位置3.3.计算头部转动角，并根据头部转动角来计计算头部转动角，并根据头部转动角来计

算眼点位置算眼点位置

（四）后视镜布置及其视野校核（四）后视镜布置及其视野校核22 ．后视野校核．后视野校核（（ 22 ）后视野计算原理）后视野计算原理

后视野的求取后视野的求取4.4. 根据镜面成像规律计算镜面周边点射线的根据镜面成像规律计算镜面周边点射线的

反射线反射线5.5.计算射线与地面的交点（交线），并进而计算射线与地面的交点（交线），并进而计算出视距计算出视距

6.6.计算水平和垂直视角计算水平和垂直视角

（四）后视镜布置及其视野校核（四）后视镜布置及其视野校核22 ．后视野校核．后视野校核（（ 33 ）后视野校核）后视野校核

基本步骤基本步骤1.1. 根据布置参数按照前述方法计算后视野区域根据布置参数按照前述方法计算后视野区域

2.2.判断当前后视野区域是否与法规区域对齐判断当前后视野区域是否与法规区域对齐 在水平方向在水平方向 在垂直方向在垂直方向

1.1.转动镜面，以调整后视野方向转动镜面，以调整后视野方向2.2.计算对齐后的视野参数（后视角和视距），并将计算对齐后的视野参数（后视角和视距），并将

它们与法规要求对比它们与法规要求对比