为了保证坐垫上合理的体压分布,坐垫应坚实平坦。太软的椅子容易令使用者曲起身子,全身肌肉和骨骼受力不均,从而导致腰酸背痛现象的产生。研究表明:过于松软的椅面,使臀部与大腿的肌肉受压面积增大,不仅增加了躯干的不稳定性,而且不易改变坐姿,容易产生疲劳。依据靠背上体压分布不均匀原则,在座椅靠背设计时应保证有靠背两点支承,也就是人体背部和腰部的合理支承。
2.1.3座椅材料选择。
座椅材料的选择主要考虑到以下两个方面:振动舒适性以及座椅对人体热环境的主要影响。座椅材料是座椅的主要减振元件,要想使座椅获得较低的振动传递率,使座椅有较高的振动舒适性,必须采用合适的坐垫和靠背减振材料。根据驾驶室的微气候环境,调整座椅表面的温湿度特性,可以适当调节人体代谢,达到减轻疲劳的目的。在设计座椅时必须使其具有抵抗横向振动的能力。座椅靠背后倾斜使腰部背部得到依靠,加之靠背衬垫的适度柔软性,致使摩擦力增大,可缓冲横向振动对人体的冲击,同时靠背两侧稍隆起、椅面的形状两边向上隆起,也能减轻人体的横向移动趋势,使人感觉乘坐舒适。
2.2仪表盘及操作装置设计
2.2.1仪表盘设计
仪表盘是反映行驶车况的惟一装置,所以如何设计好仪表盘的各项功能并合理布置是非常重要的。刘昱在2004年对仪表盘做了研究,各种仪表和信号指示器应组装在一块仪表盘上,仪表盘的空间位置应使驾驶员不必运动头部和眼睛就能看清全部仪表,或至少应在头和眼的自然转动范围内。
1刻度盘的形状和大小。其形状主要取决于仪表的功能和人的视觉运动规律,不同形状刻度盘的误读率亦不同。刻度盘的大小取决于标记的数量和观察距离。刻度盘的直径与视角有关。
2刻度与刻度线。根据人眼的最小分辨能力和刻度盘的材料性质来确定刻度的最小尺寸。最小尺寸一般在1～2.5mm之间选取,必要时可采用4～8mm。刻度线的最小值受材料限制。钢和铝的盘面最小刻度为1mm,铜和锌的盘面最小刻度为0.5mm。刻度线的类型有:当视距为L时,长刻度线长度=L/90;中刻度线长度=L/125;短刻度线长度=L/200。
3字符。字符的形状、大小和立位直接影响着识读效率,字符的设计应力求能清晰地显示信息。试验表明,若以正体字的误读率为,则隶书字体的误读率可达154%,越是对字体修饰,误读率越高。字符大小:在刻度大小已定的条件下,字符高度通常取L/200,也可按式(1)计算。H=(L/3600)(1)式中,H为字符高度;L为视距;为最小视角;的数值由试验决定,通常取10~30。标度数字原则:指针运动盘面固定的仪表,标度的数字应直排(正立位)。刻度必须标数字,指针在仪表面内时,盘面足够大,则数字应在刻度的外侧。
4指针。指针的大小、宽窄、长短和色彩配置等必须符合驾驶员的生理与心理特征。指针的形状应以头部尖,尾部平,中间等宽为好,形状尽可能简单;指针尖的宽度应与最小刻度线等宽,距刻度距离1.6mm为宜。
5仪表的色彩匹配。为了的判读,仪表盘颜色应有鲜明的对比度。经对仪表颜色与误读率的关系进行研究、比较可知,墨绿色和淡黄色仪表面分别配上白色和黑色刻度时,其误读率最小。
张鑫等在2005年研究了仪表盘的多功能性,把仪表盘设计分为显示部分和声音部分,当出现以下故障时:冷却水/防冻液过少、后备箱盖未关严、水过少、刹车灯的保险丝或灯泡损坏、远光灯泡损坏、近光灯泡损坏、边灯灯泡损坏、尾灯灯泡损坏、前雾灯不工作、后雾灯不工作、牌照灯不工作、发动机水温高,发出提示声音:有轻微故障,请查询。
2.2.2操纵装置设计
有关操纵台布置的几项原则:正常运行时使用的操纵装置均应靠近司机,尽可能集中在司机操纵台上。所有正常运行期间受监视的控制设备,应在司机清晰的视野之内,且尽可能集中在司机操纵台上,司机驾驶室的所有装置可由单人操作。在布置控制器或显示器时,还应考虑功能性,即将功能上相关的控制器或显示器,布置在邻近位置上,对在操作程序上彼此有联系的几个控制器,按使用顺序予以合理布置,一般是由左至右(推荐采用)或由上到下两种方法兼用排列。操纵系统设计还要考虑各种操作件的造型、色彩和运动方向。操作手柄的外形一般要根据手的操作幅度、手握的粗度、手掌肌肉和手柄接触位置来设计。按钮接通/断开要有灯光色彩的显示。按钮、旋钮和手柄三者的运动方向应符合外力的方向。必须根据四肢的特点合理设计操纵器,除必须使用手的工作外,应尽量采用脚踏控制装置。动作的连续、自然、有节奏、合理利用运动惯性以及缩短移动距离,可以减少人的用力,减少疲劳。因此操作装置的设计应在使人体四肢保持重心平衡的前提下,尽可能使双手或双臂同时对称参与工作。各装置的布置应尽可能使其放在适当工作位置,同类装置分布排列合理以使操作者减少变动姿势,并且尽量利用机械本身的力。
