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第1章 人机工程学概述 1

引言 人机工程无处不在 1

1.1 人机工程学的研究内涵 2

1.1.1 人机工程学的定义 2

1.1.2 人机工程学的研究内容 4

1.2 人机工程学的发展历程 5

1.2.1 人机工程学发展简史 5

1.2.2 人机工程学在我国的发展 8

1.3 人机工程学的基本概念 9

1.3.1 人—机系统 9

1.3.2 人—机界面 9

1.3.3 人—机关系 10

1.3.4 人—机交互 10

1.4 人机工程学的研究方法 11

1.4.1 实际观察法 11

1.4.2 实际调查法 11

1.4.3 心理测验法 11

1.4.4 统计研究法 12

1.4.5 实际测量法 12

1.4.6 试验研究法 12

1.4.7 仿真研究法 13

1.4.8 系统分析法 17

1.5 人机工程学的应用 17

1.5.1 人机工程学的应用领域 17

1.5.2 机器设计中的人体因素 18

1.5.3 交通与汽车工程中的人机工程问题 18

第2章 人体尺寸及其应用 22

引言 人体所需要的空间 22

2.1 人体尺寸概述 23

2.1.1 人体尺寸测量简史 23

2.1.2 我国成年人的人体结构尺寸 24

2.1.3 我国成年人的人体功能尺寸 26

2.1.4 未成年人和老年人的人体尺寸 26

2.2 人体尺寸的特点 27

2.2.1 人体尺寸的空间特点 27

2.2.2 人体尺寸的时代特点 28

2.2.3 人体尺寸的统计特征 29

2.3 人体尺寸的应用 30

2.3.1 产品尺寸设计的分类 30

2.3.2 满足度 31

2.3.3 设计界限值的选择 32

2.3.4 人体尺寸测量数据的修正 33

2.3.5 产品功能尺寸的确定 34

2.3.6 人体尺寸在车身设计中的应用 35

2.4 人体尺寸数据的测量 35

2.4.1 人体测量的分类 35

2.4.2 人体测量的参照系 36

2.4.3 人体测量的项目和方法 36

2.4.4 人体尺寸的间接计算方法 37

2.4.5 人体尺寸的相关性 39

2.5 人体模型 39

2.5.1 人体模型的分类 39

2.5.2 二维人体模板 40

2.5.3 三维人体模型 42

2.5.4 人体模型的应用 43

第3章 人体的机能特性 47

引言 关注人的感知觉 47

3.1 人的感知觉特性 48

3.1.1 感觉和知觉 48

3.1.2 感觉的基本特性 50

3.1.3 知觉的基本特性 51

3.2 人的神经系统 54

3.2.1 神经系统的组成 54

3.2.2 脑的机能 54

3.2.3 反射活动的规律 55

3.3 人的信息传递 56

3.3.1 信息与信息量 56

3.3.2 人的信息处理系统模型 57

3.3.3 信息输入显示器 58

3.3.4 信息流模型 59

3.3.5 影响信息传递的主要因素 60

3.3.6 人的反应时间 62

3.4 人的视觉特性 66

3.4.1 视觉器官的功能和结构 66

3.4.2 视觉特性 70

3.5 人的听觉特性 77

3.5.1 听觉器官 77

3.5.2 听觉特性 78

3.5.3 听觉信息传递装置 80

3.6 人的皮肤感觉特性 81

3.6.1 触觉 81

3.6.2 温度觉 86

3.6.3 痛觉 86

3.7 人的其他感觉特性 86

3.7.1 人的本体感觉 86

3.7.2 人的味觉和嗅觉 87

3.8 人的生物力学特性 88

3.8.1 人体运动系统 88

3.8.2 骨骼肌的特性 93

3.8.3 人体的出力 93

3.8.4 人体动作的灵活性与准确性 97

第4章 人机界面设计 100

引言 身边的人机界面 100

4.1 显示装置概述 101

4.1.1 显示方式的类型 101

4.1.2 视觉显示装置的功能和类型 102

4.2 仪表设计 103

4.2.1 刻度盘设计 104

4.2.2 刻度和刻度线设计 105

4.2.3 文字符号设计 106

4.2.4 指针设计 109

4.3 仪表板设计 110

4.3.1 仪表板的空间位置 111

4.3.2 仪表的分区布置 111

4.3.3 仪表的照明 112

4.3.4 电动汽车仪表板 113

4.4 信号灯与图形标志设计 114

4.4.1 信号灯设计 114

4.4.2 图形标志设计 116

4.5 操纵装置概述 116

4.5.1 操纵装置的类型 117

4.5.2 操纵装置设计的人机工程问题 118

4.6 操纵装置设计 128

4.6.1 手控操纵装置的设计 128

4.6.2 脚控操纵装置的设计 133

第5章 作业空间与环境设计 136

引言 舒适的车内空间 136

5.1 基本设计原则 137

5.1.1 人机工程原则 137

5.1.2 人体尺度的应用 138

5.1.3 作业空间范围 139

5.2 作业空间布置设计 141

5.2.1 作业空间的布置 141

5.2.2 作业空间的设计 142

5.3 工作台设计 146

5.4 座椅设计 147

5.4.1 舒适坐姿的生理特征 148

5.4.2 工作座椅的设计 151

5.5 环境设计 154

5.5.1 光环境设计 154

5.5.2 热环境设计 157

5.5.3 声环境设计 159

5.5.4 振动环境设计 161

5.5.5 空气环境设计 164

5.6 作业空间设计评价 164

5.6.1 设计评价方法 165

5.6.2 评价步骤 165

5.6.3 作业空间的设计评价 165

第6章 汽车人机工程设计 168

引言 汽车人机工程设计内涵 168

6.1 汽车设计用人体模型 170

6.1.1 汽车用H点三维人体模型的结构 170

6.1.2 汽车用H点三维人体模型的用途 171

6.1.3 H点二维人体模板 172

6.1.4 数字化人体模型 172

6.2 汽车驾驶员的手伸及界面 173

6.2.1 手伸及界面的含义 173

6.2.2 手伸及界面的特点 174

6.2.3 手伸及界面研究工具 175

6.3 汽车驾驶员的眼椭圆 175

6.3.1 汽车驾驶员眼椭圆的概念 175

6.3.2 汽车驾驶员眼椭圆的发展过程 176

6.3.3 A类车、行程可调节座椅眼椭圆 177

6.3.4 A类车、固定座椅眼椭圆 182

6.3.5 B类车眼椭圆 183

6.3.6 眼椭圆的理论解释 184

6.3.7 眼椭圆的应用 186

6.4 汽车座椅静态舒适性设计 187

6.4.1 汽车座椅概述 187

6.4.2 驾驶员静态舒适性 189

6.4.3 静态舒适性的结构要素 189

6.4.4 座椅静态舒适性设计 190

6.4.5 相关法规标准 190

6.4.6 汽车座椅发展设想 191

6.5 汽车驾驶室作业空间设计 192

6.5.1 基本设计要点 192

6.5.2 常用设计工具与标准 193

6.6 汽车车身人机工程设计 195

6.6.1 SAE相关标准 195

6.6.2 车身室内人机工程布置设计 195

6.6.3 车身室内居住性评价试验 198

6.7 自动驾驶汽车人机工程设计探讨 199

6.7.1 自动驾驶汽车概述 199

6.7.2 自动驾驶汽车的人机关系 200

6.7.3 自动驾驶汽车的人机工程设计 201

参考文献 204