基于人機(jī)工程學(xué)的抗疲勞汽車座椅設(shè)計(jì)

摘 要:據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，每年世界上發(fā)生的數(shù)不勝數(shù)的交通事故很大一部分是由于駕駛員疲勞駕駛造成的，疲勞駕駛也因此成為造成交通事故的一大殺手。汽車座椅作為與駕駛員接觸最緊密的工具，它的設(shè)計(jì)科學(xué)與否直接影響了駕駛員的疲勞程度，這也在相當(dāng)大的程度上決定了交通事故發(fā)生的幾率。本文將從汽車座椅對駕駛員疲勞的影響和從人機(jī)工程學(xué)方面對汽車座椅的設(shè)計(jì)兩個(gè)方面做一些簡單介紹。

關(guān)鍵詞:汽車座椅 抗疲勞 人機(jī)工程學(xué)

中圖分類號:U463.836文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號:1674-098X(2012)08(a)-0047-01傳統(tǒng)的汽車座椅設(shè)計(jì)因?yàn)闆]有充分考慮到對駕駛員疲勞的影響，所以極易導(dǎo)致駕駛員的疲勞駕駛，從而造成一次次的令人痛心的交通事故。人機(jī)工程學(xué)作為一種新興的交叉學(xué)科，它在充分掌握了人的心理和生理的基礎(chǔ)上，對人、機(jī)和環(huán)境之間的相互作用規(guī)律做了深入研究。把人機(jī)工程學(xué)的相關(guān)原理應(yīng)用于汽車座椅的科學(xué)設(shè)計(jì)，不僅有益于駕駛員，而且使交通事故的發(fā)生率大大降低。

1 傳統(tǒng)汽車座椅影響駕駛員疲勞的表現(xiàn)

1.1 座椅沒有合適的高度以及前后距離

有些汽車座椅高度過高，因此當(dāng)汽車在高低不平的路上行駛而使汽車上下顛簸時(shí)，這樣駕駛員的頭部就很容易碰觸到車頂，不僅影響了駕駛員的人身安全，更影響到了汽車行車安全。相反，倘若汽車的座椅高度太低的話，這樣就容易使駕駛員的腿不能正常彎曲，這樣就容易使駕駛員身體感到極不舒適，從而影響到汽車正常駕駛。另一方面，汽車座椅的前后位置是否合適也是影響駕駛員產(chǎn)生疲勞感的一個(gè)因素。如果汽車座椅的位置過于靠后，這樣就需要駕駛員在操作時(shí)極力伸腳來踩踏板，這就增加了交通事故發(fā)生的概率；如果汽車座椅的位置過于靠前，這就使駕駛員在踩踏板時(shí)腿部感到過于憋屈，從而影響了駕駛效果。

1.2 汽車座椅缺乏科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)和尺寸

汽車座椅的結(jié)構(gòu)和尺寸不合理，一方面使汽車駕駛員的脊柱形態(tài)始終不能處于正常的自然狀態(tài)，這樣就會(huì)增加了駕駛員腰椎的負(fù)荷和背部肌肉群的負(fù)擔(dān)，這樣也就容易導(dǎo)致駕駛員的疲勞駕駛。另一方面，不合理的座椅結(jié)構(gòu)不能夠科學(xué)承受來自坐墊和靠背上的人體的體壓分布，從而使駕駛員在駕駛過程中很快感到疲勞。再一個(gè)方面，座椅的坐墊沒有能夠按照臀部不同部位會(huì)有不同壓力的原則來設(shè)計(jì)，使壓力分布不均勻；同時(shí)靠墊的不科學(xué)合理不能夠承受來自肩部和腰椎的壓力，沒有考慮到人體對坐墊的壓力分布規(guī)律，使駕駛員極易感到疲勞。

1.3 座椅震動(dòng)和溫濕度對駕駛員的影響

汽車座椅不考慮震動(dòng)的因素，就會(huì)使汽車在嚴(yán)重顛簸或震動(dòng)時(shí)，外界的振動(dòng)頻率超出人體內(nèi)器官原本屬于正常的振動(dòng)頻率范圍，引起駕駛員視覺效率降低，減弱駕駛員皮質(zhì)細(xì)胞工作的強(qiáng)度，從而駕駛員感到疲勞，從而造成危險(xiǎn)駕駛，影響人員安全。另一方面，座椅如果沒有合適的溫濕度，會(huì)降低人體皮膚的散熱和呼吸功能，從而影響到人體正常的生理機(jī)能，慢慢產(chǎn)生駕駛員的疲勞。

2 基于人機(jī)工程學(xué)的抗疲勞座椅設(shè)計(jì)

2.1 從靜態(tài)角度對汽車座椅的設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)汽車座椅時(shí)要使座椅的尺寸符合人體的相關(guān)測量學(xué)數(shù)據(jù)，并且保證座椅在一定范圍內(nèi)可以做些調(diào)整，從而使駕駛員能夠始終保持一種自然舒適的狀態(tài)，要能合理分布人體施與座椅的重力和壓力，要能夠減輕脊椎和背部的變形與疲勞，最好在座椅設(shè)計(jì)時(shí)確保有靠背兩點(diǎn)支承。在汽車座椅的坐墊方面，應(yīng)當(dāng)盡量采用坐墊質(zhì)地堅(jiān)實(shí)平坦的坐墊，如此才能降低座椅的振動(dòng)頻率，減弱對人體影響較大的直線震動(dòng)和角震動(dòng)，從而使駕駛員保持較穩(wěn)定的狀態(tài)，確保平安駕駛。坐墊的材料盡量選擇通透氣較好的材料，或者在不同的季節(jié)和溫濕度條件下及時(shí)更換不同的面料。有條件的汽車，還可以在車內(nèi)安裝通風(fēng)式座椅，降低因駕駛員長時(shí)間坐著而在背部和坐墊產(chǎn)生的大量熱量，使座椅始終保持舒適的溫度、濕度。另外，在座椅設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)保持座椅位置適當(dāng)，使駕駛員有適宜的空間來作調(diào)節(jié)。

2.2 從動(dòng)態(tài)角度對汽車座椅的設(shè)計(jì)

從動(dòng)態(tài)角度考慮，應(yīng)當(dāng)在最大限度上降低座椅的共振率以及在震動(dòng)時(shí)候的傳遞率，還要做到盡量把人體敏感的一些振動(dòng)隔離開來。要堅(jiān)持把“路面-輪胎、懸架、座椅-人”納入一個(gè)整體的人機(jī)動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)中來考慮，把對人體最有影響的高頻區(qū)降下來，使其抗橫向振動(dòng)的能力增強(qiáng)；座椅靠背要適度柔軟，并且讓靠背兩端稍稍隆起，不僅緩沖駕駛員的橫向移動(dòng)，更可以降低車輛振動(dòng)對駕駛員造成的沖擊。此外，給駕駛員設(shè)置一個(gè)舒適的心理距離也相當(dāng)重要，使駕駛員能保持一個(gè)良好的心態(tài)，避免消極情緒對駕車的不良影響。

3 結(jié)語

在當(dāng)前汽車已經(jīng)成為人們出行的必要工具時(shí)，汽車疲勞駕駛成為我們出行的警告。本文基于人機(jī)工程學(xué)的角度，對汽車座椅造成駕駛員疲勞的影響情況進(jìn)行了簡單的分析，同時(shí)也從人機(jī)工程學(xué)原理出發(fā)，對汽車座椅的結(jié)構(gòu)及尺寸和適應(yīng)人體的原理方面進(jìn)行了初步探索。只要我們能夠深入掌握學(xué)習(xí)人機(jī)工程學(xué)原理，就能夠使駕駛員始終保持一種安心舒適的狀態(tài)，這不僅對于駕駛員的平安駕駛有重要作用，同時(shí)這對千千萬萬駕駛員家人來說是一份永久的欣慰。

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