殘疾人新能源汽車車身數(shù)字化設(shè)計(jì)

張如勇 陳迎雪 代志 戴麗 包佳佳

摘 要：我國殘疾人數(shù)量龐大，在當(dāng)下時(shí)代，汽車行業(yè)飛速發(fā)展，汽車在給我們正常人群帶來便捷同時(shí)卻無法滿足殘疾人的駕駛需求，為了讓殘疾人也能夠像正常人一樣舒適地駕駛汽車，我們的社會(huì)急需一款能夠滿足殘疾人駕駛需求的全新汽車。而在國內(nèi)，對(duì)于殘疾人新能源汽車的研發(fā)僅處于起步階段。在綜合殘疾人需求的基礎(chǔ)上，通過本項(xiàng)目研究及實(shí)驗(yàn)從而推動(dòng)社會(huì)設(shè)計(jì)出一款為殘疾人量身打造的性能優(yōu)良、結(jié)構(gòu)完善的新能源汽車。

關(guān)鍵詞：殘疾人；車身；新能源；設(shè)計(jì)

一、國內(nèi)外概況

在對(duì)殘疾人的回收調(diào)查問卷報(bào)告中，竟98%的人希望擁有一輛可供自己駕駛的汽車。這無疑是一個(gè)出乎意料的調(diào)查數(shù)據(jù)，可見如今汽車工業(yè)社會(huì)觀念早已經(jīng)深入人心。這同時(shí)也能說明，對(duì)于殘疾人自駕汽車研發(fā)制造的市場(chǎng)空間也是相當(dāng)巨大的。

歐洲、美國、加拿大等發(fā)達(dá)國家對(duì)殘疾人申領(lǐng)駕駛證普遍持相對(duì)寬松態(tài)度，硬性限制條件較少，基本上只是要求駕照申領(lǐng)者參加專業(yè)的醫(yī)療評(píng)估和駕駛測(cè)試，并要求對(duì)所駕車輛進(jìn)行合理改裝，加裝合理的輔助裝置，只要評(píng)估測(cè)試的結(jié)果滿足要求，一般都會(huì)發(fā)放機(jī)動(dòng)車駕駛證（或是特殊條件駕駛證）。澳大利亞等國家對(duì)特殊身體條件駕駛員發(fā)放的機(jī)動(dòng)車駕駛證簽注駕駛的限制條件（改裝要求、使用假肢等），用于路面交警執(zhí)勤檢查，從而確保該群體在受控前提下安全駕駛。

法律規(guī)定：新修訂的《機(jī)動(dòng)車駕駛證申領(lǐng)和使用規(guī)定》在原來允許左下肢殘疾人駕駛汽車的基礎(chǔ)上，增加了：1、右下肢缺失，或者是喪失運(yùn)動(dòng)功能但能自主坐立的殘疾人，可以申領(lǐng)殘疾人專用的小型自動(dòng)擋載客汽車的駕證（C5）；2、手指末節(jié)殘缺或者是右手拇指缺失的殘疾人，可以申請(qǐng)小型汽車的駕駛證；3、有聽力障礙，但是佩戴助聽設(shè)備能夠達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)的殘疾人，可以申請(qǐng)小型汽車的駕駛證。各地還將開設(shè)殘疾人停車位。按照規(guī)定，停車位不少于城市全部車位的2%。

二、駕駛室設(shè)計(jì)

首先，車門把手高度為0.80～1.10m之間。其次，方向盤的操作采用手指抓握和掌緣碾壓式，利用大臂帶動(dòng)小臂做順時(shí)針或者逆時(shí)針操作；汽車為自動(dòng)擋，換擋及駐車制動(dòng)裝置均為按壓和推拉相結(jié)合的形式，只需大小臂伸縮，用掌指關(guān)節(jié)便可輕易操作。燈光以及其他信號(hào)裝置也設(shè)置在觸手可及之處，采用簡(jiǎn)便的按壓式。此外，細(xì)化了安全帶、方向盤、控制按鈕等一系列輔助裝置的設(shè)計(jì)，在方向盤上設(shè)計(jì)了傳感油門加速環(huán)。油門和踏板采用特殊的輔助裝置進(jìn)行改裝，使其更加便于殘疾人操作。另外依舊殘疾人的情況，設(shè)計(jì)符合殘疾人情況的座椅高度以及遮陽板位置的一系列駕駛室配件。

三、上車方式

由于下肢殘障者身體上存在缺陷，其乘坐輪椅對(duì)于空間功能有限制，所以不能按照正常人的方式去開啟車門，應(yīng)該通過車門功能上的調(diào)整利用機(jī)器完成更多的工作。

一般來說，有三種上車方式，分別是側(cè)門式、前門式及后門式。由自動(dòng)開關(guān)門的原理，在車門和座位上增加紅外感應(yīng)裝置，當(dāng)駕駛者靠近車門時(shí)車門自動(dòng)打開，駕駛員坐在座位上后，車門自動(dòng)關(guān)閉，車門最好是推拉式開合方式，對(duì)駕駛員更安全。同時(shí)，對(duì)于下肢殘障者的上下車還要考慮輪椅或拐杖等行走工具的進(jìn)出與放置，可以在汽車中增加一個(gè)升降支架，通過升降支架將輪椅抬舉到與汽車底面水平的高度，然后將其平移送至汽車內(nèi)部，同時(shí)可以把輪椅直接作為駕駛座椅，這樣既可以節(jié)省空間又可以減少殘疾人上下車來回挪動(dòng)座椅的步驟，從而有效的保障殘疾駕駛者的安全性?？紤]成本和安全性，我們選擇單座，后門上車方式。所謂后門上車指的是駕駛員輪椅通過遙控開啟后車門，再由上車輔助裝置（摩擦助力）輔助進(jìn)入駕駛室。讓駕駛員輕松地到達(dá)操控室。

四、色彩選擇

此外，殘疾人新能源汽車色彩的選定和搭配也至關(guān)重要。顏色對(duì)人的情感有很大的影響，尤其是有缺陷的殘疾人，紅色能激發(fā)熱情歡樂的情緒；綠色是崇尚自然的顏色；白色則給人以純潔、清新、平和的感覺；黃色則能給人帶來沉靜和藹的氛圍。并且據(jù)日本和美國車輛事故調(diào)查顯示，在發(fā)生事故的轎車中，藍(lán)色和綠色的最多，黃色的最少。所以我們選用黃色綠色等暖色系作為車身顏色。汽車內(nèi)飾的顏色選擇也同樣影響著駕駛?cè)说男熊嚢踩驗(yàn)椴煌念伾x取對(duì)駕駛員的情緒具有一定的影響，內(nèi)飾選用明快的配色，能給人以寬敞、明亮、舒適的感覺，恰當(dāng)?shù)厥褂蒙恃b飾可以減輕疲勞，減少交通事故的發(fā)生。

五、綠色的動(dòng)力源

選擇電能作為動(dòng)力源是如今能源環(huán)保和環(huán)境綠色的最佳選擇。零排放或近似零排放，而且減少了機(jī)油泄露帶來的水污染，并且降低了溫室氣體的排放。目前階段電動(dòng)汽車的最大優(yōu)點(diǎn)是不用搖號(hào)，不會(huì)限制出行。因?yàn)殡姍C(jī)的線性度比較好，模型也較精準(zhǔn)，從控制角度上來看，電機(jī)的控制比內(nèi)燃機(jī)要準(zhǔn)確很多倍。隨著電池技術(shù)和電控技術(shù)的發(fā)展，相信以后電動(dòng)汽車會(huì)比內(nèi)燃機(jī)汽車便宜很多。

六、安全裝置和應(yīng)急輔助

一方面，針對(duì)殘疾人身體狀態(tài)不太好的，對(duì)乘員艙環(huán)境要求較高的，在自動(dòng)溫控方面我們要設(shè)置更細(xì)致一些。無論是發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)熱冷起步還是怠速起步都需要將起步的平穩(wěn)性控制在一個(gè)合理的范圍，讓乘員感受不到強(qiáng)烈的頓挫感和起伏感，以免讓乘員引起不適。

另一方面，針對(duì)乘員的突發(fā)狀況，在汽車內(nèi)部安裝緊急報(bào)警裝置，自動(dòng)求救，對(duì)乘員起到保護(hù)作用。

陳亞梅女士提出過：“市場(chǎng)究竟需要什么樣的殘疾人專用汽車產(chǎn)品，建議應(yīng)該由純電動(dòng)汽車生產(chǎn)企業(yè)與中國殘疾人聯(lián)合會(huì)中國汽車技術(shù)研究中心汽車標(biāo)準(zhǔn)化研究所聯(lián)合設(shè)立課題，共同調(diào)研制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范產(chǎn)品和市場(chǎng)?！?在綜合殘疾人需求的基礎(chǔ)上，希望本研究能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)出一款為殘疾人量身打造的性能優(yōu)良、結(jié)構(gòu)完善的新能源汽車提供幫助。由衷的期望我們國家能夠在殘疾人汽車方面完善法律法規(guī)，管理?xiàng)l例，對(duì)殘疾人新能源汽車加大科究力度，推進(jìn)創(chuàng)新型國家的建設(shè)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳亞梅.純電動(dòng)殘疾人專用汽車發(fā)展建議[J].科技創(chuàng)新，2016，（31）.

[2]王曉松.面向下肢殘障人士的自駕汽車外觀功能性設(shè)計(jì)研究[D].河北工業(yè)大學(xué)，2012.

[3] 劉文超，周志強(qiáng).上肢殘疾人員駕駛許可管理研究[J].公路與汽運(yùn)，2015.

[4]林程，王文偉，陳瀟凱.汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，2016.

[5]常亮.殘疾人手動(dòng)駕駛汽車輔助裝置[J].現(xiàn)代營(yíng)銷（創(chuàng)富信息版），2012.

[6]中華人民共和國公安部.機(jī)動(dòng)車駕駛證申領(lǐng)和使用規(guī)定.公安部令第139號(hào)，2016.

[7]王保華. 超前標(biāo)準(zhǔn)化理論在殘疾人駕駛汽車操縱輔助裝置標(biāo)準(zhǔn)制訂中的實(shí)踐[C].第七屆全國康復(fù)醫(yī)學(xué)工程與康復(fù)工程學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集，2010.

作者簡(jiǎn)介：

張如勇，男，生于1996年12月，漢族，貴州盤州人，揚(yáng)州大學(xué)，機(jī)械方向.

陳迎雪，女，生于1997年12月，漢族，江蘇宿遷人，揚(yáng)州大學(xué)，機(jī)械方向.

代志，男，生于1997年9月，漢族，云南昆明人，揚(yáng)州大學(xué)，機(jī)械方向.

戴麗，女，生于1997年12月，漢族，江蘇泰州人，揚(yáng)州大學(xué)，機(jī)械方向.

包佳佳，女，生于1997年10月，漢族，山西朔州人，揚(yáng)州大學(xué)，機(jī)械方向.

*【基金項(xiàng)目】本文系揚(yáng)州大學(xué)2018年度大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目