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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