汽车整车部设计手册
第二章  人机校核
2.1  人体乘坐舒适性 
2.1.1  人体姿态角度
Ramsis里面的二维人体模型是95%SAE人体,其默认最舒适角度如下图1所示:
图1 RAMSIS默认舒适角度
Ramsis中的靠背角调节角度是5°-40°,躯干角是60°-130°,膝盖角是80°-180°,踝角是87°-135°,基本上能够反映大部分人体常规姿态。而实际在汽车设计当中,人体有一个设计舒
适角度,见表1和图2示意。
表1 舒适角度
舒适角度
最佳角度
20°<A1<30°
25°
95°<A2<110°
95°
95°<A3<135°
125°
85°<A4<110°
87°
25°<A5<60°
80°<A6<165°
170°<A7<190°
                      图2 人体姿态角度示意
当然,设计值并非一成不变的,对于微型车以及后排乘客而言,某些角度是能够在上述舒适角度范围之外的,特别是臀部角度以及后排乘客的踝角。
比如还有一种设计,根据车型种类来定义人体角度,见表2。
表2  根据车型定义人体舒适角度范围
销量最好的紧凑型车
臀部角度
膝关节
紧凑型轿车
90°-95°
115°-120°
小型轿车
95°
125°
中型轿车
95°-100°
125°-130°
大型轿车
100°
130°
在实际的人机校核当中,一般根据上述经验角度来验证人体姿态的舒适性,如果超出了舒适范围,则在有足够布置空间的状态下,考虑适当调整人体。
2.1.2  座椅使用舒适性
一般座椅的设计H点位置与人体的H点轨迹是一致的,因此首先可以查看座椅行程轨迹的可行性。一般情况下,汽车设计当中驾驶员座椅主要考虑5%女性-95%男性之间所有的人体情况。因此,座椅的位置,必须至少包含这个范围,也就是座椅设计H点的轨迹必须包括这个范围内的所有SgRp点(如果是紧凑型轿车,也可以选择座椅轨迹两端为座椅实际轨迹),也就是大致包括所有范围的人体。滑轨角度为3°-5°,普通轿车高度方向调节量为35mm左右(X向接近时候测量),人体设计R点在高度调节范围内的中间位置,见图3。
图3  座椅轨迹范围
一般后排乘客的膝部与前排靠背的间隙最小要保证51mm(95%SAE人体的腿部粗),见图4。
图4  膝部间隙
座椅的压缩量设计舒适值见图5,可以根据这些值验证座椅的压缩量的合理性。
图5  座椅压缩量
其它比如靠背和头枕的高度、宽度等座椅的实际尺寸,根据相关座椅法规校核。
另外,后期也可以通过主观评价来分析座椅的舒适性进行适当调整。
2.2 内部空间尺寸合理性 
内部空间尺寸包括整车与人体相关的内部尺寸,头部空间、肩部空间、臀部空间、腿部空间、肘部空间,还包括人体进出方便性尺寸以及其它一些内部人体周边尺寸。
2.2.1  主要人体内部尺寸
人体内部主要尺寸包括头部空间、肩部空间、臀部空间和腿部空间。设计值根据车型不同,参考值如下表2和表3所示。
表2  前排内部空间参考值
腿部空间
头部空间
臀部空间
坐垫宽度
肩部空间
H点座标
横向头部间隙
紧凑型轿车
1055
970
1310
510
1310
315
315
小型轿车
1065
970
1360
520-530
1335
335
335
中型轿车
1075
975
1450
540
1445
365
365
大型轿车
1085
975-980
1500
550
1490
380
380
表3  后排内部空间参考值
腿部空间
头部空间
臀部空间
坐垫宽度
肩部空间
H点座标
横向头部间隙
紧凑型轿车
750-800
920-1000
1300
--
1300
285
320
小型轿车
850-900
950
1350
--
1350
315
340
中型轿车
900-950
960
1450
--
1440
350
370
大型轿车
≥950
970
1500
--
1490
375
385
以上设计值仅作参考,具体还要根据车型定义,与竞品车对比定出目标值,在后期通过控制达到。
2.2.2 人体进出方便性
(1) 概述
评价进出方便性的尺寸有很多,主要包括下图6中各项目:
图6 进出方便性评价指标
除此之外,还包括头部垂直空间、人体与A柱和B柱关系空间,人体与方向盘的关系,脚步进出空间(L18)以及小腿与门槛外板的关系等。