车载控制台显控装置的人机尺寸优化分析姬丽静，王小平，于明玖，李博，杨延璞（西北工业大学工业设计研究所，陕西西安摘要：针对目前车载控制台显控装置不合理布局易引发操作人员疲劳、操作失误率增加的状况，结合人机工程理论与计算机辅助设计技术，提出了一种用于控制台的显控装置尺寸设计的人机设计方法。以SolidWorks软件作为二次开发平台，生成可视化人机检测功能模块，以得到显控装置安装的合理取值范围。利用Jack软件对头部舒适度和躯干舒适度进行分析，以确定显控装置安装角度的最优值。最后，通过某车载控制台尺寸人机优化设计的实例验证了提出的方法的有效性。关键词：计算机辅助人机工程设计；舒适度分析；控制台显控装置；尺寸设计：TH16；U284.74文献标识码：A：1001-3997（2013）04-0062-04ErgonomicsDimensionOptimizationAnalysisforVehicles’Control-DisplayDevice激Li-激ng，WANGXiao-ping，YUMing-激u，LIBo，YANGYan-puAbstract：Aimingatsolvingthefatigueofoperators，triggeredbyirrationaldistributionofcontrolanddisplaydevicesonconsoleinstalledinavehicle，andtheincreasingincidenceofoperationalerrors，combiningwiththeergonomictheoryandapplyingcomputer-aideddesigntechnology，ahuman-computermethodindesigningthecontrol-displaydevices’dimensionisprovided.ItappliesSolidworkssketchastheplatformtore-develop，togetvisualizationhuman-computerdetectionmodule，whichcanassisttogetthereasonablerangeofcontrol-displaydevice，thencombineswiththeJacksoftwaretocompletetheheadandthetrunk’comfortangle，tochoosethebestcontrolanddisplaydevices’installationangle.Finally，itverifiesthevalidityoftheresearchmethodsviatheconsoleoptimaldesignofaninstancemodelvehicle.KeyWords：CAED（ComputerAidedErgonomicDesign）；ComfortableAngleAnalysis；TheConsoles’Control-1引言车载控制台作为控制室内操作及信息显示的重要平台，它的设计和本身性能直接影响着操作人员的工作效率和效果，经调查显示：不合理的人机设计与职业病的发生或事故的更深层原因有着密切的联系，其中因产品及操作设计不当而导致的事故发生率高达26.14%[1]。因此，设计过程中应做出相应的改善措施使尽量避免错误和危险。目前对控制台的设计可采用的方法如下：（1）传统法。即根据人体的结构尺寸，制成各种标准的人体外形模板，为合理布置人机系统提供依据；（2）实物模型法。利用快速成型技术制作1:1的实物模型，根据实物模型进行人工检测；（3）计算机辅助法。最新提出的计算机三维人体模型检测方法，将建好的虚拟人体模型导入三维人机检测平台进行验证。前两种方法需要花费过多的人力、物力，同时检测效果也不理想，目前已很少使用；第三种方法虽能依据计算机检测的结果指导设计，但最终也只能使设计方案在相对合理范围之内此外，车载控制台一般根据经验生产，仅从大众化需求设计，很少考虑人体尺寸、产品功能尺寸、外观造型尺寸综合条件下的方案设计，例如高科技发展下显示器屏幕增大，厚度减小等因素对控制台设计的影响。通过分析影响车载控制台操作人员舒适性的因素，结合视域、可达域的人机工程学理论，集成具有代表性百分位人体姿态数据库，利用计算机辅助人机工程设计（ComputerAidedErgonomicDes-ign，CAED）得到满足用户需求的车载控制台人机优选尺寸方案，为设计车载控制台提供科学的设计依据，同时缓解了操作人员长时间操作的疲劳性。2车载控制台的人机分析2.1车载控制台的外观尺寸车载控制台的外形尺寸，如图1所示。由于室内空间限制和安装需要，控制台总高度、主次显示器和控制面板的宽度均为定值。控制台台面的高度DF，可根据用户需求按照设备及用具的高度与身高的关系[2]计算得出。A′M和F′N分别为满足显示器和机箱厚度尺寸的最小值，可作为构建控制台顶端尺寸AM和底端尺寸FN的参考。另外，人机工程学在坐姿作业工作台尺寸设计中建议显示器面板安装倾斜角度范围为（0~20）°，控制器安装面板安装面板倾斜角来稿日期：2012-06-05作...