摘要：本文以人因剖析為伎倆，以設置出合乎道理的駕馭椅子來滿足駕馭員人體平安、舒適為設置指標，獲得結論：駕馭椅子平安性設置應著重考量人（駕馭員）坐姿生理特性及人體對汽車內(nèi)部波動、微氣候的反映等兩大方面。并從主動平安性設置、被動平安性設置兩個方面詳盡剖析了駕馭椅子平安性設置的思路，以期達到對車子駕馭椅子的平安性設置提供必定的指導效用。

　　要害詞：駕馭椅子，人機體系，主動平安性，被動平安性

　　引言

　　車子中的椅子是作用駕馭與乘坐舒適水平的要緊設備，而駕馭員的椅子就更為要緊。舒適而操作方便的駕馭椅子，可行降低駕馭員疲勞水平，下降故障的產(chǎn)生率[1]。車子駕馭員椅子設置優(yōu)劣與否干脆關連到駕馭品質(zhì)。

　　本文以人因剖析為伎倆，以設置出合乎道理的駕馭椅子來滿足駕馭員人體平安、舒適為設置指標，獲得結論：駕馭椅子平安性設置應著重考量人（駕馭員）坐姿生理特性及人體對汽車內(nèi)部波動、微氣候的反映等兩大方面。并從主動平安性設置、被動平安性設置兩個方面詳盡剖析了駕馭椅子平安性設置的思路。

　　1. 人—椅子體系平安性設置中人的要素剖析

　　全部體系實質(zhì)上皆是人機體系，人機體系包括人、機、環(huán)境三個方面[2]。赫然駕馭員-椅子也隸屬人機體系探討的范圍。人機體系的平安形式多以人的舉止為主體，即以人為本。對人機體系的探討始于第兩次全球大戰(zhàn)。在設置和運用高度繁雜的軍事配備中，大家一步步認識到必需把人和機器作為一種全體，在體系設置中必需考量人的要素。

　　1.1 人（駕馭員）坐姿生理特性剖析

　　（1）坐姿時脊柱形態(tài)

　　人坐著時，身體最重要的由脊柱、骨盆、腿和腳支承。脊柱位于人體的背部中央，是組成人體的中軸。人處于不同的坐姿時，脊柱形態(tài)不同，唯有椅子的構造和大小設置使駕馭員的脊柱形態(tài)挨近于尋常當然狀況，才會降低腰椎的負荷以及腰背部肌肉的負荷，防止駕馭疲勞產(chǎn)生。

　�。�2）坐姿體壓分布

　　當椅子上的人處于坐姿狀況時，人的身體重量效用于座墊和靠背上的負擔分布稱作坐姿的體壓分布[3]�？梢暎�坐姿體壓分布包括座墊上的體壓分布和靠背上的體壓分布兩部分。

　�、� 座墊上的體壓分布

　　依據(jù)人體組織的解剖學特性可知，坐骨結節(jié)處是人體最能耐受負擔的部位，符合于承重，而大腿下靠近外表處因有下肢主動脈分布，故不宜承擔重壓。據(jù)此座墊上的負擔應依照臀部不同部位承擔不同負擔的準則來分布，即在坐骨處負擔第一大，向輪廓漸漸降低，自大腿部位時負擔降至最低值，這是座墊設置的負擔分布不勻稱準則。圖1為坐姿時座墊上的體壓分布[4]。

　　② 靠背上的體壓分布

　　靠背上的體壓分布也以不勻稱分布，負擔相對聚集在肩胛骨和腰椎兩個部位。從這兩個部位向外，負擔應一步步下降。

　　1.2 人體對汽車內(nèi)部波動、微氣候的反映

　�。�1）人體對波動的反映

　　駕馭員坐在行使中的車子上所承擔的波動隸屬全身波動的范圍。

　　相關探討表達，人體最感性的頻次范疇為縱向波動4~8Hz，橫向波動1~2Hz。當外界波動挨近器官的共振頻次時，即發(fā)生共振，振幅快速增大，此時引起器官的生理反映第一大。外界波動傳入人體時所引起的增大或削弱效應與身體在波動體系中的姿勢相關，通常來講，坐姿事業(yè)時，源于人腿的減振效用大大下降，抗振性要比站姿事業(yè)時差，特別是脊柱和胃部遭到波動的損傷，因而坐姿作業(yè)者簡單發(fā)生脊柱損害和胃病這兩種職業(yè)病。

　　波動對駕馭員操作的作用最重要的體現(xiàn)為視線作業(yè)效能的下調(diào)和操作動作明確性變差。當波動頻次低于2Hz時，源于眼肌的調(diào)節(jié)補償效用，使視網(wǎng)膜上的映像相對穩(wěn)固，因而對視線的干擾效用適中，但當波動頻次大于4Hz時，視線作業(yè)效能將遭到慘重的作用，波動頻次為10~30Hz時，對視線的干擾第一大，波動頻次為50Hz、提速度為2m/s2時，視線下調(diào)約50%。波動對操作動作明確性的作用，最重要的是源于波動下降了手（或腳）的穩(wěn)固性，從而使操縱動作的明確性變差，況且振幅越大，作用越大。此外人體在波動環(huán)境中會提速疲勞進程。當波動環(huán)境中的波動特性處于人體神經(jīng)體系的感性地域時，這類刺激頻繁傳入大腦皮革，引起大腦皮革細胞亢奮。當達到必定限制時，皮革細胞的事業(yè)強度將削弱，人就會感覺疲勞，事業(yè)效能顯著下調(diào)。

　　（2）微氣候

　　探討表達[5],駕馭員在駕馭狀況下的舒適溫度為18℃～23℃，舒適濕度為40%～60%，代謝量為1.0～2.0met。椅子對人體熱環(huán)境的最重要的作用要素有：椅子外表的溫度和濕度。椅子外表的溫濕度特性將作用人體背部、臀部、下體等部位的散熱功能及皮膚的呼吸功效，當其溫濕度特性與人體生理機能不適應時將引起人體局部不快感，從而提速人體疲勞的造成。

　　2. 駕馭椅子平安性設置

　　鑒于以上剖析，以人體舒適性、平安性為指標發(fā)展駕馭椅子平安性設置。

　　2.1 主動平安性

　　主動平安性是指車子駕馭椅子防止車禍的能力。車子駕馭椅子的主動平安性設置最重要的從減少駕馭員的疲勞入手發(fā)展剖析設置，以滿足主動平安性請求。如前論述，主動平安性最重要的考量合乎道理的椅子大小設置、座墊上合乎道理的體壓分布、靠背上合乎道理的體壓分布等為駕馭員提供一種舒適的作業(yè)環(huán)境，減少駕馭員的疲勞，從而確保駕馭椅子主動平安性的設置請求。

　　（1）椅子大小設置

　　駕馭椅子大小構造設置的探討把注意力聚集在人體生理構造特色對駕馭舒適水平的作用上，尋求最好的椅子構造型式、大小、外部線條形狀及資料抉擇。

　　椅子大小設置[4][6]最重要的參數(shù)包括：椅面高度、寬度、深度、椅面傾角；靠背的高度、寬度和傾角。椅子大小設置涉及最重要的參數(shù)如圖2中所示。

　　椅面高度A：椅面高度定義為椅眼前緣至駕馭員踵點的垂直距離。在設置時最重要的考量到兩點：椅面過高會使大腿肌肉受壓，椅面過低就會增添背部肌肉負荷。駕馭椅子的椅面高度應低些。

　　椅面寬度B：在體積應允的要求下，以寬為好。但關于車子駕馭椅子來說，駕馭員坐姿單一，不涉及切換姿勢，平常設置應以滿足最寬人體須要為準。

　　椅面深度C：指椅眼前緣至靠背前面水準距離。其大小應滿足：腰部獲得靠背的支承；椅眼前緣與小腿之中留有適當距離，以確保大腿肌肉不受擠壓，腿彎部分不受障礙。

　　靠背高度D及寬度：靠背的高度和寬度與坐姿肩高和肩寬相關，關于車子駕馭椅子靠背的高度應采用高靠背，最佳加靠枕。

　　靠背傾角α：靠背傾角是指靠背與椅面水準方向的夾角。

　　椅面傾角β：指椅面與水準之中的夾角。最重要的考量到為了防止人體臀部前進滑動卻是椅眼前緣向后傾。此角不易過大，不然會增添大腿下平面與座墊前緣的負擔，從而降低雙腳著地的負荷，障礙血液重復，引起身心疲勞。

　　經(jīng)過以上椅子大小參數(shù)的確定，以確保駕馭員人體脊柱曲線更挨近于尋常生理脊柱曲線。舒適坐姿的各關節(jié)的方位應當滿足圖3中所示的請求方位[7]。

　　圖3 舒適坐姿的關節(jié)方位

　�。�2）椅子構造設置

　　為了確保座墊上合乎道理的體壓分布，座墊應堅實平坦。太軟的座椅簡單令運用者曲起身子，全身肌肉和骨骼受力不均，從而導致腰酸背痛的景象的發(fā)生。探討表達[4]：過于松軟的椅面，使臀部與大腿的肌肉受壓面積增大，不但增添了軀干的不固定性，況且不易改變坐姿，簡單差生疲勞。

　　根據(jù)靠背上體壓分布不勻稱準則，在椅子靠背設置時應確保有靠背兩點支承即便是人體背部和腰部的合乎道理支承。車子椅子設置時應提供形狀和位子適宜的兩點支承，第一支承部位位于人體第5~6胸椎之中的高度上，作為肩靠；第二支承設計在腰曲部位，作為腰靠。肩靠能減少頸曲形狀改變，腰靠能確保乘坐姿勢下的近似于尋常的腰弧曲線。

　�。�3）椅子資料抉擇

　　椅子資料的抉擇最重要的考量到之下兩個方面：波動舒適性以及椅子對人體熱環(huán)境的最重要的作用。

　　椅子資料是椅子的最重要的減振元件，要想使椅子得到較輕的波動傳導率，使椅子有較高的波動舒適性，必需采納適合的座墊和靠背減振資料。

　　依據(jù)駕馭室的微氣候環(huán)境，調(diào)度椅子外表的溫濕度特性，可行適當調(diào)節(jié)人體代謝，達到減少疲勞的目的。如提升椅子資料的呼吸能力，增添資料的透氣性,在不同的季節(jié)要求、溫濕環(huán)境下運用不同的椅子面料，以及在中高端車子中采納主動空氣流通式椅子,消除駕馭員在座墊外表和背部外表所發(fā)生的熱量，讓人體與椅子接近區(qū)維持適宜的溫濕度等舉措均能改進椅子外表的溫濕度特性，減少駕馭疲勞。

　　2.2 駕馭椅子被動平安性設置

　　被動平安性是指車禍產(chǎn)生時，庇護乘員的能力。駕馭椅子作為平安部件，是車子被動平安性設置的最重要的考量部件之一�？剂刻嵘�駕馭員的人身平安性，車子駕馭椅子被動平安性設置指標為：

　　（1） 在車禍中要確保駕馭員處在本身的生存體積之內(nèi)，并防止其它車載體映入到這種體積；

　�。�2） 要維持駕馭員在車禍產(chǎn)生時，維持必定的姿態(tài)，以使其它的約束體系能充分發(fā)揮其庇護效率；

　�。�3） 在車禍中，讓得車禍后果對駕馭員的傷害下降到最小限制。

　　日前采用的最重要的平安舉措：提升椅子骨架強度，達到車子駕馭椅子強度的請求值；設計椅子平安帶，使在緊急制動或正面撞車時不致將駕馭員碰傷；達到必定的阻燃請求，坐墊和靠背資料應達到車子內(nèi)部裝飾資料燃燒特性技藝請求的劃定。