福田戴姆勒--座椅H点的设计和HUD眼椭圆的关联设计逻辑.pdf

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1、座椅H点的设计和HUD眼椭圆的关联设计逻辑人机工程学双核驱动孙铭达2025.05.23目录01人机工程学02H点设计原理03眼椭圆设计原理04H点-眼椭圆协同设计05工业实践与未来趋势人机工程学设计从传统到智能，探索座舱设计新范式人机工程学的研究内容人机工程学是一门交叉学科研究的核心问题不同的作业中人、机器及环境三者间的协调研究涉及范围研究方法和评价手段涉及心理学、生理学、医学、人体测量学(Anthropometry)、美学和工程技术的多个领域。研究的目的是通过各学科知识的应用，来指导工作器具(如汽车)、工作方式和工作环境的设计和改造，使得作业在效率、安全、健康、舒适等几个方面的特性得以提高。

2、人机系统人是人机系统中最重要、最活跃的环节、最难控制的环节，是人机工程学的基础。汽车设计和使用中的人机工程问题汽车是一个庞大、复杂的集成系统相关人机工程问题1机动车辆驾驶操纵系统人机界面的优化匹配问题相关人机工程问题2机动车辆的行车安全性及车内乘员的人体保护技术问题相关人机工程问题3机动车辆乘员的乘坐舒适性问题*座椅能否提供舒适而稳定的坐姿*驾驶室能否为驾驶员提供良好的视野，各种操纵机构与显示装置的舒适位置。其他问题等等人体测量学通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差别，用以研究人的形态特征，使设计更适于人。通过个体获得数据测量1将个体信息转换为概括性数据的统计学方法，

3、从而捕捉到群体特征2人体测高仪、直角规、弯角规、三角平行规、软尺、测齿规、立方定颅器、平行定点仪、坐高仪、量足仪、医用人体秤等测量常用仪器普通测量法摄影法三维数字化人体测量法测量方法静止形态参数：立姿、坐姿、跪姿、卧姿下的人体尺寸等活动范围参数：人的肢体动作范围等生理参数：心率、疲劳时间，触觉反应等生理力学参数：人体各部分质量与质心，转动惯量等测量数据人体尺寸数据应用将该人体模型放在实际作业空间或置于设计图纸的相关位置上，可用于校核设计的可行性与合理性二维人体模板H点指人体身躯与大腿的铰接点，即胯点（Hip Point）；在人体模板中为髋关节。三维人体模型通过蒙特卡洛模拟生成H点云图，分析H点

4、主要集中在50mm的垂直区间内。蒙特卡洛模拟H点设计原理解析座椅H点的奥秘车辆驾驶室的作业空间座舱设计的核心基准当前普遍认为车辆的最适宜作业姿势依然是坐姿。车辆驾驶室的作业姿势1为满足作业的安全、健康、舒适、高效必须保证驾驶员在连续几个小时操作的情况下，身体能够得到很好的支持。这就要求座椅各个部分的位置是可调节的，以适应从第 5 百分位的女驾驶员到第 95 百分位的男驾驶员范围内所有人的不同需要好的驾驶座椅设计2设计者在确定驾驶座椅在车辆上的安装位置之前，必须先确定坐着的驾驶员与座椅结构的相对位置座椅的布局3作为座舱设计的基准点，H点为后续设计提供了重要参考依据。座舱设计原点5为了提供人体测量

5、数据，美国汽车工程师协会 SAE 已将车辆驾驶座椅设计的参考点标准化(SAE J1163)，这个参考点称为座椅标志点（SIP）。人体身躯与大腿的转动中心为 H 点,SIP 点和大个子男人（95%分位）的 H 点重合。座椅标志点4设计驾驶室空间流程决定汽车内驾驶员位置所有与驾驶员有关的设计和评价都考虑该点决定座椅轨道长度确定头部空间包络方向盘距离控制方向盘中心与H点的水平距离需控制在500-700mm。确定眼椭圆确定各类操作的最大和最小包络范围H点参数体系精准把控H点参数H30（H点垂直高度）H30影响驾驶员视线和座椅的高度调节范围。调节范围要求H点调节范围需满足150mm水平行程，以覆盖95%

6、的驾驶员体型。公式解析通过公式H=0.05H30，可计算HUD投影与H点的高度差。（若H30为800mm，则HUD投影高度需高于H点40mm）影响视线高度H30直接影响驾驶员的视线高度，进而影响驾驶安全性和舒适性。调节行程设计合理设计H点的调节行程，可提升座椅的通用性和适用性。眼椭圆设计原理揭秘眼椭圆的设计逻辑眼椭圆生成逻辑基于统计学的眼椭圆模型统计学原理运用统计的观点和方法研究驾驶员的视点分布规律,发现车辆驾驶员的视点分布图形是呈椭圆状，故称为驾驶员眼椭圆。覆盖范围眼椭圆覆盖99%的驾驶者视线范围，确保驾驶视野的完整性。确保视野完整性眼椭圆的设计旨在确保驾驶员在驾驶过程中拥有完整的视野。眼椭