摘要：基于保护驾乘人员安全和健康的考虑，人机工程学在很多国家和地区的汽车设计中都有明确的行业规范。而汽车的仪表板布置不仅决定了驾驶员的身心感受，还因与驾乘人员之间距离较近而影响其人身安全。因此基于人机工程学在对卡车的仪表板布置进行设计时，在满足国家相关设计规范的基础上，应针对卡车特殊的驾乘需要和日益增多的控制功能，根据人机工程的标准设计方法科学规划卡车的各人机交互界面的布局。本文从分析卡车仪表板布置与驾驶的舒适性、安全性之间的紧密联系入手，介绍人机工程在卡车仪表板布置方案设计中的应用。
关键词：人机工程；卡车；仪表板布置；安全性；舒适性
引言：
随着自动控制系统、多媒体影音娱乐功能以及驾驶员信息管理中心系统等被植入汽车使用功能的设计中，汽车的驾驶室仪表板的功能和结构也相应复杂起来。如何能够通过科学合理的布局让驾乘人员切实感受到现代汽车设计和制造技术带来的舒适、安全与便利，属于人机工程学研究的范畴。
一、卡车的仪表板布置与人机工程的应用概述
（一）人机工程与汽车设计概述
汽车设计是人机工程的传统应用领域，最初的人机工程在汽车制造业的应用，重点关注的是如何基于对人体的构造特点和运动功能的研究，在汽车的驾驶室结构设计中科学规划使用空间。让驾乘人员在使用车辆时能够保持舒适的姿势，并减少不必要的动作环节，使人体长期处于固定姿势下时免于出现疲劳和不适[1]。因此最初的设计主要针对汽车座椅的结构、尺寸、曲线与方向盘等操控部件之间的空间位置等。而随着人机工程研究领域和汽车设计与制造领域新技术的不断应用，对汽车驾驶室整个空间中的所有元素基于人机工程进行精确的模拟分析有了技术支持。因此，运用人机工程结合汽车其它使用功能设计来实现汽车整体使用功能的不断升级，已经拓展到了包括卡车在内的所有种类车辆的设计中。
（二）卡车仪表板布置与卡车驾乘安全性的关系分析
现代汽车的功能设计中融合了自动化控制、多媒体影音娱乐功能、自动导航与信息管理功能以及改善车内环境和提高驾驶安全性的空调、除雨除霜等辅助功能。而我国的卡车生产企业在近年来也逐渐在车辆的设计生产中增加了上述功能，增强了以驾驶室作为工作环境的驾乘人员的舒适性，并因各项新技术的应用而改善了卡车司机的工作条件。而这些控制功能、娱乐功能以及确保车内环境品质的功能调节与控制装置绝大部分布置在仪表板上，需要驾驶员在行车过程中通过视觉进行观察、手动进行操作。因此其布局是否便于司机的观察和手动操作，影响了驾驶员对车辆的操控，直接影响车辆行驶安全。并且如果布局不够合理，还容易导致驾驶员疲劳和情绪变化，增加出现事故的概率。
（三）仪表板布置对卡车驾乘舒适性的影响
由于仪表板上不仅有司机需要不时观察的车辆状态指示数据和信号，还包括如空调、灯光以及雨刷等需要手控功能的开关。而驾驶员一边控制车辆行驶方向和注意观察车外视野内的路况，以便进行这些操作时，如果因仪表板上的指示灯和数字被遮挡、或者控制开关在比较难以触及的位置，驾驶员就需要做摆头或探身等动作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这些动作让驾驶员难以保持舒适的坐姿和专注度，最终同样容易引发驾驶疲劳和安全问题。因此合理的仪表板布置对保障驾驶员的驾驶安全性和舒适性的作用很重要，并且是相辅相成的。
二、在卡车仪表板布置的设计中人机工程学的应用
（一）基于人机工程对视觉人机交互界面的设计
视野是设计驾驶室整体空间构造需要考虑和分析的首要问题，行车过程中驾驶员既需要足够的外部视野全面观察和判断路况，也需要有一定范围的内部视野观察仪表板上显示的车况信息和各种附属设备的运行情况。基于人机工程对卡车仪表板上的视觉交互界面进行设计，目标就是基于人体的驾驶舒适和安全考虑优化设计驾驶员的内部视野，将需要频繁用眼观察的仪表、信号显示装置布置在驾驶员能够动眼而无需摆头就可以看到的视线范围内[2]。具体的设计方法是通过人体模型模拟驾驶员的自然坐姿，通过测量和统计其视线在驾驶室内的位置分部，获得人机工程关键的设计参考依据---眼椭圆，并按照人机工程的设计原则计算驾驶室的仪表板上适合布置视觉交互界面的范围，从而进一步细化各仪表、信号装置等的位置设计。需要注意的是，在初步设计完成后要根据方向盘可调节的任何范围对眼椭圆进行校核，避免其在实际驾驶中出现遮挡驾驶员视线的情况。
（二）基于人机工程的卡车控制系统交互界面的布置
卡车的灯光系统、除雨装置等重要的操作功能基本是通过手控开关控制的，因此基于人机工程理论其在仪表板上的位置应在手伸及界面范围内。并且鉴于驾驶员需要操控卡车的方向盘，因此通常设计在触手可及的范围，而且开关的结构形式便于驾驶员辨识[3]。而卡车的影音娱乐、空调出风口和除霜装置等的控制，也基本是利用手动开关实现的。但是由于这些功能相对操作较少，可以在优先布置上述控制开关的前提下，将其布置在手的伸及范围内。
（三）基于人机工程对卡车的仪表板进行设计时需要考虑的安全问题
人机工程学应用的初衷就是更好的保护驾乘人员的安全与健康，因此其各种应用都充分考虑了人机环境中的安全隐患。在卡车的仪表板布置中应用人机工程学理论，也需要有全面的安全性评估和具体的措施。首先是外部光线的直射与反射对驾驶员使用仪表板的影响，通过实验模拟和分析计算合理的设计仪表板的形状、结构和仪表板显示屏幕的字体大小与颜色[4]。其次，要避免发生碰撞时仪表板对驾乘人员的头部和腿部造成伤害，合理设计仪表板与驾驶员的腿部距离和使用相对安全的原材料。
三、结束语
随着高科技产品被不断融合到汽车的设计中，基于人机工程的汽车仪表板的布置会不断出现新的课题。目前在轿车上已经出现集合了娱乐、社交、信息、导航等实用功能的超大液晶屏使用案例，相信这种应用不久就会在卡车中不断出现！
参考文献：
[1]徐兴. 关于汽车仪表板设计中人机工程的思考[J]. 中国科技投资, 2017(24).
[2]杜喜然, 沈泽玉. 关于汽车仪表板设计中的人机工程[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2016(13).
[3]禄正伟, 闫振涛, 徐金志. 某重型卡车驾驶室人机工程分析[J]. 汽车实用技术, 2017(8):81-84.
[4]于金生, 张浩, 李龙. 关于汽车仪表板设计中的人机工程[J]. 汽车与配件, 2016(6):82-85.
论文作者:钦大亮
论文发表刊物:《青年生活》2018年第8期
论文发表时间:2018/11/17
标签：仪表板论文; 人机论文; 卡车论文; 驾驶员论文; 工程论文; 汽车论文; 功能论文; 《青年生活》2018年第8期论文;