摘要：本文以人因剖析为伎俩，以设置出合乎道理的驾驭椅子来满足驾驭员人体平安、舒适为设置指标，获得结论：驾驭椅子平安性设置应着重考量人（驾驭员）坐姿生理特性及人体对汽车内部波动、微气候的反映等两大方面。并从主动平安性设置、被动平安性设置两个方面详尽剖析了驾驭椅子平安性设置的思路，以期达到对车子驾驭椅子的平安性设置提供必定的指导效用。

　　要害词：驾驭椅子，人机体系，主动平安性，被动平安性

　　引言

　　车子中的椅子是作用驾驭与乘坐舒适水平的要紧设备，而驾驭员的椅子就更为要紧。舒适而操作方便的驾驭椅子，可行降低驾驭员疲劳水平，下降故障的产生率[1]。车子驾驭员椅子设置优劣与否干脆关连到驾驭品质。

　　本文以人因剖析为伎俩，以设置出合乎道理的驾驭椅子来满足驾驭员人体平安、舒适为设置指标，获得结论：驾驭椅子平安性设置应着重考量人（驾驭员）坐姿生理特性及人体对汽车内部波动、微气候的反映等两大方面。并从主动平安性设置、被动平安性设置两个方面详尽剖析了驾驭椅子平安性设置的思路。

　　1. 人—椅子体系平安性设置中人的要素剖析

　　全部体系实质上皆是人机体系，人机体系包括人、机、环境三个方面[2]。赫然驾驭员-椅子也隶属人机体系探讨的范围。人机体系的平安形式多以人的举止为主体，即以人为本。对人机体系的探讨始于第两次全球大战。在设置和运用高度繁杂的军事配备中，大家一步步认识到必需把人和机器作为一种全体，在体系设置中必需考量人的要素。

　　1.1 人（驾驭员）坐姿生理特性剖析

　　（1）坐姿时脊柱形态

　　人坐着时，身体最重要的由脊柱、骨盆、腿和脚支承。脊柱位于人体的背部中央，是组成人体的中轴。人处于不同的坐姿时，脊柱形态不同，唯有椅子的构造和大小设置使驾驭员的脊柱形态挨近于寻常当然状况，才会降低腰椎的负荷以及腰背部肌肉的负荷，防止驾驭疲劳产生。

　　（2）坐姿体压分布

　　当椅子上的人处于坐姿状况时，人的身体重量效用于座垫和靠背上的负担分布称作坐姿的体压分布[3]。可视，坐姿体压分布包括座垫上的体压分布和靠背上的体压分布两部分。

　　① 座垫上的体压分布

　　依据人体组织的解剖学特性可知，坐骨结节处是人体最能耐受负担的部位，符合于承重，而大腿下靠近外表处因有下肢主动脉分布，故不宜承担重压。据此座垫上的负担应依照臀部不同部位承担不同负担的准则来分布，即在坐骨处负担第一大，向轮廓渐渐降低，自大腿部位时负担降至最低值，这是座垫设置的负担分布不匀称准则。图1为坐姿时座垫上的体压分布[4]。

　　② 靠背上的体压分布

　　靠背上的体压分布也以不匀称分布，负担相对聚集在肩胛骨和腰椎两个部位。从这两个部位向外，负担应一步步下降。

　　1.2 人体对汽车内部波动、微气候的反映

　　（1）人体对波动的反映

　　驾驭员坐在行使中的车子上所承担的波动隶属全身波动的范围。

　　相关探讨表达，人体最感性的频次范畴为纵向波动4~8Hz，横向波动1~2Hz。当外界波动挨近器官的共振频次时，即发生共振，振幅快速增大，此时引起器官的生理反映第一大。外界波动传入人体时所引起的增大或削弱效应与身体在波动体系中的姿势相关，通常来讲，坐姿事业时，源于人腿的减振效用大大下降，抗振性要比站姿事业时差，特别是脊柱和胃部遭到波动的损伤，因而坐姿作业者简单发生脊柱损害和胃病这两种职业病。

　　波动对驾驭员操作的作用最重要的体现为视线作业效能的下调和操作动作明确性变差。当波动频次低于2Hz时，源于眼肌的调节补偿效用，使视网膜上的映像相对稳固，因而对视线的干扰效用适中，但当波动频次大于4Hz时，视线作业效能将遭到惨重的作用，波动频次为10~30Hz时，对视线的干扰第一大，波动频次为50Hz、提速度为2m/s2时，视线下调约50%。波动对操作动作明确性的作用，最重要的是源于波动下降了手（或脚）的稳固性，从而使操纵动作的明确性变差，况且振幅越大，作用越大。此外人体在波动环境中会提速疲劳进程。当波动环境中的波动特性处于人体神经体系的感性地域时，这类刺激频繁传入大脑皮革，引起大脑皮革细胞亢奋。当达到必定限制时，皮革细胞的事业强度将削弱，人就会感觉疲劳，事业效能显著下调。

　　（2）微气候

　　探讨表达[5],驾驭员在驾驭状况下的舒适温度为18℃～23℃，舒适湿度为40%～60%，代谢量为1.0～2.0met。椅子对人体热环境的最重要的作用要素有：椅子外表的温度和湿度。椅子外表的温湿度特性将作用人体背部、臀部、下体等部位的散热功能及皮肤的呼吸功效，当其温湿度特性与人体生理机能不适应时将引起人体局部不快感，从而提速人体疲劳的造成。

　　2. 驾驭椅子平安性设置

　　鉴于以上剖析，以人体舒适性、平安性为指标发展驾驭椅子平安性设置。

　　2.1 主动平安性

　　主动平安性是指车子驾驭椅子防止车祸的能力。车子驾驭椅子的主动平安性设置最重要的从减少驾驭员的疲劳入手发展剖析设置，以满足主动平安性请求。如前论述，主动平安性最重要的考量合乎道理的椅子大小设置、座垫上合乎道理的体压分布、靠背上合乎道理的体压分布等为驾驭员提供一种舒适的作业环境，减少驾驭员的疲劳，从而确保驾驭椅子主动平安性的设置请求。

　　（1）椅子大小设置

　　驾驭椅子大小构造设置的探讨把注意力聚集在人体生理构造特色对驾驭舒适水平的作用上，寻求最好的椅子构造型式、大小、外部线条形状及资料抉择。

　　椅子大小设置[4][6]最重要的参数包括：椅面高度、宽度、深度、椅面倾角；靠背的高度、宽度和倾角。椅子大小设置涉及最重要的参数如图2中所示。

　　椅面高度A：椅面高度定义为椅眼前缘至驾驭员踵点的垂直距离。在设置时最重要的考量到两点：椅面过高会使大腿肌肉受压，椅面过低就会增添背部肌肉负荷。驾驭椅子的椅面高度应低些。

　　椅面宽度B：在体积应允的要求下，以宽为好。但关于车子驾驭椅子来说，驾驭员坐姿单一，不涉及切换姿势，平常设置应以满足最宽人体须要为准。

　　椅面深度C：指椅眼前缘至靠背前面水准距离。其大小应满足：腰部获得靠背的支承；椅眼前缘与小腿之中留有适当距离，以确保大腿肌肉不受挤压，腿弯部分不受障碍。

　　靠背高度D及宽度：靠背的高度和宽度与坐姿肩高和肩宽相关，关于车子驾驭椅子靠背的高度应采用高靠背，最佳加靠枕。

　　靠背倾角α：靠背倾角是指靠背与椅面水准方向的夹角。

　　椅面倾角β：指椅面与水准之中的夹角。最重要的考量到为了防止人体臀部前进滑动却是椅眼前缘向后倾。此角不易过大，不然会增添大腿下平面与座垫前缘的负担，从而降低双脚着地的负荷，障碍血液重复，引起身心疲劳。

　　经过以上椅子大小参数的确定，以确保驾驭员人体脊柱曲线更挨近于寻常生理脊柱曲线。舒适坐姿的各关节的方位应当满足图3中所示的请求方位[7]。

　　图3 舒适坐姿的关节方位

　　（2）椅子构造设置

　　为了确保座垫上合乎道理的体压分布，座垫应坚实平坦。太软的座椅简单令运用者曲起身子，全身肌肉和骨骼受力不均，从而导致腰酸背痛的景象的发生。探讨表达[4]：过于松软的椅面，使臀部与大腿的肌肉受压面积增大，不但增添了躯干的不固定性，况且不易改变坐姿，简单差生疲劳。

　　根据靠背上体压分布不匀称准则，在椅子靠背设置时应确保有靠背两点支承即便是人体背部和腰部的合乎道理支承。车子椅子设置时应提供形状和位子适宜的两点支承，第一支承部位位于人体第5~6胸椎之中的高度上，作为肩靠；第二支承设计在腰曲部位，作为腰靠。肩靠能减少颈曲形状改变，腰靠能确保乘坐姿势下的近似于寻常的腰弧曲线。

　　（3）椅子资料抉择

　　椅子资料的抉择最重要的考量到之下两个方面：波动舒适性以及椅子对人体热环境的最重要的作用。

　　椅子资料是椅子的最重要的减振元件，要想使椅子得到较轻的波动传导率，使椅子有较高的波动舒适性，必需采纳适合的座垫和靠背减振资料。

　　依据驾驭室的微气候环境，调度椅子外表的温湿度特性，可行适当调节人体代谢，达到减少疲劳的目的。如提升椅子资料的呼吸能力，增添资料的透气性,在不同的季节要求、温湿环境下运用不同的椅子面料，以及在中高端车子中采纳主动空气流通式椅子,消除驾驭员在座垫外表和背部外表所发生的热量，让人体与椅子接近区维持适宜的温湿度等举措均能改进椅子外表的温湿度特性，减少驾驭疲劳。

　　2.2 驾驭椅子被动平安性设置

　　被动平安性是指车祸产生时，庇护乘员的能力。驾驭椅子作为平安部件，是车子被动平安性设置的最重要的考量部件之一。考量提升驾驭员的人身平安性，车子驾驭椅子被动平安性设置指标为：

　　（1） 在车祸中要确保驾驭员处在本身的生存体积之内，并防止其它车载体映入到这种体积；

　　（2） 要维持驾驭员在车祸产生时，维持必定的姿态，以使其它的约束体系能充分发挥其庇护效率；

　　（3） 在车祸中，让得车祸后果对驾驭员的伤害下降到最小限制。

　　日前采用的最重要的平安举措：提升椅子骨架强度，达到车子驾驭椅子强度的请求值；设计椅子平安带，使在紧急制动或正面撞车时不致将驾驭员碰伤；达到必定的阻燃请求，坐垫和靠背资料应达到车子内部装饰资料燃烧特性技艺请求的划定。