第一部分 汽车设计中的人机工程学概念、问题和方法

第1章 汽车人机工程学介绍

1.1 汽车设计中的人机工程学

1.1.1 主旨和目标

1.1.2 人机工程学：它是什么？

1.1.3 人机工程学方法

1.1.4 解决问题的方法

1.1.5 人机工程学研究

1.1.6 汽车设计中人机工程学工程师的职责

1.2 人机工程学的历史

1.2.1 人机工程学和人因工程的起源

1.2.2 汽车产品设计中的人机工程学发展历史

1.3 人机工程学的重要性

1.3.1 基于人机工程学设计的产品、系统和流程的特点

1.3.2 为什么要应用人机工程学？

1.3.3 人机工程学不是常识

1.4 人体特性和功能简介

1.4.1 物理功能

1.4.2 信息处理功能

1.5 人机工程学的实施

第2章 工程人体测量学和生物力学

2.1 概述

2.2 在汽车设计中使用人体测量

2.2.1 百分位数计算

2.3 生物力学在汽车设计中的应用

2.3.1 基本的生物力学考虑因素

2.3.2 座椅设计中的生物力学考虑

2.3.3 座位设计的其他考虑因素

2.3.4 与驾驶人适应性有关的座椅设计考虑

2.4 数字人体模型方面的最新进展

第3章 乘员布置

3.1 什么是汽车布置？

3.1.1 乘客布置或乘坐布置布局

3.1.2 制订乘员布置：设计考虑因素

3.2 制订汽车布置的顺序

3.2.1 高级汽车设计阶段

3.2.2 制订“可接受”车辆概念

3.3 车辆关键尺寸和参考点的定义

3.3.1 单位、尺寸和坐标轴

3.3.2 布置尺寸、参考点和与座椅轨道相关尺寸

3.3.3 内部尺寸

3.4 驾驶人布置开发步骤

3.5 其他问题和尺寸

第4章 驾驶人信息采集与处理

4.1 概述

4.2 时间的重要性

4.3 理解驾驶人视觉注意事项

4.3.1 人眼的结构

4.3.2 驾驶过程中的视觉信息获取

4.3.3 调节

4.4 信息处理

4.4.1 一些信息处理问题和注意事项

4.4.2 人类信息处理模型

4.4.3 人的记忆

4.4.4 人类信息处理的三个记忆系统的通用模型

4.5 人为错误

4.5.1 错误的定义

4.5.2 人为错误的类型

4.5.3 利用SORE模型理解人的错误

4.6 心理物理学

4.7 视觉能力

4.7.1 视觉对比度阈值

4.7.2 视力

4.7.3 驾驶人的视野

4.8 闭塞研究

4.9 通过其他感官形式获得的信息

4.9.1 人类的听觉和声音测量

4.9.2 其他感官信息

4.10 汽车设计中信息处理的应用

4.10.1 基于驾驶人信息处理能力的设计准则

4.11 结论

第5章 控制、显示及其车内布置

5.1 概述

5.2 控制和显示界面

5.2.1 良好控制器的特征

5.2.2 良好视觉显示器特征

5.3 控制器和显示器的类型

5.3.1 车载控制器

5.3.2 车载显示

5.4 设计的注意事项、问题以及布置原则

5.4.1 一般设计注意事项

5.4.2 控制设计注意事项

5.4.3 视觉显示设备设计注意事项

5.4.4 控制和显示的布置原则

5.5 评价控制和显示的方法

5.5.1 布置手动控制和显示设备的可用空间

5.5.2 控制和显示设备的评估对照表

5.5.3 人机工程学总结图表

5.6 控制与显示设备设计问题的一些案例

5.7 结束语

第6章 汽车视野

6.1 视野介绍

6.1.1 车内设计与车外设计的衔接

6.1.2 什么是视野？

6.1.3 支持所需视野的数据源

6.2 视野类型

6.2.1 360°可视性的系统考虑

6.2.2 单视野、两单眼视野和双视野

6.3 前视野评估

6.3.1 前上视角和前下视角评估

6.3.2 发动机室盖之上和之外的可视性

6.3.3 指令性乘坐位置

6.3.4 矮小驾驶人问题

6.3.5 高个驾驶人问题

6.3.6 遮阳板设计问题

6.3.7 刮水器和除霜需求

6.3.8 A柱造成的盲区

6.4 视镜设计问题

6.4.1 对视镜视野的要求

6.4.2 视镜位置

6.4.3 通过视镜确定驾驶人视野的步骤

6.4.4 凸面镜和非球面镜

6.5 测量视野的方法

6.6 其他可视性问题

6.6.1 光的透过率

6.6.2 其他可视性下降原因

6.6.3 遮阳板

6.6.4 平面镜与凸面镜组合视镜

6.6.5 重型货车驾驶人问题

6.6.6 摄像机和显示屏

6.7 结论

第7章 汽车照明

7.1 简介

7.1.1 汽车照明设备

7.1.2 目的

7.2 前照灯和信号灯：目的和基本的人机工程学问题

7.2.1 前照灯

7.2.2 信号灯

7.3 前照灯照明设计中需要考虑的问题

7.3.1 目标可见性考虑

7.3.2 现有前灯照明系统存在的问题

7.3.3 前照灯照明新技术进展

7.4 信号灯设计考虑

7.4.1 信号照明可见性问题

7.4.2 当前信号照明系统存在的问题

7.4.3 信号照明新技术进展和相关问题

7.5 光输出的测量

7.5.1 光测量单位

7.5.2 前照灯测试点和前照灯光束模式

7.5.3 远光灯与近光灯

7.5.4 前照灯照射下的路面亮度和眩光亮度

7.5.5 信号灯的光度要求

7.6 前照灯评价方法

7.7 信号照明评估方法

7.7.1 光度测量和合规性评价

7.7.2 现场观察和评估

7.7.3 高位制动灯（CHMSL）的车队研究

7.7.4 其他信号照明研究

7.8 结束语

第8章 汽车的上下车

8.1 汽车上下车介绍

8.2 与上下车有关的汽车特征及尺寸

8.2.1 门把手

8.2.2 座椅参考点位置的横截面和脚移动空间

8.2.3 车身各部位相对于座椅参考点的位置距离

8.2.4 车门和门铰接角度

8.2.5 座椅和枕垫位置和材料

8.2.6 座椅硬件设备

8.2.7 轮胎和门槛板

8.2.8 脚踏板

8.2.9 两车门汽车后排和第三排座位的进出

8.2.10 重型货车驾驶室的进出

8.3 评估上下车的方法

8.4 任务分析

8.5 汽车车身形式对上下车的影响

8.6 结论

第9章 汽车外部界面：服务和装卸任务

9.1 汽车外部界面介绍

9.2 研究的方法和问题

9.2.1 标准、设计准则与需求

9.2.2 检查清单

9.2.3 装卸操作时的生物力学准则

9.2.4 手动举升模型的应用

9.2.5 任务分析

9.2.6 观察、交流以及实验的方法

9.3 结论

第10章 汽车工艺

10.1 汽车设计工艺

10.1.1 目的

10.1.2 什么是汽车工艺？

10.1.3 汽车工艺的重要性

10.1.4 产品满意度圆环模型

10.1.5 卡诺质量模型

10.1.6 汽车工艺的贡献

10.2 测试方法

10.3 工艺评估研究的案例

10.3.1 转向盘工艺

10.3.2 其他方面研究

10.4 结论

第11章 人机工程师在汽车设计过程中的角色

11.1 概述

11.2 描述汽车研发过程的系统工程模型

11.3 车辆评估

11.3.1 人机工程师的目标

11.3.2 评估方法

11.3.3 工具、方法以及技术

11.4 机工程师的责任

11.4.1 车辆研发过程中人机工程学支撑流程步骤

11.4.2 早期设计流程步骤

11.4.3 设计过程中的协调

11.4.4 存在的问题与挑战

11.5 结论

第二部分 先进技术话题、试验、建模和研究

第12章 驾驶人视觉模型

12.1 车辆设计中驾驶人视觉模型的使用

12.2 与可视性相关的系统考虑

12.3 光测量

12.3.1 光测量单位

12.3.2 光学测量及测量仪器

12.4 视觉对比阈值

12.4.1 Blackwell对比阈曲线

12.4.2 对比阈值计算

12.4.3 对比阈值与可视距离的计算

12.4.4 眩目对视觉对比的影响

12.5 计算目标物可见度的步骤

12.6 不舒适眩光预测

12.7 可辨认性

12.7.1 影响可辨认性的因素

12.7.2 可辨认性建模

12.8 由仪表盘至风窗玻璃的反射引起的眩光

12.8.1 评估幕罩眩光影响的设计工具

12.8.2 幕罩眩光预测模型

12.8.3 说明驾驶人年龄、太阳光亮度及车辆设计参数影响的模型应用

12.9 结论

第13章 驾驶人性能测量

13.1 概述

13.1.1 有效性能测量的特点

13.1.2 驾驶与非驾驶任务

13.1.3 确定测量什么

13.2 驾驶人性能测量

13.2.1 测量的类别和分类

13.2.2 文献中采用的一些测量方法

13.2.3 驾驶性能测量范围

13.3 驾驶人表现和性能试验的研究

13.3.1 横向位置的标准偏差

13.3.2 转向盘转角的标准差

13.3.3 速度标准差

13.3.4 车辆速度

13.3.5 任务总时间、扫视时间以及扫视次数

13.3.6 驾驶人失误

13.4 驾驶性能测试的应用

13.5 结论

第14章 驾驶人工作负荷测量

14.1 概述

14.1.1 驾驶人任务及工作负荷评估

14.1.2 工业研究现状

14.2 潜在精神工作负荷概念

14.3 测量驾驶人工作负荷的方法

14.3.1 驾驶人行为测量

14.3.2 生理测量

14.4 演示驾驶人工作负荷测量的研究

14.4.1 在导航系统中输入目的地

14.4.2 手机和MP3播放器的手持设备与语音接口

14.4.3 在模拟驾驶中发短信

14.4.4 在两个驾驶模拟器上对比驾驶人表现和行为

14.4.5 ISO LCT的应用

14.5 结论

第15章 车辆评价方法

15.1 评价问题回顾

15.2 车辆研发过程中的人机工程学评估

15.3 评估方法

15.4 数据采集和分析的方法

15.4.1 观测方法

15.4.2 交流方法

15.4.3 实验方法

15.5 客观测量和数据分析方法

15.6 主观方法和数据分析方法

15.6.1 尺度评级

15.6.2 基于成对比较的方法

15.6.3 Thurstone成对比较法

15.6.4 层次分析法

15.7 评价技术在汽车设计中的一些应用

15.7.1 检查表

15.7.2 观察性研究

15.7.3 汽车用户访谈

15.7.4 基于间隔尺度的评价

15.7.5 使用可编程汽车白车身进行研究

15.7.6 驾驶模拟器的研究

15.7.7 现场研究和驾驶测试

第16章 特殊驾驶人和用户群体

16.1 用户与他们需求的概述

16.2 理解用户：问题和关注点

16.2.1 车辆类型和车身风格

16.2.2 市场细分

16.2.3 女性驾驶人

16.2.4 老年驾驶人

16.2.5 市场地理位置的影响

16.2.6 残疾人和功能障碍驾驶人

16.3 设计全球型汽车中的问题

16.4 展望

第17章 未来的研究和新技术问题

17.1 概述

17.2 汽车设计中的人机工程学需求

17.2.1 将来不久的乘用车

17.3 未来研究的需求和挑战

17.3.1 实现技术

17.3.2 现行可用的新技术硬件和应用

17.3.3 可行的技术实施计划

17.3.4 与技术实施有关的问题

17.4 其他研究需求

17.5 总结

附录

附录A 人因工程发展历史上的标志性事件

附录B 人体测量尺寸

附录C 验证信息处理的Hick定律

附录D 验证手部运动的Fitts定律