刘毅，章桐

（同济大学汽车学院，上海 200000）

基于人机工程的微型电动物流车驾驶员H点布置区域研究

刘毅，章桐

（同济大学汽车学院，上海 200000）

随着新能源技术和人们环保意识的不断提高，作为物流业被频繁使用的微型物流车也开始向新能源动力系统方向发展了。研究在基于人机工程学的基础上找出微型电动物流车驾驶员H点选择的合理区域范围，为开发设计时快速准确的确定H点位置，提高工作效率，降低开发成本提出有参考价值的建议。

人机工程；微型电动物流车；H点

CLC NO.: U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)10-42-03

1、目的

微型电动物流车的使用工况与普通乘用车不同之处在于驾驶员频繁的上下车辆送货。通过对某区邮政示范运营的微型电动物流车跟车调查结果发现，一次出车派送任务中，驾驶员上下车总次数在200次以上。因此在微型电动物流车开发时需要将H点位置布置在合理的区域内以降低人体上下车疲劳度。本研究基于人体工程学的基础上找出微型电动物流车驾驶员H点的合理区域范围，为开发设计时快速准确的确定H点位置，提高工作效率，降低开发成本提出有参考价值的建议。

2、H点布置区域确定方法

微型电动物流车驾驶员H点布置需考虑以下几个因素的影响。

2.1 踵点（AHP）

图1所示驾驶员在驾驶车辆踩放油门踏板时，脚掌围绕踵点（AHP点）旋转。理论上讲，踵点是一个固定的旋转点，从人体姿态的人机工程学角度来说可以看作是坐标原点，这有助于更快更方便的找出H点位置。

图1 脚掌与踏板关系图[1]

在车辆工程设计中常使用第5、50和95百分位人体计算驾驶员座椅的滑移量。根据国标定义的H点计算公式[2]，结合各百分位人体部位尺寸和驾驶员各关节舒适角范围，以AHP点为坐标原点可以绘制出各百分位人体H点区域。

2.2 驾驶室地板离地高度

驾驶室地板离地高度太高将造成腿部的疲劳，太低将使整车离地间隙过小导致车辆通过性差。如图2所示，根据各百分位人体尺寸参数，以站立姿态分别将各百分位人体的大腿抬起至舒适度极限角度后比较脚底到地面的垂直距离，确定驾驶室地板离地高度不能超过539mm。

图2 驾驶室地板高度最大值

2.3 座椅离地高度

座椅的离地高度决定了驾驶员上下车时膝部的弯曲程度。座椅位置太低时，膝部弯曲角度大，下车过程中腿部承受整个身体的重量做直立动作，额外产生负担；座椅位置太高时，驾驶员上车过程中需踮起脚尖，由脚踝额外承受整个身体重量。所以座椅离地高度应布置在95和5百分位人体站立时H点高度，也就是822mm至1015mm之间较为合理。

2.4 靠背角

SAE标准中定义了靠背角的舒适范围在15°至35°之间。微型电动物流车的作用是短途运输货物，考虑到运货能力，驾驶员靠背角应设定在15°。

2.5 前方视野

居民小区内的路况与道路路况不同，除了道路狭窄以外，各年龄阶段的人群都在小区内行走或奔跑，微型电动物流车经常行驶在这种复杂路况中，其视野要求必须比国标中规定的下视野角4°[3]的要求更严。我国以身高1.2米的孩子为界限区分买票免费制度，其理由是经过科学统计分析，1.2米以下年龄段的孩子无自我保护能力，需要监护人时刻在身边照顾。因此对于1.2米以上独立行动的小孩是一个重点考虑对象，微型电动物流车的驾驶员下视野应该定义为驾驶姿态下能看见车头前200mm距离，高度1.2米的物体。以某款微型电动物流车为参考，如图3所示，靠背角15°时过方向盘最高点的驾驶员下视野角度最小为7.9°。

图3 驾驶员最小下视野角度

2.6 动力电池

如图4所示，由于续航里程的要求，整车设计时往往把电池包布置在整个车身地板下方，是驾驶室地板离地高度的约束条件之一。在布置时要考虑动力电池包最小离地间隙和装配间隙。按照目前的电池包技术，根据设计经验最终得出如表1所示车身地板离地高度。

图4 动力电池布置简化图

表1 驾驶室地板最小离地高度

3、结论

图5 微型电动物流车驾驶员H点布置区域

将H点设计时需要考虑的几点因素汇总整理后得到图5所示的微型电动物流车驾驶员H点布置区域。

从图中显示的布置范围看可以得到以下结论：

1）微型电动物流车驾驶员H点布置上极限以95百分位H点最高点为界限，下极限以前方视野下极限约束线为界线。

2）微型电动物流车的H点离地高度范围应该在822-1015mm之间。

3）微型电动物流车各百分位人体H点没有交集，设计时必须考虑座椅滑移长度保证各百分位驾驶员H点的要求，座椅滑移量应设计在203mm以内。

4）设计驾驶员座椅滑移量时，如果仅考虑50和95百分位人体H点的条件下，微型电动物流车的座椅滑移量在111mm以内。

[1] SAE J1517-1998, Driver Selected Seat Position [S].

[2] GB 10000-88 中国成年人人体尺寸[S].

[3] GB 11562-1994 汽车驾驶员前方视野要求及测量方法 [S].

Based on man-machine engineering of the micro electric car driver H point layout area studies logistics

Liu Yi, Zhang Tong
( Of car in tongji university, Shanghai 200000 )

As the improvement of new energy technology and of the people's continuous environmental protection consciousness, micro electric logistic cars that are frequently used in the logistics industry have already developed in the direction of the new energy power system too. In this study, through a series of experiments and software analysis and comparison based on the ergonomics, the selected reasonable scope for micro electric logistics car driver H point was found out which is good for quickly and accurately determining the H point position, improving the work efficiency, and putting forward suggestions with reference values for reducing the cost of development.

Ergonomics; Micro electric logistics vehicle; H-point

U462.1

A

1671-7988 (2017)10-42-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.10.015

刘毅，就读于同济大学。