Показатели эргономических свойств автомобилей

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Филиал федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования

«Южно-Уральский государственный университет»

(национальный исследовательский университет)

Миасский машиностроительный факультет

Кафедра «Автомобилестроение»

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Расчет и оптимизация показателей АиТ»

тема: «Показатели эргономических свойств автомобилей»

Руководитель: к.т.н. доцент Мухамадиев Э.Г.

Выполнил: студент группы

МиМсз-656 Костылев Р.О.

Миасс 2021 г.



Содержание

автомобиль эргономический инвалид водитель

Введение

1. Антропометрия и машина

1.1 Основные сведения об антропометрии

1.2 Эксплуатационные свойства автомобиля

1.3 Эргономические свойства автомобиля

2. Психофизиологические и психологические качества водителя

3. Перероборудование автомобилей для инвалидов

3.1 Оснащение легковых автомобилей для инвалидов

3.2 Автобусы для перевозки инвалидов

4. Анализ эргономических свойств легкового автомобиля

Заключение

Список использованной литературы



Введение

Эргономика -- это наука, изучающая проблемы, возникающие в системе «человек-техника-среда», с целью оптимизации трудовой деятельности человека, создания для него комфортных и безопасных условий, повышения за счет этого его производительности, сохранения здоровья и работоспособности.

Эргономика как наука оформилась сравнительно недавно, всего несколько десятилетий назад, но основы эргономических знаний были заложены еще в тот период истории человечества, когда появились первые орудия труда, изготовленные людьми. Тогда же люди стали оценивать эти орудия труда по простейшему критерию - «удобно - неудобно». Эргономика - это комплексная наука, она базируется на физиологии, биологии, медицине, психологии, биомеханике, промышленной гигиене, нейрофизиологии, антропометрии и других науках о человеке.

Основной задачей эргономики можно считать повышение надежности функционирования человеко-машинных систем. Статистика техногенных катастроф показывает, что наименее надежным элементом таких систем является человек (проявляется так называемый «человеческий фактор»). Одной из наиболее актуальных является задача согласования конструкции машины в той ее части, которая связана с человеком, с психологическими и физиологическими характеристиками человека.

Современный автомобиль должен соответствовать основным эргономическим свойствам - соответствовать форме и размерам человеческого тела; силовым, двигательным возможностям человека, особенностям органов чувств водителя.

Автомобили создаются для людей. Эргономические свойства автомобиля -- это оптимальное согласование человеческого и машинного звеньев в системе человек -- машина. А для рабочего места водителя -- это соответствие сиденья и органов управления автомобиля антропометрическим параметрам человека.

1. Антропометрия и машина

1.1 Основные сведения об антропометрии

Каждый человек из личного опыта знает, что все люди различаются ростом, комплекцией, осанкой, размерами частей тела. Каждый человек неповторим, найти двух абсолютно одинаковых людей невозможно. Поэтому перед конструктором, занимающимся проектированием автомобиля или трактора, стоит весьма непростая задача.

Конструктор должен скомпоновать места для водителя и пассажиров таким образом, чтобы обеспечить наибольшие удобства для людей любого роста и пропорций тела или хотя бы для большинства людей, а для этого необходимо прежде всего знать реальные величины, характеризующие параметры этих людей. От этого зависит надежность функционирования всей системы «человек-- машина--окружающая среда», т.е. безопасность на улицах и дорогах.

Изучением размеров человеческого тела и его частей занимается антропометрия (от греч. anthropos -- человек и metre^-) -- измеряю). Поскольку все люди различны, в антропометрии применяются статистические методы. Размеры тела человека и его отдельных частей определяются антропометрическими характеристиками (АХ).

Антропометрическая характеристика -- это величина, измеряемая в линейных, угловых единицах или единицах массы, соответствующая размерным характеристикам и характеристикам массы частей человеческого тела и взаимного их расположения. Антропометрическими характеристиками являются, например, рост человека, окружность головы, длина голени, масса тела, углы вращения в суставах и т. д.

В антропометрии вероятность попадания какой-либо антропометрической характеристики в ту или иную зону кривой распределения принято оценивать в перцентилях.

Перцентилъ -- сотая доля объема всей совокупности людей, подвергавшихся антропометрическим исследованиям.

Антропометрические характеристики можно условно разделить на статические и динамические (рис. 1.3). Условно -- потому что все антропометрические характеристики определяются в статике, при неизменной позе обследуемого.

Под статическими антропометрическими характеристиками мы будем понимать линейные или угловые величины, характеризующие размеры частей тела человека, а под динамическими -- линейные и угловые размеры, характеризующие углы вращения в суставах, зоны досягаемости при различных позах человека и т. п.

Таблица 1

Основные размеры тела человека (статические характеристики)

Антропометрическая характеристика (см. рис. 1.4)	Размеры, см	Область применения
	Мужчины	Женщины
	М s	М s
Рабочая поза -- стоя
Длина тела (рост) (1)	167,8	5,8	156,7	5,7	Определение высоты оборудования, высоты пассажирского салона автобуса
Длина тела с вытянутой вверх рукой (2)	213,8	8,4	198,1	7,6	Зоны досягаемости по вертикали, поручни пассажиров автобуса
Внешняя ширина плеч (3)	44,6	2,2	41,8	2,4	Размеры кузова по ширине
Длина руки, вытянутой вперед (кулак сжат) (4)	64,2	3,3	59,3	3,1	Зоны досягаемости по глубине
Длина руки, вытянутой в сторону (кулак сжат) (5)	62,3	3,3	56,8	3,0	То же
Длина плеча (6)	32,7	1,7	30,2	1,6	Высота расположения рабочей зоны и органов управления
Высота коленного сустава (7)	90,1	4,3	83,5	4,1	То же
Высота глаз от пола (8)	155,9	5,8	145,8	5,5	Высота рабочей поверхности, зоны обзора
Высота плечевой точки (9)	137,3	5,5	128,1	5,2	Высота рабочей поверхности и органов управления
Высота ладонной точки (10)	51,8	3,5	48,3	3,6	Зоны захвата
Рабочая поза -- сидя
Длина тела (11) 130,9 4,3 121,1 4,5 Высота кабины
Высота глаз от пола (12)	118,0	4,3	109,5	4,2	Высота рабочей поверхности, средств индикации
Высота плеча от пола (13)	100,8	4,2	92,9	4,1	Высота рабочей поверхности, зоны управления рычагами
Высота локтя (14)	65,4	3,3	60,5	3,5	То же
Высота колен (15)	50,6	2,4	46,7	2,4	Высота сиденья
Длина части тела от сиденья (16)	88,7	3,1	84,1	3,0	Высота кабины
Высота глаз от сиденья (17)	76,9	3,0	72,5	2,8	Обзорность дороги и приборов
Высота плеча от сиденья (18)	58,6	2,7	56,0	2,7	Размещение рабочей поверхности и органов управления
Высота локтя от сиденья (19)	23,2	2,5	23,5	2,5	Размещение подлокотников
Длина предплечья (кулак сжат) (20)	36,4	2,0	33,4	1,8	Зоны досягаемости по глубине
Длина вытянутой ноги (21 )	104,2	4,8	98,3	4,7	Размещение пола кабины и педалей
Длина бедра (22)	59,0	2,7	56,8	2,8	Размеры сиденья

Рис. 1 Амплитуды движений некоторых частей тела

Динамическими антропометрическими характеристиками являются также зоны видимости, причем эти зоны могут определяться при неизменном положении головы (обзорность обусловливается только движением глаз) или при поворотах и наклонах головы.



Рис. 2 Зоны видимости: а -только глаз, б -головы, в -головы и глаз

Известно, что люди разных национальностей существенно различаются по своим антропометрическим характеристикам. Средний японец, например, ниже среднего скандинава. Поэтому следует учитывать и предполагаемую страну или регион, где будет эксплуатироваться проектируемое транспортное или тяговое средство (страну возможного экспорта).

В настоящее время действующими стандартами установлено, что за исходную точку, относительно которой производятся измерения, определяющие положение тела человека на сиденье и в кабине, принимается точка пересечения геометрической оси, соединяющей центры правого и левого тазобедренных суставов, с продольной вертикальной плоскостью симметрии тела. Она обозначается латинской буквой Н (при проектных работах та же точка обозначается латинской буквой Я).

Несложно найти человека, рост которого точно отвечает, например,95-му перцентилю, но размеры отдельных частей его тела, т.е. остальные антропометрические характеристики, скорее всего будут отличаться от размеров при этом перцентиле.

Разработаны и стандартизованы манекены (ГОСТ 20304-90 (СТ СЭВ 4016-83)), антропометрические характеристики которых соответствуют определенным перцентилям. Эти манекены получили название посадочных, потому что с их помощью определяются рабочие позы и другие параметры, характеризующие положение человека-оператора на сиденье.

Существуют трехмерные и двухмерные посадочные манекены.

Трехмерный посадочный манекен применяется для определения параметров, обусловливающих положение человека в реальном автомобиле. С его помощью определяется также фактическое положение точки И посадочного места.

Трехмерный посадочный манекен представляет собой довольно сложное устройство, выполненное с высокой точностью, его конструктивная схема представлена на рис. 3.

Рис. 3 Конструктивная схема трехмерного посадочного манекена

Рис. 4 Трехмерный посадочный манекен

Двухмерные посадочные манекены (рис. 5) изготовляют из какого-либо прозрачного материала. Обычно используют три двухмерных манекена - 10%-ного, 50%-ного и 95%-ного уровней репрезентативности. Двухмерные посадочные манекены изготовляют в том масштабе, в котором удобно работать конструктору, например, в масштабе 1:5.

Стандартный двухмерный посадочный манекен используют:



Рис. 5 Двухмерный посадочный манекен

Стандартный двухмерный посадочный манекен используют:

- для нахождения геометрических параметров кузова или кабины, а также параметров посадочных мест для водителя и взрослых пассажиров на этапах проектирования;

- для определения параметров пассажирского помещения и посадочных мест при сравнительной оценке различных моделей транспортных средств;

- для воспроизведения па чертежах параметров, измеренных с помощью трехмерного посадочного манекена.

Вспомогательный элемент 5 (см. рис. 5) при размещении манекена на чертеже ориентируется по вертикальным линиям масштабной сетки, и тогда по шкале Е можно определить конструктивный угол наклона спинки сиденья. В конструкторской практике часто применяются двухмерные посадочные манекены, у которых, в дополнение к стандартным элементам, имеются также голова и руки. Размеры и контуры этих частей выбираются исходя из данных, имеющихся в справочниках. Такие более полные посадочные манекены оказываются полезными, когда нужно, например, выбрать положение рулевого колеса или определить высоту и очертания потолка кабины.

Большинство трудовых движений человек выполняет руками. При этом он пользуется различными инструментами, имеющими рукоятки, или управляет машинами и механизмами с помощь ручных органов управления - штурвалов, рычагов, кнопок, тумблеров и т.п. Проблемой создания рациональных форм элементов, с которыми человек взаимодействует с помощью рук (точнее - кистями рук), занимается прикладная дисциплина эргономики - хиротехника (от греческого скегг - рука). Параметры руки, как и другие, относящиеся к телу человека и его частей, являются антропометрическими характеристиками.

1.2 Эксплуатационные свойства автомобиля

Основным исходным документом для разработки продукции является техническое задание. При составлении технического задания обычно проводятся предварительные проектные и расчетные работы: разрабатывается предварительная компоновка (или варианты компоновок) машины, определяются ее тягово-скоростные и топливно-экономические характеристики, параметры двигателя или его конкретная марка, тип трансмиссии, передаточные числа, габаритные и весовые параметры, себестоимость машины при заданном масштабе выпуска, разрабатываются эскизы внешних форм и т.д.

Разработчик на основании технического задания создаст техническое предложение (ГОСТ 2.118-73) или эскизный проект (ГОСТ 2.119-73).

Техническое предложение содержит технико-экономическое обоснование целесообразности разработки данной машины, уточняет требования к ней, полученные на основании анализа технического задания и проработки вариантов возможных технических решений. На основе технического предложения, при согласии заказчика и разработчика, может быть уточнено техническое задание.

Все автомобили характеризуются следующими основными параметрами.

Габаритные размеры. Сюда относятся длина, ширина, высота транспортного средства, база колес (расстояние между осями), колея (расстояние между колесами одной оси), дорожный просвет (расстояние между дорогой и низшей точкой автомобиля), наименьший радиус поворота. Длина и ширина транспортного средства оказывают влияние на параметры транспортного потока и, следовательно, на возникновение опасных ДТС, в частности при обгонах.

Параметры массы. Снаряженная масса автомобиля -- масса заправленного и укомплектованного транспортного средства без нагрузки и без водителя. Полезная масса -- наибольшая масса перевозимого груза, указанная в технической характеристике транспортного средства. Полная масса -- масса снаряженного транспортного средства с грузом, водителем и пассажирами, устанавливаемая предприятием-изготовителем в качестве максимально допустимой.

Тяговоскоростные свойства автомобиля. Они характеризуют способность транспортного средства двигаться с высокой скоростью или преодолевать участки дорог с повышенным сопротивлением движению. Показатели тяговоскоростных свойств: максимальная скорость, время разгона до определенной скорости, время прохождения заданного участка с места, наибольший преодолеваемый уклон. Максимальную скорость и время разгона до определенной скорости обычно указывают в технической характеристике автомобиля.

Тормозные свойства. Сюда входят свойства автомобиля снижать скорость движения, быстро останавливаться, а также удерживаться на уклоне во время стоянки. Выделяют четыре вида тормозных систем: рабочая (основная), запасная (используется в случае отказа рабочей), стояночная (предназначена для удержания автомобиля в неподвижном состоянии, в том числе на уклоне), вспомогательная (применяется при длительном торможении, например на затяжном спуске или плавном торможении в условиях скользкого покрытия). В качестве запасной тормозной системы обычно используют стояночную, а в качестве вспомогательной -- двигатель.

Устойчивость -- свойство автомобиля противостоять заносу, скольжению и опрокидыванию. Различают продольную и поперечную устойчивость. Из-за малой вероятности потери продольной устойчивости обычно рассматривают поперечную устойчивость автомобиля, которую характеризуют следующими показателями: максимальная скорость движения автомобиля по окружности, соответствующая началу его заноса; максимальная скорость движения автомобиля по окружности, соответствующая началу его опрокидывания; максимальный угол косогора, соответствующий началу поперечного скольжения колес; максимальный угол косогора, соответствующий началу опрокидывания автомобиля.

Устойчивость движущегося автомобиля зависит от многих факторов: от высоты его центра тяжести, от размеров базы, колеи, конструкции, от состояния и размера шин; от радиуса кривизны дороги и состояния ее поверхности; от скорости движения. Так, например, на скользкой дороге занос автомобиля более вероятен, чем опрокидывание, а на дороге с хорошими сцепными качествами более вероятно опрокидывание.

Значительно повышается устойчивость автомобиля с шинами с шипами противоскольжения на укатанных снежных дорогах и во время гололеда. Такие шины на обледенелых дорогах уменьшают тормозной путь в 2 -- 2,5 раза.

Управляемость автомобиля -- свойство реагировать на перемещение органов управления. Измеряется отношением реакции автомобиля на управление к перемещению органа управления. Характеризуется несколькими показателями: предельным радиусом поворота внешнего колеса; предельной скоростью изменения кривизны траектории; количеством энергии, затрачиваемой на управление автомобилем; величиной самопроизвольных отклонений автомобиля от заданного курса.

Проходимость -- свойство автомобиля, которое определяет возможность его эффективного использования в условиях плохих дорог и бездорожья. По этому признаку автомобили делят на автомобили обычной, повышенной и высокой проходимости. Проходимость характеризуется геометрическими и опорносцепными показателями, в частности колесной формулой (4Ч2, 4Ч4).

1.3 Эргономические свойства автомобиля

Информативность автомобиля - его способность обеспечивать участников движения необходимой информацией. Информативность может быть:

1. Внешняя визуальная информативность:

- пассивная - потенциальные свойства транспортного средства передавать информацию без затрат энергии (форма, размеры, цветографические свойства автомобиля и световозвращающие устройства;

- активная - потенциальные свойства транспортного средства передавать информацию с определенными энергетическими затратами (системы освещения и т.п.)

2. Внутренняя визуальная информативность - определяется количественными и качественными характеристиками приборов и световых сигнализаторов, скомпонованных на панели приборов.

3. Звуковая информативность - свойство транспортного средства обеспечивать водителя необходимой звуковой информацией.

4. Тактильная информативность - свойство объекта формировать ощущения на кожной поверхности при действии механических стимулов (давление, вибрация).

Обитаемость транспортного средства - свойства окружающей водителя и пассажиров среды, определяющие уровни комфортабельности места труда и отдыха водителя. Характеризуется микроклиматом, эргономическими характеристиками кабины (салона), шумом и вибрациями, загазованностью и плавностью хода.

Микроклимат характеризуется совокупностью температуры, влажности и скорости воздуха. Оптимальная температура воздуха в кабине автомобиля 18-24 ^°С. Оптимальная скорость движения воздуха в кабине около 1 м/с.

Системы вентиляции, отопления, кондиционирования, средства теплоизоляции должны обеспечивать поддержание в кабине (салоне) транспортного средства параметры микроклимата, указанные в таблице 1, не позднее чем через 30 минут после начала непрерывного движения транспортного средства с прогретым двигателем.

Таблица 1

Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в кабине транспортного средства

Сезон года	Температура воздуха, ° С	Относительная влажность, %	Скорость движения воздуха, м/с
Холодный и переходный периоды года	20-23/19-25	60-40/75	0,2/0,2
Теплый период года	20-25 / не более чем на 3°С выше средней температуры наружного воздуха в 13 ч самого жаркого месяца, но не более 28°С	60-40 / при: 28°С не более 55, 27°С не более 60, 25 °С не более 70, 24°С и ниже - не более 75	0,2/0,2-0,5

Примечания:

1. В числителе указаны оптимальные параметры, в знаменателе - допустимые;

2. В теплый период года нижние границы допустимых температур не могут приниматься ниже указанных для холодного периода года;

3. Большая скорость движения воздуха соответствует наибольшей температуре воздуха, меньшая - минимальной температуре воздуха;

4. Для 4-ой климатической зоны в теплый период года допускается повышение температуры воздуха до 31°С в кабине легковых автомобилей и до 30°С в кабине грузовых автомобилей и автобусов, скорость движения воздуха не должна превышать 1 м/с.

1.2. Перепад температуры по высоте кабины не должен превышать 3°С.

1.3. Температура внутренних поверхностей кабины не должна отличаться от температуры воздуха в кабине более чем на 3°С.

1.4. Кабина должна быть оборудована защитными козырьками, жалюзи и другими средствами защиты от солнечной радиации, а также средствами теплозащиты от работающего двигателя, обеспечивающими остаточную тепловую облученность водителя от обшивки кабины - не более 35 Вт/м², от окон - не более 100 Вт/м²

1.5. Системы вентиляции, отопления, кондиционирования воздуха должны обеспечивать регулирование воздушных потоков в кабине транспортного средства с обеспечением параметров по пункту 1.1 и устранять запотевание и обмерзание стекол кабины.

1.6. Контроль состояния воздушной среды в кабине транспортного средства должен осуществляться с учетом вида используемого топлива и концентрация вредных веществ в воздухе рабочей зоны водителя не должна превышать при работе двигателя на бензине - углеводородов в пересчете на С - 300 мг/м³, окиси углерода - 20 мг/м³, окислов азота - 5 мг/м³; а также: свинца - 0,01 мг/м³ (среднесменная ПДК не выше 0,07 мг/м³) для этилированного бензина; метанола - 5 мг/м³, формальдегида - 0,5 мг/м³ для метилированного бензина или чистого метанола; акролеина -- 0,2 мг/м³ для дизельного топлива. Контроль воздушной среды в кабине автомобиля должен включать в себя оценку запыленности.

1.7. Транспортное средство не должно допускаться к эксплуатации, если его кабина не имеет предусмотренных технической документацией утеплителей или ковриков.

Требования к освещению кабины транспортного средства. Общая освещенность в кабине на уровне щитка приборов должна быть не менее 10 лк. Освещенность шкалы приборов должна быть не менее 1,2 лк.

Требования по шуму- и виброизоляции кабины транспортного средства. ГОСТ Р 51616-2000. «Автомобильные транспортные средства. Шум внутренний. Допустимые уровни и методы испытаний» устанавливает допустимые уровни шума, которые воздействуют на водителя в кабине и пассажиров в пассажирском помещении автотранспортных средств, и методы испытаний. Уровни шума (звука) в салоне легкового автомобиля не должны превышать 80 дБА.

Эргономические свойства характеризуют соответствие сиденья и органов управления транспортного средства антропометрическим параметрам человека, т.е. размерам его тела и конечностей.

Конструкция сиденья способствует посадке водителя за органами управления, обеспечивающей минимум психофизиологических затрат в состоянии постоянной готовности в течение длительного времени. Это достигнуто определенными геометрическими соотношениями размеров подушки и спинки сиденья, возможностью их регулирования в вертикальной и горизонтальной плоскостях, изменения угла наклона спинки сиденья, амортизирующих устройств и свойствами материалов самого сиденья.



2. Психофизиологические и психологические качества водителя

Основную роль в деятельности водителя играют зрительные ощущения. Благодаря ним водитель получает информацию о положении управляемого автомобиля на дороге, объектов на ней, о форме, цвете, размере этих объектов, о показаниях приборов.

Видимое пространство, которое человек может охватывать взглядом при неподвижном глазном яблоке - поле зрения. Для цветных объектов поле зрения значительно меньше, чем для белого фона. Поле зрения двумя глазами составляет 120 - 130^° и практически охватывает все пространство перед автомобилем.

Поле зрения может расширяться и сужаться. При значительном сужении поля зрения водитель может упустить важные детали дорожной обстановки, поэтому допустить серьезные ошибки.

Способность глаз получать отчетливые изображения предметов, находящихся на разных расстояниях, обеспечивается аккомодацией. Способность различать форму предмета даже на значительном удалении от глаза - острота зрения, определяемая минимальным расстоянием между двумя точками или линиями, когда глаз воспринимает их раздельно. Наиболее острое зрение - центральное в конусе с углом 3 - 4^° (конус центрального зрения), хорошая острота зрения - в конусе 7 - 8^°, удовлетворительное - в конусе 12 - 14^° (конус расширенного зрения). Предметы, расположенные за пределами 14^°, обычно видны без ясных деталей и цвета (140 - 160^° - конус периферийного зрения). Острота бокового зрения в 4 раза ниже, чем острота центрального.

Зрительное восприятие объекта зависит от его видимости. Видимость - возможность различать особенности окружающей обстановки, которая зависит от освещенности предметов и прозрачности воздушной среды. Ее характеристиками служат дальности и степень видимости. Дальность видимости - минимальное расстояние, на котором рассматриваемый объект невозможно различить на фоне окружающих предметов. Она зависит от яркости объекта и контрастности его относительного фона, а также скорости движения. Степень видимости - возможность различать отдельные детали наблюдаемого предмета. Она зависит от яркости и контрастности объекта, а также от его освещенности.

Оценка скоростей движения объектов лежит в основе динамического глазомера, являющегося одним из основных элементов, определяющих мастерство водителя. Движение автомобилей с темной окраской кажется более медленным, чем в действительности. После продолжительной езды с большой скоростью водитель привыкает к ней, вследствие чего может превысить допустимую скорость.

Из-за резких колебаний освещенности дороги в темное время суток зрению водителя приходится приспосабливаться к каждому новому участку дороги. Происходит сильное раздражение сетчатки глаза, из-за чего наступает временное ослепление. В течение времени адаптации способности различать предметы и оценивать их характеристики ухудшаются еще сильнее. Опасными являются темновая и световая адаптация. Время адаптации глаза со света на темноту составляет 30 - 40 секунд, а с темноты на свет от 10 секунд до 4 минут.

Слуховое восприятие является для человека вторым по значению психическим процессом. Оно зависит от трех факторов: слухового анализатора, источника звука и среды, передающей звук от источника к уху. Человек воспринимает звуки в интервале частот от 20 до 20000 Гц.

Уровень звукового давления зависит от амплитуды колебаний и измеряется в децибелах. Допустимым пределом шума в кабине автомобиля считается 75-80 дБ.

Равновесие - способность воспринимать изменения положения тела в пространстве, а также действия на организм ускорений и перегрузок. В сохранении равновесия важную роль играют вестибулярный аппарат, зрение, мышечно-суставное чувство и кожная чувствительность. При движении по криволинейному участку водитель ощущает действие центробежной силы и наблюдает за траекторией автомобиля, сопоставляя вестибулярные ощущения со зрительными.

При изменении скорости или направления движения возникает ускорение: прямолинейное - при увеличении или уменьшении скорости движения, радиальное (центростремительное) - при изменении направления движения. Возникающие в противоположных ускорениям направлениях силы инерции порождают перегрузки. В реальных условиях движения перегрузки, действующие на водителя, невелики. Они не могут вызвать значительных физиологических расстройств. Однако наблюдается изменение тонуса мышц, вследствие чего водитель не всегда может выдержать прямолинейное направление движения. При больших ускорениях наблюдается расстройство зрения. При своевременном прекращении действия перегрузок происходит нормализация всех функций.

Существенное влияние на человеческий механизм оказывает вибрация. Интенсивность и характер ее воздействия зависят от вида колебаний, способа их возбуждения и интенсивности. Под влиянием вибрации в организме происходят различные органические и функциональные изменения, в том числе в системе кровообращения, центральной и вегетативной нервных системах, в мозге, костно-суставной системе и в мышцах. Под действием вибрации ухудшается зрительное восприятие, снижается качество внимания, замедляется реакция, понижается точность действия.

Переработка поступившей к водителю информации и принятие им решения осуществляется на основе мышления. Это высший познавательный процесс, благодаря которому в сознании человека постигается сущность и отражаются внешние особенности воспринимаемых объектов или явлений. Для деятельности водителя характерно оперативное мышление, возникающее в ходе практической деятельности и направленное на достижение ближайшей цели.

При прогнозировании развития дорожной обстановки водитель мысленно приводит в движение все элементы этой обстановки и анализирует результаты своих предполагаемых действий и вырабатывает новое суждение о своих наиболее целесообразных действиях. В основе прогнозирования лежит умозаключение, являющееся высшей формой мышления. Оно позволяет предвидеть изменение дорожной обстановки и с помощью целенаправленных действий предупредить возникновение опасных ситуаций.

Память - свойство нервной системы хранить информацию о событиях внешнего мира и реакции организма на эти события. Память водителя должна отличаться достаточным объемом, быстротой и точностью запоминая, длительностью удержания заученного материала. Различают три вида памяти:

- непосредственный отпечаток сенсорной информации (доли секунды);

- кратковременная или оперативная память (десятки минут);

- долговременная память (сохраняется в течение всей продолжительности жизни человека).

Лучше усваиваются знания, умения и навыки, в приобретении которых человек заинтересован или которые связаны с его профессиональной деятельностью. Поэтому существует понятие профессиональная память.

Реакция - ответное действие организма на какой-либо раздражитель.

Время реакции - интервал между моментом появления сигнала об опасности и окончанием ответного действия. Включает промежутки времени, необходимые водителю для приема и переработки информации.

Знания - совокупность усвоенных водителем сведений, необходимых для управления автомобилем. Умение - способность целеустремленно и правильно использовать свои специальные знания в практической деятельности. Навык - способность в процессе деятельности выполнять отдельные действия автоматически без специально направленного внимания, хотя и под контролем сознания.

Навыки подразделяются на:

- двигательные и сенсорные - развиваются при обучении вождению автомобиля и совершенствуются в процессе самостоятельной деятельности водителя. Сенсорные навыки позволяют водителю точно оценивать условия движения;

- мыслительные (умственные) навыки. Зависят от умственных способностей водителя. Помогают поступить правильно в сложной дорожной обстановке, выбрать нужную передачу, оптимальную скорость и т.п.

Утомление - совокупность психофизиологических изменений состояния водителя, которые развиваются в результате его деятельности и ведут к снижению ее эффективности, процесс временного снижения работоспособности.

Фазы утомления:

- инерционность психических процессов. Длится 1,5 - 2 часа с момента начала работы;

- оптимальная работоспособность. Продолжительность до 10 часов;

- после 12 часов работы начинается интенсивное изменение психофизиологических характеристик водителя.

Работоспособность изменяется также в течение рабочей недели.



3. Перероборудование автомобилей для инвалидов

3.1 Оснащение легковых автомобилей для инвалидов

Ведущие производители оборудования для инвалидов, предлагают переоборудование автомобилей для инвалидов, специальных машин социального такси, установку специальных автомобильных кресел для людей с ограниченными возможностями на базе легковых автомобилей, автобусов, а также установку ручного управления для инвалидов "газ-тормоз". Оборудование предназначено как для взрослых, так и для детей.

Специальное оборудование. Установка возможна на любой легковой. Посадка производится на переднее пассажирское сидение. Интерьер базового автомобиля сохраняется. Возможен демонтаж сиденья из автомобиля и установка на новый автомобиль. Оборудование легко в управлении и эксплуатации. Присутствует штатный ремень безопасности. Общее количество посадочных мест - 4 (включая, водительское). Комплектация специального оборудования:

- въездной пандус со специально опущенным уровнем пола;

- штатные ремни безопасности;

- система фиксации инвалидной коляски Q-straint, с противооткатным механизмом.

Предоставляются сертификаты и заключение о возможности и порядке внесения изменений в конструкцию автомобиля. Гарантии на автомобиль при этом сохраняются.

Комплектация специального оборудования: Turny Orbit 395.

Так же предлагается поворотно-выдвижной механизм для обеспечения свободного доступа в автомобиль. Поворот 90 градусов и подъем - опускание происходят с помощью электрического привода. Используется проводной пульт управления. Мах опускание 395 мм, грузоподъемность 150 кг.

В комплектации сиденье автомобильное специальное, с подлокотниками, подножка.

Установка сиденья возможна с правой или с левой стороны автомобиля.

К оборудованию имеется заключение органа по сертификации колесных транспортных средств.

Рампы для инвалидных колясок и устройства для въезда

При очень маленьком размере багажника оптимальное решение - троекратно складывающаяся аппарель типа ABS-Z. Эти алюминиевые конструкции, которые производятся из пресcованного материала, идеально сочетают в себе маленький чистый вес и грузоподъемность. С шириной 150 мм они очень хорошо подходят для инвалидных колясок с различной шириной колеи.

Это надежное вспомогательное средство для сопровождающих инвалидную коляску. Шины двигаются на шарикоподшипниках по нержавеющей стальной пластине, которая вмонтирована в транспортное средство. Во время езды они складываются и надежно закрепляются вертикально. Поверхность покрыта предотвращающим скольжение слоем корунда.

Существует возможность установки рампы в боковую или заднюю дверь. Складываемость и стабильные шарниры гарантируют длительное время эксплуатации.



Рампа типа AOL-R служит в первую очередь для преодоления лестниц и высоких ступеней. Перфорированная поверхность обеспечивает надежную защиту от скольжения, а через отверстия быстро удаляются вода, снег и грязь.

Особые разработки:

- высота подъема в общественных зданиях - мах. 6%;

- высота подъема для инвалида с ограниченными физическими возможностями - мах.6%, - высота подъема для инвалида - до 10%;

- высота подъема для инвалидной коляски с сопровождающим лицом -до 20%;

- высота подъема для электрической инвалидной коляски - до 20%.

Ручное управление автомобилем Кароспид Менокс (Carospeed Menox)- вспомогательное ручное управление педалями "газ-тормоз".

Производитель предлагает установку на любой автомобиль с АКП.

Функции:

- Регулировка ручки "газ-тормоз" по высоте для удобства водителя.

Плавная фиксация тормоза в любом положении ручки.

Преимущества:

- Установка механизмов не требует внесения значительных изменений в дизайн салона, оставляя обширное пространство для ног водителя. - Не препятствует срабатыванию подушек безопасности, предохраняющих колени. - Конструкция лишена выступающих частей или элементов крепления, препятствующих свободному доступу в салон и его покиданию.

Безопасность и элегантность. В системе Carospeed Menox Hand Control применен понятный алгоритм управления движением автомобиля: перемещение рукоятки вперед приводит к торможению, назад - к ускорению (ход 7 см). При этом кнопки управления прочими функциями расположены в защищенной части ручки.

Все рукоятки Carospeed Menox оснащены фиксатором, удерживающим педаль тормоза в нажатом состоянии.

Система ручного управления Carospeed Menox Hand Controls может быть адаптирована индивидуально под любого водителя. Положение рычага ручного управления может быть отрегулировано при установке:

- по высоте (15 см), - углу наклона (95 - 105 градусов).

Возможность выбора вариантов стиля исполнения покрытия рукоятки и кожуха рычага в соответствии с собственными предпочтениями.

Разработаны ГОСТы по оборудованию не только легковых автомобилей, но также автобусов. Стандарт распространяется на автобусы, специально предназначенные для перевозок инвалидов с нарушениями опорно-двигательных функций, в том числе в креслах-колясках, а также на автобусы общего пользования по ГОСТ 27815 и 28345, оборудованные для проезда в них инвалидов в креслах-колясках.

3.2 Автобусы для перевозки инвалидов



Автобусы предназначены для эксплуатации по автомобильным дорогам общей транспортной сети РФ и должны быть рассчитаны для эксплуатации в районах с умеренным климатом при воздействии климатических факторов внешней среды по ГОСТ 15150. Требования настоящего стандарта являются обязательными и направлены на обеспечение безопасности жизни и здоровья людей.



4. Анализ эргономических свойств легкового автомобиля

Оценим эргономические свойства автомобиля на примере Ford Fusion.

Двери машины открываются легко и при закрытии нет необходимости прилагать излишние усилия: замки срабатывают надежно, даже если дверь закроет случайный порыв ветра. Наличие центрального замка делает удобной посадку нескольких пассажиров сразу и избавляет от необходимости при покидании автомобиля проверять, закрыты ли остальные двери. Дверные ручки, как снаружи, так и внутренние, также срабатывают легко, что дает возможность открыть дверь даже ребенку без посторонней помощи. Изнутри каждая дверь имеет подлокотник, что придает дополнительный комфорт пассажирам при поездке, а водителю позволяет не напрягать левую руку во время вождения. В подлокотник встроены: дверная ручка и кнопка электропривода стекла. Также, в передних дверях есть вещевые отделения, куда можно складывать вещи частого применения (средства по уходу за салоном, перчатки и т.д.). Центральный замок срабатывает не только снаружи, но и изнутри. Что дает возможность, не тянясь со своего сидения при необходимости заблокировать (если, к примеру, на заднем сидении находятся маленькие дети) и разблокировать все двери салона.

Дверь задка открывается нажатием кнопки из салона или ключом. Открывается плавно, без рывков. Для закрытия - на внутренней двери находится специальная ручка.

Садится в машину удобно людям любого роста, так как машина достаточно высокая и возможность случайно зацепить головой потолок исключается. Водительское и переднее пассажирское кресло имеют различные регулировки:

· продольный регулятор сидения (находится на нижней части лицевой стороны кресла), позволит человеку с ростом выше среднего комфортно себя чувствовать во время поездки. Но это достигается за счет места пассажира, сидящего сзади, т.е. он будет обделен свободным пространством;

· регулятор угла наклона спинки кресла (находится справа - на водительском сидении и слева - на пассажирском), позволит полному человеку разместиться в кресле наиболее подходящим для него образом;

· регулятор угла наклона сиденья кресла (находится слева - на водительском сидении и справа - на пассажирском) позволяет снизить усталость при длительных поездках;

· боковая поддержка спины, сделает более комфортным прохождение крутых поворотов;

· регулировка высоты подголовника.

Передние кресла дополнительно оборудованы подогревом сидений, что увеличивает комфорт при эксплуатации автомобиля в зимнее время года.

Также, следует отметить, что сиденье пассажирского переднего кресла оборудовано вещевым отделением.

Задние кресла не имеют столь различных регулировок, а позволяют лишь регулировать высоту подголовника. Задний ряд кресел может раскладываться как полностью, так и по частям, давая доступ к предметам, что в багажнике, без необходимости лишний раз останавливаться. Складываться также может и переднее пассажирское сиденье. Таким образом, при полностью сложенных задних и переднем сиденьях можно перевозить крупно габаритные предметы.

Панель приборов расположена так, что делает возможным её обозревание одинаково хорошо не зависимо от положения рулевого колеса. Два многофункциональных подрулевых переключателя исключают возможность ошибочного или случайного включения какого-либо иного сигнала кроме необходимого.

Кроме стандартных датчиков на приборную панель выведен сигнализаторы открытых дверей, срабатывания ABS (антиблокировачная система тормозов), возможности образования гололеда на дороге.

Предусмотрена подсветка панели приборов, очень необходимая в темное время суток, она включается одновременно с габаритными огнями.

Большие лобовое и заднее стекла и регулировки водительского кресла обеспечивают водителю наилучший обзор дороги. Воздушный обогрев лобового стекла и электрический заднего позволяют стеклам быстро оттаять, что бывает часто необходимо в холодное время года. Боковые каналы системы отопления салона позволяют направить теплый воздух на передние боковые окна. Электропривод боковых зеркал дает возможность водителю точно поставить зеркала в оптимальное для него положение, не вставая с водительского кресла.

Руль имеет вертикальную регулировку что позволяет даже высокому человеку не задевать его ногами. Гидроусилитель руля делает управление легким и непринужденным. Руль «острый» избавляет от долгого проворачивания рулевого колеса во время разворота или резкого поворота.

Бардачок (главный вещевой ящик) расположен в панели приборов напротив кресла переднего пассажира. Он снабжен лампочкой, автоматически включаемой при открывании. Между передними креслами, располагается подлокотник, удобно совмещающий в себе функции ящичка с двумя отделениями, подлокотника для водителя, а с его задней стороны находится пепельница, предназначенная пассажирам задних кресел. Кроме того, в салоне есть ещё одна пепельница, расположенная слева от ручки коробки передач, что очень неудобно для водителя.

Система обогрева салона многофункциональная. Регулируются: скорость вентилятора, интенсивность нагрева воздуха, выбор каналов, через которые воздух будет попадать в салон.

Автомобиль оснащен кондиционером, включающим в себя функции мгновенного охлаждения/нагрева салона автомобиля.

В машине предусмотрены пять ремней безопасности и четыре подушки безопасности (в руле, над главным вещевым ящиком, в спинках передних сидений), что значительно повышает уровень безопасности.

Багажник довольно просторный, без задней стенки, что обеспечивает легкий доступ к нему. При необходимости можно разложить задний ряд кресел (легко разбирается без необходимости использования инструмента) и без проблем перевозить длинномерные предметы (лыжи) в салоне.

Внутрисалонное освещение состоит из двух светильников: в центре потолка над задним сиденьем и над панелью приборов. Светильник над панелью приборов состоит из трех не зависимых друг от друга ламп: центральной и боковых. Второй светильник состоит из одной лампы. Оба светильника имеют два режима - включение при открытых дверях с плавным затуханием при их закрывании, и «постоянный режим». Предусмотрена подсветка замка зажигания, а его звуковой сигнализатор не даст вам забыть выключить фары или оставить ключи в замке зажигания.

Внешнее освещение состоит из габаритных огней, ближнего/дальнего света и противотуманных фар. Особенностью является регулировка фар по углу наклона из салона специальным переключателем. Так, водитель может сам регулировать угол освещения в зависимости от загрузки автомобиля.

Капот открывается из салона рычагом, который находится в подпанельном пространстве со стороны водителя. У капота поднимается передняя часть, что делает доступ к различным механизмам автомобиля более удобным. Расположение всех систем, наиболее часто нуждающихся в регулярном осмотре, оптимально. Легкий доступ к свечам, различным фильтрам, горловине для залива масла, пробки для его слива, расширительному бачку, бачку омывателя стекол, бачку гидроусилителя руля, бачку с тормозной жидкостью. Это делает быстрой и доступной смену расходных материалов.



Заключение

Анализ использованной литературы, а также обзор сети Интернет показал, что этим вопросам уделяется довольно пристальное внимание, как в эргономике, так и в психологии, физиологии, гигиене труда и других науках.

Например, в Дизайн-центре Nissan (Atsugi, Япония) в рамках специального семинара по эргономике интерьера и удобству взаимодействия с системами автомобиля Ямамото продемонстрировал один из многочисленных методов, которые используются дизайнерами-эргономистами Nissan для того, чтобы салоны будущих автомобилей стали более удобными. Эргономика интерьера включает в себя все аспекты взаимодействия человека и автомобиля. Исследователи изучают, как себя ощущают люди в процессе взаимодействия с приборами управления.

Ощущения -- эмоциональная реакция на то, что люди видят, трогают, слышат и обоняют в автомобиле -- абсолютно критичны для успеха любого дизайна. Ощущения по своей сути субъективны, поэтому их измерение и анализ является одной из основополагающих задач эргономики. Например, какое усилие необходимо приложить, чтобы повернуть рукоятку? Что придает натуральной коже более приятное ощущение по сравнению с синтетическим аналогом?

Особое значение имеет внимательное наблюдение, поэтому дизайнеры проводят бесконечные часы, наблюдая и выясняя, что вызывает неудобство при взаимодействии с автомобилем. Если речь не идет о неудобстве, вызванной физической особенностью человека, поиск может быть бесконечным. Подобная скрупулёзная работа позволяет нам найти оптимальные решения для совершенствования автомобиля.

Иногда решение оказывается удивительно простым. Так, например, маленькая стрелка около пиктограммы топливного бака поможет водителю прокатного автомобиля определить, с какой стороны находится заливная горловина, не выходя из салона.

По мере усложнения электронных систем автомобиля, управление ими также становится все более сложным, поэтому возникла насущная необходимость создания специальных групп дизайнеров, отвечающих за удобство взаимодействия с системами автомобиля.



Список использованной литературы:

1. Городецкий И.Г., Турзин П.С., Найченко М.В. Эргономические основы создания человеко-машинных систем: Учебник / под редакцией заслуженного работника высшей школы РФ, профессора А.П. Петрова. М.: Издательство МАТИ, 2001. 564 с.

2. Городецкий И.Г., Турзин П.С., Найченко М.В., Поляков М.В./ Практикум по основам эргономики /Под редакцией А.П. Петрова. М.: Издательство МАТИ-РГТУ им. К.Э. Циолковского «ЛАТМЭС», 2001. 152 с.

3. ГОСТ Р 51616-2000, ГОСТ 27815, ГОСТ 28345, ГОСТ 50844-95, ГОСТ 30478-96

4. Компания СЕЙФ-Технолоджи. http://www.safe-ta.ru/multivan.htm

5. Методика оценки напряженности трудового процесса http://www.niiot.ru/doc/doc113/doc_0716.htm

6. Основы эргономики и дизайна автомобилей и тракторов: Учебник для студ. высш. учеб. заведений / И.С.Степанов, А.Н.Евграфов, А.Л.Карунин и др.; Под общ. ред. В.М.Шарипова. М.: Издательский центр «Академия», 2005.

7. Официальный сайт Ford http://www.prevox.ru/autosalon/ford_fusion/

8. Руководство пользователя Ford Fusion, Ford Motor Company, 2007

9. Сервисная книжка Ford Fusion 1.6, Ford Motor Company, 2007

10. Специфика влияния автомобильного транспорта на окружающую среду http://revolution.allbest.ru/ecology/00032161_0.html

11. Техника управления транспортным средством http://www.lavrovoa.narod.ru/

Размещено на Allbest.ru

...