耳机的人机工程学

耳机的人机工程学（精选8篇）

耳机的人机工程学 篇1

人机工程学对耳机设计的优化

摘要

人机工程学是一门专门研究人体及身心与外界事物联系的技术学科。该学科的发展已经有60多年历史，在其自身的发展过程中，逐步打破了与之相关学科间的界限，形成了一门研究和应用范围都极为广泛的综合性交叉学科。其根本研究方向是通过揭示人一机一环境之间相互关系的规律，最大限度地适合人类的形态，生理和心理特性，以求达到人一机一环境系统总体性能的最优化的目的。本文的研究基于目前人们对音乐的热爱，随处我们都可以看见人们戴着耳机听着音乐，在大学里更是普遍，许多大学生边听着音乐边学习，或者做其他的事情，我们已经不能离开没有音乐的生活，但是长期戴着耳机会对人的耳朵造成伤害，在一些戴耳机听音乐的青年人中听力减退的情况已越来越多。而且耳机戴久了会特别不舒服，出现头疼等症状。这是因为人戴上耳机后，外耳道口即被耳机紧紧堵塞住。高音量的音频声压会直接进入耳内而损伤听力，造成不可恢复的听力损害。长期用耳机听音乐，听觉就会出现疲劳、损伤，引起听力减退，人体就会出现烦躁不安、头晕、失眠、记忆力减退、注意力不集中、思维反应迟钝、异常心理障碍等情况，对身体健康十分有害如果不戴耳机听音乐，又会对他人造成干扰，故本文对耳机进行分析和改进，让人能享受音乐的美感的同时减少对耳朵的伤害。

关键词：人机工程学

耳机

健康

优化改进

一、耳机的概述

耳机根据其换能方式分类，主要有：动圈方式、动铁方式、静电式和等磁式。从结构上功能方式进行分类，可分为半开放式和封闭式；从佩带形式上分类则有耳塞式，挂耳式，入耳式和头戴式；从佩戴人数上分类则有单人耳机和多人耳机；从音源上区别，可以分为有源耳机和无源耳机；有源耳机也常被称为插卡耳机。

图1-1

二、听觉机能及其特征

1.人的听觉系统

人耳的基本结构如图1-2所示，外界的声波通过外耳道传到鼓膜，引起鼓膜振动，然后经杠杆系统的传递，引起耳蜗中淋巴液及其底膜的振动，使基底膜表面的科蒂式器中的毛细胞产生兴奋。机械能形式的声波就在此处转变为听神经纤维上的神经冲动，并以神经冲动的不同频率和组合形式对声音信息进行编码，然后被传送到大脑皮层听觉中枢，从而产生听觉。

（a）人耳的基本结构

（b）耳蜗

2.人听觉的特性

频率相应：对于具有正常听力的青少年来说（年龄在12~25岁之间）能够觉察到的频率范围大约是16~20000Hz。而一般人的最佳听闻频率范围是20~20000Hz

动态范围：可听声取决于声音的频率外，还取决于声音的强度。听觉的声强动态范围可用下列比值表示：

/正好能听见的声强

(1)听阀

在最佳的听闻频率范围内，一个听力正常的人刚刚能听到的正弦式纯音的最低声强Imin，称为相应频率下的“听阀值”。可根据各个频率f与最低声强Imin绘出标准听阀曲线，如图1-3

图1-3 该曲线可以得出以下结论：

①在800-1500Hz这段频率范围内，听阀无明显变化；②低于800Hz时，可听响度随着频率的降低而明显减小。例如，在400Hz时，只有在1000Hz时测得的“标准灵敏度”的1/10；在90Hz时，只有“标准灵敏度”的1/10000;而在40Hz时，只有“标准灵敏度”的1/1000000；③在3000-4000Hz之间达到最大的听觉灵敏度，在该频率范围内，灵敏度高达标准值的10倍；④超过6000Hz时，灵敏度再次下降，大约在17000Hz时，减至标准值的1/10。

(2)痛阀 对于感受给定各频率的正弦式纯音，开始产生疼痛感的极限声强Imax，称为相应频率的“痛阀值”，如图1-3(3)听觉区域

图1-3还绘出了由听阀与痛阀两条曲线所包围的“听觉区”（影线部分）

三、耳机在人机工程学上的应用与优化设计 1.耳机的频率响应

对于具有正常听力的青少年来说（年龄在12~25岁之间）能够觉察到的频率范围大约是16~20000Hz。而一般人的最佳听闻频率范围是20~20000Hz，可见人耳能听闻的频率比为：fmax/ fmin =1﹕1000，人到25岁左右时，开始对15000Hz以上频率的灵敏度显著降低，当 频率高于15000Hz时，听阈开始向下移动，而且随着年龄的增长，频率感受上限逐年连续降低。但是对于f<1000Hz的低频率范围，听觉灵敏度几乎不受年龄的影响，见下图。因此听觉的频率响应特性对听觉传示装置的设计是很重要的。为了满足人的频率需求，耳机在设计时使其能够重放的频带相当宽，一般的耳机为20~20000Hz，优秀的已经可以达到5Hz-40000Hz。2.耳罩与耳塞的结构特性

耳罩是头部与发声单元接触的部件，它对于动圈式耳机是至关重要的，其功能是将低频反射回来，保证低频的重放。根据人耳的外部形状，耳罩一般被设计成两种样式，一种压在耳朵上，叫压耳式耳罩（如下图1-4），这种耳罩在调整头带长度时要注意：头带短，对头顶的压力大，耳罩对头的压力就小，头带长时相反，三点的压力要取得平衡才是最舒适的。另一种耳罩呈杯状，环绕着耳朵，叫绕耳式耳罩（如下图1-5）。这两种设计都是为了使其贴住耳廓而不至于滑落。另外在耳罩的内部一般填充海绵，使其尽量的柔软，并在外面蒙上皮革或绒布，使人耳感觉舒适。而耳塞的外部形状、尺寸大小是根据人耳外耳道的特征而设定的，它能够适合多数人佩戴使用。

图1-4 压耳式耳罩

图1-5 绕耳式耳罩 3.耳塞的材料选择

人体听觉的形成是由外界的声波通过外耳道传到鼓膜，引起鼓膜的振动，然后经杠杆系统的传递，引起耳蜗中淋巴液及其底膜的振动，使基底膜表面的科蒂氏器中的毛细胞产生兴奋。科蒂氏器和其中所含的毛细胞，是真正的声音感受装置，听神经纤维就分布在毛细胞下方的基底膜中，机械能形式的声波就在此处转变为听觉神经纤维上的神经冲动，并以神经冲动的不同频率和组合形式对声音信息进行编码，然后被传到大脑皮层听觉中枢，从而产生听觉。劣质的耳塞是听力健康的杀手，他过于尖锐的高音容易在瞬间使你的听力过度疲劳，导致听力衰退，而过于厚重，缺乏细节的低音好比慢性毒药很容易使耳朵酸痛，紧张敏感，头部满涨，造成听力水平的慢慢降低。因此，耳塞的设计需充分利用人机工程学的原理，使其为人长期佩戴也不会对人体造成伤害。在材料的选择上，塑料材质一般含有邻苯二甲酸盐，容易使皮肤产生过敏症状；而金属耳塞经过氧化处理，主要成分是三氧化铝水合物，同红宝石成分基本相同，对人体无不利影响。另外，从环保角度，塑胶耳塞不利于回收，一般处理方式是任其变质；金属加工品则可以无限次回收循环使用，不会对环境造成污染。

3.耳塞的舒适性

在耳塞上套入海绵套，能够有效地解决棱角对耳朵的伤害，同时也增强了耳塞的低频表现。在材质上，更多地运用防滑塑胶和橡胶，防滑塑胶能够使耳朵跟耳机之间更好的贴合，而橡胶的柔软特性，除更加舒适外还可进一步防止声音的外露，达到更好听音效果。例如水珠型设计的正式面世，使耳塞前盖的设计得到了充实，而且由于在舒适度和密封性上比传统的圆形前盖更加优秀，无论是日系还是欧美系产品都多次使用，SONY更把这样的设计运用到其最顶级的8系列耳塞上，成为耳塞历史上最辉煌的一个经典。

四、通过人机工程学原理个人对耳机的改进

头戴式耳机存在过于太大，且上部的跨弧直接接触头的顶部，长时间戴的话会对头的顶部造成压迫感，使人感到疲劳，针对这种情况，采用后挂式，从人们戴眼镜的角度考虑的，眼镜是一种常见的头部使用工具，但是长时间戴眼镜并没有对头部造成压迫感，眼镜的稳定性也是比较高的，同时眼镜的镜腿利用到了人的耳部构造，来达到稳定效果，所以后挂式耳机采用眼镜腿的原理和人的头部构造设计而成，解决了原来头戴式耳机的问题，减少对人体的伤害。再者使用耳机使得耳近距离接触声音刺激，接触噪音源较近，加之其频率特性较高，声音强度越大，对听力的损伤也更明显。所以无论怎么改进还是会对人的耳朵造成伤害，所以最好的办法还是减少对耳机的使用值得推荐的一个原则为“60-60”原则：即人们在使用耳机时，音量不宜过大，建议一般不要超过最大音量的60%，也可以根据自身的情况，将音量调至更低，只要保证能听清楚即可。另外，连续使用耳机的时间不宜超过60分钟。故可以在耳机出植入一个小芯片，设置温馨提示，当用耳塞听音乐超过一小时时，发出语音提醒，提醒用户休息会耳朵。

五、结束语

从人机工程学在产品设计中“以人为本”的设计理念出发，详细分析了耳机中的人机因素，并做了一些改进，阐明了产品的每一个设计细节都和人有关系，都要以人的使用为中心，值得注意的是在设计中要考虑共用性设计的方法，为更多的人群提供舒适便利的生活，达到人一机一环境系统总体性能的最优化的目的。参考文献

耳机的人机工程学 篇2

1 安全人机工程学的基本概念

安全人机工程学是人机工程学的一个分支, 人机工程学也称工效学、人类学或者人类因素工程学。人机工程学研究的是人与机器相互关系的合理方案, 研究人在作业中与有关机械的所处环境的相互配合。劳动者在劳动过程中是否安全, 主要取决于安全条件、安全状态和安全行为。现代化生产中的“机“向着高速化、精密化、复杂化方向发展, 对操纵“机“的人的判断力、注意力和熟练程度提出更高的要求, 而人类的生理、生物能力学特性等却没有多大变化, 相反, 可能会随文明进步而出现退化现象, 必然出现了人与“机“之间的不协调、不平衡。因此, 所设计的“机“必有符合操作者的身心特征、生物力学特征, 把人机作为一个整体、作为一个系统加以考虑, 使“机“与人经终处于安全卫生、合适、高效率的状态, 这就出现了安全人机工程学。

安全人机工程学研究的内容包括安全人机工程学研究人的生理、心理特性和能力限度、人机功能的合理分配、人机相互作用及人机界面的设计、环境及其改善、作业及其改善、人的可靠性与安全六个方面。

2 安全心理学对安全生产的影响

安全心理学从心理学分离出来, 形成一个完整的研究领域, 安全心理学是研究人们在生产活动过程中的心理现象及其发展、变化规律的科学。主要研究两个方面的内容:一方面揭示人的心理特征:如兴趣、爱好、气质、性格、情绪、情感、动机、态度和能力等, 从而进行事故预测、预防、安全管理和安全评价;另一方面是研究怎样调动劳动者对安全生产的积极性。

安全心理学在组织安全教育、安全培训的活动中, 使人的心理活动走向更科学、更切合实际的轨道;帮助安全监察人员及时发现人的不安全动作的心理状态, 揭示安全事故的本质原因;对事故的主要责任者、肇事者的思想状态、精神状态、行为习惯进行研究, 以便于认清他们重复发生事故的内在原因;从知觉、情绪、意志、行为四个方面进行研究, 对易于重复发生事故的工作, 给予积极的心理矫正, 从心理角度预防同类事故在工作中重演;通过对肇事者的不安全行为的研究, 让大家心悦诚服地认识到防止事故的发生、杜绝不安全行为的关键是事在人为, 进一步加深对安全生产的认识。

企业文化就是安全心理学在现代企业管理中的一个很好的应用。化工集团甲醇分公司大力提倡“亲情家文化”就是从安全心理学角度来正确地引导员工, 使员工的心理活动更科学、更阳光。甲醇分公司形成“亲情家文化”氛围, 让每一名员工来到公司就像来到自己家里一样, 温馨的公司, 舒适的环境, 和谐的氛围, 让员工不由自主感受到快乐、阳光;从而引导员工的心理活动向着科学, 阳光的方向发展, 极大地发挥员工的潜在能力, 减少了员工实际操作中的失误, 保证了员工的健康, 提高了生产效率。尤其是采取了人机对话管理模式, 将每一台设备与员工有交流、有感觉, 将设备拟人化, 通过操作者与设备的对话, 感受到机器的脾气、性能, 使员工能够准确地掌握机器的特性, 轻松愉快地控制机器, 达到人与机有机地结合, 人与环境有机地结合, 从而从心理上引导员工安全完全是可以控制地, 是可以避免地, 最终达到了员工安全生产的愿望, 保证了员工健康的操作环境, 提高了生产效率。

3 安全生理学对安全生产的影响

安全生理条件是机械设计、作业空间和环境设计的依据, 只有适应于人的生理条件的工作环境和机械等, 才能保证生产顺利安全进行。安全生理学就是研究劳动中人体的变化、劳动者在劳动过程中是否处于最佳状态的科学。研究在保证劳动者充分休息以后, 恢复原来的生理状态, 以此作为制定劳动量和休息标准的依据。

安全生理学包括由休息状态到工作状态时生理功能的变化、环境物理因素的生理效应、环境化学因素的生理效应、采光与照明、人体的信息处理系统、疲劳与恢复、人体节律周期。劳动作业能力就是在不降低作业质量的前提下, 尽可能长时间地维持一定作业强度的能力。在以劳动为主的作业中, 作业能力可用劳动生产率来表示;而在以脑力为主的作业中, 目前还没有找到确切表示作业能力的具体指标。劳动作业能力的生理基础是在中枢神经调节、控制下的肌肉收缩。肌肉的收缩以及由于肌肉收缩而完成某项工作, 这正是劳动作业能力的表现。因此, 可以说人的劳动作业能力就是在高级神经活动参与下的肌肉活动能力。至于脑力劳动能力, 则是在高级神经活动起主导作用的条件下完成某项工作的能力。劳动作业能力的动力源泉应为营养物质和氧。社会因素、劳动时间与劳动组织、生产设备与工具、锻炼与练习、健康与营养、个体因素、心理因素、疲劳、劳动环境都影响劳动者的劳动作业能力。

4 采取有利措施, 保证劳动者的工作状态, 提高生产效率

劳动者只有在最佳状态中进行劳动才能保证生产顺利进行, 生产过程中的生理疲劳导致工作效率的降低, 很多生产事故都是因为生理疲劳造成的。疲劳会使动作不协调, 力量减少反应迟钝, 导致劳动能力下降, 甚至会损伤身体。

化工集团甲醇分公司根据安全生理学全面改善员工生产环境的安全条件, 消除员工的生理疲劳, 提高劳动生产率。甲醇分公司给排水车间清排水段罗茨鼓风机安装后, 噪音很大, 严重超出了标准。这种噪音导致清排水工段岗位员工生理疲劳, 影响清排水工段员工的反应能力, 甚至会伤害身体。甲醇分公司领导及技术人员采取将风机加变频器降低风机转速的办法降低了噪音, 消除了清排水工段岗位员工的生理疲劳, 提高了劳动生产效率。去年, 甲醇分公司通过对全公司的维修工操作间进行了改造, 增加了维修工洗浴设施、改善了维修工的休息室, 使维修工能够尽快地消除由于修理设备造成的疲劳, 极大地改善了维修工的安全生产条件, 保证了维修质量, 保障了装置长周期运行, 从而提高生产效率。

5 结论

通过对人-机械-环境三者之间的相互关系, 采取使机械、人、环境符合人的生态学、生理学、心里学方面的特性的措施, 不仅能创造舒适、高效安全的劳动条件, 而且还能提高劳动生产率, 为企业创造更高的效益。

摘要：通过对人-机械-环境三者之间的相互关系, 探讨如何使机械、人、环境符合人的生态学、生理学、心里学方面的特性, 以求达到人的能力与作业活动要求相适应, 创造舒适、高效安全的劳动条件。

关键词：人,机械,环境,安全

参考文献

[1]《企业安全管理》编审委员会.企业安全管理.黑龙江省劳动保护教育中心, 2003, 7.

快餐厅中的人机工程学 篇3

关键词：快餐厅；儿童；老年人；残障人士；室内设计；人机工程学

人机工程学，也称人机工程学、人类工程学、人类工效学，是一门关于“人”的科学。人机工程学的目的是使人在工作环境中、家庭中以及休闲情况下达到最佳的程度、她包含生理与心理两方面内容，从生理角度看，主要研究依靠人体的结构尺度，找出与设计无的比例关系，根据人体结构的基本参数进行各领域的设计活动，满足人们的物质需求；从心理角度看，研究色彩、线条、空间、形状、声音、气味、肌理等客观因素对人的感情、运动、意志、行为等非让面的影响，从而在具体的设计中注意造型、色彩、环境等因素，达到更科学、更合理、更愉悦，满足人们的精神需要。

一　研究快餐厅中的人机工程学要素的原因

（１）快节奏社会，快餐厅的用户人群日益广泛增加

快餐厅不再只是儿童、年轻人聚会游乐的场所，上班族人群、老年人等人群也日益广泛增加。

（２）笔者作为用户之一对目前快餐店问题的感受

快餐店中点餐牌高度过高，点餐台对于儿童来讲够不到；就餐桌椅的不可调节性，导致部分儿童就餐的不方便性；导视系统建立的不完整性甚至缺失；整个餐厅环境色彩以橘色为主，前篇一律，让人产生腻烦感；空间区域分布与运用的不合理。

二　对快餐厅设计现状的深入分析

2）就餐桌高度与座椅的设计

一般就餐桌的高度在750mm-780mm，对于正常成年人与老年人的高度是较为合适的。对于儿童来讲，很多儿童够不到餐桌，或者就餐困难。由于得满足大多数使用人群的设计，因此就餐桌高度的设计是较难调整的。我们可以进行对座椅的设计，采用可调节高度的座椅设计。由此可以扩大使用人群。

三　就餐高峰期流动站式桌的设计

对于快餐店，在餐点时都会出现就餐高峰期，此时，很多人群因为没有就餐座位而离开，这样是对于快餐厅的一种经济的损失。笔者认为可以考虑流动站式桌的设计。例如宜家内就餐区内的流动站式桌的设计，高度不一，可为人们提供短暂的就餐环境，由于不同高度的设计，也满足了不同的受用人群的使用，人们可以较为舒适的用手肘依靠在桌上。在快餐店中可以纳入此设计，提高就餐环境的使用。

（1）环境中的细节设计

1）洗手间的设计

洗手间是快餐厅中不可或缺的一部分，洗手间内由于有大量人群的使用，地面上有非常多的水渍污迹，如用光滑瓷砖作为地面设计，会导致滑倒跌伤，对于老年人来讲非常严重。因此应采用防滑地面瓷砖设计，或者加上地毯的使用，可以降低滑倒跌伤放生的可能性。

2）导视系统设计

据调查，快餐厅中的导视系统是比较匮乏的。通常都是就餐者自己寻找发现，很少有明确的导视牌出现。因此，快餐厅中应注重导视牌的设计使用，会为就餐人群带来方便。例如在地面上标有指示不同区域的箭头，或者在吊顶上悬挂有不同区域的指示牌。

3）大门设计

（1）快餐厅中大门设计多采用简洁直推式大门设计。快餐厅大门设计应宽敞明亮，考虑人体宽度和推开一扇门可以进入人的数量。（2）快餐厅中大门设计也可采用感应式大门设计，这样可以提高大门使用率，给人带来更快捷方便的体验。

（2）色彩设计

据人机工程学人的心理需求讲，橘色可以引起人的食欲。所以在大多数一般快餐厅中随处可见橘色的环境色彩设计。若放在快餐厅流行初期，人们对于橘色空间环境设计应该具有喜感。但对于现代社会，人们对于色彩设计的要求也越来越高，对于千篇一律的橘色，人们也会产生厌烦感。可以试着改变就餐环境的色彩，例如可以纳入一些手绘墙的设计等。

（3）空间功能设计

1）空间功能区域划分功能

对于快餐厅来讲，空间功能区域的使用非常重要。对于点餐区、就餐区、厨房区、洗手间区等区域既要明确区分又要有紧密联系，使其成为一个有机整体。

2）过道区域设计

在快餐厅中，为了提高就餐空间使用率，一些过道、拐角处都布置了就餐桌椅的摆放，在就餐高峰期，流动人群多的时候，过来过往的人群容易与就餐者发生碰撞，引起一些摩擦。可以在过道、拐角处设计一些软隔断，降低减少碰撞类事物的发生。

四　对于快餐厅设计之我见

饮食需求具有很大的选择性。因为餐饮行为的最终目的就是满族人的生理和心理需求，这是餐饮的根本动机，同时说明了在餐饮方面，人和环境的交互作用。在快餐厅室内设计中，我认为要注意以下三点：1）餐厅环境的光与色。2）空间界面质地与通风、音质、消防安全。3）绿化布置。

参考文献

[1]　张月.《室内设计人体工程学》[M].北京.中国建筑工业出版社.2005．

工业设计中的人机工程学 篇4

工业设计是一项综合性的规划活动，是一门技术与艺术相结合的学科,同时受环境/社会形态、文化观念以及经济等多方面的制约和影响,即工业设计是功能与形式、技术与艺术的统一,工业设计的出发点是人,设计的目的是为人而不是产品,工业设计必须遵循自然与客观的法则来进行.这三项明确地体现了现代工业设计强调“用”与“美”的高度统一，“物”与“人”的完美结合，把先进的技术科学和广泛的社会需求作为设计风格的基础，概而言之，工业设计的主导思想以人为中心，着重研究“物”与“人”之间的协调关系。

人机工程学，在美国有人称之为人类工程学“HUMAN ENGINEERING”，人因工程学“HUMAN FACTORS(ENGINEERING)”，在欧洲有人称之为“ERGONOMICS”，生物工艺学，工程心理学，应用实验心理学以及人体状态学等待。日本称之为“人间工学”，我国目前除使唤用上述名称外，还有译成工效学、宜人学、人体工程学、人机学、运行工程学、机构设备利用学、人机控制学等。人体工程不的命名已经充分体现了该学科是“人体科学”与“工程技术”的结合，实际上，这一学科就是人体科学，环境科学不断向工程科学渗透和交叉的产物，它是以体科学中的人类学、生物学、心理学、卫生学、解剖学、生物力学、人体测量学等为“一肢”；以环境科学中的环境保护学、环境医学、环境卫生学、环境心理学、环境监测技术等学科为“另一肢”，而以技术科学中的工业设计、工业经济、系统工程、交通工程、企业管理等学科为“躯干”，形象地构成了本学科的体系，从人机工程学的构成体系来看就是一门综合性的边缘学科，其研究的领域是多方面，可以说与国民经济的各个部门都有密切的关系。由于社会分工不同，分为职业性和非职业性两类。职业类指从事物质文明和精神文明创造活动中对工具、设备、环境进行设计、加工的专业活动，在这个范畴中运用人机工程学以便创造符合人的生理及需求的、高效、优化和完美的“人－机－环境”系统；非职业范畴指自我服务性范畴，如家务活动，休息及娱乐活动等，在这个范畴中，运用人体工程学以便创造出高效率，减少疲劳，有利于身心健康的高质量生活。总而言之，人体工程学不仅有利于专业化分工的专门性创造活动，也有利于人类大的生活领域；不仅适合对生产工具、设备及环境的创造，而且适合人们整个生活、娱乐、休息、工作、学习等各领域。显然研究和应用人体工程学原理和方法成为工为设计人员所面临的新课题。

人机工程学研究内容及其对于设计学科的作用可以概括为以下几方面：

为工业设计中考虑“人的因素”提供人体尺度参数：应用人体测量学、人体力学、生理学、心理学等学科的研究方法，对人体结构特征和肌能特征进行研究，提供人体各部分的尺寸、体重、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时相互关系和可及范围等人体结构特征参数提供人体各部分的发力范围、活动范围、动作速度、频率、重心变化以及动作时惯性等动态参数分析人的视觉、听觉、触觉、嗅觉以及肢体感觉器官的肌能特征，分析人在劳动时的生理变化、能量消耗、疲劳程度以及对各种劳动负荷的适应能力，探讨人在工作中影响心理状态的因素，及心理因素对工作效率的影响等。人体工程学的研究，为工业设计全面考虑“人的因素”提供了人体结构尺度，人体生理尺度和人的心理尺度等数据，这些数据可有效

地运用到工业设计中去。

为工业设计中“产品”的功能合理性提供科学依据：现代工业设计中，如搞纯物质功能的创作活动，不考虑人机工程学的需求，那将是创作活动的失败。因此，如何解决“产品”与人相关的各种功能的最优化，创造出与人的生理和心理肌能相协调的“产品”，这将是当今工业设计中，在功能问题上的新课题。人体工程学的原理和规律将设计师在设计前考虑的问题。

人机工程学 篇5

社会的发展、技术的进步、产品的更新、生活节奏的加快……等等一系列的社会与物质的因素，使人们在享受物质生活的同时，更加注重产品在“方便”、“舒适”、“可靠”、“价值”、“安全”和“效率”等方面的评价，也就是在产品设计中常提到的人性化设计问题。

所谓人性化产品，就是包含人机工程的产品，只要是“人”所使用的产品，都应在人机工程上加以考虑，产品的造型与人机工程无疑是结合在一起的。我们可以将它们描述为：以心理为圆心，生理为半径，用以建立人与物(产品)之间和谐关系的方式，最大限度地挖掘人的潜能，综合平衡地使用人的肌能，保护人体健康，从而提高生产率。仅从工业设计这一范畴来看，大至宇航系统、城市规划、建筑设施、自动化工厂、机械设备、交通工具，小至家具、服装、文具以及盆、杯、碗筷之类各种生产与生活所创造的“物”，在设计和制造时都必须把“人的因素”作为一个重要的条件来考虑。若将产品类别区分为专业用品和一般用品的话，专业用品在人机工程上则会有更多的考虑，它比较偏重于生理学的层面；而一般性产品则必须兼顾心理层面的问题，需要更多的符合美学及潮流的设计，也就是应以产品人性化的需求为主。

那么，对于一件产品是如何来评价它在人机工程学方面是否符合规范呢? 以德国Sturlgart设计中心为例，在评选每年优良产品时，人机工程上所设定的标准为：

1)产品与人体的尺寸、形状及用力是否配合；

2)产品是否顺手和好使用；

3)是否防止了使用人操作时意外伤害和错用时产生的危险；

4)各操作单元是否实用；各元件在安置上能否使其意义毫无疑问的被辨认；

5)产品是否便于清洗、保养及修理。

一般情况下，在设计教育中常以上述第三项较为强调，而消费者在购买商品时，则是以产品的视觉效果、商场气氛及价值来决定购买行为的成立与否，但作为一名好的设计师应为产品长期使用的效果及舒适性负责，尤其是避免伤害与危险的防止更是不可忽视的考虑因素。如，在操作计算机的上机姿势中，在现行的上机条件下，操作员常常是手臂向前悬空着来操作键盘和鼠标的。手臂的悬空形成了肩颈部的静态疲劳，使得操作员不得不将背部靠在椅子靠背上作业(后靠姿势会加大悬空的手臂的前伸程度，从而增大肩部所需要的平衡力矩，加快肩颈部的疲劳)，而当操作员脱离靠背又手臂悬空时，体重就全部需要由脊柱来承担，其结果或者是腰背的疲劳酸痛，或者是腰肌放弃维持直坐姿势而塌腰驼背，或者是把手腕抵在桌沿而引发腕管综合症。那么，要解决诸如此类的问题，设计师就必须充分考虑人机工程学的因素。

所谓人机工程学，亦即是应用人体测量学、人体力学、劳动生理学、劳动心理学等学科的研究方法，对人体结构特征和机能特征进行研究，提供人体各部分的尺寸、重量、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时的相互关系和可及范围等人体结构特征参数；还提供人体各部分的出力范围、活动范围、动作速度、动作频率、重心变化以及动作时的习惯等人体机能特征参数，分析人的视觉、听觉、触觉以及肤觉等感觉器官的机能特性；分析人在各种劳动时的生理变化、能量消耗、疲劳机理以及人对各种劳动负荷的适应能力；探讨人在工作中影响心理状态的因素以及心理因素对工作效率的影响等。

人机工程学因素往往是企业提高其竞争力的手法之一。若说“人性化产品”是与“人”合为一体的产品设计，“人机工程因素”则是设计工业产品时的人机界面所必须考虑的因素。在我国即将加入WTO所面临的冲击下，中国的制造业无不是严阵以待，企图在竞争中保持优势。管理大师麦克·波特(MICHAEL PORTER)曾说过，企业具备竞争优势的两个方式，一是扩大生产规模，走向规模经济，才能占有成本上的优势；另一个便是创造企业或产品的附加值，制造消费者趋之若鹜的心理。在现今产品和质量逐步提高，且消费者对商品品质要求越来越高的情况下，各产品制造商们无不力求突破，希望能出奇制胜，打动消费者的心。拿当今世界上提出的“健康”人机工程学的新要求为例，即是用某些考虑人机因素的辅助性产品，如：电动腰靠、紫外线阻隔(UV、CUT)等来提高产品人性化的层次，籍此创造其他品牌无法模仿的优势，而赢得消费者青睬的。

究竟什么样的产品需要人机工程呢？在设计上又如何表现，才能成为符合人机工程学的产品呢?

工业设计师指出，就电脑的相关部件和设备而言，如键盘、鼠标等输入装置，因使用者可能长时间利用其从事工作或娱乐，接触的时间较长，在使用时也可能十分投入。因此，人机工程学就成了设计上最主要的条件之一。

人机工程学的显著特点是，在认真研究人、机、环境三个要素本身特性的基础上，不单纯着眼于个别要素的优良与否，而是将使用“物”的人和所设计的“物”以及人与“物”所共处的环境作为一个系统来研究。在人机工程学中将这个系统称为“人——机——环境”系统。这个系统中，人、机、环境三个要素之间相互作用、相互依存的关系决定着系统总体的性能。本学科的人机系统设计理论，就是科学地利用三个要素间的有机联系来寻求系统的最佳参数。系统设计的一般方法，通常是在明确系统总体要求的前提下，着重分析和研究人、机、环境三个要素对系统总体性能的影响，如系统中人和机的职能如何分工；如何配合；环境如何适应人；机对环境又有何影响等问题，经过不断修正和完善三要素的结构方式，最终确保系统最优组合方案的实现。这是人机工程学为工业设计开拓了新的思路，并提供了独特的设计方法和有关理论依据。

作为一个全息系统的局部，一个产品中包括了我们这个商品社会中的全部信息。一件设计优良的产品，必然是人、环境、经济、技术、文化等因素巧妙融合、平衡的产物。开始一项产品设计的动机可能来自各个方面，有的是为了改进功能，有的是为了降低成本，有的是为了改变外观，强化“柜台效应”，以吸引购买者，更多的情况是上述几方面兼而有之。于是，对设计师的要求就可能来自功能、技术、成本、使用者的爱好等各种角度。不同的产品设计的重点也大不相同，暖水瓶的设计显然就要比香水瓶的设计考虑更多的人机问题；再以肇及设计所设计的电脑游戏遥感器为例，乍见此产品时，看似不符合人机工程学，但实际使用时却很合手，操控性良好，而且遥感器外型颇酷，用此摇杆玩空战游戏，有操控战斗机的味道。相比于市场上其他同类型的产品，即使售价比一般产品高出许多，也一样大受欢迎，足见其魅力所在。但也有这样一种产品，在市场上受到欢迎，是因其外型讨好且成本不高所致，但缺点是产品轻，因此，在使用时本来一只手操作很方便，却不得不双手并用才行，这就是该产品在人机工学上的不足之处；但在成本、售价及市场因素的考虑下，厂商还是推出此种产品。而对于专业用品就不同了，例如美发师每天所使用的吹风机，除草机工人所使用的修剪机就绝对不能轻视人机工程学在生理层面上的考虑。

然而，一个好的产品设计是可以涵盖形态和人机因素的，产品的外形一样也可以有机会作人机工程的发挥。以TEAGE为微软所设计的易用鼠标球而言，该鼠标是特别为儿童体验电脑而设计的，在方案决定之前对儿童的抓握方式进行了研究，黄白两色相间的鼠标球使儿童们在学习电脑时，增加了趣味性和功能性。该产品已经超脱了产品造型上的束缚，除让其更好用之外，也同时赋予了产品新的意义与想象空间。

除了一般的大众消费品之外，专为特殊族群所设计的产品在人机工程学上也有更多的考虑。如，残疾人用的瓷器套具，此套设计是专为残疾人做的餐具，又不让人直接看出它们是专为残疾人做的。故而，设计师在充分考虑了人机工程学的基础上，特别处理手把的凹凸，使患者拿在手里有一种心态上的平衡感，既能看到，又能摸到，但又不那么显眼。

再以医疗设备来说，病床、医疗椅等产品，在设汁上不只是考虑操作要符合人机工程学，在材料上也应力求人性化，增加产品的亲和力，以提高产品的“EQ”。由于学科来源的多样性和应用的广泛性，人机工程学中采用的各种研究方法种类很多，有些是从人体测量学、工程心理学等学科中沿用下来的，有些是从其他有关学科借鉴过来的，更多的是从应用的目标出发创造出来的。其中常用于一般产品设计领域的方法有如下几类：

1，测量方法

测量方法是人机工程学中研究人形体特征的主要方法，它包括尺度测量、动态测量、力量测量、体积测量、肌肉疲劳测量和其他生理变化的测量等几个方面。

2．模型工作方法

这是设计师必不可少的工作方法。设计师可通过模型构思方案，规划尺度，检查效果，发现问题，有效地提高设计成功率。

3．调查方法

人机工程学中许多感觉和心理指标很难用测量的办法获得。有些即使有可能，但从设计师工作范围来看也无此必要，因此，设计师常以调查的方法获得这方面的信息。如每年持续对1000人的生活形态进行宏观研究，收集分析人格特征、消费心理、使用性格、扩散角色、媒体接触、日常用品使用、设计偏好、活动时间分配、家庭空间运用以及人口计测等，并建立起相应的资料库。调查的结果尽管较难量化，但却能给人以直观的感受，有时反而更有效。

4．数据的处理方法

当设计人员测量或调查的是一个群体时，其结果就会有一定的离散度，必须运用数学方法进行分析处理，才能转化成具有应用价值的数据库，对设计产生指导意义。

当今的工业设计师面临着多种活动和课题，例如：电视资讯、互动电视、通用遥控器等，与企业合作的范围也很广，在实施产品的人性化设计过程中，通常采用如下的设计程序：

1)建立并运用资料库(这在前面已有论述)；

2)决定研究主题；

3)观察阶段：

*目标轮廓 *访识/观察 *使用模式/议题

4)发展阶段：

*关键议题 *产品概念 *测试与评估 在整个研究过程中，人机工程师和工业设计师都必须全程参与，但在各个阶段为主为辅的角色会有不同。例如：产品概念由工业设计师主导，测试则由人机工程师主导，每个步骤以剧本的形式来串连沟通。每件产品都有各自的在人机工程学上的特色，特别是消费性产品。以汽车内部设计来说，就有三个表达人机工程需求的方式：一是操控界面，如方向盘的设计；二是座椅及内装设计，如一些大客车座椅，或者老板椅的靠背上部，都有一道鼓起来的凸包。对于大多数的中国人来说，这个凸包常常是顶在后脑勺，使得身体后靠在椅背时，不得不稍稍低头。从设计上来说，这道凸包本来是用来垫靠颈部凹处，使人的头颈更舒服的。问题的出现是由于这些座椅的设计和生产直接从国外引进，而生产者又没有重新考虑中西方人在身材方面的不同，尺寸上完全照搬。结果西方人垫颈的凸包就顶住了我们的后脑勺；三是情报沟通系统，如导航系统设计及安全警报功能。

在新的世纪里，我们以新的方式来感知世界，人们越来越多的在追求一种新的生存环境和生存空间，毫无疑义，未来的人性化设计具有更加全面立体的内涵，它将超越我们过去所局限的人与物的关系的认识，向时间、空间、生理感官和心理方向发展，同时，通过现代高科技技术如虚拟现实、互联网络等多种数字化的形式而扩延。IDEO设计公司的数字化收音机正是基于这一观念上的最新数字广播概念设计，通过对使用者状况的设计构想，研究收音机的可能外观和操作方式。无论在造型上还是在界面设计上，都使人机交互关系达到物我两忘的状态。该收音机上的显示屏幕以图形界面来说明音频节目的内容。设计范围包括个人化家用收音机、个人可携式收音机和演艺工作者的专业收音机。

中国未来的产品设计必须以创意与革新为首要条件，唯有真正好用且务实的商品才能在市场上脱颖而出，让消费者感到贴心且实惠的产品方是企业制胜的绝佳利器。符合人机工程，人性化的设计是最实在，同时也是最前沿的潮流与趋势，是一种人文精神的体现，是人与产品完美和谐的结合。使人性化的设计真正体现出对人的尊重和关心。

[参 考 文 献]

[1] ＜人机工程学＞．丁玉兰．主编．北京理工大学出版社．

[2] ＜人机工程学设计应用＞．严扬．编著．中国轻工业出版社．

[3] ＜世界著名设计公司卷＞．蔡军．徐邦跃．编著．黑龙江科学技术出版社．

人机工程学论文(2008-05-14 15:22:57)

标签：杂谈

摘要：通过对人性产品设计具体实例来说明人性化设计中所包含的人机工程学因素，指出中国未来的产品设计必以创新和革新为首要条件，人机工程学，使人性化的设计真正体现出对人的尊重和关心，是一种人文精神的体现，是人与产品完美和谐结合。的社会的发展，技术的进步，产品的更新等等都与人，机，环境有密切的联系，所以要实现“以人为本”人性化设计思想，必定以人机工程学为参照。关键词：人性；人性化设计；人机工程学 正文：

人机工程学是我们专业课，从这门课程中我们必须理解，明白，并且深切的感悟出人体工程学与我们专业，设计的相关性。使我们在产品设计过程中应充分考虑人和所设计的产品及他们所处的环境的协调及统一，提高产品与人之间的和谐关系，尽量满足舒适和安全的使用要求，以实现 “ 以人为本 ” 的人性化设计思想，使我们在设计方面得到了启迪和发展，使我们对我们的专业的认识也加深了一步。

一、人机工程学的定义

我们看到有越来越多的厂商将“以人为本”、“人体工学的设计”作为产品的特点来进行广告宣传，特别是计算机和家具等与人体直接接触的产品更为突出。实际上，让机器及工作和生活环境的设计适合人的生理心理特点，使得人能够在舒适和便捷的条件下工作和生活，人机工程学就是为了解决这样的问题而产生的一门工程化的科学

所谓人机工程学，亦即是应用人体测量学、人体力学、劳动生理学、劳动心理学等学科的研究方法，对人体结构特征和机能特征进行研究，提供人体各部分的尺寸、重量、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时的相互关系和可及范围等人体结构特征参数；还提供人体各部分的出力范围、活动范围、动作速度、动作频率、重心变化以及动作时的习惯等人体机能特征参数，分析人的视觉、听觉、触觉以及肤觉等感觉器官的机能特性；分析人在各种劳动时的生理变化、能量消耗、疲劳机理以及人对各种劳动负荷的适应能力；探讨人在工作中影响心理状态的因素以及心理因素对工作效率的影响等。

人机工程学的范围是很广泛的，其基础学科是研究人的生理、心理。就是实用科学，把技术科学直接应用的实际的操作之中，也是人体工程的本源之处。人机工程学以人为最根本、最直接的研究、服务的对象，所以一切信息必须从人的自身中去获得，综合了这些信息才能做出判断。人类工程学是与人相关的科学信息在对对象、体系和环境进行设计中的应用，它涉及到人类生活的方方面面。理想的设计应当在工作体系、运动、休闲、健康和安全等诸多方面充分体现人类工程学的原理。

人机工程学的特点是在认真研究人，机，环境三个要素本身特性的基础上，不单纯着眼于个别要素的优良与否，而是将使用“物”的人和设计的“物”以及人与“物”所共处的环境作为一个系统来研究，在人机工程学中将这个系统称为“人—机—环境”系统，这个系统中，人，机，环境三个要素之间相互作用，相互依存的关系决定着系统总体的性能，人机工程是科学地利用三个要素见的有机联系，来寻求系统的最佳参数。随着机械化、自动化和信息化的高度发展，人的因素在产品设计与生产中的影响越来越大，人机和谐发展的问题也就越来越显得重要，人机工程学在产品设计的地位与作用愈显出其的重要性。

二、人机工程学的应用

人机工程学研究内容及其对于设计学科的作用可以概括为以下几方面：

为工业设计中考虑“人的因素”提供人体尺度参数：应用人体测量学、人体力学、生理学、心理学等学科的研究方法，对人体结构特征和肌能特征进行研究，提供人体各部分的尺寸、体重、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时相互关系和可及范围等人体结构特征参数提供人体各部分的发力范围、活动范围、动作速度、频率、重心变化以及动作时惯性等动态参数分析人的视觉、听觉、触觉、嗅觉以及肢体感觉器官的肌能特征，分析人在劳动时的生理变化、能量消耗、疲劳程度以及对各种劳动负荷的适应能力，探讨人在工作中影响心理状态的因素，及心理因素对工作效率的影响等。人体工程学的研究，为工业设计全面考虑“人的因素”提供了人体结构尺度，人体生理尺度和人的心理尺度等数据，这些数据可有效地运用到工业设计中去。

为工业设计中“产品”的功能合理性提供科学依据：现代工业设计中，如搞纯物质功能的创作活动，不考虑人机工程学的需求，那将是创作活动的失败。因此，如何解决“产品”与人相关的各种功能的最优化，创造出与人的生理和心理肌能相协调的“产品”，这将是当今工业设计中，在功能问题上的新课题。人体工程学的原理和规律将设计师在设计前考虑的问题。为工业设计中考虑“环境因素”提供设计准则：通过研究人体对环境中各种物理因素的反应和适应能力，分析声、光、热、振动、尘埃和有毒气体等环境因素对人体的生理、心理以及工作效率的影响程序，确定了人在生产和生活活动中所处的各种环境的舒适范围和安全限度，从保证人体的健康、安全、合适和高效出发，为工业设计方法中考虑“环境因素”提供了设计方法和设计准则。以上几点充分体现了人机工程学为工业设计开拓了新设计思路，并提供了独特的设计方法和理论依据。社会发展，技术进步，产品更新，生活节奏紧张，这一切必然导致“产品”质量观的变化。人们将会更加重视“方便”、“舒适”、“可靠”、“价值”、“安全”、和“效率”等方面的评价，人机工程学等边缘学科的发展和应用，也必须会将工业设计的水准提到人们所追求的那个崭新高度。

三、人机工程学在汽车设计中的作用

汽车是人的代行工具，与人在日常生活中息息相关，己形成独特的汽车文化。“一堆冰冷的钢铁”是无法满足现代人精神和文明需要的。车身造型设计必须以人为本，体现人机协调，使用操作方便、舒适，使汽车适应人的各种生理和心理要求，从而提高工作效率、保障安全、维护健康。未来的车身造型设计将在车身外观设计、人机工程以及室内环境等方面更加注意人性化的发展。人机工程学在对人的特性进行详细研究的基础上设定了一系列的设计准则，用来指导汽车产品的设计，主要是人和汽车之间的界面设计。其中与汽车设计相关的主要有 MtF工业设计.中国

1）基于人体感官的界面设计 MtF工业设计.中国

例如，人的视觉有视角、视野、可视光波长范围、颜色分辨力、视觉灵敏度、定位错觉、运动错觉、视觉疲劳等特性，汽车的挡风玻璃、仪表板和仪表的设计就要充分考虑这些特性，使驾驶者能够得到足够的视区，能够迅速辨认各种信号，减少失误和视觉疲劳。交通标志的设计也应该采用大多数人能明辩的颜色和不易产生错觉的形状。MtF工业设计.中国 2）基于人体形态的界面设计 MtF工业设计.中国

不同地区和人种、不同年龄和性别都具有不同的身体尺寸，为不同地区和群体设计的汽车就要参考特定对象的人体参数，在现代社会条件下，以一种产品规格想占有不同地区的市场是很难的。人在生活和劳动中又具有各种不同的形态，人体在不同的姿态下工作，全身的骨头和关节处于不同的相对位置，全身的肌肉处于不同的紧张状态，心脏负担不同，疲劳程度也不同。设计一台机器首先要考虑采用什么身体形态来操纵，选定姿态后，还要考虑以最舒适的方式对人体进行支撑，并适当地布置被操作对象的位置，从而减少疲劳和误操作。例如司机在驾驶汽车的时候采用坐姿，坐椅的设计要符合人体骨骼的最佳轮廓，仪表的布置应在易于看到的地方，操纵杆/板的位置要在人体四肢灵活运动的范围内。MtF工业设计.中国

3）基于力特性的界面设计 MtF工业设计.中国

人体在不同的姿态下，用力的疲劳程度不同，操纵机器所需的力量应该选择在对应姿态下不易引起疲劳的范围内。例如转向助力器就是为了减轻操纵力而设计的。人体在不同的姿态下最大拉力、最大推力也不相同，例如坐姿下人腿的蹬力在过臀部水平线下方20度左右较大，操纵性也较好，所以刹车踏板就安装在这个位置上。人体在不同的姿态使用不同的肌肉群进行工作，动作的灵活性、速度和最高频率都不相同，例如腿的反复伸缩具有较低的频率，而手指则可以用较高的频率进行敲击。因此，对应不同的操纵频率应采用不同的动作方式来完成。MtF工业设计.中国

4）基于人脑特性的界面设计 MtF工业设计.中国

人脑对事物的认识和反应有自己的特点，体现在他的行为和对外界的反应中。人喜欢用直觉处理事情，不善于烦琐过程和精确的计算。对于协助人脑进行工作的计算机，如何进行人机界面的设计一直是热门的论题。无论是从低级语言到高级语言，到面向对象、面向任务的编程方式的发展，还是图形终端、鼠标定位、窗口系统、多媒体、可视化、虚拟现实等方面的进展，都体现了这个主题。近年来，人工智能已经在汽车上应用，车载电脑可以协助驾驶者认路、换档、避碰„„。MtF工业设计.中国 MtF工业设计.中国

可以毫不夸张地说，现代社会中，凡成功的机器产品，不能缺少人机工程学的理念。也正因为如此，越来越多的汽车公司在设计产品的时候都将人机工程作为设计考虑一大要素。参 考 文 献

[1] ＜人机工程学＞．丁玉兰．主编．北京理工大学出版社． [2] ＜人机工程学设计应用＞．严扬．编著．中国轻工业出版社．

人机工程学论文 篇6

项目报告

郑州公交车设计与改进

(一)前言

随着城市的发展和现代化水平的提高，公交车作为城市公共交通的重要组成部分，不仅担负着大众日常交通的使命，而且从一个侧面反映了该城市现代化的发展程度。公交车已经不再是简单的代步工具，人性化、智能化成为新一代公交车发展的方向。如果公交车生产厂商能够在设计之初就将人因工程的设计理念融入进去，那么，其产品定会在激烈的竞争中脱颖而出，赢得客户的认可。

(二)项目介绍

此次项目结合郑州公交车的现状，对公交车内、外环境设计进行了基于人机工程学的研究，提出科学、合理、人性化的公交车设计新方法,方便市民生活。

针对公交车部位多研究面大的特点，我们从扶手、门窗、座椅及其他地方进行了一些改进与设计。

（三）具体内容

一、扶手

扶手是公交车上最常用的工具之一，也是发现问题最多的。下面将从高度、卫生、材料、颜色及美观舒适等方面提出一些我们的想法，来做一些改进。（1）高度

目前，公交车车厢内扶手及栏杆基本上为无变化的竖直和水平布置，不能满足不同身高乘客的需要。靠近竖直栏杆的乘客相对好些，无论身材高矮都还“有杆可拉”，远离竖直栏杆的乘客就只能拉扶水平栏杆，常会出现身材较小的人够着费力甚至够不着的情况，而身材较高的乘客在抓握相对较低的栏杆时也会出现“使不上力”的情况。这就导致较高或者较矮的乘客在手握水平栏杆时都容易产生疲劳，在紧急制动状况下还可能造成腕部拉伤。

鉴于此种情况，建议采用以下2种设计方案：

一是渐变式栏杆设计。栏杆不是统一的高度，而采用渐变式设计。将栏杆设计为凹凸形状，这样，可以尽可能地使大部分乘客抓握到。另外，还可在车内靠近通道的2排座椅椅背上端安装固定的拉手，以方便身材较矮的乘客抓握

二是可调节式拉手设计。在水平栏杆安装若干个拉手（类似于地铁拉手），拉手通过一段安全带和栏杆相联接。安全带的长度设计成可以调节的，这样就方便了不同身高乘客的需要，有效避免了因紧急制动等情况对人体的伤害。

在扶手设计时，应该做到，表面无尖角，末端圆滑，全车提供扶靠设施，防滑表面。在数据上，可以参考——直径：30-45mm 水平扶栏高度175-180cm 垂直栏杆间距离150cm或每隔两个座位提供。（2）卫生

由于人流量大，接触的人多，扶手处很容易滋生细菌，因此扶手的卫生就显得很有必要了。可以在拉手下部设计一些喷孔，通过定时装置或触钮开关，消毒液就会直接将人们接触扶手的部位进行消毒，拉手中部可以设计成透明罐状，里面装消毒液，外部透明部分可以作为广告载体，既美观实用，具有广告性能，又可以快捷消毒，防止细菌病毒交叉感染，有利于公共卫生安全。可以设计一种公交车自动消毒多功能拉手，包括固定架、拉手，固定架连接有弧形连接装置，弧形连接装置与拉手间固定有罐体，罐体内装有消毒剂，与罐体连接的拉手内侧开有喷孔。拉手上设置有定时装置，可以控制喷孔定时喷射消毒液，也可以在拉手上设置触钮开关，控制喷孔手动喷射消毒液。罐体由内体和外壳两部分组成，外壳为透明塑料，内体表面为流动载体，上面设计有广告图案。为保证广告图案的连续性，罐体采用圆柱形。固定架的穿孔穿过公交车扶拉杆，从而将拉手固定在扶杆上。

（3）材料

栏杆材料：采用不锈钢复合管，这是一种新型材料，其外层采用不锈钢材料，内层采用普通碳钢材料，经特殊工艺复合而成。它既有纯不锈钢耐腐蚀、光亮等优点，又具有碳钢价格低、强度和钢度好等长处，是替代纯不锈钢的理想材料。

拉手材料：1.采用进口PC原料生产，韧性好,永不破碎,更坚固、更美观；2.连接带采用汽车安全带材料，四条纹高密度，两头无缝连接，更坚固、耐用；3.采用改进型倒挂式夹具设计，双螺栓,更牢固、更可靠；4.采用镀锌，防锈，防松螺母螺丝，更安全，更持久

(4)颜色

现在公交扶手大部分都是黄色。一般黄色有表示警示提醒之意，公交车的设计应注重人性化设计，黄色部位表示不宜接近部位，防止乘客夹伤等。以前小的客车用银色的只是起到防锈或美观作用，而现在用黄色，除了起到防锈，美观作用外，还有警示作用。(5)美观舒适

扶手的形状及色彩的丰富性对乘客有着很大的影响，美观、可爱的扶手总是会让乘客有一个好的心情。现在很多扶手上都有商家广告，可以利用这一点，比如说制造个性的扶手，如下图：

也可以装扮上可爱的图像，如下图：

这些不仅让乘客感觉而舒适，而且对商家的也是一种有效地宣传。

二、门窗

门窗是公交车最重要的地方，不仅涉及到乘客上下车及空气流通，更更重要的是在危急时刻能够顺利逃生。现在来往穿梭的空调公交车基本上都是全封闭的，只有少量的几个狭小的换气窗口，成人绝对是不可能钻出来的！而大幅面的钢化玻璃窗，在车内乘客遇险时是根本不可能砸开的！就算备有什么安全铁锤什么的，也没有用，当浓烟或火焰一下子腾起，谁能在几秒钟内取下锤子，而且还要完成一锤敲破钢化玻璃车窗的艰难任务！我想就是受过专业训练的人士也很难一锤敲出生之孔洞！何况普普通通的市民百姓呢！上面提到的安全锤其实只是一个很小的部分，但公交车的安全设备配备的问题之严重，是我们所有人都没有认真想过的。

除了从窗户逃生外，除了司机座位边上的那个门外，另两个门在出现燃烧等事故时，因为控制电路被烧坏，基本上就无法打开而成为逃生的出口。任何一个装载大量人员的车辆或建筑，首要考虑的必须是安全，安全中的一个最后的防线是人员撤离和逃生。因为当所有的安全措施都失效时，逃生就是一个最后的安全方案。但我们现在的各种公交车辆除了象征性的灭火器和敲碎玻璃的安全锤外，没有其他的了。

对于一些大型空调公交车，手动打开两个上下乘客的车门应该是一个基本配置，但事故发生的这辆车关火后，车门无法打开。而其他的公交车，所曾经发生车辆自燃的南京公交车当时的女司机介绍说，她当时先要放掉控制车门的气压，然后再怎么怎么，这些措施根本不实用。一个，在紧急情况下，根本没有时间做这种操作;二，如果没有专业人员，普通乘客根本就不知道这种操作。公交车门窗改进方案：

1、车窗全封闭，有必要改装成可推拉式车窗！

密闭式车窗要求车窗附近要配备安全锤，但安全锤失窃现象非常严重，对空调车车窗实施改造，最好将原有的固定式车窗改造为2至6个内置推拉式车窗，以适应紧急状态下乘客疏散需要。虽然窗口通过面积有所减少，但是根据我们的实验，一般情况下，成人用肘部撞击就可以打碎推拉式玻璃窗。

2、有些车门不能正常打开，有必要检查修理！

公交车必须有在紧急情况下，有类似于民航飞机上逃生安全门那样的设计，让乘客可以很快打开车门，在最短的时候内逃生的设计。而且很重要：这种逃生门不应该只有上下客的车门有，在车辆的另一侧也应该安排两个逃生门。公交车安全门

飞机的安全门

3、车内救生锤形同虚设，有必要按标准配齐！

按照原车辆的标准，每台车都将配齐8个消防锤。在消防锤后面加一条软钢丝，或者加一条链子，固定在车身上。长度既不影响救生时，需要砸碎相邻车窗玻璃的长度。又能防盗。若钢丝或链子长度过长，可以盘好用尼龙卡固定，既方便取用，又不影响美观。（如图）。四、一些栏杆扶手安装不恰当，应该撤除

所以说，车辆本身的安全配置，在城市公交车中是应该被认真考虑的问题，而这一点是怎么被我们的有关部门去思考的呢?乘客逃生是中国国内目前使用的所有公交车辆的一个通病。公交车在变大，核定载客人数在增加，几年前，当北京出现公交车的航母时我们曾经高兴与激动过，但安全的因素谁想过呢?希望通过这次事件，我们的公交车生产标准能把人的安全因素考虑得更多，特别是逃生装置的设计，希望有更多的逃命的保

三、座椅

公交车座椅分为驾驶员座椅和乘客座椅

驾驶员座椅是现有公交车辆最应该改进的部分，因为现有驾驶员座椅只是满足简单的坐的功能，长时间连续驾驶时驾驶员腰部很容易疲劳，多年驾驶公交的驾驶员很多因腰椎、胸椎得不到有效的支撑而患有程度不同的职业病。座椅设计的原则就是保证驾驶员在长时间驾驶过程中能够感到舒适，减少职业病和安全事故发生的概率。在坐姿状态下，支持人体的主要结构是脊柱、骨盆、腿和脚等。根据人因工程研究的结果，根据人体数模结果，可得到高靠背椅的参数范围：靠背倾角（与水平面）范围为95°～110°，高度应达到肩部，范围为52～56 cm，宽度约为48 cm，且靠背角度、座椅高度均可调节，以满足不同身高驾驶员操作的需求。值得注意的是，不要一味考虑舒适而将座椅倾角随意加大，由于公交车车身高大，过大的靠背倾角将产生视野盲区，导致驾驶员看不见较低位置的路况和车况。

汽车总布置中提出的性能要求，如乘坐舒适性、视野性、操纵方便性、手伸及性、上下车方便性等，都是以人为中心提出的。而决定人的关键基准是H 点。由此可见，H 点在汽车布置中占有极重要的位置。H点的选取直接影响汽车的总体布置性能，是确定与驾驶员操作方便、乘坐舒适等相关的车内尺寸的基准。在我国，由于没有合适的人体数据及工具且缺乏设计经验，若要进行人体工程设计则只能借助于美国SAE 的方法和工具。但这种方法也有一定的缺点：

1、推荐的 H点位置的考虑因素是人体坐姿舒适性,考虑的因素单一。

2、推荐的H点位置是依据SAE公布的人体数据给出的,不适用于中国人体。

根据 A、B 两类汽车的适宜座椅位置计算公式即驾驶员H点离拇指基准点的水平距离X

其中应该注意的是：

1、A、B两类汽车是根据 H点高度和方向盘的直径来划分的

2、计算公式中未体现X 与方向盘尺寸的函数关系，然而汽车方向盘的大小是制约座椅设计的重要因素。

3、如果 H点设计高度Z=404mm 此时应该采用 A类汽车的计算公式，可得出H点距拇指基准点的水平距离为X=790mm如果 Z=405mm则应该采用B类汽车的计算公式，可得出H点距拇指基准点的水平距离为X=618mm，两个计算结果相差172mm，是高度差1mm的172倍。故可以说明此算法存在一定的缺陷。确定H点位置的行之有效的方法还有待进一步解决。

公交车驾驶员较小型汽车驾驶员的施力要大,受反作用力也就相对要大。如果不能保证力的有效传递，则驾驶员很易受到身体损伤。传统的座椅设计并没有考虑这个环节，如果H点的高度选取偏大，则X值较小，此时拇指基准点,膝关节点连线的延长线与座椅靠背的交点位于肩靠点之上，导致踩踏板时发挥不了肩靠的作用。

出于人机工程学的考虑，必须保证拇指基准点、膝关节点、坐椅靠背的肩靠点三点共线。乘客座椅

现有公交车乘客的座椅在腰部几乎没有设计。导致乘客在乘坐公交车时总有不舒适的感觉。应从人体坐姿舒适性入手来设计。最舒适的坐姿是臀部稍离背向前移，使上体略向后倾斜，保持体腿夹角在 90°~115°之间，小腿向前伸，大腿和小腿，小腿和脚面之间也有合适的夹角，如图所示。

乘客保持坐姿时，座椅各部位的受力合理分布

另外座椅的设计还应该保证乘客有良好的体压分布，在靠背上的体压分布：靠背上的体压分布应当是腰靠部位最高。所以设计座椅靠背时应保证腰靠区能为人体提供舒适的支撑，以减轻腰部疲劳。座垫上的压力分布应当是坐骨结节处最大，由此向外逐渐减小，直至与座垫前缘接触的大腿下平面压力最小，所以设计座椅座垫时，应保证坐骨下面的座面近似水平，使人体重量的大部分集中在坐骨结节处，达到最佳体压分布，减轻臀部疲劳。乘坐舒适性是一个系统的概念，座椅只是其中的一个环节，要达到很好的乘坐舒适性，还必须依靠舒适的底盘和舒适的车内布置等。另外座椅在颜色、造型等方面应满足整体式内饰的特点，应与乘客区内其他部分同时设计以达到浑然一体的效果。

乘客座椅设计：

在具体的设计原则和参数上同驾驶员座椅类似，但椅背倾斜度可稍小些。一方面，公交车乘客的乘坐时间相对较短，无需较大的倾角来倚靠休息；另一方面，较大的倾角势必造成前后座椅之间的距离增加，从而大大减少车厢内座椅的数量。另外，椅背和坐板边缘宜采用圆弧设计，尽量不要出现棱角，以免在紧急制动过程中导致乘客特别是站立乘客划伤

由于公交车底盘较低，使得车轮正上方形成较大的凸起，因此，车轮正上方的座椅可以适当加以调整，以方便乘客放脚。在宽大的车身中部，可以设置一竖排形同火车卧铺车厢座椅的可收缩座椅，面向车门，当乘客较少且有大件物品时，座椅就可以收缩起来，以方便存放物品，当乘客较多时，可将座椅放下，供乘客乘坐。而且这些地方可以照顾坐轮椅的残疾人。

四、其他方面的改进与设计

1、造型

有些造型师试图在公交车的外观造型设计上仿效高档旅游客车，过分追求流线外型，这不仅会增加制造成本，而且也是不必要的。主要原因是公交车运行速度较低“空气阻力相对较小。另外过大的前风窗后倾角不仅没有必要，还会减小车内空间。由于公交车地板高度较低” 所以侧窗下沿也较低" 侧窗高度较大，可以扩大乘客的视野。（侧窗上下沿高度可从满足乘客视野舒适性的要求加以确定）为了让驾驶员更好地观察站台乘客，特别是小孩情况，尽可能地消除盲区，乘客门玻璃几乎需要上下贯通。

2、外饰

公交车外饰是最能给人视觉冲击的，最能体现人性化。独特、美观的外饰图案现已成为用户的一个重要追求目标。公交车的色调设计应从城市自身特点出发，在城市整体规划的基础上设计出公交车的主要线路色调。例如北京、西安等城市的公交车是按照东西南北四个方向设计不同颜色的，上海是根据商业区，经济区等划分的。郑州的公交也应该有自己的特色。另外，需要注意的是，车尾最好无广告，即使有也应采用一些色彩不太鲜艳，或者不太吸引眼球的广告以免分散后方车辆驾驶员的注意力。

3、驾驶区设计

公交车驾驶室是一个典型的人—机—环境系统的交互界面，是驾驶员与汽车之间进行信息传递的通道。在此区域内，驾驶员通常必须长时间全神贯注的工作。在驾驶室中常会出现使驾驶员分心的事，特别是由于公交车的特殊性，驾驶员需久坐于驾驶室并且往返于同一条线路，极易产生疲劳和烦躁的情绪。为此，驾驶室中各种操纵器必须放在驾驶员能触及的范围内，并且容易识别，使用方便、轻巧。而显示器必须能使各种身材的人在任何时刻都能看得见。分布在地板上的各种踏板，不用眼即可找到并识别。座椅的设计，驾驶员的视野范围是否符合人机工程学原理等诸多因素都将直接关系到驾驶员的舒适、健康和安全，也就间接影响到乘客的安全。

4、乘客区设计 公交车乘客区是公交车的主体，是移动着的休息室，是乘客暂时休憩的场所，内部设置应体现人、车、环境的协调，美观大方，具有时代气息。地板和车门踏步的高度要尽可能低，以满足乘客安全、方便、快捷上下车的要求。另外乘客座椅、座椅布局、横梁、玻璃窗等的设计也是保证乘客舒适性和安全性的重要一环。

5、后视镜

后视镜是驾驶员观察次数最多的汽车部件，它充当着驾驶员“后眼”的角色；然而，现在很多公交车的后视镜设计并不合理，特别是远离驾驶员一方的后视镜。据调查，大部分驾驶员都需要将身体调整一定的角度（根据身高）才能不受右A柱的影响。虽然现在不少公交车都安装了电子摄像头，辅助驾驶员更好地观察后门乘客上下车的情况，但不少驾驶员还是习惯性地借助后视镜来判断。更重要的是，右后视镜是驾驶员观察进出站、乘客上下车情况及后面来车情况（公交车速度较慢，容易被超车）的主要工具，同时也是公交车及时避让它车超车、并线的工具。因此，后视镜的角度和大小应根据驾驶员的身体数据及驾驶习惯确定。由于公交车车身宽大，右后视镜应选用变弧度大面积的镜片，同时，应在仪表盘附近安装机械或者电子装置，使驾驶员在座位上就能够调节右后视镜的角度，方便不同驾驶员操作。另外，遇到下雨时，后视镜常常会被雨淋得很模糊，导致驾驶员只能看到后车的大致轮廓，且不易分清远近，造成一定的安全隐患。因此，在设计之初就应考虑这一情况，对于中低档公交车，可为其后视镜安装一个雨挡，材料和具体参数因车型而异，对于高档公交车，可使用 加热装置，通过加热将后视镜的水气蒸发掉，这种方式较前者有效，但成本较高。

6、空调

现在的公交车一般将空调通风口设计在乘客座椅的正上方，空调一旦开放，冷空气将直接吹向乘客的头部，时间一长，难免引起头部不适。若将通风口进行调整，势必会对周围的乘客产生影响。因此，可将通风口设计为面对中间过道，且开口可在水平面内360°调节。

7、一些小件的安放

随车的一些清扫工具如扫帚、拖把、垃圾箱在车内没有固定的存放位置，特别是垃圾箱，在车身摇晃的时候会移动。其实，可在车内使用率很低的区域如靠近后门的座椅下部（无后排乘客），根据常用工具的尺寸单独设计储物仓及垃圾箱固定装置。

（四）总结

基于人机工程学的老年手机设计 篇7

1 人机工程学的含义

国际人机工程学学会对人机工程学的定义是:“研究人在工作环境中的解剖学、生理学、心理学等方面的因素, 研究系统中各组成部分的交互作用 (效率、健康、安全、舒适等) , 研究在工作和家庭中、在休假的环境里, 如何实现人-机-环境最优化的问题的学科”。人体工程学以人为本, 一切为人服务, 运用人体生理、心理测量和计量等方法, 研究人体结构、功能、心理、力学等方面的因素, 以适合人的身心活动要求, 取得最佳的使用效能。

2 老年人生理及心理特点

步入老年以后, 人体各方面的功能逐渐衰退, 在生理和心理上都发生了相应的变化。生理方面, 身体机能衰退, 视觉、听觉和触觉等器官退化, 感觉迟钝, 反应迟缓, 记忆力减退, 创造性下降, 学习、接受新知识比较困难。心理方面, 退休以后, 子女成家立业, 老年人缺少陪伴, 容易产生孤独、失落、自卑、焦虑、恐惧、抑郁等心理。有的老年人还多疑、敏感、固执、偏激等。正是因为离开了工作岗位, 对衰老恐慌, 老年人特别希望有适宜于老年人使用的专属产品, 让老年人在使用过程中获得自信, 重新融入社会。

3 人机工程学在老年手机设计中的具体应用

老年人特殊的生理和心理特性, 决定了老年手机设计的特殊性。老年手机的设计要以老年人为本, 充分运用人机工程学的原理进行全面系统的设计, 在设计上充分体现出对老年人的关怀和尊重, 让他们在视觉上感到亲切友好, 在使用上感到方便舒心, 在精神上感到愉悦快乐, 并产生良好的情感体验。

3.1 老年手机的功能设计

3.1.1 老年手机功能设计的基本原则

随着老年人生理机能逐渐衰退, 学习能力下降, 一些功能复杂、操作麻烦的产品对老年人来说很难学会, 操作不便, 进而令老年人产生受挫情绪。因此, 人性化的老年手机的具体设计原则为:1) 手机定位清晰, 以满足老年人的需求为出发点, 专门为老年人而设计;2) 手机功能不要太过复杂, 尽可能简单明确, 为老年人生活提供便利。

3.1.2 老年手机功能设计的具体要求

老年手机在功能设计上要以功能实用, 操作简便为核心, 从人机工程学的角度出发, 制订一些专门针对老年人需要的特殊功能, 从而很好地弥补老年人生理上的缺陷, 让老年人容易上手, 感觉自己和健康人没有什么区别, 从而维护老年人的自信。

超长待机。手机电池待机时间一般在十天以上, 减少老年人充电的麻烦, 省力省心;超大音量。按键带有响亮提示音, 来电铃音超大, 老人不必担心听不到电话铃音;语音朗读功能。语音报出来电姓名、电话号码, 语音报出所有菜单和短信内容, 当老人看不清, 读不懂时, 语音可为老年人提供协助, 实用贴心;FM收音机功能。FM可用免提收听, 外置伸缩设计的天线, 达到专业收音机效果, 使老年人随时随地都能享受收音机带来的快乐;高清的MP3或MP4功能。将经典老歌、戏曲名段、相声小品存入手机存储卡, 可随时赏听, 丰富老人的娱乐生活;智能定位功能。通过智能定位技术, 子女可通过手机客户端智能定位老人的位置。这样一旦老人遇到紧急情况, 只需用设置好的亲人电话发个短信给老人, 即可收到老人实时方位, 安全放心;丰富的“一键通”功能。一键求助:在手机背面设置红色SOS紧急求救键, 长按3秒自动给预设号码发送求救信息, 同时自动发短信和打电话给预先设定好的求助联系人。一键拨通亲情号:可以按*或者#键号键自动拨打设定好的亲人电话。一键收音机:一键即可打开收音机, 清晨散步锻炼, 非常惬意。一键助听:设定专门的按键为助听键, 当接通电话后, 可按助听键扩大对方的声音。一键手电筒:长按手电筒按钮, 前置手电灯泡即亮, 再次长按按钮灯泡即灭, 给老人夜间行动提供方便;定时开关机。可设置每天自动开关机, 节约时间, 给老年人提供更多便利。

3.2 老年手机外观设计

一个好的老年手机设计除了有实用功能外, 还要有审美功能。手机的外观主要包括形态、色彩、材质这三个方面。老年手机外观设计以美的外形、结构和色彩向老年人传播审美信息, 满足、激起和发展老年人的审美需要, 给老年人带来美的感官享受。

3.2.1 老年手机外观造型设计

老年手机整体造型应大气稳重, 忌小巧新奇;手机键盘布局设计。对键盘的布局进行定量化研究, 通过绩效实验的方式获得各手指的工效最佳范围参数, 优化键盘设计, 从而减轻拇指的劳动强度, 将一部分工作分配给拇指以外的手指去做, 各手指分工合作, 操作协调;超大按键。设计超大的凸出按键和字体, 每一个按键都达到1.5平方厘米以上, 可让手指快速找到按键, 防止误按相邻键位, 操作准确, 手感舒适。同时, 按键上的数字符号和按键底色形成鲜明对比, 大而清晰, 不戴老花镜一样看的清楚;大屏幕。设计超大屏幕, 分辨率高, 对比强烈, 高画质, 明晰直观, 富有立体感。设计超大屏幕字体, 比普通手机字体大4倍以上, 一目了然, 易于识别。输入电话时, 用超大字体突显正在输入的数字, 确保老年人输入正确号码;外壳和按钮的材质宜选择具有防滑效果的磨砂材质, 比如磨砂漆、钢琴漆等, 防刮耐磨, 手感良好, 便于握持, 经久耐用;防脱设计。手机机身侧面采用条纹式的防滑、防脱纹理, 能够解决老年人因生理机能衰退而出现手机容易滑脱的问题。

3.2.2 老年手机色彩设计

色彩设计在整个老年手机开发流程中必不可少, 美观宜人的手机色彩设计能对老年人的生理和心理产生良好的影响。其设计原则主要包括以下两方面:1) 满足老年人的心理需要。根据老年人宁静、安详、不喜繁杂的特点, 老年手机色彩一般以低明度和低纯度、淡雅柔和的色彩为主色调, 比如米白色、粉色系、米黄色系、清新的黄绿色系等。这些颜色令人感觉亲切舒适, 对缓解老年人的心理压力和心理负担有明显帮助。2) 满足老年人的审美和情感需求。现在老年人在审美上的追求日益提高, 老年手机的色彩设计要改进以往色彩单一的特点, 可在素雅柔和的主色调上搭配明快的暖色系, 比如红色、橙色等鲜艳色彩。增加老年手机的个性化和时代感元素, 帮助老年人塑造热爱生活的积极心态, 令老年人心情开朗, 保持活力。

结论

综上所述, 老年手机设计应充分应用人机工程学的原理, 尊重老年人生理和心理的具体需求, 为老年人量身设计方便、实用、美观、舒适、体贴的老年手机, 确保老年人能顺畅开心地与亲友进行沟通联系, 更好地感受现代生活的气息, 体验现代科技的便利。

摘要：随着经济的高速发展, 中国正迈入老龄化社会, 截至2009年底, 中国60岁以上的老人有1.67亿, 居世界之首。我国的老年产品设计现状还远远不能满足当代老年人的需求, 老年产品的设计、开发和生产被长期忽视, 设计形式枯燥单一、科技含量低、缺乏人文关怀。本文从人机工程学的角度出发, 对老年手机设计进行探讨, 充分考虑老年人的需求, 设计出便捷、宜人、身心愉悦的老年手机。

关键词：人机,老年手机,设计

参考文献

[1]丁玉兰.人机工程学[M].北京理工大学出版社.2005.

[2]张峻霞.人机工程学与设计应用[M].国防工业出版社.2010.

[3]张品.老年人家居产品调查与无障碍设计研究[J].山东师范大学学报.2010.

耳机的人机工程学 篇8

通过分析我国成年人人体尺寸数据和用户心理，结合大量调研和实地测量确定影响地铁座椅设计的相关尺寸因素和心理因素，使座椅尺寸设计在满足用户基本需求的基础上，完善产品对使用者心理的影响，最终得出产品最适宜功能尺寸，并为地铁座椅设计提供重要的参考数据。

关键词：

人机工程学 人体尺寸百分位数 生理因素 心理因素 最适宜尺寸

中国分类号：TB472

文献标识码：A

文章编号：1003-0069（ 2015） 02-0105-02

对于任何产品设计而言都应该以人机工程学为基础进行设计，因为无论是产品的功能还是造型都是为人们所使用和欣赏的。用户在使用产品时出于生理需求和心理需求的满足，要求产品始终要以人为中心来进行设计，这样在设计时就必须考虑到人的使用习惯、心理感受、人体尺寸等相关因素，以保证产品的功能性、安全性、舒适性等得到最佳化的体现，使用户的物质与精神领域的各方面需求得到满足，脱离对人的考虑，以产品为中心进行设计也就不可能被人们接受。也就是说人与产品和谐关系中，人是主体，物是客体，产品始终是服务于人的，人是产品的主宰，引导着产品设计的发展趋势。所以，为了创造并维持这种和谐的关系，必须采用人机工程学这—方法论来指导设计，让产品更加适宜的被人们使用，创造出一个能提高人们学习、工作及生活的环境。

本文以沈阳地铁座椅为例，讨论研究人机工程学在其中的应用，并结合研究成果对座椅尺寸进行设计，改善现有产品存在的问题，并得出设计结论。

1 研究目的与意义

1.1 研究目的

本文通过分析和探讨人机工程学在产品设计中应用，结合沈阳地铁座椅设计的相关内容，研究人体尺寸和心理因素对座椅设计的影响，在理论背景和现实情况的基础上确定满足人生理、心理需求的座椅尺寸设计所选用的人体百分位数和包括私人空间在内的心理因素所确定的心理修正量，最终得出最为适宜的座椅尺寸设计标准，从而提高产品的舒适性、安全性。

1.2 研究意义

通过对人体百分位数、人体尺寸、用户心理等因素的综合分析与论证，设计出合理的地铁座椅尺寸，体现出以人为本和人性化的设计原则与理念，突出了人在设计中的主体地位，使产品更加关怀用户;为沈阳地铁座椅设计提供重要的数据参考价值，并为延展到其它各个城市的地铁座椅设计做出了理论和实践的基础。

2 问题的发现与提出

通过对全国地区内地铁座椅的大量网络和实地调查，我国大部分城市和地区的地铁座椅均采用联排座椅设计方式，用这种形式设计座椅可节省列车空间，适用于我国地铁人流量较多的现实条件（图2-1）。

然而其带来的负面影响是人们在使用联排座椅时，不得不人挤入、人挨人地坐，这样就降低了大众使用的舒适性。其中有两大主要问题普遍存在于现有地铁座椅设计上：其一，经过查阅相关报道和实地调查发现我国地铁座椅大多采用联排设计形式并设有6个座位，但是由于每个人的人体尺寸各有不同，再加上季节变化引起的着装厚度的变化往往使得6座的排椅只能容得下5人使用，造成了空间的浪费导致那些有需要的人群无法正常使用设施。其二，我国地铁在早晚高峰时期的使用情况反应了在这两个时段内有大量人群乘坐地铁，以沈阳地铁一、二号线为例，全年日均人流量总数约为38.2万余人次，节假日等高峰时期可高达65万余人次。可想而知乘客的个人空间被严重侵犯，从而由私人空间效应引起了人们的不自在感。

因此可以看出我国现有地铁座椅具有设计上不合理的问题，所以为了改善现存情况、提高座椅舒适度，在设计地铁联排座椅时必须综合考虑人体尺寸、用户心理、功能补偿量及心理补偿量等相关因素，以解决上述问题。

3 人体尺寸和用户心理的分析

3.1 人体尺寸分析

分析人体尺寸需要结合《中国成年人人体尺寸》GB/T10000-1988来进行。该标准是通过对我国成年人人体尺寸的测量得出的一系列尺寸数据，这些数据对于工业设计、建筑设计等领域有重要的参考作用。但是由于这些数据是在20世纪80年代中后期测量统计得出的，而人体尺寸会随着时代差异而有所变化，具体体现在国家、地区的经济迅速发展所引起的物质生活水平提高、膳食营养结构的改善使人体尺寸有明显的改变。

一般运用人体尺寸百分位数和人体尺寸均值、标准差这两种方法来描述GB/T10000-1988对人体尺寸分布情况。其中人体百分位数是对每一项人体尺寸采用百分位数的形式进行表示，包括7组百分位数的数据，常用符号Pl、P5、Pl0、P50、P90、P95、P99表示。如我国成年男性身高Pl0为1604mm，那就表示成年男性中有10%的身高≤1604mm，有90%的人身高>1604mm。

在设计地铁座椅时，现有的联排座椅的座宽与座深通常是根据人体尺寸的坐姿臀宽与坐深设计的，然而通过对用户实际使用的调查联排座椅的宽度不能以坐姿臀宽尺寸来决定，因为对联排座椅宽度尺寸影响最大的是人体最大肩宽，只有采用这组数据才能保证产品的舒适度、才能解决座椅空间窄小的问题，所以在进行联排座椅宽度设计时应选用最大肩宽数值。

3.2 用户心理分析

产品是被用户所使用的，所以要同时满足用户的生理和心理需求。在乘坐地铁时由于人多拥挤，乘客的私人空间被严重侵犯，导致人们感觉不自在、压抑，严重影响了用户的情绪。就地铁座椅而言，人们在使用联排座椅时往往会产生这种私人空间效应，尤其是在男女混坐时由于相互拥挤常常会发生误会，或让不法分子有可乘之机。因此要避免类似情况的发生，必须在对人体尺寸研究的同时，分析用户心理因素，以确保用户安心舒适地使用座椅，减少可能出现的麻烦。乘坐地铁时影响人心理的主要因素就是个人空间被侵犯所引起的不适感，要解决这个问题就应该对人心理所决定的产品尺寸进行补偿。

所以在设计产品尺寸时要考虑尺寸修正量。尺寸修正量包括功能修正量和心理修正量。功能修正量是为了保证产品更符合人体尺寸，它包括穿着修正量、姿势修正量及操作修正量三个方面。心理修正量是为了降低或消除产品对使用者产生的心理负担，使用户心理得到关怀与呵护。所以尺寸修正量=功能修正量+心理修正量，只有充分考虑到这些因素才能设计出更加适用于人的座椅产品。

3.3 修正量的确定

首先确定功能修正量中的衣着修正量。沈阳天气的变化是影响衣着修正量的主要因素，沈阳四季气温最高时可达33℃、最低可至-28℃…，这就决定了市民穿衣从几毫米的短袖变化到几厘米的羽绒服;而沈阳属于中国东北地区，人体尺寸会有所偏大所以应在平均值上略微增加一些来进行补偿。根据测量夏季短袖T恤厚约为1.5mm、冬季一件保暖内衣加上一件羽绒服的厚度约为20mm，若要满足座椅四季均可使用即要选择最大量20mm：对东北地区地域差异的补偿值约为lOmm，所以得出衣着尺寸修正量如表3—1：

接着要确定心理修正量。根据研究表明个人空间的距离可分为四种：亲密距离（亲近者间距0—0.45m）;个人距离（熟人、朋友间距0.45—1.20m）;社交距离（相识、商务等相距1.20—3.Om）;公共距离（陌生人等相距3m），但是由于地铁空间有限联排座椅尺寸的心理修正量不能太大，只能在满足乘客基本需求的基础上略微增加座椅的尺寸，使用户间存在适当的心理距离。通过对用户的调研确定心理修正量如表3-2所示：

各类尺寸修正量有正负值之分，总的尺寸修正量与功能修正量和心理修正量的关系式：尺寸修正量=功能修正量+心理修正量。

4沈阳地铁座椅尺寸设计研究与方案设计

4.1 沈阳地铁座椅宽度、深度设计研究

（1）结合上文所述，地铁联排座椅的宽度应根据人体尺寸的最大肩宽进行设计，联排座椅尺寸设计属于IIA型产品尺寸设计（又称“大尺寸设计”），即在设计时需要一个人体尺寸百分位数作为产品尺寸上限值的依据者。所以座椅宽度按照男性最大肩宽P90男进行设计，选择P90男是因为地铁车厢空间有限所以根据产品满足度原则满足绝大多数人的使用需求即可。产品最佳功能尺寸=人体尺寸相应百分位数+功能修正量+心理修正量。经GB/T10000-1988查得，最大肩宽P90男=460mm;再由表3—1取最大肩宽功能修正量为30mm;由表3-2取最大肩宽心理修正量为50mm。所以将以上数据相加而得地铁座椅宽度最适宜尺寸=460+30+50=540mm。

（2）设计座椅深度时应采用人体尺寸坐深数值进行设计，所选用的人体百分位数是P99女，经查表所知坐深P99女=485mm，与其接近的P90男=486mm.所以选择P99女这组数据既能满足99%的女性使用又能满足90%的男性使用。因此，座椅深度最适宜尺寸=485+25+ （-20） =490mm。

4.2 设计方案

图4-1为座椅尺寸设计图：

其中座椅左右的两个25mm是心理补偿量的尺寸。

图4-2为根据设计尺寸所完成的地铁座椅效果图：

图①所示是座椅前端弧形设计，②是座椅后端平面部分，这样设计是为了修正不同身材的人在乘坐时由于屈膝所引起的脚与地面的距离差别，身材高大的人乘坐时双脚会完全踩在地面上：而身材矮小的人乘坐时由于座椅前端的弧形设计会让脚尽可能地与地面接近甚至是贴合地面，降低人的悬空感。

5 结束语