汽车先进技术译丛 ：汽车设计中的人机工程学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] Vivek D. Bhise 著，李惠彬，刘亚茹 等 译

图书标签:

• 汽车工程
• 人机工程学
• 汽车设计
• 汽车技术
• 工程设计
• 人因工程
• 汽车人机界面
• 车辆工程
• 工业设计
• 交通工具

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111461746

版次：1

商品编码：11506723

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 汽车先进技术译丛

开本：16开

出版时间：2014-07-01

用纸：胶版纸

页数：328

字数：464000

正文语种：中文

产品特色

内容简介

　　汽车人机工程学与汽车NVH、汽车轻量化、新能源汽车及汽车节能减排一样，都是当今汽车行业研究的热点问题之一。《汽车先进技术译丛：汽车设计中的人机工程学》是由国际上著名的汽车人机工程学领域专家Bhise撰写，是一本全新的、真正的汽车人机工程学学术著作。《汽车先进技术译丛：汽车设计中的人机工程学》显著的特色就是对汽车内乘坐空间布置设计、汽车灯光设计、汽车上下车设计、针对特殊驾驶员与用户群体、基于人机工程学的汽车评估方法有全面细致的阐述。《汽车先进技术译丛：汽车设计中的人机工程学》覆盖了汽车人机工程学领域的全部关键内容，其中基本内容包括：人体测量与生物力学、乘坐空间设计、驾驶员信息采集与处理、控制显示和内部布置、视野、汽车灯光等。

作者简介

Vivek D.Bhise，目前是客座教授，而且是密歇根州迪尔伯恩大学工业及制造系统工程系退休教授。他早年在印度孟买印度理工学院获得技术学士学位（1965)，在加州大学伯克利分校获得工业工程硕士学位（1966)，并在美国俄亥俄州哥伦布市的俄亥俄州立大学获得其工业及系统工程学的博士学位（1971）在1973年至2001年期间，他曾在密歇根州迪尔伯恩的福特汽车公司的一些管理萍科研岗位上工作过。他曾是消费者人机工程学战略经理和企业质量办公室的技术经理他还担任过福特汽车公司企业设计的人因工程和人机工程的经理。在那里，他负责汽4和货车产品设计的人机工程学。
Bhise博士在过去的30年里一直在密歇根州迪尔伯恩大学给研究生教授车辆人机工程学、车辆布置工程、汽车系统工程、人因工程、全面质量管理和六西格玛、产品设卡与评估和安全工程等课程（1980-2001年作为副教授，2001-2009作为正教授）。他还与Thomas Rockwell教授一起在美国俄亥俄州立大学的驾驶研究实验室做过一些关于人为因素的研究项目（1968-1973)。他的著作包括一百多篇技术论文，内容涉及汽车部空间设计与评估、车辆照明系统、车辆视野范围，不同驾驶人/用户任务中人的性的模拟等领域。
在1987年，为表彰他对理解驾驶人行为的杰出贡献，他获得了人因学会的A.R.劳尔奖。他一直服务于汽车工程学会、汽车制造商协会、人因学会和国家科学院交通院校交通运输研究委员会等几个机构。他是人因与人机学会、汽车工程学会和美国Alpha Pi Mu学会会员。

内页插图

目录

前言原著前言网站资料原著作者介绍第一部分 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……第二部分 先进技术话题、试验、建模和研究附录

精彩书摘

　　1．1汽车设计中的人机工程学　　设计一辆轿车或货车需要多门学科的合作，如设计师、车身工程师、底盘工程师、动力总成工程师、制造工程师、产品规划师、市场研究人员、人机工程学工程师和电子工程师等。设计工作由错综复杂的协调所推动，同时也受多种需求所推动，如客户的要求、工程功能需求、商业需求、政府的监管要求和制造要求等，并受汽车中不同系统的需求间相互权衡所推动。设计的产品不仅要运行良好，同时也必须满足购买和使用该产品的客户的要求。汽车产品开发中的人机工程学领域或人因工程涉及许多不同的车辆设计团队的工作，如管理团队、外部的设计团队、内部的设计团队、车身布置工程团队、仪表板团队和座椅的设计团队，以确保所有重要的符合人机工程学的要求和问题都能及早考虑并解决，以满足使用者(也就是驾驶人、乘客，以及装配工、维修者和市场服务人员)在使用或工作中对汽车的要求。　　1．1．1主旨和目标　　这本书的主旨是为读者提供对于人机工程学问题、设计准则、模型、测量用户性能和偏好的方法，以及运用与汽车产品设计和评估的各种分析程序的一个全面介绍。本书的内容在于让读者熟悉重要的人机工程学原理、理论、过去的调查研究与车辆内部不同区域和系统设计有关的参考数据。最终的目的在于让人机工程学设计工程师明白如何与其他设计领域的专家(例如车身布置工程、车身工程、照明工程和驾驶人信息与娱乐系统设计)合作，以确保设计出符合人机工程学的卓越车辆。　　1．1．2人机工程学：它是什么？　　人机工程学是一门涉及人体的多领域的科学，包括心理学、人体测量学、生物力学、解剖学、生理学和心理物理学等。它涉及研究人的特性、能力和局限性，然后应用这些信息来设计和评估人们使用的设备和系统。　　人机工程学的基本目标就是设计出尽可能满足用户(驾驶人)和设备(车辆)之间的匹配，从而改进用户的安全(提供不受伤害和损失的自由空间)、舒适、方便、性能和效率(工作效率或不断增加的输出／输入之比)的产品。　　……

前言/序言

　　人机工程学是一门涉及人的心理学、人体测量学、生物力学、解剖学、生理学，心理物理学等多领域科学。它涉及到研究人的特性、能力和局限性，然后应用这些信息来设计和评估人们使用的设备和系统。　　汽车人机工程学的基本目标就是设计出尽可能满足用户(驾驶人)和设备(车辆)之间的匹配，从而改进用户的安全(提供不受伤害和损失的自由空间)、舒适、方便、性能和效率(工作效率或不断增加的输出／输入之比)。此外，汽车人机工程学设计要求“为大多数人设计”，即设计出的产品需确保在预计的大多数人中都可以适应使用。应该指出的是，如果我们使用其他的设计策略，如“为平均而设计”或“为极值而设计”，则只有一小部分用户在使用的时候会感觉到这产品对他们“恰到好处”(或产品非常好)。因此，“为大多数人设计”要求设计师知道用户群都是谁，且知道用户群的特征分布、能力和局限性。再者，“将人当作一个系统部件”。这意味着设计者必须将人当成他所设计的汽车系统的一个组成部分来看待。汽车设计过程应考虑以下几个主要部分：(a)驾驶人／使用者；(b)汽车；(c)周围环境。系统中所有组成部分的特性在设计汽车的时候都必须考虑到。需要提到的是，在物理产品的设计过程中，工程师通过关注产品的所有属性(例如尺寸、材料、硬度、颜色、表面及与其他组件如何装配／工作)来设计产品的每个部分。因此，在设计一辆汽车的过程中，对于该汽车的目标用户群和操作环境(包括道路、交通、天气和操作条件，如黎明、白天、黄昏和黑夜)都必须有透彻的了解。　　本书是由国际上著名的汽车人机工程学领域专家Bhise撰写，是一本最新的、真正的汽车人机工程学学术著作。本书最显著的特色就是对汽车内乘坐空间布置设计、汽车灯光设计、汽车上下车设计、针对特殊驾驶人与用户群体、基于人机工程学的汽车评估方法有全面细致的阐述。本书覆盖了汽车人机工程学领域的全部关键内容，其中基本内容包括：人体测量与生物力学、乘坐空间设计、驾驶人信息采集与处理、控制显示和内部布置、视野、汽车灯光、汽车上下车设计、汽车外部界面、汽车(设计)技巧、人机工程师在汽车设计过程中的角色；提高内容包括：驾驶人视觉建模、驾驶人性能测试、驾驶人工作负荷测试、汽车评价方法、特殊驾驶人和用户人群的人机工程学设计、人机工程学发展趋势和新技术。　　本书意在提供一个对车辆人机工程学问题的全面理解，同时介绍设计和评估汽车产品的背景信息、法则、设计指导和涉及的工具和方法。本书可以同时满足真心致力于提高汽车使用性能的学生和专业人士的需要。本书理论联系实际，并在每一章的结尾都给出了参考文献，以方便读者进一步的信息查阅和研究。　　本书第4章由刘亚茹翻译，第8章由顾梦引翻译，第13章由金德全翻译，第14章由朱思宇翻译，其余各章由李惠彬翻译，研究生潘青珇、李琴、刘子玄、张语彤等参与了部分章节的翻译工作。李惠彬对全书文字和插图进行了统一校阅。对于原书中存在的明显小错误，已在译文中直接修改，不再一一加注说明。本书的翻译出版得到了国家自然基金(50875022)的部分资助。译者衷心感谢机械工业出版社有关编辑的辛勤工作。由于译者水平有限，欠妥和误译之处一定存在，恳请国内外专家和广大读者批评指正。　　译者2013年12月于北京理工大学

汽车先进技术译丛：智能驾驶系统中的人机交互设计 本书聚焦于当前汽车行业最前沿的领域——智能驾驶技术与人机交互（HMI）的深度融合。 随着自动驾驶等级的不断提升，驾驶员的角色正在从主动操控者转变为系统监控者乃至乘客。这种角色转变对人机交互系统的设计提出了革命性的挑战。本书通过严谨的理论框架和大量的工程实践案例，系统阐述了如何在复杂的智能驾驶场景下，构建安全、高效、愉悦的交互体验。 第一部分：智能驾驶系统的基础与人机工程学原理重塑 本部分首先回顾了传统汽车人机工程学的核心范畴，如驾驶员生理负荷、认知负荷评估、以及信息呈现的黄金法则。随后，重点剖析了L2至L5级别自动驾驶技术对这些传统框架的颠覆性影响。 自动驾驶的层次划分与人机责任边界： 详细解读SAE J3016标准，并深入探讨在L3级别“有条件自动驾驶”中，系统与驾驶员之间的“接管阈值”、“时间裕度和最小风险策略”的工程实现，强调清晰界定系统与人之间的责任边界是安全交互的前提。 人因建模的演进： 传统人因模型侧重于驾驶员对环境信息的感知、决策与动作（P-D-A循环）。在智能驾驶时代，模型必须扩展到“人-系统-环境”的闭环，特别是针对系统故障或异常情况下的“再接管（Takeover）”行为预测与干预机制进行建模。 认知负荷的二次分配： 探讨当驾驶员从“执行任务”转变为“监控任务”时，其认知资源是如何重新分配的。过度监控导致的“监控疲劳”和信息过载是核心问题，本书提出了基于动态信息需求的自适应界面策略，确保关键警告信息能够穿透认知屏障。 第二部分：智能座舱中的信息架构与多模态交互设计 智能驾驶的本质，是将物理控制转化为信息交互。本部分深入研究如何设计直观、无缝的多模态交互界面，以支撑从信息获取到任务确认的全过程。 情境感知的信息呈现实践（Context-Aware Display）： 传统的信息显示是静态的，而智能驾驶环境要求信息显示必须是动态且与当前驾驶情境强相关的。书中详细分析了基于车辆状态、外部环境（天气、交通密度）、以及驾驶员状态（疲劳度、注意力焦点）的五维情境感知模型，并据此设计了“焦点信息优先”的显示层级结构。 多模态交互的协同与冲突管理： 语音、触觉（Haptics）、视觉（HUD/中控屏）和手势控制构成了智能座舱的主要交互通道。本书强调不同模态之间的互补而非冗余。例如，对于需要即时反应的紧急警告，触觉和听觉警告的优先级应高于视觉警告。对于复杂指令的输入，应采用语音-触控组合输入，以降低单一模态的输入错误率。 增强现实（AR）在驾驶中的应用： AR-HUD不仅仅是导航的辅助工具，更是实现“感知融合”的关键界面。书中详细解析了如何通过AR技术将自动驾驶系统的“意图”（如规划路径、识别障碍物）以直观、非侵入的方式叠加到真实视野中，解决“黑盒”问题，增强驾驶员对系统的信任度。 第三部分：信任建立与驾驶员监控系统（DMS）的融合 安全信任是智能驾驶落地的基石。如果驾驶员不信任系统，将拒绝使用或不恰当地接管；如果过度信任，则可能导致危险。本书将人机工程学视为建立“恰当信任”的桥梁。 透明度设计与系统意图的表达： 系统的“黑盒”特性是造成不信任的主要原因。本书提出了一套“可解释性人机界面（XAI-HMI）”设计原则，要求系统必须清晰地表达其决策逻辑、感知边界和当前运行模式。例如，清晰区分“系统正在保持车道”与“系统即将退出保持车道”。 驾驶员状态监测（DMS）与自适应干预： DMS采集的生理和行为数据（眼动、头部姿态、心率变异性）是实现个性化交互的关键。本书阐述了如何利用DMS数据实时调整界面的信息密度、警告音量和接管请求的紧迫性，从“一刀切”的干预策略转向基于个体风险水平的动态适应策略。 错误场景下的用户体验（UX）设计： 意外情况是检验人机设计优劣的试金石。书中对“系统误判”和“驾驶员未及时反应”这两种最危险的错误场景进行了详细的错误分析（Error Analysis）。重点研究了在极端压力下，如何设计“最小认知负荷”的恢复界面，确保驾驶员能在高认知负荷下快速执行关键操作。 第四部分：未来展望与设计方法的标准化 本书最后展望了L5全自动驾驶背景下HMI的终极形态，并提供了面向工程实践的评估与验证方法。 从“驾驶”到“乘客化”的体验设计： 随着方向盘的消失，车内空间将重新定义为移动生活空间。HMI的设计将更多地转向任务管理、娱乐和社交体验，本书探讨了如何将驾驶任务的残留界面优雅地收纳或转化为背景服务。 人机交互的量化评估体系： 强调使用客观指标来评估HMI的有效性，包括：任务完成时间、错误率、主观问卷（如NASA-TLX量表）、以及生理指标（如皮电反应EGG）。提供了一套用于智能驾驶HMI的端到端测试流程。 跨文化与规范化挑战： 探讨不同文化背景下的视觉符号偏好、语音习惯对设计的影响，以及当前国际标准（如ISO 26844，SAE J2944）对未来人机交互设计提出的约束与指导。 本书旨在为汽车工程师、交互设计师、人因研究人员以及产品经理提供一个全面、深入且具备前瞻性的参考框架，助力行业构建更安全、更具人性化的下一代智能驾驶体验。

评分☆☆☆☆☆

第五段：内饰设计的人类尺度与体验感营造，充满了人文关怀的细腻笔触 与前几章的硬核技术论述形成鲜明对比的是，书中关于座舱设计与用户体验的部分，充满了对人类生理和心理的细腻洞察。作者没有陷入于炫酷的曲面屏堆砌，反而强调了触觉反馈的“真实感”和信息呈现的“认知负荷”。他对人眼在不同光照条件下对色彩和亮度变化的敏感度进行了详尽的量化分析，并据此提出了“自适应情感照明系统”的设计原则。阅读这些章节时，我仿佛能感受到设计师的匠心独运——他们如何精确地计算出方向盘的最佳握持角度，如何通过微小的震动来传递关键警报而不分散驾驶员注意力。这部分内容让我领悟到，顶级的汽车设计，是对工程学冷峻精确性的温柔驯服，是对驾乘者全程陪伴的艺术。

评分☆☆☆☆☆

第二段：对车身结构与轻量化材料的深入剖析，展现了工程美学的极致追求 我过去总觉得汽车的“骨架”无非就是钢筋铁骨的堆砌，但读完这部分内容后，我对汽车工程的理解被彻底颠覆了。书中对先进复合材料在车身结构中的应用进行了详尽的论述，比如碳纤维增强塑料（CFRP）在保证碰撞安全性的前提下，如何实现极致的减重效果。作者用了大量篇幅去讲解分子结构如何影响材料的拉伸强度和疲劳寿命，那些关于热塑性树脂与热固性树脂的对比分析，严谨得像一篇博士论文。更令人称奇的是，书中还穿插了一些经典车型的结构优化案例，对比了不同年代设计理念的变迁，这种理论与实践的完美结合，让抽象的材料科学变得触手可及，极大地提升了我对“形式追随功能”这一设计哲学的理解。

评分☆☆☆☆☆

第一段：初涉汽车设计领域，被其宏大叙事所震撼 这本厚重的著作，如同打开了一扇通往汽车工业未来的大门，其内容的广博与深邃，远超我最初的想象。书中对动力系统革新的探讨，特别是新能源汽车电池管理系统的优化策略，简直是教科书级别的深度解析。作者不仅详细阐述了现有技术的瓶颈，更提出了几套极具前瞻性的解决方案，让人不得不惊叹于其研究的扎实与敏锐的洞察力。尤其对固态电池能量密度提升的技术路径分析，我反复阅读了好几遍，才勉强跟上作者的逻辑推演。这种对核心技术瓶颈的直面和突破，是任何一个想在这个领域有所建树的人都绕不开的知识高地。它更像是一份行业白皮书，为我们描绘了一幅清晰的技术演进蓝图，让人对未来充满信心，也深感自己知识储备的不足，亟需迎头赶上。

评分☆☆☆☆☆

第四段：供应链管理与全球化制造的复杂性展现，让人看到了商业的另一面 这本书的视野之广，甚至延伸到了汽车的“血液循环”——供应链。在分析现代汽车制造的全球化布局时，作者用极其犀利的笔触揭示了地缘政治、贸易壁垒以及突发公共卫生事件对整个产业链的毁灭性冲击。书中详细描绘了“准时制生产”（JIT）在面对全球断供时的脆弱性，并对比了两种截然不同的供应链重构方案：区域化集聚与分散化冗余。这种将宏观经济学原理与微观工程决策相结合的叙事方式，非常新颖。它告诉我，设计一款车，绝不仅仅是画出漂亮的草图，更是一场关于风险对冲和资源调配的商业博弈，让我对“精益制造”有了更现实、更立体的认知。

评分☆☆☆☆☆

第三段：关于智能驾驶的底层逻辑，简直是信息处理的哲学思辨 如果说机械部分是汽车的躯体，那么智能驾驶系统无疑是它的灵魂。这本书在阐述自动驾驶算法时，跳脱出了单纯的编程层面，深入探讨了传感器融合的“不确定性管理”哲学。作者没有简单罗列L1到L5的级别划分，而是将重点放在了决策树的构建和故障安全机制上。特别是关于“黑天鹅事件”的应对策略，书中给出的冗余设计思路和多源异构数据校验模型，展现了极高的安全冗余度设计水准。这不仅仅是技术手册，更像是一部关于机器如何“理解”世界的认知论著作。读完之后，我不再只关注自动驾驶能“做什么”，而是开始思考它在极限情况下“应该如何反应”，这种思考深度的拓展，对我个人审视AI伦理都有莫大的启发。

评分☆☆☆☆☆

好书认真读

评分☆☆☆☆☆

书翻译的和什么一坨似的 有原版书还是看原版吧 这压根就是北理的几个研究生翻译的 对了书的内容不错

评分☆☆☆☆☆

书质量很好，内容很符合目前的工作需要。就是人体动作部分缺了些。

评分☆☆☆☆☆

好书认真读

评分☆☆☆☆☆

很不错，物流也给力！赞！

评分☆☆☆☆☆

书不错，就是跟我预期的内容有些差异

评分☆☆☆☆☆

指导性书籍，但是对于工程来说，也只是入门，并没有教读者如何具体去做人机工程的工作。这可能就是科研与工程的区别。

评分☆☆☆☆☆

指导性书籍，但是对于工程来说，也只是入门，并没有教读者如何具体去做人机工程的工作。这可能就是科研与工程的区别。

评分☆☆☆☆☆

不错，对于汽车系的学生和工程师很有用