本實用新型涉及一種工效學(xué)測試裝置，尤其涉及一種汽車駕駛座椅系統(tǒng)工效學(xué)測試裝置。

背景技術(shù)：

汽車駕駛座椅系統(tǒng)工效學(xué)測試裝置是一種根據(jù)人體在汽車駕駛艙中的行為習(xí)慣、人體尺寸來測試駕駛室內(nèi)座椅部件位置合理布局的工效學(xué)測試裝置。在現(xiàn)有的汽車駕駛室人機(jī)工程學(xué)設(shè)計中，由于世界各國人們的人體尺寸及駕駛操作習(xí)慣具有一定的差異性，在駕駛行為中對汽車駕駛室內(nèi)部各部件的布局、相互位置距離及各部件的結(jié)構(gòu)等產(chǎn)生不同的使用需求，基于此種情況，亟待對現(xiàn)有的汽車駕駛座椅系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，即從現(xiàn)有汽車駕駛座椅系統(tǒng)的相對位置以及整體結(jié)構(gòu)布局出發(fā)，經(jīng)過一定樣本的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，最終獲得人們在汽車駕駛室內(nèi)進(jìn)行舒適駕駛操作時的座椅系統(tǒng)的相關(guān)位置及結(jié)構(gòu)關(guān)鍵參數(shù)。

專利號為ZL201310080061.9的中國發(fā)明專利公開了一種移位裝置，其包括：固定汽車座椅的固定部，置于固定部上的連接部及置于固定部下方并與固定部活動連接的承接部；其中，所述承接部上設(shè)置有多個凹孔，所述連接部上設(shè)置有穿透所述連接部與所述凹孔相配合的凸塊。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該發(fā)明通過設(shè)置移位裝置，其可以適應(yīng)寬度不同的多種汽車座椅的自動測試功能，解決了一種汽車座椅測試裝置只能對應(yīng)測試一種型號產(chǎn)品的問題，提高了機(jī)器的使用效率。但該發(fā)明一方面并未設(shè)置電動導(dǎo)軌和光柵尺，不能根據(jù)測試需求通過控制電動導(dǎo)軌的電機(jī)實現(xiàn)滑塊聯(lián)動座椅支架相對初始位置的前后方向移動，并通過光柵尺上顯示的位移數(shù)值，以測出所需要的相對位置數(shù)據(jù)。另一方面也未設(shè)置調(diào)整靠背角度結(jié)構(gòu)，不能測試出最適合操作者的駕駛坐姿角度。

專利號為ZL201310102768.5的中國發(fā)明專利公開了一種移位器，包括固定部、連接部以及承載部，固定部上方設(shè)置有連接部，固定部下方設(shè)置有承載部，承載部上設(shè)置有多個凹陷部，連接部與凹陷部連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該發(fā)明通過設(shè)置移位器，其可以適應(yīng)寬度不同的多種汽車座椅的自動測試功能，解決了一種汽車座椅測試裝置只能對應(yīng)測試一種型號產(chǎn)品的問題。但該發(fā)明一方面并未設(shè)置電動導(dǎo)軌和光柵尺，不能根據(jù)測試需求通過控制電動導(dǎo)軌的電機(jī)實現(xiàn)滑塊聯(lián)動座椅支架相對初始位置的前后方向移動，并通過光柵尺上顯示的位移數(shù)值，以測出所需要的相對位置數(shù)據(jù)。另一方面也未設(shè)置調(diào)整靠背角度結(jié)構(gòu)，不能測試出最適合操作者的駕駛坐姿角度。

專利號為ZL201320223494.0的中國實用新型專利公開了一種移位器，包括固定件、連接件、至少兩個凹陷件以及承載件，固定件上方設(shè)置有連接件，固定件下方設(shè)置有承載件，承載件上設(shè)置有多個凹陷件，連接件與凹陷件連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該實用新型通過設(shè)置移位器，其可以適應(yīng)寬度不同的多種汽車座椅的自動測試功能，解決了一種汽車座椅測試裝置只能對應(yīng)測試一種型號產(chǎn)品的問題。但該實用新型一方面并未設(shè)置電動導(dǎo)軌和光柵尺，不能根據(jù)測試需求通過控制電動導(dǎo)軌的電機(jī)實現(xiàn)滑塊聯(lián)動座椅支架相對初始位置的前后方向移動，并通過光柵尺上顯示的位移數(shù)值，以測出所需要的相對位置數(shù)據(jù)。另一方面也未設(shè)置調(diào)整靠背角度結(jié)構(gòu)，不能測試出最適合操作者的駕駛坐姿角度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述現(xiàn)有汽車座椅測試裝置存在的技術(shù)缺陷，本實用新型提供一種裝置，采用的技術(shù)方案如下：

汽車駕駛座椅系統(tǒng)工效學(xué)測試裝置，包括座椅、座椅支架和模擬駕駛室支架、滑道、導(dǎo)軌支架、電動導(dǎo)軌和光柵尺，所述座椅支架的下端與滑道相連，所述模擬駕駛室支架的下端安裝有電動導(dǎo)軌，所述電動導(dǎo)軌上設(shè)有滑塊，所述滑塊與座椅支架之間通過連接板相連接并形成聯(lián)動結(jié)構(gòu)，所述電動導(dǎo)軌上安裝有光柵尺。

優(yōu)選的是，所述座椅安裝在座椅支架上，所述座椅支架的下端固定在所述模擬駕駛室支架上，所述座椅支架的初始位置設(shè)置成汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的相對位置，并且位置調(diào)整量應(yīng)大于標(biāo)準(zhǔn)中的相應(yīng)值，所述滑道相對所述初始位置可前后移動。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述座椅設(shè)有調(diào)整靠背角度結(jié)構(gòu)。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述座椅采用調(diào)節(jié)式座椅。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述調(diào)節(jié)式座椅采用氣墊座椅。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述調(diào)節(jié)式座椅采用電動座椅。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述調(diào)節(jié)式座椅采用立體音響座椅。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述調(diào)節(jié)式座椅采用精神恢復(fù)座椅。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述電動座椅采用電動八向調(diào)節(jié)座椅。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述電動導(dǎo)軌采用直線導(dǎo)軌。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述直線導(dǎo)軌采用滾動式導(dǎo)軌。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述滾動式導(dǎo)軌采用滾珠導(dǎo)軌。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述滾動式導(dǎo)軌采用滾柱導(dǎo)軌。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述滾動式導(dǎo)軌采用滾針導(dǎo)軌。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述直線導(dǎo)軌采用滑動摩擦導(dǎo)軌。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述滑動摩擦導(dǎo)軌采用棱柱面導(dǎo)軌。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述滑動摩擦導(dǎo)軌采用圓柱面導(dǎo)軌。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述棱柱面導(dǎo)軌采用三角形導(dǎo)軌。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述棱柱面導(dǎo)軌采用矩形導(dǎo)軌。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述棱柱面導(dǎo)軌采用燕尾形導(dǎo)軌。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述棱柱面導(dǎo)軌采用組合式導(dǎo)軌，所述組合式導(dǎo)軌包括三角形導(dǎo)軌、矩形導(dǎo)軌、燕尾形導(dǎo)軌各自以及兩兩之間的組合式導(dǎo)軌。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述直線導(dǎo)軌采用彈性摩擦導(dǎo)軌。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述直線導(dǎo)軌采用流體摩擦導(dǎo)軌。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述光柵尺采用透射光柵。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述光柵尺采用反射光柵。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是：本實用新型用于汽車駕駛室結(jié)構(gòu)與布局的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計及改善，結(jié)構(gòu)簡潔，便于安裝，便于在使用中進(jìn)行合理、準(zhǔn)確地測試出符合操作者駕駛舒適的座椅相關(guān)位置數(shù)據(jù)。本實用新型根據(jù)測試需求通過控制電動導(dǎo)軌的電機(jī)實現(xiàn)滑塊聯(lián)動座椅支架相對初始位置的前后方向移動，并通過光柵尺上顯示的位移數(shù)值，以測出所需要的相對位置數(shù)據(jù)。同時通過所述調(diào)整靠背角度結(jié)構(gòu)調(diào)整座椅與靠背之間的角度用于測試出最適合操作者的駕駛坐姿角度。

附圖說明

圖1為本實用新型的汽車駕駛座椅系統(tǒng)工效學(xué)測試裝置的優(yōu)選實施例的主視圖；

圖2為本實用新型的汽車駕駛座椅系統(tǒng)工效學(xué)測試裝置的圖1所示實施例的俯視圖。

附圖標(biāo)記說明：

1座椅；2座椅支架；3滑道；4導(dǎo)軌支架；5電動導(dǎo)軌；6光柵尺。

具體實施方式

本實施例僅為一優(yōu)選技術(shù)方案，其中所涉及的各個零部件組成以及連接關(guān)系并不限于該實施例所描述的以下這一種實施方案，該優(yōu)選方案中的各個零部件的設(shè)置以及連接關(guān)系可以進(jìn)行任意的排列組合形成完整的技術(shù)方案。

如圖1-2所示，汽車駕駛座椅系統(tǒng)工效學(xué)測試裝置，包括座椅1、座椅支架2、模擬駕駛室支架、滑道3、導(dǎo)軌支架4、電動導(dǎo)軌5和光柵尺6，座椅支架2的下端與滑道3相連，所述模擬駕駛室支架的下端安裝有電動導(dǎo)軌5，電動導(dǎo)軌5上設(shè)有滑塊，所述滑塊與座椅支架2之間通過連接板相連接并形成聯(lián)動結(jié)構(gòu)，形成前后垂直方向的位移設(shè)計方案，電動導(dǎo)軌5上安裝有光柵尺6。座椅1安裝在座椅支架2上，座椅支架2的下端固定在所述模擬駕駛室支架上，座椅支架2的初始位置設(shè)置成汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的相對位置，并且位置調(diào)整量應(yīng)大于標(biāo)準(zhǔn)中的相應(yīng)值，滑道3相對所述初始位置可前后移動。座椅1設(shè)有調(diào)整靠背角度結(jié)構(gòu)，用于調(diào)整操作者最適合的坐姿角度。座椅1采用調(diào)節(jié)式座椅，所述調(diào)節(jié)式座椅采用電動座椅，所述電動座椅采用電動八向調(diào)節(jié)座椅。電動導(dǎo)軌5采用直線導(dǎo)軌，所述直線導(dǎo)軌采用滾動式導(dǎo)軌，所述滾動式導(dǎo)軌采用滾珠導(dǎo)軌。光柵尺6可以采用透射光柵或者反射光柵，用于顯示位移數(shù)據(jù)。

所述電動座椅是指乘車人員只需扳動或按動某些按鈕，便可以實現(xiàn)由電動驅(qū)動座椅前移后退，靠背的前后移動等。乘客的電動座椅控制系統(tǒng)依靠電力可以實現(xiàn)座椅滑行、傾斜的調(diào)整；駕駛員的電動座椅控制系統(tǒng)不僅可以實現(xiàn)座椅滑行、傾斜的調(diào)整，而且還可以實現(xiàn)前垂直、后垂直、頭枕和腰墊位置的調(diào)整，有的還帶有位置存儲功能。電動座椅主要由座椅開關(guān)和位置傳感器、電子控制器ECU、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動電動機(jī)三大部分組成。開關(guān)和位置傳感器包括座椅各位置（頭枕、靠背、腰部、滑動、前垂直、后垂直）的電動開關(guān)、座椅各位置傳感器、安全帶扣環(huán)傳感器及轉(zhuǎn)向盤傾斜傳感器等；ECU包括轉(zhuǎn)向柱傾斜與伸縮ECU和電動座椅ECU；執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要包括座椅調(diào)整、安全帶扣環(huán)及轉(zhuǎn)向盤傾斜調(diào)整的驅(qū)動電動機(jī)等，而且這些電動機(jī)均可靈活地進(jìn)行正反轉(zhuǎn)，以執(zhí)行各種裝置的調(diào)整功能。

所述電動八向調(diào)節(jié)座椅包括八個方向的調(diào)節(jié)，即：1）座椅向前平移，2）座椅向后平移，3）座椅整體向上調(diào)高，4）座椅整體向下調(diào)低，5）座椅整體前傾，6）座椅整體后傾，7）桌椅靠背后傾，8）座椅靠背前傾。還可以帶有三種位置記憶模式，可以記錄不同身高身材的人調(diào)整好的座椅位置，一旦座椅角度被其它人調(diào)整后，按下記憶鍵座椅直接自動恢復(fù)到記憶模式位置。在以上功能基礎(chǔ)上還可以增加腰部調(diào)節(jié)支撐裝置、頭枕調(diào)節(jié)裝置和座椅電加熱裝置，所述座椅電加熱裝置可以防止冬天真皮座椅冰屁股。

所述調(diào)節(jié)式座椅也可以采用氣墊座椅或者立體音響座椅或者精神恢復(fù)座椅。

所述滾動式導(dǎo)軌是在導(dǎo)軌面之間放置滾珠、滾柱、滾針等滾動體，使導(dǎo)軌面之間的滑動摩擦變成為滾動摩擦。其優(yōu)點包括：1）靈敏度高，且其動摩擦與靜摩擦系數(shù)相差甚微，因而運(yùn)動平穩(wěn)，低速移動時不易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象；2）定位精度高，重復(fù)定位精度可達(dá)0.2μm；3）摩擦阻力小，移動輕便，磨損小、精度保持性好。其缺點是：滾動導(dǎo)軌的抗震性較差，對防護(hù)要求較高。

所述滾珠導(dǎo)軌是以滾珠作為滾動體，運(yùn)動靈敏度好，定位度高；但其承載能力和剛度較小，一般都需要通過預(yù)緊提高承載能力和剛度。為了避免在導(dǎo)軌上壓出凹坑而喪失精度，一般采用淬火鋼制造導(dǎo)軌面。滾珠導(dǎo)軌適用于運(yùn)動部件質(zhì)量不大，切削力較小的數(shù)控機(jī)床。

所述滾動式導(dǎo)軌也可采用滾柱導(dǎo)軌或者滾針導(dǎo)軌。

所述滾柱導(dǎo)軌的承載力及剛度都比滾珠導(dǎo)軌要大，但對于安裝的要求也高。如安裝不良會引起偏移和側(cè)向滑動，使導(dǎo)軌磨損加快、降低精度。目前數(shù)控機(jī)床、特別是載荷較大的機(jī)床，通常都采用滾柱導(dǎo)軌。

所述滾針導(dǎo)軌的滾針比同直徑的滾柱長度更長。滾針導(dǎo)軌的特點是尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊。為了提高工作臺的移動精度，滾針的尺寸應(yīng)按直徑分組。滾針導(dǎo)軌適用于導(dǎo)軌尺寸受限制的機(jī)床上。

所述直線導(dǎo)軌也可以采用滑動摩擦導(dǎo)軌，所述滑動摩擦導(dǎo)軌可以采用棱柱面導(dǎo)軌或者圓柱面導(dǎo)軌，所述棱柱面導(dǎo)軌可以采用三角形導(dǎo)軌或者矩形導(dǎo)軌或者燕尾形導(dǎo)軌或者組合式導(dǎo)軌，所述組合式導(dǎo)軌包括三角形導(dǎo)軌、矩形導(dǎo)軌、燕尾形導(dǎo)軌各自以及兩兩之間的組合式導(dǎo)軌。所述直線導(dǎo)軌也可以采用彈性摩擦導(dǎo)軌或者流體摩擦導(dǎo)軌。

所述圓柱面導(dǎo)軌的優(yōu)點是導(dǎo)軌面的加工和檢驗比較簡單，易于達(dá)到較高的精度；缺點是對溫度變化比較敏感，間隙不能調(diào)整。在多數(shù)情況下，圓柱面導(dǎo)軌的運(yùn)動件不允許轉(zhuǎn)動，為此，可采用各種防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。最簡單的防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)是在運(yùn)動件和承導(dǎo)件的接觸表面上作出平面、凸起或凹槽。利用輔助導(dǎo)向面可以更好地限制運(yùn)動件的轉(zhuǎn)動，適當(dāng)增大輔助導(dǎo)向面與基本導(dǎo)向面之間的距離，可減小由導(dǎo)軌間的間隙所引起的轉(zhuǎn)角誤差。當(dāng)輔助導(dǎo)向面也為圓柱面時，即構(gòu)成雙圓柱面導(dǎo)軌，它既能保證較高的導(dǎo)向精度,又能保證較大的承載能力。為了提高圓柱面導(dǎo)軌的精度，必須正確選擇圓柱面導(dǎo)軌的配合。當(dāng)導(dǎo)向精度要求較高時，常選用H7／f7或H7／S6配合。當(dāng)導(dǎo)向精度要求不高時，可選用H8／f7或H8／s7配合。若儀器在溫度變化不大的環(huán)境下工作，可按H7／h6或H7巧s6配合加工，然后再進(jìn)行研磨直到能夠平滑移動時為止。導(dǎo)軌的表面粗糙度可根據(jù)相應(yīng)的精度等級決定。通常，被包容零件外表面的粗糙度小于包容件的內(nèi)表面的粗糙度。

所述組合式導(dǎo)軌可以采用雙三角形導(dǎo)軌，包括兩條導(dǎo)軌，所述兩條導(dǎo)軌同時起著支承和導(dǎo)向作用，故導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度高，承載能力大，兩條導(dǎo)軌磨損均勻，磨損后能自動補(bǔ)償間隙，精度保持性好。但這種導(dǎo)軌的制造、檢驗和維修都比較困難，因為它要求四個導(dǎo)軌面都均勻接觸，刮研勞動量較大。此外，這種導(dǎo)軌對溫度變化比較敏感。

所述組合式導(dǎo)軌可以采用三角形-平面導(dǎo)軌，這種導(dǎo)軌保持了雙三角形導(dǎo)軌導(dǎo)向精度高、承載能力大的優(yōu)點，避免了由于熱變形所引起的配合狀況的變化，且工藝性比雙三角形導(dǎo)軌大為改善，因而應(yīng)用很廣。缺點是兩條導(dǎo)軌磨損不均勻，磨損后不能自動調(diào)整間隙。

所述光柵尺，也稱為光柵尺位移傳感器（光柵尺傳感器），是利用光柵的光學(xué)原理工作的測量反饋裝置。光柵尺經(jīng)常應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床的閉環(huán)伺服系統(tǒng)中，可用作直線位移或者角位移的檢測。其測量輸出的信號為數(shù)字脈沖，具有檢測范圍大，檢測精度高，響應(yīng)速度快的特點。例如，在數(shù)控機(jī)床中常用于對刀具和工件的坐標(biāo)進(jìn)行檢測，來觀察和跟蹤走刀誤差，以起到一個補(bǔ)償?shù)毒叩倪\(yùn)動誤差的作用。光柵尺是由標(biāo)尺光柵和光柵讀數(shù)頭兩部分組成。標(biāo)尺光柵一般固定在機(jī)床固定部件上，光柵讀數(shù)頭裝在機(jī)床活動部件上，指示光柵裝在光柵讀數(shù)頭中。光柵檢測裝置的關(guān)鍵部分是光柵讀數(shù)頭，它由光源、會聚透鏡、指示光柵、光電元件及調(diào)整機(jī)構(gòu)等組成。

所述透射光柵屬于衍射光柵的一種，是在透明玻璃上刻制很多條相互平行、等距、等寬的狹縫，利用多縫衍射原理，使復(fù)合光發(fā)生色散的光學(xué)元件。它可透過入射光，因而這種光柵的性能較差，所以光柵光譜儀均不采用它而采用反射光柵作為色散元件。透射式光柵是通過在一塊很平的玻璃上刻出一系列等寬度等間距的刻痕做成的，刻痕處相當(dāng)于毛玻璃，大部分光將不會透過，而兩條刻痕之間則相當(dāng)于一條狹縫，可以透光。

所述反射光柵是指在高反射率的金屬上鍍上一層金屬膜，并在鏡面金屬膜上刻劃一系列平行等寬、等距的刻線，簡而言之，這種使白光反射，又能使光色散的光柵即為反射光柵。

本實用新型用于汽車駕駛室結(jié)構(gòu)與布局的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計及改善，結(jié)構(gòu)簡潔，便于安裝，便于在使用中進(jìn)行合理、準(zhǔn)確地測試出符合操作者駕駛舒適的座椅1相關(guān)位置數(shù)據(jù)。本實用新型根據(jù)測試需求通過控制電動導(dǎo)軌5的電機(jī)實現(xiàn)滑塊聯(lián)動座椅支架2相對初始位置的前后方向移動，并通過光柵尺6上顯示的位移數(shù)值，以測出所需要的相對位置數(shù)據(jù)。同時通過所述調(diào)整靠背角度結(jié)構(gòu)調(diào)整座椅與靠背之間的角度用于測試出最適合操作者的駕駛坐姿角度。

本實用新型的工作原理：以測試座椅的位置和傾角為主，通過電動導(dǎo)軌（垂直方向、前后方向）總成實現(xiàn)被測試者使用座椅時位置調(diào)整工作，同時通過座椅椅背和椅面傾角調(diào)整機(jī)構(gòu)實現(xiàn)被試者對椅背和椅面傾角的調(diào)整，通過對所述座椅位置、椅背和椅面傾角的綜合性調(diào)整后，使被試者坐在座椅上的駕駛姿態(tài)相對于方向盤和腳踏板的位置能夠達(dá)到最佳的自身感覺狀態(tài)，同時將記錄的座椅在駕駛室內(nèi)的一系列空間位置數(shù)據(jù)經(jīng)一定樣本的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，最終獲得適合世界各國人們駕駛感覺舒適的座椅空間位置，以便有效指導(dǎo)技術(shù)人員對座椅在駕駛室內(nèi)的優(yōu)化布局設(shè)計工作。