摩托车头盔的人机学设计.ppt

摩托车头盔的 人机学设计,已有方案分析,问题的提出及改进方案,最佳方案的选择,4,1,2,3,摩托车头盔简介和型号分类,目录,最佳方案的安全人机评价,5,一、摩托车头盔简介,摩托车头盔是一种用于保护摩托车骑士头部的安全防护装置。它的功能是减少或降低撞击能量传到皮层，以及头骨、脑和软组织部分。,全盔的帽体保护范围包括眼、面及下颌部分，其壳体与护颌部件为一体结构。,摩托车头盔型号,由五部分组成：外壳，内壳，内衬，安全带，护目镜。具有较高的安全性，对头部的保护较好,常见于摩托车越野赛，通常没有护目镜，造型很受欢迎。,造型类似下巴处没有防护的全盔。倍受欢迎的空军盔也属于这种。,又被称为哈雷盔，忽略了下巴和后脑部的防护。在一些国家和地区是禁用的。,可以把下巴装置完全翻上去，从全盔变成3/4盔。,头盔的认证标准,GB8ll1998（GB是国标的字母缩写），也就是国家承认的质量体系认证。DOT是美国公路局的认证，也是香港的认证标准，国内最早通过DOT认证的头盔有北京的飞翔头盔、罗地亚头盔。SNELLM2000是国际赛事的认证标准，目前通过SNELL M2000认证的有罗地亚头盔和MHR生产的头盔,1、常见的是ABS的树脂材料，如台湾的牌子奇美。这是一种工程塑料，抗冲击能力强，尺寸稳定性好。该材料头盔市场价：通常全盔在一百到三百之间。2、玻璃钢的比ABS的好，更轻更牢，但也更难做，产量较低，所以也比ABS的贵不少。3、目前最好的应该是碳纤维的，很牢，很轻，技术含量高，很贵！（这种材料可以用来做钓鱼竿。）4、PP料的只能做玩具头盔，安全性很差。不用考虑。,摩托车安全头盔的重要性,骑乘摩托车和驾驶汽车不一样，整个身体全部暴露在外，如果自己安全意识差，那受伤的可能性就大我国是摩托车生产大国，年产量已超过1000万辆，摩托车保有量约达4000万辆。据报道从20世纪80年代末至今，我国交通事故死亡人数已连续10年居世界第一，从摩托车死伤情况来看，大部分都是由于配戴劣质头盔和不正确配戴头盔而引起的。,当摩托车时速达到40km时，一旦与前方发生碰撞，其撞击力将达到20006000kg，而人头颅骨的承受力仅有100kg。因此选用合适安全的摩托车头盔，已经正确佩戴头盔对于保护驾驶者有着重要的意义。,已有方案分析,提出问题,问题A,问题C,摩托车的两侧耳部形状,摩托车护目镜的形状,摩托车前额部分,问题A,摩托车头盔的两侧耳部形状主要对两个方面有影响，一方面是佩戴头盔后耳部的舒适性；另外一方面是佩戴头盔后，由于头盔将耳部遮蔽，对听力的影响。因此从安全人机的角度来看，应当选择设计尽量减少听力损耗，并且具有良好的佩戴感的方案。,问题A,在摩托车头盔的两侧耳部设计中，为了解决以上两个方面的问题，可以将其设计为“C”型。但“C”的形状又有好多种，经过分析，我觉得可以从人耳轮廓的方面来进行设计。人耳的外耳轮廓大致成一个“C”型，因此，可以按照人耳的外耳轮廓线的形状进行设计。,问题A,首先通过查阅相关资料，得出正常成人的外耳轮廓线的基本形状，以此作为“C”型的标准。这样的话就解决了第一个方面的问题。对于第二个方面听力损耗的问题，可以通过将取得的外耳轮廓线沿法线方向向外侧平均拓展0.51.5厘米。这样就可以给两耳留下一定的空隙，这个空隙既不会影响到佩戴头盔的牢固性，同时又可以减少耳部听力的损耗。,摩托车护目镜形状的选择主要考虑两个方面。其中一个是安全性，护目镜的主要作用是保护眼睛，一是保护眼睛免受到光线直射的危害，二是保护眼睛在车辆高速行驶时避免风沙的进入。通过选择护目镜合适的材料可以大致解决这些问题。其二，从人机界面的角度来考虑，考虑到美观性，以及视野开阔性，对护目镜的形状也有要求。,将护镜设计为“W”型首先，护目镜设计成为“W”型充分考虑了美观性，它是从人机界面的角度来分析设计的，从人脸器官的分布来看，将护目镜设计成“W”型，充分考虑到了人的 眼、鼻 两个部位的相对位置，并且流畅的曲线也给人以别致的美感。其次，设计成“W”型可以在一定程度上减少材料的耗费，再者，由于减少了护目镜材料的耗用，所以可以选用更好的保护眼睛的材料来作为护目镜的材料选择。,问题C,考虑行车的安全性。摩托车头盔的前额部分是保护人体头部安全的重要部位，其设计的合理性，直接影响了头盔对人脑及其他重要部位的保护程度。因为在摩托车交通事故中，最容易受到伤害的部位就是人的前额部分。,问题C,尽管摩托车头盔的外壳可以减少一部分外界的冲击力，但并不能达到对人体头部的较高保护。为此，在头盔的前半部增加波纹型安全护盖可以非常好的解决这个问题。护盖的形状上，选择设计成波纹型，因为在同样的材料做成波纹型后，可以大大提高抗折和抗冲击能力，并且由于波纹型存在凹凸起伏，在受冲击时凹槽可以通过变形吸收能量以减少对人体的冲击。进而可以最大程度上减少外界冲力对头部的危害。,问题C,前额护盖局部示意图,最优方案,方案整合,通过对三个问题的分析和解决方案的提出，下面再根据摩托车头盔的型号对方案进行整合。先列出摩托车头盔的所以型号：全盔 越野盔 半盔 3/4盔 组装盔首先从安全性这个最关键的因素来考虑，可以直接排除半盔形式，因为其安全性太低。其次，越野盔并不具有护目镜，这个也可以排除。再则，对于组装盔，由于，护目镜设计成为“W”型，因而不便选择组装盔。最后剩下全盔和3/4盔。通过比较可以知道，全盔是最佳的选择。,最优方案,以全盔作为设计的最基本的头盔模型框架。将护目镜设计成“W”型，将头盔的两侧耳部设计成“C”型，并且在头盔的前半部增加波纹型安全护盖。,首先是全盔型头盔因而具有较为完美的全头部保护功能，全盔型头盔的一大缺点就是佩戴后缺少通风，比较闷气，佩戴的舒适度不高，将护目镜设计成“W”型，可以非常好的解决这个问题，同样可以获得良好的外观和安全性的提高。将两侧耳部设计成“C”型充分保护了听力以及佩戴的舒适度。最后在头盔的前半部增加波纹型安全护盖，将头盔的保护性功能体现的非常好，体现了安全人机工程的设计目标。,最佳方案的安全人机评价,本方案解决问题,1解决了佩戴头盔后，听力耗损比价严重的问题，以及佩戴头盔后耳部不适的问题。2解决了头盔对眼睛部位的保护问题。3解决了头盔对整个头部的保护问题。,和现有设备相比优点,最佳方案的安全人机评价,1解决了全盔式头盔的气密性问题2对人的头部有比较全方位的保护3由于在头盔的前半部多了一个波纹型安全护盖所以对人的头部的保护程度有了大大的提高。,最佳方案的安全人机评价,待解决问题,1材料的选择问题。对于在头盔的前半部增加波纹型安全护盖，应当选用何种材料?2设计的实用性问题。设计的样式是否能投入实际应用？,THE END 谢谢欣赏,