Лекция 9 Тема лекции Информативность автомобиля и удобство работы План Понятие информативности
 Скачать 121.5 Kb.
|
Лекция № 9Тема лекции: Информативность автомобиля и удобство работы План: Понятие информативности Внешняя визуальная информативность автомобиля Внутренняя визуальная информативность Звуковая информативность автомобиля Рабочее место водителя Понятие информативности В системе ВАДС происходит непрерывный обмен информацией: от автомобиля и дороги к водителю поступает осведомительная, а от водителя к автомобилю - командная. После выполнения управляющих действий водитель по каналам обратной связи получает информацию о результатах этих действий и в соответствии с изменившейся обстановкой выполняет последующие, необходимые управляющие действия. Надежность водителя как оператора системы ВАДС зависит от его способности воспринимать и перерабатывать поступающую информацию. Прием и передача информации осуществляются через органы чувств: зрение, слух, суставно-мышечное, вестибулярное и тактильное чувства, обоняние, а также висцеральный анализатор, от которого кора головного мозга получает информацию со стороны внутренних органов. Однако в определенных условиях он не успевает переработать необходимую ему информацию, пропускает ее или принимает решение слишком поздно, в результате чего возникает дорожно-транспортное происшествие. Такой же результат возможен, когда в поле зрения водителя отсутствует достаточное количество информации, требуемой по условиям сложившейся дорожно-транспортной ситуации. Информативность – это свойство автомобиля обеспечивать участников движения информацией, необходимой для динамического функционирования системы ВАДС. Информативность является одним из эксплуатационных свойств автомобиля, определяющих его безопасность. Все участники дорожного движения условно могут быть разбиты на две группы: водители-операторы и другие (внешние) участники движения (пешеходы, водители других транспортных средств, регулировщики). В процессе дорожного движения водитель выступает в двух качествах одновременно: водителя-оператора и внешнего участника движения, и должен реагировать на информацию, исходящую как от управляемого им автомобиля – внутренняя информативность, так и от других транспортных средств – внешняя информативность. Информативность автомобиля может быть визуальной (форма и размеры автомобиля, цвет кузова, система автономного освещения, светосигнальное оборудование, элементы щитка приборов, параметры обзорности), звуковой (звуковые сигнализаторы, несущая волна, шум двигателя, трансмиссии и т.д.), тактильной (реакция органов управления на действие водителя). Визуальная информативность – это свойство транспортного средства выдавать визуальную информацию о его местоположении на дороге, состоянии и режиме движения. Визуальная информативность делится на внешнюю и внутреннюю. Внешняя визуальная информативность автомобиля Внешней визуальной информативностью обладают кузов автомобиля, световозвращатели, система автономного освещения и система внешней световой сигнализации. Окраска автомобиля должна обеспечивать световой и цветовой контраст с дорожным покрытием. Автомобили, окрашенные в яркие и светлые тона, реже попадают в аварии, чем автомобили, имеющие защитную окраску – черную, серую, темно-зеленую (их движение кажется более медленным). Особенно велика вероятность столкновения с такими автомобилями в условиях ограниченной видимости: в тумане, в сумерках или во время дождя. Лучшие цвета, в которые следует окрашивать автомобили, – это оранжевый, желтый, красный и белый. В темное время суток особенно хорошо видны поверхности, на которые нанесены краски с включением шаровой катадиоптрической оптики или металлических световозвращающих частиц. Значительно увеличивается дальность обнаружения автомобиля в свете фар (до 100 м) при наличии на кузове световозвращающих участков, создаваемых путем нанесения специальных красок. К цветографической отделке внешней поверхности автомобиля предъявляются два требования: сигнальность, т.е. выделение автомобиля из транспортного потока; опознаваемость, т.е. обозначение при помощи цвета и маркировки назначения автомобиля (например, автомобили спецслужб). Цвета высокой чистоты с большими коэффициентами отражения (яркие), а также многоцветовая гамма при кратковременном наблюдении действуют возбуждающе на водителя, что способствует выделению автомобиля в транспортном потоке. При длительном наблюдении такие цвета оказывают резко утомляющее действие. Таким образом, красный и желтый цвета и их основные оттенки следует применять для окраски небольших по размеру автомобилей. Грузовые автомобили, автопоезда и автобусы необходимо окрашивать в так называемые холодные цвета (зеленый, голубой, синий и их оттенки) или темные цвета. Это снижает напряжение зрения и уменьшает утомляемость водителей встречных автомобилей. С этой же целью следует окрашивать в темные цвета с малым коэффициентом отражения части автомобилей, находящиеся постоянно в поле зрения водителя (капот, задняя часть кузова). Световозвращатели В темное время суток подвижной состав автомобильного транспорта может находиться на проезжей части улиц или дорог или в непосредственной близости от них. Наличие препятствия, каким является автомобиль, стоящий на проезжей части и не обозначенный средствами активной световой сигнализации, представляет значительную опасность для всех участников движения в ночное время. Наиболее эффективным и экономичным средством увеличения информативности автомобилей на дороге в темное время суток является оснащение их специальными световозвращающими знаками, размещенными по контуру или спереди, сзади и сбоку корпуса автомобиля, и состоящими из оптически плотных прозрачных катодиоптров. Они, согласно ГОСТ 8769-75 и Правилам №3 ЕЭК ООН, предназначены для обозначения габаритов автомобилей в темное время суток путем отражения света, излучаемого источником, находящимся вне этого транспортного средства. Для автомобиля обязательно наличие двух задних красных светоотражающих приспособлений нетреугольной формы. У транспортных средств длиной выше 8 м, а также у прицепов и полуприцепов на боковых поверхностях устанавливаются дополнительно по два световозвращателя оранжевого цвета. Прицепы и полуприцепы, кроме задних и боковых световозвращателей, должны иметь спереди два световозвращателя белого цвета. Недавно утверждены новые требования к грузовикам и автобусам – ГОСТ-51253-99 “Автотранспортные средства. Цветографические схемы размещения светоотражающей маркировки. Технические требования”. Новый стандарт соответствует требованиям Правила 104 ЕЭК ООН и предусматривает контурную маркировку боковых и задних поверхностей транспортных средств светоотражающими покрытиями желтого цвета. Отражающие свет фар полоски сделают заметным даже грязный автомобиль – машину будет видно с расстояния до нескольких сотен метров. Новые ГОСТы будут вводиться в два этапа. С 1 января 2000 года светоотражающей пленкой должны быть обозначены все грузовики полной массой свыше 12 тонн, прицепы и полуприцепы с полной массой от 3,5 тонн, а также автобусы с полной массой свыше 5 тонн. А с 1 июля 2002 года эти требования будут предъявляться ко всем грузовикам и автобусам. Совершенствование световозвращающих систем возможно в следующих направлениях: – увеличение площадей существующих световозвращателей, что позволит превратить их из точечных источников в светящиеся сигналы определенной формы; – введение индикаторов расстояний, видимых днем и ночью, сигнализирующих ведомым автомобилям о расстоянии до лидера при движении в потоке. Система автономного освещения автомобиля При описании системы ВАДС следует различать физиологическую и геометрическую видимость (дальность и углы видимости). При движении автомобиля, особенно в темное время суток, водителю необходима видимость не только в пределах угла острого зрения, но и в пределах так называемых информативных зон. Информативными зонами видимости водителяназываются зоны, в пределах которых ему необходимо получать исчерпывающую зрительную информацию об окружающей обстановке (направлении дороги; расположении основных геометрических элементов и элементов обустройства дороги, регулирующих дорожное движение; препятствиях в виде пешеходов и других участников движения; разрушениях, выбоинах и случайных предметах на проезжей части). Перечисленные источники информации обычно находятся на некотором расстоянии от оси зрения водителя, поэтому обеспечение физиологической и геометрической видимости необходимо не только по оптической оси, но и в пределах необходимых для водителя углов видимости. Для создания необходимых условий видимости дороги автомобиль достаточно оборудовать фарами четырех типов: ближнего света, дальнего света, широкоугольно-противотуманного света, скоростного света (прожекторы дальнего действия). Число, расположение, цвет и углы видимости фар регламентируются Правилами ЕЭК ООН №1-01, 2-03, 8-04, 19-02, 20-02, 37-03, 48-01, к которым РФ присоединилась. Если рассматривать с позиции безопасности европейскую и американскую системы ближнего света, то можно сделать вывод в пользу европейской. До последнего времени при движении автомобиля в городе использовался либо ближний свет, либо габаритные огни. И тот и другой варианты неудачны по ряду причин. Ближний свет ослепляет других участников движения, особенно правой частью пучка, приподнятой над горизонтом. Сравнительно малый угол рассеяния в горизонтальной плоскости не позволяет должным образом освещать боковые улицы, перекрестки, повороты и тротуары. Габаритные огни, имея малую силу света (4–60 кд), не освещают дорогу перед автомобилем и не улучшают условия видимости дороги и объектов водителю. Для других участников движения габаритные фонари являются точечными огнями, ориентируясь на которые невозможно судить о расстоянии до автомобиля, скорости его движения и маневрах. Светораспределение широкоугольно-противотуманных фар является близким к идеальному для движения по неосвещенным улицам городов. Он обеспечивает водителю удовлетворительную для подобных дорожно-транспортных ситуаций дальность видимости и скорость движения (8–14 м/с), не слепит других участников движения, хорошо освещает повороты и перекрестки, служит надежным ориентиром для пешеходов. Широкоугольно-противотуманные фары желательно устанавливать на все автомобили, постоянно работающие вечером в городе, на автомобили, работающие в горных условиях, на извилистых дорогах низкой технической категории, а также в районах, где часто понижена прозрачность атмосферы. Совершенствование работы системы автономного освещения автомобиля идет сегодня по ряду направлений, некоторые приборы уже сегодня устанавливаются на автомобилях массового производства – фары с галогенными лампами, компенсаторы нагрузки, другие пока устанавливаются на наиболее комфортабельные автомобили – устройства, облегчающие работу водителя (автоматические переключатели света, очистители и омыватели стекол фар), остальные еще не вышли из стадии экспериментов – поляризованный свет, световые приборы с использованием жидких кристаллов или волоконной оптики. Например, российскими инженерами создана автомобильная фара дальнего света, не имеющая аналогов в мире. Она легка, миниатюрна (диаметр всего 50 мм), потребляет мало энергии. “Сердце” конструкции – волоконно-оптический преобразователь, состоящий из сотен тончайших световодов, который формирует световое пятно сложной конфигурации. Рассеивателя нет, отражатель очень маленький. Система внешней световой сигнализации автомобиля Передаваемая с помощью светосигнальных приборов информация должна отвечать следующим требованиям: надежно восприниматься в любое время суток и при любых метеорологических условиях; быть понятной для всех участников движения, включая и пешеходов; полностью исключать двойственное толкование; быть надежной. В настоящее время установился минимальный комплект обязательных для каждого транспортного средства светосигнальных приборов: указатели поворотов, сигнал торможения, габаритные огни, фонарь освещения номерного знака. Число, расположение, видимость сигналов, световые и цветовые характеристики, нормы и методы испытаний сигнальных огней в нашей стране регламентируются Правилами № 4-00, 6-01, 7-02, 23-00, 38-00 ЕЭК ООН. Кроме перечисленных выше обязательных сигналов, существуют дополнительные световые сигналы и фонари: сигнал, обозначающий увеличение габарита автомобиля при открывании двери; световой сигнал, указывающий на внезапно возникшее аварийное состояние автомобиля (одновременное мигание всех четырех указателей попорота); стояночные световые сигналы; фонари заднего хода; фонари, обозначающие автопоезд; противотуманные задние фонари; боковые габаритные огни на длинных автомобилях. Для наилучшего восприятия каждый из сигналов должен отличаться от других по крайней мере двумя признаками из следующих трех: расположением фонарей (на расстоянии не менее 10 см один от другого); цветом; яркостью светящейся поверхности (для близко расположенных фонарей соотношение яркостей должно быть не менее 5:1). Кроме перечисленных, можно назвать еще ряд признаков, определяющих совершенство фонарей: компактность, раздельность световых камер (при использовании общего корпуса для сигнального устройства); положение указателей поворота (как можно ближе к боковому габариту автомобиля); раздельное расположение камер габаритных огней и сигнала торможения; расстояние между габаритными огнями (как можно больше); высота расположения сигналов торможения и указателей поворотов (как можно выше). Пути совершенствования сигнальных фонарей. Продолжается изучение целесообразности введения на автомобилях систем торможения с переменной яркостью (или меняющимися цветами, изменяющейся частотой мигания), характеризующих вид и интенсивность торможения: равномерное движение, торможение двигателем, экстренное торможение. Кроме того, исследуется целесообразность применения сигнальных фонарей с автоматической регулировкой силы света в зависимости от наружной освещенности. Внутренняя визуальная информативность К устройствам внутренней визуальной информативности относятся панель приборов и устройства, улучшающие обзорность автомобиля. Панель приборов, как средство отображения информации, в наибольшей степени определяет внутреннюю визуальную информативность автомобиля. Панель приборов состоит из различных информационных индикаторов, которые должны снабжать водителя информацией о состоянии систем и агрегатов, о течении процессов в них, о скорости движения автомобиля в форме, пригодной для восприятия. Данные устройства отображения необходимо конструировать с учетом законов, управляющих восприятием, т. е. должно обеспечиваться быстрое прочтение и безошибочное (однозначное) понимание водителем визуальной информации, которая выносится на панель приборов. При организации потока зрительной информации необходимо учитывать характеристики пространственного видения человека. Как известно, полное поле зрения человека охватывает в вертикальной плоскости пространство в границах 70° ниже и 60° выше уровня глаз, а по горизонтали 60° в ту и другую сторону от вертикальной плоскости тела. В пределах этого пространства человек может контролировать различные объекты только за счет перемещения глаз. Именно в этом поле зрения желательно устанавливать индикаторные приборы. При проектировании приборной панели исходят из различных принципов, определяющих компоновку приборов. Одним из них является принцип значимости, согласно которому центральное место на панели должны занимать приборы и сигнализаторы, информирующие о безопасности, В автомобиле к таким приборам можно отнести спидометр, который, имеет большие размеры и расположен в центральной части панели, а также сигнализатор “stop”, срабатывающий при отказе систем, обеспечивающих безопасность движения. Такой сигнализатор располагается в центральной части панели и имеет увеличенные размеры. Следующий принцип, который соблюдают при компоновке панели, принцип частоты пользования, требующий сосредоточения в центральной части панели приборов, наиболее часто используемых. Общее число обращений водителя к контрольно-измерительным приборам в обычных условиях эксплуатации может достигать 60–80 за одну смену работы. Наиболее быстро и точно считываются показания шкалы приборов типа “открытое окно” с появляющимися на ней цифрами. Менее точно читаются показания круговых и полукруговых шкал и еще хуже – горизонтальные и вертикальные шкалы. При экспозиции до 0,5 с точнее читаются показания приборов с подвижной шкалой и неподвижной стрелкой, так как при этом отсутствуют поисковые движения глаз. С увеличением времени предъявления, наоборот, лучше читаются показания с неподвижной шкалой и подвижной стрелкой. Точность отсчета показаний приборов с увеличением их диаметра возрастает, а затем падает. Так, например, приборы с диаметром 60 мм читаются лучше, чем приборы с диаметром 80 мм, показания светящих приборов четче воспринимаются на черном фоне. Спидометр и тахометр обычно имеют большие размеры, чем другие приборы, так как их показания наиболее часто считываются. Установка некоторых приборов и световых сигнализаторов на автомобиле обязательна по требованиям обеспечения безопасности движения. К таким приборам относятся спидометры, манометр пневматического привода тормозов, сигнализаторы включения габаритных огней, переключения фар с ближнего на дальний свет, включения указателей поворотов, открытых дверей для автобусов. На удобство и скорость показаний автомобильных контрольно-измерительных приборов большое влияние оказывает их подсветка, так как при понижении освещенности восприятие показаний приборов резко ухудшается. Основное требование, которое предъявляется к подсветке приборов, это обеспечение такой же видимости показаний, как и в дневных условиях наблюдения. С другой стороны, яркость освещения шкал приборов не должна повышать уровень яркостной адаптации и ослеплять водителя. В качестве цвета подсветки приборов наиболее часто рекомендуются белый, зеленый цвета, реже красный (в тех случаях, когда необходимо сократить темповую адаптацию зрительного анализатора). К световым сигнализаторам панели приборов, как и к подсветке приборов, предъявляются те же два противоречивых требования, что и к освещению приборов. Наиболее важными факторами, определяющими восприятие световых сигналов водителем, являются: яркость адаптации глаз водителя, яркость сигнализатора, размеры его светового отверстия, цвет, равномерность свечения и расположение в поле зрения. Контрольные лампы, связанные с процессом вождения, устанавливаются вверху, а лампы, контролирующие состояние двигателя, – внизу. В связи с возрастающей надежностью двигателей имеется тенденция к замене приборов, контролирующих работу двигателя, сигнальными лампочками, особенно на легковых автомобилях. Обзорность автомобиля Одной из важнейших эксплуатационных характеристик автомобиля в отношении безопасности движения является обзорность с рабочего места водителя, так как в современном автомобиле практически единственным сенсорным информатором водителя об окружающей его дорожной обстановке является зрение. Под обзорностью автомобиля понимают его конструктивное свойство, определяющее объективную возможность для водителя беспрепятственно видеть путь движения и объекты, которые могут помешать безопасному движению. Она определяется в первую очередь такими факторами, как размеры окон, ширина и расположение стоек кузова, место размещения водителя относительно окон, размеры зон, очищаемых стеклоочистителями, конструкция омывателей, система обогрева и обдува стекол, а также расположением, числом и размером зеркал заднего обзора. Максимальная высота верхней кромки переднего окна ограничивает верхний предел обзорности. Она обусловливается двумя требованиями: во-первых, водитель должен видеть светофор, подвешенный на высоте 5 м над серединой проезжей части дороги, когда автомобиль стоит у линии “Стоп” на расстоянии 12 м от светофора. Во-вторых, переднее окно не должно быть слишком высоким, так как в противном случае водитель будет страдать от избытка яркого света и тепловых лучей, что наблюдается при верхнем угле обзорности свыше 30°. Обзорность непосредственно перед автомобилем, т.е. нижний угол обзорности, определяется длиной и высотой капота, а также нижней кромкой переднего окна. Кроме того, она зависит от расположения глаз водителя над дорогой. Эта обзорность необходима в следующих ситуациях: при трогании автомобиля с места, чтобы избежать наезда на препятствия, случайно появившиеся перед автомобилем; при маневрировании в стесненных условиях; при движении по дороге с покрытием, находящимся в неудовлетворительном состоянии, когда водитель вынужден следить за поверхностью дороги непосредственно перед автомобилем; при движении в плотном транспортном потоке, когда водителю необходимо постоянно следить за сигнальными фонарями впереди идущих автомобилей. Оптимальные углы обзорности автомобиля в горизонтальной плоскости должны быть такими, чтобы водитель мог видеть объекты при выполнении маневров в плане (при движении автомобиля по криволинейным участкам дорог, при проезде различных перекрестков и пересечений), а также светофоры, дорожные знаки, указатели и другие объекты, расположенные по сторонам дороги. Обзорность в плане определяется, прежде всего, шириной переднего окна, шириной и расположением передних боковых стоек кабины (кузова). В процессе движения водителю часто приходится оценивать дорожную обстановку позади автомобиля, особенно при смене полос движения и совершении обгонов. Для этой цели служат зеркала заднего обзора, обзорность через которые зависит от формы отражающей поверхности, размеров зеркала и места его размещения относительно глаз водителя; обзорность через внутреннее зеркало зависит также от обзорности через заднее окно автомобиля. Если зеркало сделать со сферической поверхностью или панорамным, можно, не увеличивая его размеров, значительно расширить поле обзора. Правила ЕЭК ООН оговаривают, что боковое наружное зеркало, установленное с “пассажирской” стороны, должно быть сферическим (это особенно важно при широкой кабине). Плоское зеркало позволяет точно определить удаление идущего сзади транспорта, но имеет недостаток – “мертвый угол”. Если сделать поверхности стекла выпуклыми, то можно избавиться от “мертвого угла”, но чрезмерная кривизна зеркала искажает расстояние до движущихся сзади транспортных средств. Асферическое зеркало имеет большой постоянный радиус кривизны у двух третей его поверхности – оставшаяся треть имеет уменьшающийся переменный радиус. Благодаря этой “более изогнутой трети” устраняется “мертвый угол”, причем большая часть изображения передается почти без искажений. И что очень важно, расстояния до обгоняющих и догоняющих можно оценить совершенно реально. Звуковая информативность автомобиля При движении автомобиля на орган слуха водителя воздействуют разнообразные звуки, которые можно разделить на две группы: случайные звуки, отвлекающие водителя от управления автомобилем (шумы); звуки, необходимые водителю, несущие информацию об окружающей обстановке, состоянии агрегатов и механизмов автомобиля и т.п. Основными источниками шума, отвлекающими водителя и оказывающими отрицательное влияние на его организм, являются: двигатель, трансмиссия, ходовая часть, шины, подвеска и кузов. Суммарный уровень шума, относящегося к первой группе и ухудшающего состояние водителя, уменьшает информативность звуковых сигналов, к которым относятся сигналы автомобилей, регулировщиков, а также источники внутренней сигнализации. Эти сигналы становятся плохо различимыми на общем фоне, так как интенсивность их звука должна быть на 10 дБ выше уровня шума в кабине водителя. Таким образом, снижение звукового фона занимает важное место в общей проблеме повышения звуковой информативности автомобиля. Однако нельзя полностью изолировать водителя от звуков, возникающих вне кабины, так как он должен воспринимать работу двигателя и систем своего автомобиля и другие внешние сигналы, необходимые для ориентировки и наиболее полной оценки дорожной обстановки. Звуковые сигналы должны использоваться как для передачи водителю простейшей информации, так и в качестве предупредительных сигналов в том случае, если необходимо непроизвольное (принудительное) привлечение внимания водителя. В особо опасных случаях должно быть предусмотрено дублирование аварийного светового сигнала прерывистым звуковым. К таким сигналам можно отнести сигналы о недостаточном уровне жидкости в тормозной системе и давлении воздуха в шинах, о давлении в пневмоприводе тормозной системы, а также сигналы в радиолокационных системах, определяющих дистанцию между двумя автомобилями. Наличие радиоприемника в кабине автомобиля может быть полезным, так как некоторые передачи могут оказывать стимулирующие действия на внимание водителя. Однако не следует слушать разговорную речь при вождении в трудных условиях (в горах, больших городах и пр.). Громкость рекомендуется только минимальная, обеспечивающая хорошее прослушивание, так как слишком громкая передача является источником утомления. В последнее время широко распространились радиопередачи, содержащие информацию водителю о метеоусловиях, состоянии дороги, ситуациях на съездах и въездах, о состоянии транспортного потока на соответствующей магистрали, заторах, возможных маршрутах объездов и ряда других сведений, значительно облегчающих условия работы водителя. Применение звуковых сигнализаторов позволяет разгрузить зрительный анализатор водителя и в конечном итоге повысить уровень безопасности движения. Рабочее место водителя Рабочее место водителя характеризуется размерами кабины, удобством доступа к органам управления, положением сиденья и расположением по отношению к нему органов управления, особенностями среды в кабине (микроклимат, освещенность, шум, вибрация). Для оптимального решения этих вопросов необходима рациональная организация рабочего места в соответствии с антропометрическими требованиями и психофизиологическими возможностями человека. В результате несоответствия рабочего места этим требованиям увеличивается расход энергетических ресурсов, что приводит к более быстрому утомлению, снижению работоспособности и, как следствие, к ошибкам при управлении автомобилем. Сиденье В большой степени работа водителя зависит от конструкции сиденья.Положительно влияет на самочувствие водителя правильная посадка, которая определяется, как “спокойное положение в состоянии готовности”. Основным требованием к конструкции сиденья является обеспечение положения тела водителя, исключающего излишнее мышечное напряжение и способствующего наилучшей обзорности. Посадка должна быть вертикальной (прямой) (рис. 22), ягодицы плотно прижаты к стыку нижней подушки и спинки, руки слегка согнуты, плечи не теряют контакта со спинкой при повороте руля или переключении передач. Боковые поддержки кресла обязаны хорошо прилегать к туловищу, но при этом не сдавливать его. Верхний край подголовника нужно располагать не ниже мочек ушей. Оптимальный зазор между затылком и подголовником около 2 см. Желательно, чтобы нижняя подушка сиденья была длинной и не доходила до подколенных впадин на два-три пальца.  Рис. 22. Основные размеры, определяющие правильную посадку водителя. Сиденье оборудуется упругими подушкой и спинкой. Таз водителя должен иметь некоторую свободу для смены положения тела. Неправильное соотношение между размерами деталей сиденья и несоответствие этих размеров антропометрическим данным водителя вызывают с его стороны стремление принять удобное для работы положение, что отвлекает от управления автомобилем и способствует быстрому утомлению. В современном фирменном кресле имеется механизм регулировки боковой поддержки. Резиновая подушечка, встроенная в спинку, – поясничный упор. Его подгоняют по фигуре, подкачивая воздух встроенной в боковину сиденья грушей. Нижняя подушка опирается на пружины, которые берегут позвоночник, демпфируя удары в случае пробоя подвески. Сдвижной валик в нижней части кресла предназначен для высоких людей – он позволяет удлинить подушку. Определенное значение имеют также обивка и набивка сиденья. Если обивка очень гладкая, то водитель скользит на ней, что требует дополнительного усилия, чтобы держаться в удобном положении. Обивка с очень большим коэффициентом сцепления (например, плюшевая) требует больших усилий при перемещении на сиденье, что утомляет мышцы спины. В хорошем сиденье наружный слой ткани легко пропускает влагу внутрь. Под ним прослойка из материала односторонней проводимости – еще глубже вода просочится, а обратно к телу человека уже не проникнет. Дальше – набивка со сквозными влагоотводящими колодцами. А в самой нижней части кресла – вытяжной вентилятор. Важное значение для деятельности водителя имеет расстояние между сиденьем и органами управления. В зависимости от этого расстояния изменяются усилия, которые водитель должен прилагать к рулевому колесу, рычагам и педалям. Учитывая, что размеры частей тела у людей колеблются в широких пределах, предусматривается возможность регулировать расстояние от сиденья до органов управления. Для этого подушку и спинку сиденья выполняют регулируемыми как по высоте, так и в продольном направлении. Таким образом, основными показателями, по которым определяется степень соответствия сиденья требованиям инженерной психологии, являются: пространственное положение сиденья относительно органов управления; длина, ширина и глубина подушки; высота и наклон подушки по отношению к полу; высота спинки, система регулировки и виброзащиты, влаговоздухопроницаемость обивки, угол наклона спинки и др. Удобства, обеспечиваемые этими параметрами, выражаются, кроме указанных, еще и в следующем: от ширины подушки зависит свобода смены положений частей тела; от глубины сиденья - свобода движений в коленных суставах; от высоты – положение глаз относительно окон и зеркал, а следовательно, и обзорность; от угла наклона спинки – удобная посадка, исключающая сползание с сиденья; от высоты спинки – достаточная опора туловища; от опоры для головы – предохранение шейных позвонков от травм. Органы управления Органы управления автомобиля по своему функциональному назначению делятся на две группы. К первой группе относятся органы, с помощью которых изменяются направление и скорость движения автомобиля: рулевое колесо, рычаг переключения передач, педаль сцепления, педаль управления дроссельной заслонкой или подачей топлива, тормозная педаль и рукоятка стояночного тормоза. Вторая группа включает органы управления вспомогательными устройствами: кнопку или педаль включения стартера, кнопку управления воздушной заслонкой карбюратора, включатель зажигания, ручной или ножной переключатель света, кнопку электрического сигнала, рычаг включения указателей поворота и др. В зависимости от частоты пользования органы управления можно разделить на постоянные и эпизодические. Органы управления могут быть ручными или ножными. К конструкции органов управления предъявляются следующие требования: высокий уровень автоматизации управления автомобилем; малые время и усилия, необходимые для выполнения рабочих движений; удобная траектория движения рук и органов управления; травмобезопасная конструкция органов управления; обеспечение информативности и удобная форма рукояток; соответствие эстетическим требованиям. Выполнение указанных выше требований достигается путем автоматизации переключения передач, совмещения нескольких операций в одном органе управления, применения гидравлических и пневматических приводов, размещения органов управления в оптимальных зонах рабочих движений водителя, применения тактильно-гностических и гигиенических форм рукояток. Удобство управления автомобилем во многом зависит от формы рычагов и рукояток органов управления, их размещения относительно тела водителя, удаленности друг от друга, направления перемещения, усилий, которые нужно прикладывать для их перемещения. Учитывая наличие различных по степени удобства зон в пределах моторных полей водителя, органы постоянного использования следует размещать в оптимальной рабочей зоне, а органы эпизодического использования – в нормальных и максимальных зонах. На рулевой колонке или рядом с ней располагают рычаги переключения передач и указателей поворота, кнопку или дужку звукового сигнала. На передней панели находятся ключ зажигания, рукоятки управления стеклоочистителем и омывателем стекол, воздушной заслонкой, включателем отопления, вентиляции и т.п. Условия на рабочем месте водителя Большое значение для самочувствия водителя и его работоспособности имеет микроклимат кабины - это совокупность температуры воздуха, его влажности и скорости передвижения. Оптимальные микроклиматические параметры в кабине и салоне для пассажиров должны обеспечиваться независимо от количества людей, погодных условий, географических широт и времени года. Температура воздуха в. кабине зависит от температуры наружного воздуха, степени нагрева двигателя, теплоизоляции, системы отопления и вентиляции. Температура в кабине должна быть в пределах 15-25 °С. Наиболее благоприятная температура 18-20 °С. Однако в летнее время температура в кабинах автомобилей может достигать 50–60 °С. Повышение или понижение температуры ухудшает самочувствие водителя и снижает работоспособность. При высокой температуре нарушаются функции мышления, внимания, памяти, увеличивается время и уменьшается точность сенсомоторных реакций, водитель допускает ошибки, быстрее утомляется. Работа в теплой одежде стесняет движения, широкая валяная обувь затрудняет действия педалями, так как плохо ощущается их сопротивление при нажатии. Исследования показали, что главной причиной повышения температуры в кабине является нагрев обшивки. В этих случаях основной мерой улучшения микроклимата является тепловая изоляция боковых стенок и крыши, а также их окраска в светлые цвета, способствующие отражению солнечных лучей. Эффективной мерой снижения высокой температуры воздуха является вентиляция, которая может быть достигнута увеличением площади форточек. Рекомендуется применять тепловую изоляцию двигателя, отсос воздуха из кабины через отверстия в задней части кузова (бессквозная вентиляция) и кондиционирование воздуха (регулирование температуры, влажности и скорости движения воздуха). Кабины автомобилей, предназначенные для работы в условиях низких температур, должны иметь термоизоляционные стенки, двойное остекление с электрообогревом. Отверстия для трубок, рычагов, педалей и двери должны быть уплотнены морозостойкими материалами. Отопление кабин должно осуществляться автономным отопителем повышенной мощности. Внутри кабина не должна иметь металлических поверхностей, обратная сторона которых соприкасалась бы с холодным воздухом. При оценке температуры воздуха в кабине необходимо также учитывать влажность воздуха, которая оказывает большое влияние на теплорегуляцию организма и состояние водителя. Большая относительная влажность воздуха при высокой температуре может быть причиной перегрева организма человека. Особенно неблагоприятное влияние оказывает относительная влажность более 70–75% при температуре воздуха, близкой к +30 °С. В воздухе, насыщенном водяными парами, теплоотдача путем испарения невозможна или ограничена, так как пот не испаряется, а стекает по коже и охлаждающего эффекта не дает. Высокая влажность воздуха оказывает неблагоприятное воздействие на человека и при низкой температуре воздуха вследствие повышенной теплоотдачи с поверхности тела. Нормальная относительная влажность воздуха колеблется в пределах от 30 до 70%. Немаловажное значение для теплорегуляции организма имеет и движение воздуха. Человек начинает ощущать воздушные потоки при скорости движения воздуха 0,25 м/с. Резкое движение холодного воздуха значительно увеличивает теплоотдачу с поверхности тела, что может вызвать переохлаждение организма. Система вентиляции должна обеспечивать необходимый гигиенический микроклимат кабины и очистку воздуха кабины от вредных примесей (окиси углерода, паров бензина, пыли). При пробеге автомобилей более 100 тыс. км в двигателях значительно изнашивается цилиндропоршневая группа. Вследствие этого отработавшие газы попадают в картер двигателя и через маслосливную горловину проникают в подкапотное пространство. При этом значительно повышается концентрация окиси углерода (СО), особенно зимой, когда редко открываются окна. Окись углерода не имеет запаха, цвета и вкуса, поэтому появление ее в кабине даже в больших количествах водители не замечают. В небольших гаражах уже через 5 мин работы двигателя могут создаваться смертельные концентрации СО. Были случаи отравления при медленном движении автомобилей большими плотными колоннами. Опасен сон или длительный отдых в кабине автомобиля во время работы двигателя. При легкой степени отравления СО возникает общая слабость, головная боль, потемнение в глазах, понижение слуха, головокружение. В дальнейшем развивается состояние возбуждения, напоминающее алкогольное опьянение. В тяжелых случаях наблюдается резкая слабость, сонливость, помрачение сознания, тошнота и рвота. Возможность отравления воздуха отработавшими газами двигателей автомобиля предупреждается установкой резиновых прокладок, закрывающих отверстия в полу кабины, повышением эффективности системы отопления и вентиляции кабины. Вентиляцию необходимо использовать даже при низкой температуре воздуха. Хроническое отравление парами бензина, которые попадают в кабину при неисправности системы питания двигателя, проявляется в повышенной раздражительности, головокружении и ослаблении сердечной деятельности. Чтобы исключить возможность отравления водителя бензином, следует систематически проверять исправность системы питания двигателя. Во время работы на водителя воздействует звуковая среда, которая содержит полезную информацию от работающего двигателя, скрипа шин и тормозов, сигналы других автомобилей и пр. В кабину проникает и шум, который оказывает вредное влияние на органы слуха и нервную систему человека. Уровень звукового давления зависит от амплитуды колебаний и измеряется в децибелах (дБ). Шум внутри легковых автомобилей примерно соответствует нормам по шуму, принятым для производственных рабочих мест. В кабинах автомобилей, особенно тяжелых, интенсивность шума превышает эти нормы и может достигать значительных величин. Допустимым пределом шума в кабине автомобиля у нас принято считать 74 - 75 дБ при частоте 1000 Гц. При движении автомобиля основными источниками шума являются качение колеса, работа двигателя, карданного вала, подвески и т.п. Шум из внешней среды проникает в кабину через окна, стенки, пол, а также распространяется по металлическим конструкциям. Шум оказывает отрицательное воздействие непосредственно на орган слуха и вызывает нарушение высшей нервной деятельности человека. Под влиянием шума увеличивается скрытый период двигательной реакции, снижается устойчивость ясного видения, ослабляется сумеречное зрение, нарушается концентрация внимания, координация движений и функций вестибулярного аппарата, быстрее развивается утомление. Для снижения неблагоприятного влияния шума ослабляют источники шума, применяют шумопоглощение и шумоизоляцию. Это осуществляется шумопоглощающей обивкой под капотом (поглощает шум двигателя), внутренней обивкой, звукопоглощающим покрытием металлических поверхностей, плотными прокладками, расположенными на внутренней поверхности крыльев (хорошо глушит дорожный шум), прокладками на раме двери, амортизированной подвеской различных деталей, плотной подгонкой стекол в окнах. Вибрация - это колебания высокой частоты и малой амплитуды. Источники вибрации в автомобиле те же, что и шума. Степень вибрационного дискомфорта зависит от состояния подвески шасси автомобиля, конструкции кабины и устройства сиденья. Ускорения, возникающие при вибрации, растут с увеличением скорости движения автомобиля, с ухудшением дорожного покрытия, а также с уменьшением полезной нагрузки. При этом кабина может колебаться в продольном, поперечном и вертикальном направлениях. Водителю вибрации передаются через спину, таз и руки. Вибрации в диапазоне 1 - 5 Гц особенно опасны. Они создают резонансные колебания отдельных частей тела человека, передающиеся голове. Это приводит к изменению ритма и частоты движения, повышению артериального давления, понижает остроту зрения, особенно бинокулярного. Под действием вибраций ухудшается восприятие, снижается внимание, замедляются психомоторные реакции, ухудшается точность действий. Длительное воздействие вибраций на человека вызывает головную боль и утомление. Чаще влиянию вибраций подвергаются водители тяжелых грузовых автомобилей. При плохих дорогах скорость движения лимитируется не мощностью двигателя, а способностью водителя и пассажиров переносить возникающие при этом толчки и вибрации. Снизить вибрацию позволяет сиденье автомобиля, если оно относительно жесткое и хорошо сочетается с анатомическими особенностями человеческого тела. Большой амортизационной способностью обладает позвоночник человека. При большом наклоне спинки сиденья назад эта способность почти отсутствует. Для уменьшения вибрации используется пневматическая подвеска колес. В этих же целях применяется балансировка деталей, увеличивается жесткость вибрирующих деталей, применяются вибропрокладки, вибропоглощающие смазки и покрытия, а также резиновые коврики на полу кабины. |