轻型货车传动轴、变速器的设计(GD1042型)【含CAD图纸和说明书】
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任务书1本毕业设计课题应达到的目的:本题目着重培养学生分析问题、解决问题的能力,学生在掌握汽车结构的基本知识和变速器、传动轴设计计算的基础上,完成GD1042轻型货车的设计任务,具体设计参数参考相应货车,使其达到本科学生应具备的技术能力水平。学生通过调查研究、检索与阅读中外文献资料、方案论证,计算机运用、查阅标准和手册、实验研究、数据处理与综合分析,撰写论文等诸环节,考察学生综合运用所学专业知识的能力,提高独立分析和解决实际问题的能力。2毕业设计任务的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等):工作任务:额定装载质量Kg最大总质量Kg最高车速Km/h比功率Kw/t比转矩N.m/t200040001302440完成汽车的变速器、传动轴设计,绘制总和不少于4张零号图纸的结构设计图、装配图和零件图 设计内容:(1)查阅相关资料,完成毕业设计方案论证报告(2)结合设计内容,完成外文文献翻译(3)工作计划(4)按照设计要求进行计算分析、结构设计(5)完成设计说明书的撰写(6)完成毕业设计的文档整理3对毕业设计成果的要求包括毕业设计、图表、实物样品等:(1)方案论证报告,不少于3000字;(2)外文文献翻译一份,译文字数在3000汉字以上;(3)设计计算说明书,不少于5000字;(4)图纸工作量不少于4张A0图纸。4主要参考资料:1王望予汽车设计 M第4版北京:机械工业出版社,2004.82刘惟信汽车设计 M第1版北京:清华大学出版社,2001.73(美)诺顿(Norton,R.L) . 机械设计:机器和机构综合与分析. 英文版,第二版 . 北京:机械工业出版社,2003.24陈家瑞汽车构造 (上册)M第2版北京:机械工业出版社,2005.15陈家瑞汽车构造 (下册)M第2版北京:机械工业出版社,2005.16汽车工程手册编辑委员会汽车工程手册基础篇M北京:人民交通出版社,2001.67汽车工程手册编辑委员会汽车工程手册设计篇M北京:人民交通出版社,2001.68黄天泽、黄金陵汽车车身结构与设计 M北京:机械工业出版社,1992.109余志生汽车理论 . 第三版 . 北京:机械工业出版社,2000.1010隗金文、王慧液压传动 M沈阳:东北大学出版社,2001.1211陈贤康液压传动基础 M北京:中国农业机械出版社,1984.1212其他相关资料5毕业设计工作进度计划:起 迄 日 期工 作 内 容2月28日3月5日下发毕业设计任务书,布置收集、查询相关的资料等1月16日3月10日英文资料翻译文献的布置、要求寒假期间完成3月11日3月20日提出毕业设计的主要工作及完成要点3月21日3月31日毕业设计方案论证报告的布置、完成4月1日4月10日分析、整理数据资料,构思草图4月11日4月30日初步确定结构方案,设计计算,进行说明书初稿的构思5月1日5月10日中期检查3月11日5月10日确定设计方案、进行结构图绘制、完成设计说明书初稿5月11日5月20日检查毕业设计说明书完成情况,提出补充、修改任务5月21日5月25日补充、修改工作,完成毕业设计正式图纸及文档正式稿5月26日5月31日对最终的正式毕业设计资料审核、准备答辩6月1日6月10日毕业设计答辩系审查意见:负责人: 年 月 日院学术委员会意见:负责人: 年 月 日2机电工程学院毕业设计外文资料翻译设计题目:GD1042轻型货车设计变速器、传动轴设计 译文题目: 对减少老人驱动约束的研究 学生姓名: 学 号: 专业班级: 指导教师: 正文:外文资料译文 附 件:外文资料原文 指导教师评语: 签名: 年 月 日正文:外文资料译文 文献出处:加州大学科研周刊对减少老人驱动约束的研究苏珊.沙欣 戴比.尼迈尔 交通研究所,美国加州大学戴维斯分校 土木与环境工程系,加利福尼亚大学摘要:随着老年人的提升,但其中大部分还主要依靠私人汽车增加他们的流动性,很可能是在车辆设计适应未来,会在某些部分被链接到经常面对长者的身体软弱的原因。本文开放式架起教育资源上的老人和汽车设计和驾驶安全性的物理损伤医学研究之间的桥梁。根据面对老人驾驶有关的生理和认知障碍最近的调查结果。然后,我们提出了两个主要的汽车设计和基础设施适应的类型:(1)私家车的修改,(2)智能化技术和支持服务私家车,它可以帮助减少这些障碍的驾驶有关的影响。例如,我们提出了一系列温和的车辆设计适应,对于如座椅和门道,把手,旋钮,以及方向盘,和安全带。我们发现,许多的这些改进,许多这些改进可以作出一些额外的设计工作标准的客运车辆,而这些改编增加车辆整体市场竞争力。最后,虽然我们的大部分建议的不是全部的修改,能很大程度上惠及长者,并支持和提高驾驶在所有年龄组。关键词:交通运输、人为因素、车辆设计、老年人1 人为因素和基础车辆设计的修改依据据卡普(1988),改进技术可以改善一些与年龄有关的损害。例如,标志可读性和信号时序为设计元素,可以极大地影响一个人安全地旅行的能力,且其简单的工艺适应性证明是有用的。特别是,针对老年人而设计的产品越来越多,必须满足老年女性的需求。越来越多的老年妇女放大了这个群体中的人体和行为研究中的不断增长的需求。设计师和人为因素专家需要老年人总体的尤其是妇女的附加数据。随着老年消费者数量的增加和经济地位的提高,这种不断增长的人口的集体力量使人相信那些可以弥补感官和身体障碍的公司的产品有市场优势。在本节中,我们将介绍几种可能的车辆设计的修改,包括:座椅,座椅及门的尺寸,手柄,旋钮和方向盘,防炫目改编,机械传动控制,以及安全带,它们都可服务于老年人。作出修改的设计标准可以使用上一节中介绍的研究来确定。在一个标准车辆上可以作出许多变化,这对于汽车制造商不费吹灰之力。例如,很简单的跨代的修改可能包括使用香物,它可以在汽车内被释放,刺激并唤醒疲倦的司机。其他的修改将需要更激进的方法来制定车辆设计的新标准,如门口,大灯高度变化。可以预料,我们探索的许多修改可能是昂贵的。对所有车辆所做的设计(如旋钮设计)更改将受益于规模经济,而其他的更加个性化的设计将保持昂贵。虽然成本在市场需求中发挥了关键作用,但它们不是在强调我们必须评估成本。我们确定的这些建议列在了表4。1.1座位车辆座位应该是比较坚硬平坦,因此很容易在座位边坐下,然后移动到一个舒适的位置。由此,座面不应有太多的摩擦,否则它将难以使乘客在进入和离开汽车的时候旋转。座椅位置也应该很容易被所有乘客进行调节每侧单门的车辆,由于提供了广大门孔因而最容易进入。这可以被90的残疾人口接受的门孔和阀座尺寸的最大值和最小值已经由消费者人体工程学研究所确定。增加了前排座椅收缩性或改装车辆座椅,其向后滑动和向外旋转,可以给那些身体障碍的人提供很大的帮助。提供了更好的座位设计,也将有助于那些经历过椎间盘间隙减少脊柱和具有特征圆背成熟的成年人。 门口宽度最小800毫米和为了舒适至少为900毫米。座椅位置座椅右前盖和前门柱之间的空间应至少为300毫米,而为了舒适性至少为350毫米。座椅的靠背和前门柱之间的距离应至少为840毫米和为了舒适要多达930毫米。座椅应该是可调的,以使座椅靠背的上部是放置在同一水平位置,像后门柱车门槛高度最长不超过地板以上90毫米和舒适要求少于50毫米。门口高度 最低地面以上1330毫米和舒适要求至少1380毫米。门角门打开后的角,大约70毫米(为能行走残疾人),70毫米(轮椅使用者);和90毫米(需帮助的轮椅使用者)。1.2座椅及门的尺寸在一个实验研究佩策尔(1995)邀请17个老年人和残疾参加者进入和退出一个实体模型的车辆,门道的宽度和高度可以改变。研究结果有助于确定要舒适地容纳一个行动不便人士所需的最小车辆门口尺寸,这使在进入-退出操作时提高舒适性和安全性。1.3 安全带 据默里 .莱斯利(1991)说,对于大多数有关节炎的人来说,操作并佩戴安全带的不适是可以克服或改善。调整安全带固定点和系统松弛就可以做到这一点。然而,要实现这样的改变可能会影响安全带的安全运行,只能由专科医生进行。1.4手柄,旋钮,以及方向盘 手柄,旋钮,和方向盘可以调整,以满足老年人(例如,关节炎和强度降低)的手功能的需求。控制旋钮和杠杆的工作量和扭矩的要求反映在体力和灵巧随着时间的推移逐渐下降(汤普森,1995)。 佩策尔(1995)建议,安装合适的手柄以适应个别司机的需要。建议的位置包括仪表板,前门柱的上部,在门框的上部内侧的屋顶上,并且在门窗口的下方。进入时,策略性地放置手柄可以帮助乘客进出车厢的。如前所述,关节炎的研究表明,驾驶的最大障碍是关节疼痛,而不是僵硬和虚弱或关节变形。这种疼痛可能与关节运动或压力保持在一个特定的姿势的肢体有关。为了尽量减少这种痛苦,车辆控制和座椅的位置应优化,以减少所需的操作控制的力和压力。此外,控制动作,如齿轮变化,应该被淘汰(默里 - 莱斯利,1991)。依据人体工程学实地调研(黑格,1993)的审查,下面的指导建议,以帮助汽车司机和乘客与手部功能下降,尤其是那些关节炎引起的:(1)扩大车辆旋钮,手柄和方向盘;(2)旋钮的形状应该是易于握持,以便它适合手;(3)纹理应该是很容易抓紧和握住;(4)停止和启动应位于彼此分开;(5)如果可能的话应便于单手任务。1.5防眩光适应减少眩光的车辆改装,可帮助老年驾驶者,包括无眩光面板和昼/夜后视镜和侧视镜。其他可视性增强功能可通过改善前大灯的设计来实现,例如中等光束前大灯增加从迎面而来的汽车的距离的知名度,但不刺眼(示拿和希伯,1991)。此外,可以添加一个大灯清洗和擦拭系统,以确保清洁,增强亮度(莫蒂默,1989)。黑格(1993)提出了以下设计准则,以提高车辆的控制面板和表盘的可视性(巴比奇,1988):(1)确保文字和控制项光线充足;(2)选择合适的颜色,大小和色强度型符号;(3)隔离背景杂波和眩光优先级信息;(4)消除不相关的信息和装饰;(5)使用适当类型面积和重量,字母,单词和行间距;(6)最大限度地类型和背景之间的对比度;(7)使用非反射表面; (8)使用对比色;(9)细心使用蓝紫绿组合。1.6机械驱动控制驾驶控制的改善,如机械手控制或机电式接触开关,现在要求即使是最严重受损也能操作车辆。然而,这些机械的功能通常只对主控件,如转向,制动,和加速,这限制了司机的操作辅助控件,如喇叭,转向灯,点火的能力,和前大灯等定向。 最显著的进步是,帮助残疾人驾驶时适应车辆控制,这是有效的,简单,便宜。这些技术包括利用简单的长杆齿轮杠杆和杠杆释放机制的手制动。其他项目,如电动调节汽车座椅,红外线系统,车辆控制操作,以及真空辅助制动通常在2000美元成本。当关节炎严重并伴有肢体畸形和短缩或神经衰弱,更昂贵和特殊车辆的控制可能是必要的。 1.7听觉信息系统为了改善老年人和残疾人群体的听觉障碍,黑格(1993)提出了以下音频设计指南,以支持这些需求(巴比奇,1988):(1)提供完善的控制,以确保声量可以满足所有的用户,无论听力如何。(2)当通信的影响是至关重要的,与音量的提示紧迫性,并提供视觉和声音提示。(3)最大限度地减少由产品或环境产生的环境声音,这样混乱的音频信号被淘汰。(4)避免不相关的信息:如果老年人要处理大量的信息,他们很可能需要更长的时间来执行任务。(5)较低的频率用于报警和紧急消息。在由斯匹林和菲斯克(1991)先进的线索化条件的研究,103个青年(平均年龄37岁)和老年司机在路口模拟方式与不提示方式进行了测试。结果表明,通过符号元素的一种先进的和冗余的数据流提供决策规则嵌入,将提高年轻和老司机决策的准确性和延迟。2 人为因素和智能交通技术和支持服务先进的技术可以大大增强或扩展私人机动车辆的老人的能力。改进可能包括专门的驾驶辅助设备,如听觉信息系统,视觉增强设备和智能卡,以及车载信息和支持系统,如规划和航路信息系统,车辆运营和维护设备,应急救援网络,和安全性增强功能。关于智能交通系统(ITS )技术和身体障碍的任何讨论,许多技术可能不容易被接受的第一个原因是与年龄有关的厌恶新技术。对于后续的几代人,这将是不再是一个问题,因为他们将在较早的年龄熟悉智能技术。还值得一提的是,它的许多适应最初可能是昂贵的落实。不过,这是合理的,技术成本将随时间而降低,许多基本功能(例如,车载导航)在不久的将来将成为不可或缺的整车设计。2.1视觉增强设备伊(1985)进行的老年驾驶者的综合研究表明,被调查的35的问题,关节炎,20声称这使他们很难在驾车时把他们的头看向后面。以用户为中心的方法及其预防这种损害可能包括这样的功能如后近地警告系统,以防止风险进入另一辆车(欧文等人,1993)或激光/雷达系统设计产品来发出声音警告的路径当驾驶者启动一个危险的车道变换。红外(IR)视频系统为改善照亮黑暗的环境中驾驶条件下的另一种可能的技术手段。这些系统是类似于用于军事的夜视系统。从以用户为中心的角度来看,这种技术提供了前所未有的可能性,以提高夜间行车环境可视化的访问。创新的汽车设计也可以考虑新的可能性,如更好的显示位置和使用抬头显示器。这些修改将简化个人的可视化搜索。此功能对于认知(例如,响应时间限制)和视觉障碍的个体将是非常有用的(示拿和希伯,1991)。2.2智能卡智能卡是一种先进的技术,特别适用于各种应用,包括自动付款。智能卡是大致相同的大小作为一个传统的信用卡。它们包含两个微处理器和存储器元件,使他们能够执行计算和处理数据的独立的智能卡读卡器。个人认知,行动不便,或敏捷障碍可以智能卡召回座位,镜子,或转向的调整。人与敏捷性损伤也可以从智能卡的使用,避免货币处理在收费站,停车场等受益。目前,智能卡,可以读取和以非接触方式写数据链路是已经可用。他们可以提供数据处理和信息可移植性的稳健和安全的方法。2.3 车载信息和支持系统这是以解决在感知,认知和物理性能跌幅而开发几种车载信息和支持系统:(1)碰撞风险测定系统:根据机载实时风险评估情报,给司机特定的交通场景的建议或警告(2)动态路径导航系统:提供驱动程序有明确的常规信息指定的车次。同样, 西克史密斯和 西克史密斯(1993)建议的无线电数据系统,声控电台,根据年驾驶者的要求可以提供老当地道路和天气条件下的广播。(3)车辆状态监控:提供给司机有关汽车维修的信息,包括刹车片磨损,洗涤液液位,等(4)驾驶员状态监测:提供司机信息,以帮助保持足够的行驶性能。这种系统将在轻载和满载时监测与药物,嗜睡和认知的效果相关的关键驾驶因素的波动。(5)道路和路线信息系统:使驾驶员能够规划自己的路线,最短,最快,最优美的路线等(6)车位引导系统:提供有关停车位的位置和可用性的信息,它可以帮助所有司机。(7)便携式移动数据终端:提供给驾驶员或乘客关于交通路况状态信息2.4 操作和维护系统旅行前,司机往往需要车辆运行和维护信息,如刹车,轮胎,发动机和流体条件。此外,之前的长途旅行紧急维修和信息服务对于老人将是特别有用。这种信息的需求可以通过其技术,如车辆诊断系统,车载通信,车辆定位装置,和路边和应急设备库的组合来满足。此外,全国研讨会探讨了需要开发的以协助个人驾驶改装的车辆(TRB,1991)国家应急救援网络。这项服务将有助于滞留个人和保证维修服务的专业车辆,其中典型的是汽车维修商必须救援。这个急救网络将采用自动车辆定位,先进的出行者信息系统,以及先进的出行管理系统技术。2.5 安全系统 对于视力或认知障碍,看到和认出是非常困难的,如在停车标志列出的交通和路牌的限制,不能从远处看。车载标牌可以提供一个潜在的解决很多这样的问题。同样的一群人也可以受益于否定系统。拒绝系统防止个人在一定条件下驾驶,例如,光线不好下有视觉障碍(菲利普斯,1994年)的人。2.6 移动性支持服务移动性支持服务中心,可以提供与身体和认知障碍相关的汽车方面的流动性的专家咨询和评估。这样的评价在重要的旅游行为的调整(例如,只在白天行驶)给司机提供帮助。此外,支持中心可能包括专家的技术设计服务,这对于连接障碍,以适应车辆与智能系统(如视觉增强设备)提供建议和咨询意见。在不久的将来,进行更复杂的驾驶员培训存在的,尤其适合老年人,这很有必要。根据驾驶需求随时获得质量好,客观的建议仍然是老年人和残障人士的一大难题。但是在英国(UK),驾驶评估中心的网络,使个人可以取得行驶能力和建议的实际评估,以供驾驶调整(默里 - 莱斯利,1991)。在未来,这些中心也可以用于适应车辆与智能系统提供专业的技术设计服务。国家依赖于私人汽车的移动性,如美国,应该考虑支持移动性服务中心,认知和身体残疾类似于在英国。这些中心可以首先通过公共-私营伙伴关系进行操作。医疗服务提供者和汽车制造商可能有兴趣,共同拓展这样的企业。移动服务中心提供的对策,如物理疗法,可以帮助改善并维持老年人和残疾人司机的技能。毫不奇怪,康复策略已经被证明有助于个人直接或通过开发其他解决问题的能力克服损失(菲斯克,1993)。最近,阿什曼等(1994)进行了为期一年的关于105个老司机的问题研究。本研究的目的是开发和评估用于提高老年人司机驾驶能力的安全对策。在第一年,对老司机的问题进行了探讨和对对策进行了鉴定,其中包括:(1)物理治疗,(2)感知治疗,(3)司机的教育,和(4)基础设施设计。参与者的驾驶性能是用驾驶表现进行测量(DPM)这是密歇根州立大学开发的测量方法。每位受试者前后进行了测试的每一个措施。第二年,对这些司机措施的效果进行了评价。结果表明,所有的措施提高了老年人的驾驶性能。阿什曼等观察到,该研究报告的康复措施(基于DPM得分的变化)每项措施提供了7.9的驾驶性能改善。此外,与身体或视觉治疗相关的司机教育趋于改善驾驶性能。然而,没有一个上升是显著的(P0.02)。最后,阿什曼等发现基础设施的改进将是最具性价比的高容量的有效方法,以及其他措施(如物理和视觉疗法)是最符合成本效益的低容量的方法。这项研究还包括三个全国性突出的驾驶人教育课程的评估:(1)国家安全局执教成熟的司机,(2)退休人员的美国协会55活着/成熟的驾车,以及(3)美国汽车协会(AAA)安全驾驶的成熟运营商。阿什曼等。结论是,所有三个项目提供充足的。2.7 测试和许可证虽然老年驾驶者的许可是一个激烈争论的问题。在许多国家,它可能是未来调控的驾驶权利的重要工具。也有证据表明,驾驶知识测试也与老司机更少的致命车祸有关。在不能施加续领牌照的测试的状态下,流动性中心可提供有价值的咨询和评估服务,尤其是对那些可能不知道他们的身体和认知障碍的老年驾驶者。约翰逊和凯尔特纳(1983)发现,大多数被诊断为异常视野(57.6)的研究对象,没有意识到任何视觉困难。本特松和克拉考(1979)在自动视野检查研究中发现了类似的结果。在这个实验中,被诊断为视野丧失的受试者48以前没有意识到这个问题。总之,这些结果表明,自动视野测试可以给司机的筛选提供有价值的评估工具。目前,仪器评估动态视觉感知技能的可用性仍然是相当有限的。在多伦公司提供了一个精密的系统驱动器分析仪,该工具可以提供精确和动态的测量,以评估一个司机感知能力,反应时间和威胁识别能力。该系统的目视评价方面在评估其客户的视觉扫描和注意力的能力时特别有用。目视评价工具,例如驾驶员分析器中,可以使用在移动性服务中心来评估老人的驾驶能力。这些评估的结果可以用来司机障碍联系,以适应车辆和智能系统设备。3 结论越来越多的老年人流动性的话题表面如福祉扩大人口老龄化的关键因素。最近,一些老年人相关的生活方式的问题已经引起了相当的关注,其中包括:健康相关看法,老年人住房,并在老年人中两个流动性和幸福的结合下降。事实上,一些研究表明,低自尊和因行动不便而感到无用,不快乐,抑郁症的老人。虽然在流动性下降和幸福之间的因果关系的影响难以确定,但这种巧合值得进一步研究。虽然与衰老有关的许多限制在每天的日常活动可能不很明显,限制有可能因一个复杂的因素出现更加明显,如不熟悉技术。因此,许多老年人可能有把ITS技术纳入自己的驾驶任务的消极态度。目前,一些研究已经用了了用户可接受的为老人服务的新的移动技术(黑格,1993)。本文从运输,设计,和医学专家描述一系列与驾驶以及有关的身体与认知障碍,并通过一个大范围的设计修改(例如,座椅及门的标准)减少其影响。我们倡导一种新的设计方法,但具有足够的灵活性,以服务于众多用户的移动需求,从年轻人到最年长的老人。这种做法会鼓励广泛采用支持个人在整个一生中不断变化的身体和认知需要的很多的产品和服务。因此,许多这些产品就会少专门为特定的障碍,更实惠,并广泛提供给来自不同社会经济背景的人。附件:外文资料原文Integrating vehicle design and human factors: minimizing elderly driving constraintsSusan A. Shaheen *a, Debbie A. Niemeier * b,*a Institute of Transportation Studies, University of California, Davis, CA, USA,*b Department of Civil and Environmental Engineering, University of California Davis, CA 95616-5924, USA Received 27 June 1997; accepted 3 December 1999Abstract:With a projected rise in the number of elderly, most of whom have also relied primarily on the private automobile for their mobility, it is likely that future adaptations in vehicle design will be linked in some part to the physicalinfirmities often faced by the eld-erly. This paper o.ers a bridge between medi-cal research on the physical impairments of the elderly and automobile design and drivingsafety. We describe recent findings on the driving-related physical and cognitive impairments faced by the elderly. We then propose two majortypes of vehicle design and infrastructure adaptations: (1) modifications for private vehicles, and (2) intelligent technology and support services for private vehicles, which can help to minimize the drivingrelated effects of these impair-ments. For example, we present a range of modest vehicle design adaptationsfor components such as seats and doorways, handles, knobs, and steering whee-ls, and seat belts. We find that many of these improvements can be made to standard passenger vehicles with little additional design effort, and that the ada-ptations should also increase overall vehicle marketability. Finally, we arguethat while most, if not all, of our proposed adaptations would be made to larg-ely benefit the elderly, they will nevertheless support and improve driving across all age groups. 2001 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.Keywords: Human factors; Transportation; Elderly; Vehicle design1. Human factors and basic vehicle design adaptationsAccording to Carp (1988), technological adaptations can ameliorate some age-related impairments. For instance, sign readability and signal timing are design elements that can greatly affect an individuals ability to travel safely, andfor which simple technological adaptations can prove useful. In particular, products designed for an older population must increasingly meet the needs of older females (Pirkl, 1994). The increasing number of older women amplifles thegrowing needs for anthropometric and behavior research among this group. Designers and human factors specialists need additional data for the older population in general and women in particular (Pirkl, 1994, p. 17). As the number and economic status of older consumers increases, the collective strength of this growing population may convince many companies that products and environments that compensate for sensory and physical impairments have a market advantage (Thompson, 1995; Pirkl, 1994).In this section, we describe several kinds of possible vehicle design adaptations, including: seating; seat and doorway dimensions; handles, knobs, and steering wheels; anti-glare adaptations, mechanical driving controls, and seat belts, that can serve the older population. The design standards for these adaptations can be ascertained using the research presented in the previous section. Many changes could be made to a standard vehicle with little effort on the part ofautomobile manufacturers. For instance, very simple transgenerational adaptations might include the use of aromatherapies, which could be released inside an automobile to stimulate and awaken tired drivers. Other adaptations will require a more radical approach to developing new standards for vehicle design, such as doorway and headlight height alterations. As might be expected, manyof the adaptations we explore may be costly. Design changes that are made onall vehicles (e.g., knob design) would benefit from economies of scale, while other, more customized designs would remain costly. Although costs play a keyrole in market demand, they are not emphasized in our evaluation. The recommendations we identify are included in Table 4.1.1. SeatingVehicle seating should be relatively hard and flat, making it easy to sit down on the edge of a seat and then move into a comfortable position. Consequently, a seat surface should not have too much friction, which makes it moredifficult for passengers to swivel when getting into and out of an automobile. The seat position should also be easy to adjust by all passengers (佩策尔, 1995).Vehicles with a single door on each side provide the easiest access due toa wide door aperture.The maxima and minima for door aperture and seat dimensions, which would be acceptable to90% of the disabled population,have beendetermined by the Institute of Consumer Ergonomics (Murray-Leslie, 1991) Increased front seat retractability or adapted vehicle seats, which slide back andswivel outward, can provide great assistance to the physically impaired. Providing better seating designs and relocating primary vehicle controls closer to drivers will also aid mature adults, who have experienced a decrease in intervertebral disk spacing in the spine and possess a characteristic round back (Thompson, 1995).Table 4Seat and doorway dimensions Doorway *A minimum of 800 mm and for comfort reasons at least 900 mm.widthSeat position *Space between the seat front right cover and the front door-post should be a minimum of 300 mm, and for comfort reasons at least 350 mm. Distance between the backrest of the seat and the front door-post should be a minimum of 840 mm and for comfort reasons up to 930 mm. The seat should be adjustable to a position where the upper portion of the seat backrest is placed at the same horizontal position as the back door-post.Door-sill *A maximum of 90 mm above the floor and for comfort r height easons less than 50 mm.Doorway *A minimum of 1330 mm and for comfort reasons at leastheight 1380 mm above the ground.Door angle *Angle to which the door opens, approximately 70 mm (for ambulant disabled persons); 70 mm for wheelchair use rs; and 90 mm (for wheelchair users with an assistant) 1.2. Seat and doorway dimensionsIn an experimental study 佩策尔 (1995) asked 17 elderly and disabled participants to enter and exit a mock-up vehicle that had a doorway whose width and height could be altered. The results helped to define the minimum vehicledoorway dimensions required to comfortably accommodate individuals with a mobility impairment, enhancing comfort and safety during entry-exit operations.Dimensions are provided in Table 4.1.3. Seat beltsAccording to Murray-Leslie (1991), for most individuals the arthritic discomfort associated with operating and wearing seat belts can be overcome or ameliorated. Adjusting the belt anchorage points and system slack will accomplishthis. Nevertheless, it is important to realize that such alterations could a.ect thesafe functioning of the belt and should only be undertaken by a specialist.1.4. Handles, knobs, and steering wheelsHandles, knobs, and steering wheels can be adapted to meet the hand functioning needs of the elderly (e.g., arthritis and reduced strength). The effort and torque requirements for control knobs and levers should reflect the gradualdecline in physical strength and dexterity over time (Thompson, 1995). 佩策尔 (1995)recommends that suitable handles be mounted to accommodate the needsof individual drivers. Suggested locations include the dashboard, the upper partof the front door-post, the roof inside the upper part of the door frame, and on the door just beneath the window. Strategically placed handles can aid passengers when getting into and out of a car.As noted earlier, arthritis research suggests that joint pain rather than stiffand weak or deformed joints present the biggest obstacle to driving. This painmay be related to joint movement or pressure from maintaining a limb in a particular posture. To minimize this pain, the position of the vehicle controls andseating should be optimally placed to reduce the forces and pressures required for operating controls. Additionally, control maneuvers, such as gear changing, should be eliminated (Murray-Leslie, 1991).Based on a review of ergonomic field research (Haigh, 1993), the following guidelines were suggested to help automobile drivers and passengers with declining hand function, especially those caused by arthritis:*enlarged vehicle knobs, handles, and steering wheels;*knob shapes should be easy to hold, so that it fits the hand;*texture should be easy to grip and hold;*stop and start should be located apart from one another; and*facilitate single-handed tasks if possible.1.5. Anti-glare adaptationsGlare reducing vehicle modifications that should help elderly drivers includenon-glare panels and day/night rearview and side mirrors. Other visibility enhancements may be achieved through improved headlight designs, for instance mid-beam headlights that increase distance visibility but not the glare from oncoming cars (Shinar and Schieber, 1991). Furthermore, a headlight washing and wiping system could be added to ensure cleanliness and enhance luminance (Mortimer and Fell, 1989). Haigh (1993) suggested the following design guidelines toimprove the visibility of vehicle control panels and dials (based on Pirkl and Babic, 1988):*ensure adequate light level on text and controls;* select appropriate color, size, and chromatic intensity for type symbols;* isolate priority information from background clutter and glare;*eliminate irrelevant information and decoration;* use appropriate type size and weight and letter, word, and line spacing;*maximize contrast between type and background;*use non-reflective surfaces;* use contrasting colors; and* use blue-violet green combinations with care.1.6. Mechanical driving controlsAdaptive driving controls, such as mechanical hand controls or electromechanical contact switches,now allow even the most severely impaired to operate a vehicle. However, these mechanical functions are usually directed toward primarycontrols only, such as steering, braking, and accelerating, which limits the ability of drivers to operate secondary controls such as the horn, turn signals, ignition, and headlights, etc. (Quintin et al., 1991).The most significant progress to aid disabled drivers has been made with vehicle control adaptations, which can be effective, simple, and inexpensive. These include the use of simple extension bars to gear levers and lever release mechanisms for hand braking. Other items such as electrically adjusted car seats, infra-red systems for the operation of vehicle controls, and vacuum assisted braking usually cost well under $2,000 (Murray-Leslie, 1991, p. 55). Occasionally, when arthritis is severe and accompanied by limb deformity and shortening or neurological weakness, more expensive and specialized vehicle controls may be necessary (Murray-Leslie, 1991).1.7. Auditory information systemsTo enhance, the auditory impairments of the elderly and disabled populations, Haigh (1993) has suggested the following audio design guidelines to support these needs (based upon Pirkl and Babic, 1988): *Provide a control for sound to ensure that the loudness level can accommodate all users regardless of sensitivity.*When communication impact is critical, relate the sound volume to the cueurgency and provide both visual and audio cueing.*Minimize the ambient sound produced by the product or environment so that confusing audio signals are eliminated.*Avoid irrelevant information: if older people have to process a lot of information they are likely to take longer to perform a task.*Use lower frequencies for alarms and urgent messages. In the research onadvanced cueing by Staplin and Fisk (1991), 103 young (average age of 37) and older drivers were tested in intersection approach simulations with and without cueing. The results indicate that decision rule cueing provided by an advanced and redundant stream of sign elements, will improve the accuracy and latency of both younger and older driverss decisions.2. Human factors and intelligent transport t
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