Автомобильная компания "Галинг"

При очень большом (теоретически — бесконечно большом) числе измерений и очень малом (теоретически — бесконечно малом) интервале между значениями полученных случайных величин, «верхушками» столбиков образуется плавная непрерывная кривая, подобная изображенной на рис. 1.1. В реальности получить бесконечно большое число замеров нельзя, но существуют математические методы, позволяющие при ограниченном количестве измерений получить достоверную плавную кривую распределения.

Максимум кривой распределения в нашем случае приходится на рост 170 см, это «самый средний» из полученных нами замеров, иначе говоря, это рост, соответствующий математическому ожиданию. Половина (50%) обследованных нами студентов имеет рост меньше такого или такой, и можно сказать, что рост 170 см соответствует пятидесятому перцентилю или 50%-ному уровню репрезентативности.

Предположим, таких замеров получилось 3, и, соответственно, откладываем вверх ординату, соответствующую числу 3. Продолжая построения, получим столбчатую диаграмму, изображающую реальное распределение роста студентов в нашем эксперименте. Ф

рагмент этой диаграммы показан в левой части графика. Замечаем, что количество одинаковых значений роста (с выбранной нами точностью 1 см) вначале увеличивается, а затем, после роста 170 см, начинает убывать и, наконец, отметив один случай роста 195 см, заметим, что следующего столбика уже нет.

Количество людей, размеры которых содержатся в выбранном интервале антропометрических характеристик.

Антропометрические характеристики можно условно разделить на статические и динамические. Условно — потому что все антропометрические характеристики определяются в статике, при неизменной позе обследуемого. В дальнейшем под статическими антропометрическими характеристиками мы будем понимать линейные или угловые величины, характеризующие размеры частей тела человека, а под динамическими — линейные и угловые размеры, характеризующие углы вращения в суставах, зоны досягаемости при различных позах человека и т.п. Условная классификация антропометрических характеристик показана.

В идеальном случае размеры рабочего места водителя (оператора) должны быть такими, чтобы все взрослое население было в состоянии управлять данной машиной.

Практически считается достаточным, чтобы около 90% людей — потенциальных операторов — могло удобно располагаться на рабочем месте, оставшиеся 5% самых малых или 5% самых больших людей будут испытывать некоторые неудобства, обычно вполне допустимые. Поэтому в конструкторской практике при компоновке рабочего места водителя автомобиля или трактора чаще всего используют размеры тела человека, соответствующие пятому (или десятому) и девяносто пятому перцентилю (5%-ному и 95%-ному уровням репрезентативности). Некоторые размеры кабины проверяются применительно к пятидесятому перцентилю (50%-ному уровню репрезентативности), оператора (водителя).

Предположим, в нашем случае это 189 см, что также показано на графике.
Итак, если мы говорим, «пятый перцентиль» или «5%-ый уровень репрезентативности», это означает, что 5% людей имеют антропометрические характеристики такие или меньшие. Это люди небольшого размера.

Соответственно, человек 95-го перцентиля, или 95%-ного уровня репрезентативности, имеет такой рост, что 95% людей ниже него (или имеют такой же рост). Это высокий человек. Таким же образом, ровно половина людей, прошедших антропометрические измерения, имеет рост меньший, чем соответствующий пятидесятому перцентилю (50%-му уровню репрезентативности) или равный ему.

Помимо кинематических характеристик движений человека, большое значение имеют временные характеристики, т.е. время, которое проходит от получения человеком-оператором сигнала (скажем — отклонение стрелки какого-либо прибора на панели) до приведения в действие соответствующего органа управления. Определить это время можно, например, при следующих испытаниях.

Испытуемый человек должен с возможной максимальной скоростью выполнить то или иное рабочее движение (нажать кнопку, передвинуть рычаг, повернуть штурвал и т.п.) в ответ на известный ему, но внезапно появляющийся сигнал (вспышка сигнальной лампы, резкий звук). Время реакции складывается из латентного периода и времени моторного (двигательного) ответа.

Для этого к математическому ожиданию М внешней ширины плеч мужчины из табл. 1.2 (она равна 44,6 см) следует прибавить среднеквадратичное отклонение а (сг = 2,2) с соответствующим коэффициентом из табл. 1.1 (для 95-го перцентиля этот коэффициент равен 1,65). В результате получим

Та же антропометрическая характеристика (внешняя ширина плеч) для манекена женщины 25-го перцентиля определится так:
При компоновке рабочего места оператора необходимо учитывать увеличение размеров тела, связанные с одеждой. Водитель может быть одет в легкую или теплую одежду, при этом увеличение размеров тела, естественно, будет разным. Поправки на одежду и обувь для некоторых размеров тела.

Статические антропометрические характеристики используют для определения общих размеров рабочего места оператора, расположения и размеров сиденья, органов управления и других параметров, динамические антропометрические характеристики — для назначения амплитуды рабочих движений рычагов, педалей и других органов управления, определения зон досягаемости при различных положениях тела человека и т.п.

Числовые значения антропометрических характеристик используются следующим образом. Предположим, что требуется определить внешнюю ширину плеч (назовем ее «А») для манекена мужчины 95-го перцентиля.

Время на преодоление свободного хода органа управления оценивается для каждого конкретного случая, но конструктор в большинстве случаев старается свести его к минимуму.
Более быстрые движения совершаются: к телу, в вертикальной плоскости, сверху вниз, справа налево, вращательные, с большой амплитудой.

Менее быстрые движения: от тела, в горизонтальной плоскости или под углом к ней, снизу вверх, слева направо, поступательные, с небольшой амплитудой. Наименьшее время требуется для движения пальцами. Если принять его за единицу, то для движения кисти потребуется вдвое больше времени, на движение кисти и пальцев — втрое, руки в плечевом суставе — в четыре раза больше. Наклон корпуса и подъем его из этого положения потребует семнадцати единиц времени.

Полное время реакции — период между моментом возникновения сигнала (смена сигналов светофора, начало звукового сигнала) и окончанием управляющего действия по этому сигналу (нажатие педали, переключение тумблера, поворот рукоятки) — определяется суммой трех составляющих:

— латентный период реакции,
— время движения руки или ноги к органу управления,
— время преодоления свободного хода органа управления.
Двигательная составляющая времени реакции зависит от того, какие именно движения должны совершаться для управляющего воздействия. Можно считать, что перемещение руки к органу управления производится со скоростью 0,35 м/с, сгибание или разгибание руки — 0,7... 1,7 м/с. Время простого движения ногой или ступней 0,36 с, а со значительным усилием -в два раза больше.