尚世杰，宋獎利，李海濤

（1.中國電子科技集團公司第二十研究所，陜西 西安 710068；2.中北大學，山西 太原 030051）

引 言

隨著信息化和科技水平的不斷提升，整車設(shè)計水平已相對成熟，逐步形成一個較為完善的體系。文獻[1]提出了一種內(nèi)飾色彩和紋理設(shè)計的方法和流程；文獻[2]描述了內(nèi)飾人機工程設(shè)計的基本方法；文獻[3]闡述了內(nèi)飾造型設(shè)計的基本模式；文獻[4]將人性化元素融入了內(nèi)飾設(shè)計；文獻[5]介紹了內(nèi)飾面料的設(shè)計與選擇；文獻[6]提出了一種內(nèi)飾的品牌調(diào)性設(shè)計方式；文獻[7]探討了情感化設(shè)計在內(nèi)飾設(shè)計中的重要性。據(jù)統(tǒng)計，內(nèi)飾設(shè)計占整體造型設(shè)計工作量的60%以上，是車身設(shè)計的重要組成部分，因此內(nèi)飾設(shè)計至關(guān)重要。

目前，汽車內(nèi)飾研究主要集中在對民用車輛內(nèi)飾的研究。鑒于某些通信車（以下簡稱通信車）用途的特殊性，制造廠商僅提供駕駛艙內(nèi)飾的優(yōu)化設(shè)計，其余部分由用戶自行設(shè)計，具有高度的定制性。文中通信車的內(nèi)飾設(shè)計主要有2大難點：一是部件及其功能較多，部件與部件之間、部件與整體之間的關(guān)系復雜；二是實體與空間之間的關(guān)系較復雜。因此如何準確定義和描述影響內(nèi)飾設(shè)計的關(guān)鍵因素并對其進行合理設(shè)計就顯得尤為重要。

內(nèi)飾設(shè)計主要涉及結(jié)構(gòu)功能區(qū)塊、人機工程、色彩和照明，其原因如下：1）內(nèi)飾的結(jié)構(gòu)功能區(qū)塊布置影響操作人員的便捷性和舒適性；2）內(nèi)飾的人機工程學設(shè)計影響駕乘環(huán)境的安全可靠性、操作便利性和舒適美觀性；3）內(nèi)飾的色彩和照明設(shè)計影響操作人員的舒適性[1-2]。因此，本文主要對內(nèi)飾的結(jié)構(gòu)功能區(qū)塊、人機工程、色彩和照明進行了分析和設(shè)計。

1 內(nèi)飾分析

通信車內(nèi)飾是一個復雜的“人-機-環(huán)”系統(tǒng)，既涉及產(chǎn)品造型設(shè)計、人機交互設(shè)計、空間設(shè)計等工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域，又涉及電子設(shè)備、機械設(shè)備等機電設(shè)計領(lǐng)域，是一個復雜的綜合化的設(shè)計體系[3]。

內(nèi)飾的設(shè)計風格具有整體性和多樣性，整體性體現(xiàn)內(nèi)飾設(shè)計的秩序感，多樣性體現(xiàn)內(nèi)飾部件的功能、種類和數(shù)量多，如何合理平衡整體統(tǒng)一與多樣化是內(nèi)飾審美設(shè)計的目標之一。隨著內(nèi)飾形態(tài)風格的進化，內(nèi)飾風格的發(fā)展和演變經(jīng)歷了啟蒙、誕生與初期發(fā)展、突出功能性、一體化、現(xiàn)代電子化、以人為本以及突出科技感6大時期。在不同時期，內(nèi)飾造型特點和部件造型特點經(jīng)歷了結(jié)構(gòu)簡易、材質(zhì)高奢，造型簡潔、功能至上、材質(zhì)舒適，復雜精致、增加裝飾性材質(zhì)，采用T型布局、塑料材質(zhì)，皮質(zhì)組合，關(guān)注舒適性、人機關(guān)系，突出科技感、采用特種材質(zhì)等變化[8]。

2 內(nèi)飾設(shè)計

2.1 結(jié)構(gòu)功能區(qū)塊設(shè)計

如圖1所示，通過整車內(nèi)部空間分析，車內(nèi)結(jié)構(gòu)功能區(qū)塊可劃分為第一結(jié)構(gòu)功能區(qū)塊、第二結(jié)構(gòu)功能區(qū)塊、第三結(jié)構(gòu)功能區(qū)塊和第四結(jié)構(gòu)功能區(qū)塊4部分。第一結(jié)構(gòu)功能區(qū)塊主要為駕駛艙；第二結(jié)構(gòu)功能區(qū)塊主要為機柜1及座椅；第三結(jié)構(gòu)功能區(qū)塊主要為機柜2、機柜3、機柜4，其中機柜4為備用機柜；第四結(jié)構(gòu)功能區(qū)塊主要為后艙，內(nèi)置2個收納柜，用于放置工具箱等物品。如何在有限的空間內(nèi)進行合理布置將直接影響整車內(nèi)飾的舒適性和美觀性[4]，因此做好內(nèi)飾結(jié)構(gòu)功能區(qū)塊的合理設(shè)計至關(guān)重要。

圖1 優(yōu)化前結(jié)構(gòu)功能區(qū)塊

為提高第二和第三結(jié)構(gòu)功能區(qū)塊的空間利用率，提升操作人員的舒適度和體驗感，對2個結(jié)構(gòu)功能區(qū)塊進行了空間配置設(shè)計。將第二結(jié)構(gòu)功能區(qū)塊的機柜1移至第三結(jié)構(gòu)功能區(qū)塊原機柜4的位置，取消原機柜4，第二結(jié)構(gòu)功能區(qū)塊適當留白以備行車過程中其他緊急需求，同時將原機柜1左側(cè)的小桌板去掉，設(shè)計成可折疊式并可懸掛于前排駕駛座椅處，使有限的空間得到充分利用，見圖2。

圖2 優(yōu)化后結(jié)構(gòu)功能區(qū)塊

原始設(shè)計空間擁擠，人員操作舒適性及體驗感差。機柜位置調(diào)整后，提高了第二和第三結(jié)構(gòu)功能區(qū)塊的空間利用率；可折疊式小桌板的設(shè)計擴大了使用者的活動范圍，提高了區(qū)域使用的靈活性。

2.2 人機工程設(shè)計

人機工程學主要研究人、機器及環(huán)境的相互作用，并運用解剖學、生理學和心理學等因素達到使人在工作和生活中感覺安全、高效、舒適的目的。以人為本的設(shè)計理念已成為通信車內(nèi)飾設(shè)計的關(guān)鍵應(yīng)用，將直接影響通信車人性化設(shè)計的整體效果[9-10]。

分析車內(nèi)四大結(jié)構(gòu)功能區(qū)塊發(fā)現(xiàn)，它們均存在人-機-環(huán)境互操作系統(tǒng)。第一結(jié)構(gòu)功能區(qū)塊人員進行駕駛、指揮聯(lián)絡(luò)，第二結(jié)構(gòu)功能區(qū)塊人員進行信息設(shè)備操作，第三結(jié)構(gòu)功能區(qū)塊人員進行機柜操作，第四結(jié)構(gòu)功能區(qū)塊人員進行維修、設(shè)備更換等操作，因此，四大結(jié)構(gòu)功能區(qū)塊內(nèi)人機工程設(shè)計尤為重要。本文主要對第二結(jié)構(gòu)功能區(qū)塊的小桌板和第四結(jié)構(gòu)功能區(qū)塊的收納柜進行人機工程設(shè)計。

2.2.1 小桌板人機工程設(shè)計

根據(jù)《工業(yè)設(shè)計人機工程》[11]及標準GB/T 3326—1997中50百分位位數(shù)身高男子的坐高的一般范圍及該汽車座椅高度（符合座椅高度范圍380～540 mm），設(shè)計的桌面距離座椅的高度為208 mm，符合桌椅高度差大于170 mm的要求。設(shè)計優(yōu)化前后的效果如圖3和圖4所示。

圖3 優(yōu)化前小桌板效果圖

圖4 優(yōu)化后小桌板效果圖

2.2.2 后排收納柜人機工程設(shè)計

根據(jù)《工業(yè)設(shè)計人機工程》取物方便區(qū)域（603～1 870 mm）、GB/T 3327—1997《家具、柜類主要尺寸》及物品日常使用習慣和次數(shù)，對收納柜進行了人機工程和空間定制改進設(shè)計。

根據(jù)使用者的使用習慣和使用次數(shù)對抽屜進行了分層和分類設(shè)計，抽屜整體高度設(shè)計的范圍為621.8～1 166.8 mm，符合取物方便區(qū)域范圍。且對每個抽屜背面進行了鏤空設(shè)計，背面板稍高于底板，既滿足減重需求，又能防止工具箱、線纜及其他雜物在行駛過程中因顛簸受損或掉落。設(shè)計改進前后的效果如圖5和圖6所示。

圖5 優(yōu)化前收納柜效果圖

圖6 優(yōu)化后收納柜人機工程和定制設(shè)計效果圖

優(yōu)化前，小桌板采用固定式設(shè)計，通訊員不得不側(cè)身進入座位，且操作設(shè)備時體驗感差。收納柜的設(shè)計既未充分考慮使用者的使用習慣，也未考慮到行駛過程中維修器具有掉落的可能。優(yōu)化后，小桌板采用可折疊式設(shè)計，既節(jié)省了空間又便于人員使用。收納柜采用定制化設(shè)計、減重設(shè)計和防跌落設(shè)計，無意識中培養(yǎng)了使用者的使用習慣，提高了工作效率，減輕了重量，增加了穩(wěn)定性。

2.3 色彩設(shè)計

視覺可以使人獲取大部分信息，而色彩又是視覺信息的主要部分。內(nèi)飾色彩直接影響使用者的視覺感官，且不僅可以提高內(nèi)飾風格的整體協(xié)調(diào)性，還可提升整車的品質(zhì)[12]，因此通信車內(nèi)飾的色彩設(shè)計十分重要。

內(nèi)飾色彩設(shè)計既要符合空間舒適性和突出空間主角的基本要求，還需滿足內(nèi)飾有主色調(diào)和美學的基本原則。內(nèi)飾色彩設(shè)計主要包括頂棚、側(cè)壁、地板、座椅及相關(guān)功能件和內(nèi)裝件等的色彩設(shè)計。設(shè)計時需重點分析使用者對色彩感知的變化，考慮內(nèi)飾的基本功能、空間色彩及車內(nèi)搭載實物之間的色彩協(xié)調(diào)性和一致性[13]。色彩感知分析見表1。

表1 色彩感知分析

色彩引起的視覺效果主要體現(xiàn)為溫度感、距離感、重量感、軟硬感和尺度感。不同的顏色會使人產(chǎn)生不同的溫度感受，紅橙黃系列給人溫暖的感覺，即屬于暖色系；青藍紫系列帶給人寒冷的感覺，即屬于冷色系。暖色系和較高明度的色彩會帶來凸出、前進和接近感，而冷色系和較低明度的色彩會帶來凹進、后退和遠離感。暖色和高明度具有擴散效果，顯得大；冷色和暗色具有內(nèi)聚作用，顯得小。較高明度和純度顯得輕和軟，較低明度和純度顯得重和硬。構(gòu)圖中常以此實現(xiàn)平衡和穩(wěn)定。

內(nèi)飾色彩設(shè)計時應(yīng)遵循以某一色調(diào)為主、其他色調(diào)為輔、色彩不宜過多的原則[5]。該型通信車用戶定位為男性，主色調(diào)的選取應(yīng)符合簡約干練和穩(wěn)重力量感。頂棚和側(cè)壁色彩與使用者的接觸面最大，對使用者的生理和心理產(chǎn)生最直接的影響，可定義為內(nèi)飾色彩的主色調(diào)。通過色彩分析，本文以灰白色為主色調(diào)，營造穩(wěn)重、柔和的氛圍，采用明度和純度較高的紅色、橙色、黃色、綠色為輔色，體現(xiàn)內(nèi)飾的靈動和簡約性。座椅的主色為黑灰色，具有高級感，不反光不刺激[7]；儀表臺的裝飾色為橙紅色和對比色，醒目明快；地板的主色為灰綠色，與主色調(diào)協(xié)調(diào)；門內(nèi)飾板的主色為灰白色，與主色調(diào)一致；小桌板的主色為灰綠色，與主色調(diào)協(xié)調(diào)；后置物板為灰綠色，與主色調(diào)協(xié)調(diào)，如圖7所示。

圖7 色彩設(shè)計局部效果圖

2.4 照明設(shè)計

內(nèi)飾燈光兼具裝飾和照明效果，能夠直接體現(xiàn)內(nèi)飾的精致感，營造溫馨的內(nèi)飾氛圍，其好壞將直接影響安全性和舒適性，因此內(nèi)飾的照明設(shè)計對提升通信車內(nèi)飾的品質(zhì)至關(guān)重要[14]。

內(nèi)飾燈光的構(gòu)成有點、線、面、體4種形式，不同的燈光具有不同的特點，帶來不同的視覺效果。點光具有投射范圍小、聚集性強等特點，帶來靈動感和醒目感；線光具有銜接空間、引導延展等特點，帶來流暢感和速度感；面光具有柔化照明光源、均勻照度等特點，帶來新鮮感和未來感；立體光具有均勻光線、柔化光線等特點，帶來強烈的空間感[15]。

2.4.1 內(nèi)飾燈光的形式和照明方式設(shè)計

為了滿足通信車內(nèi)飾的基本照明效果和展示內(nèi)飾的情感化和人性化特性，內(nèi)飾沿頂棚四周進行點光源均布設(shè)計，采用漫射照明，給使用者帶來環(huán)抱式3D體驗效果；在各結(jié)構(gòu)功能區(qū)塊過渡區(qū)域頂棚進行線光源設(shè)計，采用半直接照明，加強空間的縱深感；在儀表輪廓處、儀表板和副儀表板處、出風口等局部位置進行點光源氛圍燈設(shè)計，采用動態(tài)照明方式，營造一種律動的空間感，不同區(qū)域的燈光設(shè)計采用獨立燈控系統(tǒng)。點光和線光根據(jù)行車狀況可同時使用也可單獨使用。

2.4.2 內(nèi)飾燈光的色彩設(shè)計

內(nèi)飾燈光的色彩會直接刺激使用者的感官，燈光顏色的變化和光線強弱都會影響使用者的情緒，帶來不同的使用體驗感。藍色燈光突出科技感，紫色燈光突出神秘感，淡綠色燈光突出寧靜感，紅橙色燈光突出溫馨感，白色燈光突出簡約感?？紤]到使用人群和使用背景，且與內(nèi)飾主色調(diào)匹配，點光源和氛圍燈采用偏暖調(diào)的白光，線光源采用偏冷色的白光，具體設(shè)計如圖8所示。

圖8 照明設(shè)計局部效果圖

3 結(jié)束語

本文介紹了某型通信車內(nèi)飾設(shè)計方案，基于內(nèi)飾的結(jié)構(gòu)功能區(qū)塊、人機工程、色彩和照明進行了改進設(shè)計和設(shè)計研究，提高了便捷性和舒適性，得到了用戶的肯定，其未來市場前景可觀。

目前研究通信車內(nèi)飾設(shè)計的較少，多為車身外觀造型設(shè)計或改進設(shè)計，在設(shè)計過程中可供參考的文獻較少。本文通過結(jié)構(gòu)功能區(qū)塊的重新布置和人機工程的改進設(shè)計，實現(xiàn)了同一類型部件的集成，提高了人員對內(nèi)飾空間的適應(yīng)性，解決了內(nèi)飾空間擁擠的問題，對同類通信車工程設(shè)計具有一定的參考價值。為了深入研究通信車內(nèi)飾，將繼續(xù)對內(nèi)飾色彩和照明進行多種方案研究，以提供更加完善的設(shè)計方案。