中汽認(rèn)證中心有限公司□郝東輝 周達(dá)倫 紀(jì) 昂 強(qiáng) 毅

1 引言

隨著保有量逐年增加，私家車已成為人們的日常出行工具；為了乘車安全，兒童乘坐兒童座椅出行成為常態(tài)。然而，經(jīng)調(diào)研兒童座椅的乘坐舒適性，無(wú)論用戶還是生產(chǎn)者對(duì)其關(guān)注度不夠，標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)對(duì)兒童座椅舒適性的評(píng)價(jià)內(nèi)容與方法缺乏，乘坐舒適性對(duì)兒童的身心健康及成長(zhǎng)亦有重要影響。兒童座椅類型與分類復(fù)雜，固定方式與約束方式多樣，顏色款式材質(zhì)尺寸不一而同，適用對(duì)象從剛出生嬰兒到不同年齡段兒童，其身高體重不等，對(duì)舒適性的感受不同；隨著生活品質(zhì)的提升，技術(shù)進(jìn)步，一款既能保障兒童出行安全又能最大程度滿足兒童乘坐舒適性的兒童座椅成為人們的追求，因此舒適性影響因素及評(píng)價(jià)內(nèi)容值得梳理研究。

2 兒童座椅乘坐舒適性及其影響因素分析

（1）兒童座椅乘坐舒適性

兒童座椅乘坐舒適性是指在行車或駐車狀態(tài)下，兒童座椅能夠?yàn)閮和藛T提供乘坐體驗(yàn)的舒適程度。一款滿足安全性能的兒童座椅，在舒適性方面應(yīng)考慮到了兒童心理、生理特征，人機(jī)工程學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、運(yùn)動(dòng)生理學(xué)、藝術(shù)美學(xué)、人文科學(xué)等學(xué)科或領(lǐng)域的相關(guān)知識(shí)，考慮到了兒童座椅的使用環(huán)境等因素。

兒童座椅的舒適性可分為靜態(tài)舒適性、動(dòng)態(tài)舒適性及操作舒適性。

1）靜態(tài)舒適性：是指在車輛靜止?fàn)顟B(tài)下，兒童座椅提供給兒童身體的舒適特性，一般與座椅的造型、尺寸、材質(zhì)、調(diào)節(jié)特性相關(guān)。

2）動(dòng)態(tài)舒適性：是指在車輛行駛狀態(tài)下，兒童座椅通過(guò)骨架及座墊將振動(dòng)傳遞給兒童后給兒童的舒適特性，一般與兒童座椅自身的頻響傳遞特性、車型及行駛工況等因素有關(guān)。

3）操作舒適性：是指兒童座椅在車輛上的安裝或拆下的便捷程度、調(diào)節(jié)或調(diào)整的便捷程度，一般與兒童座椅的結(jié)構(gòu)類型有關(guān)。

按照乘坐時(shí)間的不同，兒童座椅乘坐舒適性又可分為短時(shí)舒適性與長(zhǎng)時(shí)舒適性。

1）短時(shí)舒適性：是指兒童短時(shí)間內(nèi)乘坐于兒童座椅的人體感受，幾分鐘或十幾分鐘不等，一般兒童座椅的顏色、款式、造型、材料質(zhì)地、乘坐空間等因素影響較大。

2）長(zhǎng)時(shí)舒適性：是指兒童乘坐于兒童座椅相當(dāng)一段時(shí)間后的舒適性感受，此時(shí)通常車輛處于行駛狀態(tài)，45分鐘以上，一般兒童座椅固定方式及兒童的約束方式、兒童座椅的隔振效果即自身的頻響傳遞特性影響較大。

（2）影響因素分析

兒童座椅乘坐舒適性的影響因素可以從主觀與客觀兩方面分析。主觀因素包括：1）兒童乘員自身狀況，包括年齡、身高、體重、體型、種族、心理生理特征、身體狀態(tài)等，不同兒童對(duì)舒適性的感受存在差異性；2）主觀感知，包括味覺(jué)、嗅覺(jué)、視覺(jué)、觸覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等?？陀^因素包括：1）座椅總成；2）結(jié)構(gòu)；3）面套；4）泡沫；5）造型；6）適配車型；7）使用環(huán)境與行車工況氣象條件等。

3 兒童生理特征及兒童座椅類型與分類

（1）兒童生理特征

在兒童心理學(xué)中，兒童的年齡段很長(zhǎng)，從出生到18歲都屬于兒童，我國(guó)法律關(guān)于兒童年齡段的劃分：不滿1周歲為嬰兒，1周歲～6周歲為幼兒，6周歲～14周歲為兒童。兒童在生理上處于發(fā)育階段，其體型特征與成年人有非常大的區(qū)別，不僅受到自身因素的影響還受到外界因素的影響，當(dāng)各方面因素適合發(fā)育時(shí)，發(fā)育就快，相反就慢甚至停滯。

1）兒童人體尺寸

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 26158—2010《中國(guó)未成年人人體尺寸》提供了我國(guó)4周歲～17周歲的未成年人尺寸數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)來(lái)源于我國(guó)在2006年～2007年進(jìn)行的全國(guó)未成年人人體是尺寸調(diào)查，測(cè)量點(diǎn)覆蓋東北華北區(qū)、中西部區(qū)、長(zhǎng)江中下游區(qū)、兩廣福建區(qū)和云貴川區(qū)。

表1 兒童各年齡組身體各部位重量

2）兒童運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)

兒童的動(dòng)作發(fā)展與兒童身體發(fā)展、大腦和神經(jīng)的發(fā)展密切相關(guān)，在乘車過(guò)程中通常表現(xiàn)為手和足的動(dòng)作，根據(jù)人體生物力學(xué)，人體較輕部位比較重部位、短的部位比長(zhǎng)的部位、肢體末端比主干靈活；兒童的骨、骨連結(jié)和骨骼肌處于生長(zhǎng)發(fā)育階段，力量小易疲勞。

3）兒童的感官特征

兒童的視力發(fā)育是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程，直到8歲才能基本發(fā)育完全。研究顯示：1歲時(shí)，0.1～0.3；2歲～4歲時(shí)，0.6～0.8；4歲時(shí)，0.8～1.0；5歲～7歲時(shí)，1.0；8歲～9歲時(shí)發(fā)育成熟。

兒童的耳朵發(fā)育12歲左右才能發(fā)育完成。研究表明，低音比高音更能使嬰兒感到舒適，35d B～75d B范圍內(nèi)的音量對(duì)很小的嬰兒有刺激作用，大些的嬰兒能較好地辨別詞音；6歲～15歲聽(tīng)覺(jué)靈敏度及音調(diào)辨別能力逐漸發(fā)展提高。

兒童的皮膚分布很多感受器，感覺(jué)主要有觸覺(jué)、冷熱覺(jué)和痛覺(jué)。知覺(jué)是對(duì)感覺(jué)的加工過(guò)程，發(fā)生較晚，兒童出生后4個(gè)月～5個(gè)月出現(xiàn)手眼協(xié)調(diào)，3個(gè)月～4個(gè)月出現(xiàn)形狀知覺(jué)，1周歲開(kāi)始有空間和時(shí)間知覺(jué)，3歲～4歲能辨別上下和前后，5周歲才能辨別以自身為中心的左右。

4）兒童的發(fā)育特征

兒童從胎兒時(shí)期開(kāi)始遵循頭尾發(fā)展規(guī)律，即身體形態(tài)與和動(dòng)作都由頭部開(kāi)始，逐步向軀干和四肢發(fā)展，頭部所占身體比重較大，新生兒頭部占身體總高的1/4，而成人頭部只占身體總高的1/8，可見(jiàn)兒童身體各個(gè)部分的結(jié)構(gòu)比例不是成人身體尺寸的簡(jiǎn)單“縮小”。

兒童自出生后，身體呈波浪式生長(zhǎng)，經(jīng)歷兩個(gè)高峰，一是胎兒中期到1周歲生長(zhǎng)高峰，二是青春期生長(zhǎng)高峰。從出生到成人，人體各部分的增長(zhǎng)幅度為：頭部增加1倍，軀干2倍，上肢3倍，下肢4倍。我國(guó)新生兒身體長(zhǎng)度一般50cm左右，1周歲以內(nèi)是嬰兒生長(zhǎng)速度最快時(shí)期，平均增長(zhǎng)約25cm，即1周歲時(shí)可達(dá)到約75cm，2周歲時(shí)身體可增長(zhǎng)到約85cm，在3周歲～6周歲學(xué)齡前期階段，身體生長(zhǎng)發(fā)育逐漸減緩，但比后期發(fā)育還是要快很多，每年體重增加約1.5kg～2kg，身高每年增長(zhǎng)約5cm～8cm，頭部增長(zhǎng)逐漸減慢，頭圍每年增加小于1cm。

兒童處于發(fā)育階段，骨骼形狀及特性特殊，骨質(zhì)較軟，彈性大，易彎曲；肌肉發(fā)展不平衡，大肌肉群發(fā)育早，小肌肉群發(fā)育不完善，整體力量差，容易受傷；皮膚幼嫩，易劃破擦傷。

（2）兒童座椅的類型與分類

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB 27887—2011《機(jī)動(dòng)車兒童成員用約束系統(tǒng)》，兒童座椅的類型按照在車輛上的放置位置，分為通用類、受限制類、半通用類、特殊車輛類；兒童座椅的分類，按照兒童體重分為五個(gè)質(zhì)量組：0組（0kg～11kg）、0+組（0kg～13kg）、 Ⅰ組 （9kg～18kg）、 Ⅱ組（15kg～25kg）、Ⅲ（15kg～36kg）組；按照兒童座椅的安裝方向，分為前向式、后向式、側(cè)向式。按照兒童座椅的固定方式及兒童的約束方式，也有多種情況，常見(jiàn)類型與分類見(jiàn)表2。

表2 根據(jù)CRS的固定方式及兒童的約束方式分類

4 兒童座椅乘坐舒適性的“人-機(jī)-環(huán)”系統(tǒng)分析

兒童座椅的乘坐舒適性主要通過(guò)人的身體感官去判斷，可通過(guò)以人為中心的“人-機(jī)（座椅）-環(huán)”系統(tǒng)分析方法判斷影響兒童乘坐舒適性的因素。人的因素，包括兒童的生理感受（視覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)），動(dòng)作感受（關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)、肌肉運(yùn)動(dòng)、骨骼運(yùn)動(dòng)、內(nèi)臟感知），心理感受（心情、睡眠、健康、疲勞）等；機(jī)（兒童座椅）的因素，包括對(duì)兒童座椅的直接感官（外觀、空間、造型、顏色、氣味、觸摸感）、兒童座椅類型與結(jié)構(gòu)（固定方式、兒童的約束方式、拆裝及調(diào)節(jié)特性）、材質(zhì)（座椅骨架、面套、發(fā)泡、織帶、帶扣等）等；環(huán)境因素，包括兒童座椅適配的車型（緊湊型、豪華型、電動(dòng)、燃油、普通、SUV等）、車輛的行駛車速、車輛的行駛工況（瀝青路、水泥路、特殊路面、彎道、加速、減速、緊急制動(dòng)、天氣因素 （雨、雪、風(fēng)）等。

表3 “人-機(jī)-環(huán)”系統(tǒng)分析

5 兒童座椅乘坐舒適性的評(píng)價(jià)內(nèi)容與方式

兒童座椅乘坐舒適性可通過(guò)主觀與客觀兩種方式進(jìn)行評(píng)價(jià)，主觀評(píng)價(jià)是通過(guò)人的感官、操作、乘坐感受去判斷舒適性的好壞，評(píng)價(jià)內(nèi)容可分位靜態(tài)項(xiàng)目與動(dòng)態(tài)項(xiàng)目；客觀評(píng)價(jià)是通過(guò)對(duì)兒童座椅進(jìn)行試驗(yàn)的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)兒童座椅的舒適性評(píng)價(jià)，試驗(yàn)項(xiàng)目包括對(duì)座椅總成及其關(guān)鍵部件的性能試驗(yàn)，總成試驗(yàn)如： 座墊/靠背剛度、振動(dòng)傳遞率、壓力分布等，關(guān)鍵件試驗(yàn)如：面套（氣味、透氣性、延伸率）、泡沫硬度等。主客觀評(píng)價(jià)內(nèi)容參考見(jiàn)表4、表5。

表4 主觀評(píng)價(jià)項(xiàng)目

表5 客觀評(píng)價(jià)項(xiàng)目

6 結(jié)論

本文以 “人-機(jī)-環(huán)”系統(tǒng)分析思路，從兒童的生理特征、兒童對(duì)舒適性感知因素、兒童座椅分類及兒童座椅安裝使用環(huán)境出發(fā)，歸納兒童座椅乘坐舒適性的影響因素及評(píng)價(jià)內(nèi)容，但未對(duì)具體的試驗(yàn)方案與方法進(jìn)行探討；兒童座椅類型與分類較多，造型與款式多樣，不同的兒童座椅應(yīng)選擇適用的舒適性評(píng)價(jià)項(xiàng)目，可供企業(yè)研發(fā)產(chǎn)品評(píng)價(jià)參考。