基于感性工学的汽车座椅静态舒适度的研究

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1、基于感性工学的汽车座椅静态舒适度的研究 人类工效学年 月第 卷第 期, , , . , .基于感性工学的汽车座椅静态舒适度的研究孙琳琳,孔繁森,周宇,刘笑妍吉林大学 工业工程系,吉林【摘要】目的为汽车座椅静态舒适度评价提供更为完善的主客观评价方法。方法 文章基于感性工学。从主观视觉舒适度研究方法结合现有体压分布的客观舒适度测量方法,在问卷调查的基础上,按照局部不舒适等级进行测量,分析汽车座椅外观对人感受的影响时,采用语义差分法对乘坐感觉进行量化,并利用统计方法分析得出各感觉对舒适度的影响。结果 得出汽车座椅视觉舒适度的设计影响因素;座椅乘坐是否舒适与身体和座椅接触面以及载荷有直接关系。结论 感

2、性工学的方法,可适用于对汽车座椅舒适度的静态评价中,结合体压分布实验和身体不适等级测量,可以为企业座椅的设计的改进提供指导。关键词:感性工学;舒适度;语义差分法;局部不适等级中图分类号: 文献标识码: 文章编号: ? ?引言 体受外界刺激到做出反应的全过程,这种感受量在经济高速发展的今天,人们对汽车的需求 是难以测量的。在设计汽车座椅外观时,设计师多已经不仅在于它可以作为人们的代步工具,选择 为艺术工作者,他们往往根据自己的审美意识和视觉舒适并且与自身价值观相吻合的产品也能 偏好去设计,这种设计只能适应具有同样价值观体现自己的审美和追求,突显自身的价值【。 的一小部分客户群体,设计上有明显的局

3、限性。因因此,汽车座椅舒适度的研究得到国内外学 此,用感性工学的方法来研究汽车座椅视觉舒适者的普遍关注。 分析了驾驶员的任务,并 度的问题,采用汽车外观舒适度和功能舒适度两根据驾驶任务和视觉要求,采用生物力学模型理 方面研究相结合的方法,更具有现实意义。论计算出姿势和位置。 和从摩擦和压本文通过语义差分、身体局部不适等级的主力分布的角度,探讨了座面边缘支撑对座椅舒适 观测量与体压分布客观测量相结合的方法进行度的影响。强调座面边缘支撑设计要考虑:可调 试验对比,找出影响主观感受的客观因素,通过节性,目的性,汽车的用途种类 ,一般汽车座椅 对汽车座椅视觉舒适度的研究,从外观形态和内设计的设计约束,

4、人体测量尺寸的变化等因素。 心感受的双重角度,完善汽车座椅舒适度的设计吴旭亭对种座椅垫的主观舒适度进行了研 和测量。并给出一个综合评价座椅外观视觉舒适究,分析了人体完全落座时的振动特性分析了座 度和身体触觉舒适度的方法,用于座椅制造商实椅对人体作用特性,以及人体在乘坐状态下的乘 验室检测及设计方面的改进。坐舒适度。李春明通过对人体一座椅系统的研 对象与方法. 实验地点究与建模,根据人体完全落座时的振动特性,分析了座椅对人体的受力特性,以及人体在乘坐状 国内某中美合资企业汽车座椅制造商,尺寸态下的乘坐舒适度。除了上述研究,还有尺寸贝 测量实验室。量,泡沫静刚度,座椅疲劳测定及振动等客观方 . 实

5、验环境法。以上方法没有考虑乘坐者的品位和审美的不 实验室温度 。实验室相对湿度%一 %。同,以及对感性舒适度的要求。对产品的视觉感受是感官与感觉综合的心理学概念,它包括静态 . 实验对象的人的感情意向及动态的认识心理活动,即从主 正在开发和研制中的座椅, 型和 型座椅。 型是为即将上市的新宝来开发的,该座椅的作者简介:孙琳琳 一 ,女,吉林公主岭人,博士,整体的档次属于 级, 型是为省部级领导专用研究方向:人因工程, ,电子信箱 ?车开发的一款座椅,属于 级。 型座椅是黑色.。人类工效学 年 月第 卷第 期, , , . , . 位被试都完成后,将座椅更换为 型座椅,试布面,没有电动调节,可以

6、手动调节靠背倾角、座垫高度以及进行前后滑动。 型座椅为米色,真皮 验步骤同上。结果护面。所有的调节全为电动,可以调节座垫的倾. 问卷数据分析结果角、靠背的倾角、座椅的高度以及座椅的前后移动。并且采用了腰托装置,可以前后调节。 问卷座椅外观部分数据统计结果如表 ,与. 被试 型座椅相比较, 型座椅整体上更高档细腻,颜选取该企业的内部 名成员。其中 男 色和图案也更协调,使人感觉更舒服。从数据结女, 位正式员工, 位实习生,且都有开车的经 果得到, 型座椅和 型座椅是两个外观档次的历。年龄分布在 岁之间,身高分布在 座椅。所以将语义差分法,用在座椅外观舒适度 之间,体重分布在 之间。 评价中是有实

7、际意义。表 语意差分数据处理结果. 实验仪器实验采用美国 公司开发研制的压力分布测量系统,压力分布垫座椅传感器的空间分辨率为每平方厘米 个传感点,每片传感器含多个传感点,这种密度的空间分辨率使得用户能够确定座椅的接缝、垫子、支撑物、泡沫硬度和支撑结构对压力分布和乘员舒适度的影响。. 试验方法及程序试验步骤如图 所示。哥对身体不适等级中的数据进行统计分析的处理,结果如表 所示。表 身体各部位不适等级数据处理结果贫体压分布信剧 瓣德费一 工作人员 被试 同时进行图 试验流程图将 型座椅固定在卡具上,置于整车坐单纯的从平均值和方差,与 型座椅相比可标系中,调节好车型的踏板位置。 请 位被以看出, 型

8、座椅在身体的各个部位都表现出较试观察座椅的外观,根据自己的主观感受给问卷好的舒适性。进一步进行方差分析证第一部分打分。 将压力分布垫放在座椅上调明,所运用的软件是 。身体各部位不适等试好。 位被试轮流入座,先将座椅调节到自级方差分析得出,被试对身体局部不适等级的评己认为舒适的位置,并根据自己的主观感受给问价是受座椅类型影响较大的 . ,也就是该卷的第二部分打分。 实验员记录被试体压的评价存在的差别主要是由座椅不同而产生的。分分布情况。 离开座椅,将问卷的第三部分有关析结果看出,“大腿”的 . ,表明被试对两款个人信息资料填写好,即完成第一轮实验。 待座椅的感受是显著的。类工效学年 月第 卷第

9、期, , , . , . 压力分布实验数据分析座垫载荷对下半身的影响如表 所示。座垫在实验中,被试不但填写了身体局部不适等的体压分布载荷对臀部和大腿的舒适度有显著级调查表,而且坐在了压力分布垫上,通过体压的影响.而载荷有可能与被试的身高和体重有关。分布设备采集了与座椅接触的各部分的压力分 表 座垫载荷对下半身的影响布情况。下面分别对体压分布指标与主观感受之间的关系进行分析。. 汽车座椅靠背体压分布数据分析对体压分布实验数据的分析表明:靠背的体. 其他因素的数据分析压分布平均值对上半身的身体局部不适等级没身高体重比对于接触面积和载荷的影响如有显著的影响,即对上半身的主观感受基本不受表 所示。被试

10、的身高体重比对体压分布载荷有平均值的影响。靠背的体压分布最大值对肩部的显著的影响,对接触面积的影响不大,从而证明身体局部不适等级评价有显著的影响,而上背部了之前的猜想,即,被试的性别年龄对舒适性的和腰部基本不受最大值的影响。测定无影响,身高体重对舒适度的测定有影响。体压分布靠背接触面积对上半身的影响表 身高体重比对接触面积和载荷的影响如表 所示。被试与靠背的体压分布接触面积对肩部、上背部和腰部的不适等级都有显著的影响,即上半身的主观感受直接与座椅的接触面积相关。讨论表 接触面积对上半身影响本文采用语义差分和身体不适等级两种感性工学的研究方法,结合体压分布实验进行问卷设计。问卷第一部分:语义差分

11、法,此方法是由美国心理学家奥斯古德在 年所创建的,是一靠背载荷对上半身的影响如表 所示。被试种用于研究受测者心理意象的实验方法。本问卷与靠背的体压分布载荷对肩部、上背部和腰部的从大量收集的感性词汇中筛选出代表外观视觉不适等级都有显著的影响,即被试上半身的主观重要因素的五对反义感性词汇,让被试进行打感受直接与座椅接触面的载荷大小相关。而载荷分,这 对反义感性词汇分别为:高档的一低档大小可能与被试的身高和体重有关。 的,与座椅使用的材料和给人的质感有关;细腻表 靠背载荷对上半身的影响 的一粗糙的则是对应于手感和做工;简明的一复杂的,可以在一定程度上反应座椅线条的布置是否舒服;协调的一杂乱的,是从座

12、椅的颜色、图案等的搭配是否合适等方面来进行描述的;并使用漂亮的一丑陋的来对座椅的造型进行评价。以上. . 汽车座椅坐垫体压分布数据分析 五对词汇能够抓住影响消费者视觉美观性的重座垫的体压分布平均值对下半身没有显著 要因子,已明确区分两个不同档次的座椅的视觉的影响;座垫的体压分布最大值对下半身的影响 感受。从实验结果看语意差分法的运用还是比较并不显著。座垫接触面积对下半身的影响如表 成功的, 个不同的方面均反映出了两款座椅之所示。座垫的体压分布接触面积对下半身有显著间的差异,并且与实际情况相吻合,证明该方法的影响,即臀部和大腿的主观感受与座椅的接触在测量视觉舒适度评价中存在可行性。面积有直接的关系。 问卷第二部分,通过身体局部不适等级的方法和体压分布的方法,找出两个座椅对身体各个表 座垫接触面积对下半身的影响部分的差异的不舒适感受。本文采用 级划分,即很舒服、舒服、一般、不舒服、很不舒服。体压分布实验结果表明,虽然身体局部不适等级在平均下转第 页