金信琴　劉松巖

摘要：隨著社會的發(fā)展，兒童在出行安全方面受到越來越大的重視，如何將兒童安全提升到更高，是研究者和開發(fā)者所探究的問題?？紤]到兒童年紀的特殊性，在設計過程中盡量保證符合兒童的心理需求。所設計的兒童安全座椅將從人機工程學方面出發(fā)，對兒童安全座椅適用材質(zhì)，適用尺寸，結(jié)構(gòu)以及使用方法等方面進行分析，目的是設計出更符合兒童以及家長滿意的產(chǎn)品。

關(guān)鍵詞：兒童出行 心理需求 人機工程學 設計

中圖分類號：J05 文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069（2018）09-0114-02

引言

近幾年，兒童的安全乘車成為了一項十分關(guān)注的問題。據(jù)交通部門的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2015年，中國交通事故中，12歲以下的兒童的死亡人數(shù)和受傷人數(shù)分別為2190和8817人。并且通過交通部門的數(shù)據(jù)反映，汽車兒童安全座椅對于提高兒童乘員安全性有著顯著的效果，在正確使用的條件下，汽車兒童安全座椅能大大降低兒童的危險，即有71%的致命危險和67%的嚴重危險概率被降低，但是，兒童安全座椅只有在正確使用的情況下才能充分發(fā)揮其安全保護作用，但是在國內(nèi)，即使在北京、上海、成都、天津等私家車保有率較大的城市中，正確地使用安全座椅的概率還不到2%。很多時候是父母在購買兒童安全座椅后，直接安裝，并沒有仔細閱讀使用說明，認為僅僅是將座椅安放到汽車固定座椅上，這是為什么兒童安全座椅使用率低下的原因。同時沒有一個及時并且正確的反饋也是導致兒童安全座椅的正確使用率低下的一個原因。同時國內(nèi)關(guān)于如何能正確使用安全座椅的研究極少。

一、用戶調(diào)研

（一）調(diào)研對象

調(diào)查對象為18—50歲的成年人，不僅包含已婚人士也包含未婚人士。134名男性，87名女性，一共221人，平均年齡28歲，未婚人士任務56人，已婚人士165人。對是否了解兒童安全座椅，是否會購買，影響購買安全座椅的因素，以及使用安全座椅會有可能遇到的問題進行問卷調(diào)查。

（二）調(diào)研結(jié)果

對221名調(diào)研對象進行調(diào)查結(jié)果如下：

對于是否知道兒童安全座椅，有60%的人知道并且知道安全座椅的作用。而在是否打算購買（有小孩的情況下）或曾經(jīng)購買過兒童安全座椅的問題上，幾乎是100%的人都會覺得會購買或已經(jīng)買過。

以下的問題是回答率占比最高的三個問題。

1.在購買兒童安全座椅之前，最大的疑慮和擔心的問題，100%的人認為害怕兒童不愿意坐或坐著不舒適，以及擔心安裝、攜帶、拆洗麻煩占比位92%。

2.在選購兒童安全座椅的時候，除去安全的第一要素，影響購買的其他因素分別是經(jīng)濟性92%，舒適性84%，適用性67%，美觀化59%，以及收納性42%。

3.在使用兒童安全座椅時，經(jīng)常碰到的問題是？

占比最高的是安裝或拆卸步驟復雜，需要好幾次才能學會，占比為92%；其次分別為一個人帶孩子出行時，無法及時觀察寶寶單獨在后座的狀態(tài)，經(jīng)常會分心，兒童座椅安全帶的松緊無法調(diào)節(jié)，固定的位置不舒服，以及材料和適用性問題，而之前大家所認為的兒童是否愿意坐這個問題卻僅僅占比17%。

上述的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，家長在購買兒童安全座椅時，最主要關(guān)心的是安全性和經(jīng)濟性；購買后家長最關(guān)心的是拆裝，以及是否在行車中觀察與調(diào)節(jié)兒童安全座椅問題。如何設計兒童安全座椅，需要進一步分析與驗證。

二、人機工程學分析

根據(jù)上述調(diào)查結(jié)果分析，兒童安全座椅應具備經(jīng)濟性與舒適性，同時拆裝簡單，滿足家長的安裝需求。

（一）兒童安全座椅人機尺寸分析

我國研究機構(gòu)曾多次對民眾做過大量的人體測量工作，并在此基礎(chǔ)上制定了我國成年人人體尺寸標準：GB-10000-88，為工業(yè)產(chǎn)品設計、建筑空間設計等領(lǐng)域提供了有效的人體尺寸參考數(shù)據(jù)-引。

可以得出，兒童安全座椅應當適合不同年齡的兒童使用。而不同年齡的兒童身體各項發(fā)育不同，設計時需要考慮不同年齡段的兒童身高尺寸，比如嬰兒的體重一般處于2.5～4.5kg之間，身高處于45～51cm之間。而12歲的兒童體重一般處于35～45kg之間，身高處于140～150cm之間（如圖1）。

通過對圖表數(shù)據(jù)觀察，并使用觀察分析法對市場上的現(xiàn)有安全座椅進行分析，選擇該產(chǎn)品所需要的人體尺寸參數(shù)。根據(jù)觀察分析可將兒童安全座椅設計大略分為躺姿模式和坐姿模式。

（二）安全座椅姿勢分析

1.躺姿模式：這種模式的使用是為嬰兒設計：在汽車行駛過程中，一旦發(fā)生事故或急停情況，坐姿模式下的嬰兒會受到保險帶強力的壓迫，和頸椎猛然向前，而嬰兒的骨骼脆弱敏感，上述的兩種情況會對嬰兒造成不可預計的危害，而躺姿模式設計為背向汽車前進方向，發(fā)生事故或急?？梢詼p少對嬰兒的傷害。

2.坐姿模式：隨著年紀的增長，兒童的身高體重會逐漸增長，躺姿模式已經(jīng)不再適合，可改為正常坐姿，此模式下需要確認的參數(shù)為身高、體重、靠背傾角、座位高度以及保險帶的力度，避免保險帶過于緊張造成的神經(jīng)性壓迫和發(fā)生車禍時造成的前傾力度過大的負面影響（如圖2）。

三、兒童安全座椅產(chǎn)品設計

（一）產(chǎn)品設計定位與分析

人群定位：適合于嬰兒，學齡前兒童，以及稍大年齡段兒童及身高已達到1.45m。嬰兒使用后向式可轉(zhuǎn)換座椅，兒童座椅靠背傾角約35°-60°，約束帶穿槽齊平或低于嬰兒肩部。學齡前兒童使用可變換方向座椅，采用5點式兒童保險帶，可以增加兒童安全。

材料定位：兒童安全座椅材質(zhì)的選用首先要考慮能起到緩沖與耐用，以便更好保護兒童，其次要使用舒適。其材料設計分為三部分：內(nèi)部骨架材質(zhì)，填充物材質(zhì)和表面面料。

造型定位：根據(jù)造型設計更容易引起人們的重視，還可以增加購買率，也可以增加對兒童的吸引力，減少兒童對安全座椅的抵觸心理。在安全座椅的設計中，底座使用趨近于矩形，可以有一種穩(wěn)定感，座椅部分使用硬條裝可以有一種科技感。

色彩定位：色彩會與兒童的心情以及生理有聯(lián)系，但安全座椅的顏色還需要與汽車內(nèi)部吻合。所以在顏色上選取了黑白藍三種顏色作為主色調(diào)，使用灰色作為輔助色。而黑白藍三種顏色根據(jù)色彩構(gòu)成的分析，這三種顏色更適合于全年齡。

結(jié)構(gòu)定位：兒童安全座椅主要有三個部分結(jié)構(gòu)，一是提供乘坐或躺臥空間的座椅；二是約束限制作用的約束帶組件結(jié)構(gòu)；三是安防約束結(jié)構(gòu)的固定結(jié)構(gòu)。其具體主要有頭枕及調(diào)節(jié)部位、靠背及調(diào)節(jié)部位、側(cè)翼、保險帶、坐墊及安全座椅連接固定裝置。

使用方式：安全座椅內(nèi)部具有傳感器以及感應裝置，使用手機連接控制安全座椅，進行調(diào)節(jié)，確保兒童的使用舒適以及安全，（如圖3）。

環(huán)境定位：適用于家用轎車，安置于汽車后座椅。

最終分析

根據(jù)分析，需設計一款模塊化，容易安裝與拆卸，符合人-機-環(huán)境的安全座椅。

1.連接固定件采用國家標準規(guī)定的ISOFIX兒童約束系統(tǒng)連接裝置；

2.座椅的頭枕可以調(diào)節(jié)高度：

3.靠背通過手機調(diào)節(jié)傾斜角度；

4.座椅可進行高度調(diào)節(jié)；

5.在兒童大于學齡年紀時安裝5點式保險帶，更加安全；

6.顏色需滿足家長和兒童心理。

7.材質(zhì)需要堅實耐用。

6.該兒童安全座椅需要滿足國家各項規(guī)定，同時也可以適合于10-40KG，8-14歲兒童適用。

（二）產(chǎn)品最終設計

依照人機工程學的理論研究和運用，結(jié)合對兒童安全座椅的研究、分析設計定位等，確定了具體的設計方案，其效果圖（如圖4）。

1.使用蛋式形狀進行外部座椅設計，根據(jù)力學原理，增加兒童安全性。

2.根據(jù)兒童尺寸分析，安全座椅在躺姿狀態(tài)下，安全座椅范圍在45cm-70cm長度之間，以供嬰兒平穩(wěn)。

坐姿狀態(tài)下，安全座椅坐墊的大小與控制在45-50cm長度之間，符合兒童臀部范圍。

3.由于每個兒童的生長情況不一致，安全座椅分為上下兩部分，上部墊椅與下部可調(diào)節(jié)座椅，根據(jù)不同年齡兒童，不同身高體重，適當?shù)剡M行調(diào)節(jié)。

4.底座使用黑色，與車內(nèi)環(huán)境相搭配。底座使用藍色，座椅使用白色，可以讓兒童感覺放松和愉快，增加兒童使用樂趣。

5.底座，中部轉(zhuǎn)體和下層座椅外殼選用堅實耐用的APS樹脂塑料，面料是用亞麻和棉，散熱性與涼爽性俱佳。

6.中部轉(zhuǎn)動部分可以根據(jù)年齡的大小進行調(diào)整方向，滿足全年齡大小兒童使用，并且可以作為躺椅而使用。

7.安裝拆卸簡單，并且藍色底座和白色坐墊可以分別使用。

考慮到兒童安全座椅的體積過大，如果整體拆卸對于家長來說相對困難，所以在設計時設計成模塊化，可分離式，減少家長的負擔，同時可以作為前向式和后向式的模塊進行使用。這樣延長了使用時間，避免了頻繁更換的可能。

結(jié)論

隨著我國二胎政策的開放，生活質(zhì)量的提高，人民教育程度的上升，越來越多的家庭注重兒童出行時候的安全。合理安全地使用兒童安全座椅能夠保護兒童的安全。目前國內(nèi)，汽車兒童安全座椅的使用并未普及，相應的技術(shù)法規(guī)也沒有真正實施，作為新興的研究領(lǐng)域，兒童安全座椅的研究需要國家更多的關(guān)注和資金的投入。未來，兒童座椅安全性會更加完善，使用人群更多，使用安裝更便捷，兒童安全座椅在我國的交通安全中會發(fā)揮更加重要的作用。