陳一迎

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人們生活水平的提高，汽車的使用越來越普及，兒童也逐漸成為汽車使用中的常見成員。然而隨之而來的兒童交通意外傷害的問題也越來越受到社會(huì)的關(guān)注。造成兒童意外傷害的一個(gè)重要原因是由于目前汽車內(nèi)的安全設(shè)備和措施都是依照成年人的身體尺寸來設(shè)計(jì)的，并不適合兒童的身體規(guī)格，因此不能夠行之有效的保護(hù)兒童乘車時(shí)的安全，進(jìn)而造成兒童在交通事故中的傷亡。

關(guān)鍵詞：幼兒型;兒童安全座椅;人機(jī)工學(xué)

一、引言

由于計(jì)劃生育的推行，中國(guó)的獨(dú)生子女率高，一旦兒童交通事故發(fā)生，對(duì)家庭和社會(huì)的破壞是難以想象的。保障兒童在交通中的安全尤為重要。自2011年以來，我國(guó)相繼頒發(fā)了一系列與兒童（包括小學(xué)生）乘車安全的相關(guān)技術(shù)法規(guī)和法律文件，相關(guān)部門和社會(huì)組織等也相繼開展了一系列兒童乘車安全教育活動(dòng)，科研機(jī)構(gòu)和汽車企業(yè)等開始注重兒童約束系統(tǒng)也就是兒童安全座椅的安全性研究，在汽車設(shè)計(jì)上下功夫，將汽車的安全性能放在更重要的位置去思考，設(shè)法提高汽車的被動(dòng)安全性，從客觀上降低意外交通事故的發(fā)生率。

嬰幼兒汽車安全座椅對(duì)嬰幼兒乘車安全的保護(hù)成效是有目共睹的。因此嬰幼兒汽車安全座椅應(yīng)該是嬰幼兒乘車的基本保護(hù)裝置，使用汽車兒童安全座椅尤其必要性。由于四歲以上兒童多有自主思考的能力，0-4歲的兒童乘車危險(xiǎn)性更為突出，因此本文主要研究的是幼兒型兒童安全座椅。

二、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

2.1國(guó)外研究現(xiàn)狀

自上世紀(jì)70年代開始，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家就開始對(duì)保護(hù)兒童乘車安全的課題展開研究。到了80年代，日本、美國(guó)及歐洲等國(guó)都制定了相當(dāng)嚴(yán)格的法律法規(guī)以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，通過立法來監(jiān)督和強(qiáng)制要求兒童乘車時(shí)使用汽車兒童安全座椅，同時(shí)，對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用也有明確的規(guī)范。汽車安全座椅在歐美等西方國(guó)家的普及率非常之高。

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和材料工藝的不斷演化，汽車兒童安全座椅的形態(tài)設(shè)計(jì)也由原來的單一結(jié)構(gòu)逐漸變得多元化，并且推出了適合不同年齡段兒童使用的汽車安全座椅，并開始探索除基本結(jié)構(gòu)外的更加注重使用者感受如：座椅舒適性、新材料的應(yīng)用等，使汽車安全座椅的使用更加的符合CRS標(biāo)準(zhǔn)的人機(jī)工學(xué)，適應(yīng)兒童不同時(shí)期的不同生理需求。

2.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

2011年5月：《兒童安全座椅等相關(guān)產(chǎn)品的國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)》準(zhǔn)備實(shí)施。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，所有汽車生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的汽車必須有統(tǒng)一的兒童安全座椅的接口或者其他固定方式，所有汽車兒童安全座椅生產(chǎn)企業(yè)的兒童座椅必須滿足結(jié)構(gòu)的要求，同時(shí)必須滿足在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)條件下的碰撞要求?！稒C(jī)動(dòng)車兒童成員用約束系統(tǒng)》是一個(gè)技術(shù)性標(biāo)準(zhǔn)，該法規(guī)重點(diǎn)提出使用兒童安全座椅。

我國(guó)是世界上最重要的汽車兒童安全座椅生產(chǎn)制造基地之一，生產(chǎn)量占到全球總量的60%以上，國(guó)內(nèi)的一些企業(yè)生產(chǎn)的兒童安全座椅遠(yuǎn)銷歐美，受到國(guó)外消費(fèi)者的一致好評(píng)。然而在國(guó)內(nèi)的銷售量卻遠(yuǎn)低于國(guó)外，同時(shí)由于缺少行業(yè)監(jiān)管和認(rèn)證，一些小加工廠生產(chǎn)的劣質(zhì)產(chǎn)品充斥市場(chǎng)，對(duì)兒童的乘車安全也造成了潛在的威脅。

目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上陸續(xù)推出的汽車安全座椅，大多是由國(guó)外設(shè)計(jì)或國(guó)內(nèi)廠商代為加工或模仿先進(jìn)國(guó)家生產(chǎn)，有的直接是國(guó)外經(jīng)銷，其尺寸和操作大多以國(guó)外兒童的人機(jī)尺寸為主，沒有考慮到中國(guó)兒童的使用情況，進(jìn)而造成國(guó)內(nèi)使用的兒童安全座椅不適用的情況。

三、 汽車兒童安全座椅的分類

汽車兒童安全座椅的功能與汽車安全帶類似，都是能有效保護(hù)車內(nèi)兒童發(fā)生傷害的頻次，降低傷害嚴(yán)重程度。近幾年，隨著產(chǎn)品的逐漸細(xì)分，汽車安全座椅按照年齡和體重的不同分為嬰兒型、幼兒型等幾個(gè)種類，如下表所示：

圖表中提到的三點(diǎn)式安全座椅是指嬰幼兒座椅的安全帶繞過雙肩到身體前面，固定身軀，最后扣在兩腿之間的扣環(huán);五點(diǎn)式安全座椅和三點(diǎn)式的固定方式相同，但是在臀部?jī)蓚?cè)多了安全帶以固定腰部或者大腿。

四、 幼兒型安全座椅的人機(jī)工學(xué)分析

幼兒型汽車安全座椅適用于0-4歲，體重為9-18公斤的幼童。產(chǎn)品由安全帶、坐墊、頭枕、卡扣等部件零件組成。幼兒型安全座椅所配備的安全帶除了要保證與嬰兒身體部位的粘合度和牢固性，還要注重舒適性。五點(diǎn)式安全帶可以全方位固定住兒童身體的各個(gè)部位，因此幼兒型安全座椅多采用此種安全帶。

4.1 0-4歲幼兒基本特征

兒童的生長(zhǎng)發(fā)育是一個(gè)極其復(fù)雜和漫長(zhǎng)的過程，對(duì)于成人來說，兒童不單單是在身體上尺寸的縮小，如圖4.1所示：

從身體發(fā)育上看，0-4歲這個(gè)年齡段的幼兒身體各個(gè)器官發(fā)育尚不成熟，大腦技能雖然在快速發(fā)展，但是頭部的重量占整個(gè)身體體重的比例依然很大約合18%，而成年人的頭部?jī)H占整個(gè)體重的6%，幼兒的頭頸部高度時(shí)自身身高的四分之一，頸椎較為脆弱，骨盆尚未發(fā)育完全，整體重心較高且骨質(zhì)脆弱。

從活動(dòng)能力上顯示如圖4.2，幼兒雖然已經(jīng)具備了小范圍內(nèi)的活動(dòng)能力，但身高和肌肉力量仍非常有限，因而精確控制動(dòng)作的能力也不足。

除了生理上的變化之外，這個(gè)階段幼兒的心理也有了明顯發(fā)展，個(gè)性傾向和自我意識(shí)逐漸形成，對(duì)世界充滿好奇心，有強(qiáng)烈的模仿技能和對(duì)具象事物的記憶能力，并且有初步的喜惡感。

4.2嬰幼兒人體尺寸數(shù)據(jù)分析

嬰幼兒人體尺寸數(shù)據(jù)測(cè)量是人體測(cè)量學(xué)中重要的組成部分，這里我們從兒童的頭部、四肢、坐姿測(cè)量數(shù)據(jù)入手，嬰幼兒的人體基本尺寸是汽車安全座椅尺寸的基本參考依據(jù)。通過調(diào)查可知，汽車安全座椅影響嬰幼兒的基本尺寸主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

基于以上分析，在嬰幼兒汽車安全座椅設(shè)計(jì)中，選擇汽車安全座椅各項(xiàng)尺寸參考如表4.2、4.3所示。

嬰幼兒汽車安全座椅各部件尺寸對(duì)應(yīng)人體數(shù)據(jù)測(cè)量所取的百分位數(shù)，頭部考慮頭靠裝置因素，取高百分位;椅寬取高百分位，允許有足夠活動(dòng)空間、變換坐姿;椅深取低百分位，將腿部壓力減至最小;椅背高取高百分位，允許使用者有足夠的活動(dòng)空間;扶手高度取中百分位，讓嬰幼兒的受不有較大的自我調(diào)整空間，如表4.4。

五、幼兒型汽車安全座椅設(shè)計(jì)原則

5.1安全性原則

產(chǎn)品的安全性是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的第一要素，針對(duì)嬰幼兒產(chǎn)品的設(shè)計(jì)安全性尤為重要。

1） 結(jié)構(gòu)安全，0-4歲的嬰兒具有好動(dòng)的特性，結(jié)合幼兒的生理和心理特點(diǎn)，應(yīng)采用半包裹式的結(jié)構(gòu)，將使用對(duì)象處于半封閉的隔離狀態(tài)，起到較好的安全防護(hù)作用。這樣的結(jié)構(gòu)也給嬰兒以安全感，在細(xì)節(jié)處理上應(yīng)以倒角為主，扶手的圓面處理應(yīng)符合幼兒手臂骨骼結(jié)構(gòu)，避免兒童的手臂免受意外傷害。

2） 操作系統(tǒng)安全，要充分考慮卡扣的重復(fù)使用次數(shù)以及發(fā)生意外時(shí)不會(huì)出現(xiàn)卡死的情況。安全帶的綁定要緊密貼合使用兒童的身體，并且不勒。

3） 材料安全，由于幼兒皮膚較成人比更為細(xì)嫩，因此材料要盡量選擇柔軟性較好同時(shí)又無毒、具有抗菌性的環(huán)保面料。

5.2現(xiàn)代美學(xué)要求

1） 簡(jiǎn)潔，幼兒思維比較簡(jiǎn)單，認(rèn)知事物較為具象。因此，在對(duì)外部事物的感知過程中，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、線條清晰，裝飾紋樣簡(jiǎn)單的造型比較容易被認(rèn)知和記憶。

2） 美觀，色彩在兒童成長(zhǎng)過程中具有非常重要的意義，能影響其生理、心理的變化。由于認(rèn)知能力的限制，應(yīng)選用兒童日常生活中經(jīng)常接觸的圖案有助于產(chǎn)生親切感。

5.3功能性要求

1） 使用方法明確、清晰，使用界面簡(jiǎn)單，不會(huì)出現(xiàn)操作麻煩而產(chǎn)生的困擾。

2） 舒適性，主要表現(xiàn)在材料的選用上，選擇親膚性的材料。并且由于嬰幼兒的生理特殊性，材料應(yīng)當(dāng)易于清潔、換洗，以保持清爽、干凈的使用空間。

六、小結(jié)

人機(jī)工程學(xué)是一門運(yùn)用人體測(cè)量學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)等學(xué)科的研究手段和成果，將人體特性、能力和活動(dòng)限度等方面的數(shù)據(jù)用于產(chǎn)品及其所處環(huán)境的設(shè)計(jì)中去，是操作者能夠安全、舒適且高效的工作、生活，達(dá)到人機(jī)系統(tǒng)和諧統(tǒng)一。

嬰幼兒汽車安全座椅是為保護(hù)嬰幼兒的人身安全而設(shè)計(jì)的保護(hù)裝置，嬰幼兒在乘車時(shí)的安全性、人機(jī)匹配性和舒適性都是應(yīng)當(dāng)考慮的重要問題。因此嬰幼兒汽車安全座椅的尺寸必須符合我國(guó)嬰幼兒的人體尺寸，通過人機(jī)工程學(xué)的分析使得座椅適應(yīng)嬰幼兒在座椅上各種動(dòng)靜態(tài)的活動(dòng)，從而保證嬰幼兒乘車安全。

[參考文獻(xiàn)]

[1]袁健，任山.汽車安全兒童約束系統(tǒng)的發(fā)展研究[R]中國(guó)汽車技術(shù)研究中心，2005

[2]趙培南，論兒童安全座椅的必要性和潛在市場(chǎng)[J].汽車與配件，2004，（4）：38-39

[3]謝敏，基于感性工學(xué)原理下的幼兒型汽車安全座椅設(shè)計(jì)與研究，

[4]石城，兒童安全座椅國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀[J]科技信息.2008：26-30

[5]張昆、韓印.汽車座椅與人機(jī)工程[J]，云南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào).1997：61-64

[6]劉峰、朱寧嘉.人體工程學(xué)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M].遼寧美術(shù)出版社

[7]黃世霖。兒童肢體動(dòng)作與活動(dòng)空間[M].清華大學(xué)出版社

[8]丁玉蘭.人機(jī)工程學(xué)[M].北京理工大學(xué)出版社

（作者單位：濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院，山東 煙臺(tái) 265600）