儿童座椅乘坐舒适性的评价体系研究

中汽认证中心有限公司□郝东辉 周达伦 纪 昂 强 毅

1 引言

随着保有量逐年增加，私家车已成为人们的日常出行工具；为了乘车安全，儿童乘坐儿童座椅出行成为常态。然而，经调研儿童座椅的乘坐舒适性，无论用户还是生产者对其关注度不够，标准法规对儿童座椅舒适性的评价内容与方法缺乏，乘坐舒适性对儿童的身心健康及成长亦有重要影响。儿童座椅类型与分类复杂，固定方式与约束方式多样，颜色款式材质尺寸不一而同，适用对象从刚出生婴儿到不同年龄段儿童，其身高体重不等，对舒适性的感受不同；随着生活品质的提升，技术进步，一款既能保障儿童出行安全又能最大程度满足儿童乘坐舒适性的儿童座椅成为人们的追求，因此舒适性影响因素及评价内容值得梳理研究。

2 儿童座椅乘坐舒适性及其影响因素分析

（1）儿童座椅乘坐舒适性

儿童座椅乘坐舒适性是指在行车或驻车状态下，儿童座椅能够为儿童乘员提供乘坐体验的舒适程度。一款满足安全性能的儿童座椅，在舒适性方面应考虑到了儿童心理、生理特征，人机工程学、基础医学、运动生理学、艺术美学、人文科学等学科或领域的相关知识，考虑到了儿童座椅的使用环境等因素。

儿童座椅的舒适性可分为静态舒适性、动态舒适性及操作舒适性。

1）静态舒适性：是指在车辆静止状态下，儿童座椅提供给儿童身体的舒适特性，一般与座椅的造型、尺寸、材质、调节特性相关。

2）动态舒适性：是指在车辆行驶状态下，儿童座椅通过骨架及座垫将振动传递给儿童后给儿童的舒适特性，一般与儿童座椅自身的频响传递特性、车型及行驶工况等因素有关。

3）操作舒适性：是指儿童座椅在车辆上的安装或拆下的便捷程度、调节或调整的便捷程度，一般与儿童座椅的结构类型有关。

按照乘坐时间的不同，儿童座椅乘坐舒适性又可分为短时舒适性与长时舒适性。

1）短时舒适性：是指儿童短时间内乘坐于儿童座椅的人体感受，几分钟或十几分钟不等，一般儿童座椅的颜色、款式、造型、材料质地、乘坐空间等因素影响较大。

2）长时舒适性：是指儿童乘坐于儿童座椅相当一段时间后的舒适性感受，此时通常车辆处于行驶状态，45分钟以上，一般儿童座椅固定方式及儿童的约束方式、儿童座椅的隔振效果即自身的频响传递特性影响较大。

（2）影响因素分析

儿童座椅乘坐舒适性的影响因素可以从主观与客观两方面分析。主观因素包括：1）儿童乘员自身状况，包括年龄、身高、体重、体型、种族、心理生理特征、身体状态等，不同儿童对舒适性的感受存在差异性；2）主观感知，包括味觉、嗅觉、视觉、触觉、听觉等。客观因素包括：1）座椅总成；2）结构；3）面套；4）泡沫；5）造型；6）适配车型；7）使用环境与行车工况气象条件等。

3 儿童生理特征及儿童座椅类型与分类

（1）儿童生理特征

在儿童心理学中，儿童的年龄段很长，从出生到18岁都属于儿童，我国法律关于儿童年龄段的划分：不满1周岁为婴儿，1周岁～6周岁为幼儿，6周岁～14周岁为儿童。儿童在生理上处于发育阶段，其体型特征与成年人有非常大的区别，不仅受到自身因素的影响还受到外界因素的影响，当各方面因素适合发育时，发育就快，相反就慢甚至停滞。

1）儿童人体尺寸

国家标准GB/T 26158—2010《中国未成年人人体尺寸》提供了我国4周岁～17周岁的未成年人尺寸数据，该数据来源于我国在2006年～2007年进行的全国未成年人人体是尺寸调查，测量点覆盖东北华北区、中西部区、长江中下游区、两广福建区和云贵川区。

表1 儿童各年龄组身体各部位重量

2）儿童运动特点

儿童的动作发展与儿童身体发展、大脑和神经的发展密切相关，在乘车过程中通常表现为手和足的动作，根据人体生物力学，人体较轻部位比较重部位、短的部位比长的部位、肢体末端比主干灵活；儿童的骨、骨连结和骨骼肌处于生长发育阶段，力量小易疲劳。

3）儿童的感官特征

儿童的视力发育是一个渐进的过程，直到8岁才能基本发育完全。研究显示：1岁时，0.1～0.3；2岁～4岁时，0.6～0.8；4岁时，0.8～1.0；5岁～7岁时，1.0；8岁～9岁时发育成熟。

儿童的耳朵发育12岁左右才能发育完成。研究表明，低音比高音更能使婴儿感到舒适，35d B～75d B范围内的音量对很小的婴儿有刺激作用，大些的婴儿能较好地辨别词音；6岁～15岁听觉灵敏度及音调辨别能力逐渐发展提高。

儿童的皮肤分布很多感受器，感觉主要有触觉、冷热觉和痛觉。知觉是对感觉的加工过程，发生较晚，儿童出生后4个月～5个月出现手眼协调，3个月～4个月出现形状知觉，1周岁开始有空间和时间知觉，3岁～4岁能辨别上下和前后，5周岁才能辨别以自身为中心的左右。

4）儿童的发育特征

儿童从胎儿时期开始遵循头尾发展规律，即身体形态与和动作都由头部开始，逐步向躯干和四肢发展，头部所占身体比重较大，新生儿头部占身体总高的1/4，而成人头部只占身体总高的1/8，可见儿童身体各个部分的结构比例不是成人身体尺寸的简单“缩小”。

儿童自出生后，身体呈波浪式生长，经历两个高峰，一是胎儿中期到1周岁生长高峰，二是青春期生长高峰。从出生到成人，人体各部分的增长幅度为：头部增加1倍，躯干2倍，上肢3倍，下肢4倍。我国新生儿身体长度一般50cm左右，1周岁以内是婴儿生长速度最快时期，平均增长约25cm，即1周岁时可达到约75cm，2周岁时身体可增长到约85cm，在3周岁～6周岁学龄前期阶段，身体生长发育逐渐减缓，但比后期发育还是要快很多，每年体重增加约1.5kg～2kg，身高每年增长约5cm～8cm，头部增长逐渐减慢，头围每年增加小于1cm。

儿童处于发育阶段，骨骼形状及特性特殊，骨质较软，弹性大，易弯曲；肌肉发展不平衡，大肌肉群发育早，小肌肉群发育不完善，整体力量差，容易受伤；皮肤幼嫩，易划破擦伤。

（2）儿童座椅的类型与分类

根据标准GB 27887—2011《机动车儿童成员用约束系统》，儿童座椅的类型按照在车辆上的放置位置，分为通用类、受限制类、半通用类、特殊车辆类；儿童座椅的分类，按照儿童体重分为五个质量组：0组（0kg～11kg）、0+组（0kg～13kg）、 Ⅰ组 （9kg～18kg）、 Ⅱ组（15kg～25kg）、Ⅲ（15kg～36kg）组；按照儿童座椅的安装方向，分为前向式、后向式、侧向式。按照儿童座椅的固定方式及儿童的约束方式，也有多种情况，常见类型与分类见表2。

表2 根据CRS的固定方式及儿童的约束方式分类

4 儿童座椅乘坐舒适性的“人-机-环”系统分析

儿童座椅的乘坐舒适性主要通过人的身体感官去判断，可通过以人为中心的“人-机（座椅）-环”系统分析方法判断影响儿童乘坐舒适性的因素。人的因素，包括儿童的生理感受（视觉、嗅觉、味觉、听觉、触觉），动作感受（关节运动、肌肉运动、骨骼运动、内脏感知），心理感受（心情、睡眠、健康、疲劳）等；机（儿童座椅）的因素，包括对儿童座椅的直接感官（外观、空间、造型、颜色、气味、触摸感）、儿童座椅类型与结构（固定方式、儿童的约束方式、拆装及调节特性）、材质（座椅骨架、面套、发泡、织带、带扣等）等；环境因素，包括儿童座椅适配的车型（紧凑型、豪华型、电动、燃油、普通、SUV等）、车辆的行驶车速、车辆的行驶工况（沥青路、水泥路、特殊路面、弯道、加速、减速、紧急制动、天气因素 （雨、雪、风）等。

表3 “人-机-环”系统分析

5 儿童座椅乘坐舒适性的评价内容与方式

儿童座椅乘坐舒适性可通过主观与客观两种方式进行评价，主观评价是通过人的感官、操作、乘坐感受去判断舒适性的好坏，评价内容可分位静态项目与动态项目；客观评价是通过对儿童座椅进行试验的方式实现对儿童座椅的舒适性评价，试验项目包括对座椅总成及其关键部件的性能试验，总成试验如： 座垫/靠背刚度、振动传递率、压力分布等，关键件试验如：面套（气味、透气性、延伸率）、泡沫硬度等。主客观评价内容参考见表4、表5。

表4 主观评价项目

表5 客观评价项目

6 结论

本文以 “人-机-环”系统分析思路，从儿童的生理特征、儿童对舒适性感知因素、儿童座椅分类及儿童座椅安装使用环境出发，归纳儿童座椅乘坐舒适性的影响因素及评价内容，但未对具体的试验方案与方法进行探讨；儿童座椅类型与分类较多，造型与款式多样，不同的儿童座椅应选择适用的舒适性评价项目，可供企业研发产品评价参考。