·综 述·座椅舒适性及其评价理论和方法
刘志平1,王 健1,2
(1.浙江大学心理与行为科学系,浙江杭州310028;2.浙江大学教育学院,浙江杭州310028)
摘要:座椅是现代社会办公、学习、休闲、日常生活乃至生产劳动过程中的重要坐具,舒适性是座椅结构设计和功能评价的最主要内容。本文在对舒适性与不舒适性概念分析的基础上,介绍座椅舒适性与不舒适性的理论模型,总结国内外有关座椅舒适性的研究现状,论述有关座椅舒适性的影响因素、主客观测评技术,比较国内外座椅舒适性研究的特点,提出进一步的研究建议。
关键词:座椅舒适性;评价理论;评价方法;工效学;人-机系统
中图分类号:R857.12 文章标识码:A 文章编号:1002-0837(2010)04-0292-07
S e a t C o m f o r t a n dI t s E v a l u a t i o nT h e o r i e s a n dM e t h o d s.L I U Z h i-p i n g,W A N GJ i a n.S p a c e M e d i c i n e＆M e d i c a l E n g i n e e r i n g,2010,23(4):292～298
A b s t r a c t:C h a i r i s t h e i m p o r t a n t s i t t i n g f u r n i t u r e i n m o d e r n o f f i c e w o r k,s t u d y,l e i s u r e,d a i l y l i f e a n d i n d u s t r i-a l w o r k.C o m f o r t a n d d i s c o m f o r t a r e t h e m a i n c o n t e n t s i n c h a i r d e s i g n a n df u n c t i o n a l e v a l u a t i o n.I n t h i s r e-v i e w,b a s e d o n t h e a n a l y s i s o f t h e c o n c e p t s o f c o m f o r t a n d d i s c o m f o r t,a n d c o m b i n e d w i t h i t s t h e o r e t i c a l f r a m e-w o r k,t h e c u r r e n t r e s e a r c h s i t u a t i o n o n s e a t c o m f o r t a n d d i s c o m f o r t w a s s u m m a r i z e d.T h e l i t e r a t u r e w a s r e v i e w e d t o d i s c u s s t h e f a c t o r s i n f l u e n c i n g s e a t c o m f o r t a n d d i s c o m f o r t a s w e l l a s t h e s u b j e c t i v e a n d o b j e c t i v e m e a s u r i n g a n d e v a l u a t i n g m e t h o d s.D i f f e r e n t r e s e a r c h f e a t u r e s o n s e a t c o m f o r t a n d d i s c o m f o r t b e t w e e nt h e d o m e s t i c a n d f o r e i g n c o u n t r i e s w e r e c o m p a r e d w i t h e a c h o t h e r a n d t h e s u g g e s t i o n o n f u r t h e r s t u d y w a s a l s o p r o p o s e d.
K e y w o r d s:s e a t c o m f o r t;e v a l u a t i o n t h e o r y;e v a l u a t i n g m e t h o d;e r g o n o m i c s;m a n-m a c h i n e s y s t e m
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座椅是现代社会办公、学习、休闲、日常生活乃至生产劳动过程中的重要坐具,良好的座椅设计不仅能合理地支撑与分配人体躯干重量和改善久坐对人体脊柱的不良影响,更能增加座椅的舒适性,提高工作效率。然而,究竟什么样的座椅坐上去才会感到舒适?人们在什么情况下会感到不舒适?舒适性受到哪些物理、生理和心理因素的影响?本文将围绕以上问题分别从舒适性的定义、舒适性与不舒适性的理论模型、座椅舒适性的影响因素、主客观测评技术等方面介绍国内外学者的研究进展,并提出进一步的研究建议。
1 舒适性定义
长期以来,工效学等学科领域对于舒适性(c o m f o r t)的概念一直没能形成一个统一的定义。一般认为,舒适和不舒适只是人们的一种主观适应和不适应的感觉,而对这种主观感觉的科学定义,人们却有不同的解释。
韦伯斯特(W e b s t e r)词典对舒适性的定义是:
修回日期:2010-01-15
通讯作者:王健 w a n g j i a n1961@y a h o o.c o m.c n 舒适是一种放松、鼓励、快乐的状态或者感觉。S l a t e r[1]认为,舒适是人类与环境之间,在生理、心理和物理上和谐愉快的状态。R i c h[2]认为,舒适是个人包括主观的感觉、与环境或者状况之间的反应状态。L u e d e r[3]认为,舒适是一种主观的经验,它是生理与心理两种过程结合后产生的结果,如长时间工作会伴随肌肉疲劳。在不舒适的推测部分,需要再加上生理上的测量,以客观的推论来评价主观经验之感受。C o r l e t t[4]指出,舒适性为身体各部位的感觉综合。当人体感觉到平衡时,则可称之为舒适;一旦感觉因外在因素而分散时,则可认为有不舒适的感觉产生。P i l e[5]认为所谓的“够舒适”必须还要再考虑使用者使用方式与使用时间。美国加热器、冰箱和空调工程师协会(A m e r i c a n S o c i e t y o f H e a t i n g,R e f r i g e r a t i n g a n d A i r-c o n d i t i o n i n g E n g i n e e r,A S H R A E)在对舒适性定义时指出,舒适性就是人对周围环境状况感到满足[6]。D e L o o z e等[7]总结了前人对舒适性的各种解释,认为以下几点是大家普遍接受而没有争议的:舒适是人自然的一种主观构造;舒适受到多种因素的影响,包括物质的、生理的、心理的;舒适是
第23卷 第4期 航天医学与医学工程 V o l.23 N o.4 2010年 8月 S p a c e M e d i c i n e＆M e d i c a l E n g i n e e r i n g A u g.2010
人对环境的一种反应。综上所述对于舒适性的定义,我们认为,舒适本身就是一种主观感受,它汇集由使用者在不同的工作环境、时间长短,以及不同的任务而造成不同程度的舒适感觉,影响人的工作效能。舒适的感觉是结合生理与心理两者之间经验的感知,在评价标准上必须要辅以生理上的测量基础,来评估主观心理感受。
与舒适性密切相关的另一个概念是不舒适性(d i s c o m f o r t ),从字面上来看,不舒适就是舒适的对立面,没有不舒适就是舒适。这样的理解是否正确?关于舒适性与不舒适性的区别,一直以来是学术界争论的焦点。S h e n 和P a r s o n s [8]
认为,所谓不舒适性,就是当人们的生理平衡或心理健康,或两者都受到不利影响时产生的一般的和主观的感受。S t e i n m e t z [9]
则认为,不舒适性是一种缺乏舒适或轻松的感觉,感到辛苦或轻度疼痛。从上面对不舒适性的定义可以看出,当人们感到不舒适时,其苦恼的感受、辛苦或轻度疼痛的感受会比较容易分辨出来。基于这样的假设,很多研究都转向探讨不舒适性,以此来分析舒适性。采用这种研究方法的前提就是明确舒适性与不舒适性之间的关系。对此,H e r t z b e r g [10]
的观点是,一般认为舒适与不舒适是两种知觉状态,所谓舒适就是没有不舒适的感觉,有无不舒适的体验是决定舒适性的根本性指标。他还认为在说明舒适与不舒适时,应该将时间列入考虑。就如坐在某椅上1h 是感到舒适的,但是持续坐2h 可能就会感到不舒适。S h a c k e l 等[11]
则认为,舒适性与不舒适性是一个连续量表的两个对立面,是一个位于极端舒适与极端不舒适之间的中间状态。Z h a n g 等
[12]
在分析和比较已有的舒适性研究成果的基础上指
出,对于舒适性应当指舒适性和不舒适性两个方面,它们是不同的两个概念。没有不舒适的感觉并不就意味着舒适,而舒适性的增加必然表明不舒适性程度的降低。因此,我们在研究舒适性的同时也需要研究不舒适性,两者之间应该是相辅相成的关系。
2 座椅舒适性与不舒适性理论模型
座椅的使用领域十分广泛,凡是涉及到人需要坐的场合都离不开座椅。座椅的舒适与否是办
公人员长期以来一直关注的重要问题。其研究也
常指公共交通工具上的乘客座椅、汽车驾驶座椅、航天器上航天员乘坐的座椅以及其他农业机械上的座椅和轮椅的座椅等。本文所指包含上述不同
领域中的座椅。
如前所述,舒适性的研究应当包含舒适性与不舒适性两个方面。那么,座椅舒适性与不舒适性之间的关系如何,两者之间的区别是什么,它们又受到哪些因素的影响呢?对于这些问题的回答,需要建立相应的理论模型。Z h a n g 等
[12]
建立
的座椅舒适性与不舒适性的概念模型见图1所示。
从图中我们可以看出,舒适性与不舒适性是处在一个平面坐标系坐标轴上的两个变量,它们之间是一个非直线性的连续变化过程。需要注意的是,作者并没有给出两者之间确切的定量关系,也就是说,图中的曲线并没有确定的形状,这里只是定性给出了一条可能的关系曲线。对于该概念模型的“中间状态”(t r a n s i t i o n )可以这样来解释,从舒适性到不舒适性或者从不舒适性到舒适性的变化过程可以出现在曲线的某一点上。不舒适性减少了,或许能感受到舒适性;不舒适性增加了,舒适性肯定就下降了;不合理的生物力学因素会把舒适变为不舒适。
该概念模型中,不舒适性的影响因素主要有以下几个方面:由脊柱弯曲、腰椎间盘压力、后韧带拉伸以及阻碍神经养分供应等因素而引起的下腰痛;由坐压分布造成的疼痛与麻木;因坐时间长或坐姿不当导致血流不畅,引起颈肩和腰的不适;因环境温度与湿度不宜导致身体的其他症状。最重要的一点就是不舒适性随着工作时间的延长和疲劳而加剧。
就舒适性而言,S h a c k e l 等[11]
认为更多的是
图1 座椅舒适性与不舒适性的概念模型
F i g .1 C o n c e p t u a l m o d e l o f s e a t c o m f o r t a n dd i s c o m f o r t
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第4期 刘志平.座椅舒适性及其评价理论和方法
一种“审美”和“中立感觉”;K l e e m a n [13]
认为,座椅采用了新的样式,制作精细,会给人舒适的感觉;H e l a n d e r 等[14]
认为,座椅的外观与舒适性得
分成正相关。
总的来说,不舒适性与生物力学因素和疲劳相关,舒适性则更多与审美和主观感受相关。就
舒适性与不舒适性之间的辩证关系,由于两者之间还没有一个确定的曲线关系,我们只是给出一个定性的可能的结论。不舒适性可以通过取消物理性的限制来降低,然而这样并不一定会很大程度地增加舒适性;同样,影响舒适性的主观感受因素的缺乏也并不一定会造成不舒适性的很大程度的增加。
在上述概念模型的基础上,D e L o o z e 等[7]
进一步提出了座椅舒适性与不舒适性的理论模型(图2)。
该理论模型的左边是不舒适性的影响因素分析,不舒适性与疼痛(f e e l i n g s o f p a i n )、乏力(t i r e d -n e s s )、麻木(n u m b n e s s )和酸痛(s o r e n e s s )等主观感受相联系。外在因素(e x t e r n a l e x p o s u r e )是指外部因素对个体内在状态(i n t e r n a l d o s e )的干扰,内在状态能够激发人体机械的、生化的和生理的连锁反应(r e s p o n s e s )。外在因素引起内在状态和反应的程度取决于个体的物理容量(p h y s i c a l c a p a c i -t y )。座椅的物理特性(p h y s i c a l f e a t u r e s )、任务性质(t a s k )等对人体造成了外在负荷,进而会影响到内在状态。其表现形式有:肌肉活动、内驱力、椎间盘压力、神经与血液循环的参与、皮肤和身体温度的升高等。这些生化和力学反应通过人体的各个感觉器官的神经传导被中枢神经系统所感知,经过大脑的信息加工,
就产生了不舒适的感
图2 座椅舒适性与不舒适性的理论模型
F i g .2 T h e o r e t i c a l mo d e l o f s e a t c o mf o r t a n d d i s c o mf o r t
觉。
该理论模型的右边是舒适性的影响因素分析,舒适性与审美和放松(f e e l i n g s o f r e l a x a t i o n )、自在(w e l l -b e i n g )的主观感受相联系。在交互(c o n t e x t )层面,除了物理环境(p h y s i c a l e n v i r o n -m e n t )和任务性质以外,还有如工作满意感、社会支持等社会心理因素(p s y c h o -s o c i a l f a c t o r s )起作用。在座椅(s e a t )层面,座椅的美学设计(a e s t h e t -i c d e s i g n )会直接影响到座椅的舒适性。在人(h u m a n )的层面,其影响因素还包括个体期望(e x p e c t a t i o n s )和情绪(e m o t i o n s )等各种个体主观感受。
需要特别注意的是图中从左到右的两个箭头,也就是说,该模型还告诉我们,舒适性的研究需要从不舒适性开始,在此基础上再进行舒适性研究,因此箭头方向是不可逆的。从该理论模型的建构过程可以看出,对于不舒适性来说,更适合采用对外在因素或反应的物理、生化、生理与力学量进行测量的客观测量方法。而对于舒适性来说,或许应该再加入更多的主观测量方法。
3 座椅舒适性测量方法
3.1 座椅舒适性与不舒适性测量指标———基于H e l a n d e r 等[15]
的实验研究
与不舒适性有关的测量指标主要有以下几个方面:主观测量指标,如对疼痛、乏力、酸痛和麻木等主观感受进行测量的问卷和量表等;受生理因素(如关节角度、组织压力、肌肉收缩、血流不畅、循环受阻等)影响和受座椅特性(如座高、座深等尺寸)及人体坐姿与运动等因素影响的客观测量指标;而与舒适性有关的影响因素主要是身体的放松、自在等主观感受和审美因素,因此与舒适性有关的测量指标则主要是对上述主观感受进行测量的问卷和量表等。
座椅舒适性与不舒适性是两个影响因素完全不同的变量,其测评也应该基于不同的规则来实施。
3.2 座椅舒适性客观测量方法———基于D e
L o o z e 等[7]
的文献综述
测量目的:考察客观测量对象与座椅舒适性
和不舒适性的主观感受之间的关系。
测量对象:坐姿与运动测量、反映肌肉活动度
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航天医学与医学工程 第23卷
与疲劳度的肌电图(e l e c t r o m y o g r a p h y,E M G)测量、靠背与坐垫压力分布测量、脊柱负荷测量和足部肿胀测量等。
已知结论:坐压分布是与主观感受之间相关性最大的客观测量对象(尤其对于汽车座椅);办公座椅的坐压测量主要集中在对腰部的压力测量;在汽车座椅设计过程中需要有效结合压力测量和舒适性的主观感受量表;其他测量对象(主观变量)的作用尚不显著。
现有研究存在的不足:被试的数量和实验条件存在很大的差异;研究目的各不相同,得出的结论存在较大误差。
3.3 其他间接测量方法———医学有限元的分析方法
利用医学影像技术得到的计算机断层扫描(c o m p u t e d t o m o g r a p h y,C T)、核磁感应共振成像(m a g n e t i c r e s o n a n c e i m a g i n g,M R I)等二维医学图像,对其进行三维重建。利用医学影像控制系统等软件工具对输入的扫描数据建立3D模型,对生成的模型进行编辑和预处理,以F E A格式导入到通用的有限元分析工具中,通过模拟仿真的间接测量方法近似求解腰椎间盘压力等生物力学参数。这种方法能够在一定程度上代替生物力学实验,并能对实验条件进行控制和模拟活体下的力学情况,求出一些在实验条件下无法求得的结果。精确性不仅取决于所要求的近似程度,而且依赖于实验所测定的数据,从而导致计算结果与实际有所误差。例如,L I U等[16]采用一种新型计算机辅助设计(c o m p u t e r a i d e d d e s i g n,C A D)方法用C T 资料精确建立腰椎L4-L5节段三维非线性有限元模型,将L4-L5节段表面模型所有结点的坐标数据和三角面片信息导入A N S Y S进行网格划分,所构建的有限元模型包含L4-L5节段所有重要解剖结构,压缩、屈曲、伸直载荷下有限元模型的预测结果与实验生物力学结果相符合。
3.4 座椅舒适性主观测量方法
现有研究大多在局部或整体水平上把舒适性和不舒适性看作是同一维度上的一维变量,还没有把它们放在多个不同维度上单独进行研究。例如,Z h o a和T a n g[17]采用整体舒适性/不舒适性的5点量表;U d o等[18]采用局部不舒适性的10点量表;L e e等[19]采用局部舒适性/不舒适性上的8点量表;K a r e n R e i j n e v e l d等[20]采用情绪卡片和口头报告(采用10点量表设计)的方法测量由办公座椅外观引起的情绪反应,间接测量座椅舒适性的主观测量指标。
主客观的测量方法需要有效结合起来使用,保证对座椅舒适性的主观测量结果与客观测量对象之间的相关性与一致性。
4 座椅舒适性评价方法
4.1 舒适性评价方法研究
所谓舒适性评价,就是在找出座椅舒适性影响因素的基础上,通过实验、建模等主观和客观方法找出各影响因素间的关系以及对舒适性的影响程度,最后建立有效的舒适性评价指标体系。不同领域的座椅舒适性的评价方法各有偏重。对于现有研究比较集中的汽车座椅,其舒适性评价包括静态及动态舒适性评价。而对于其他座椅,如办公座椅,其舒适性一般只考虑静态舒适性。
座椅舒适性评价方法与测量方法类似,也有主观和客观之分。从前述对舒适性与不舒适性的关系研究可以看出,对舒适性的评价,同时需要顾及不舒适性,可以从不舒适性的角度出发来考察舒适性。因此,可以以此为依据,同时从座椅设计及改善的角度出发。为了消除座椅不舒适性,最理想的方法就是能够建立定量模型,用数据说话,来预测座椅的不舒适性,从而评价其舒适性。
4.2 座椅舒适性评价指标体系
所谓评价指标体系,就是需要指标能够合理有效地对座椅舒适性做出评价,一般应当遵循简明科学、公正合理、易于操作、主客观结合的原则。
在确定座椅舒适性评价指标时,应当综合考虑现有座椅产品的国际、国家或地区及行业标准,综合分析国内外文献中的舒适性影响因素,将舒适性特征中的定性描述用可测量的主观和客观定量指标表示出来,同时符合建立指标评价体系的上述四项原则,才能为座椅的舒适性设计及评价起到一定的指导作用。
前面已经对座椅舒适性和不舒适性的影响因素做了系统分析,可以以此为参照,但又不同于影响因素,主要体现在交互和人的层面,需要针对不同领域的座椅,选择合适的主观和客观评价指标。主观评价指标,一般是对疼痛、乏力、酸痛和麻木
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等主观感受测量的量表分值、问卷答案等;客观评价指标,如肌电水平、脊柱压力、肌肉疲劳程度、人椅界面压力分布等生理、生化和物理指标。例如,马佳等[21]对汽车座椅舒适性研究的综述,采用不舒适性评价舒适性,提出了静态不舒适性的评价指标。然而该体系存在明显的缺陷。根据前面提到的D e L o o z e等[7]座椅舒适性与不舒适性的理论模型,对汽车静态舒适性的评价应当包含不舒适性和舒适性两个方面,即使是对不舒适性的评价,该评价指标体系也是不完善的。它只包含了座椅的物理几何参数和部分特性参数,仅仅考虑到座椅的物理特性因素和部分人椅交互的环境因素的影响,并没有考虑到人自身的因素对静态不舒适性的重要影响,忽略了对疼痛等主观感受测量的主观评价指标和E M G、脊柱压力等客观评价指标。然而目前尚没有发现更全面、合理的座椅舒适性的评价指标体系,或许还没有充分认识到建立该体系的重要性。
4.3 座椅舒适性主观评价方法
主观评价方法就是让座椅使用者凭自己的主观感觉对舒适性进行打分,通过分值可以直观地看出使用者对舒适性的评价。主观评价大体上有量表和问卷两种。
4.3.1 舒适性量表
现有研究大多采用一维量表对舒适性做出主观评价,再结合其他客观评价方法建立对应的评价指标对舒适性的评价模型。例如,H e l a n d e r 等[15]采用了3种主观评价量表,试图从多维度角度单独对办公座椅舒适性和不舒适性建立主观评价体系。这3种量表分别是:S h a c k l e等提出的一般舒适性量表(g e n e r a lc o m f o r tr a t i n g s c a l e, G C R),一种一维的11点量表(不能区分舒适与不舒适);C o r l e t t和B i s h o p提出的局部不舒适性量表(b o d y p a r t d i s c o m f o r t s c a l e,B P D),一种不舒适性的5点量表;Z h a n g等提出的座椅评价表单(c h a i r e v a l u a t i o n c h e c k l i s t,C E C),一种多维度(16个问题)的9点量表。在采用上述3种量表的实验研究后又提出了一种对C E C的修正量表(最终座椅评价表单,t h e f i n a l C E C),在C E C的基础上把问题数目减少到12个,并对其中部分问题进行了修改。
4.3.2 舒适性问卷
问卷不同于量表,问卷的设计比较灵活,采用经过统一设计和具有固定结构的问题,将涉及到的有关座椅舒适性的影响因素考虑进去,以问题的方式让受试者回答。问卷有结构问卷和无结构问卷之分,无结构问卷的限制少,可以获得更为丰富的资料。受试者在回答问题时,可以采用量表的方式回答,因此,从某种意义上说,问卷相比量表具有更广泛的应用。
在对座椅舒适性进行主观评价时,采用问卷方法,同样需要对影响舒适性与不舒适性的因素有一个清晰的了解,可以结合已有研究的一些结论和成果,结合自己的研究重点选择合理的因素,并把这些因素的影响以问题的方式设计到问卷中去,这种做法其实是对座椅舒适性评价指标体系的扩展和延伸。
从已有研究来看,很多学者建议使用不舒适性取代舒适性作为评价的方式,这一点前面已经提及。S m i t h[22]问卷就是这样,建立了汽车座椅的不舒适性问卷(a u t o m o t i v es e a t i n gd i s c o m f o r t q u e s t i o n n a i r e,A S D Q),综合归纳了20个影响座椅舒适性的因素。
王明揚等[23]则在S m i t h研究的基础上,针对办公室座椅舒适性进行问卷的开发与评估。办公室座椅舒适性问卷以修正后的A S D Q问卷及主观知觉评量表来收集和评价在坐垫高及椅背角度两种不同环境下,不同坐垫及椅背设计参数对于修正后的A S D Q问卷及主观知觉评量表(r a t i n go f p e r c e i v e d e x e r t i o n,R P E)等的效应。
4.4 座椅舒适性的客观评价方法
客观评价方法就是利用一些客观测量方法,如坐姿分析、压力分布分析、工作绩效观察、基于生理学的E M G、医学有限元分析等数值计算方法等。现有研究大多先通过主观评价方法对舒适性进行评价,再结合这些客观测量方法建立对应的评价指标对舒适性的评价模型。M i n-Y o n g P a r k 等[24]采用韩国95%男性以及5%女性人体数据,为其设计的新型显示终端设备(v i s u a l d i s p l a y t e r-m i n a l,V D T)座椅设置出合理尺寸。同时选用6名测试者,对一改良型V D T座椅与传统V D T座椅进行对比主观性评测,结果表明,新型座椅能有效降低使用者不同姿势下的疲劳度和不适感。例如,W a s s i mE l F a l o u等[25]测量了长时间驾驶条件
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下司机的不舒适性。通过模拟驾驶环境的实验,分别利用E M G、工作绩效观察以及主观问卷调查法测定了人在长时间驾驶条件下的不舒适性。
座椅舒适性的定量评价模型大体归纳有以下几种。
基于神经网络的舒适性评价模型,所见文献大多分布在汽车座椅领域。如:马佳等[26]探讨汽车座椅压力分布与舒适性之间的关系,引入人工神经网络,建立了基于B P神经网络的汽车座椅舒适性评价模型。K o l i c h[27]论述了运用神经网络模型预测汽车座椅舒适性的主观感受的可行性,输入变量为界面压力、3个人体尺寸和一个对汽车座椅美观度评价的主观量表,输出变量为综合舒适性指数(o v e r a l l c o m f o r t i n d e x,O C I)。
基于线性多元回归预测的舒适性评价模型,如:K o l i c h等[28]将测得的汽车座椅压力分布值、人体测量值、对座椅的外观评价值等作为自变量,以O C I作为因变量,分别建立起了舒适性的线性模型和神经网络模型。
基于灰色系统理论的舒适性评价模型,如:叶哲维[29]探讨婴幼儿汽车安全座椅的舒适性问题。应用生理量测量实验探讨3组安全座椅角度与4种软垫材质的力学舒适性,即应用界面压力感测实验探讨婴幼儿乘坐汽车安全座椅的力学分析与舒适性之间的关系;应用灰关联分析方法建立了舒适性评价模型,以弥补主观舒适性评价的不足。
基于模糊理论的舒适性评价模型,如:L e v r a t 等[30]利用多标准的模糊理论模型对不同种类的不舒适性以及汽车座椅不同部位的不舒适性建立了模糊理论的评价模型。
基于支持向量机理论的舒适性评价模型,如:孙守迁等[31]提出一种基于支持向量回归的预测驾驶座椅主观舒适性的方法。预测的输入变量为14个体压分布变量以及3个人体变量,输出变量为整体舒适性指数。在利用支持向量回归建立的舒适性预测方法进行预测时,结果优于人工神经网络预测模型的预测结果。
5 座椅舒适性研究的国内外比较国外对诸如舒适性的定义等理论问题的研究比较深入,特别是提出了一些有关舒适性的理论模型,把舒适性与不舒适性看作是两个完全不同的概念分别独立地加以研究,并详尽分析了各自的影响因素,同时已经将该理论模型应用到舒适性的评价方法中去,为我们进一步研究座椅舒适性问题提供了理论依据。
在座椅舒适性的研究领域来看,国内外大量的研究集中在汽车等交通工具座椅上,而对于办公族越来越长时间就坐的办公座椅来说,或许是因为文献查询不完整的原因,则略显不足(还有一部分非中英文文献)。不过相信随着人们对“办公室健康”问题的逐步关注,办公座椅舒适性的研究领域也会随之越来越活跃。
国内在座椅舒适性方法学研究方面取得的成果值得关注。例如根据文献查阅,国内在医学有限元的分析方法、汽车座椅舒适性的定量评价模型上都有大量的研究成果,其研究水平和成果达到了国际水平。
基于对座椅舒适性定义与理论框架构建的研究不够深入,还没有建立完善的座椅舒适性影响因素模型,因而对于座椅舒适性评价也还没有形成一套客观系统的体系,不同领域的座椅舒适性评价指标也没有进一步的细分。
国内针对中国人体特征尺寸的座椅舒适性研究还比较欠缺,缺乏一些对人体参数的测量数据,目前行业内广泛采用的座椅标准(如Q B T2280-2007,办公椅[32])中主要尺寸的设计范围还是参照西方人的测量数据给出的。以座深为例,Q B T 2280-2007中规定的设计范围是34～54c m,这是参考西方人体测量数据给出的(B SE N1335-1: 2000中规定的其中一种不可调座椅的座深设计范围是38～44c m[33]),而且还留有很大的余地。S o n g F e i z h o u[34]建立了一种确定中国人最佳座深的方法,其结果表明中国人(香港人)的最佳座深范围是25～33c m。R a v i n d r a S.G o o n e t i l l e k e 等[35]通过主客观的测量方法,结果表明对于中国南方地区的人群来说,最合适的(满足座椅舒适性的要求)座深范围是31～33c m。
6 结语
综上所述,对座椅舒适性进行深入研究并建立一套客观系统的评价体系,对于改善座椅舒适性、提升产品价值有重要的意义。未来的工作应特别关注以下几个方面问题的研究:通过实验的
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第4期 刘志平.座椅舒适性及其评价理论和方法
方法,建立中国人体参数的测量数据库;以中国人体参数的测量数据和其他相关影响因子为基础,建立起在座椅不同应用领域的相对比较完善的座椅舒适性影响因素模型;结合座椅不同应用领域的主客观测量方法,量化座椅舒适性影响因子的权重,建立座椅舒适性评价模型;进一步细分针对不同领域的座椅舒适性评价指标体系。
[参考文献]
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[作者简介:刘志平,男,博士研究生,研究方向为工程心理学与工效学]
298 航天医学与医学工程 第23卷
2014年(第36卷)第11期 汽 车 工 程Automotive Engineering 2014(Vol.36)No.11 2014261 基于体压分布的汽车座椅舒适性研究 * *国家自然科学基金(51105390)资助三 原稿收到日期为2013年1月7日,修改稿收到日期为2013年3月28日三 张志飞1,2,袁 琼2,徐中明1,2,黄深荣2,贺岩松1,2 (1.重庆大学,机械传动国家重点实验室,重庆 400030; 2.重庆大学汽车工程学院,重庆 400030) [摘要] 本文中通过体压分布测试和振动舒适性试验研究汽车座椅舒适性三通过体压分布测试,获得平均压强二总压力和接触面积等体压分布量化指标,并分析静态体压分布的特征和动态体压分布的变化规律,结果表明动态工况下除最大压强以外的其它体压指标均大于静态工况,且随车速增加而增加三而通过振动舒适性试验,分析动态体压分布与振动的相关性,结果表明平均压强与振动加权加速度有很强的相关性三 关键词:汽车座椅;乘坐舒适性;体压分布;振动 A Study on the Ride Comfort of Vehicle Seats Based on Body Pressure Distribution Zhang Zhifei 1,2,Yuan Qiong 2,Xu Zhongming 1,2,Huang Shenrong 2&He Yansong 1,2 1.Chongqing University ,State Key Laboratory of Mechanical Transmission ,Chongqing 400030; 2.College of Automotive Engineering ,Chongqing University ,Chongqing 400030 [Abstract ] In this paper,both body pressure distribution measurement and vibration comfort test are con- ducted to study the ride comfort of vehicle seat.Through body pressure distribution measurement,the quantitative indicators,including average pressure,total resultant force and contact area are obtained and the characteristics of static body pressure distribution and the variation law of dynamic body pressure distribution are analyzed,showing that all dynamic body pressure indicators except maximum pressure are larger than static ones and increase with the rise in vehicle speed.By vibration comfort test the correlation between dynamic body distribution and vibration is analyzed with a result indicating that there is a strong correlation between mean pressure and weighted vibration ac-celeration. Keywords :vehicle seat ;riding comfort ;body pressure distribution ;vibration 前言 近年来,人们对汽车舒适性的要求不断提高,作为直接与驾乘人员接触的汽车座椅是人机交互的主要界面,是影响驾乘人员舒适性的主要因素,因此研究汽车座椅舒适性具有重要意义三体压分布是研究汽车座椅舒适性的主要方法之一,且很多研究是基于试验台架进行[1-3]三文献[4]中用很多关于静态舒适性的研究方法对座椅舒适性进行研究,验证了体压分布与驾驶员舒适性主观评价相关性最好三为表征体压分布,文献[5]中提出了最大压强二平均压 强和不对称系数等8个体压分布指标,并结合试验 验证了这些指标与舒适性具有很强的相关性三同时座椅的体压分布和人体乘坐姿势密切相关[6-8],文献[6]中结合主观评价研究了不同坐姿下静态体压分布的情况;文献[7]中探讨了人体驾驶角度与舒适性的关系三由于车辆环境中的人椅系统常处于动态环境,文献[9]中通过研究瞬态振动环境下体压分布来反映驾驶舒适性;文献[10]和文献[11]中研究了在1~10Hz 频率范围内不同振幅的正弦垂向激励下体压分布的变化规律三然而实际上汽车座椅不是单纯地处于静态或某种特定激励,而是处于复杂的行驶工况,因此有必要针对汽车实际行驶工况研
第一章、项目评估概述 1、项目评估 定义：项目评估是一门实用性很强的专业必修课程，它以投资项目为研究对象，着重从经济、技术的可行性方面进行评估和分析，为项目决策提供依据。 ●狭义项目评估：对于一个项目的经济性的评价和审定，即按照给定的项目目标权衡项目 的经济得失并给出相应结论的一种工作。 ●广义项目评估：一种对投资项目进行科学的审查和评估的理论与方法，它强调从长远和 客观的角度对可行性研究进行论证并作出最后的决策。包括项目决策阶段对其必要性、技术可行性、经济合理性、环境和运行条件可行性等方面进行的全面系统的分析和论证工作。 ●含义：一是参照给定的目标，对投资项目净收益进行审定，权衡项目的利弊得失，寻找 可替代方案；二是为了达到给定的目标，在对项目可行性研究进行论证的过程中，通过对其净效益的计算分析，确定最佳方案并得出最终结论。 特征： ●动态分析与静态分析相结合，以动态分析为主----综合性 ●定量分析与定性分析结合，以定量分析为主----综合性 ●价值量分析与实物量分析相结合，以价值量分析为主----经济性 ●宏观效益分析与微观效益分析相结合，以宏观效益为主---宏观性、经济性 ●全过程效益分析与阶段效益分析相结合，以全过程效益分析为主----宏观性 ●预测分析与统计分析相结合，以预测分析为主----预测性 项目评估是一门综合性应用学科，也是一门决策性学科 原则： ●科学性原则 以科学的的态度，依靠科学的理论，保证评估结论的科学性，为优化决策提供依据。 ●客观性原则 从实际的物质环境、社会环境、经济发展水平、文化传统、民族习惯等条件出发，实事的分析项目成立的可能性。 ●公正性原则 评估工作保证不偏不倚，秉公办事。 ●优选性原则 任何项目，不仅要为社会提供有用的产品与服务，还应该能较快地回收投资。 ●系统性原则
基于温度的座椅舒适度客观评价方法研究 刘卓夫1, 李恩会1, 李峻夫1, Cascioli Vincenzo 2，Heusch I Andrew 3，McCarthy W Peter 3（1哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院测控技术及仪器黑龙江省高校重点实验室，哈尔滨，中国，150080； 2 Murdoch University Chiropractic Clinic，Murdoch, Western Australia, 6150； 3 WIOC, University of Glamorgan, Pontypridd, United Kingdom, CF37 1DL） 摘要建立了人体-座椅接触面的温度模型,利用实测温度数据验证了模型的精度。从座椅温度特性曲线中提取出了三个评价指标:座椅表面最终温度,座椅表面温度的最大变化率以及座椅表面的平均温度。建立了基于评价指标的座椅舒适度客观评价体系。利用评价体系对三种材料座椅(泡沫、压模和木质座椅)的计算表明:泡沫座椅的舒适度得分为8.82,压模座椅的舒适度得分为 5.85,木质座椅的舒适度得分为4.49。通过主观测评法得到的座椅舒适度得分情况为:泡沫座椅的舒适度得分为8.36,压模座椅的舒适度得分为7.27,木质座椅的舒适度得分为5.36。可见,基于座椅表面温度的座椅舒适度客观评价体系具有一定的实用性。 关键字温度模型；座椅舒适度；评价指标 Objective evaluation of sitting comfort based on body-seat interface temperature Zhuofu Liu 1, Enhui Li 1, Junfu Li 1，Cascioli Vincenzo 2，Heusch I Andrew 3，McCarthy W Peter 3 （1 The higher educational key laboratory for Measuring & Control Technology and Instrumentations of Heilongjiang Province，Harbin University of Science and Technology, Harbin, China, 150040; 2 Murdoch University Chiropractic Clinic，Murdoch, Western Australia, 6150; 3 WIOC, University of Glamorgan, Pontypridd, United Kingdom, CF37 1DL） Abstract Establishing the body - seat contact surface's temperature model, we use measured temperature data that verified the accuracy of the model.We extract the temperature curve from the three physical quantities: the final temperature seat surface, seat surface temperature of the maximum rate of changing, and the average temperature of the seating surfaces, , the establishment of three temperature indicators bases on the seat comfort and objective evaluation.Evaluation of the three materials used seat (foam, wood molding and chair) of the calculations shows that: foam seat comfort scores 8.82, die seat comfort scores 5.85, and wooden seat comfort scores 4.49.Subjective evaluation of the questionnaire of the comfortable seat comfort scores: foam seat comfort scores 8.36, die seat comfort scores 7.27, and wooden seat comfort scores 5.36.In all words, basing on the seat comfort evaluation system has a certain practicality. Keywords temperature model; seat comfort; evaluation indicators 基金项目：本项目获得英国CIRP （HE05COL1006）计划和哈尔滨理工大学青年拔尖创新人才培养计划的联合资助。
毕业论文毕业论文题目汽车座椅舒适度研究
摘要 汽车已经在人们的生活中越来越普及，安全、舒适、方便是现代汽车设计所追求的最优目标。汽车座椅是汽车的重要组成部分，它直接关系到乘员驾乘的安全、舒适和工作效率。为解决现代汽车座椅传统的经验设计方法中对舒适性分析的不足，本文以人机工程学的理论为基础，结合计算机技术，对汽车座椅的动态、静态舒适性和评价进行了综合分析和深入研究，为座椅和其它类似机械的舒适性设计和检验提出了一些新的思路。研究结果对于提高中国汽车座椅的设计水平具有重要的指导意义，并可以广泛应用于其它座椅的舒适性设计。 本文概述了人体承受全身振动的舒适性评价方法，并建立了汽车人-座椅系统的三自由度模型，针对特定汽车的地板输入谱特性，运用Matlab进行仿真研究该模型的动态特性，合理设计座椅的动力学参数，结合ISO 2631对模型进行人体振动舒适性的定量评价。将人体H点是汽车驾驶室设计的基准点，将坐姿舒适性要求与坐姿角度相结合，建立人体坐姿杆系模型和数学模型。 另外，正负刚度并联弹簧作为一种新型非线性被动控制减振元件，对提高汽车舒适性具有重要意义。本文基于正负刚度并联相消原理设计了新型汽车座椅弹性元件,并建立了其力学及数学模型进行分析。基于人机工程学原理和脊柱测量数据，研究舒适性汽车座椅的结构设计和适合我国人体测量的座椅结构尺寸，为舒适性座椅的设计提供了一种有效的手段。 关键词：舒适性；隔振；H点；人机工程学
Abstract Vehicles are becoming more and more popular in people’s daily life. Safety, comfort and efficiency are the main objective of directly guarantee the driver’s safety, comfort and work efficiency. In order to overcome the deficiency of traditional experiential design method for vehicle seat in comfort. Ergonomics theory is used in this thesis, with the help of computer technology, the dynamic, static comfort and evaluation index are explored based on the characteristics of vehicle seat. In this thesis, some new conceptions about comfort design and testing are suggested, which will be beneficial for the design of a vehicle seat. The contents of this study include: This paper summarizes the human body vibration comfort under evaluating methods, and establish the car seat system for certain three dof model car, the floor input spectrum characteristics, using Matlab simulation research this model, the dynamic characteristic of reasonable design of dynamic parameters of the seat, combined with ISO 2631, the model of quantitative evaluation body vibration comfort. Will human H point is the benchmark, automobile cabin design requirements and posture will posture comfort is established by combining the human body Angle of model and sitting stem mathematical model. In addition, plus or minus stiffness parallel spring as a new nonlinear passive control to improve vibration isolation components, automobile comfort to have the important meaning. Based on the positive and negative stiffness parallel destructively principle designed a new type of car seat elastic components, and established its mechanics and mathematical model is analyzed. Based on the ergonomic principles and spinal measurement data, a study of automobile seating comfort of structural design and suitable for China's anthropometric seat structure size, the design for comfort seats provides an effective means. Key words：Comfort; Vibration isolation; H-Point; Ergonomics
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/7c2406468.html, 汽车座椅舒适性的主观和客观评价研究 作者：杨占文魏娇 来源：《中小企业管理与科技·下旬刊》2015年第09期 摘要：汽车已经成为人们的日常生活中最为常见也是最主要的代步工具。随着人们的生 活水平不断发展，对于汽车的要求已经不仅仅局限在汽车的性能，人们开始更多的关注汽车的舒适性，其中尤其以汽车座椅为主要舒适体验。而今汽车座椅的舒适性也成为许多汽车生产商关注的并努力改善的地方。本文通过分析汽车舒适性的主观和客观的评价，来讨论汽车的舒适性如何才是好的。 关键词：汽车;汽车座椅;舒适性 汽车座椅是整个汽车体验过程中最重要也是最主要的舒适体验。汽车座椅的舒适性直接影响着消费者对于汽车整体的感受，消费者可以直观汽车座椅的舒适性。一辆好的汽车，除了拥有好的设备和性能，能够让消费者驾驶的时候保证其舒适体验也是必不可少的。 1 汽车座椅舒适性的研究意义 汽车舒适性的研究是人体工程学在汽车座椅设计中的体现。虽说影响汽车舒适性的因素很多，每一个人对于同一个汽车座椅舒适体验也是不一样的，但是汽车座椅的舒适性是人们最终对汽车的舒适度作出评价的主体[1]。研究汽车座椅的舒适性是为了在设计汽车座椅的时候能 够更加人性化，减少人体脊椎的承受力，减少人体疲惫，让消费者可以更舒适更安全的驾驶。这对企业提升顾客服务和自身产品价值有着重要指导意义。 2 影响座椅汽车舒适性的因素 2.1 影响汽车座椅舒适性的客观因素研究 2.1.1 汽车座椅舒适性的研究方法。客观研究方法。通过实验或者建立人体模型的方法来 找出影响座椅舒适性各因素之间的关系，制作出能够有效评价座椅舒适性的指标体系。对座椅在静态、动态和操作状态的舒适性评分，来判别座椅尺寸大小、材质、调节装置、座垫、靠背和头枕对于汽车座椅舒适性的整体影响[2]。根据汽车座椅腰脱的位置和人体坐下时压力分布 的情况计算出汽车座椅的腰托的位置是否科学合理。 2.1.2 影响汽车座椅舒适性的客观因素。座椅舒适性的影响因素主要有四个方面：①静态 舒适性。静态舒适性是指座椅在静止状态下，消费者的舒适体验。静态舒适性的主要体现在座椅的尺寸大小，材质材料，调节是否方便等。静态舒适性基于消费者在舒适体验中是起到“第一印象”的地位，直接影响到消费者对于后期的舒适体验。②动态舒适性。动态舒适性是指汽车在行驶的状态下，消费者感受座椅骨架和座垫之间的震动感。在这一体验中，消费者会更加注意汽车在行驶状态下车内的噪音情况。座椅骨架和座垫之间的震动越小，消费者所感受到的
人员素质测评理论与方法复习资料 课程代码：06090 1.人员素质测评：狭义的人员素质测评，是通过量表、面试、评价中心技术、观察评定、人事考核等多种手段测评人才素质的一种活动。广义的人员素质测评还包括企业的测评制度。 2.“自我实现人”假说：“自我实现人”又称“自动人”，它是阿吉利斯、马斯洛、麦格雷戈尔等美国心理学家提出的一种人性观。其中，影响最大的是马斯洛。“自我实现人”，是指人都需要发挥自己的潜力，表现自己的才能，实现自己的理想，只有人的潜力充分发挥出来，人才会感到最大的满足。 3..当量量化：就是先选择某一中介变量，把诸种不同类别或并不同质的素质测评对象进行统一的转化，对它们进行近似同类同质的量化。 4.人员素质测评指标：也叫人员素质测评要素，是指能反映测评对象的测评深度和广度的一系列质量检测点，它实质上是用人准则的具体化。 5.测评结果的转换：就是运用某种转换方法对原始分数（汇总值或平均值）进行调整，形成种种不同的分数形式，以克服原始分数的弊端。 6.效度：一个测验在测量某项心理特征时所具有的正确程度。即测评的有效性，反映了运用某种技术得出的测评结果所真正衡量被测评对象的准确和真实程度。 7.信度：又称可靠性，主要测量测评的一致与稳定程度。若对同一对象进行多次的测评，结果大体一致，则说明测评结果稳定可靠，信度高。 8.笔试法：是让被测评者在试卷上笔答事先拟好的试题，然后由主测评人根据其解答的正确程度予以评定成绩的一种测评方法。 9.面试法：又被称为口试、面审、面谈等，是主测评人经过事先精心设计，在选择的特定场景下与被测评者面对面地交谈并进行观察，由表及里地测评被测评者的知识、能力、经验等相关素质的测评方法。 10.社会称许性：指被测评者在作答时，故意按照社会评价标准中被认为好的或积极的特征做出回答。 11.投射测验：是向被测评者提供一些未经组织的刺激情境，让被测评者在不受限制的情境下，自由表现出他的反应，通过分析反应的结果，就可以推断他的某些个性特征。在这里，刺激情境对决定被测评者的反应并不重要，它的作用只是像银幕一样，被测评者把他的个性特点投射到这张银幕上来。因此，利用这种投射技术编制的测验叫做投射测验。 12.人事考核法：是指用人单位对工作人员的政治觉悟、品德、学识、工作能力、工作态度、人格特征以及健康状况等各个方面所进行的考察与评价的人员素质测评方法。 13.无领导小组讨论法：是指一组被测评者在给定的时间里和既定的背景之下围绕给定的问题展开讨论，并得出一个小组意见。 14.胜任特征：是指“能将某一工作（或组织、文化）中有卓着成就者与表现平平者区分开来的个人的深层次特征，它可以是动机、特质、自我形象、态度或价值观、某领域知识、认知或行为技能，任何可以被可靠测量或计数的并且能显着区分优秀与一般绩效的个体的特征。” 15评价中心法：是以管理素质为测试核心，将被测评者置于一个模拟的工作情境中，采用多种技术，由多个主测评人观察和评价被测评者在这种模拟工作情境中的行为表现的一系列标准化的测评活动。16模拟面谈：是评价中心技术中通常采用的人员素质测评方法——角色扮演的一种形式。一般是由主测评人的一名助手扮演与被测评者谈话的人，这个人是经过了培训的，他的行为将遵循一种标准化的模式。被测评者必须与这个人进行交谈以解决他所要解决的问题，由主测评人对面谈的过程进行观察和评价。 17角色游戏：是评价中心法一种比较复杂的测评形式。它要求被测评者扮演一定的角色，模拟实际工作情境中的一些活动。通常是采用一些非结构化的情境，在被测评者之间进行交互作用。 18投射技术测验法：是一种用非结构任务作为刺激材料，通过对被测试者对有关材料的知觉和解释来分析，测定其个性品质倾向的测评方法。 19非结构化面试：是指面试的内容，程序等都没有明确的规定，主试者可以根据被试者的具体情况以及面试的需要随机提出问题，根据被试者回答的某一方面进行深入，彻底，多层次的了解。 20测评：即测量和评定，测量是指以量化的方式对人的能力倾向，个性特征进行测评，评定是以定性的方式对人的能力倾向、个性特征进行鉴定和判定。所以测评就是把定性和定量的方法紧密结合在
《技术经济评价理论与方法》课程考核 根据自己的情况选择下列一题作为课程考核内容，要求在2009年元旦前完成并交于任课老师。 题一：编制项目评价报告，材料见后； 题二：完成一篇符合下列内容之一的课程论文。1.某行业技术经济评价的现状与发展；2.某行业项目技术经济评价的特点；3.关于建设项目经济评价的理论与方法方面的研究；4.关于评价中资金成本及基准收益率确定方面的研究；5.关于项目不确定性及风险分析的理论、方法、实证方面的研究；6.关于相关方案的比选的理论方法实证方面的研究；7.关于国民经济评价中参数确定的理论方法等的研究； 8.关于项目融资问题方面的研究。
题一：根据以下资料编写项目财务评价报告《生产新型生物饲料添加剂“肽宝蛋白”项目的经济评价》。（参照相关参考书、案例编制） 本新建项目为投资建厂生产新型生物饲料添加剂“肽宝蛋白”，其主要设备和技术均来自国内，厂址位于南京市近郊，占用农田约30亩，靠近铁路、公路、码头，水陆交通运输方便。靠近主要燃料和原料产地，供应有保证。水、电供应供应可靠。 基础数据及资料： （1）根据现有基础以及市场调查和预测结果，本项目建设期为两年，第三年达产，即第三年投产当年生产负荷达到设计生产能力的40%，第四年达到80%，第五年达到设计产量。生产期按10年计算，加上两年建设期，计算期为12年。 （2）第一年完成厂房及公用设施建设和50%的生产设备购置及安装。第二年完成剩余50%的生产设备购置及安装、技术引进及其他生产线安装调试、确定原辅材料的供应厂家及生产线人员的培训等工作。 （3）本项目正常生产需要建设生产场地及公用设施2万平方米，按200元/平方米计，土地按10万元/亩计费用，技术引进费用400万元，开办费50万元，主要设备及购价如下： 主要设施设备规格（型号）数量（单位）单价（万元） 固体发酵器20T 4套90 液体发酵罐10T 4套50 闪蒸干燥机组XSG-500型4套94 混合饲料机组WHHJ 2套46 其他（化验设备）210 （4）项目正常年份流动资金按分项详细估算法，主要参数如下：（可适当调整，流动资金在500万元左右即可）。 序号 年份 项目 最低周转天数 周转 次数 1 流动资产 1.1 应收帐款30 12 1.2 存货 1.2.1 原材料及燃料30 12 1.2.2 在产品30 12 1.2.3 产成品30 12 1.3 现金30 12 2 流动负债 2.1 应付帐款45 8 （5）基本预备费按照建筑工程、设备及安装工程的5%计算，涨价预备费按照建筑工程、设备及安装工程的5%计算，项目预备费为两者之和。 （6）总投资中拟贷款2000万元，用于固定资产投资，其余为自有资金（资本金），用于部分固定资产投资和全部流动资金投资，贷款利率按年7.5%计。
商用车的舒适性研究 摘要随时经济社会的不断发展，现代人对商用车的需求，促进了商用车业的空前发展。同时，人们对商用车的舒适性也提出了一个更高的要求。作为运送货物为主要特征的商用车，其舒适性也已经成为广大市民所期待的。本文就针对如何提高商用车的舒适性程度，进行有效分析，为提高司机的舒服，减少疲惫提供可参考的意见。 关键词商用车；舒适性 驾乘舒适性是车辆设计的一个重要指标。随着商用车工业的发展和用户要求的提高，人们对商用车性能的要求除了在动力性、经济性、安全性之外，对车辆的舒适性的要求也越来越高。舒适的驾乘环境渐渐成为现代商用车的重要标志。同时，从提高工作效率和降低事故发生率的要求出发，商用车的乘坐及工作环境必须有一定的舒适性。为提高商用车的舒适性，本文主要从商用车的平顺性、空气调节性能、乘坐环境和驾驶操作性能四个方面进行具体分析。 1 采用空气悬架，提高商用车的平顺性 商用车的平顺性就是保持商用车在行驶过程中司机所处的振动环境具有一定舒适度的性能。商用车行驶时，由于路面不平等因素激起商用车的振动，这不仅会影响驾乘人员的舒适度和身体健康，还会在商用车上产生动载荷，加速零件磨损。因此，减少商用车振动，保证商用车的平顺性，是提高商用车舒适性的重要方面。这就不得不提到商用车的悬架系统。悬架是商用车中连接车架与车桥或车轮的一种弹性装置。它的主要作用是缓和由于路面不平而给车架造成的冲击，以保证汽车能平顺地行驶，提高乘车的舒适性。目前一些低档商用车多采用板簧悬架，这种悬架结构简单，制造容易，维修方便，工艺成熟，工作可靠，但是平顺性、舒适性较差。还有一种空气悬架，它以空气弹簧为弹性元件，以空气做弹性介质，在一个密封的容器内充入压缩空气，利用气体的可压缩性，实现其弹性作用的。这种悬架半挂车轴的刚度可变，具有较理想的弹性特性。因此，商用车要在空气悬架的研究制造上加大投入，以最大程度的降低车辆行驶时的振动，提高商用车的平顺性。 2 采用全自动区域空调，提高商用车的空气调节性能 空气调节性能是指对车内空气的温度、湿度和粉尘浓度实现控制调节，使车室内空气经常保持使乘员舒适的状态。空调则是调节车内温度、湿度与粉尘浓度，提高驾乘环境舒适度的重要手段。 现在使用的商用车空调基本可分为手动空调和自动空调。顾名思义，手动空调就是需要驾驶员手动调节的商用车空调，多用于大型客车、货车和一些低档的轿车。而全自动区域空调则是具有高智能控制系统的商用车空调，可以实现对车内空气环境的智能调控。与传统手动空调不同，全自动区域空调带有自动恒温功
大 众 文 艺 85 摘要：舒适性是一个动态的复杂概念，影响座椅舒适性的要素 很多。本文解析了座椅舒适性的概念，对座椅行为舒适性和知觉舒适性设计提出了设计原则，并探讨了可行的舒适性评价方法。 关键词：舒适性；座椅；行为；知觉 项目来源：浙江省教育厅科研项目“座椅舒适度的评价体系 研究”，项目编号Y200804825 1舒适性的概念 舒适性是一个动态的复杂的概念，一般认为在正常情况下，能够使得80%的使用者感到满意，那么这个环境就是这个时期的舒适环境。[1]一般而言，人体的舒适性包含行为舒适性和知觉舒适性两个方面。 行为舒适性是环境行为的舒适程度，满足人的静态和动态使用要求。就座椅而言，应当具备“坐”的使用功能，让使用者可以舒适的坐和变换坐姿。知觉舒适性指的是环境刺激引起的知觉舒适程度，主要和人的视觉、听觉、嗅觉和肤觉舒适性有关。 2座椅舒适性设计的要素2.1造型 古今中西，座椅造型的设计变化万千，不同时期有不同的风格与装饰特征。明代家具结构严谨、线条简洁流畅、做工精湛、造型典雅隽秀，尺寸与比例科学合理，代表着我国古代家具设计的最高成就。西方家具从古典到现代，具有丰富的文化内涵，观其优秀作品绚烂的外表背后，无不遵循对称均衡、单纯齐一、调和对比、比例和谐、节奏韵律和多样统一等形式美法则。来自外界超过80%的信息都由人眼接收和加工处理，造型美观的座椅更能吸引使用者的眼光，提升视觉舒适程度。 2.2功能尺寸 座椅的功能尺寸是座椅舒适性设计的重要内容，主要包括座面和靠背的尺寸与角度。 ⑴座高。合适的座高应能使得使用者的大腿保持水平[2]，尽量避免座面前沿对大腿内侧的压迫，小腿垂直平放于地面或能自由变换落地位置。一般而言，座高的设计依据第5百分位点的人体局部尺寸“小腿加足高”进行设计，如设计目标为座面高度可调座椅，应可调节到使第5到第95百分位点范围内所有人使用方便。具体的设计建议如下： 座高=小腿加足高+鞋跟高-间隙（20mm左右的活动余量）⑵座宽。座宽设计的依据为第95百分位点的女性坐姿臀宽。具体的设计建议如下： 座宽=坐姿臀宽+活动余量 ⑶座深。座深的设计是舒适性设计的一个重要方面，过深易导致使用者后背悬空或膝腘窝受压，过浅则不能保持稳定坐姿。一般座深的设计依据第5百分位点的坐姿大腿水平长进行设计，具体设计建议如下： 座深=坐姿大腿水平长-活动余量 ⑷座面倾角。座面倾角的设计与靠背的角度有关，也与使用者坐姿与使用环境有关。座面后倾有助于长时间保持稳定姿势，配合合理的靠背姿势可帮助使用者维持最佳的松弛状态；座面前倾有利于帮助使用者保持上体的自由活动状态，例如设计膝部支撑装置的平衡椅可帮助使用者在工作时保持最佳的脊椎状态。 表1 座面倾角设计的推荐值（°）工作椅0~4休息椅5~15平衡椅 课椅餐椅办公椅 一般休息椅躺椅0~23-4 2-4 5-10 10-15 -25 ~ -30 ⑸靠背尺寸。座椅靠背的设计主要在于其高度和支撑点的设计，尽量帮助使用者的脊椎保持健康的S型状态。座椅的靠背类型分低靠背、中靠背和高靠背三种，其中低靠背椅应能在使 用者离座面250mm左右提供第一腰部支撑，中靠背椅还应提供310mm~360mm处的第二腰部支撑，高靠背椅还应具备360mm~410mm处的背部支撑。 ⑹靠背倾角。不同用途的靠背角度设计差别较大，具体推荐值如表2。 表2 座椅靠背倾角设计的推荐值（°） 工作椅 休息椅 长时间较长时间短时间一般休息椅休息椅高度休息椅95100105 110110~123115~123 2.3材料 座椅材料种类繁多，不同的材料拥有其特有的感觉特性，包括视觉和触觉的质感。不同材料的自然质感和人为质感给人带来不同的视觉心理感受，如木材的温暖感，玻璃的透明感、不锈钢的科技感和丝绸的高贵感等等。恰当的运用座椅的设计材料，可以丰富椅子的艺术效果，提升椅子的设计品质。 从触觉舒适性角度考虑，要求选择座椅材料时注意到冬暖夏凉的搭配使用。炎热地区选用导热系数较高的感觉凉爽的竹、藤、木材座椅以带走多余的热量，寒冷地区则多选择布艺、海绵等作为和人体直接接触的材料。 3座椅舒适度的评价方法3.1眼动分析方法 眼动研究通过对人在观察外界事物时的眼动轨迹的记录和分析来探究其内在心理活动或认知过程。在视向心理测量中，研究者经常使用眼动仪记录被试者在观看平面图像时的眼动轨迹，并对第一次注视点的位置、注视时间、注视次数、瞳孔直径变化等参数进行分析。对座椅设计而言，眼动分析可以用于评价座椅的造型、色彩、质感等方面的视觉舒适性。 3.2体压分布测量分析法 体压分布就是当人坐在座椅上时，人体和座椅界面各部分压力的大小及其分布状态。研究表明，体压分布的不合理容易引起人体臀部、腿部和腰背部的局部疲劳，严重时可导致臀部压疮。一般而言，我们用体压分布测试仪器获得人椅界面的体压分布图形及其大小，从而科学的确定椅面和椅背形状，并依据逐步确立的一些量化指标作为座椅舒适度评价的依据之一。 3.3肌电测量评价方法[3] 人们处于坐姿状态一段时间后肌肉发生了疲劳，常有腰酸背痛的状况发生。为了检验肌肉疲劳的程度从而对座椅的舒适程度进行评价，可以采用肌电测量的方法。表面肌电分析有时域分析、频域分析、时频联合分析和小波分析等方法。一般认为，频域分析的主要指标平均功率频率(Mean Power Frequency， MPF)和中位频率(Media Frequency， MF)对于评价肌肉疲劳有重要意义。MPF在反映较低负荷收缩时的灵敏度较高，MF在抗噪声干扰方面更具优势。人体的坐姿肌肉疲劳是由于低负荷肌肉收缩引起的，且易受运动肌肉肌收缩的影响，功率谱大多由高频向低频漂移，MF和MPF值也相应下降，在座椅舒适度评价时常将两个指标结合使用以获得较好效果。 3.4心理学问卷法。 心理学问卷法即用语言来记述环境行为中人的心理活动和对客观环境的反应，是常用的对环境行为的表达方法。使用者对座椅的生理心理感觉，例如座椅的尺度是否合理，坐垫及靠背材料的软硬程度以及弹性是否合适等等，可以利用主观评价量表，记录和描述使用者的舒适感，并对其数据进行统计分析。 4 小结 座椅的舒适度是一个复杂的主观概念，受到的影响因素较多。在知觉舒适度范畴，除了上述提到的视觉舒适度，还应考虑嗅觉、听觉和触觉的舒适度，需要对座椅材料的嗅觉特性、座椅结合的强度和材料的感觉特性进行进一步的深入研究。希望在将来的工作中，可以尝试更多有效的座椅舒适度评价方法，为座椅的舒适性设计提供理论支持。 参考文献： [1]刘盛璜.人体工程学与室内设计.中国建筑工业出版社2004年7月 [2]陆剑雄，张福昌，申利民. 坐姿与座椅设计的人机工程学探讨. 人类工效学.2005年12月第11卷第4期 [3]王笃明，王健，葛列众.肌肉疲劳的SEMG时频分析技术及其在工效学中的应用[J].航天医学与医学工程.2003(5):387～390 座椅设计的舒适性研究 周 敏 （浙江科技学院艺术学院 浙江杭州 310023） 理论研究·设计
10.16638/https://www.doczj.com/doc/7c2406468.html,ki.1671-7988.2019.02.015 汽车座椅舒适性设计要求的探讨 郝利生，张智勇 （泰极爱思（郑州）汽车座椅研发有限公司，河南郑州451450） 摘要：随着经济和生活水平的提高，购买汽车的需求不断增加，对汽车消费需求也从耐用和安全提升到了更舒适的驾车体验。汽车不但要美观、大气、符合主流消费者的观念，同时整车需要更好的安全保障；而汽车座椅的舒适性可以为驾驶员和乘坐者提供更为舒适的乘车环境，从而提高车辆的实用性能。所以，为了保证驾驶者有更好的乘车感受，汽车企业对于座椅的设计也日益重视，这就需要在设计过程中，必须要将座椅的舒适性性能充分考虑。关键词：汽车座椅；舒适性能；设计；探讨 中图分类号：U461.4 文献标识码：B 文章编号：1671-7988(2019)02-43-02 Discussion on design requirements for comfort of car seats Hao Lisheng, Zhang Zhiyong ( Taiji Aisi (Zhengzhou) Car Seat R&D Co. Ltd., Henan Zhengzhou 451450 ) Absrtact: With the improvement of economy and living standard, the demand for buying automobiles is increasing, and the demand for automobile consumption has also increased from durability and safety to a more comfortable driving experience. The car should not only be beautiful, atmospheric, in line with the concept of mainstream consumers, but also need better safety protection. The comfort of the car seat can provide more comfortable driving environment for drivers and passengers, thus improving the practical performance of the vehicle. Therefore, in order to ensure that drivers have a better ride experi -ence, automotive companies pay more and more attention to the design of seats, which requires that in the design process, the comfort performance of seats must be fully considered. Keywords: car seat; comfort performance; design; Explore CLC NO.: U461.4 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2019)02-43-02 1 汽车座椅的舒适性能提高乘客乘车感受 第一点，汽车座椅作为汽车内部饰件的主要组成部分，是汽车使用过程中与消费者接触时间最长的部件，因此，座椅舒适性显得尤为重要。首先，座椅构造及外观造型要和整体内饰构建相搭配、协调；其次，对于座椅外观材料选择也更讲究，不仅需要美观，更需要易于清洁，环保。消费者购买车辆对座椅的舒适性要求已经扩展到人体机能的感知领域，即所谓的看、听、闻、感受等方面。随着互联网大面积普及，消费者能通过各种渠道对汽车和座椅舒适性的了解，使得对汽车的舒适性能和安全性能提出了更高的要求。汽车座椅的构造在人体机能学领域仍在初级阶段，其发展潜能是巨大的。对于消费者来说，汽车除了外形吸引人以外，更为重要方面就是驾乘舒适性了，毕竟外观是认知，舒适是体验。 第二点，在人体机能学研究领域，汽车的座椅的开发加入了科学技术，结合人体构造，研究出更适合人们乘坐的汽车座椅。对于汽车座椅的要求，应该从广大消费者的需求上考虑，国内诸如吉林大学、武汉理工大学等高校致力于对不同人群对座椅构造的需求，积累了大量的数据，但这仅限于高校的研究而已，并未达到产研合作，真正将汽车座椅舒适性设计还是落在广大的汽车制造商和座椅供应商身上，因为汽车制造商忽略了客户对座椅舒适性要求，就会导致销量的 作者简介：郝利生，就职于泰极爱思（郑州）汽车座椅研发有限公 司。 43
汽车座椅舒适度的创新设计及其主客观评价研究经济的高速发展带动了科技的进步，科技的进步更促进经济的发展，当汽车不仅仅是人们的代步工具的时候，人们对汽车消费的倾向就变成了理想和感性的双重需求，汽车不仅仅代表了身份和地位，更代表着自己的品味和审美，甚至是自己内心的完全展示，他们通过汽车来满足自己的个性和心性的需求，这样对汽车行业就提出了更大的挑战，原来以生产方为主导的市场消费更新为以买方为主导的市场消费。企业为了更多的了解和满足消费群体的心理需求，就要不断地去做各种市场营销的调查和研究。本文基于感性工学和TRIZ创新思维方法，利用眼动仪对汽车座椅的消费者心理需求进行了研究，在此基础上对汽车座椅的舒适度进行了主客观评价。本文的主要研究内容如下：（1）为了让汽车座椅的感性设计目的能够更好的和消费者沟通，本文通过李克特量表法，把设计元素进行有规律的、可接受的排列组合，整合出汽车座椅美学设计思路。 即，从两个角度进行设计语义资源的挖掘，一方面运用发散性思维，找到关键词汇，进行符号抽取；另一方面，针对功能结构设计创新，对座椅进行基于九屏幕法的资源分析和STC算子思维实验，寻找到技术矛盾，建立矛盾矩阵，通过矛盾矩阵，得到嵌套原理、反向作用原理和组合原理，通过这三个创新原理的应用得到更多的设计符号以满足相应的功能需求。（2）为了更好的测定汽车座椅静态状态下消费者的主观舒适度感受，本文通过对消费者关于语义差分、身体局部不适等级的主观测量与体压分布的客观测量与分析，找出影响消费者主观感受的客观因素，并通过对汽车座椅视觉舒适度的研究，从座椅的外观形态和消费者的内心感受两个方面完善了汽车座椅舒适度的设计和测量。（3）为了更好的测定在振动状态下，消费者对汽车座椅舒适性的感觉差异，通过网络问卷调查了消费者是如何用主观言语来描述人对振动舒适性的感觉差异的。振动对人体各部位的影响也分别对应于相应部位的生理反应，本文将这种感觉用数字的形式进行了量化，建立起量化模型，该模型不仅能够说明座椅是否舒适，还能够说明座椅振动舒适性的具体程度。 （4）为了更好的把握消费者对汽车座椅视觉舒适性认知的心理过程，寻找汽车座椅概念设计阶段的消费者心理切入点，本文以感性工学，认知心理学为理论基础，使用眼动仪的试验方法，探索了汽车座椅带给客户的视觉舒适度的心理