儿童安全座椅的研究与设计

摘要：以儿童安全、舒适乘车为启示，分析了儿童的身体特点及儿童安全座椅的市场现状，论述了设计功能定位，在此基础上提出了学童型安全座椅设计方案。该设计方案基于人体工程学、设计心理学及等理论知识，其造型结构的设计以最大合理化提高儿童乘车的安全性、舒适性和易用性，同时保证与汽车内部的匹配性。

Abstract: It had child safety and comfortable for inspiration, analyzed the physical features of the children and the market status of children safety chair, discussed the design function,on this basis, the design of children safety chair has been proposed.The design based on the theories of ergonomics and design psychology,and the modeling structure maximum reasonably improved children riding safety, comfort and ease of use, while ensuring a match with the vehicle's interior.

关键词：儿童；安全座椅；造型结构

Key words: children；safety chair；modeling structure

中图分类号：U463 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）24-0309-02

0 引言

儿童安全座椅是一种系于汽车座位上，供儿童乘坐且有束缚设备的装置。在汽车发生碰撞或突然减速的情况下，儿童安全座椅可以减小对儿童的冲压力，并且通过限制儿童的身体移动以最大限度保障儿童的安全。

据了解，目前在欧洲，儿童安全座椅非常普及，甚至成为一些整车出厂的必备辅件。许多国家有明确法律规定：儿童乘车时要配备安全座椅[1]。在我国儿童安全座椅的普及率非常低，仅在北京、上海、广州等大城市有少量的人群使用。鉴于此，拟设计一款安全、舒适、易用的儿童安全座椅，以满足儿童群体出门安全、乘坐舒适的基本要求。

1 设计前期研究

1.1 儿童的身体特点 根据测试，汽车以50km/h的速度在行使的过程中突然发生碰撞或刹车，车内的物体会产生30-40倍自身重量的冲击力。假若儿童体重10kg，碰撞时产生的冲击力就有300-400kg，成人很难护住儿童，儿童会被甩出车外或在车内发生二次碰撞，他们受到伤害的严重程度远比成年人更高[2]。

儿童容易受伤的主要因素是由于他们没有发育完好的颈部和骨盆，身体不成比例、比较脆弱。婴儿的骨骼是软的，三岁之后软骨才开始变硬，骨化过程会持续到青春期，此期间肌肉与颈部韧带也逐渐形成。儿童时期的颈椎骨是扁平状的，无法像成年人的鞍状颈椎骨那样在人头部前倾时可相互支持。具有发育完好骨骼的成年人在交通事故中身体内部器官收到的伤害会减小，而儿童的骨盆没有骨骼结构，只有到了青春期才会发育完整。

1.2 市场上儿童安全座椅的使用现状 大多数儿童座椅在理论上是安全的，但事实上由于在使用方式上不够方便，使得有些座椅安全性降低。

很多儿童安全座椅短时间使用还比较舒适，长时间使用就会很不舒服，甚至会引起儿童的抵触心理。

许多儿童安全座椅的设计与汽车内部设计不协调。

儿童群体类产品越来越注重产品材料的选择及使用方式的改变。

大部分儿童安全座椅的购买者是母亲。

2 设计定位

通过对使用群体、市场现状、同类产品等方面的调研，基于人机工程学、产品造型艺术及设计心理学及等理论知识研究，设计一款儿童安全座椅，为3～10周岁的儿童提供安全、舒适的乘车环境。经过概念设计的学童型安全座椅，造型结构的设计以最大合理化提高儿童乘车的安全性、舒适性和易用性，同时保证与汽车内部的匹配性。

3 设计构思方案

设计构思方案一见图1，该方案椅背的设计如同母亲的怀抱，符合人机工程学的要求，不仅从心理上会让儿童产生一种强烈底被保护的感觉，同时从生理的角度上保持与儿童身体的贴合性。

设计构思方案二见图2，该方案根据人机工程学原理，座椅侧翼加宽，头枕可根据儿童的身高调节到合适的高度，提升长期乘车的舒适性。

设计构思方案三见图3，该方案综合了方案一和方案二的优点，将其确定为最终设计方案。结合产品自身的特点，基本确立了完整的设计方案。

4 设计分析

4.1 整体造型设计 根据儿童的生理和心理特征，座椅的整体造型设计犹如母亲的怀抱。参考儿童的身体尺寸，座椅的尺寸为500mm×460mm×650 mm[3]。座椅的倾斜度、座椅的前后位置、头枕的高度可根据儿童的身体随意进行调节。宽大的侧翼，深陷的头枕，座椅的可调节性，不仅能从生理上保障儿童头部和骨盆的安全性，同时能让儿童从心理上感受到母亲温暖的怀抱，提升乘车的舒适性，减轻长途旅行的疲劳感。

4.2 坐垫设计 为了满足儿童长时间乘坐舒适的需求，坐垫采用蜂窝式充气坐垫。充气式坐垫一方面可以加速儿童的血液循环，提高舒适性，降低长时间乘坐的麻木性；另一方面可以降低汽车在行驶中碰撞和振动产生的影响，提高安全性[4]。

4.3 卡扣装置设计 卡扣装置的设计必须即要保证锁紧状态下的牢固性，避免意外滑开脱落的危险，又要易扣易解，方便家长操作。新设计的卡扣在锁紧状态下指示灯会亮起，方便家长确认儿童的安全性。

4.4 绑带设计 肩部绑带应该有适当的束缚感，又不会令儿童感到不适。绑带太紧，长期使用会影响儿童胸廓发育，发生肋骨下部凹陷。座椅底部的绑带通过拔起紧绷的卡扣，自动锁紧。肩部绑带和底座固定绑带设计都要遵循易扣易解的原则，提高易用性。

4.5 座椅面料设计 座椅面料选用布艺类材料。儿童的肌肤比较敏感，因此座椅的包裹材料应采用精选的无毒无刺激的柔软面料。

4.6 配色方案设计 色彩能够赋予产品进一步的情感特征。基于儿童天性活泼、好动的心理特征，座椅主色调为绿色，辅以橙色。绿色所传达的是清爽、理想、希望、生长的意象，橙色明亮活泼。

5 结语

充分的市场调研可以让设计师对所设计的产品有一个全新的认识，从而更明确地把握设计方向。儿童安全座椅的设计不仅要从产品造型艺术和心理学的角度考虑其造型的美观性，更要根据人机工程学等知识设计座椅，提高乘车的安全性、舒适性和易用性。希望儿童安全座椅在我国也能尽快普及，并能出台相关的法律规定，保障儿童乘车的安全性。

参考文献：

[1]温为才.欧亚优秀工业设计案例分析:从调研、草图到模型的秘密[M].北京:电子工业出版社,2012．

[2]张君媛.面向欧洲新车评价的汽车正面碰撞儿童座椅参数设计[J].中国机械工程,2010,21（8）:983-987.

[3]Tilly A R，Henry Dreyfuss Associates. The Measure of Man and Woman[M]. US: Watson-Guptill Publication,1993.

[4]张邢磊,于建国.汽车座椅舒适性的技术研究[J].交通标准化,2009,194（4）:202-203．