七座SUV第三排座椅高度舒適性研究

劉殿科 張超

摘 要：根據(jù)七座SUV車型第三排乘員體態(tài)特征，確定第三排乘員基本都是中等身材人體。依據(jù)SAE J4002標(biāo)準(zhǔn)對(duì)中等身材人體軀干長(zhǎng)度的定義，用CATIA軟件建立二維人體模型，固定腳踝角為120°，座椅靠背角為25°，地毯水平之后逐漸調(diào)整座椅高度，測(cè)量人體模型的相關(guān)角度。根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)得出結(jié)論：當(dāng)座椅高度≧300mm時(shí)，人體坐姿較為舒適。搭建第三排座椅可調(diào)式PFM整車驗(yàn)證模型，保證第三排乘員周圍環(huán)境與整車狀態(tài)盡量相符，并使第三排座椅高度H30在250mm-350mm之間可調(diào)，選取中等身材的男性人體（身高在170CM—175CM）共計(jì)8名來進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)方案：每?jī)擅u(píng)價(jià)人員一組，每組評(píng)價(jià)人員在PFM人機(jī)驗(yàn)證模型上乘坐2小時(shí)，每天評(píng)價(jià)四組。以評(píng)價(jià)人員的親身體驗(yàn)和反饋為評(píng)價(jià)依據(jù)（如舒適或不舒適），將此記錄、比對(duì)、分析。通過收集反饋的主觀評(píng)價(jià)信息，確定當(dāng)座椅高度≧300mm時(shí)，人機(jī)主觀舒適度較好。至此，設(shè)計(jì)理論數(shù)據(jù)與主觀評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)相符，論點(diǎn)得到充分論證。

關(guān)鍵詞：七座SUV;PFM人機(jī)驗(yàn)證模型;舒適性;中等身材;主觀評(píng)價(jià);H30

中圖分類號(hào)：U463 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：1671-7988（2020）19-101-03

Study on the high comfort of the third row seat of seven-seat SUV

Liu Dianke， Zhang Chao

（Brilliance Automotive Engineering Research Institute， Liaoning Shenyang 110141）

Abstract： Based on the physical characteristics of the third-row occupants in the seven-seater SUV， the third-row occupants are basically of medium stature. According to the definition of the torso length of the medium-sized human body in the SAE J4002， a two-dimensional human body model was established with CATIA， with a fixed ankle angle of 120° and a seat back angle of 25°. After adjusting the level of the carpet in the car， the seat height was gradually adjusted to measure relevant angle of human body model. Based on the relevant experiences， it is concluded that when the seat height is more than 300mm， the human body is more comfortable in sitting posture. Building a third-row seat-adjustable PFM vehicle verification model to ensure that the surrounding environment of the third-row occupants matches the state of the vehicle as much as possible， and make the third-row seat height H30 adjustable between 250mm-350mm. A total of 8 male bodies （height between 170CM and 175CM） were subjectively evaluated. Evaluation plan： one group of two evaluators， each group of evaluators rides on the PFM man-machine verification model for 2 hours， and evaluates four groups daily. Based on the evaluation personnel's personal experience and feedback （such as comfortable or uncomfortable）， this record is compared， and analyzed. By collecting feedback subjective evaluation information， it is determined that when the seat height ≧300mm， the subjective comfort of the man-machine is better. So far， the design theory data is consistent with the subjective evaluation data， the argument is well supported.

Keywords： Seven-seater SUV; PFM vehicle verification model; Comfort; Medium stature; Subjectively evaluated; H30

CLC NO.： U463 ?Document Code： A ?Article ID： 1671-7988（2020）19-101-03

前言

近些年，隨著及國家對(duì)二胎政策的放開，國內(nèi)很多家庭對(duì)七座車型的需求逐漸升高。對(duì)SUV車型情有獨(dú)鐘的中國消費(fèi)者已將七座SUV車型推向了舞臺(tái)。

隨著國民生活逐漸富裕，自駕游已經(jīng)成為很多家庭享受假期的首選，第三排座椅的舒適性儼然成為了關(guān)鍵點(diǎn)。但是很多車主認(rèn)為自己購買的七座SUV第三排座椅乘坐時(shí)并不舒適，抱怨最多的無非就是“坐姿低”。所謂坐姿低，最恰當(dāng)?shù)睦斫饩褪敲髅髯谏嘲l(fā)上很舒服，而你卻讓我坐在了板凳上。本文將探討七座SUV第三排座椅高度對(duì)乘坐舒適性的影響。

1 乘員坐姿的影響因素

乘員坐姿的影響因素很多，比如：座椅高度、坐墊傾角、靠背角度、坐墊對(duì)大腿的支撐、地毯平整性等等。

1.1 H點(diǎn)裝置

H點(diǎn)裝置用于建立車內(nèi)布置的關(guān)鍵參考點(diǎn)和尺寸，車內(nèi)布置最重要的參考點(diǎn)是H點(diǎn)。有兩種裝置可以用來定義H點(diǎn)，即H點(diǎn)測(cè)量裝置（H-point Machine，HPM）和H點(diǎn)設(shè)計(jì)工具（H-point Desing Tool，HPD）。

1.2 地板參考點(diǎn)（FRP）

由H點(diǎn)裝置的鞋固定裝置確認(rèn)。按一定方法定位（鞋底與考慮地毯壓塌量的地板表面接觸）后，HOS與地板的交點(diǎn)。

1.3 鞋跟（HOS）

H點(diǎn)裝置鞋跟端點(diǎn)。

1.4 H點(diǎn)

H點(diǎn)是H點(diǎn)裝置上軀干與大腿的鉸接點(diǎn)。

1.5 膝部角

H點(diǎn)裝置大腿線與小腿線的夾角。

1.6 臀部角

H點(diǎn)裝置軀干線與大腿線的夾角。

1.7 靠背角

座椅軀干線垂直方向的角度。

1.8 腳踝角

H點(diǎn)裝置小腿線與裸足底線的夾角。

1.9 座椅高度H30

H點(diǎn)到FRP的垂直距離，在標(biāo)配狀態(tài)下從地板墊開始測(cè)量。

2 二維人體模型建立

2.1 建立二維人體模型

根據(jù)SAE J4002標(biāo)準(zhǔn)描述的中等人體關(guān)節(jié)尺寸，用CATIA軟件建立二位人體模型，固定腳踝角為120°，座椅靠背角為25°，地毯水平。

2.2 二維人體模型膝部角和臀部角記錄

依次調(diào)整座椅高度，并記錄人體模型的膝部角和臀部角如下（表1）。

2.3 分析結(jié)果

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，膝部角≧85°，臀部角≧85°時(shí)第三排人體比較舒適，根據(jù)以上數(shù)值可看出座椅高度≧290mm時(shí)，乘員舒適度為佳。

3 搭建PFM模型進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)

搭建PFM人機(jī)驗(yàn)證模型，使第三排座椅高度H30在250mm-350mm之間可調(diào)。搭建乘員周邊環(huán)境（如第二排座椅，C、D柱、頂棚、尾門等）。

3.1 座椅高度H30舒適性主觀評(píng)價(jià)

本輪主觀評(píng)價(jià)選取中等身材的

男性人體（身高在170CM—175CM）共計(jì)8名評(píng)價(jià)人員進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)方案：每?jī)擅u(píng)價(jià)人員一組，每組評(píng)價(jià)人員在PFM人機(jī)驗(yàn)證模型上乘坐2小時(shí)，每天評(píng)價(jià)四組。以評(píng)價(jià)人員的親身體驗(yàn)和反饋為評(píng)價(jià)依據(jù)（如舒適或不舒適），將此記錄、比對(duì)、分析（表2）。

3.2 主觀評(píng)價(jià)分析結(jié)果

從上述采集的數(shù)據(jù)分析可得：座椅高度≦270mm時(shí)均反饋不舒適;座椅高度在280mm和290mm時(shí)，部分人體反饋不舒適;座椅高度≧300mm時(shí)均反饋舒適。由此可見，當(dāng)七座SUV第三排座椅高度H30≧300mm時(shí)，舒適度反饋較好。

4 結(jié)語

本文充分論證了座椅高度對(duì)舒適性的影響。確定當(dāng)座椅高度≧300mm時(shí)，人機(jī)主觀舒適度較好。本文論證的數(shù)據(jù)可為整車開發(fā)人機(jī)工程定義提供有效的幫助。

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