儿童汽车安全座椅造型设计

精选优质文档-倾情为你奉上儿童汽车安全座椅造型设计摘要： 本文通过对目前儿童汽车安全座椅进行系统地分析和研究，提出了产品造型设计在遵循安全性的原则下，应从人性化（使用、储放等）和审美化的方面来体现设计理念，使得儿童汽车安全座椅设计更加合理，并且能够适合不同年龄段的儿童使用。不仅对整车及零配件企业研发中心有借鉴意义，而且有利于儿童汽车安全座椅的普及推广。abstract： based on the systematic analysis and study of current childrens car safety seat， the paper proposed the product design to follow the safety principle which is from the human （use， storage etc.） and aesthetic aspects to reflect the design concept， make the child car seat design more reasonable， whats more， can be suitable for different age of the children. it not only has the reference significance to the research and development center of vehicle and parts enterprises， but also is conducive to the popularization of child safety seat in automobile.关键词： 儿童；安全座椅；造型设计key words： children；safety seat；modeling design中图分类号：tb472 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）23-0050-030 引言随着人们生活水平的不断提高。家用汽车的数量越来越多，但是对于祖国的未来，明天的希望儿童，汽车对于他们的保护还存在着很大的隐患。如果儿童在车内一人独坐，当紧急刹车时，他就会像高速飞行的子弹一样撞向前方，从而导致重伤，甚至死亡。即使儿童被家长抱坐怀中。家长也根本无力也无法及时给儿童提供保护，甚至反而成了家长的“保护垫”。因为儿童骨骼脆弱、反应慢、支撑力量小，无法成功地化解成人能够化解的各种小危险。这也是儿童在乘车中更容易遭受伤害的原因。据有关权威部门统计，目前我国每年都有超过1.85万名14岁以下儿童死于交通安全事故，死亡率是欧洲的2.5倍、美国的2.6倍，交通事故已经成为14岁以下儿童的第一死因。可是，这个严峻的现实状况并没有引起相关部门的足够重视，另一方面很多有车家庭对儿童乘车安全的意识还很淡漠，诸多不安全因素的存在严重威胁着儿童的乘车安全。所以儿童家用汽车座椅不容忽视。1 儿童汽车安全座椅概述儿童安全座椅是一种系于汽车座位上，供儿童乘坐，有束缚设备，并能在发生车祸时，束缚着儿童以保障儿童安全的座椅。汽车安全座椅符合汽车座位形状，结构牢固，具备安全带固定设备，易安装，座椅可多角度调整，材质舒适、通气、易拆洗等特点，当汽车受到外部强烈撞击时能保护儿童免受或减轻伤害。当前儿童汽车安全座椅主要有4种分类，其中包括：年龄分类组0/0+婴儿型（出生到13公斤，出生到15个月），如图1；年龄分类组i幼儿型（9-18公斤，大约9个月到4周岁），如图2；年龄分类组ii学童型（15-25公斤，大约3-7周岁），如图3；年龄分类组iii儿童安全坐垫（22-36公斤，大约6-12周岁），如图4。目前儿童安装座椅有两种安装固定方式，一种是借助车上的成人用安全带，另一种则是使用专用的儿童安全座椅固定系统，即isofix系统（国际标准化组织固定装置）。2 儿童汽车安全座椅造型设计2.1 设计适用人群定位 儿童汽车安全座椅的外型和功能都要从人性化和安全性的目的出发，都要符合安全和审美的功能。目前儿童安全座椅针对的儿童年龄主要划分是婴儿型（出生15个月以内）、幼儿型（1-4岁）、学童型（3-7岁）和坐垫型（6-12）。而实际可发现，儿童阶段是孩子成长比较快的一个时期，尤其是婴儿时期，不管是生理还是心理上，变化都比较快。特别是身高、体重的变化最为明显，而这两个因素恰恰是儿童安全座椅设计考虑的重点，往往也决定了儿童安全座椅定型，甚至是实际应用的寿命。而儿童这些异变的因素也说明了儿童安全座椅的实际寿命是比较短暂的，在我看来这正是儿童安全座椅设计的弊病，也正好违背了我们所一直提倡的节约型社会的要求。所以一个可扩充性的适合不同年龄段的儿童安全座椅是我们所需要的。这也是我本次设计的考虑重点。根据前期的调查发现，汽车上的安全系统是根本不适用1-6岁年龄段的儿童的，必须借助儿童安全座椅，而在6-12岁年龄段的儿童，借助一个增高坐垫，是可以利用上汽车安全带的。这也给了我设计的启发，把安全座椅与安全坐垫结合是本次设计的目的。所以我把本次设计的用户群体定位在3-12岁年龄段的儿童。2.2 汽车儿童安全座椅的整体造型设计 产品形态的艺术就在于她不仅能满足效用功能，还能够给人带来高层次的精神享受。如图7、图8所示，此款儿童安全座椅造型简洁、大方，色彩明快，从侧面上看，主体呈梯形，是方形和柔和曲线的结合体。对于此方案，本人的构想是：儿童汽车安全座椅的头部缓冲垫就像一个张开的双手时刻保护着儿童的头部。安全带和肩部缓冲垫把儿童舒适而又牢固地限制在座位上，且座椅可以随意地调节角度，以确保儿童舒服的乘坐姿势，舒适的限制了儿童在车上的活动，在正常行驶和发生碰撞时，都能为儿童提供可靠的保护。此款儿童安全座椅设计特点是双向放置和折叠，适合3-12岁的儿童使用。l3岁的儿童由于其的脆弱性，座椅应背靠前座反向放置，只有乘坐向后式座椅才是真正安全的办法，3岁儿童的头部重量相当于整个体重的18%左右，在紧急刹车的冲力作用下会造成儿童颈部的折断。48岁的儿童，就可以朝前放置，这样在发生碰撞时，儿童的整个后背承受了大部分撞击所造成的力量，减轻了颈部所受的冲击，从而有效保护儿童的安全。同时也延长了座椅的使用寿命。9-12岁的儿童，可以使用折叠状态下的座椅，这样类似于一个安全坐垫，成人安全带也自然能被利用上，儿童的安全问题也就迎刃而解，座椅的寿命也再次被延长。2.3 汽车儿童安全座椅设计细节2.3.1 座椅轮廓的设计 本设计方案的产品目的是供3-12岁儿童使用，而考虑3-12岁年龄段儿童的生理特征，本产品设计采用两个使用状态，即开启状态（使用3-8岁）和闭合状态（9-12岁）。本产品初始状态下（闭合式）整体轮廓呈一个梯形，设计出发点是类似一个安全增高坐垫，前部的倾斜角度符合儿童坐姿状态下腿部的自然放置，前端的提手臂也对儿童起一个阻拦的作用。而在开启状态下，犹如一个张开的贝壳，角度可以自由的调整，宽大的整体轮廓把儿童整个包裹在内，给儿童提供全面的保护。2.3.2 安全带的设计 以人机工程学为原理的产品设计，首先要考虑所涉及人群的人机数据。对于儿童汽车安全座椅的关键部件安全带来说，应该是以一种舒适妥帖的方式将乘坐儿童的胸腹和下肢限制在座椅上。并且具有多方位的调节紧固系统（本设计设有三个方位），不仅能够给予足够的调节空间，方便不同身体尺寸的儿童使用，又能提供不可挣脱的充分保障。安全带也应配备有较大宽度的缓冲垫，增大受力面积，减轻在发生事故时的伤害。本设计方案的儿童安全座椅也是采用五点式安全带，使其与座椅一体化，这也是现今儿童安全座椅主流的配置。事实证明，这样的安全带不仅稳固安全，而且结实耐用。2.3.3 缓冲垫的设计 缓冲垫是一种用以限制乘员各躯干向后移位的弹性装置，其给儿童提供的是进一步层次的保护，其主要提供三个部位的保护，包括头部、腰椎以及臀部。缓冲垫在座椅中是直接与儿童接触的，也可以这么说儿童在安全座椅中处于被缓冲垫的直接包裹中。在儿童的形体特征中最为脆弱的就是颈部以上部位，婴儿的头部重量占体重的50%。，即便是3岁的儿童，头部重量也占体重的18%，颈椎十分的脆弱。缓冲垫可吸收产生的撞击力，保护颈椎，起点安全防护作用。在紧急刹车或者车辆发生碰撞时，其脆弱的脖子根本不能支撑头部很大的惯性，会造成严重的伤害。而头部缓冲垫的重点保护部位就是头部和颈部，防止其受到伤害。因为张开状态是针对3-8岁的儿童，儿童的形体特征也各不相同，故对座椅头部缓冲垫的设计不与采用可调节型（具有可以垂直和横向的调节机构），这可能反而会影响安全座椅整体机构的合理性。所以本设计将各部位的缓冲垫设计成一个整体，吸收冲击的效果可能会更好，又便于安装，也可适合各年龄段的儿童。缓冲垫本体采用能吸收冲击的发泡材料，柔软而强韧。不易滑动及粘住。当发生刹车和撞击时。缓冲垫就能有效地吸收突发事件产生的冲击力而对儿童头部起到保护作用。2.3.4 色彩运用 现在一般使用儿童汽车安全座椅的家庭都是80、90后的有车族，他们一般对车子整体外观比较注重，一般汽车外观造型都是比较时尚的。对车内的设计也要求比较高。所以儿童汽车安全座椅的颜色一定要配对整部车的车内设计。而且当孩子出生后，第一眼面对的便是五彩缤纷的色彩；在孩子三、四个月时，就有了对色彩的感受力。如果父母抓住教育的契机，帮助孩子认识颜色，对孩子以后的智力发展是大有裨益的。然而，视觉是成熟最晚、发展最慢的一种感觉。虽然基本视觉皮层能在怀孕7个月时从胎儿眼中接收讯号，但视觉通道的神经细胞在出生后数月仍不成熟，对宝贝来说，世界大都是模糊的。因此给bb提供一个很好的颜色感觉，对婴儿的成长是很有帮助的。所以我采用黄、白、红、橙、蓝、黑对儿童座椅进行“喷漆”，以求达到一个良好的视觉效果。因为：中纯度中明度鹅黄色为主色调蓝色明度高，具有轻快、光辉、透明、活泼、光明、辉煌、希望、健康等印象。但高纯度蓝色过于明亮而显得刺眼，具有强烈的扩张感和不安全感、冷漠。而含白的黄色感觉平和、温柔。偏一点灰色的纯度较低的蓝色给人以柔和、安详的感觉。中纯度中明度玫瑰红为主色调带紫色的红色亲和力上升，女性的温柔感增强，有母性的感觉。中等纯度中明度或高明度低纯度的玫瑰红色色相鲜艳而不刺眼，活泼、甜美，经常受到儿童服装设计师的青睐，家长为女儿打扮时也经常优先选择这种颜色。纯度较高的橙色作为主色调。橙色与红色同属暖色，具有红与黄之间的色性，它使人联想起火焰、灯光、霞光、水果等物象，是最温暖、响亮的颜色。感觉活泼、华丽、辉煌、跃动、温情、甜蜜、愉快、幸福。纯度较高的橙色是一种性别感不很强的颜色，同时为男孩、女孩所喜爱。湖蓝色作为主色调。青绿色是一种收缩感最为强烈的颜色，本身是典型的冷色，表示沉静、冷淡、理智、高深、透明等含义。小孩婴儿的时候不喜欢深色、蓝色的工业产品。而加入翠绿色的蓝色接近湖蓝，削弱了单纯的蓝色过于沉静的映像，明朗而富有青春朝气，为年轻人所钟爱。2.3.5 材料运用 由于儿童是一个比较特殊的人群，特殊的地方就是儿童比较脆弱，身体、心理都是比较脆弱的。所以该产品必须要具有材料对于儿童是无害的，安全的。首先，座椅整体的材料要对儿童的皮肤无刺激，还要柔软，不会损伤婴儿的皮肤。其次，在缓冲垫应该采用蜂型材料减震，同时具有吸震功能，有效降低汽车互相碰撞时对儿童身体各重要部位产生的冲击，这样在汽车发生意外时，能保证儿童的安全。其次材料要采用无污染的绿色材料。本设计准备采用皮革为外座体的主体材料，而在缓冲垫及安全采用减震性比较好的弹性材料。2.4 最终方案评价图9、图10是一个最终的建模效果。图9展示的是产品在开启和闭合两种状态下的形态。图10展示的是产品加上配色与质感后的整体效果图。感觉整体造型基本达到当初的设计构想，还是比较满意的。感觉唯一的不足之处就是产品的质感没有达到想要材料的效果，以及配色能力还是有点欠缺。3 设计小结设计的对象是产品，但是设计的目的并不是产品，而是能够满足人的需求。随着社会的不断发展，产品也越来越丰富，为了给予儿童一个安全舒适的乘车环境以及满足人的各个方面的物质需求。对于中国的消费者，儿童汽车安全座椅作为新的事物正在不断地接近人们的日常生活，消费者也会越来越重视儿童安全座椅的造型、安全和舒适性，也希望中国更多的儿童能使用上安全座椅，在安全、健康的环境中茁壮成长。参考文献：1任杰，张俊辉，谢留宏等.儿童安全座椅使用若干问题探讨j.公路与汽运，2011（2）：23-27.2王枫红，陈炽坤，胡小强等.基于虚拟碰撞技术的儿童汽车安全座椅改型设计j.东华大学学报（自然科学版），2012，38（4）.3任锡娟，曹立波，欧阳志高等.集成式汽车儿童安全座椅的设计与仿真j.汽车工程，2009，31（12）.4何威，马晓光，高树晓等.儿童安全座椅：让交通事故中的儿童更安全j.中华急诊医学杂志，2009，18（6）.5尚婷，唐伯明，刘唐志等.我国儿童安全座椅使用现状及对策研究j.交通信息与安全，2010，28（5）.6张红燕.儿童安全座椅的研究与设计j.价值工程，2012，31（24）.7张静，孙昕.儿童家用汽车安全座椅的造型设计j.包装工程，2008，29（12）.8薛瑞明，沈洁.多功能儿童安全座椅j.科技信息，2010（34）.专心-专注-专业