汽车儿童安全座椅造型设计.docx

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汽车儿童安全座椅造型设计

毕业设计、毕业论文

题目

汽车儿童安全座椅造型设计

学院

专业班级

指导教师

姓名

2015年6月7日

摘要

随着我国经济的快速发展，我国汽车保有量持续快速增长，于此同时乘车安全问题也慢慢的进入了我们的视野。

国内对于乘车安全的认识还仅限于安全带和安全气囊的使用。

儿童乘车安全在国内还是一个新鲜的词语，家长们大都选则怀抱或者让儿童坐在副驾驶依靠安全气囊在儿童乘车过程中保护他们，误认为安全气囊和妈妈的怀抱能够给他们提供一定的保护[1]。

实则不然，有数据表明，在城市道路上行驶的汽车在发生碰撞的时候，在惯性的作用下成年人怀里的孩子会以20~30倍自身重量的冲击力冲出，成年人反应过来之前，孩子可能已经撞上了挡风玻璃。

[2]而对于身体各方面都还正在发育的儿童而言，安全气囊弹出的巨大冲力对于儿童脆弱的骨骼有很大的伤害，并影响他们呼吸。

部分年龄大的儿童有的父母让他们使用成人安全带，但是依照人机工程学，成人安全带设计过程中参照的是成人的身体尺寸，当汽车发生碰撞时安全带会勒住孩子的脖子对其造成巨大的伤害。

[3]

根据欧美等发达国家的经验，汽车儿童安全座椅可以在儿童乘车过程中为他们提供相应的保护。

汽车儿童安全座椅是一种能够通过固定到汽车座椅上，在儿童乘车过程中能够使他们获得足够的保护的儿童安全防护系统。

[4]西方发达国家、日本、韩国和香港等发达地区的汽车儿童安全座椅使用率已经超过了80%，这归功于他们有着合适的关于汽车儿童安全座椅的法律法规。

但是我国在这方面的立法还处于空白阶段，国内的家长对于汽车儿童安全座椅还很陌生。

尽管汽车保有量的持续增长，但是国内汽车儿童安全座椅的普及却没有跟上。

[5]

关键词：

汽车；儿童；安全；座椅；保护；伤害。

ModelingDesignofVehicleChildSafetySeat

Abstract

WiththerapiddevelopmentofChina'seconomy,moreandmorepeoplehavetheirowncar,inthemeanwhilethesecurityproblemwhiletravelingcomeintoourfieldofvision.Fordomestictravelsafetyawarenessisonlylimitedtotheuseofseatbeltsandairbags.Thechildren’scarsafetyinourcountryisstillanewword,mostparentschoosethearmsorallowchildrensittinginthepassengerairbagtoprotecttheirchildrenridethecourse,andtheythinktheairbagsandmother'sarmswillprovideacertainprotection.Actuallyotherwise,thedatashowthatifacaroccurredanaccident,kidswillrushoutintheweightwhichis20to30timesofhisownweight,beforetheadultsreact,thechildmayhitthewindshield.Andforallaspectsofchildren'sbodiesarestillunderdevelopment,theairbagsystem'shugemomentumwouldgivekid’sbonesalotofdamage,andaffecttheirbreathing,evenkillthem.Forpartoftheolderchild,someparentsallowthemtouseadultseatbelts,butaccordingtoergonomics,theadultseatbeltisdesignedinadult’sbodysize,thechild'sneckwillbereinedandgetagreathurtwhentheaccidentoccur.

AccordingtotheexperienceinEuropeandAmericaandotherdevelopedcountries,vehiclechildsafetyseatcanprovideappropriateprotectionfortheirchildrenamongtheride.Thevehiclechildsafetyseatcanbefixedtoacarseat,achildsafetyprotectionsystemcanmakekidssafetyintheride.InWesterncountries,Japan,SouthKoreaandHongKongandotherdevelopedregionshasexceeded80percentabouttheusageofvehiclechildsafetyseat,itthankstothelawsandregulationstheyhaveonthecarseatforkids.Butourlegislationinthisareaisstillinablankstage,thedomesticparentsarestillunfamiliartothevehiclechildsafetyseat.Althoughtheamountofcarownershipcontinuestogrow,butthedomesticpopularityofthecarseatforkidshasnotkeptpace.

Keywords：

Car;Kids;Safety;Seat;Protect;Hurt.

1选题背景及意义

1.1选题背景

随着国民生产水平的提高，以及汽车价格的调整，家用汽车早就已经不是一个新鲜的词汇，据统计，截至2014年年底，我国汽车保有量已突破1.5亿大关，达到了1.54亿辆。

[5]在此同时，汽车保有量的增长也导致了现在交通安全事故频发。

在各种交通事故中，身体各方面素质发育尚未健全的儿童是最易受伤的群体。

汽车安全带都是按照成年人的人机尺寸设计使用的，对于儿童而言，使用成人安全带非但不能减轻它们在碰撞中所受到的伤害，反而会被安全带伤到他们脆弱的颈部。

有调查数据显示，我国每年死于交通安全事故的14岁以下儿童远远高于欧美国家，在死亡率上是欧洲的2.5倍、美国的2.6倍。

[6]交通事故已然成为了我国14岁以下儿童的第一死因。

我们不能不让儿童乘车，所以我们必须要找到能保护儿童乘车安全的安全设施。

国外交通事故中儿童死亡率低于国内的最主要原因是国外儿童在乘车过程中使用了汽车儿童安全座椅。

多种数据和调查显示，正确的选购和使用汽车儿童安全座椅能够有效地降低儿童在交通事故发生后的死亡率。

[7]

近期国内也相继颁布了相关的法律法规来规范汽车儿童安全座椅的生产与使用，随着各大媒体与厂商的宣传推广。

一定时间内汽车儿童安全座椅在国内一定会掀起一场新的革命。

[8]由于文化和生活习惯的不同，现在市面上常见的汽车儿童安全座椅都有着各种不被大家接受的地方。

国内用户对市面上常见的笨重的汽车儿童安全座椅有颇多意见，对于它的不易拆装不可以随意转移也是遍布吐槽。

1.2国内外研究现状

1.2.1国内研究现状

有数据显示，作为世界上最大的汽车儿童安全座椅生产国和世界上汽车持有量第二的国家我国对于儿童座椅使用率极低，全国平均使用率不到5%，即使是在北上广这样的大城市，汽车儿童安全座椅的使用率只比平局值高出5%，只有同样可怜的10%。

据中国汽车研究中心调查发现，在我国儿童乘车时，有45%的家长采用自己看护或抱着；超过八成的父母都抱着侥幸心理没有为孩子选用汽车儿童安全座椅；接近四分之一的家长压根不知道有汽车儿童安全座椅这种产品就更不要提正确的选用了。

[9]家长们的安全意识匮乏，还有国家对安全座椅的使用、生产及检验标准都没有强制性标准的约束，许多整车厂商就钻了这个空子，他们生产的汽车根本就没有配备儿童安全座椅卡扣，很多以价格取胜的低端车的生产厂商，为了降低生产成本，精简了部分与汽车儿童安全座椅相关的组件，这也导致了市场上的汽车儿童安全座椅少有人问津。

还有，在马路上行驶的车当中，我们也经常会看有的家长将儿童放在副驾驶的位置上企图用安全气囊来保护儿童，如此可见部分家长到底有多么不了儿童乘车安全的知识，就更不要奢望他们正确的选用汽车儿童安全座椅了。

[10]汽车儿童安全座椅由国外传到国内，价格普遍比较昂贵，种类也比较多，而且它的使用年限也比较短，一般在5年左右，这使得很多人对其望而却步、望而观战，不知道该如何选择。

这就是导致我国生产了全世界的汽车儿童安全座椅在国内汽车儿童安全座椅的普及却低的可怜。

为了填补这方面的空白，我国也陆续实施了《机动车儿童乘员使用约束系统》（GB27887-2011）、《机动车行驶安全技术条件》（GB7258-2012）等相关标准。

依照新国标的标准，所有的国产汽车必须依照标准装配儿童安全座椅接口并对于汽车儿童安全座椅的生产和销售做出了相应的规范。

[11]这是国内第一次出颁布关于儿童乘车安全的相关标准。

对于国内起步较晚如今还是鱼龙混杂的汽车儿童安全座椅市场而言，这是一次历史性的时刻。

依照新的国标，新生产的汽车必须要安装汽车儿童安全座椅接口并且配备安全锁才能够出厂，新生产的汽车儿童安全座椅必须经过检验符合国家标准才可以出厂售卖。

但是国内如今对于汽车儿童安全座椅的使用并没有像西方各国一样出台相关法律，仅有河南省和广州省等省份规定儿童不可以坐在副驾驶的位置上。

”2014年3月1日起实施的《上海市未成年人保护条例》规定：

“父母或者其他监护人以及其他成年人携带未满十二周岁未成年人乘车的，不得安排其坐在副驾驶座位；”此外，“携带未满四周岁的未成年人乘坐家庭乘用车，应当配备并正确使用儿童安全座椅。

[12]

从工业设计的角度来讲，导致国内汽车儿童安全座椅使用率低的原因有以下几点：

（1）使用年限因为汽车儿童安全座椅的适用对象是儿童，且为了更好地保护用户汽车儿童安全座椅依照儿童的体重细分为五组。

所以对于身体正处于快速成长期的儿童来说，使用期限只有3-5年。

（2）舒适度好动是孩子的天性，他们喜欢自由不喜欢被束缚。

而为了更好地保护儿童，儿童安全座椅一般使用五点式安全带将儿童束缚在那里，致使儿童排斥使用汽车儿童安全座椅。

有的父母购买了汽车儿童安全座椅后，却无法说服他们的孩子使用。

（3）携带不方便国内的汽车使用不同与国外，汽车的使用并不限于家用。

所以，汽车后排座椅并没有足够的空间一直装着一个汽车儿童安全座椅。

所以需要经常地拆卸和移动就成了另外一个阻碍家长购买儿童安全座椅的拦路石。

1.2.2国外研究现状

早在二十实世纪七十年代瑞典教授伯蒂尔·奥尔德曼就依照美国“吉米号”宇航器的座椅设计制作了世界上的第一款汽车儿童安全座椅。

沃尔沃公司1972年制作了第一款反向安装的汽车儿童安全座椅，汽车儿童安全座椅才正式的被用在了汽车上用来保护儿童乘车过程中的安全。

80年代后，欧美以及韩国日本等发达国家相继发布了强制使用汽车儿童安全座椅的相关法律法规（见“图1.1世界各地法规分布图”）。

并对汽车儿童安全座椅的使用、检测标准和生产都制定了相关的法律法规。

自此国外汽车儿童安全座椅使用率越来越高，并且在三十多年来在交通事故中挽救了无数儿童的生命。

国外家长普遍对汽车儿童安全座椅的人士比较全面，汽车儿童安全座椅也成为了儿童生活中的必需品。

[13]

图1.1世界各地法规规定分布图

现阶段为了贴合市场需求美国汽车儿童安全座椅主要有三大流行趋势：

（1）安全性能应当考虑的更全面，市场上常见的汽车儿童安全座椅在儿发生碰撞时防止儿童被抛出方面已经做得很好了但是有调查表明，汽车儿童安全座椅在汽车在十字路口发生侧撞的时候对儿童的保护还不够全面。

在市场的监督下，防侧撞将成为汽车儿童安全座椅的主要研究方向之一。

（2）易用性安装使用汽车儿童安全座椅总能让人手忙脚乱，而且部分家长需要经常地拆装汽车儿童安全座椅。

所以汽车儿童安全座椅在易用性方面做得还不够好，应当进行相关整改。

（3）变窄、轻质设计市面上常见的汽车儿童安全座椅都普遍比较笨重，不方便移动，而且占用空间很大，装上两个汽车儿童安全座椅后后座就无法再容纳另一个人了

1.3课题研究的主要内容

本课题主要是面对我国的汽车儿童安全座椅发展现状设计出一款符合国内用户要求的汽车儿童安全座椅。

尽管汽车儿童安全座椅已经被发明使用了40多年，在我国它依然没有被家长熟识，其主要原因包括国内立法方面的空白、家长们对于儿童乘车安全的疏忽。

随着国家相关标准的颁布与法律上对于儿童乘车安全的关注。

家长对于儿童乘车安全已经有了较高的关注度，媒体也向家长们普及儿童乘车安全的相关知识汽车儿童安全座椅隐隐有成为新的潮流的趋势。

[14]各大商场以及购物网站已经提前开始了这场没有硝烟的战争。

但是当前市面上的汽车儿童安全座椅质量的参差不齐，造型也五花八门价格也是400~5000元不等，致使家长们在选购过程中眼花缭乱。

本课题意在设计一款让家长们放心购买、方便使用；儿童们能够在使用汽车儿童安全座椅的过程中有更好的体验并且能够更好的保护儿童乘车安全的汽车儿童安全座椅。

2.市场调研

2.1资料的整理与分析

图2.1中国儿童椅使用现状

由“图2.1中国儿童安全座椅使用现状”可以了解当前国内的家长们对于使用汽车儿童安全座椅的意识还不够全面。

甚至，部分家长压根不了解汽车儿童安全座椅，就更不用提购买汽车儿童安全座椅了。

[15]而且通过对于了解却并未购买使用儿童安全座椅的家长的调查，他们没有购买汽车儿童安全座椅的最主要原因就是携带不方便、使用周期短，而且不知道究竟如何选购汽车儿童安全座椅。

而对于那些购买了汽车儿童安全座椅却并没有安装汽车儿童安全座椅的家长，他们给出的原因是安装太麻烦而且经常需要拆装，最主要原因是，孩子不愿意坐在那个跟别人不一样的“怪东西”上。

2.2市场调查

经过几天的时间，本人进行了对市场的调查。

此调查的目的就是要弄明白汽车儿童安全座椅市场的现状，只有了解了用户的需求，才能设计出更好地产品。

通过调查本人了解到大部分商家是从国家颁布《机动车儿童乘员使用约束系统》（GB27887-2011）标准后，进入汽车儿童安全座椅销售这一行业的，并且期待大干一番的。

但是现实跟他们预想的结果并不一致。

购买汽车儿童安全座椅的家长主要为80后、90后的年轻家长，他们对于汽车儿童安全座椅的了解比较全面，也更容易接受这个对于国内家长而言的“新事物”。

还有一部分家长是在购买汽车后，销售人员介绍的。

而且他们纷纷表示，要将使用汽车儿童安全座椅的必要性告诉他们的朋友和亲人。

与此同时，本人还对于家长对汽车儿童安全座椅的款式选择进行了调查，调查结果显示92%的家长偏好可以伸缩的使用寿命长的汽车儿童安全座椅。

而且他们表示，对于一些小的附加功能，如可伸缩杯架和脚踏板等可以提升他们的购买欲望，确实解决了他们的部分需求。

对于动漫造型的汽车儿童安全座椅，他们并不是太感兴趣，因它们的感觉这种造型的汽车儿童安全座椅太过追求造型，反而忽略了汽车儿童安全座椅本身的主要功能。

关于材料的选择，99%的家长表示必须是可食用级别的材料，因为这方面的安全他们是非常注重的。

对于色彩的选择，大多数家长表示，他们在这方面没有特殊的要求，他们更倾向于让孩子自己选择汽车儿童安全座椅的颜色。

在调查的过程中家长们也提出了一些可行性很强的改良方案，并且表示在仔细了解了汽车儿童安全座椅后，接下来他们一定会认真的选购并使用汽车儿童安全座椅。

要想对汽车儿童安全座椅的市场更加具体的了解，我们还要了解汽车儿童安全座椅在市场上的发展到怎样一个地步。

我们要了解汽车儿童安全座椅行业的整体运转情况、从国内宏观经济环境，国际经济环境，行业政策环境等几方面进行详细的分析儿童餐椅车行业的外部环境。

只有在各个方面我们先对汽车儿童安全座椅的发展有个确定的了解，有一个预先知道的消息，这样我们才能更加的了解汽车儿童安全座椅在市场上的走向。

我们还要了解汽车儿童安全座椅行业的市场供给与需求方面的现状，研究汽车儿童安全座椅行业相关的产品的价格走势，分析汽车儿童安全座椅行业相关市场的发展现状，多角度的分析汽车儿童安全座椅车行业的市场特征及产品的特点。

掌握国内外各家长的心理状况，分析他们为自己宝宝的购买汽车儿童安全座椅车的真正的目的，这样我们就可以根据他们的心理要求来设计我们的汽车儿童安全座椅。

在此我们还要分析国际汽车儿童安全座椅车的行业近几年的发展状况，比较国内与国际上汽车儿童安全座椅车行业发展的优势与劣势。

分析汽车儿童安全座椅的车行业标杆企业的财务状况，从微观上进一步分析汽车儿童安全座椅行业的市场规模及供需态势，认真的探讨在国内父母对汽车儿童安全座椅的可求量。

仔细的研究汽车儿童安全座椅价格的走势，我们就会更加的确定了家长们所需要购买的汽车儿童安全座椅的价位。

方便我们在材质上还有一些设计的环节技巧上有一些改善。

2.3消费者的需求

通过与家长的沟通与交流，部分家长表示意识到了儿童乘车安全的重要性，也明白了之前带孩子乘车的一些错误的行为，并表示的对汽车儿童安全座椅的购买欲。

家长们表示他们关心的重点主要是汽车儿童安全座椅的安全性，一些原本就有了解的家长还提出，当前市面上有一部分汽车儿童安全座椅没有汽车发生侧撞时的保护装置，而且，市面上常见的汽车儿童安全座椅看起来太过笨重不够美观。

还有一位家长告诉本人他已经购买了汽车儿童安全座椅，但是孩子不愿意使用汽车儿童安全座椅，又不愿意强迫他，只能把它一直束之高阁。

通过调查，了解消费者的需求，为下一阶段的设计构思提供了有力的素材。

3设计构思及方案论证

3.1设计构思与定位

本课题的主要内容是对于市面上存在的汽车儿童安全座椅的一些不足进行改良，并试图解决儿童没有使用汽车儿童安全座椅的意愿的问题。

就功能上儿童安全座椅是一种专为不同体重的儿童设计，是一种可以固定到汽车座椅上，弥补儿童无法使用汽车安全带带来的风险的安全装置。

本人在此次设计中想为其加一些辅助功能，有研究表明，当主要功能被满足后一些创意的辅助功能也可能会成为用户选择某一款产品的决定性条件。

比如为了方便携带，设计方便拆装的产品。

在色彩方面，本人准备选用清新明快的颜色，以吸引孩子的目光，提供愉悦的氛围。

当然，设计师应当遵守形式符合功能的要求，不能为了吸引目光，赚眼球而忽略了产品本身的功能—当发生交通事故时，避免或减小儿童受到伤害的座椅。

在满足主要功能的前提下对汽车儿童安全座椅进行造型和功能进行改良型设计。

考虑到家长对于价格的考虑，所以选用比较便宜的高密度聚乙烯材料进行注塑，并在特殊部位比如头部填充减震材料。

[16]

按照提醒，汽车儿童安全座椅一共分为以下几组：

0组：

适用于体重小于10kg的儿童；（出生~9个月）

0+组：

适用于体重小于13kg的儿童；（出生~18个月）

Ⅰ组：

适用于体重为9kg到18kg的儿童；（9个月~4岁）

Ⅱ组：

适用于体重为15kg到25kg的儿童；（3岁~6岁）

Ⅲ组：

适用于体重为22kg到36kg的儿童；（6岁~12岁）

考虑到3岁~6岁的儿童正处于幼儿园时期，每天都要多次乘车，又因为年纪较小，活泼好动，他们是最需要汽车儿童安全座椅的一组。

所以本人决定设计一款适合他们使用的汽车儿童安全座椅。

3.2方案设计

一个好的产品首先要秉着以人为本的原则因为产品是为人类服务的，每一个产品的直接使用者或者间接使用者都是人类，我们不能将它当作一个产品，必须考虑到使用者的心理和生理需求。

本人通过了一次对家长与儿童的社会调查对于家长与儿童的心理状态有了深入的了解。

对于家长来说他们首先考虑的是汽车儿童安全座椅的安全性，其次是汽车儿童安全座椅的易用性，并且在价格方面家长们也表示现在市面上的汽车儿童安全座椅的价格过高。

对于儿童而言他们对于汽车儿童安全座椅似乎并不感冒。

所以本人此次课题主要在汽车儿童安全座椅的易用性与如何让儿童接受汽车儿童安全座椅进行改良型设计。

在本次课题中，设计了四种汽车儿童安全座椅的设计方案。

图3.1方案一草图

图3.2方案二草图

图3.3方案三草图

方案四方案四草图

方案一的灵感来源于1958年阿纳·雅各布森为哥本哈根的雷迪森SAS皇家酒店设计的蛋椅（图3.1），蛋椅在造型上如同半个鸡蛋，在造型方面如同一个舒适的鸟巢，这样的造型能够加强家长对于座椅安全性的信任。

本方案将蛋椅与汽车儿童安全座椅结合起来，放弃了蛋椅的外形，但保持了蛋椅的内部结构。

角度上为三档可调节，以试用不同情况下的使用，也可以与儿童一起寻找一个他偏好的角度。

头部靠枕为五档可调，来保证随着年纪的增长，儿童安全座椅能继续使用。

而且在头枕添加EPP减震材料，保证发生交通事故的时候，对孩子脆弱的头部提供更安全的保障。

在安全带的选择方面，根据人机工程学的要求，产品设计应首先考虑使用产品的对象属于哪一类人群。

因为儿童不同与成人传统的安全带并不能很好的固定好他们的位置，在选择安全带的时候，应当考虑到怎样将儿童的躯干和下肢固定到一个舒服安全的位置。

能够给与他们足够的活动空间，又不可以让它们脱离安全带的束缚。

所以本人决定选用国际上流行的五点式安全带，此类安全带常用与F1赛车与汽车儿童安全座椅上，稳固可靠、结实耐用。

当碰撞事故发生的时候使孩子的的躯体不至于因惯性而冲出去，又不会被强大的拉力拽伤。

本方案为15Kg~25Kg（3~6岁）的儿童设计，考虑到这么大年纪的儿童正处于上幼儿园的时候，每天家长需要接送他上学，座椅使用频率较高。

在座椅上增加伸缩杯架，既能够方便使用，又不会在不用的时候浪费空间，影响使用者的用户体验。

鉴于儿童本身没有使用汽车儿童安全座椅的意愿已成为使用儿童安全座椅最大的阻力，本人将从儿童的好奇心出发，来解决这一问题。

方案二的灵感来源于变形金刚，头部靠枕的高度五档可调，肩部护体的宽度也是五档可调，座椅角度三档可调以保证儿童舒服的姿势，这样就可以完全排除了人手抱或者扶可能产生的任何失误。

也避免了儿童单独乘坐时可能出现的乱摸乱动等各种意外，不论是正常驾驶。

还是事故发生，都能为儿童提供强有力的保护。

整体尺寸符合人机工程学以满足用户对于舒适度的要求。

避免发生因为坐上去不舒服而导致的儿童本人拒绝使用汽车儿童安全座椅。

产品的形态方面不仅满足了用户对于功能的要求，还在审美方面给人以情感的愉悦和精神的享受真正的做到了技术与艺术的完美联姻在造型方面此款座椅简洁大方。

在安全带的选择方面，根据人机工程学的要求，产品设计应首先考虑使用产品的对象属于哪一类人群。

因为儿童不同与成人传统的安全带并不能很好的固定好他们的位置，在选择安全带的时候，应当考虑到怎样将儿童的躯干和下肢固定到一个舒服安全的位置。

能够给与他们足够的活动空间，又不可以让它们脱离安全带的束缚。

所以本人决定选用国际上流行的五点式安全带，此类安全