“中汽研秦丽蓬：基于中国人体特征的汽车座椅舒适性研究”

9月16-17日，由盖西汽车主办的“2021中国汽车座椅与装修创新峰会”在上海汽车城瑞立酒店隆重举行。 中汽研(天津)汽车新闻咨询有限企业高级经理秦丽鹏)/s2/) )《基于中国人体特征的儿童座椅舒适度研究》(/s2/) )的主旨演讲，文案如下。

各位领导，各位领域的朋友们，你们好。 我是秦丽鹏。 感谢主办单位借此机会与大家交流座位舒适性问题。 今天分享的主题是基于中国人体特征的儿童座椅舒适性研究，我们的这项研究从一个角度也从客户的角度进行产品设计。

这个项目从年开始，多年来经历了很多事件，包括数据收集和虚拟建模，最终从人的角度提高了产品体验。

在做这个项目的时候和很多主机厂和汽车公司进行了交流，特别是近年来，座位的舒适性越来越受到重视。 有几个理由吧。 另一方面，汽车市场正在从卖方市场转向买方市场。 另一方面，这几年客户对座位不满意。 我们想怎么处理这个问题？ 还是应该回到客户自身，研究这个产品是怎么制作的。

我报告的文案包括几个方面，先研究背景，阐述一下人机工程的意义。 人机工程首要研究的是人类车环境之间的关系。 人机工程在我们国内迅速发展是非常落后的。 虽然包括标准和座位舒适性的模板和sae版本，但实际上不仅包括座位舒适性，还包括智能客舱、自动驾驶、人机联合都与人机工程有关。 如何从人类的角度思考和设计产品，让我们的顾客体验

其实，座椅设计越来越多是统计学问题，就是我们的座椅不能满足所有人的舒适性诉求，只能满足大部分人的诉求，或者满足固定客人的诉求。

大家可能在想一个问题，中国人体特征和sae模板的区别是什么？ 我们收集了大量的人体数据，利用人体数据与sae模板进行了对应。 可见用红框表示的是有显着差异的指标特征，其中除了髋部和小腿的周长外，与sae虚拟模板有非常显着的差异。

与此不同，也有就座的姿势。 在这里，身体的尺寸、就座高度等影响因素非常多。 另外，影响坐姿的主要因素有驾驶习性，欧美、日本、中国的驾驶姿势不同。 日本的驾驶姿势更靠后。 例如肘关节的立场会变大。

我们和很多主机厂也有信息表达。 在座位设计的过程中接受许多回合的评价或检查。 其中包括专家评价、工程师评价、客户评价、领导力评价。 最后一环是领导力的评价。 领导感到不舒服的话会经过很多回合的修订，但是领导能力的评价并不代表大多数顾客的评价。 例如，领导者身材魁梧，他代表的是他自己大小的人，并不代表大多数人。

另外，我们的实车做好后，会得到客户的反馈和评价。 客人可能会反馈说这个座位不舒服。 可能会向研发部门提出是否更改这个座位。 但是，由于研发部门经过多方验证，没有问题，最终是否变更也是矛盾的，所以我们使用了大量的中国人体数据作为参考依据。

二是研究目的。 我们的研究目的主要包括几个方面，首先座位设计过程非常漫长，包括主观目标定义、舒适的坐姿定义、坐姿支撑及体压试验、全椅试验、实车试验。 我们提供的处理方案，尽快采用中国人体特征的数据帮助发现问题，尽早进行改善，可以避免后期的很多问题。

另外，实车制造出来后，顾客的反馈有很多问题，但是研发部门认为没有问题。 可以从中国人体特征的角度进行评价。 中国的支出者有不快吗？

第三个是研究拷贝。 首先是整体数据收集。 我们从一年开始持续了一年多的数据收集。 数据收集拷贝包括中国人体特征数据收集、人体点云数据收集和虚拟模型的建立。 也有舒适座位扫描点群提取座位数据、体压数据、主观评价等。 其实，这个收集的数据量不是特别大。 我们收集了大约2000人的数据。 这2000人能整体代表中国高费用人群的数据吗？ 如果从两个方面保证这种代表性，首先在数据采集前在样本选择时采用样本分布，就是以身高为辅助变量进行分层抽样。 其次，数据采集完成后，根据各项指标进行分布检测，保证95%区间和5%误差代表我国人体司机的数据分布。

这是采集人体特征的做法，使用点云扫描装置，姿势包括两个立姿和一个坐姿。 左边是点云数据，根据catia的要求提取数据构建虚拟模板。 这里包括三维模板和二维模板。

其实百分位的假人有点问题。 从左侧的虚线图可以看到，红色为百分位，身高为90%时，其他尺寸有下降的趋势。 另外百分位的假人实际上不是我们现实中存在的人体，所以说有这样的问题。 基于这些问题，构建了一个新的伪模板，称为边界伪。 我们把所有的尺寸都放在执行椭圆中，在边界中筛选和验证点。

二是采取舒适的坐姿。 舒适的坐姿有点要求。 例如，需要双手放在方向盘两侧，用眼睛目视前方，右脚放在油门踏板的1/3处，左脚放在休息踏板上，在最舒适的情况下收集点云数据。

这是根据我们收集的舒适座位数据，构筑了舒适座位模型。 其首要用途有两个，在最初设计坐姿的定义时，通过观察设计什么样的立场，可以提取出因人而异的舒适立场的定义。 另外，也可以检查是否符合中国人的舒适性诉求。 这个做法是用瀑布模型做的。

体压模拟有限元假体，我们的实现目标是能够评估数模阶段大致在什么范围。 我们根据中国人体生命值数据建立有限元模拟模型、皮肤模型、骨骼和肌肉，因此能够较好地模拟实际的体压数据。

主观评价数据的收集，当时有2000人乘坐轿车、小型suv、中大型suv等9辆车，首要依据是cp50，根据地区不同收集主观评价。 另外，主观评价实验的设计分为意义等级和等级进行评分。

体压数据采集，这是2000人在不同的车上采集到的所有体压数据，他舒适坐姿下的体压数据是什么？ 首先，对体压区进行分区，比较各区，提取合适的指标，如平均压力、最大压力、压力梯度等指标，再进行以下数据观察。

这是利用体压数据和主观评价数据，分析了主客观应对措施。 在中央的图中，展示了将舒适性转换为不舒适性。 不同的曲线代表不同的人。 这样，用逻辑回归法拟合曲线后，通过其与x轴交叉，形成体压的推荐范围。 这样就形成了最右边，比较各个区域不同的体压指标的推荐范围是什么样的，可以在前期设计阶段作为参考。

可以根据这个我们建立的模型进行主观评价预测。 也就是说，尽量在座位设计前期评价这个座位有什么问题，或者主观评价达到什么水平。 是否符合主观定义时，以不同的形式主客观地对应了体压数据和主观评价数据。 这是使用了生物学习，现在首先是使用神经网络构建的。 这样，利用有限元假体得到体压数据的大致分布后，利用该方法可以大致预测该座位的主观评价得分在哪个部位。

最后是数据观察的发现。 sae假人和中国人体特征之间到底有那些不同？ 首先是身高的不同。 sae的身高肯定会比中国人体的特征高一点，但是身高高的话中国人体会比sae高一点。 这也符合我们的长期认识。 亚洲人腿短，上身可能比时间长一点。 从整个图来看，红线点是偏离中国人体特征的分布，证明了他们之间有比较大的差异。

这里有三个条形图和图表。 下面是95%的男性假人的比较。 蓝色是sae，绿色是中国，红色是差异率。 从小到大排列后，横坐标是人体尺寸。 可以看到底部的差异按照从小到大的顺序变化。 到中间50%的假人不是按照从小到大的顺序变化的，而对5%的女假人的变化来说变化更多更复杂。

这是sae伪模型，一个是中国的百分位伪模型和边界伪模型。 右侧的曲线也发现了不同立场的一定差异，证明了招聘模板的代表性不同，验证的模型也不同。

这是舒适坐姿的不同，黑色柱子是过去研究中不同学者从国外收集的人体数据得到的舒适坐姿分布，红色是中国人人体数据坐姿分布，主要是不区分男、女、男、女坐姿分布。

关于坐着的舒适性，什么因素影响着我们的坐着方式呢？ 分析了几个因素，首先是性别。 从整体上看，不同立场的性别影响大多数立场，不同车型的性别有不同的影响，从整体上看，性别对舒适的坐姿有很大的影响。 其次是地域[/s2/]，从表面上看也有明显的影响，从整体上看，北方人采取舒展的坐姿，南方人采取稍靠前的坐姿。 另外，在分析年龄和生命体征因素时发现，身高、体重、座高和座位之间的高度、这4个因素都会影响舒适座位的立场变化。

是的，我今天的复印件主要是这些。 我也想根据中国人体的特点在舒适性方面与在座的各位进行更深入的交流与合作。 谢谢你。