七座SUV第三排座椅高度舒适性研究

刘殿科 张超

摘 要：根據七座SUV车型第三排乘员体态特征，确定第三排乘员基本都是中等身材人体。依据SAE J4002标准对中等身材人体躯干长度的定义，用CATIA软件建立二维人体模型，固定脚踝角为120°，座椅靠背角为25°，地毯水平之后逐渐调整座椅高度，测量人体模型的相关角度。根据相关经验得出结论：当座椅高度≧300mm时，人体坐姿较为舒适。搭建第三排座椅可调式PFM整车验证模型，保证第三排乘员周围环境与整车状态尽量相符，并使第三排座椅高度H30在250mm-350mm之间可调，选取中等身材的男性人体（身高在170CM—175CM）共计8名来进行主观评价。评价方案：每两名评价人员一组，每组评价人员在PFM人机验证模型上乘坐2小时，每天评价四组。以评价人员的亲身体验和反馈为评价依据（如舒适或不舒适），将此记录、比对、分析。通过收集反馈的主观评价信息，确定当座椅高度≧300mm时，人机主观舒适度较好。至此，设计理论数据与主观评价数据相符，论点得到充分论证。

关键词：七座SUV;PFM人机验证模型;舒适性;中等身材;主观评价;H30

中图分类号：U463  文献标识码：A  文章编号：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，随着及国家对二胎政策的放开，国内很多家庭对七座车型的需求逐渐升高。对SUV车型情有独钟的中国消费者已将七座SUV车型推向了舞台。

随着国民生活逐渐富裕，自驾游已经成为很多家庭享受假期的首选，第三排座椅的舒适性俨然成为了关键点。但是很多车主认为自己购买的七座SUV第三排座椅乘坐时并不舒适，抱怨最多的无非就是“坐姿低”。所谓坐姿低，最恰当的理解就是明明坐在沙发上很舒服，而你却让我坐在了板凳上。本文将探讨七座SUV第三排座椅高度对乘坐舒适性的影响。

1 乘員坐姿的影响因素

乘员坐姿的影响因素很多，比如：座椅高度、坐垫倾角、靠背角度、坐垫对大腿的支撑、地毯平整性等等。

1.1 H点装置

H点装置用于建立车内布置的关键参考点和尺寸，车内布置最重要的参考点是H点。有两种装置可以用来定义H点，即H点测量装置（H-point Machine，HPM）和H点设计工具（H-point Desing Tool，HPD）。

1.2 地板参考点（FRP）

由H点装置的鞋固定装置确认。按一定方法定位（鞋底与考虑地毯压塌量的地板表面接触）后，HOS与地板的交点。

1.3 鞋跟（HOS）

H点装置鞋跟端点。

1.4 H点

H点是H点装置上躯干与大腿的铰接点。

1.5 膝部角

H点装置大腿线与小腿线的夹角。

1.6 臀部角

H点装置躯干线与大腿线的夹角。

1.7 靠背角

座椅躯干线垂直方向的角度。

1.8 脚踝角

H点装置小腿线与裸足底线的夹角。

1.9 座椅高度H30

H点到FRP的垂直距离，在标配状态下从地板垫开始测量。

2 二维人体模型建立

2.1 建立二维人体模型

根据SAE J4002标准描述的中等人体关节尺寸，用CATIA软件建立二位人体模型，固定脚踝角为120°，座椅靠背角为25°，地毯水平。

2.2 二维人体模型膝部角和臀部角记录

依次调整座椅高度，并记录人体模型的膝部角和臀部角如下（表1）。

2.3 分析结果

根据经验，膝部角≧85°，臀部角≧85°时第三排人体比较舒适，根据以上数值可看出座椅高度≧290mm时，乘员舒适度为佳。

3 搭建PFM模型进行主观评价

搭建PFM人机验证模型，使第三排座椅高度H30在250mm-350mm之间可调。搭建乘员周边环境（如第二排座椅，C、D柱、顶棚、尾门等）。

3.1 座椅高度H30舒适性主观评价

本轮主观评价选取中等身材的

男性人体（身高在170CM—175CM）共计8名评价人员进行主观评价。评价方案：每两名评价人员一组，每组评价人员在PFM人机验证模型上乘坐2小时，每天评价四组。以评价人员的亲身体验和反馈为评价依据（如舒适或不舒适），将此记录、比对、分析（表2）。

3.2 主观评价分析结果

从上述采集的数据分析可得：座椅高度≦270mm时均反馈不舒适;座椅高度在280mm和290mm时，部分人体反馈不舒适;座椅高度≧300mm时均反馈舒适。由此可见，当七座SUV第三排座椅高度H30≧300mm时，舒适度反馈较好。

4 结语

本文充分论证了座椅高度对舒适性的影响。确定当座椅高度≧300mm时，人机主观舒适度较好。本文论证的数据可为整车开发人机工程定义提供有效的帮助。

参考文献

[1] Motor Vehicle Dimensions.SAE J1100，2009.

[2] H-Point Machine （HPM-II） Specifications and Procedure for H-Point Determination～Auditing Vehicle Seats.SAE J4002， 2010.

[3] 任金东.汽车人机工程学[M].北京大学出版社，2010.

[4] 李鸿炜，肖盛燮，徐进，等.用多级模糊综合评判理论评价汽车乘坐舒适性[J].公路与汽运， 2005，000（002）：1-4.