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基于中国人体的安全带舒适性研究
李相锋许亚婷王向阳项春健(泛亚汽车技术中心有限公司,上海201406
【摘要】介绍了一种安全带舒适性的定义方法,并详细阐述了该方法的实施过程和使用流程。该方法
适用于所有车辆的安全带布置,可以为轿车开发项目提供一定的参考。
Abstract A safety belt comfort definition method is introduced, and the implementation and
using process is detailed. The method is applicable to the safety belt of all vehicles, and can provide a
reference for the China local vehicle development project
【关键词】安全带汽车舒适性人体典型控制点
doi:10.3969/jiss.1007-4554.2014.10.02
1安全带舒适性概念
随着汽车在国内的普及,消费者对于汽车各
舒适性是一种心理放松的状态。安全带舒适
方面的性能提出了越来越高的要求,包括安全性、性是指安全带和正常驾驶或乘坐状态下的人体自
舒适性、空间感、美观度、品质感、用料,甚至维修然放松状态的匹配程度。
便利性、质量稳定性、保值率等。本文主要针对安
从发生顺序讲,安全带的舒适性包含3个方
全带佩戴舒适性展开研究。
面:佩戴舒适性、使用过程舒适性和解锁舒适性。
目前硏究安全带安全性的居多,研究舒适性
佩戴舒适性又包含安全带预紧力、抽带阻滞、
的较少,究其原因,是因为中国人佩戴安全带的意取带便利度、锁止力、锁止手操作空间等;使用过
识淡薄,2009年安全巡展的调査结果显示只有程舒适性包含安全带预紧力,安全带对身体的压
21.2%的人上车时始终佩戴安全带,美国国家高迫感,安全带是否勒脖子以及安全带是否易脱落
速公路交通管理局曾对不佩戴安全带的原因作过解锁舒适性包含解锁力、解锁按钮大小、解锁按钮
调査,结果显示超过1/3的人由于不舒适等原因可触及性、解锁按钮操作空间等。
讨厌佩戴,而女性驾驶员讨厌佩戴安全带的比例
常见的安全带舒适性问题有:(1)安全带勒脖
超过40%。有研究表明安全带舒适性的改进会提子,尤其是对小个子乘客;(2)安全带容易从肩膀
髙佩戴率,从而挽救生命。安全带舒适性问题的脱落;(3)安全带压迫身体;(4)安全带抽带阻滯;
解决越来越迫切。
(5)锁舌操作空间小,插人不便;(6)带扣锁位置不
收稿日期:2014-07-07
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固定,不宜插入;(7)解锁按钮操作空间小。
其中问题1、2、3涉及到安全带上锚点的位
置,主要决定肩带的舒适性。对于三厢车,前排安
辟子参考点
全带上错点位置取决于B柱安全带高调器或者导
肩部参考点
向环的布置,后排上锚点取决于安全带卷收器或
导向环的布置;对于两厢车、SUV和MPV,第一和
第二排(针对有三排座的情况)安全带上锚点和三
锁骨参考点
厢车相似,最后一排比较特殊,由于没有衣帽架板
金结构,上锚点的位置可能在座椅上、顶棚上、立
柱上等。
问题4涉及到卷收器预紧力;问题4相对比较
独立,卷收器预紧力、安全带走向和系统摩擦力决定
了安全带的拉出力,调査结果显示,在安全带拉出
400~800mm时抱怨较多,当拉出力在400mm时
图1安全带与人体关系
小于9N,在800mm时小于12N,客户满意度
第3步舒适范围定义。根据安全带和人体参
在90%以上。
考点的相对关系,对于每个人体样本,可以通过实
问题567涉及到带扣锁的位置、形式等,主
际评估找到α的最大、最小极限范围。如果不接
要决定插拔安全带所扣的操作舒适性。
受a为负角,那么可以定义Min=0,只需要通过
综上所述,安全带上锚点是安全带舒适性布
评估确定每个人的Maw@即可。
置的重点和难点,本文主要介绍一种针对中国人
另外,对于每个人体样本,当Min=0时,可
体确定安全带上锚点位置的研究方法。
以通过实际评估,找到安全带最靠近脖子和最靠
近肩膀的两个极限舒适位置;当安全带角度为
2安全带舒适性研究方法
Maxa时,同样可以找到安全带最靠近脖子和最靠
近肩膀的两个极限舒适位置。所以每个人体样本
第1步,简化模型。可以把安全带简化为其可以得到4条极限位置射线。理论上,这4条射
中心线,安全带和人体的关系可以用安全带中心线围成区域内的每一个点都可以作为这个人可以
线和肩部、脖子及锁骨参考点的关系来表示,如图接受的安全带上铺点(实际是卷收器上的安全带
1。安全带在人体上的离去点和安全带在卷收器离去点,实际使用时需要适当转换)
上的离去点之间呈现为直线状态,该直线和水平
将实际评估的状态反映到数模状态方法如
面的角度定义为,原则上不接受a<0°;当a増下。为了测量方便,首先需要知道安全带和人体
大到一定程度的时候,安全带会脱离肩膀,乘客同的关系与哪些因素有关。根据前面的分析,安全
样会感到不舒服。所以对于每个乘客,a有一个可带和标准人体的关系取决于身高(实际是上身长
以接受的最大值。
度)、H点、靠背角。为了方便测量,首先选取两个
第2步,调用人体尺寸数据。根据泛亚汽车技极限典型身高作为样本选取的参考,分别为5百
术中心人体测量小组调查的年轻一代中国人体数分位的女性和95百分位的男性,如果能同时满足
据,经过统计分析,得出95百分位的男性身高尺寸这两种人体的舒适性,理论上可以满足绝大多数
约为1.81m,50百分位女性人体约为1.59m,5百人体的舒适性要求。其次,可以先锁定一个靠背
分位女性人体尺寸约为1.52m。
角进行测量,不同靠背角的情况可以按照身高的
根据以上统计数据,选取5%男性和5%女差异进行调整。考虑到乘用车前后排靠背角的情
性人体样本各30人,进行舒适性测量。
况,初步确定测量靠背角为25°。
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