汽车座椅外观和舒适度的评价研究 毕业论文.doc
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1、 本科生毕业设计(论文)汽车座椅外观和舒适度的评价研究The evaluation study of appearance and comfort of car seats学生姓名: 学 号: 14081221班 级: 140812专 业: 工业工程指导教师: 摘 要座椅是汽车中的重要组成部分,国内外对座椅的研究已经非常的成熟。本文着眼于汽车座椅的外观和舒适性方面研究,发现虽然单方面的研究已经很完善,但是并没有一个对座椅的外观和舒适性两方面结合起来的综合性评价,而这样的评价在目前的座椅开发中是很有必要的。本人在长春富维江森实习了3个月,发现该公司实验室的客观实验非常完善,但缺乏一些综合性的评价
2、体系。本文基于以上的分析,以调查问卷为手段,融合了语意差分法、身体部位不适等级法和现有的一些实验测量参数,得到一份较为简单的、综合的评价座椅的问卷调查初稿。随后在该公司组织了一次实验,来检验问卷的有效性。处理数据时主要采用方差分析法,验证方法的有效性并且将客观的实验参数与主观打分进行对照分析,找出影响主观感受的客观因素,而这些客观参数将会对座椅的改进有一定的指导意义。同时对问卷和实验的不足进行了总结,并给出改进意见,便于以后更好的进行研究。关键词:问卷调查 语意差分法 身体部位不适等级法 方差分析AbstractThe seat is an important part in the car
3、seat at home and abroad has been very mature. This paper focuses on the appearance and comfort of the car seat, found that unilateral studies have been perfect, but there is no comprehensive evaluation of the appearance of a seat and comfort combine this evaluation seat development is necessary. I i
4、n Changchun Fuwei Johnson, internship 3 months, the objective of the companys laboratory experiments very well, but the lack of a comprehensive evaluation system. Based on the above analysis, the paper devises a relatively simple and comprehensive questionnaire that combines the semantic differentia
5、l method, the body part discomfort rating method and some of the existing experimental parameters. However, this questionnaire is only a draft to evaluate the car seat. Subsequently the company has organized an experiment to test the validity of the questionnaires. Mainly when processing the data us
6、ing analysis of variance to verify the validity of the method and the objective of the experimental parameters and subjective scoring were compared to identify the subjective experience of objective factors, and these objective parameters will seat improvements guiding significance. The deficiencies
7、 of the questionnaires and experiments are summarized, and given the improvements, to facilitate later study.Keywords: questionnaire semantic difference method body part discomfort ANOVA目 录摘 要- 2 -Abstract- 3 -第1章 绪论- 6 -1.1座椅研究的意义- 6 -1.2国内外研究现状- 7 -1.2.1座椅舒适度的研究现状- 7 -1.2.2座椅外观的研究现状- 8 -1.3本文研究的目的
8、- 8 -第2章 相关理论综述- 10 -2.1 感性工程学- 10 -2.1.1 感性工程学的概念- 10 -2.1.2 感性工程学的发展- 10 -2.1.3 感性工程学的分类- 11 -2.2 语意差分法- 11 -2.3 身体局部不适等级- 12 -2.4 单因素方差分析- 12 -第3章 相关实验和问卷调查的设计- 16 -3.1 体压分布- 16 -3.1.1 体压分布的概念- 16 -3.1.2 实验仪器- 16 -3.1.3 实验流程- 17 -3.1.4 实验数据- 17 -3.2 泡沫静刚度- 17 -3.2.1 实验流程- 17 -3.3 问卷调查- 18 -3.3.1合
9、理的问卷调查结构- 18 -3.3.2合理的问题- 19 -3.3.3应该避免的问题- 20 -第4章 实验简介与数据处理- 21 -4.1 实验简介- 21 -4.1.1实验的对象- 21 -4.1.2 实验的主体- 21 -4.1.3 实验的流程- 21 -4.1.4 实验中存在的问题- 22 -4.2 实验数据整理- 22 -4.3 数据处理- 25 -4.3.1外观- 25 -4.3.2舒适性- 26 -第5章 数据处理的结论和分析- 30 -5.1 数据处理的结论- 30 -5.2 结论的问题分析- 30 -第6章 总结和展望- 30 -6.1 总结- 30 -6.2 展望- 30
10、-致 谢- 30 -参考文献- 30 -附 录- 30 - 42 -第1章 绪论第1章 绪论1.1座椅研究的意义汽车座椅可以说是整车中最重要的组成部件之一,在汽车发明之初就成为不可或缺的部件。座椅不仅仅给人提供了一个驾驶和乘坐的场所,而是配合整车达到一辆汽车所应有的品质和风格,因此它的舒适性和外观显得格外重要,而我们去评价一个座椅的好坏也主要是通过这两个方面来进行的。对于司机来说,舒适度是他们非常关心的一个指标。因为座椅是司机们最长待的地方,是他们的工作场所,座椅的舒适与否直接影响到他们的工作效率和身体健康。例如挖掘机操作通常需要花费很长的时间,有时甚至于一天超过8小时,而他们通常是在座椅上完
11、成操作的。由于座椅会影响操作者的身体姿势,在进行长时间操作之后身体上会表现出疼痛和疲劳,尤其是在脖子、肩膀和腰椎。因此司机们普遍关注座椅的舒适性。我们同样可以从欧盟的条款中看出座椅舒适度对司机的重要性。在欧盟,卡车司机每周驾驶时间不得超过56个小时,减去一年内9周的休假,我们可以算出一个卡车司机全年共有2046个小时的驾驶时间。这是一个惊人的数字,任何由座椅带来的微小的不舒服乘以2046都是一个巨大的痛苦。因此在卡车领域中,司机对卡车座椅的期望很高,希望可以满足长途驾驶中安全性和舒适性的要求。对于乘坐者来说,座椅虽然不是他们工作的场所,但同样对他们的旅途产生重要的影响。尤其是长途乘坐过程中,乘
12、客会明显的体会到座椅舒适与否。而舒适的座椅带给乘客的不仅是身体舒服,更重要的是心情舒畅,这些都有助于缓解旅途中的乏味和疲劳,使他们在到达目的后便马上可以投入到学习和工作当中,而不是无精打采、昏昏欲睡。相反,不舒服的座椅可以增加乘客在旅途中的疲劳,对他们的情绪产生负面的影响,而且这种双重影响还将在旅途结束后持续一段时间。因此乘坐者同样对舒适度有着好高的要求。对于汽车制造商,为了适应客户的需求和市场的需要,对于座椅舒适度的重视自然是不敢松懈。制造商从座椅的开发阶段就开始了针对于舒适度的各种设计。例如座椅靠背中腰托装置,可以很好的减少腰椎的压力,从而达到舒适的目的;设计师通过选择不同材质的面料和座椅
13、泡沫来调节软硬,达到座椅的整体协调。同样在制造和检查过程中,有很多的实验和检测来确保座椅符合舒适度的要求。这样制造出来的产品才能受到欢迎,制造商才有竞争力。而座椅另一个重要方面外观,则是人们的第一直观印象。因此座椅外观的好坏直接影响人们的感觉。消费者在选购时很可能在试坐前就已经通过外观的判断来决定是否购买。同时为了整车的品质和风格,座椅给了设计师很大的发挥空间,简单的线条和色彩的搭配加上造型上的标新立异很能给人留下深刻的印象。人们在看到良好外观的座椅时会产生舒服的心理,甚至潜意识的将座椅的外观和舒适性联系在了一起。所以外观的设计不容忽视,对座椅进行综合性评价时外观自然而然的成为必不可少的要素。
14、1.2国内外研究现状1.2.1座椅舒适度的研究现状要想很好的对舒适度进行研究,首先要弄清楚的一点是:什么是舒适或舒服?剑桥高阶学习词典给出了如下的定义:舒适为一种放松快乐的感觉并且没有痛苦。从定义我们可以看出,舒服的一种主观感觉,一般很难被测量和解释,与人的生理和心理之间的动态平衡有关。但是研究人员通过实验确定了以下几点:(1)舒适是一种由主观定义的个人特点的个人特点所决定的结构。(2)舒适受到很多固有因素的影响,例如身体上的、生理上的和心理上的。(3)舒适是一种对环境的反应。我们可以用短语“坐着舒适”来定义座椅对人产生的短期影响。由于舒适难于测量,Zhang提出了一种描述舒适和不舒适之间相互
15、作用的模型。即舒适和不舒适存在一定的转化关系。因此,如果不舒适增加,例如任务的时间和强度的增加,舒适就会减少。这意味着好的生物力学可以增加舒适的程度,而较差的生物力学很可能将舒适转变为不舒适。由于不舒适在实际情况中比舒适更加容易和准确的进行测量,所以只要我们在实验中测量出受试者不舒适的程度就可以利用转化关系得出舒适的程度。在准确的了解了我们要测量的是什么之后,接下来要说明的问题自然是如何进行测量。虽然我们测量的舒适是一种感觉,但由于角度不同,我们还是可以从以下两个方面来进行考虑。一种是“表出法”,即建立起感觉量中的“舒适性”与人体心理学意义上的生理变化量关系。在这里采用了生理变化量的心理变化转
16、置含义,即建立起感觉量和心理学的关系,进而依据心理学和生理学构建起感觉和生理学上的关系。研究方法采用的是,在人们受到外在刺激后,透过测量生理上反应值的变化(如血压、呼吸、心跳、心电图、肾上腺素分泌、排汗等),将这些数值转化为舒适性的值。不过,此方法有待于医学科学的进一步发展(比如建立生理学的感觉量的判据等),也就是说要建立统计学意义上的“舒适”标准。另一种则被称之为“印象法”,即受测者接受不同程度的外在刺激后,以问卷的方式让其陈述自己的感受。其中最典型的方法便是坐着不适等级,该问卷调查要求受测者在乘坐座椅的过程当中对自己身体不舒适的地方进行打分,之后通过数据处理可以得出座椅的各个部位对人体舒适
17、度的影响。在比较两种方法之后,本文将会采用局部不适等级的方法对舒适度进行测量。1.2.2座椅外观的研究现状如何测量人对产品外观的感觉以及建立起人主观上与产品之间的联系,一直是一件非常困难的事情,直到感性工程学的出现才得以很好的解决。感性工程学以工程技术为手段 ,设法将人的各种感觉定量化,再寻找出这个感性量与工程技术中所使用的各种物理量之间的高元函数关系作为工程分析和研究的基础。其中最典型的方法便是语意差分法(SD法)。该方法将受测者的感受视同为感受量,再利用多次元尺度法、图形理论将其构造化。或是用多变量分析、模糊推论、聚类分析、回归分析等统计解析技术,将人的感性信息转变成定量的数据。如此,即能
18、将内在的感性信息定量化。这种方法已成为近年来研究感性工程学的主要领域,而且成果丰富,其中欧洲在此方面进展迅速,中国也有部分学者开展此方向的研究。1.3本文研究的目的虽然在各自的领域中都已经有了很成熟的方法,但是通过对以前座椅研究的整理可以发现,外观和舒适度是分开的,即两者之间并没有相结合,没有形成一个对座椅综合评价的体系,理论具有局限性。本文致力于给出一个综合评价座椅的方法,用于座椅制造商实验室检测,即在一次的实验中同时对座椅的外观和舒适度进行评价,得出的评价结果可以用于指导对座椅两方面的改进。综合评价的方法采用问卷调查的方式,内容上分为三部分:第一部分是采用语意差分的方法,让受测者在乘坐座椅
19、前对座椅的外观进行评价;第二部分采用局部不适等级的方法,让受测者在乘坐座椅一段时间后将自己身体的感受如实的填写在问卷上。虽然在上文提到人的舒适感觉和生理上的反应值的变化之间的关系上不能很好的确定,但并不代表我们不能在这部分进行主观与客观之间的联系。本文试图将制造商在测试座椅舒适度方面的一些客观参数与人体主观的局部不适等级之间进行联系;第三部分中添加了一些传统调查问卷的问题,例如年龄、身高、体重等,作用在于对上述两部分采集到的数据进行一个补充分析,观察是否在这些方面存在明显的分类。通过这样的一份调查问卷,可以很全面的收集大量关于座椅舒适度和外观的数据,通过对这些数据的分析,可以很好的知道座椅在两
20、方面的不足,为之后的改进提供参考依据。第2章 相关理论综述第2章 相关理论综述2.1 感性工程学2.1.1 感性工程学的概念对感性工程学下一个通用定义是很困难的,直到如今,感性工程学仍然没有最终的定义。从设计过程看,感性工程学以工程技术为手段,设法将人的各种感觉定量化,再寻找出这个感性量与工程技术中所使用的各种物理量之间的高原函数关系作为工程分析和研究的基础。这个感性量,应该包含生理上的“感觉量”和心理上的“感觉量”。相对于感性工程学概念的提出,国内一些学者更倾向于将感性工程学的研究纳入设计心理学之中,可是这样做并不科学,感性工程学是一种研究手段和实验方法,而设计心理学是设计思想。虽然要依据设
21、计心理学的研究成果和相关知识,为感性工程学构建设计心理模型,但感性工程学是建立在技术实现的基础之上的,从本质来讲感性工程学的一种技术。2.1.2 感性工程学的发展“感性工程学”的英文表述为Kansei Engineering,Kansei是日本语“感性”的音译,大多认为该词汇由日本马自达汽车集团前会长山本建一提出的。感性工程学的发展有着极强的时代性,从其发展历史来讲,真正明确感性工程学概念的诗句并不长。有学者认为,相关的研究和概念最早可以追溯到20世纪80年代美国卡耐基梅隆大学赛门教授提出的“人性科学”。于此同时,日本物理学界就出现了感性工学、诱导学的研究,期间还包括人间工学、感性工学、情绪工
22、学、生理工学、身体工学等相关领域的研究,可以说日本在感性工程学发展之初的贡献尤为突出。美国一般称感性工程学为Affective和Emotion,而且在研究上将其列入人机工程学或心理学的范畴。从广度上看,美国学者在基本理论和实验手段等方面的研究均处于世界前列,而且应用极为广泛,几乎遍及各类消费品的开发和分析之中。例如美国著名的福特汽车公司已经运用感性工程学技术研制出新型的家用轿车。2.1.3 感性工程学的分类依据研究方法的难易程度可以将感性工程学分为以下三类:(1)单调感性工程学:有目的地结合产品设计中的感性因素表达,体现在现代设计中的情感化设计和人性化设计之中,通过定性的理解和阐述,将人的感性
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