基于人体肌肉疲劳及体压分布的汽车座椅舒适性研究

讨好你的身体，要"软硬兼施"

作为汽车上“用户粘性”**、跟人接触时间*长的零部件，从汽车诞生的那一刻起，座椅就承担了“负重前行”的使命。如何提升“屁股君”的用户体验，成了人们的不懈追求。

早期的汽车座椅，其实就是一个表面包了棉花的木板凳，可以想象一下公园的长椅加坐垫的样子。毕竟在当时，车子能跑起来就不错了，大家关注的重点自然也不在座椅的舒适程度上。

到后来汽车跑起来不再是问题，而且越跑越快，比起之前实在是颠得厉害，这可咋办呢？要不把家里的大沙发放车里吧！

但是，过度追求柔软的“沙发式”座椅，极易引起人们的“菊部不适”，毕竟开车的时候不能随便换个姿势，来个葛优瘫啥的。

再加上人们希望座椅透气、容易打理、高级豪华、安全性等需求的叠加，汽车座椅才逐渐发展成了现在这样看上去就很专业的样子。

汽车座椅在“能坐→舒服→安全→我全都要”的进化过程中，我们敏感的肌肉在一定程度上参与了购车决策，间接影响了汽车座椅发展的进程。

汽车座椅测试服务实验

汽车座椅的设计需要充分考虑人的生理特征：脊柱的自然状态有一定的弧度，而舒适的坐姿, 其必要条件是能让压力*适当地分布于各脊椎骨之间的椎间盘上，净负荷量*适当、*均匀地分布于肌肉组织上。

为探究汽车座椅对驾驶员和乘客在驾驶或乘坐1h过程中，肌肉疲劳的影响，及对其臀部和腿部压力分布的影响，我们选取了6名受试者配合完成本次实验。

10通道Motion Lab Systems 表面肌电系统

SPI座椅压力分布测试系统（500×800mm）

在竖直肌、股外侧肌、股直肌、斜方肌粘贴肌电放大传感器

动态驾驶测试

驾驶员：以驾驶员本人感觉*合适的位置调节好座椅并系好安全带，根据实验场地的现场环境，让驾驶员持续驾车1小时，在1小时时间内，共记录4次20s的数据，要求在记录数据的20s期间内保持统一驾驶姿态（双手分别放置于方向盘左右两侧、右脚踩住油门并保持50km/h的车速），其余未记录数据的时间段依据路况尽可能保持统一的驾驶姿势并保持60km/h以下的车速，允许小范围的调整（如转头、低头、抓痒等），禁止有大范围的移动、起身或交谈等。

乘客：以乘客本人感觉*合适的位置调节好座椅并系好安全带，持续乘坐1小时，在1小时时间内，共记录4次20s的数据，要求在记录数据的20s期间内保持统一乘坐姿态（双手放置于腹部、双脚保持自然舒适放置），其余未记录数据的时间段依据路况尽可能保持统一的姿态，允许小范围的调整（如转头、低头、抓痒等），禁止有大范围的移动、起身或交谈等。

静态驾驶测试

驾驶员：以驾驶员本人感觉*合适的位置调节好座椅并系好安全带，在汽车发动的情况下，让驾驶员模拟驾驶姿态持续1小时，在1小时时间内，共记录4次20s的数据，要求在记录数据的20s期间内保持统一驾驶姿态（双手分别放置于方向盘左右两侧、右脚轻放置于油门表面），其余未记录数据的时间段依据路况尽可能保持统一的模拟驾驶姿态，允许小范围的调整（如转头、低头、抓痒等），禁止有大范围的移动、起身或交谈等。

乘客：以乘客本人感觉*合适的位置调节好座椅并系好安全带，持续乘坐1小时，在1小时时间内，共记录4次20s的数据，要求在记录数据的20s期间内保持统一乘坐姿态（双手分别放置于放置于腹部、双脚保持自然舒适放置），其余为记录数据的时间依据路况尽可能保持统一的姿态，允许小范围的调整（如转头、低头、抓痒等），禁止有大范围的移动、起身或交谈等。

实验结果

S1受试者动态驾驶位30min内右侧竖直肌均方根值持续增加，表明肌肉的疲劳状态的加深。并且均方根振幅的增长速度越快（斜率k=12.277），表明肌肉疲劳越***0min相比起始时刻右侧竖直肌均方根振幅从75.03增长到111.61μV。其余4块肌肉均未产生明显的疲劳现象。

S2受试者动态后排座位30min内左上斜方肌（143.52到176.59）与右股直肌（161.325到266.49）均方根值的增加，表明肌肉的疲劳状态的加深。并且从线性拟合可知，右股直肌均方根振幅的增长速度（斜率k=36.249）比左上斜方肌（斜率k=12.245）疲劳程度更快。

S3动态驾驶位60min内5块肌肉均方根值均处于增加则更加状态，但是增加的幅度处于较低水平。并且从线性拟合可知，5块肌肉均均方根振幅均处于上升趋势，但上升的速率均不高，表明5块肌肉在60min之后并没有产生较为明显的疲劳现象。

S4静态驾驶位60min内5块肌肉均方根值均处于增加状态，但是增加的幅度处于较低水平。并且从线性拟合可知，5块肌肉均方根振幅均处于上升趋势，但上升的速率均不高，表明5块肌肉在60min之后并没有产生较为明显的疲劳现象。 

S5静态副驾驶位60min内除右股外侧肌外，其余4块肌肉均方根值均处于增加状态，但是增加的幅度处于较低水平。从线性拟合可知，除右股外侧肌外，其余4块肌肉均方根振幅均处于上升趋势，但上升的速率均不高。表明5块肌肉在60min之后并没有产生较为明显的疲劳现象。

S6静态后排座位60min内除左上斜方肌外，其余4块肌肉均方根值均处于增加状态，但是增加的幅度处于较低水平。从线性拟合可知，除左上斜方肌外，其余4块肌肉均方根振幅均处于上升趋势，但上升的速率均不高，表明5块肌肉在60min之后并没有产生较为明显的疲劳现象。