第44卷 第6期 包 装 工 程
2023年3月 PACKAGING ENGINEERING 441
收稿日期：2022–11–05
石小涛1,2，郭霞1，鲁子涵1，程宇航1，王文丽1，沈晔雯1
（1.上海工程技术大学，上海 201620；2.同济大学上海国际设计创新研究院，上海 200092） 摘要：目的 结合感性工学相关理论，借助眼动仪开展设计研究，实现中式驾舱座椅CMF 设计优化，并为今后的相关设计实践提供借鉴依据。方法 提取所研究产品的意象信息与相应的CMF 设计样本，建立汽车座椅CMF 设计实践过程中的感性工学评价模型，通过明确感性意象与选定样本之间的映射关系进行方案设计；结合眼动追踪技术实验进行汽车座椅CMF 方案评价，获得中式汽车座椅CMF 设计方案。结果 将感性工学理论运用到汽车座椅的CMF 设计实践中，有利于优化调整座椅CMF 的设计思路；通过眼动试验能够对基于用户感性需求座椅CMF 设计方案进行评价优选。结论 在进行汽车驾舱的座椅CMF 设计时，不仅需要从产品本身出发来考虑其设计要素、实用性与合理性，还要从用户的角度入手，
朗逸汽车之家论坛从感性层面对用户进行分析研究，结合感性工学原理构建的设计流程与方法，将CMF 设计实践过程中的颜遴选、材质、表面处理等环节进行合理化调整，有利于CMF 设计方案的优化。 关键词：座椅设计；CMF 设计；汽车内饰；感性工学；眼动实验
中图分类号：TB472 文献标识码：A 文章编号：1001-3563(2023)06-0441-08 DOI ：10.19554/jki.1001-3563.2023.06.050
CMF Design and Application of Chinese Elements in Cockpit
Seat Based on Kansei Engineering
SHI Xiao-tao 1,2, GUO Xia 1, LU Zi-han 1, CHENG Yu-hang 1, WANG Wen-li 1, SHEN Ye-wen 1
(1.Shanghai University of Engineering Science, Shanghai 201620, China; 2.Shanghai International Institute of
Design and Innovation, Tongji University, Shanghai 200092, China) ABSTRACT: The work aims to conduct design research with the help of eye tracker in combination with the theory of Kansei engineering, to optimize the CMF design of Chinese cockpit seats, and provide reference for future design prac-tice. The image information of the studied product and the corresponding CMF design sa
mples were extracted to establish a Kansei engineering evaluation model in the process of CMF design of automobile seats. The scheme design was carried out by clarifying the mapping relationship between the perceptual image and the selected sample. Combined with the eye tracking technology experiment, the CMF scheme of automobile seats was evaluated, and the optimal CMF design scheme of automobile seats was obtained. The application of Kansei engineering theory to the CMF design practice of automobile seats was conducive to optimizing and adjusting the CMF design ideas of seats. Through the eye movement experiment, the CMF design scheme of seats based on the user's emotional needs can be evaluated and selected. When designing the seat CMF of the automobile cockpit, it is not only necessary to consider its design elements, design practicality and ra-tionality from the product itself, but also to start from the user's point of view to analyze and study the user from the per-ceptual level in combination with the design process and method constructed by the principle of Kansei engineering, and rationalize and adjust all links in the CMF design practice process, to be conducive to the optimization of the CMF design scheme.
KEY WORDS: seat design; CMF design; automotive interior; Kansei engineering; eye movement experiment
442 包装工程 2023年3月
CMF设计是产品设计实践过程中相当重要的一环，具体指彩[1]、材料以及产品表面处理工艺，设计师需要将彩、材料、工艺与设计本身进行最恰当的对应，做到“良材优设”，更好地实现设计价值。根据国内外已有研究可知，感性工学是工学的研究分支，它能够在一定程度上将用户的个人体验与主观感受转换为可参考的数据，从而对人的感性需求进行量化研究，这样便可以较为准确地提炼用户的具体需求与偏好。因此，本研究以感性工学为理论基础，对中式汽车座椅CMF设计进行研究，提升设计的精准性，同时借助眼动实验分析，选择、优化设计方案，为今后的汽车座椅CMF设计方法提供参考。
1 汽车座椅CMF设计与研究现状
对汽车内饰而言，汽车座椅是其中的重要组成部分。近五年来，随着时代的发展和科技的进步，国内汽车设计飞速发展，对汽车座椅CMF的研究也更加深入，由从前单一的表面材料与彩推敲，转变为注重用户主观的感性需求。
近年来，国内多位专家学者分别从产品的功能结构、外观造型、情感化设计等方面进行了研究，利用产品用户的感性需求来指导设计研究及应用。杜徐徐[2]从现有汽车座椅的产品材料、功能结构、外观造型等角度入手，在人机工程学的理论基础上进行设计的突破和优化；张燃燃[3]通过调查与分析用户的主观感知体验，对汽车座椅进行再设计，既符合汽车座椅设计的标准规范，又兼顾用户对汽车座椅
造型要素的主观评价；陈俊洁[4]将产品设计中常见的语义分析法和眼动实验相结合，利用SPSS数据分析软件，从消费者的心理、生理两个层面进行实验验证，有效提升了实验的精确性。研究将CMF设计与感性工学相结合，以感性意象与CMF三要素（彩、材料和表面处理工艺）形成的对比关系为指导开展设计，将能在更大程度上设计出符合用户主观感性需求的汽车座椅，提升用户的驾乘体验[5]。
2 基于感性工学的汽车座椅CMF设计分析
结合感性工学设计原理，整个设计研究过程可分为如下步骤：收集汽车座椅样本；收集、筛选感性意象词汇；访谈汽车行业专家；分析、收集汽车座椅CMF设计样本；统计、分析用户感性意象；中式汽车座椅CMF设计实验。
2.1 汽车座椅典型样本收集与分类
对比近年热门汽车座椅四分之三侧面的图片资料，如奔驰、特斯拉Modle Y、大众、五菱、比亚迪、欧拉汽车、理想、蔚来、极氪、Smart公司、凯迪拉克、小鹏、宝马、飞凡等车型（如图1），从彩、材料、表面处理工艺三个角度对汽车座椅方案进行整理、归纳[6-7]。在颜上，内饰彩主要有亮调、暗调、灰调三种类型；在配上一般分为单和多（以两和三为主）两种，多座椅设计主要由主体、辅助、点缀三者构成。在材质上，常见的座椅材质有织物材质、仿皮材质、真皮材质、混搭材质等类型；常用的表面处理工艺可归纳为打孔、绗缝、拼缝、刺绣、镭雕、模压、
铭牌等。
图1 不同车型座椅CMF设计方案对比图
Fig.1 Comparison of CMF design schemes for seats of different models
第44卷 第6期 石小涛，等：基于感性工学的驾舱座椅CMF 研究及中式元素设计应用 443
2.2 感性意象词汇收集与样本分析
通过提取搜集用户视角的感性意象词汇，设计师能够在一定程度上更好地认知用户内心真正的感性需求，从而更好地设计出令用户满意的产品。通过搜索文献专著、小组讨论的方法收集到第一轮感性词汇，如华丽的、个性的、动感的、大气的、趣味的、经济的、极简的、环保的、舒适的、亲和的等，共75个感性词汇。然后，以汽车座椅CMF 的实用度、舒适性、个性化、人性化、品质感作为CMF 设计过程中感性信息的提取原则，对第一轮所收集的75个汽车座椅感性词汇进行第二轮筛选，并且将筛选出的形容词与其相反意义的形容词搭配起来[8-9]，最终整理筛选出的15对感性词汇如图2所示。
根据筛选结果，完成汽车座椅CMF 意象词汇访谈问卷的制作，进而邀请5名相关专家进行访谈，最终得出10个关于汽车座椅CMF 的典型意象词汇，即“乏味的”“个性的”“华丽的”“共性的”“怪诞的”“趣味的”“商务的”“朴素的”“休闲的”和“亲和的”。
根据访谈过程中获取的信息进行相关调研，在用户点击率、好评率较高的汽车类网站中选取汽车座椅
CMF 的方案，如汽车之家、懂车帝等，结合用户购
买产品后的相关评论，收集多个近年热门车型座椅之后，最终筛选出10组最受用户喜爱的方案作为实例研究样本。样本车型分别为大众朗逸、大众桑塔纳、五菱宏光MINI EV 、吉利ICON 、宝马I3、蔚来ET7、蔚来ES6、比亚迪秦PLUS 、比亚迪海豚、奥迪Q5 e-tron 、奥迪Urban sphere 和奔驰迈巴赫S 级（如图3）。
图2 第二轮收集的15对汽车座椅感性词汇 Fig.2 15 pairs of perceptual words of automobile seats
collected in the second round
图3 10组汽车座椅CMF 研究样本
Fig.3 10 groups of CMF research samples of automobile seats
444 包装工程 2023年3月
在常用的彩搭配中，单系多为黑、灰、棕、白，多系多以较明显的“主体+辅助+点缀”的方式呈现；常用的材质有真皮、仿皮、织物等；常用的表面处理工艺有打孔、绗缝、压花等。2.3 意象语义与样本的映射关系
挑选20名具有一定美学背景的中青年汽车用户进行座椅CMF感性评价，将评价之后的数据导入SPSS软件中进行Pearson相关性分析[10]（如表1）。
表1 感性词汇与设计要素对照表
Tab.1 Comparison of perceptual vocabulary and design elements
意象语义价值（显著性P值）
样本
乏味的个性的华丽的共性的怪诞的趣味的商务的朴素的休闲的亲和的
S1
0.378
（0.092）
0.144
（0.546）
0.455*
（0.044）
0.405
（0.077）
0.365
（0.113）
0.113
（0.632）
0.415
（0.068）
0.202
（0.393）
0.178
（0.446）
0.098
（0.062）
S2
0.415
(0.069)
0.066
（0.778）
0.181
（0.444）
0.574**
（0.008）
0.415
(0.069)
0.182
（0.443）
0.578**
（0.007）
0.466*
（0.038）
0.068
（0.776）
0.182
（0.443）
S3
0.308
（0.186）
0.144
（0.547）
0.161
（0.498）
0.272
（0.234）
0.384
（0.089）
0.354
（0.126）
–0.113
（0.633）
0.313
（0.181）
0.162
（0.497）
0.109
（0.638）
S4
0.161
（0.498）
0.417
（0.066）
0.464*
（0.039）
0.389
（0.086）
0.159
（0.501）
0.273
（0.233）
0.145
（0.546）
0.091
（0.703）
0.101
（0.635）
0.315
（0.179）
S5
0.366
（0.119）
0.449*
（0.042）
0.168
（0.463）
0.379
（0.091）
0.065
（0.783）
0.297
（0.192）
0.141
（0.549）
0.397
(0. 075)
–0.114
（0.631）
0.583**
（0.006）
S6
0.307
（0.187）
0.575**
（0.008）
0.062
（0.782）
0.309
（0.186）
0.064
（0.785）
0.357
（0.123）
0.067
（0.776）
0.601**
（0.004）
0.355
（0.124）
0.598**
（0.005）
S7
0.099
（0.639）
0.061
（0.792）
0.143
（0.547）
0.091
（0.703）
0.179
（0.445）
0.392
（0.084）
0.596**
（0.006）
0.416
（0.067）
0.465*
（0.038）
0.404
（0.078）
S8
0.623**
（0.005）
0.357
（0.128）
0.361
（0.122）
0.634**
（0.004）
0.377
（0.093）
0.058
（0.793）
0.301
（0.186）
0.297
（0.191）
0.055
（0.841）
0.115
（0.630）
S9
0.103
（0.625）
0.119
（0.628）
0.091
（0.684）
0.298
（0.191）
0.182
（0.443）
0.388
（0.086）
0.385
（0.088）
0.582**
（0.005）
0.365
（0.119）
0.464*
（0.039）
S10
0.141
（0.549）
0.580**
（0.005）
0.581**
（0.005）
0.177
（0.447）
0.113
（0.632）
0.449*
（0.042）
0.090
（0.688）
0.092
（0.686）
0.424
（0.083）
0.378
（0.092）
注：“*”表示当0.01<P<0.05时数据间存在比较显著的相关性；“**”表示当P<0.01时，相关系数显著相关。
由表1可知，与感性词汇具有1个样本相关或显著相关的有3个，“乏味的”与样本S8相关，数据为0.623**（0.005），“趣味的”与样本S10相关，数据为0.449*（0.042），“休闲的”与样本S7相关，数据为0.465*（0.038）；与感性词汇具有2个样本相关或显著相关的有2个，“共性的”与样本S2、S8相关，数据分别是0.574**（0.008）、0.634**（0.004），“商务的”与样本S2、S7相关，数据分别是0.578**（0.007）、0.596**（0.006）；与感性词汇具有3个样本相关或显著相关的有4个，“个性的”与样本S5、S6、S10相关，数据分别是0.449*（0.042）、0.575**（0.008）、0.580**（0.005），“亲和的”与样本S5、S6、S9相关，数据分别是0.583**（0.006）、0.598**（0.005）、0.464*（0.039），“华丽的”与样本S1、S4、S10相关，数据分别是0.455*（0.044）、0.464*（0.039）、0.581**（0.005），“朴素的”与样本S2、S6、S9相关，数据分别是0.466*（0.038）、0.601**（0.004）、0.582**（0.005）。根据分析可知，与感性词汇具有3个样本相关或显著相关的有4个，其中“华丽的”与“朴素的”是具有相反意义的感性意象，说明各自迎合了特定倾向的用户偏好，“个性的”与“亲和的”在一定程度上符合多数用户的共性偏好。
在实验分析中，单样本有5个（分别是S2、S6、S7、S9和S10），其中S2与“共性的”和“商务的”意象词显著相关，S6与“个性的”“朴素的”和“亲和的”显著相关，S7与“商务的”显著相关。S9与“朴素的”显著相关，S10与“个性的”和“华丽的”显著相关；双样本有3个（分别是S1、S5和S8），其中S1与“华丽的”显著相关，S5与“亲和的”显著相关，S8与“乏味的”和“共性的”显著相关；三及以上样本有2个（分别为S3和S4），其中S4与“华丽的”显著相关。由此可见，与单样品相关的意象词汇较多，与“商务的”“朴素的”意象词显著相关；双和三的样本则与“华丽的”感性意象词显著相关。
第44卷 第6期 石小涛，等：基于感性工学的驾舱座椅CMF 研究及中式元素设计应用 445
3 中式汽车座椅CMF 设计实验方案
3.1 中式汽车座椅CMF 设计方案
结合感性工学原理进行分析，有利于将用户的定性情感转化为定量数据，为分析出更具倾向性风格的汽车座椅CMF 设计提供了理论依据。基于前文分析结果，结合中式元素的汽车座椅CMF 方案将围绕“个性的”“亲和的”“华丽的”用户偏好进行设计。通过不断推进与优化，最终筛选剩下三个方案，分别是：方案一，采用“浅米-浅橘黄-淡粉”的彩搭配（PANTONE 14-1108TCX Wood Ash ，PANTONE P20-14C ，PANTONE 9243U ，亮调）以及织物、绗缝、打孔和模压的材料工艺；方案二，采用绿的彩搭配（PANTONE P142-1C ，PANTONE P129-13 U ，PANTONE P121-13C ，
亮调）以及真皮、打孔和模压
的材料与工艺；方案三，采用“米-灰蓝-深灰”的彩搭配（PANTONE P23-2C ，PANTONE 2206U ，PANTONE 19-4022TPG Parisian Night ，灰调）以及仿皮、绗缝的材料工艺（如图4）。
中式设计可以理解为“国风+潮流”，这是中国文化内涵与现代潮流审美的融合。而汽车内饰的中式设计应该符合整体与具体的和谐原则、现实与心理的设计原则、艺术与文化的传承原则、量产与定制的区分
原则以及需求与设计的相符原则[11-13]。
中式汽车内饰的整体格调设计应包含设计者对中国文化和艺术的主观情感，这种情感会在汽车座舱内饰中转化为“中式情调”的设计。将中国元素应用到汽车内饰座椅的设计中，这是设计者内心深处对中国文化强烈的认同感与归属感。中式设计是一种设计方法，也是一种国家情怀。
图4 汽车座椅CMF 设计方案
Fig.4 CMF design scheme of automobile seat
中国元素的应用是本次汽车座椅CMF 设计方案的重点。方案一主要采用“行云纹+朵云纹”的设计元素，
其表面处理工艺是绗缝、打孔、模压。方案二主要采用“朵云纹”的设计元素，其表面主要处理工艺是打孔、模压。方案三主要采用“行云纹”，其表面主要处理工艺是绗缝、打孔（如图5）。 3.2 主观评估
通过对方案的观察，可以得出主观评估：实验方案中彩主要为亮调，灰系作为过渡，亮调为内饰整体营造出简洁明亮的氛围，灰系让整体更加和谐，给人一种高级感和品质感；材质方面，实验方
案中大量使用织物材质，使整体非常具有亲和感，也显得更具个性。
3.3 客观评估——眼动实验法 3.3.1 眼动实验
根据眼动仪实验数据进行分析[14]，
选择出最符合预定主题的方案（如图6）。
为了排除实验中外界环境造成的干扰，眼动实验在安静且灯光恒定的实验室中进行，采用Tobii X120眼动仪及Tobii Studio 数据处理软件进行实验。将准备好的样本图片导入TOBII STUDIO 的Design and Record 区域，素材页面分辨率为1 080 mm*820 mm 。
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