作者：周腾娇 任钟鸣
来源：《设计》2022年第01期
关键词：电动车 电动车儿童安全座椅 汽车儿童安全座椅 人机工程学 儿童 碰撞
中图分类号：JO-05 文献标识码：J
文章编号：1003-0069（2022）01-0132-04
引言
随着我国城镇居民出行需求和出行距离的增长，电动车因其便捷、低成本、绿等特征逐渐成为城市交通系统中不可缺少的部分，据调查研究显示，随着我国电动车保有量的逐年增加，由于电动车事故造成的儿童伤亡率也展现出逐年增长的趋势。事实上，上海市非机动
车管理办法第三十一条（载人规定）规定：驾驶自行车、电动车搭载6周岁以下未成年人使用固定座椅。可是在中国，电动车配备安全座椅的比例低至10%上下，如图1所示，多数电动车搭载儿童出行时并不配备儿童安全座椅，并且根据市场调研显示，目前电动车儿童安全座椅设计较为简陋，没有为儿童营造一个安全的“人、机、环境”系统，尤其是缺乏对碰撞状态下的研究。文章通过市场调研发现问题后，对不同行驶状态下的电动车儿童安全座椅进行人机要素分析从而得到解决思路。
一、电动车
随着中国城市的发展，电动车成为了城镇居民出行的重要交通工具，如图2所示，电动自行车根据造型分类可以简单地分为电动自行车式和电摩式。电摩式和电动自行车式会对电动车儿童安全座椅的安装位置产生决定性的影响，电摩式的电动车可以将安全座椅安装在电动车前部车架处，电动自行车式更适合将儿童安全座椅安装在电动车后座处。
电动自行车机械系统包括承重部分、人力驱动部分和制动部分。如图3所示，电动自行车的承重部分主要包括车把、车架、车梯、鞍座和前叉，其中车把手用于操纵电动自行车的行驶方向;车架、车梯和鞍座用于支撑整个车体和骑行者的重量，并承载所有电动自行车的零
部件，前叉可以随车把手的转动灵活动作，使前轮改变方向，除了用来固定前轮外，还具有减震的功能。
二、电动车儿童安全座椅
（一）电动车儿童安全座椅市场调研
市场上现有的比较专业的电动车儿童安全座椅生产品牌有雅迪、懒人得智、小航天等，多数是零售厂商参考专业品牌的造型、功能，并且结合了生活经验仿制出的产品，目前存在许多问题。京东、淘宝等是电动车儿童安全座椅主要的销售平台，就淘宝上的销量进行统计，最高的销量是1万+，存在着很大的市场需求，但缺乏专业、完善的制作标准。文章对市场上现有的几款比较典型的电动车儿童安全座椅进行了结构、兼容性、安装方式、产品使用周期这五方面的分析，如表1：
电动车儿童安全座椅主要分为：前置式和后置式。前置式的儿童安全座椅在市场上占比大于后置式，主要原因为：
1.前置式便于家长监管
2.前置式的安装方式更加稳固
（二）电动车儿童安全座椅现存问题
从电动车儿童安全座椅市場调研结果可以看出电动车儿童安全座椅目前设计、制造都存在很多不足，下文将根据市场调研结果深入探讨电动车儿童安全座椅现存问题：
1.脱离儿童用户特征，不符合儿童损伤机理
2.干扰驾驶员行驶，忽略驾驶员的需求
①视线遮蔽：例如雅迪的一款儿童安全座椅，产品高度在530-600mm之间，据调查显示，20-30岁的男性坐高取5百分数为883.7mm，坐姿眼高为774.7mm，五岁儿童坐高取95百分数为42.44mm，可以看出，身材较矮的成年男性在电动车安装了儿童安全座椅后视线仍有可能被5岁的儿童遮蔽。
②腿部容纳空间不足：电动车容纳腿部空间放上儿童安全座椅后很容易造成驾驶员腿部容纳空间不足，影响驾驶员的驾驶习惯，造成安全隐患，如图4。
③侧翻对驾驶员额外损伤：在电动车发生侧翻的情况下，驾驶员会受到儿童安全座椅、儿童的撞击，导致腿部造成额外的伤害。
3.缺乏对碰撞状态下儿童安全座椅安全性能的测试
当电动车发生碰撞时对儿童安全座椅有着重大影响，但目前电动车儿童安全座椅的结构、材质、固定装置都不足以应对汽车或者其他电动车的冲撞。
三、人机工程学
人机工程学是一门为人服务的综合性学科，它是以人的特征为出发点，目的是创造一个健康、安全、高效的“人—机—环境”系统，使人与相对特定的环境相互作用。
电动车儿童安全座椅存在的问题主要分为以下主体：人、电动车儿童安全座椅和电动车、环境，这几个主体与人机工程学中的“人”“机”“环境”不谋而合，所以文章用人机工程学的理论知识来解决电动车儿童安全座椅现存的问题。
儿童、驾驶员属于“人”的部分，电动车、电动车儿童安全座椅属于“机”的部分，“环境”是
指电动车儿童安全座椅随着电动车启动到停止整个过程中不断变化的外部因素，包含了行人、汽车、其他电动车、地面等环境要素。如表2：
四、不同行驶状态下人机工程学要素在电动车儿童安全座椅中的应用分析
电动车儿童安全座椅的行驶状态影响着电动车儿童安全座椅“人—机—环境”要素的分析应用，一般可以将电动车行驶状态分为正常行驶状态和碰撞状态。正常行驶状态是一个相对稳定、安全的状态;碰撞状态下不管是儿童还是驾驶员都会把安全性放在首位。文章分点论述电动车儿童安全座椅不同行驶状态下的“人—机—环境”要素，并且以碰撞状态作为文章论述的重点。
（一）正常行驶状态下电动车儿童安全座椅人机工程学要素分析
1.儿童生理特征对电动车儿童安全座椅设计的影响
汽车座椅 文章围绕着儿童的生理特点进行分析并发现了儿童尺寸随着年龄增长不断变化，如表3：（单位：mm）所示，2.5-6岁的儿童身体的各个尺寸都有明显的变化，从而说明电动车儿童安全座椅尺寸应该符合儿童的身体尺寸生长特点而具有可调节性。
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