世界微动态丨零重力座椅安全性问题及研究难点

2023-03-10 11:40:03来源：汽车测试网

随着人们对未来驾驶场景的探索和实践，座椅作为驾驶舱内的重要部件，也在不断地进行创新和升级。零重力座椅是一种在未来驾驶场景中被广泛应用的一种创新型座椅，它的设计旨在提供一种失重的舒适感，可以在长时间乘坐时减轻身体的疲劳和不适。通过大角度座椅调节和可伸缩的腿托，零重力座椅可以使乘员的身体呈现一种近乎躺卧的姿态，这种姿态可以让脊椎呈现自然放松的状态，减轻压力，减少肌肉疲劳和磨损，同时促进血液流动，提高舒适性和健康性。

零重力座椅的工作原理基于重力和人体姿态的关系，当身体处于躺卧状态时，身体的重心和压力分布会发生改变，身体对座椅的支撑也会发生变化。零重力座椅通过调整座椅的倾斜角度和腿托的高度来改变身体的姿态，使身体处于一种近乎失重的状态，从而减轻身体的压力和疲劳感。

(资料图片仅供参考)

零重力座椅作为一种新型座椅已经逐渐走进人们的生活中。与传统座椅相比，零重力座椅在舒适性方面具有很大优势，但在安全性方面仍需要进一步提升。本文将从技术角度出发，探讨零重力座椅的安全性问题及其解决方案。

零重力座椅的安全问题

1、

姿态控制问题

零重力座椅的特点是可以让人体放松到一种类似于漂浮的状态，但这也带来了姿态控制的挑战。

由于座椅可以在各个方向上移动，人体的姿态也可能发生变化，因此在紧急情况下需要确保座椅能够及时响应，并能够使乘客处于一个相对稳定的姿态。

2、碰撞安全问题

零重力座椅的安全性也需要考虑碰撞情况。

在车辆碰撞时，乘客的身体会受到很大的冲击力，而如果座椅无法承受这种冲击力，可能会导致乘客受伤或死亡。

3、着火问题

由于零重力座椅的材料通常采用聚氨酯、丙烯酸等易燃材料，因此在发生火灾时，座椅会成为火势蔓延的助推器，增加乘客逃生的难度。

二

零

重力座椅的安全解决方案

1、

姿态控制方案

在零重力座椅中，可以采用多个传感器来监测乘客的身体姿态，从而实现对座椅的控制。

此外，还可以将传感器与座椅的运动控制系统相结合，确保座椅在紧急情况下能够快速响应，并使乘客保持相对稳定的姿态。

2、碰撞安全方案

为了解决碰撞安全问题，可以在座椅的结构设计中加入更多的安全措施。

例如，在座椅背部和座垫中加入更多的衬垫和保护材料，以吸收碰撞时的冲击力。

此外，座椅的安全带也需要进行优化，以更好地保护乘客。

具体来说，可以将安全带设计为可调节的电动式安全带，通过传感器获取乘客的身体数据，自动调整安全带的位置和张力，以保证最佳的保护效果。

3、气囊的设计
座椅中的气囊也是提高座椅安全性的重要手段之一。气囊的设计可以根据不同碰撞场景进行优化，例如在侧面碰撞中，应在座椅的侧部加装气囊，以吸收侧面撞击产生的能量；在正面碰撞中，应在座椅前部和侧部加装气囊，以减缓乘客前冲的力量。

4、乘客的身体特征
座椅安全性还需要考虑乘客的身体特征，如身高、体重、年龄等。对于不同身体特征的乘客，需要提供不同的座椅调整方式，以保证最佳的安全保护效果。这就需要座椅具备一定的智能化能力，通过传感器获取乘客的身体数据，并自动调整座椅的高度、角度、支撑点等参数，以适应不同的身体特征。

综上所述，零重力座椅的安全性需要在座椅结构、安全带、气囊等方面进行全方位的优化。同时，座椅还需要具备一定的智能化能力，以适应不同的乘客身体特征，从而保证最佳的安全保护效果。同时，为了提高座椅在碰撞时的安全性能，零重力座椅还需要配备各种气囊和安全带等主动安全系统，以及对乘员进行身体状态和位置的实时监测和识别。

三

零重力座椅乘员安全保护研究难点

1、传统的混三假人、thor假人都不适用于零重力坐姿的试验测试。

传统的混三假人和thor假人是用来评估传统坐姿下乘员保护系统的有效性和安全性的。

然而，由于零重力坐姿下乘员的身体姿态和重心分布与传统坐姿不同，因此使用传统假人进行测试可能无法准确模拟零重力姿态下的情况。

这就要求研究人员开发新的、适用于零重力坐姿的试验工具和测试方法，以更好地评估乘员保护系统在零重力姿态下的有效性和安全性。

2、零重力坐姿下乘员安全解决方案并不完善。传统的乘员保护系统无法提供足够的保护，同时开发适用于零重力坐姿的乘员保护系统也面临着一些技术难题。例如，如何在零重力姿态下保持适当的乘员约束和支撑，如何减少安全带对乘员脖子的压迫等。此外，零重力坐姿下乘员的身体姿态和重心分布也对乘员保护系统的设计和开发提出了新的挑战。

3、需要多学科的交叉研究和合作，才能得出更加全面、科学的解决方案。为了更好地解决零重力坐姿下乘员的安全问题，还需要深入了解乘员在这种姿态下的生理反应和行为特点。例如，乘员在零重力坐姿下可能会出现头晕、恶心、呕吐等症状，这些症状可能会对其行为产生负面影响，进而影响安全。因此，需要对乘员在零重力坐姿下的生理反应进行更深入的研究，探索如何更好地保护乘员的身体健康。

4、人体姿态的定义需要统一，确立统一的零重力座椅人体姿态定义非常重要，因为不同的姿态可能会对乘员的身体健康和安全产生不同的影响。同时，需要注意的是，由于零重力座椅的应用领域非常广泛，不同的应用场景对人体姿态的要求也不尽相同。因此，需要针对不同的应用场景制定相应的人体姿态标准。此外，确立统一的零重力座椅人体姿态定义也需要考虑到不同人群的需求，如老年人、儿童、残疾人等特殊人群，他们的身体特征和需求都有所不同，因此需要针对不同的人群开发适应性更好的零重力座椅。

5、车辆碰撞试验增加零重力座椅乘员安全保护相关的要求，零重力座椅作为一种新型的乘坐方式，确实为乘客带来了更加舒适的乘车体验，但其安全保护方面的问题也需要引起足够的重视。在未来的车辆碰撞试验中，应该将零重力座椅乘员安全保护相关的要求考虑进去，并制定相关的测试标准和规范。同时，整车厂和安全产品供应商应该积极开展零重力坐姿相关乘员安全保护技术的研究，提高相关产品的安全性能，保障消费者的安全和舒适。

四未来零重力座椅的发展方向

1、座椅材料的创新：

未来的零重力座椅需要采用更加轻量化、高强度、高耐磨损、高温耐受的材料，以确保座椅在长期使用过程中的安全性能和耐久性。

2、座椅结构的创新：

未来的零重力座椅需要配备更加灵活、多样化的结构设计，以满足不同的乘坐需求和舒适性要求。

例如采用五连杆结构等新型机构，实现更大范围的角度调节和运动控制。

3、主动安全系统的完善：

未来的零重力座椅需要配备更加智能化、多元化的主动安全系统，如气囊、安全带、人机交互系统等，能够实时检测乘员的身体状态和位置，并进行实时监测和预警，以确保乘员在碰撞事故中的安全。

4、人工智能技术的应用：

未来的零重力座椅需要采用更加先进的人工智能技术，如机器学习、深度学习、自然语言处理等，能够对乘员的生理、心理状态进行智能识别和预测，实现个性化的舒适性调整和安全性控制。

综上所述，未来的零重力座椅需要在材料、结构、安全系统和人工智能技术等方面进行不断创新和提升，以满足乘员对舒适性和安全性的不断提高的需求，实现更加智能化、人性化的乘坐体验。

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