零重力座椅的(dí)緣起(qǐ)與發展初探
瀏(liú)覽次(cì)數(shù)：4098發(fā)布(bù)日期：2022-06-11
隨(suí)著智能(néng)座艙技術的飛速(sù)發展，中國消(xiāo)費者(zhě)對座(zuò)艙(cāng)的舒適(shì)性(xìng)和智能化提出(chū)了(liǎo)越(yuè)來越高的要(yào)求(qiú)，我們發(fā)現越來(lái)越(yuè)多(duō)的車企(qǐ)正在(zài)推(tuī)出搭載“零重力(lì)座(zuò)椅"的(dí)新(xīn)車(chē)型，例如在(zài)2022年(nián)發布的新車型中，搭載“零重力座(zuò)椅"就有哪吒(zhà)S，上(shàng)汽名(míng)爵(jué)MG ONE-β，北(běi)汽BEIJING-X7等(děng)等。
而且越來(lái)越多(duō)的(dí)車(chē)企正在和(hé)Tier 1和創(chuàng)新企(qǐ)業(yè)合作，開(kāi)發(fā)零重(zhòng)力(lì)座椅(yǐ)，預(yù)計2023-2024年將有更多(duō)搭載(zǎi)零(líng)重(zhòng)力座(zuò)椅的(dí)新(xīn)車(chē)麵世(shì)。
零(líng)重力(lì)座椅(yǐ)到底可(kě)以帶(dài)給(gěi)消(xiāo)費者(zhě)怎樣的(dí)體(tǐ)驗，其(qí)中有包(bāo)含著哪些技術亮(liàng)點(diǎn)？本文作(zuò)者希望就(jiù)此一探(tàn)究竟。
零(líng)重力(lì)座椅(yǐ)的概(gài)念源(yuán)起
零重力座椅(yǐ)中(zhōng)的重(zhòng)要概念內(nèi)涵是“零重(zhòng)力姿(zī)態(tài)"。這個概(gài)念(niàn)源(yuán)於美國航空(kōng)航(háng)天局(jú)NASA對於人(rén)體在(zài)微(wēi)重力(lì)下(xià)所自(zì)然呈現姿(zī)勢的研(yán)究。在(zài)這種自然姿態下(xià)，宇航(háng)員雙臂(bì)抬(tái)起(qǐ)，肩(jiān)膀外(wài)展(zhǎn)，膝蓋彎曲，髖關(guān)節明顯彎(wān)曲(qū)，足(zú)底彎曲。NASA認(rèn)為，宇航(háng)員在(zài)漂浮時采用任何其他(tā)姿(zī)勢都需要(yào)肌(jī)肉努(nǔ)力，隻有這(zhè)樣的(dí)“零重力姿態"將肌肉(ròu)用力可(kě)以(yǐ)降(jiàng)到zui低，因(yīn)此將上述(shù)這一姿態定義(yì)為(wéi)零重力(lì)姿態。
但(dàn)是，最終學術(shù)界(jiè)對於“零重力(lì)姿(zī)態(tài)"並沒有形成明(míng)確(què)的定義(yì)。零重力姿態是根據(jù)一(yī)次太空實(shí)驗中(zhōng)，機組(zǔ)乘員身體(tǐ)姿(zī)態指標(biāo)在(zài)微(wēi)重(zhòng)力環境(jìng)中(zhōng)機組成(chéng)員(yuán)的測(cè)量結(jié)果平(píng)均值所(suǒ)定(dìng)義的，但是在(zài)後續的跟進(jìn)實驗(yàn)中(zhōng)，NASA發現，機(jī)組人員的(dí)零重(zhòng)力姿態之(zhī)間的個體(tǐ)差(chà)異(yì)比第(dì)一次實驗時明顯要大，且沒(méi)有一(yī)名(míng)機(jī)組(zǔ)成(chéng)員呈現出(chū)第一次實驗(yàn)後定(dìng)義的(dí)零重(zhòng)力姿(zī)態，也就是說“零重(zhòng)力(lì)姿(zī)態"存(cún)在(zài)著(zhuó)較大的(dí)群(qún)體間差異以及(jí)個體(tǐ)間(jiān)差異。
NASA零(líng)重力姿(zī)態後(hòu)續實驗(yàn)雖(suī)然從實驗(yàn)意義(yì)的角(jiǎo)度來(lái)說(shuō)，並沒(méi)有(yǒu)真正推(tuī)導(dǎo)出一般(bān)規(guī)律(lǜ)的“零(líng)重力姿態"，但(dàn)是(shì)將(jiāng)肌肉用(yòng)力(lì)降至(zhì)zui低，帶給人(rén)體(tǐ)舒適(shì)感(gǎn)的(dí)“零重力"概(gài)念(niàn)，在後續的汽車(chē)工(gōng)業(yè)發展(zhǎn)中得到(dào)了越來越(yuè)多的(dí)關(guān)注(zhù)。
零(líng)重(zhòng)力概(gài)念在(zài)汽(qì)車(chē)行業(yè)的(dí)應用(yòng)始(shǐ)於(yú)日(rì)產汽車，其於2005年通(tōng)過設(shè)計14個(gè)不同壓力(lì)點的(dí)座(zuò)椅(yǐ)支撐，提供(gōng)了(liǎo)從下背(bèi)部到肩(jiān)部的(dí)合理(lǐ)支撐(chēng)，以確保乘坐者的脊(jǐ)椎(zhuī)始終保持(chí)其自(zì)然(rán)位(wèi)置，從(cóng)而減輕(qīng)壓(yā)力和(hé)肌肉磨損(sǔn)，以(yǐ)避(bì)免(miǎn)久坐產生的背(bèi)部不(bù)適。
基(jī)於這些(xiē)研究(jiū)，日產汽車在2013 款(kuǎn) Altima（天籟）上(shàng)配置“零重(zhòng)力座椅"，通(tōng)過(guò)優(yōu)化座椅(yǐ)的舒(shū)適(shì)性(xìng)截(jié)麵(miàn)，使(shǐ)座(zuò)椅盡(jìn)可能(néng)貼合乘員身體曲綫(xiàn)，為(wéi)乘(chéng)員(yuán)提供(gōng)更好的(dí)乘(chéng)坐支撐；通過(guò)SLAB加高(gāo)衰減發(fā)泡材質的(dí)應用(yòng)，提(tí)升(shēng)了發(fā)泡(pào)本體的回彈性以及滯(zhì)後(hòu)損(sǔn)失(shī)，從而為乘員提(tí)供了更(gēng)加柔(róu)軟且(qiě)具有持久彈(dàn)力的乘坐感，有效抑製了行車(chē)過程中的振動傳導(dǎo)。這(zhè)款(kuǎn)“零(líng)重力座(zuò)椅(yǐ)"的舒適性(xìng)在當(dāng)時取(qǔ)得了(liǎo)非常好(hǎo)的(dí)市場反應(yīng)，“零(líng)重(zhòng)力(lì)座(zuò)椅"這一(yī)概(gài)念也由(yóu)此(cǐ)發(fā)端(duān)。Nissan天(tiān)籟零(líng)重力發泡(pào)技(jì)術
零(líng)重(zhòng)力座椅的(dí)發展(zhǎn)現狀
而隨(suí)著智能座艙技術的興(xīng)起，零重力座椅(yǐ)概念又迎(yíng)來了一(yī)次新的(dí)發(fā)展。2021-2022年(nián)的(dí)中國汽(qì)車市場，根據我們的觀(guān)察和(hé)匯(huì)總(zǒng)，目前配(pèi)備“零重力座(zuò)椅(yǐ)"的主(zhǔ)機(jī)廠，除(chú)了上文提到的上(shàng)汽(qì)名，北(běi)汽(qì)和(hé)哪吒之外(wài)，還包(bāo)括(kuò)一汽紅旗，長(cháng)安(ān)等(děng)等。
其(qí)中(zhōng)長(cháng)安的UNI-K，上(shàng)汽(qì)名(míng)爵MG5，紅旗H9，都采用與(yǔ)日產類似(sì)的(dí)零(líng)重力設(shè)計理(lǐ)念(niàn)，通過高(gāo)彈(dàn)性座椅發泡，零(líng)重(zhòng)力(lì)填充(chōng)層和(hé)皮革(gé)復合(hé)層(céng)海(hǎi)綿的舒(shū)適性原件(jiàn)組(zǔ)合，結合(hé)人體(tǐ)工程(chéng)學，使駕(jià)乘人員身體(tǐ)與座椅(yǐ)接(jiē)觸部(bù)分(fēn)的壓力(lì)分布(bù)更(gēng)均衡(héng)，以提(tí)升(shēng)乘(chéng)員(yuán)的乘(chéng)坐舒(shū)適(shì)度。
與此同時(shí)，我(wǒ)們(mén)看到這些(xiē)車型(xíng)中(zhōng)搭(dā)載的“ 零(líng)重(zhòng)力座椅“，在升級發泡技(jì)術的前提(tí)下，在駕(jià)乘舒(shū)適(shì)性(xìng)與(yǔ)座椅(yǐ)可調(tiáo)節範(fàn)圍兩(liǎng)個(gè)方(fāng)麵又做了(liǎo)改善和(hé)發(fā)展，使(shǐ)得零(líng)重力座(zuò)椅(yǐ)的(dí)舒適(shì)性(xìng)獲得了(liǎo)進(jìn)一(yī)步的提(tí)升。
駕(jià)乘(chéng)舒適(shì)性指(zhǐ)的(dí)是(shì)通(tōng)過(guò)支撐(chēng)點設計，型(xíng)麵設(shè)計和濾(lǜ)振設計來優(yōu)化乘坐的舒適(shì)性。比如長(cháng)安UNI-K針(zhēn)對(duì)中國人脊柱曲(qū)綫，對肩(jiān)部(bù)，後(hòu)背中部，腰(yāo)椎下部進(jìn)行設(shè)計，並通過(guò)定義舒適性截麵及(jí)其參數(shù)設(shè)計整(zhěng)椅型(xíng)麵(miàn)。上汽名爵(jué)MG5在(zài)通過設(shè)置(zhì)彈支(zhī)撐(chēng)彈簧，使(shǐ)駕(jià)乘人員的(dí)臀(tún)部(bù)同(tóng)樣(yàng)得到均衡(héng)支(zhī)持(chí)，平衡駕(jià)乘人(rén)員與座(zuò)椅各(gè)個接(jiē)觸麵的體(tǐ)壓(yā)分布，避免單一接(jiē)觸(chù)麵(miàn)壓(yā)力過高從而引(yǐn)發久坐(zuò)帶(dài)來(lái)的(dí)不(bù)適。
此外，座椅(yǐ)側翼支撐也從(cóng)另一個角(jiǎo)度提升(shēng)了駕(jià)乘舒(shū)適性(xìng)。在彎道駕駛時，良好(hǎo)的側翼支撐(chēng)可以(yǐ)減少駕乘人員(yuán)因離心(xīn)力與座椅發(fā)生位(wèi)移，降(jiàng)低(dī)身(shēn)體(tǐ)與(yǔ)座椅(yǐ)支撐(chēng)之(zhī)間(jiān)的壓(yā)力(lì)變化(huà)，使駕乘人(rén)員(yuán)保(bǎo)持良(liáng)好的駕駛狀態(tài)與(yǔ)乘坐(zuò)體驗(yàn)。座椅的(dí)可(kě)調節(jié)範(fàn)圍包(bāo)括(kuò)椅背(bèi)角度(dù)調(tiáo)節與腿托/腳托的(dí)支撐度調節，通(tōng)過可調仰(yǎng)角(jiǎo)與(yǔ)腿部(bù)支(zhī)撐可以實現(xiàn)人體(tǐ)關(guān)節(jié)角(jiǎo)度(dù)參(cān)數(shù)的(dí)優化(huà)，讓(ràng)駕(jià)乘人員在(zài)不同乘坐姿態(tài)下，都(dū)可(kě)以(yǐ)使(shǐ)脊椎呈現自然放(fàng)鬆的(dí)狀(zhuàng)態(tài)。例(lì)如(rú)寶馬(mǎ)在北(běi)美CES展上(shàng)正(zhèng)式發布了(liǎo)ZeroG Lounger零重力座椅(yǐ)，其(qí)可根據自(zì)身(shēn)舒(shū)適(shì)性的(dí)需要靠背(bèi)向後傾斜(xié)40°或(huò)者60°，實現近(jìn)乎(hū)平躺的姿勢(shì)，通(tōng)過配(pèi)置(zhì)繭(jiǎn)狀(zhuàng)包圍式安全(quán)氣囊，可(kě)使(shǐ)乘客(kè)在駕(jià)駛中也(yě)能安心(xīn)體(tǐ)驗大仰(yǎng)角(jiǎo)帶(dài)來的(dí)舒(shū)適感。零(líng)重力座椅(yǐ)的發展(zhǎn)展(zhǎn)望(wàng)
通過(guò)對於(yú)現有(yǒu)“零重(zhòng)力座椅(yǐ)"的(dí)研究，我(wǒ)們(mén)認為(wéi)乘(chéng)坐(zuò)舒適性的提(tí)升是永無(wú)止境的(dí)，現(xiàn)有的技術(shù)條(tiáo)件(jiàn)下(xià)距離(lí)實(shí)行(háng)真正(zhèng)的“零重力(lì)“乘坐(zuò)狀態(tài)尚有相(xiāng)當長的一(yī)段技術(shù)路徑(jìng)要(yào)走。舒(shū)適性體驗(yàn)存在(zài)著較(jiào)大(dà)的群(qún)體(tǐ)差異(yì)與個體差異(yì)，通過舒(shū)適性(xìng)截(jié)麵與發(fā)泡技(jì)術的(dí)優(yōu)化(huà)確(què)實(shí)可以對(duì)舒(shū)適性做出一定程度(dù)的提(tí)升，但(dàn)受(shòu)限(xiàn)於材(cái)料(liào)性(xìng)能(néng)的邊界(jiè)，明顯無法在(zài)所有(yǒu)應用場(cháng)景滿(mǎn)足(zú)所(suǒ)有人的需(xū)求(qiú)，隻能盡可能地(dì)滿(mǎn)足大比(bǐ)例(lì)人(rén)群的(dí)舒適性(xìng)需(xū)求。調節範圍的優(yōu)化(huà)確實可以(yǐ)提供給乘員更多選(xuǎn)擇的可能性(xìng)，但受(shòu)限(xiàn)於座艙整(zhěng)體空間布(bù)局(jú)與駕乘法(fǎ)規的(dí)要(yào)求，其(qí)使(shǐ)用場景也(yě)受(shòu)到了較大(dà)的限製。所以目(mù)前的“零重力(lì)座(zuò)椅“更(gēng)多的是(shì)對(duì)汽(qì)車座椅舒適性優化(huà)的(dí)一種(zhǒng)方向性(xìng)導(dǎo)航，而非一(yī)個(gè)明確的(dí)技術定義。
但可以(yǐ)預見到(dào)的是，“零重力座(zuò)椅(yǐ)“技術的(dí)發展(zhǎn)與自(zì)動駕駛技術的發(fā)展是(shì)高(gāo)度趨(qū)同(tóng)的(dí)，隨著自動駕駛(shǐ)技術與智能(néng)座艙技術的進(jìn)一步發展(zhǎn)，算力的提升會對乘坐(zuò)舒(shū)適性(xìng)的提升起(qǐ)到更大(dà)的(dí)輔助作用，在(zài)硬件上充(chōng)分拓(tuò)展(zhǎn)座椅的(dí)可調節(jié)範(fàn)圍以及(jí)大範(fàn)圍采(cǎi)用可(kě)調(tiáo)節舒(shū)適性原(yuán)件的基礎上(shàng)，通過(guò)自(zì)動分析乘(chéng)員在不(bù)同場景(jǐng)下(xià)的體感反(fǎn)應，使(shǐ)座(zuò)椅可(kě)以針(zhēn)對駕乘人(rén)員的身體狀態和(hé)使用習慣，打造出(chū)屬(shǔ)於每個人的“個性化零重力(lì)體驗(yàn)"，從(cóng)而實(shí)現更高維(wéi)度的(dí)駕(jià)乘舒(shū)適性，讓(ràng)乘(chéng)員獲(huò)得近似(sì)於(yú)擺脫(tuō)重力(lì)束縛(fù)的“零重(zhòng)力乘(chéng)坐體驗"。
文章來(lái)源(yuán)於焉知(zhī)智(zhì)能(néng)汽(qì)車(chē) ，作者張(zhāng)德賽(sài)蘭(lán)晹黃震(zhèn)
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