沃尔沃汽车的健康座椅研发 始于了解人体

2024-04-18 认证资质

  古斯塔夫·勒庞在《乌合之众》中指出：人们更愿意看到他所相信的，并且在群体的掩蔽下人云亦云、强化认知……正如健康的汽车座椅，在表面的舒适性、软硬度等最直接的感知之外，座椅背后隐藏的对人体的保护才是出色设计的核心支柱。

  说到沃尔沃汽车对汽车行业的贡献，很多人都知道它发明的汽车三点式安全带。其实，沃尔沃汽车还是世界上第一个人体工程学汽车座椅的发明者。在上个世纪60年代，沃尔沃汽车就关注到了汽车座椅对人的健康影响。沃尔沃汽车与哥德堡著名的背部问题专家Alf Nachemson教授合作，为1965年的Amazon车型推出了无级可调腰部支撑功能。这便是全球首款人体工程学汽车座椅。Alf Nachemson教授椎间盘内的压力测量方法的开创者,被誉为脊柱护理的奠基人。而在当时，“人体工程学”作为一个学科的名称，还鲜为人知。

  在其后的半个多世纪里，沃尔沃汽车不断在座椅研发中融入“跨界”力量，将医学、脊柱外科、神经外科、人体工程学、人体测量学、人口学等学科的专业相关知识与汽车座椅研发紧密结合，打造出健康座椅解决方案。

  今年，网易汽车也有幸与负责沃尔沃汽车座椅研发的多个学科专家们面对面，探讨健康汽车座椅背后的设计逻辑，解密沃尔沃汽车开发健康座椅的要诀。

  1、打造健康座椅的基础，是人体测量学。人类的身体因为人种、性别、年龄等因素的不同，有着很强的差异性。沃尔沃汽车的座椅从设计之初就面向99%的不同消费者身材而开发。

  2、沃尔沃汽车人体工程学座椅着重关注的是给予人体恰到好处的支撑，其核心是座椅的坚固性以及座椅骨架的形状，目的是确保人们长时间乘坐也不会疲劳。

  3、WHIPS头颈部保护系统是沃尔沃在跨学科研发上最为著名的成果。它来源于沃尔沃汽车与一支由骨科医学专家、神经外科及理疗专家组成的团队合作，从上世纪80年代开始合作展开的“鞭甩相关症候”研究。

  人体测量学是人体工程学的基础，为实现座椅的舒适性提供数据支撑和理论依照。很多人或许并不了解人体测量学的具体意义，但却无时无刻不在享受着人体测量学带来的便利。小到服装鞋帽、桌椅设计，大到环境营造，都涉及到人体测量的内容。

  沃尔沃汽车人体工程学技术专家Pernilla Nurbo为我们详细讲解了汽车座椅开发过程中人体测量学的意义和应用情况。

  Pernilla Nurbo：人体测量学是对人体及其运动的研究，它的核心要素是不同身体部位的长度、宽度等尺寸；以及身体的重量、形状、力量这几部分。生理人体工程学的基础是人体测量学。就汽车制造而言，我们应该测量坐姿下的身体尺寸。所有身体测量值都会因年龄、性别与地域的不同而有所区别。例如身高都是1.65米的女性。有的人上身较短腿部较长，有的人上身较长腿部较短。即使她们坐在相同的位置，但她们在车内的视线是大不相同的。因此，人体测量学不仅与汽车座椅的位置相关，也与驾乘者对车辆的使用体验相关。

  这意味着在设计车辆时，我们一定要必须了解到是在为哪些人群设计产品。并且要了解人类身体由于时间推移而产生的差异，保证产品在正常寿命内从始至终保持设计有效性。也就是说，要让我们的车在生命周期之内，长时间保持新车的感觉，始终能给人带来舒适的驾乘感受。

  具体来说，在全球产品的开发过程中，沃尔沃汽车充分考虑到不同人种、民族、年龄、性别以及人们因时间推移所带来的测量值变化，起到为驾乘者“量身定制”的效果，让每一个人都能享受到健康舒适的驾乘体验。

  在沃尔沃，已经有瑞典总部的700多名和来自中国的300多名研发人员志愿提供了身高、体重、臂长等人体测量数据，助力我们打造全球基础数据库。

  《今日美国》（USA Today）的著名汽车编辑Jim Healy曾这样评论他的C30：“座椅，谈到沃尔沃汽车，不得不承认其汽车座椅很可能是业内最为舒适的！”

  在访谈中，沃尔沃汽车座椅技术专家Tommy Apell表示沃尔沃汽车有一个人体工程学模型来定义座椅什么是舒适，什么是不舒适。

  Tommy Apell：我们将座椅舒适性分为三个方面。第一个是“初始舒适性”，指刚坐下时对座椅使用的织物、泡沫和弹簧的初始体验，当客户在非常有限的时间内体验沃尔沃汽车时，要拥有最初的舒适感受。第二就是“巡航舒适性”。这是主要的部分。无论是短途还是长途出行，你都能体验到巡航舒适性，驾驶是一个长期的过程。我们大家都希望驾乘者在一天的旅途结束后，仍能跟刚出发时的感觉一样舒适。最后是动态舒适性，它指的是当车辆转弯时座椅给人的支撑，以及当人坐在座位上时的包覆感。

  Tommy Apell：首先是座椅的骨架形状，其次是坚固性，第三是舒适性系统。这些都是沃尔沃的舒适座椅能够给人以恰到好处的支撑、让人久坐不累的关键。

  座椅骨架的形状是最重要的。我们一定要找出合适的座椅骨架形状，以此来很好地贴合人的脊柱。沃尔沃汽车很关注人体到金属的距离，以及靠背与人体躯干线的夹角，并在设计中找到最优的方案，以适合长途驾驶。同时，我们也会研究是否能根据不一样的客户的人体测量值对座椅骨架进行调节。座椅的骨架形状也会带来不同的动态支持，也就是你从靠背和坐垫上能获得的支撑。从舒适座椅到动态座椅，我们拥有各种不同的座椅骨架形状。此外，座椅需要拥有减振效果，这中间还包括来自道路的高频振动以及低频颠簸，从而获得一个平顺的驾乘旅途。

  为了保证驾乘舒适度及支撑度，沃尔沃汽车对座椅不一样的部位的泡沫要求多达四种不同的硬度。个人会使用不同特性和坚固性的泡沫，来正确地分散压力，让你的身上感受不到压迫点。我们还有弹簧垫，在靠背和坐垫里都有。它同样有利于分散人体的压力。

  我们还有一些“靠背支撑调节”“10点按摩系统”等舒适性系统来提升座椅舒适性。

  从20世纪80年代后期开始，沃尔沃汽车联合瑞典萨尔格林斯卡大学医院的Olle Bunketorp医生领导的一支由神经外科医生、理疗师和其他医疗专家组成的团队，开展了一系列关于“鞭甩相关症候”（WAD）的研究项目，为沃尔沃汽车两代头颈部保护系统WHIPS的研发和量产作出了重大贡献。本次行程中，我们也有幸见到了Olle Bunketorp医生。

  Dr.Olle Bunketorp：当人的头部快速前后移动时，发生这种情况并且可能引发的很多问题，统称“鞭甩相关症候”（WAD）。实际上，WAD很难理解，一是因为脊柱问题很复杂，二是与鞭甩有关的损伤是无法被X光、核磁共振等机器所检查出来的。因此，很多受到鞭甩伤害的患者会遭遇医疗系统和社会的不信任。而截至目前，追尾被认为是最大有可能导致“鞭甩相关症候”（WAD）的车祸类型。通常，我们假设撞击越严重，受伤的风险就越大。但实际上，在普通的追尾事故中，撞击速度与颈部受伤的风险这两者之间的关联性很微弱。

  网易汽车：为何会出现关联性弱的速度“悖论”？WHIPS头颈保护系统是否与此有关？

  Dr.Olle Bunketorp：20世纪80年代，在我们与沃尔沃汽车合作进行的首个鞭甩研究中，一些乘客的座椅靠背也被撞得塌陷，但乘客没有受到严重伤害。

  当碰撞发生时，座椅和座椅靠背之间的机械装置第一阶段向后移动该座椅。在第二阶段，座椅靠背进一步向后倾斜，减小车辆碰撞过程中乘客的加速度。根据牛顿第二定律，这一过程中人体头颈部受到的伤害也就会随之降低。所以，WHIPS头颈保护系统也是基于此原理而研发，将驾乘者的颈部受到长期损伤的风险降低了50％。第一代WHIPS头颈保护系统在1998年被引入S80车型，并在2015年进行升级后。带有WHIPS头颈保护系统的座椅将头颈医学损伤及长期病状减少了50%以上。

  随着大众对健康的认知和判断逐步的提升，从最初的生存、发展，再有现今的健康需求，都应证了马斯洛需求层次理论所体现的人本主义，健康是生存、发展过程的再认识和终极目标。

  除了在车内每时每刻都呼吸着的空气外，汽车座椅是驾乘者在车内接触最多的物体，它对人的健康也起着很重要的影响。无论从材质、骨架还是安全防护来说，座椅及安全带在关键时刻起到的防护作用远超于安全气囊。这一点同样在C-NCAP的评判标准中有所体现，鞭甩测试和正背面碰撞测试都是从车辆座椅的角度来评定车辆安全的。

  据计算，一个正常上班族一生要在车内度过24000个小时，而这24000个小时不能离开与汽车座椅的接触。

  沃尔沃健康座椅的打造，不仅是对沃尔沃车主的健康防护，更有可能推动汽车座椅向更健康的路径发展而去，让座椅的品质不再只是单纯关乎软硬度和材质的优劣。时至今日，也有更多的车企开始注重基于人体工程学的车辆座椅设计，改进座椅系统，更好地保护每一位驾乘者的健康。