未来汽车座椅的发展方向探析

鲍晓明

（重庆延锋江森汽车部件系统有限公司，重庆 411022）

未来汽车座椅的发展方向探析

鲍晓明

（重庆延锋江森汽车部件系统有限公司，重庆 411022）

本文力图从汽车的发展趋势出发，结合汽车座椅本身的特点，得出汽车座椅中长期的发展趋势是轻量化和智能化。但轻量化和智能化都是建立在保证乘员安全前提下的轻量化和智能化。汽车座椅最重要的也是最核心的属性依然是安全的结论。智能化，轻量化，舒适化必是其未来汽车座椅发展的方向。政府和行业现在必须加强在无人驾驶状态下的测试项目和测试标准及测试标准的制订和发布，及早的应对不久到来来的无人驾驶时代。

未来 汽车座椅 安全 智能 轻量

汽车座椅成本占整个汽车成本的5%，在整个汽车零部件系统排名第三。因此对于汽车的座椅未来发展的研究具有极其重要的意义。

汽车整车轻量化一直是行业的发展方向，自进入本世纪以来，轻量化的速度明显加速，整车的平均重量较本世纪初已减重15%。据估计整车还有20%的减重空间，因此作为汽车重要组成的座椅不可能独善其身，同样面临减重的严峻压力。因此汽车座椅的轻量化在各个座椅厂商那里都如火如荼开展中。设计优化，制造加工的能力的提升及新材料的应用是轻量化的三个方面。然而目前设计和制造无重大突破，新型轻质材料的应用在这三大法宝中所取得的成绩无疑更显得要耀眼些。作为汽车座椅的先行者江森，佛吉亚，李尔无疑在轻量化的道路上较同行对手走在了前面。江森的江森自控CAMISMA项目在保证汽车座椅安全性能的前提下较传统座椅减重40%；佛吉亚与罗地亚合作开发座椅，减重较常规座椅也超过30%以上。

现在新材料应用主要有高强度钢，超高强度钢；复合高分子材料；蜂窝材料；轻金属材料，新型陶瓷材料等等。在不同的领域中都有比较成功的应用。但就现在国内的工艺水平而言，镁铝合金等轻金属材料因良好的材料性能在目前的座椅的轻量化竞争中处于优势地位。但是随着生产工艺水平的提高，抗拉强度达到600MPa的高强度钢，抗拉强度甚至达到900MPa的超高强度钢必然更为企业所喜爱。因为它们不仅仅能够达到轻量化的目的，更因为这些材料简单易获得，工艺成熟，可以使座椅的厚度减薄，给乘员带来更好的乘车体验。拥有“材料之王”的碳纤维虽然拥有良好的性能，但是由于其价格极其昂贵，只能在某些超跑豪车上偶露峥嵘。刷刷存在感。但如果其制造工艺一旦获得突破，那么其所带来的轻量化程度将会产生巨大的影响。

新能源汽车、车联网甚至无人驾驶等未来汽车发展趋势对汽车座椅技术发展都会产生一定影响。座椅及相关功能件的设计也会考虑更多前沿汽车技术。这是当前主流座椅企业致力于技术研发的重点。智能化技术无疑是在这些前沿技术里面提及最多的词汇。

如何理解智能座椅呢？智能座椅目前的定义是具有某些类似人脑智能的车内座椅，其工作原理是信号由压力传感器发出，中央控制系统接受并作用于蜗轮蜗杆传动机构，同时检测座椅上各个压力传感器接受信号，反馈到中央控制系统，并进行某些简单运作。所以现在的自适应座椅逐渐为人所认识。目前的智能座椅在某些概念车上已经有了实际的应用：

（1）自适应座椅。自适应舒适座椅可自动感知乘员体重和体型，识别乘员的身体部位，自动调节座椅内部排列的一系列气囊的形状，以调节座椅外形及其各部分对人体的支持力，完全贴合每一位乘员的身体轮廓，减小脊柱的受力，达到最佳的舒适度。具体来说，自适应座椅根据人体工程学要求，将座椅分隔为二十个左右的平行小区域，在每个区域外安装压传感器，用以敏感人体的体重、身高和身型信息，在每个小区域内安装气囊，在每个气囊的进气口设置阀门控制开关，在排气口设置安全阀（溢流阀）。在人员乘坐后，根据不同部位的压力不同，自动识别乘坐人的头部、颈部、背部、腰部和髋部，根据系统中预设的“各身体部位压力——舒适度——气囊内气压”模型（该模型由试验测得），控制气泵，自动调节各气囊内的压力。当气囊完美贴合人体各部位轮廓，并具有相应合适的压力时，相应气囊进气口阀门闭合并锁定，实现了座椅形状的自动调节，在不更换座椅的情况下实现了个性化调节座椅尺寸和形状的目的，达到最佳的力学舒适度。座椅可储存乘坐人的个性化设置信息，当乘员对座椅某部位压力不满意时，可手动解锁该区域的气囊进气口阀门，电动气泵即对该对应气囊进行充气，实现了座椅的细节调整。如图1所示。

（2）健康座椅。座位可以通过传感器来读取乘员的心脏和呼吸速率，从而了解乘员的睡眠、生活压力状况，利用目前大数据，云计算精准的知悉乘员的身体特征。当出现异常时，就将采取相应的按摩动作！虽然“自动”驾驶让你解放双手，但同时也可能让你在车上更容易入睡。这个“自动健康椅”可以让你即使在自动驾驶的汽车中，仍然保持冷静和清醒，以防某些地方出问题如果座椅觉得你将要打瞌睡，就会立刻启动“激励程序”，也就是启动强有力的按摩，并且加强通风，让你“清醒”。如果它感觉到你已经睡着了，就会在背后“戳”你，把你叫醒。如果它觉得你有些疲惫，或者压力太大，就会给你来一套如清风拂面般温柔的按摩组合，再将座椅加热到最舒适的温度。如图2所示。

从以上我们不难得出，将来的座椅将从人体坐姿生理学和生物力学的角度出发，让人们更加了解座椅对人们健康的影响，更加关注乘员的生理健康 ，实现座椅如何最佳适应人的目的。

近期出现的可变空间座椅也是未来座椅的一个方向。随着将来无人驾驶时代的到来，汽车将不仅仅只是交通工具，更是人们的第四屏。因此汽车座椅必然要适应这个发展趋势，因此满足各个模式的座椅也就出现了。满足一般要求的通勤模式，满足日常生活的购物模式，满足个性需求的私密模式，满足工作状态的会议模式

但在安全面前，不管是轻量化也好，智能化也罢，它们都要退而求其次。所谓的轻量化和智能化都是建立在保证乘员安全前提下的轻量化和智能化。汽车座椅最重要的也是最核心的属性是安全，现今对于座椅的安全法规越来越严苛，并没有因为汽车智能化、轻量化而把安全标准降低。在高速碰撞中，一部分冲击能量会被车身吸收，剩余的冲击人体的能量，则只能通过靠座椅来缓解。除非未来智能驾驶不再考虑安全性，然从整个趋势来看，这一可能性不大，相反要求会更高，因为除了要接受各种速度各个角度的碰撞外，还要满足各类姿势的碰撞。无人驾驶是智能汽车发展的必由之路，而目前对于无人驾驶状态下的法律法规尚不健全。如何适应这种发展趋势，完善无人驾驶状态下的法规保证乘员的安全是各大座椅厂商的必须面对的问题。

未来的座椅会怎样？没有人可以给出标准答案。但是从现有的行业和技术发展趋势分析，我们完全可以相信安全，智能化，轻量化，舒适化必是其未来汽车座椅发展的方向。而且对无人驾驶状态下的各项法规研究和制订已经迫在眉睫。同时这也在反推我们的政府和行业现在必须加强在无人驾驶状态下的测试项目和测试标准及测试标准的制订和发布，及早的应对不久到来来的无人驾驶时代。

［1］赵亚辉.座椅的人机工程分析［J］.2012（9）.

［2］魏涛.汽车座椅的现状及发展趋势［J］.2012（11）.