基于儿童滞留问题的汽车儿童安全坐垫设计研究【字数：7567】
随着我国汽车行业的迅速发展，现如今各个城市的汽车保有量不断增长，然而通过最近几年的报告反应，儿童滞留车内发生意外的情况不断增多。本文从儿童车内滞留这一问题出发，以购买者的角度调查了儿童乘员安全问题的普及程度；以儿童的生理、心理特征为基点，了解了儿童生理的承受能力，心理喜好特征；通过实验的方式，获取了车内环境的变化情况；分析了同类产品在对于儿童乘员安全保护上的设计工作，同时指出一些不足之处。在此基础上，经过调研、分析以及多次方案改良的过程，最终提出了针对儿童滞留问题的智能安全坐垫设计。
目 录
1.引言 1
1.1课题的来源与介绍 1
1.2课题国内外研究现状 1
1.3课题主要工作内容 2
2.调研与数据分析 4
2.1调研 4
2.2资料查阅及实验 5
2.2.1汽车舱内升温实验 5
2.2.2人体热承受数据 6
2.2.3车内其他潜在危险 7
2.3同类产品对比 7
2.4数据分析对比与结果讨论 8
3.配件功能架构设计 9
3.1构想及原理 9
3.2基本功能 9
3.3开源硬件模块 9
3.4建立模型并检验 10
4.配件造型设计 12
4.1坐垫设计 12
4.2数字模型的建立与生产 12
4.3模型的安装 13
4.4产品展示 14
结语 16
参考文献 17
致谢 18
附录一 19
1.引言
近几年，儿童车内意外事故频频发生，许多儿童被遗忘在车内导致了他们受到窒息伤害甚至是死亡。究其原因常常是家长们的疏忽大意。如何避免此类情况的发生成为了目前社会亟待解决的一个问题，相关研究也忽视了这一方面的问题。本课题将结合物联网技术，设计制作一款儿童汽车安全坐垫，确保儿童在发生意外时能及时进行预警措施，保障生命安全。希望课题能为同类设计研究提供思路想法，在儿童安全出行方面有所探究，让儿童在乘车出行时更加安全。
1.1课题的来源与介绍
汽车 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
作为当代人们生活中十分重要的一种交通工具，给我们的出行带来了极大的便利，汽车的需求量也日益增长。从1885年卡尔本茨的第一辆汽车，到现代种类繁多的电动汽车，驾车体验一直在不断地优化进步。汽车改变了人们的生活方式，使生活越来越便捷，但同时也带来了不少隐患。因家长疏于看管，儿童被遗忘车内窒息或过热致死就是隐患之一。据报道，在国内过去的12年间，至少有25名儿童因此失去生命。而另一大隐患则是儿童不能正确使用安全座椅。根据调查，即使在全国最发达的县市昆山，儿童乘员的安全问题仍旧没有被广泛关注[1]。而在了解这类隐患的条件下，一般的家庭没有太多精力针对这样的问题去进行车辆改装，也不可能因为这类隐患而放弃使用汽车。而目前的市场上，拥有此类防儿童滞留功能的一般属于高端汽车，而一般家庭用车，不会针对这类问题进行改良优化，且儿童座椅也只存在于小部分家庭之中。
1.2课题国内外研究现状
目前，儿童乘员安全问题的认知在我国并不普及。在国内的一份调查报告中，儿童安全座椅或是增高坐垫的使用率仅为4.8%，大部分家长选择让儿童独自坐在后排或是让同行的大人抱着。有39%的父母，不会在儿童乘坐汽车时提醒系牢安全带，有21.1%的父母选择抱着孩子乘车，而这些都是极其危险的行为。根据研究显示，当汽车仅在48km/h的速度行驶时，体重7kg的儿童就能在遭遇碰撞的瞬间将产生275kg的向前冲击力[2]，此时成人无法抱住儿童，没有系安全带的儿童则直接向前撞击，造成无法预料的后果。国内有关法规正在积极地推行，相关的标准（GB 141662013）也完成了定制，一定程度上带动了儿童约束系统的发展，但即便如此，儿童乘员安全问题依旧没有被广大群众所重视，更别说上文中儿童因为滞留车内而导致的人身伤害问题了。
而在国外，早在20世纪60年代就开始了对交通事故中对于儿童乘员伤害的防护研究。在一份2003年的调查中，正确使用儿童约束系统（包括儿童座椅和安全带）能够使交通事故中1岁以下的儿童死亡率减少71%，1～4岁的儿童死亡率减少54%[3]。而政府出台的法规则是安全座椅的主要设计依据和指导。如今，相关法规已在50多个国家和地区出台，要求儿童在乘车时必须使用儿童安全座椅。在美国加州，只要是未满8周岁的儿童，在乘车时都必须坐在后排的位置上，并使用安全座椅。而在加拿大，儿童安全座椅是每个体重18千克以下的儿童的乘车必需品。这使得汽车安全座椅或增高垫这类儿童约束系统在日常生活中有着广泛的使用。对于儿童滞留问题，已有3位美国议员提出了相关安全法案，该法案要求汽车制造商通过安装一款能够提醒司机注意的设备，能在人离开车前检查后做是否有乘坐人员，以避免儿童被遗忘在温度过高的车内而引发人身伤害。
1.3课题主要工作内容
因儿童滞留车内引起的意外每年都有发生，且成越来越严重的态势，所以许多国家越来越重视甚至已经针对这样的问题提出了立法的建议，因此汽车儿童滞留问题的研究具有了一定的价值。课题将主要基于儿童滞留问题的汽车儿童安全坐垫设计研究，减少这类悲剧的发生，保障儿童在乘车时的安全。
主要研究内容如下：
（1）通过现有文献资料和市场调研，了解儿童乘员约束系统的相关知识，研究儿童的人机特征以及心理特征，并将研究结果应用于产品的造型色彩材质之上。
（2）根据设计方案，利用Arduino开发板完成功能的实现，使用Alias建立儿童安全坐垫三位数字模型。最后通过3D打印完成实物模型，整合验证。
（3）总结整个毕业设计，归纳、反思、总结，指出设计中的不足并提出修改方案。
2.调研与数据分析
2.1调研
目 录
1.引言 1
1.1课题的来源与介绍 1
1.2课题国内外研究现状 1
1.3课题主要工作内容 2
2.调研与数据分析 4
2.1调研 4
2.2资料查阅及实验 5
2.2.1汽车舱内升温实验 5
2.2.2人体热承受数据 6
2.2.3车内其他潜在危险 7
2.3同类产品对比 7
2.4数据分析对比与结果讨论 8
3.配件功能架构设计 9
3.1构想及原理 9
3.2基本功能 9
3.3开源硬件模块 9
3.4建立模型并检验 10
4.配件造型设计 12
4.1坐垫设计 12
4.2数字模型的建立与生产 12
4.3模型的安装 13
4.4产品展示 14
结语 16
参考文献 17
致谢 18
附录一 19
1.引言
近几年，儿童车内意外事故频频发生，许多儿童被遗忘在车内导致了他们受到窒息伤害甚至是死亡。究其原因常常是家长们的疏忽大意。如何避免此类情况的发生成为了目前社会亟待解决的一个问题，相关研究也忽视了这一方面的问题。本课题将结合物联网技术，设计制作一款儿童汽车安全坐垫，确保儿童在发生意外时能及时进行预警措施，保障生命安全。希望课题能为同类设计研究提供思路想法，在儿童安全出行方面有所探究，让儿童在乘车出行时更加安全。
1.1课题的来源与介绍
汽车 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
作为当代人们生活中十分重要的一种交通工具，给我们的出行带来了极大的便利，汽车的需求量也日益增长。从1885年卡尔本茨的第一辆汽车，到现代种类繁多的电动汽车，驾车体验一直在不断地优化进步。汽车改变了人们的生活方式，使生活越来越便捷，但同时也带来了不少隐患。因家长疏于看管，儿童被遗忘车内窒息或过热致死就是隐患之一。据报道，在国内过去的12年间，至少有25名儿童因此失去生命。而另一大隐患则是儿童不能正确使用安全座椅。根据调查，即使在全国最发达的县市昆山，儿童乘员的安全问题仍旧没有被广泛关注[1]。而在了解这类隐患的条件下，一般的家庭没有太多精力针对这样的问题去进行车辆改装，也不可能因为这类隐患而放弃使用汽车。而目前的市场上，拥有此类防儿童滞留功能的一般属于高端汽车，而一般家庭用车，不会针对这类问题进行改良优化，且儿童座椅也只存在于小部分家庭之中。
1.2课题国内外研究现状
目前，儿童乘员安全问题的认知在我国并不普及。在国内的一份调查报告中，儿童安全座椅或是增高坐垫的使用率仅为4.8%，大部分家长选择让儿童独自坐在后排或是让同行的大人抱着。有39%的父母，不会在儿童乘坐汽车时提醒系牢安全带，有21.1%的父母选择抱着孩子乘车，而这些都是极其危险的行为。根据研究显示，当汽车仅在48km/h的速度行驶时，体重7kg的儿童就能在遭遇碰撞的瞬间将产生275kg的向前冲击力[2]，此时成人无法抱住儿童，没有系安全带的儿童则直接向前撞击，造成无法预料的后果。国内有关法规正在积极地推行，相关的标准（GB 141662013）也完成了定制，一定程度上带动了儿童约束系统的发展，但即便如此，儿童乘员安全问题依旧没有被广大群众所重视，更别说上文中儿童因为滞留车内而导致的人身伤害问题了。
而在国外，早在20世纪60年代就开始了对交通事故中对于儿童乘员伤害的防护研究。在一份2003年的调查中，正确使用儿童约束系统（包括儿童座椅和安全带）能够使交通事故中1岁以下的儿童死亡率减少71%，1～4岁的儿童死亡率减少54%[3]。而政府出台的法规则是安全座椅的主要设计依据和指导。如今，相关法规已在50多个国家和地区出台，要求儿童在乘车时必须使用儿童安全座椅。在美国加州，只要是未满8周岁的儿童，在乘车时都必须坐在后排的位置上，并使用安全座椅。而在加拿大，儿童安全座椅是每个体重18千克以下的儿童的乘车必需品。这使得汽车安全座椅或增高垫这类儿童约束系统在日常生活中有着广泛的使用。对于儿童滞留问题，已有3位美国议员提出了相关安全法案，该法案要求汽车制造商通过安装一款能够提醒司机注意的设备，能在人离开车前检查后做是否有乘坐人员，以避免儿童被遗忘在温度过高的车内而引发人身伤害。
1.3课题主要工作内容
因儿童滞留车内引起的意外每年都有发生，且成越来越严重的态势，所以许多国家越来越重视甚至已经针对这样的问题提出了立法的建议，因此汽车儿童滞留问题的研究具有了一定的价值。课题将主要基于儿童滞留问题的汽车儿童安全坐垫设计研究，减少这类悲剧的发生，保障儿童在乘车时的安全。
主要研究内容如下：
（1）通过现有文献资料和市场调研，了解儿童乘员约束系统的相关知识，研究儿童的人机特征以及心理特征，并将研究结果应用于产品的造型色彩材质之上。
（2）根据设计方案，利用Arduino开发板完成功能的实现，使用Alias建立儿童安全坐垫三位数字模型。最后通过3D打印完成实物模型，整合验证。
（3）总结整个毕业设计，归纳、反思、总结，指出设计中的不足并提出修改方案。
2.调研与数据分析
2.1调研
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