第二章 為什麼汽車 OEM 都採用 Seat Pressure Mapping?──從座椅舒適性、發泡材料到整車驗證
在現代汽車開發過程(V-Cycle)中,座椅已不再只是提供乘坐功能的零組件,而是直接決定駕駛舒適性、乘員長途疲勞程度、動態包覆感及整車高級感(Perceived Quality)的核心系統。因此,全球汽車 OEM(Original Equipment Manufacturer)及座椅 Tier-1 供應商,普遍將 Seat Pressure Mapping(座椅壓力分布量測) 納入產品開發與驗證流程,以客觀數據取代傳統主觀評價,提升座椅設計品質與開發效率。

從新車概念設計、座椅骨架開發、泡棉材料選擇,到原型製作、道路測試及量產驗證,每一個階段都可能利用壓力分布量測技術,分析人體與座椅之間的受力情形,協助工程師快速找出設計改善方向。
提升座椅舒適性,降低長時間駕駛疲勞
當駕駛者長時間坐在座椅上時,人體重量主要集中於坐骨、大腿及腰部等區域。如果局部壓力過高,容易造成血液循環受影響,進而產生臀部痠痛、腿部麻木及腰部疲勞等不適感。
Seat Pressure Mapping 可即時顯示人體與座椅接觸面的壓力分布狀況,協助工程師觀察是否出現壓力集中、高壓區域或左右受力不均等問題。透過調整座椅外型、泡棉厚度、支撐結構及椅背角度,可有效分散人體重量,使壓力分布更加均勻,進一步提升長時間乘坐舒適性。
由於電容式感測技術具備高度的重複性與穩定度,研發團隊能在不同設計 Iteration 之間進行客觀的數據對比。
驗證座椅泡棉與材料設計
座椅泡棉(Seat Foam)是影響乘坐舒適度的重要因素之一。泡棉密度、硬度、厚度及回彈特性,都會直接影響人體受力情形。
- 泡棉過硬:接觸面積縮小,受力集中於坐骨突起處,造成高壓刺痛感。
- 泡棉過軟:乘員下陷過深,缺乏骨盆剛性支撐,容易引發不良坐姿與腰椎疲勞。
因此,泡棉材料的設計通常需要透過多次量測與驗證,才能找到舒適性與支撐性的最佳平衡。利用 Seat Pressure Mapping,工程師可以快速比較不同泡棉材料、不同發泡密度及不同結構設計所產生的壓力分布差異,並搭配最大壓力(Peak Pressure)、平均壓力(Average Pressure)及接觸面積(Contact Area)等指標,建立產品設計的客觀依據,縮短開發週期並降低反覆修改成本。
驗證不同體型乘員的乘坐表現
汽車座椅必須滿足不同身高、體重及體型使用者的需求,因此僅針對單一受測者進行舒適度評估並不足夠。在產品開發階段,工程師通常會安排不同體型的受測者進行量測,比較各類型乘員的壓力分布、接觸面積及支撐效果,確認座椅是否能兼顧多數使用者的舒適需求。
此外,搭配高取樣率的量測系統,工程師亦能捕捉乘員進出座椅(Ingress/Egress)動態過程中的極限邊緣壓迫,確保座椅在各種使用情境下皆符合人體工學設計。
動態路試與 NVH/底盤隔振乘載驗證
座椅舒適性不僅受到靜態坐姿影響,在真實道路環境中,加速、減速、過彎及不同路面條件都會改變人體受力狀態。因此,許多汽車開發流程會將 Seat Pressure Mapping 應用於動態測試,分析車輛行駛過程中壓力分布的變化,評估座椅是否能持續提供良好的支撐效果。
- 高速過彎時:觀察側向支撐(Lateral Bolster Support)是否能有效鎖定乘員軀干,減少側向 G 力造成的姿態偏移。
- 行經顛簸路面時:分析懸吊系統轉移至座椅發泡的動態震動響應,評估壓迫峰值波動與車身隔振性能。
- 長途路試時:連續記錄數小時內的壓力重心(COP, Center of Pressure)漂移軌跡,分析乘員因疲勞產生姿勢塌陷(Slumping)的時間點。
建立量化標準,加速產品驗證流程
傳統的座椅舒適度評估多半依賴試乘者的主觀回饋,例如「偏硬」、「較軟」、「腰部支撐不足」等描述。然而,不同受測者的感受可能受到體型、姿勢及個人偏好影響,難以作為產品設計的唯一依據。
Seat Pressure Mapping 則能提供一致且可重複的量測結果,協助研發團隊建立標準化驗證流程。透過相同的測試條件、相同的量測方法及客觀的數據分析,不同版本的座椅設計可以直接比較,快速判斷設計改善是否有效,並降低產品開發過程中的試誤成本。
從數據驅動座椅設計,提升產品競爭力
隨著汽車產業朝向智慧化、電動化及高品質乘坐體驗發展,座椅已成為影響整體車輛價值的重要因素之一。Seat Pressure Mapping 不只是量測工具,更是座椅設計決策的重要依據。它讓工程師能以客觀數據分析人體受力情形,驗證設計成果,並持續優化座椅結構、泡棉材料與支撐配置。
對汽車 OEM、座椅 Tier-1 供應商及車輛研發單位而言,導入壓力分布量測技術,有助於建立標準化的測試流程、提升產品品質一致性、縮短開發時程,並打造兼具舒適性、支撐性與乘坐品質的車用座椅,滿足市場對高品質車輛內裝的要求。