吳麗華，曹新鋒，王福娟，畢長(zhǎng)榮

（1.河北科技工程職業(yè)技術(shù)大學(xué)，河北 邢臺(tái) 054035；2.江西服裝學(xué)院，江西 南昌 330201；3.河北省服裝個(gè)性化定制技術(shù)創(chuàng)新中心，河北 邢臺(tái) 054035）

隨著人類環(huán)保意識(shí)的提高以及低碳出行的流行，騎行成為廣為流行的體育運(yùn)動(dòng)之一，人們對(duì)騎行服的要求也有了明顯的提高，專業(yè)化的騎行裝備成為騎行愛(ài)好者的熱衷商品。在騎行服的生產(chǎn)設(shè)計(jì)過(guò)程中，要將實(shí)用功能和舒適性能緊密結(jié)合，將功能性、舒適性和美觀性三位一體全面考慮，全面設(shè)計(jì)，優(yōu)化升級(jí)才能滿足騎行者的需求。騎行服注重舒適性和功能性設(shè)計(jì)，在保障其特定功能性的基礎(chǔ)上，如何優(yōu)化提升其運(yùn)動(dòng)保護(hù)性能、智能化等成為設(shè)計(jì)研究的主流。隨著智能可穿戴技術(shù)和服裝生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步，未來(lái)智能騎行服將成為高端騎行裝備的產(chǎn)品。涉及的智能可穿戴設(shè)備是指高度便攜或可以嵌入到穿戴者的衣服和配件中的穿戴式電子設(shè)備，并使用高科技手段來(lái)幫助人體進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)，通過(guò)與軟件連接的方式，以云端傳送為傳輸渠道，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的交換處理，給予騎行者運(yùn)動(dòng)保護(hù)[1]，騎行服的智能化設(shè)計(jì)將成為未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。本文在分析騎行運(yùn)動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)研究智能騎行服的設(shè)計(jì)優(yōu)化理論，從騎行力學(xué)的角度進(jìn)行騎行服優(yōu)化設(shè)計(jì)研究，總結(jié)設(shè)計(jì)理論，旨在提升騎行服的舒適性與保護(hù)功能，優(yōu)化產(chǎn)品，為騎行裝備產(chǎn)業(yè)提供理論借鑒。

1 騎行動(dòng)作人體受力原理分析

騎行運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)高度協(xié)調(diào)的運(yùn)動(dòng)。如果騎行者想要在騎行過(guò)程中輕松地控制車輛，就要掌握科學(xué)正確的騎行姿勢(shì)并熟悉騎行技巧，以減少騎行者的體力消耗，提高運(yùn)動(dòng)效率。通過(guò)圖1 騎行過(guò)程中人體常見(jiàn)的騎行姿勢(shì)，即目視前方，頭部微微前傾，上半身自然下沉以使得上半身、臀部和自行車形成一個(gè)“弓狀”。這種騎行姿勢(shì)最大的好處在于可以將身體重心下移，從而緩沖路面顛簸帶來(lái)的沖擊和震動(dòng)。我們可以分析出在騎行過(guò)程中騎行服的受力及拉伸情況。在騎行過(guò)程中，騎行服的受力主要來(lái)源于人體肩、肘、膝、踝等部位。

圖1 騎行受力圖

騎行時(shí)，上肢肌肉要控制好車把，控制自行車的運(yùn)動(dòng)軌跡，保持騎行姿勢(shì)，同時(shí)上肢微向前傾的動(dòng)作會(huì)降低阻力，并將人體的部分重量轉(zhuǎn)移到車把上，從而降低對(duì)髖部的壓力。下肢在骨盆處重復(fù)進(jìn)行推進(jìn)的動(dòng)作，髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)做屈伸運(yùn)動(dòng)。在設(shè)計(jì)騎行服時(shí)，不僅要滿足騎行時(shí)的生理要求，遵守騎行的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，還應(yīng)盡可能地降低在騎行過(guò)程中騎行服給人體各部位的帶來(lái)的阻力，盡可能多地減少騎行時(shí)的不適感，同時(shí)還要考慮到人體各部位尺寸、騎行動(dòng)作范圍和心理效應(yīng)等其它因素。因此在設(shè)計(jì)騎行服時(shí)，要著重考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性及面料的舒適性能，最大程度的減少阻力，為騎行提供保護(hù)。

2 騎行服優(yōu)化設(shè)計(jì)研究

本著“以人為本”的設(shè)計(jì)理念，以時(shí)尚為核心，功能為關(guān)鍵，舒適為指導(dǎo)，充分吸收現(xiàn)有沖鋒衣，騎行服和智能服的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)，并結(jié)合上述騎行服的設(shè)計(jì)原理和要求，綜合考慮造型、款式、結(jié)構(gòu)、工藝、面料、人體工效等，研究更加智能化的戶外騎行服，以此帶給戶外騎行愛(ài)好者智能化騎行保護(hù)。

2.1 騎行服的款式造型設(shè)計(jì)

人體對(duì)濕熱環(huán)境具有一定的極端敏感性，所以長(zhǎng)期的濕熱微氣候會(huì)使人體不適，影響騎行者的狀態(tài)。騎行服根據(jù)戶外騎行環(huán)境和騎行者的騎行特點(diǎn)，主要使用兩種分割方法：直線分割和斜線分割。騎行服的前片和袖子依據(jù)一條長(zhǎng)的垂直直線進(jìn)行分割，給人一種速度、流暢性和視覺(jué)韌性的感覺(jué)，分割線保持對(duì)稱的形式保持了視覺(jué)平衡和符合人體工效學(xué)要求。人體前后肩的對(duì)角線和水平線的劃分主要基于人體出汗的區(qū)域。上衣是長(zhǎng)袖直立式衣領(lǐng)，全開(kāi)門襟和隱藏式的防風(fēng)帽。褲子主要是長(zhǎng)褲，從整體上講，它與身體保持緊密貼合，以降低風(fēng)阻。

2.2 騎行服工藝和細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)

騎行服一般選擇防水透氣性能面料，以適應(yīng)騎行運(yùn)動(dòng)高強(qiáng)度易排汗的特點(diǎn)。而防水透氣的面料在制作時(shí)常常會(huì)出現(xiàn)接縫處磨損的現(xiàn)象從而影響整件服裝的使用效果。因此，密封接縫對(duì)于制造騎行服的防水外層（例如肩部和腋下接縫）極為重要。一些制造商使用膠帶將接縫連接起來(lái)，以確保騎行服的質(zhì)量。

（1）騎行服的設(shè)計(jì)應(yīng)注重考慮騎行速度過(guò)快而導(dǎo)致的風(fēng)阻變大現(xiàn)象，考慮著裝者長(zhǎng)時(shí)間穿著的客觀實(shí)際，在設(shè)計(jì)時(shí)注意降低騎行服的緊繃感。

（2）多功能騎行服的設(shè)計(jì)應(yīng)便于穿脫，選擇雙向拉鏈和魔術(shù)扣來(lái)搭合門襟。

（3）縫紉線的選擇應(yīng)考慮電子設(shè)備接縫處的防水工藝，選擇有較強(qiáng)彈性的縫紉線，防止與人體摩擦。

（4）專門的拉鏈儲(chǔ)物袋可以放置個(gè)人物品，防止騎行過(guò)程意外情況的發(fā)生，而影響騎行體驗(yàn)。

（5）反光色塊的設(shè)計(jì)可以起到安全示警的作用，一般設(shè)計(jì)在后背或手臂等部位。

2.3 騎行服的科技材質(zhì)設(shè)計(jì)

騎行服裝的面料選擇在滿足服裝美學(xué)效果的前提下，還必須能夠適應(yīng)人體的騎行運(yùn)動(dòng)，具備透氣性、透濕性、耐熱性和防風(fēng)性、耐日光性以及耐洗滌性等特性。為了適應(yīng)戶外騎行環(huán)境并確保騎行者的舒適度，參考市場(chǎng)上用于戶外服裝的面料，騎行服裝多使用96%聚酯涂層面料和4%聚酯纖維透氣的網(wǎng)狀布科學(xué)拼接，具有良好的抗風(fēng)性、防水性、耐磨性、抗污性、抗撕裂性等，而且還具有良好的舒適性和透氣性，防水指數(shù)和透氣指數(shù)符合要求，這種織物不僅可以滿足智能設(shè)備的牢固放置要求，還可以滿足智能數(shù)據(jù)在騎行服上的需求，也符合服裝舒適性的要求。

2.4 騎行服智能化設(shè)計(jì)

從功能化到智能化，戶外運(yùn)動(dòng)裝備的發(fā)展趨勢(shì)促進(jìn)了騎行服技術(shù)的不斷提高。人們不再只是追求外觀和時(shí)尚，科技元素也在與服裝的高度融合中得到體現(xiàn)。針對(duì)不同騎行愛(ài)好者對(duì)于騎行服需求的差異性，在服裝設(shè)計(jì)時(shí)引入了智能元素，通過(guò)在服裝中融入智能可穿戴設(shè)備，設(shè)計(jì)一種模塊化、可拆卸的智能穿戴騎行服。

當(dāng)將太陽(yáng)能電池板、LED 燈條和嵌入式顯示屏與騎行服結(jié)合使用時(shí)，用高粘性尼龍搭扣緊固。溫度和濕度傳感器以及LED 顯示屏使用快速插拔接口，太陽(yáng)能充電器和太陽(yáng)能電池板以及LED 燈條使用USB 接口，方便快捷。使用后，需要清潔時(shí)，只需取下太陽(yáng)能電池板、LED 燈條，多功能移動(dòng)太陽(yáng)能電源和集成顯示屏。移除這些電子設(shè)備后不會(huì)影響騎行服的使用，如短途徒步旅行和登山，都可以穿著[2]。

本文通過(guò)對(duì)騎行人員的騎行動(dòng)作進(jìn)行受力情況分析，得出了容易感到疼痛的部位的所占比例（如表1），從表中可以看到，臀部與腿部最易受到損傷?？紤]到騎行動(dòng)作會(huì)導(dǎo)致肌肉與骨骼產(chǎn)生移位，與人體的生理作用機(jī)制相關(guān)聯(lián)，以此做為創(chuàng)新突破口，針對(duì)騎行服的防護(hù)設(shè)計(jì)和款式設(shè)計(jì)進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

表1 下肢易感到疼痛部位的比例

2.4.1 騎行服智能防護(hù)設(shè)計(jì)

騎行過(guò)程中，膝部、肘部是活動(dòng)量最大的部位，也是最容易受傷的部位，因此本研究以騎行運(yùn)動(dòng)力學(xué)為依據(jù)，為膝部與肘部做了創(chuàng)新性的防護(hù)設(shè)計(jì)[3]：膝部以雙側(cè)彈簧支撐，雙重加重綁帶和柔性減震硅膠墊片3D 環(huán)形包裹貼合膝蓋，并植入植膠式反光材質(zhì)，進(jìn)行保護(hù)與防碰撞設(shè)計(jì)；肘部加入BASF 抗撞擊回彈PU 材料，保護(hù)肘部，以提升夜間騎行的安全性[4]。背部設(shè)計(jì)有位置控制LED燈組和熒光布，位置控制 LED 燈組置于背部大身面料和熒光布的中間層[5]。圖2 和圖3 為多功能騎行服的創(chuàng)新性智能設(shè)計(jì)圖。

圖2 膝部的創(chuàng)新性防護(hù)設(shè)計(jì)

圖3 肘部的創(chuàng)新性防護(hù)設(shè)計(jì)

2.4.2 智能騎行服設(shè)計(jì)實(shí)踐

針對(duì)騎行運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)、要求，并結(jié)合智能設(shè)備的安裝要求，在騎行服的設(shè)計(jì)特點(diǎn)上，繪制了一款夏季智能騎行服款式圖（如圖4 和圖5），以供設(shè)計(jì)者借鑒，該款式運(yùn)用到了熒光面料、LED燈帶及柔性太陽(yáng)能電池板。

圖4 智能騎行服上裝款式圖

圖5 智能騎行服下裝款式圖

3 結(jié)語(yǔ)

總之，騎行服設(shè)計(jì)要“以人為本”，以騎行運(yùn)動(dòng)力學(xué)為出發(fā)點(diǎn)，以保護(hù)為核心，功能為關(guān)鍵，美觀舒適為指導(dǎo)，從服裝結(jié)構(gòu)、面料組合、智能設(shè)計(jì)等多個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化，充分吸收沖鋒衣、騎行服和智能保護(hù)服的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合騎行服的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，綜合考慮造型、款式、結(jié)構(gòu)、工藝、面料、智能防護(hù)等因素，提高騎行服的人體工效性能，才能使產(chǎn)品得到更好的優(yōu)化，給戶外騎行者更好的騎行保護(hù)和更舒適便捷的著裝感受。