Jak działa ergonomia samochodu

Galeria zdjęć bezpieczeństwa samochodu Naukowiec z University of Iowa, dr Jeffery Dawson, prowadzi nowszą wersję pojazdu Automobile for Research in Ergonomics and Safety (ARGOS). Służy do przewidywania bezpiecznych i niebezpiecznych umiejętności jazdy u starszych kierowców. Zobacz więcej zdjęć bezpieczeństwa samochodu. AP Photo / Brian Ray

Słowniki ogólnie definiują ergonomia jako dyscyplina naukowa, która wykorzystuje zasady biotechnologii i inżynierii, aby produkty były wygodniejsze dla pracowników i konsumentów. Ale ergonomia to nie tylko projekt. Uwzględnia również sposób, w jaki używamy rzeczy.

W kontekście samochodu oznacza to rozważenie wszystkiego, od umieszczenia pokrętła radiowego po to, jak osoba siedzi na miejscu pasażera. Jeden z inżynierów ds. Ergonomii w firmie Ford opisał swoją pracę jako „inżynierię czynników ludzkich” [źródło: Autoweb]. Więc chociaż inżynierowie mogą projektować samochody tak, aby były ergonomiczne, nie oznacza to, że jeden projekt będzie działał dla wszystkich użytkowników, zwłaszcza jeśli samochód jest przeznaczony dla osoby o określonych proporcjach..

Od nas, pasażerów i kierowców, zależy również wygoda. Na przykład, jeśli jesteś kierowcą i ustawiasz siedzenie tak, aby stopy ledwo sięgały do ​​pedałów, możesz niepotrzebnie obciążać ramiona - tak samo jak siedzenie zbyt blisko może powodować ból nóg lub pleców. Pozycja siedzenia, postawa i czas spędzony w samochodzie mogą wpływać na zdrowie człowieka. Według jednego z badań, jeśli prowadzisz cztery lub więcej godzin dziennie, masz sześć razy większe prawdopodobieństwo wystąpienia problemów z plecami [źródło: Ergonomia kierowcy]. Zaburzenia mięśniowo-szkieletowe stanowią również problem dla kierowców podróżujących na duże odległości, szczególnie tych, którzy jeżdżą zarobkowo: kierowców ciężarówek, taksówkarzy, a nawet policjantów na patrolach..

W tym artykule przyjrzymy się projektowaniu ergonomii samochodów i sposobom ich pełnego wykorzystania dla zdrowia, komfortu, wydajności i bezpieczeństwa. Najpierw zobaczmy, jaką rolę odgrywa ergonomia dla osoby na siedzeniu kierowcy.

Zawartość

1. Ergonomia fotela kierowcy
2. Ergonomia pasażera
3. Rozmieszczenie elementów sterujących pojazdu
4. Ładownie pojazdów

Jak na ironię, najlepszym sposobem na wykorzystanie ergonomii fotela kierowcy jest unikanie spędzania w nim zbyt wiele czasu. Jeśli jedziesz na długich dystansach, powinieneś zmienić pozycję lub wysiąść z samochodu, aby przejść się i rozciągać co najmniej raz na dwie godziny [źródło: Loughborough University].

Ale bez względu na to, czy jesteś w samochodzie przez długi, czy krótki czas, są rzeczy, które możesz zrobić, aby zminimalizować komplikacje. Naukowcy z Loughborough University opracowali kilka wskazówek dotyczących zapewnienia zdrowia kierowców. Badacze ci stworzyli idealną „pozycję wyjściową”, z której kierowca dostosowuje różne elementy sterujące, aby zapewnić maksymalny komfort, kontrolę i dobry widok na drogę i wewnętrzne układy samochodu. Fotel należy odsunąć daleko do tyłu, ale kierownicę, jeśli jest regulowana, należy ustawić wysoko i blisko kierowcy. Oparcie siedzenia powinno być odchylone do tyłu o 30 stopni, natomiast wysokość siedziska i poduszka powinny znajdować się w najniższych położeniach.

Po ustaleniu pozycji wyjściowej, fotel należy podnieść, aby poprawić widoczność kierowcy na drodze. Fotel należy również przesunąć do przodu i do góry, aby umożliwić kierowcy dobrą kontrolę nad pedałami, jednocześnie nie powodując bólu nóg lub kolan. Wyreguluj oparcie i podparcie lędźwi, aby zapewnić odpowiednie podparcie; nadmierne odchylenie oparcia może powodować ból pleców i zakłócać pole widzenia kierowcy. I nie zapomnij o zagłówku. Może zapewnić kluczowe podparcie szyi.

Ostatnim krokiem jest regulacja lusterek, aby zmaksymalizować widoczność drogi i zminimalizować martwe punkty, ale zanim to zrobisz, przesuń kierownicę tak, aby zapewniała dobry widok na elementy sterujące i nie dotykała nóg podczas jazdy.

Na następnej stronie przyjrzymy się ergonomii pasażerów, a także poznamy narzędzia, których używają inżynierowie, aby samochody były bardziej ergonomiczne zarówno dla pasażerów, jak i kierowców.

Częste urazy podczas jazdy

Według jednego z badań skurcze stóp są najczęstszymi powtarzającymi się urazami podczas jazdy, po których następuje ból pleców, sztywność karku, ból boku i zmęczenie oczu, które często prowadzą do bólów głowy [źródło: Motion Trends].

Manekiny testowe, takie jak ten, są nadal używane przy projektowaniu samochodów, ale rzeczywistość wirtualna i modelowanie komputerowe są teraz podstawowymi elementami zestawów narzędzi inżynierów samochodowych. AP Photo / Diether Endlicher

Wirtualna rzeczywistość (VR) jest jednym z wielu najnowocześniejszych narzędzi używanych przez inżynierów w tworzeniu ergonomii samochodu. VR oszczędza projektantom konieczności tworzenia pełnowymiarowego modelu. Zamiast tego projektant płci męskiej może wybrać się na wirtualną przejażdżkę jako, powiedzmy, nastolatka, widząc, jak wpływa na nią założenie pasów bezpieczeństwa lub wyrzeźbienie siedzenia..

Ponieważ ludzie na ogół żyją dłużej, a także stają się coraz wyżsi i ciężsi, ważne jest, aby samochody były w stanie przystosować się do obsługi bardziej zróżnicowanych populacji. Podobnie obecność starszych kierowców i pasażerów oznacza, że ​​samochody muszą dostosowywać się do ich potrzeb; w szczególności muszą być łatwe do wejścia i wyjścia dla tych ludzi. Wykorzystanie wirtualnego modelowania pozwala inżynierom symulować zachowania osób starszych lub ze specjalnymi potrzebami, zapewniając, że wnętrza samochodów są projektowane i testowane pod kątem coraz bardziej zróżnicowanej populacji.

Pomimo użyteczności VR i modelowania komputerowego prototypy fizyczne są ważne przy testowaniu projektów w świecie rzeczywistym. Na przykład Ford tworzy prototypy tzw dolców po wypróbowaniu projektów w wirtualnych symulacjach [źródło: Autoweb]. Te dolary są następnie testowane przez inżynierów, innych pracowników Forda i osoby z zewnątrz, aby przedstawić obiektywną perspektywę.

Chociaż te metody modelowania zapewniają mnóstwo danych i elastyczność, to inżynierowie muszą dowiedzieć się, jak najlepiej je wykorzystać. Na przykład inżynier może być zmuszony do podjęcia decyzji, czy uczynić fotel pasażera wygodniejszym, dostosowując jego rozmiar, kształt lub położenie w stosunku do reszty samochodu (co może zapewnić pasażerowi więcej miejsca na rozprostowanie nóg)..

Oprócz zapewnienia komfortu i łatwości użytkowania, ergonomiczna konstrukcja lub jej brak ma znaczenie dla bezpieczeństwa w razie wypadku. Wiele zagłówków w ogóle nie jest zaprojektowanych w sposób ergonomiczny. W rzeczywistości nie współpracują z jeźdźcem i nie wspierają jego głowy i szyi, więc nie zapewniają odpowiedniego wsparcia w razie wypadku. Badanie przeprowadzone przez U.S. Insurance Institute for Highway Safety wykazało, że większość zagłówków samochodowych nie chroni dobrze przed urazami kręgosłupa szyjnego. Instytut przetestował 70 fotelików i zagłówków pod kątem ochrony przed urazami kręgosłupa szyjnego i tylko osiem otrzymało oceny „dobre”, a 30 fotelików oceniono jako „słabe” [źródło: Croasum]. Niektórych pasów bezpieczeństwa w ogóle nie można było przetestować, ponieważ były niekompatybilne z wysokimi pasażerami.

Korzystanie z telefonów komórkowych i majstrowanie przy systemach nawigacji podczas jazdy jest coraz większym problemem zarówno dla prawodawców, jak i urzędników ds. Transportu. Christopher Furlong / Getty Images

Sterowanie pojazdem jest istotną częścią ergonomii. Od samochodów z zapłonem na przycisk - jak wiele modeli Toyoty, zwłaszcza Prius - po elektrycznie regulowane fotele, automatyczne reflektory, automatyczną klimatyzację i elektroniczne hamulce postojowe, najnowsze innowacje w dziedzinie ergonomii często charakteryzują się automatyzacją i łatwością obsługi. Funkcje te są w szczególności łatwiejsze w obsłudze dla niepełnosprawnych kierowców i pozwalają wielu kierowcom po prostu ustawić cel, na przykład żądaną temperaturę 72 stopni Fahrenheita (22 stopnie Celsjusza), a samochód zajmuje się resztą.

Jednym z bardziej intrygujących trendów w ergonomicznym designie jest zwrócenie uwagi na starsze sterowniki. Wszystkie typy samochodów - w tym samochody sportowe - są obecnie projektowane z elementami sterującymi z większym tekstem i lepszym oświetleniem, aby zmaksymalizować czytelność, szczególnie dla starszych lub niepełnosprawnych kierowców. Nawet klamki do drzwi są produkowane, aby zapewnić lepszy chwyt osobom z chorobami takimi jak artretyzm.

Aby zaprojektować elementy sterujące odpowiednie dla starszych, a nawet dla ciężarnych kierowców, niektórzy inżynierowie samochodowi zakładają kombinezony, które ograniczają ich mobilność i zakres widzenia lub mają duży brzuch, naśladując ciążę. Wymyślne body nie zawsze wystarczą, więc inżynierowie często sięgają po wirtualną rzeczywistość i modelowanie komputerowe. Ta elastyczność oznacza, że ​​inżynier może łatwo sprawdzić, jak określona konfiguracja sterowania może być używana przez człowieka o wadze 6 stóp i 200 funtów lub 5 stóp i 120 funtów. kobieta - i wszyscy pomiędzy. Programy te pozwalają również na testowanie dla osób niepełnosprawnych, o nietypowym typie ciała lub specjalnych potrzebach.

Jednak wraz z nowymi funkcjami pojawiają się nowe wyzwania. Rozproszona jazda jest poważnym problemem, co skłoniło wiele stanów USA do przyjęcia przepisów regulujących korzystanie przez kierowców z telefonów komórkowych. Jednocześnie coraz więcej samochodów jest wyposażonych w zintegrowane systemy głośnomówiące, często wyposażone w Bluetooth. Pojawia się jednak wyzwanie, jak uczynić ten system dostępnym i łatwym w użyciu bez rozpraszania kierowców lub konieczności odrywania wzroku od drogi. Istnieją spekulacje, że przyszłe samochody będą musiały bardziej polegać na sterowaniu dźwiękiem / głosem, funkcji, która istnieje w ograniczonym zakresie w niektórych pojazdach [źródło: Autoweb].

Wirtualna jazda próbna

Wirtualna rzeczywistość umożliwia również inżynierom odbywanie wirtualnych jazd próbnych, sprawdzając, na przykład, jak rozmieszczenie tarcz radiowych wpływa na koncentrację kierowcy podczas jazdy.

Źle parafrazując Freuda, czasami ładownia to nie tylko ładownia. Oznacza to, że bagażniki samochodowe są obecnie wykorzystywane do wielu celów, poza ciągnięciem sprzętu, zapasowych opon lub trzymaniem walizek w drodze na lotnisko. Wiele kufrów ma teraz wbudowane kieszenie, klapy, które ukrywają miejsca do przechowywania opony zapasowej i związanego z nią wyposażenia, gumowane dno i osłony, które ukrywają i chronią ładunek. Wiele bagażników można również rozszerzyć (za pomocą składanych tylnych siedzeń), można je zdemontować lub całkowicie zniknąć w podłodze pojazdu.

Elastyczność użytkownika i dodatki to najnowsze innowacje w zakresie ładunków, z rozszerzalną przestrzenią ładunkową, dzięki której samochód może służyć jako wszystko, od pluszowego bagażnika dla psa po miejsce na rower. Na przykład Volkswagen GTI ma tylne siedzenia składane w dół, zwiększając przestrzeń ładunkową z 12,3 do 46 stóp sześciennych (0,3 do 1,3 metra sześciennego). Mercedes-Benz GLK350 jest wyposażony w dwa typy gniazdek elektrycznych w luku bagażowym - gniazdo 115 V i wtyczkę 12 V - chociaż pokonują go inne pojazdy, takie jak GMC Acadia, która ma łącznie pięć gniazd. Honda Element, często sprzedawany entuzjastom outdooru, ma zmywalną podłogę, co sprawia, że ​​jedna strona umieściła go wśród 10 najlepszych samochodów do zbierania ogonów [źródło: Cars.com].

Wiele firm samochodowych trąbią o powierzchni ładunkowej swoich pojazdów mierzonej w stopach sześciennych lub reklamują możliwość składania siedzeń. Ale cała ta przestrzeń może być bezużyteczna, jeśli stanie się po prostu przedłużeniem czyjejś brudnej szafy. Dlatego niektórzy producenci integrują teraz organizery bagażnika, akcesorium, które tradycyjnie było sprzedawane przez strony trzecie.

A kiedy skończysz zbierać ogon, biwakować lub ładować psy, możesz nie martwić się, jeśli masz zajęte ręce. Nowe samochody coraz częściej mają tak zwane „miękkie zamykanie” lub automatycznie zamykające się bagażniki. Wystarczy delikatnie pchnąć drzwi do przestrzeni ładunkowej, a samochód zajmie się resztą, używając silnika, aby mocno zamknąć pokrywę na miejscu.

Aby uzyskać więcej informacji na temat ergonomii samochodu i tego, jak uzyskać największy komfort z samochodu, zapoznaj się z linkami na następnej stronie.

Więcej niż tylko wygoda

Ergonomia obejmuje cechy samochodu, takie jak dodawanie sztucznego hałasu silnika do zwykle cichych samochodów hybrydowych.

Powiązane artykuły

• 10 najlepszych technologii samochodów codziennego użytku pochodzących z wyścigów
• Jak działają Hypercars
• Jak działa transport samochodowy
• Jak działają komputery samochodowe
• Jak będą działać samochody bez kierowcy
• Jak działają linie produkcyjne w branży motoryzacyjnej
• Czy możesz złożyć własny samochód?
• Co sprawia, że ​​cyfrowy samochód jest cyfrowy?
• Co nowego w technologii olejów syntetycznych?
• Czy naprawy samochodów w przyszłości okaleczą Cię finansowo??

Źródła

• Autoweb. „Ergonomia samochodu zapewnia ludzki dotyk”. 14 grudnia 2001. http://www.autoweb.com.au/cms/A_54826/title_Car-Ergonomics-Provide-the-Human-Touch/newsarticle.html
• Cars.com. „Czy jesteś gotowy na jakiś futbol? Cars.com ogłasza 10 najlepszych Tailgaters”. 5 września 2008. http://www.cars.com/go/about/us.jsp? Section = P & content = rel & date = 20080905
• Croasmun, Jeanie. „Ergonomia pozwala temu małemu sportowemu samochodowi pełnić podwójną rolę sedana Grampsa”. Ergoweb. 5 grudnia 2003. http://www.ergoweb.com/news/detail.cfm? Id = 848
• Croasmun, Jeanie. „Badanie kręgosłupa szyjnego koncentruje się na złym projekcie zagłówka”. Ergoweb. 24 stycznia 2005. http://www.ergoweb.com/news/detail.cfm? Id = 1049
• Uniwersytet Loughborough. „Ergonomia jazdy”. Http://www.drivingergonomics.com/
• Uniwersytet Loughborough. „Ergonomia pojazdów: przewodnik po najlepszych praktykach”. 2007. http://www.lboro.ac.uk/departments/hu/drivingergonomics/downloads/vehicle%20ergonomics%20and%20best%20practice%20guide.pdf
• Mateja Jim. „Mercedes-Benz GLK350 4Matic dostarcza na wielką skalę”. iHaveNet. 2009. http://www.ihavenet.com/Mercedes-Benz-GLK-350-4Matic-auto-review.html
• Słownik Merriam-Webster. „Ergonomia”. Merriam-Webster Dictionary. Http://www.merriam-webster.com/dictionary/ergonomics
• Motion Trends. "Jak dobrze się czujesz?" 26 maja 2006. http://www.motiontrends.com/2006/2006csm/m05/ebaymotors/safe_driving.shtml
• Padgett, Marty. „Przegląd jakości Volkswagena GTI 2010”. Połączenie samochodowe. Http://www.thecarconnection.com/fullreview/volkswagen_gti_2010_quality_3
• Reed, Matthew P. „Sterownik wirtualny: integracja modeli poznawczych i fizycznych”. Instytut Badań Transportu Uniwersytetu Michigan. 2007. http://mreed.umtri.umich.edu/mreed/research_dhm.html#virtual_driver
• Reed, Matthew P. „Badania ergonomii kierowców pojazdów i pasażerów”. Instytut Badań Transportu Uniwersytetu Michigan. 2007. http://mreed.umtri.umich.edu/mreed/research_ergonomics.html
• Shenhar Gabe. „Jazda z kontuzją: cechy, które mogą złagodzić ból”. Raporty konsumenckie. 11 sierpnia 2009. http://blogs.consumerreports.org/cars/2009/08/handicap-driving-challenges-convenient-car-features-to-ease-the-pain.html