Auto >> Fordonsteknik >  >> Motor

Hur bilergonomi fungerar


Bildgalleri för bilsäkerhet University of Iowa-forskaren Dr. Jeffery Dawson kör en nyare version av fordonet Automobile for Research in Ergonomics and Safety (ARGOS). Det används för att förutsäga säkra och osäkra köregenskaper hos äldre förare. Se fler bilsäkerhetsbilder. AP Foto/Brian Ray

Ordböcker definierar generellt ergonomi som en vetenskaplig disciplin som använder principer för bioteknik och ingenjörskonst för att göra produkter mer bekväma för arbetare och konsumenter. Men ergonomi handlar inte bara om design. Det påverkar också hur vi använder saker.

I samband med en bil innebär det att man överväger allt från placeringen av en radioratt till hur en person sitter i ett passagerarsäte. En ergonomiingenjör för Ford beskrev hennes jobb som "human factors engineering" [källa:Autoweb]. Så även om ingenjörer kan designa bilar för att vara ergonomiskt vänliga, betyder det inte att en design kommer att fungera för alla användare, särskilt om bilen är designad för en person av vissa proportioner.

Det är också upp till oss passagerare och förare att göra oss bekväma. Till exempel, om du är en förare och placerar din stol så att dina fötter knappt når pedalerna, kan du orsaka onödig belastning på armarna - precis som att sitta för nära kan orsaka ben- eller ryggsmärtor. Sätesposition, hållning och tid i bilen kan alla påverka en persons hälsa. Enligt en studie, om du kör fyra eller fler timmar om dagen, har du sex gånger större risk att utveckla ryggproblem [källa:Driver Ergonomics]. Muskuloskeletala sjukdomar utgör också ett problem för långväga förare, särskilt de som kör för sitt uppehälle:lastbilschaufförer, taxichaufförer, till och med poliser på patrull.

I den här artikeln tar vi en titt på utformningen av bilergonomi och hur man kan dra full nytta av dem för hälsa, komfort, effektivitet och säkerhet. Låt oss först se vilken roll ergonomin spelar för en person i förarsätet.

Innehåll
  1. Ergonomi för förarstol
  2. Passagerargonomi
  3. Placering av fordonskontroller
  4. Lastrum för fordon

>Ergonomi för förarstol

Ironiskt nog är det bästa sättet att dra fördel av förarstolens ergonomi att inte spendera för mycket tid i sätet. Om du kör långa sträckor bör du ändra din position eller gå ur bilen för att gå runt och sträcka på dig minst en gång varannan timme [källa:Loughborough University].

Men oavsett om du sitter i bilen under långa eller korta perioder finns det saker du kan göra för att minimera komplikationer. Forskare från Loughborough University kom med flera riktlinjer för att säkerställa förarnas hälsa. Dessa forskare skapade en idealisk "startposition", från vilken föraren justerar olika reglage för att säkerställa maximal komfort, kontroll och en bra sikt över vägen och bilens interiörsystem. Sätet ska skjutas långt bakåt, men ratten, om den är justerbar, ska föras högt och nära föraren. Sitsens ryggstöd ska lutas bakåt 30 grader, medan sitthöjden och dynan ska vara i sina lägsta lägen.

Efter att denna startposition har fastställts bör sätet höjas för att förbättra förarens vägsikt. Sätet bör också flyttas framåt och uppåt för att ge föraren god kontroll över pedalerna, samtidigt som det inte orsakar ben- eller knävärk. Justera ryggstödet och svankstödet för att ge tillräckligt stöd; Om ryggstödet sjunker för mycket kan det orsaka ryggsmärtor och påverka förarens synfält. Och glöm inte nackstödet. Det kan ge avgörande nackstöd.

Det sista steget är att justera speglarna för att maximera din sikt över vägen och för att minimera döda vinklar, men innan du gör det, flytta ratten så att den ger en ren sikt över kontrollerna och inte rör dina ben under körning.

På nästa sida kommer vi att titta på passagerarergonomi, och vi kommer också att lära oss om några verktyg som ingenjörer använder för att göra bilar mer ergonomiskt vänliga för både passagerare och förare.

Vanliga körskador

Enligt en studie är fotkramper den vanligaste upprepade körskadan, följt av ryggsmärta, nacksmärta, sidovärk och ansträngda ögon, vilket ofta leder till huvudvärk [källa:Motion Trends].

>Passagerargonomi


Testdockor som denna används fortfarande när man designar bilar, men virtuell verklighet och datormodellering är nu viktiga delar av bilingenjörernas verktygssatser. AP Photo/Diether Endlicher

Virtuell verklighet (VR ) är ett av de många banbrytande verktyg som ingenjörer använder för att skapa bilergonomi. VR besparar designers behovet av att tillverka en fullskalig modell. Istället kan en manlig designer följa med på en virtuell åktur som, till exempel, en tonårsflicka, och se hur placeringen av säkerhetsbälten eller skulptering av en stol påverkar henne.

Med människor som generellt lever längre, samtidigt som de växer längre och tyngre, är det viktigt för bilar att kunna anpassa sig för att betjäna fler olika befolkningsgrupper. På samma sätt innebär närvaron av fler äldre förare och passagerare att bilar måste tillgodose deras behov; i synnerhet måste de vara lätta för dessa människor att ta sig in och ut ur. Genom att använda virtuell modellering kan ingenjörer simulera beteenden hos äldre eller personer med särskilda behov, vilket säkerställer att bilinteriörer designas och testas för en alltmer mångfaldig befolkning.

Trots användbarheten av VR och datormodellering är fysiska prototyper viktiga för att testa design i den verkliga världen. Ford, till exempel, skapar prototyper som kallas bucks efter att ha provat design i virtuella simuleringar [källa:Autoweb]. Dessa pengar testas sedan av ingenjörer, andra Ford-anställda och externa personer som tas in för att erbjuda ett objektivt perspektiv.

Även om dessa modelleringsmetoder ger massor av data och flexibilitet, är det upp till ingenjörer att ta reda på hur man bäst använder dem. Till exempel kan en ingenjör behöva välja om han vill göra ett passagerarsäte bekvämare genom att justera dess storlek, form eller position i förhållande till resten av bilen (vilket kan ge en passagerare mer utrymme att sträcka på benen).

Förutom att säkerställa komfort och användarvänlighet, har ergonomisk design, eller avsaknaden av sådan, en roll att spela för säkerheten i händelse av en olycka. Många nackstöd är inte designade på ett ergonomiskt sätt alls. De fungerar faktiskt inte med föraren och stödjer hans eller hennes huvud och nacke, så de ger inte tillräckligt stöd i händelse av en krasch. En studie från U.S. Insurance Institute for Highway Safety visade att de flesta bilarnas nackstöd inte skyddade bra mot whiplash. Institutet testade 70 sätes- och nackstöd för whiplashskydd och bara åtta fick "bra" betyg, medan 30 fasthållningar bedömdes som "dåliga" [källa:Croasum]. Vissa fasthållningsanordningar kunde inte testas alls eftersom de var inkompatibla med långa passagerare.

>Placering av fordonskontroller


Att använda mobiltelefoner och pilla med navigationssystem medan du kör är ett växande problem för både lagstiftare och transporttjänstemän. Christopher Furlong/Getty Images

Fordonskontroller utgör en väsentlig del av ergonomin. Från bilar med tryckknappständning -- som många Toyota-modeller, särskilt Prius -- till elmanövrerade säten, automatiska strålkastare, automatisk klimatkontroll och elektroniska parkeringsbromsar, det senaste inom ergonomisk innovation kännetecknas ofta av automatisering och användarvänlighet. Dessa funktioner är framför allt enklare för funktionshindrade förare att använda och tillåter många förare att helt enkelt sätta ett mål, som en önskad temperatur på 72 grader Fahrenheit (22 grader Celsius), och bilen sköter resten.

En av de mer spännande trenderna inom ergonomisk design är uppmärksamheten nu på äldre förare. Alla typer av bilar - inklusive sportbilar - designas nu för att ha kontroller med större text och bättre belysning för att maximera läsbarheten, särskilt för äldre eller funktionshindrade förare. Till och med dörrhandtag görs för att ge bättre grepp för personer med tillstånd som artrit.

För att utforma kontroller som är lämpliga för äldre eller till och med för gravida förare, tar vissa bilingenjörer på sig dräkter som begränsar deras rörlighet och synomfång eller som kommer med en stor mage, som efterliknar graviditet. Utarbetade bodys kommer inte alltid att göra, så ingenjörer vänder sig ofta till virtuell verklighet och datormodellering. Denna flexibilitet innebär att en ingenjör enkelt kan testa hur en viss kontrollkonfiguration kan användas av en 6-fots, 200-pund man eller en 5-fot, 120-pund. kvinna - och alla däremellan. Dessa program tillåter också testning för personer med funktionshinder, ovanliga kroppstyper eller särskilda behov.

Men med nya funktioner kommer nya utmaningar. Distraherad körning är ett stort problem, vilket leder till att många amerikanska delstater antar lagar som reglerar förares mobiltelefonanvändning. Samtidigt kommer fler bilar utrustade med integrerade handsfree-telefonsystem, ofta med Bluetooth. Men utmaningen uppstår då hur man gör detta system tillgängligt och lätt att använda utan att distrahera förare eller kräva att de tar blicken från vägen. Det finns vissa spekulationer om att framtida bilar kommer att behöva förlita sig mer på ljud-/röstkontroller, en funktion som finns i begränsad utsträckning i vissa fordon [källa:Autoweb].

Den virtuella testkörningen

Virtuell verklighet gör det också möjligt för ingenjörer att ta virtuella provkörningar och se hur, till exempel, placering av radioskivor påverkar en förares koncentration på vägen.

>Lastrum för fordon

För att dåligt parafrasera Freud, ibland är ett lastrum inte bara ett lastrum. Det vill säga, bilkoffertar används nu för många ändamål förutom att transportera redskap eller reservdäck eller hålla resväskor på vägen till flygplatsen. Många koffertar har nu inbyggda fickor, flikar som döljer förvaringsutrymmen för ett reservdäck och dess tillhörande utrustning, en gummerad botten och lock för att dölja och skydda last. Många bagagerum är också utbyggbara (genom baksäten som fälls ner), är avtagbara eller försvinner helt ner i fordonets golv.

Användarflexibilitet och tillägg är det senaste inom lastrumsinnovation, med utbyggbara lastutrymmen som gör att en bil kan fungera som allt från en plysch hundhållare till ett utrymme för din cykel. Till exempel har en Volkswagen GTI baksäten som fälls ned, vilket ökar lastutrymmet från 12,3 till 46 kubikfot (0,3 till 1,3 kubikmeter). Mercedes-Benz GLK350 kommer med två typer av eluttag i lastrummet - ett 115-voltsuttag och en 12-volts eluttag - även om den överträffas av andra fordon, som GMC Acadia, som har fem totala uttag. Honda Element, som ofta marknadsförs till friluftsentusiaster, har ett tvättbart golv, vilket gör att en webbplats nämner det bland sina topp 10 bilar för baklucka [källa:Cars.com].

Många bilföretag basunerar ut sina fordons lastutrymmen, mätt i kubikfot, eller visar möjligheten att fälla ner säten. Men allt det utrymmet kan vara värdelöst om det helt enkelt blir en förlängning av någons röriga garderob. Det är därför som vissa tillverkare nu integrerar trunk organizers, ett tillbehör som traditionellt har sålts av tredje part.

Och när du är klar med bakluckan, camping eller lastning i hundarna behöver du kanske inte oroa dig om dina händer är fulla. Nya bilar har i allt högre grad så kallade "mjukstängande" eller automatiskt stängande bagagerum. Tryck bara försiktigt på dörren till lastutrymmet så sköter bilen resten med hjälp av en motor för att stänga locket ordentligt på plats.

För mer information om bilergonomi och hur du får ut mesta möjliga komfort av din bil, ta en titt på länkarna på nästa sida.

Mer än bara komfort

Ergonomi sträcker sig till bilegenskaper som att lägga till artificiellt motorljud till vanligtvis tysta hybridbilar.

>Mycket mer information

Relaterade HowStuffWorks-artiklar

  • Top 10 vardagsbilstekniker som kom från racing
  • Så fungerar hyperbilar
  • Så fungerar biltransport
  • Så fungerar bildatorer
  • Så fungerar förarlösa bilar
  • Så fungerar produktionslinjer för fordon
  • Kan du montera din egen bil?
  • Vad gör en digital bil digital?
  • Vad är nytt inom syntetisk oljeteknik?
  • Kommer bilreparationer i framtiden att förlama dig ekonomiskt?

>Källor

  • Autoweb. "Bilergonomi ger den mänskliga touchen." 14 december 2001.http://www.autoweb.com.au/cms/A_54826/title_Car-Ergonomics-Provide-the-Human-Touch/newsarticle.html
  • Cars.com. "Är du redo för lite fotboll? Cars.com tillkännager Top 10 tailgaters." 5 september 2008.http://www.cars.com/go/about/us.jsp?section=P&content=rel&date=20080905
  • Croasmun, Jeanie. "Ergonomi låter den lilla sportbilen fungera som Gramps sedan." Ergoweb. 5 december 2003.http://www.ergoweb.com/news/detail.cfm?id=848
  • Croasmun, Jeanie. "Whiplash-studie fokuserar på dålig design av nackskydd." Ergoweb. 24 januari 2005.http://www.ergoweb.com/news/detail.cfm?id=1049
  • Loughborough University. "Körergonomi." http://www.drivingergonomics.com/
  • Loughborough University. "Vehicles Ergonomics:Best Practice Guide." 2007.http://www.lboro.ac.uk/departments/hu/drivingergonomics/downloads/vehicle%20ergonomics%20and%20best%20practice%20guide.pdf
  • Mateja, Jim. "Mercedes-Benz GLK350 4Matic levererar stort." iHaveNet. 2009.http://www.ihavenet.com/Mercedes-Benz-GLK-350-4Matic-auto-review.html
  • Merriam-Webster Dictionary. "Ergonomi." Merriam-Webster Dictionary.http://www.merriam-webster.com/dictionary/ergonomics
  • Rörelsetrender. "Hur bekväm är du?" 26 maj 2006.http://www.motiontrends.com/2006/2006csm/m05/ebaymotors/safe_driving.shtml
  • Padgett, Marty. "2010 Volkswagen GTI Quality Review." The Car Connection.http://www.thecarconnection.com/fullreview/volkswagen_gti_2010_quality_3
  • Reed, Matthew P. "The Virtual Driver:Integrating Cognitive and Physical Models." University of Michigan Transportation Research Institute. 2007.http://mreed.umtri.umich.edu/mreed/research_dhm.html#virtual_driver
  • Reed, Matthew P. "Fordonsförare och passagerarergonomiforskning." University of Michigan Transportation Research Institute. 2007.http://mreed.umtri.umich.edu/mreed/research_ergonomics.html
  • Shenhar, Gabe. "Köra med en skada:Egenskaper som kan lindra smärtan." Konsumentrapporter. 11 augusti 2009.http://blogs.consumerreports.org/cars/2009/08/handicap-driving-challenges-convenient-car-features-to-ease-the-pain.html