Application of Digital Human Modeling for the Ergonomic Evaluation of Handbrakes in Passenger Vehicles

Komfort ist ein wichtiger Faktor bei Kaufentscheidungen. Deswegen streben Fahrzeugersteller die Entwicklung ergonomischer Fahrzeuge, die den Diskomfort der Insassen minimieren, an. Die Handbremse ist ein wesentliches Bedienelement in Fahrzeugen. Diese Arbeit beinhaltet den ersten Nachweis, dass der empfundene Diskomfort bei der Betätigung der Handbremse durch Haltungssimulation sowie biomechanische und mathematische Modellierung zuverlässig vorhergesagt werden kann.
In zwei Studien beurteilten 117 beziehungsweise 40 Probanden den Diskomfort für mehrere Handbremsvarianten. Dabei wurde ihre Bewegung aufgezeichnet. Danach wurde die Handbremsbetätigung im Menschmodell RAMSIS und in der biomechanischen Software AnyBody Modeling System (AMS) simuliert. Die berechneten biomechanischen Parameter umfassen Gelenkreaktionen, Gelenkmuskelmomente, Muskelaktivitäten, Gelenkwinkel sowie metabolische Leistung und Energie. Schrittweise Regression wurde angewendet, um eine Vorhersagegleichung für den Diskomfort zu entwickeln. Der damit berechnete Diskomfort spiegelt die Bewertungen der Probanden sehr gut wieder (r2 = 0.96, r2adj = 0.94).
Somit wurde eine benutzerfreundliche Methode entwickelt, um den Handbremsdiskomfort mit Menschmodellen, welche üblicherweise in der Automobilindustrie verwendet werden, zu quantifizieren. Diese Methode kann bereits früh im Entwicklungsprozess angewendet werden, um die Ergonomie des Fahrzeuginnenraums zu verbessern. So können Effizienz und Objektivität erhöht sowie Ressourceneinsatz und Kosten reduziert werden.