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고령자 승/하강 편의장치에 대한 효과 검증 및 개선방향 연구 (Ergonomic Evaluation of Convenient Appliances for Elderly Driver’s Ingress/Egress) -박우철, 양영선, 장치환, 안대진, 임성현- 휠체어 사용자의 자동차 승하강성 문제점 분석 및 개선방안 (Analysis of Tendency and the Method Improving Ingress and Egress for Wheelchair Users) -조성일, 박성준, 홍승우, 최재호, 정의승- 2010. 8. 30(Mon) Human System Design Lab. 박동국 POSTECH Human System Design Laboratory 1 Contents 고령자 승/하강 편의장치에 대한 효과 검증 및 개선방향 연구 서론 실험방법 실험결과 결론 휠체어 사용장의 자동차 승하강성 문제점 분석 및 개선 방안 서론 연구방법 설문 조사 및 인터뷰 결과 동영상 분석 보조도구 인체공학적 개선안 실험 토의 및 결론 POSTECH Human System Design Laboratory 2 고령자 승/하강 편의장치에 대한 효과 검증 및 개선방향 연구 POSTECH Human System Design Laboratory 3 서론 연구 배경 고령화 사회에 진입하여 빠르게 고령화 진행 중 이에 비례하여 고령자 운전자도 증가 추세 고령자는 비고령자에 비해 좁은 공간에서 승/하차 동작 시 더 불편을 느낌 20~24세의 기능수준을 100으로 볼때, 55~59세 고령자의 육체적 기능수준은 운동조절능력(59%), 순발력(71%), 단일반응속도(77%), 동작속도(85%) (사이토우엔토우, 1990,일본) 고령자 승/하차시 영향을 미치는 차량 주요인자 불만율 높은 순서 POSTECH Human System Design Laboratory 4 실험 방법 피실험자 실험 조건 근전도 측정 부위: 승/하차 동작과 가장 관련 있는 다리 및 허리부위 근육 4곳 측정장비: MEGA社 WBA System 측정 후 데이터 필터링함 POSTECH Human System Design Laboratory 5 실험 방법 실험 동작 정의 승차 시: 탑승을 위해 오른발과 지면이 떨어지는 시점 ~ 시트에 착좌 후 왼발이 차 량 바닥에 착지되는 순간 하차 시: 하차를 위해 왼발이 차량 바닥에서 떨어지는 시점 ~ 하차 후 오른발이 지 면에 착지되는 순간 비디오 촬영을 통해 승/하차 동작구간에서 소요되는 시간 및 근육 사용량 계측 실험환경 구성 가변 시팅벅 장치 이용 • 시트쿠션 상/하 조절 • 시트 전/후 슬라이딩 • 스티어링 컬럼 틸팅 및 각도조절 각각이 독립적으로 제어되며 메모리 될 수 있도록 소프트웨어 구축 POSTECH Human System Design Laboratory 6 실험 방법 승/하차 시 시트 조절에 따른 실험 변수 선정 고령자의 운전 자세 특성 • 스티어링 휠의경우 – 틸트 조건: 상방 최대 – 텔레스코픽 기능: 전방최대 • 시트 착좌 시 조건 4가지 POSTECH Human System Design Laboratory 7 실험 결과 승/하차 시 근육부하 분석 결과 조절되지 않은 차량을 기준으로 평소 습관대로 시트 및 스티어링 휠 셋팅 2회간 반복하여 근전도 분석 승차시와 하차시의 불편 부위가 다름 승차시와 하차시의 각각에 맞는 대책이 필요함 POSTECH Human System Design Laboratory 8 실험 결과 감성평가 분석 결과 승차 시 근전도 평가 및 소요시간 분석결과 하차 시 근전도 평가 및 소요시간 분석 결과 POSTECH Human System Design Laboratory 9 실험 결과 승차 시 근전도 평가 및 소요시간 분석결과 POSTECH Human System Design Laboratory 10 실험 결과 하차 시 근전도 평가 및 소요시간 분석 결과 POSTECH Human System Design Laboratory 11 결론 승차 시 스티어링 휠과 시트 사이 공간이 좁아 종아리 근육 부하 발생 하차 시 일어서는 동작으로 인해 허벅지 뒤쪽과 허리 근육 부하발생 승/하차 동작을 도와주기 위해 승차 시: 스티어링 휠~시트공간 확보 하차 시: 시트쿠션 및 시트백 각도 조절하여 엉덩이를 들어주는 시스템 현재 EASY ACCESS 시스템의 경우 승차시에만 효과 있음 하차시 부하를 덜어주기 위해 EASY ACCESS 시스템 + 시트쿠션, 시트백 조 절 로직을 추가 적용 필요 개선된 EASY ACESS 시스템의 경우 감성평가 만족도 뿐만 아니라 승/하차 모두 근육사용량을 6~8%감소, 승/하차시간 평균 0.35초 단축 POSTECH Human System Design Laboratory 12 휠체어 사용자의 자동차 승하강성 문제점 분석 및 개선 방안 POSTECH Human System Design Laboratory 13 서론 세계보건기구에 의하면 장애인구의 출현 비율은 전체 인구의 10% 국내의 경우 장애복지법에 따르면 장애의 범주를 지체장애, 뇌병변장애, 시 각장애, 청각/언어장애, 정신지체의 5가지로 분류 이중 지체장애의 비율이 58%로 비율이 높음 차량 보조도구를 통한 장애인 운전자 수가 증가 하고 있으나 많은 이들이 승 /하강의 불편함을 호소함 유니버설 디자인 UD4원칙 • Supportive Design, Accessible Design, Adaptable Design, Safety-Oriented Design 장애인 차량에 대한 현황분석 • 저상 플로어 버스, 파노라마 오픈 Door, 타원형 Steering Wheel등 연구목적 저비용으로 경제성과 효율성을 향상시킬 수 있는 승/하강 보조도구의 개발 POSTECH Human System Design Laboratory 14 연구방법 연구 달성을 위한 연구 절차 POSTECH Human System Design Laboratory 15 설문 조사 및 인터뷰 결과 승하강성 관련 불편 요인 설문 조사 및 인터뷰 Focused-Group Survey and Interview 유형 • 승하강성 개선안 도출 설문지 작성을 위한 사전 설문 조사 Focused-Group Survey and Interview 대상 • 자동차 운전이 가능하며 휠체어를 사용하는 지체장애인 30~50대 7명(운전경력 12.9년) 설문 및 인터뷰 결과 승하강성 개선안 도출 설문 조사 및 결과 승하강성 개선안 도출 설문 유형 및 대상 승하강성 개선안 도출 설문 결과 POSTECH Human System Design Laboratory 16 설문 조사 및 인터뷰 결과 승하강성 개선안 도출 설문 조사 및 결과 승하강성 개선안 도출 설문 유형 및 대상 • • 앞서 실시한 설문 결과를 바탕으로 객관식 유형의 설문지를 작성하여 본 설문 실시함 피실험자는 운전경력이 있는 휠체어 사용 지체장애인 40~70대 (운전경력 10년) 30명 승하강성 개선안 도출 설문 결과 POSTECH Human System Design Laboratory 17 동영상 분석 촬영 대상 및 내용 휠체어를 사용하는 지체장애인 30~50대(운전경력 12.9년) 7명을 대상으로 승하강 시의 동작을 촬영함 분석 결과 승하강시 간섭이 발생하는 신체부위와 차량 지지부위를 파악하는 것을 중점으로함 승강시 불편을 발생시키는 설계 변수 • Steering Wheel, Door의 열림각, 천장높이, Door 너비, 동승석 시트, 운전석 시트 턱, 동승성 시트 조작, 핸드 컨트롤, 문틀 폭 승하강시 지지부위 및 지지빈도수 실제 인터뷰 결과 A Pillar의 보조도구 요구 수준이 높음을 확인함 지지도구로 사용하기 위한 보조 손잡이 필요 POSTECH Human System Design Laboratory 18 보조도구 인체공학적 개선안 실험 보조손잡이 위치 및 종류 선정 실험 피실험자: 일반인 20~30대(운전경력: 4년) 앉은키 50%ile이하 5명, 50%ile이상 5명 두발을 묶어 움직이지 못하게 통제하여 실험함 POSTECH Human System Design Laboratory 19 보조도구 인체공학적 개선안 실험 보조손잡이 위치 및 종류 선정 실험 보조 손잡이 종류 및 위치 선정 실험계획 • Hard Bar, Soft Bar, Stick 3가지 Type – 불편도를 기준으로 측정 보조 손잡이 종류 및 위치 선정 실험 결과 Hard-bar 손잡이를 전방290mm, 높이 890mm에 설치하는것이 가장 추천됨 POSTECH Human System Design Laboratory 20 보조도구 인체공학적 개선안 실험 보조 손잡이 유용성 평가 보조 손잡이 유용성 실험 계획 • 장애인의 대표적 차량 내 지지부위 조합인 시트-휠체어, Apillar-시트, 도어트림-시트 와 비 교실험 실시 보조 손잡이 유용성 실험 결과 POSTECH Human System Design Laboratory 21 보조도구 인체공학적 개선안 실험 및 결론 장애인 대상 검증 실험 실험목적 • • 일반인을 대상으로 한 실험과 동일한 결과가 나오는지를 검증하는 것이 필요함 지체장애인 대상 4명을 실험 실험 결과 • • 보조 손잡이 종류에 따른 최적위치에 보조손잡이를 부착하여 승강함 Hard-bar > Stick > Soft-bar 순으로 편하다고 응답함 토의 및 결론 인터뷰 및 설문조사를 통해 불편요인 파악 불편 요인 분석 및 보조도구 장치 도출 최적 수준위치 및 손잡이 type 선정 및 개선안 실험, 검증실험 핸들 컨트롤 위치가 무릎과 간섭이 심함 이에 따른 새로운 인터페이스 디자인 연구가 필요함 POSTECH Human System Design Laboratory 22