ERGONOMİK OTOMOBİL SÜRÜCÜ KOLTUĞU TASARIMI ve BU TASARIMDA ANTROPOMETRİK ÖLÇÜLER

Ergonomik araştırma sonuçları, bir topluluğun kendine özgü antropometrik özelliklerinin olduğunu göstermektedir. Bu nedenle yapılan bu çalışmada, ülke insanımızın antropometrik ölçü değerlerinin tespitine çalışılmıştır. Bu amaçla Ankara'nın Atisan, Ostim, Sıhhiye ve Ulus semtlerinde çalışan ve farklı sosyoekonomik düzeyde 18-60 yaşları arasında 205 erkek birey denek olarak seçilmiştir. Her denekten ergonomik otomobil sürücü koltuğu tasarımında kullanılabilecek 15 antropometrik ölçü alınmış, bu ölçülerin ortalamaları, standart sapmalarıyla, % 5, % 50 ve % 95'e giren dilimlerin değerleri hesaplanmıştır. Elde edilen değerlerden ve bu konuda yapılmış diğer araştırmalardan da yararlanılarak, ülke insanımızın antropometrik ölçülerine uygun bir otomobil sürücü koltuğu oluşturulmaya çalışılmıştır.

 

1. GİRİŞ

Ülkemizde ve dünyada her yıl sayıları giderek çoğalan çok çeşitli tip, marka ve modelde milyonlarca otomobil üretilmektedir. Üretilen bu otomobillerin her parçası uzun bir düşünme, planlama, tasarım, deneme ve kontrolden sonra kullanıcının hizmetine sunulmalıdır. Düşünme, planlama, tasarım, deneme, üretim ve kontrol aşamalarında kaliteli ekiplerin olması ve bunların iyi bir organizasyonu sonucu, istenen ve beklenen performansa sahip otomobil ortaya çıkar. Otomobilin motor, kaporta, elektrik, fren gibi aksamları kaliteli üretilmiş ise her yerde beğenilir ve takdir edilir. Öte yandan, bir ülke halkının antropometrik ölçülerine göre tasarlanan sürücü koltuğu başka bir ülke insanının antropometrik ölçülerine uymadığında olumsuz yönde eleştirilir. Sürücü koltuğu, sürücünün ölçülerine uygun olmadığında, sürücüye fiziksel ve ruhsal rahatsızlık verdiği gibi otomobilin kontrol panelindeki düğme ve göstergelerine ulaşmasını, yolun ön ve arkasını rahat görmesini de engelleyeceği için sürücünün kaza riskini de artıracaktır.Sürücünün, otomobilini rahat, dikkatli, güvenli ve etkin olarak kullanmasına yardımcı olan en önemli otomobil  aksamlarından  biri  sürücü koltuğudur.

Sürücü koltuğu her yönüyle sürücüye yardımcı bir aksam olduğuna göre ülkemizde halen üretilmekte ve ülkemiz insanı tarafından kullanılmakta olan yabancı marka otomobillerin sürücü koltuğunun da ülkemiz insanının antropometrik ölçülerine uygun olarak tasarımlanması gerekliliği açıktır, insan-makine-çevre ilişkisini konu alan ergonomi bilimine uygun bir sistem oluşturulmak istendiğinde bu sistemin etkinliği, işleyişi ve kullanıcının emniyeti ve sağlığı açısından antropometrik verilerin önemi yadsınamaz niteliktedir.

Ülkemizin, trafik kazaları yönünden, dünya sıralamasının başlarında yer aldığı herkes tarafından bilinmektedir. Bu trafik kazaları genellikle sürücü hatası ve dikkatsizliğiyle açıklanmak ta ise de bir kısmının tasarımla ilişkili olabileceği göz ardı edilmemelidir.

Sürücü koltuğunun ergonomik tasarımında antropometrik verilerin önemi büyük olduğundan bu çalışmada, sürücü koltuğu tasarımında ülkemiz insanının antropometrik ölçülerini belirlemek, ergonomik bir sürücü koltuğu modeli oluşturmak, ayrıca bu konuda diğer ülkelerde yapılmış araştırmalarla karşılaştırmak amaçlanmıştır.

 

2. MATERYAL ve METOT

Ülkemizin değişik yörelerinde doğmuş fakat şu anda Ankara'da yaşayan 205 erkek denek materyalimizi oluşturmaktadır. Ülkemizde sürücü ehliyeti, 18 yaşını tamamladıktan sonra verildiğinden, 18-60 yaşları arasındaki erkeklerden antropometrik ölçüler alınmıştır. Rasgele örnekler oluşturma ve antropometrik ölçümlerdeki bazı güçlükler nedeniyle bayanlar araştırma kapsamına alınmamıştır.

Araştırmanın her sosyoekonomik düzeyi temsil etmesi için Ankara'nın Atisan, Ostim, Sıhhiye ve Ulus semtlerindeki iş yerlerinde çalışan kişiler tesadüfi örnekler yöntemiyle denek olarak seçilmişlerdir. Bu sürücü koltuğunun tasarımında dikkate alınması gereken önemli vücut ölçüleri araştırma kapsamına alınmıştır.

Her deneğe, adı ve soyadı, yaşı, doğum yeri ve sosyoekonomik durumunu belirleyici sorular yöneltilmiştir. Ayrıca her denekten 15 antropometrik ölçü alınmıştır. Bunlar, ağırlık; 100 g'a hassas tartı aletiyle ile, boy, tüm kol uzunluğu, üst kol uzunluğu, önkol uzunluğu, büst yüksekliği, otururken göz yüksekliği, kalça-omuz yüksekliği, kalça-diz uzunluğu, kalça-popliteal uzunluk, otururken diz yüksekliği ölçüleri antropometreyle, omuz genişliği, otururken kalça genişliği ve karın derinliği büyük çap pergeliyle, el uzunluğu ise kılavuzlu pergelle ölçülmüştür. Antropometrik ölçüler bu konuda eğitilmiş teknisyenler tarafından alınmıştır.

Her bir deneğe ait antropometrik ölçüler bilgisayara girilmiş ve istatistiki analizleri yapılarak, her bir ölçünün ortalaması, standart sapması, % 5, % 50 ve % 95'lik ölçü değerleri hesaplanmıştır. Elde edilen bu değerler yardımıyla sürücü koltuğu tasarımı hazırlanmış ve bu konuda yapılmış diğer çalışmalarla karşılaştırılmıştır.

 

3. BULGULAR

Ankara'nın Atisan, Ostim, Sıhhiye ve Ulus semtlerinde farklı sosyoekonomik düzeydeki, 18-60 yaş grubuna ait 205 erkek bireyden alınan vücut ölçüleri ve bunların ortalamaları, standart sapmalarıyla, % 5, % 50 ve % 95'lik dilimlere düşen değerleri Tablo 1'de gösterilmiştir. Araştırmada, her yaş grubundan ve sosyoekonomik düzeye sahip bireylerin bulunmasına dikkat edilmiştir.

Araştırma sonucu elde edilen ölçülerden yararlanılarak, ülkemiz insanının vücut ölçülerine uygun ve bu otomobil sürücüsünün kontrol kumandalarına rahatlıkla ulaşabilmesi, ön ve arkadaki yolu net görebilmesi ve fiziksel bir rahatsızlık duymadan rahat, sağlıklı araba kullanabilmesi için otomobil sürücü koltuğu parçalarının örnek bir tasarımı aşağıda oluşturulmuştur (Şekil 1).

 

TABLO 1: Deneklerin Vücut ölçüleri ve Bunların Ortalama, Standart Sapma, % 5, % 50 ve % 95'lik Dilimlerdeki Değerleri (cm, kg).

 

Sürücü koltuğa oturduğunda, fiziksel bir rahatsızlık duymaması için koltuğun oturak kısmının önü, keskin olarak devam etmeyip, yumuşak bir eğime sahip olması gerekir (Şekil 1). Böylece, özellikle kilosu fazla olan sürücünün, ağırlığı nedeniyle bacakların dize yakın olan kısmına fazla basınç yapılması önlenmiş olacaktır. Basınç dengeli bir şekilde basen ve bacağın dize yakın kısmına dağıtılmış olacaktır. Bu durumda bacağın dize yakın yerinden geçen damarlara vücudun ağırlığı nedeniyle yapılan basınç en aza indirilerek, atar, kılcal ve toplardamarlardaki kanın hareketi daha kolaylaşacaktır. Eğer, oturur durumda vücut ağırlığı nedeniyle bacağın diz eklemine yakın yere fazla basınç yüklenirse, kan yeterince bacağın alt kısımlarına gidemeyecek ve kanın kalbe dönüşü zorlaşacağından bacakta uyuşma olacaktır . Bu durum, sürücünün hareketlerinin yavaşlamasına yol açarak, kaza riskini artıracaktır. Sürücü koltuğunun, baseni iyi kavrayabilmesi için kalça-diz doğrultusunda, koltuğun oturak kısmının hafif kabarık olması düşünülmelidir. Bu kabarıklık basenin koltuğa iyi bir şekilde kavramasını sağlayarak, vücudun alt kısmının rahat etmesini ve vücudun dönemeçlerde yanlara savrulmasını da önleyecektir. Ayrıca koltuğun oturak kısmı dizden kalçaya doğru eğimli olması tasarlanmalıdır. Bu eğimin varlığı, sürücünün debriyaj, fren ve gaz pedallarını kullanması sırasında ayağın dizden daha kolay bükülmesine yardımcı olacağı gibi, fren yapma sırasında vücudun öne doğru kaymasını da önleyecektir.

Yapılan bu araştırma, sürücü koltuğu oturağının ülke insanımıza uygun olabilmesi için eninin 42 cm ve derinliğinin 44.3 cm olarak tasarlanması gerektiğini göstermiştir.

Sürücü koltuğu arkalığının yüksekliği 65 cm, eni alt kısmında 42 cm, üst kısmında 45 cm genişlikte olacak şekilde düzenlenmelidir. İnsan omurgası düz olmayıp ters "S" şeklindedir. Bu yapıya uyacak biçimde koltuğun bel bölgesine rastlayan kısmı çıkıntılı, sırt bölgesine rastlayan kısmı ise girintili olmalıdır. Bu çıkıntı ve girintilerin boyutları kişiden kişiye değişmekle birlikte ortalama 2-3 cm civarında olması uygundur. Sürücü koltuğu arkalığının da orta kısmı 2 - 3 cm kadar yukarıdan aşağıya doğru omurga bölgesinin çukurluğunu kavrayacak şekilde, hafif bir çıkıntının olması düşünülmelidir. Koltuğun oturak ve arkalığının, verilen ölçülerin dikiminden itibaren hafifçe yanlara açılarak devam edip, öne doğru 5-6 cm kadar bir çıkıntı yapmalıdır ki; sürücü, koltuğuna oturduğunda vücudunu yanlardan kavramalı, yolculuk sırasında ve virajlarda vücudun yanlara savrulması böylece önlenmelidir.

Vücudu iyi bir biçimde kavrayan koltuk, bilhassa yazın, vücut ile koltuk arasındaki boşluğu azaltacağından, hava akımını önleyerek o kısımların daha fazla ısınmasına ve aşırı terlemeye neden olacaktır. Bu nedenle, koltuk tasarımında kullanılacak ve koltuk yüzüne döşenecek kumaşların hava sirkülasyonuna izin verecek özellikte olmasına dikkat edilmelidir.

Araştırmada deneklerin maksimum karın derinliği 30.8 cm olarak tespit edilmiştir. Bu nedenle sürücü ile direksiyon simidi arasında en az 32 cm lik bir aralık bulunması gereklidir. Ayrıca emniyet kemeri de buna uygun olarak ayarlanabilir uzunlukta olmalıdır.

Tüm kol uzunluğu (akromiyon - parmak ucu mesafesi), % 5'lik dilimde 68.5 cm olarak saptandığından sürücünün kumanda ve düğmelere ulaşabileceği mesafe koltuğun arkalığından itibaren 72 cm kadardır. Bunun için kumanda tablası üzerindeki düğmelerin koltuk arkalığından uzaklığı 72 cm den fazla olmamalıdır. Ölçüler deneklerden çıplak olarak alındığından tasarımda bu ölçülere 2 ile 3 cm ilave edilmiştir.

 

Koltuk oturağının enine kesiti

Şekil 1. Elde Edilen Değerlerden Yararlanarak Tasarlanmış Bir Sürücü Koltuğu

 

4. TARTIŞMA

Bugüne kadar ülkemizde üretimi yapılmakta olan her türlü ürünün tasarımında, ergonomik yaklaşım getirildiğini pek söyleyemeyiz. Bunda hem üreticinin hem de tüketicinin sorumlulukları vardır. Tasarımcıların dolaysıyla üreticilerin, çoğunun bunu büyük bir sorun olarak görmemesi sonucu alternatif ürün üretmekte istekli görünmemektedir. Tüketicilerin de çoğu ürünler konusunda bilinçli hareket etmemeleri ve alternatif ürünlerin azlığına bağlı olarak seçme yapma olanağına sahip olmamaları gibi nedenlerle ürünlerin tasarımında ergonomik yaklaşımlara önem verilmediği gözlenmektedir. Bu olgu ergonomik üretilmeyen ürünlerin, insan sağlığına zararlı etkilerinin çok sık rastlanmasına neden olmaktadır.

Yapılan araştırmalarda, konumuzu oluşturan otomobil sürücü koltuğunun tasarımında da ülkemiz insanının antropometrik özelliklerinin dikkate alındığı izlenimini edinemiyoruz. Esasen ülkemizde üretimi yapılan yerli ve yabancı marka otomobillerin sürücü koltuklarının ergonomik tasarımının, ülkemiz insanına uygunluğu konusunda yeterli ve doyurucu araştırmaların yapılmadığını görüyoruz. Aynı şekilde yabancı ülkelerde üretilen kamyon, otobüs gibi arabaların da sürücü koltuklarının ergonomik tasarımının yapılmaması sonucu, sürücülerin bel ve sırt ağrıları çektiklerini, araba sürmeleri uzadıkça bunun bütün vücutta rahatsızlıklara sebep olduklarını görmekteyiz.Vücudun yorulması ve vücut ağrılarının başlaması dikkatin azalmasına ve trafik hatalarının yapılmasına neden olmakta, bu da aynı zamanda sinirlerin gerilmesine ve stres oluşmasını sağlamaktadır. Stres ve sinirlilik kazaların oluşmasında önemli bir faktör olarak karşımıza çıkmaktadır.

Her topluluğun antropometrik ölçülerinin kendine özgü olduğu yapılan antropometrik araştırma sonuçlarından da kolaylıkla anlayabiliriz. Örneğin; İngiltere'de yapılan bir araştırma sonuçlarına göre omuz genişliğinin % 5'lik değeri 43.1 cm, % 95'lik değeri ise 49.2 cm olarak bulunurken, yaptığımız araştırmada ise bu değerler 35.1 ve 42.4 cm olarak tespit edilmiştir. İngiltere'de yapılan aynı araştırma sonuçlarına göre kalça genişliğinin % 5 ve % 95'lik değerleri 32 ve 38.6 cm olarak saptanırken, yaptığımız araştırmada 27.4 ve 38.7 cm olarak tespit edilmiştir. Yine İngiltere'de yapılan ayrı iki araştırmada karın derinliği birinde % 95'lik değerde 32.5 cm değerinde ise 26.8 cm bulunurken, yaptığımız araştırmada ise bu değer 30.8 olarak elde edilmiştir. Haslegrave (1980), başka bir araştırmada kalça-politeal uzunluğunun % 5'lik değeri 47 cm olarak gözlenirken, yaptığımız araştırmada ise aynı ölçü değeri 44.3 cm olarak bulunmuştur.

Değişik ülkelerde yapılan araştırma sonuçlarına göre her ülke insanının farklı antropometrik özelliklere sahip olduğu görüşü kuvvetle desteklendiğine göre, bir ülkede kullanılan yerli ve yabancı arabaların sürücü koltuklarının da o ülke insanının antropometrik özelliklerine göre tasarlanması gereği kaçınılmazdır. Bu farklılıklar göz önüne alınarak sürücü koltuğunun bazı ölçülerinin ayarlanabilir olması şikayetleri azaltacaktır. Örneğin, koltuğun oturak kısmının derinliği ayarlanabilir olması düşünülmelidir. Bu da sürücü koltuğu oturağının, koltuk arkalığıyla temasta olan kısmına doğru 8 -10 cm grip-çıkabilen ayarlama düzeneğinin tasarlanmasıyla çözümlenebilir.

Otomobil sürücülerinin, dönemeçlerde yanlara savrulmalarını önlemek ve sürücü koltuğuna vücudun tam olarak kavrayabilmesi için koltuğun her iki yanlarında, yanlara doğru hafifçe açılan ve öne doğru 5 - 6 cm kadar uzanan çıkıntıların bulunması tasarım aşamasında göz önünde bulundurulması koltuğun ergonomik özelliğini artıracaktır. Bu özellik bazı yabancı otomobil modellerinde gözlenmiştir.

Ülkemiz insanının antropometrik ölçülerinden kol ve bacak uzunluklarının, İngiltere gibi Avrupa ülkeleri, insanlarından daha kısa olduğu gözlemlenmiştir. Bunun için ülke insanımızın otomobil kullanırken ayaklarıyla debriyaj, gaz ve fren pedallarına rahat kullanabilmesi amacıyla antropometrik özelliklerinin dikkate alınması gereklidir.Ergonomik tasarımda kullanılmak üzere, ülke insanımızın üzerinde yapılan antropometrik araştırmaların sayısı arzu edilenden çok azdır. Bu konuda Kayış'ın 20 - 26 yaşları arasında 5109 erden 51 ölçü alarak yaptığı araştırma kapsamlı bir araştırma olarak görülmektedir. Özok'un 16-67 yaş grubundan 1000 erkek birey üzerinde yaptığı araştırma (21) ile İncir’in yaptığı araştırmalar (15) göze çarpmaktadır. Yaptığımız araştırmada oturur durumda kalça – omuz yüksekliği % 95'lik değerde 65 cm bulunurken, Özok'un araştırmasında 64.4 cm, Kayış'ınkinde ise 65.75 bulunmuştur. Bu değerler arasında önemli bir fark yoktur. Oturur durumda kalça genişliği, yaptığımız araştırmada % 95'lik değerde 38.7 cm iken, Özok'un araştırmasında 39.4 cm, Kayış'ın araştırmasında ise 36.42 cm olarak tespit edilmiştir. Kayış 20 - 26 yaşları arasındaki erler üzerinde yaptığı için ve genç yaşta kalça genişliğinin az olacağı hatırlanırsa bu değerler arasında önemli farkların olmadığı görülecektir.

Ülkemizde az sayıda da olsa yapılan antropometrik araştırmalarda vücut ölçüleri arasında farklılıkların gözlenmesi, alınan örneklerin tüm erişkin yaş gruplarını kapsamamasından veya birey sayısının yeterli olmayışından kaynaklanabilir. Ülkemizde bu konuda yapılan araştırmalarda bayanlara ait antropometrik ölçülerin yok denecek kadar az olması bir eksiklik olarak değerlendirilmelidir.

 

5. SONUÇ

Ülkemiz insanının antropometrik ölçülerinin yeterli olarak araştırılmadığı izlenimi edinilmiştir. Bu nedenle öncelikle ülkemiz insanının antropometrik ölçülerinin belirlenmesi için bu konuda yeterli araştırmaların yapılması gerçeği ortadadır. Yeterli ve detaylı araştırmalardan sonra elde edilen, ülkemiz insanının antropometrik özellikleri, kullandığı her türlü araç-gereç alet ve makinaların tasarımı aşamasında dikkate alınması zorunluluğu apaçık ortadadır.

Bu bağlamda, insanımızın kullandığı yerli ve yabancı otomobillerin sürücü koltuğu tasarımında da ülkemiz insanının antropometrik özelliklerinin dikkate alınması gerekliliğinin önemi açıktır, öte yandan ileriye dönük tasarımlarda zamanla vücut ölçülerinin değişebileceği daima göz önünde bulundurulmalıdır.

Doğal ve sosyal-kültürel çevrenin rehabilitasyonu için çabaların artırılması, yeni tasarlanacak yaşam alanlarının ve her türlü aletin dizaynında, ergonomi bilimi ve insanın antropometrik özelliklerinin göz önünde bulundurulması bir ihtiyaçtır. Aynı şekilde, insanın antropometrik özellikleri dikkate alınarak tasarlanan sürücü koltuklarının; hem rahat, sağlıklı ve yüksek performans ile otomobilin kullanılmasını sağlayacağı, hem de ülkemizde çok fazla olan trafik kazalarının azaltılmasına katkıda bulunacağı kanısındayız.

KAYNAKLAR

* BCPE 1999, Candidate handbook: Policies, Practices & Procedures (Bellingham, WA: Board of Certification in Professional Ergonomics).

* BERNOTAT, R. and HUNT, D. P. 1977, University Curricula in ergonomics ( Wachtberg-Werhoven, Germany: Forschunginstitut fur Anthopotechnik).

* BROWN, O., Jr., HENDRICK, H. W. , Noy, Y. I. and ROBERTSON, M. M. 1996, Special Survey of IEA Federated Societies, Final Report (Zurich: International ergonomics Association).

* CHAPANIS, A. 1988, To communicate the human factors message you have to know what the message is and how to communicate it. Keynote address to the HFAC/ACE Conference, Admonton, Alberta, canada [reprinted in the Human factors Society Bulletin, 1991, 34, 1-4, part 1; 1992, 35, 3-6, part 2].

* ECKSTRAND, G. A., CHRISTENSES, J. M. And WILLIAMSON, G. P. 1985, Development of an occupational data base for human factors: Methodology and preliminary efforts, contract F33615-82-C-006 (Dayton, Ohio: Universal Energy Systems).

* HELANDER, M. G. 1997, The human factors profession, in G. Salvendy (ed.), Handbook of Human factors and Ergonomics, 2nd edn (New York; Wiley), 3-16.

* HENDRICK, H. W. 1981, Engineering education’s response to the need of human factors engineers, Unpublished paper, presented during the 89th ASEE Annual Conference, los Angles, CA, 24 June.

* HENDRICK, H. W. 1989, Human factors/Ergonomics Societes around the world: Characteristics and issues, Human factors and Ergonomics Society bulletin, 32, 9-10.

* HENDRICK, H. W. 1991, Human factors in organizasional design and management, ergonomics, 4,743-756.

* HENDRICK, H. W. 1997a, Organizational design and macroergonomics, in G. Salvendy 8ed.), Handbook of Human factors and Ergonomics, 2nd edn ( New York: Wiley) 594-636.

* HENDRICK, H. W. 1997b, God Ergonomics is Good Economics (Santa Monica, CA: Human Factors and Ergonomics Society).

* Hfes 1999, Human Factors and Ergonomics Society Strategic Plan, Human Factors and Ergonomics Society Directory and Yaerbook 1999-2000 (Santa Monica, CA: Human Factors and Ergonomics Society), 389.

* IEA 1997, Facts ad Background (Zurich: International Ergonomics Association).

* JAHNS, D. W. 1991, The education and Certification of ergonomics: A Practitioner’s perspective, Human Factors Society Bulletin, 34, 4-6.

* LANDY, F. J. 1985, Pscchology of Work Behavior, 3rd edn (Homewood, IL: Dorsey Press).

* RENTZSCH, M. 1994, Registrierung und Zertifizierung eines Europa-Ergonomen, Zeitschrift für Arbeitswissenschaft, 48, 189-190.

* ROOKMAAKER, D. P., HURTS, C. M. M., CORLETT, E. N., QUEINNEC, Y. and SCHWEIR, W. 1992, Towards a European registartion model for Ergonomists, Final report of the working group: Harmonizing European Training Programs for the Ergonomics Profession (HETPEP), Leiden, NL, June.

* VAN COTT, H. P. and HUEY, B. M. (eds) 1992, Human Factors Specialists’ Education and Utilization, results of A Survey, Committe on human Factors, National Research Council (Washington, D. C.; National Academy Press).

www.fiat.com.tr

www.ford.com.tr