Characterizing driver seat position-preference relationship and evaluating utility of self-selected driver seat positions

Abstract

자동차는 오랫동안 인간공학의 주요 연구 대상 중 하나로 자리매김해왔다. 자동차 인간공학의 여러 분야에서 운전자가 가장 선호하는 시트의 위치를 정의 및 측정하였고, 이를 활용하여 운전자의 운전 자세 예측 및 분석, 인체 치수와 선호 부품 배치의 관계 도출, 최적 부품 조절 범위 결정, 그리고 인구 집단의 수용도 계산 등의 다양한 분석이 시도되어왔다. 하지만 기존 연구들에서는 다음과 같은 두 가지 한계점이 존재한다. 첫째, 운전자의 최고 선호 시트 위치(Most preferred seat position, MPSP) 외 다른 시트 위치와 운전 선호도의 관계의 특성을 밝힌 기존 연구가 매우 드물다. 둘째, 기존에 MPSP를 측정하는데 가장 보편적으로 사용되어온 자가 선택 방식 는 운전자가 선택한 지점이 실제로 가장 선호되는 지점인지, 운전자가 선택한 지점과 비슷한 선호도를 갖는 다른 지점은 존재하지 않는지의 효용성을 검증하지 않은 채 사용되어왔다. 따라서 본 연구에서는 실험을 통해 자동차 시트 조절 범위 전역에 대한 시트 위치-운전 선호도 관계의 특징을 밝히고, 보간법을 사용한 선호도 지도를 생성하여 자가 선택 MPSP 방식의 효용성을 검증하였다. 본 연구에서는 총 20명의 피실험자를 대상으로 9번의 자가 선택 MPSP 측정과 34개의 시트 위치의 선호도 점수 수집이 이루어졌다. 수집된 데이터를 통해 자동차 시트 위치-운전 선호도 관계에서 4가지 특징(단봉성, 개별성, 비대칭성, 첨성)을 도출하였으며, 키집단(Short, Medium, Tall)별 특성을 비교하였다. 또한 피실험자들이 자가 선택한 시트의 위치는 평균 백분위수 94.6 으로 높은 선호도를 보이는 것으로 나타났으나, 9번의 측정 중 0.9번 정도는 선호도가 낮은(백분위수 88 미만) 영역을 선택하며, 같은 선호도를 갖는 모든 선호 영역의 면적 대비 41%에 해당되는 영역만을 선택함을 발견하여 자가 선택 방식이 한계점을 갖는다는 사실을 확인하였다. 본 연구는 자동차 시트 조절 범위 전역에서의 시트 위치와 운전 선호도 관계의 특성을 밝힌 첫 번째 연구이며, 기존에 보편적으로 사용되어왔던 자가 선택 MPSP 방식의 효용성을 검증했다는 점에서 의의를 갖는다. 이 연구 결과는 자동차 시트 조절 범위에 대한 인구집단의 수용도를 정확히 계산하는 것 뿐만 아니라 자동차 실내 패키징의 설계 자유도를 높일 수 있는 새로운 도구로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

Vehicle ergonomics has been extensively researched in the field of ergonomics. Previous research has defined and measured drivers most preferred seat positions, and utilized this data to conduct various observations and analysis about driving posture prediction, the relationship between anthropometric measures and preferred component arrangement, the optimal adjustment range of components, and population accommodation. However, there exist two limitations of previous research. First, not much research has been conducted about the relationship between driver preference ratings and seat positions other than the most preferred seat position (MPSP) of the driver. Second, the previously used self-selection method of defining and determining MPSP has been used in various research studies without proper validation. Thus, it is difficult to determine if this self-selection method is useful in identifying the drivers most preferred seat position, and whether or not other seat positions with similar preference ratings exist. Therefore, the objectives of this study were to: 1) characterize the driver seat position-preference relationship across the entire seat adjustment range and 2) verify the utility of the self-selected MPSP method. To do so, individual drivers preference maps were empirically developed using an interpolation method. The study collected the data of 20 participants and 9 trials of their self-selected MPSP, in addition to the preference ratings of 34 seat positions. Four characteristics (unimodality, individuality, asymmetry, pointedness) were observed in the relationship between seat position and driver preference. Also, stature found to influence the relationship. In addition, participants self-selected preferred seat positions generally had high preference scores with an average equal to the 94.6th percentile of all preference rating values obtained. However, on average, 10 percent of the MPSP had relatively low preference scores below the 88th percentile. Furthermore, the limitations of the self-selection method were evident as the participants on average only identified 41% of the entire region of seat positions with high preference ratings equal to or higher than the average of the preference scores of his/her MPSP. This study discovers the relationship between driving preference and seat positions across the entire seat adjustment range, and evaluated the utility of the self-selection method. The results of this study are expected to be utilized in more accurately evaluating the level of the driver population accommodation in relation to the seat adjustment range and aiding in designing vehicle interiors.