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2015 | OriginalPaper | Buchkapitel

2. Das Regelkreisparadigma der Ergonomie

verfasst von: Prof. i. R. Dr. Heiner Bubb

Erschienen in: Automobilergonomie

Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden

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Zusammenfassung

Eine wissenschaftlich fundierte ergonomische Gestaltung eines technischen Mittels setzt zunächst die genaue Beschreibung der Aufgabe voraus, die mit ihm erfüllt werden soll. Mit der Vorstellung des Regelkreises kann der Informationsfluss beschrieben werden, der von der Aufgabe über den die Maschine (Fahrzeug) bedienenden Menschen zum Ergebnis führt. Mit diesen Mitteln ist die Güte (Qualität) der Aufgabenerfüllung quantitativ beschreibbar insbesondere unter dem Aspekt, dass die entsprechenden Prozesse dynamisch ablaufen. Werden dabei geforderte Qualitätsgrenzen überschritten, spricht man von Fehler, der sowohl technische als insbesondere menschliche Ursachen haben kann. Das damit einhergehende Unfallrisiko kann abgeschätzt werden und daraus Maßnahmen zu dessen Reduzierung abgeleitet werden.
Fußnoten
1
Bei der Bird-view-Anzeige wird die Sicht aus einer virtuellen Kamera realisiert, die sich quasi festverbunden mit dem Fahrzeug hinter diesem in einer erhöhten Position befindet.
 
2
Die Größen für Aufgabe (Task) T und Ergebnis (Result) R müssen in Absolutbeträgen angegeben werden, da die Qualität nur positive Werte annehmen kann.
 
3
Die meisten Bedienvorgänge der sekundäre und tertiären Fahraufgabe sind unter diesem Aspekt der parallelen Verschaltung von Mensch und Maschine zu verstehen: selbst wenn man „nur“ das Licht oder den Scheibenwischer einschaltet, vertraut man darauf, dass der der durch den Schaltvorgang initiierte Prozess korrekt selbstständig abläuft und kontrolliert quasi nur den Erfolg.
 
4
Anm.: das in Klammern gesetzte „t“ soll charakterisieren, dass sich die jeweilige Größe in Abhängigkeit von der Zeit verändert.
 
5
Anm.: es gibt noch weitere Diagrammformen, mit denen das dynamische Verhalten im eingeschwungenen Zustand dargestellt werden kann, die aber für das „erste Kennen lernen“ weniger anschaulich sind.
 
6
Die Fourierzerlegung ermöglich es, ein Frequenzgemisch durch eine additive Zusammensetzung von einzelnen Frequenzen, die jeweils mit unterschiedlicher Amplitude vorkommen, darzustellen.
 
7
Eigenreflexbogen: Die mittels der Muskelspindeln gemessene Muskellänge wird im Rückenmark direkt mit der vom Großhirn kommenden Information (α-Innervation) über die gewünschte Muskellänge (α-Motoneuron) rückgekoppelt, sodass durch diesen Unterregelkreis äußere Störungen ohne Aktivität des Großhirns ausgeregelt werden (siehe hierzu Abschn.​ 3.​2.​3).
 
8
ESP = Elektronisches Stabilitäts Programm: Wenn die mittels geeigneter Sensoren erfasste Querbeschleunigung und Gierwinkelrate des Fahrzeugs nicht mit der durch die gemessene Lenkradstellung und die Geschwindigkeit geometrisch feststehende Querbeschleunigung und Gierwinkelrate des Fahrzeugs (siehe hierzu Abb. 2.13) innerhalb gewisser Grenzen übereinstimmt, wird durch einen gezielten asymmetrischen Bremseingriff der Kurs des Fahrzeugs korrigiert. Dabei werden die ohnedies vorhandenen Sensoren für die Raddrehzahl und die Aktuatoren des ABS-Systems (Anti-Blockier-System) genutzt.
 
9
Gegenwärtig kommen immer mehr Fahrzeuge auf den Markt, für die zumindest als Sonderausstattung eine solche Lenkung erworben werden kann. Durch sie wird nicht nur ein Komfortvorteil erreicht (geringerer Lenkeinschlag beim Einparken), sondern durch die bessere Anpassung der dynamischen Fahrzeugeigenschaften an den Fahrer auch ein Sicherheitsgewinn.
 
10
Alle Daten beziehen sich immer auf die eigene Fahrspur; in der Realität steht hier oftmals mehr zur Verfügung, wenn sich das Fahrzeug beispielsweise auf der rechten Fahrbahn einer mehrspurigen Autobahn befindet, oder auf der rechten Seite einer Fahrbahn mit Gegenverkehr. Allerdings ist in letzteren Fällen zu beachten, dass es bei entsprechender Verkehrslage beim Verlassen der eigenen Fahrspur zu einer Kollision mit einem anderen Fahrzeug kommen kann.
 
11
Häufig gilt als Faustformel für den Bremsweg: xB = (v[km/h]/10)2. Diese Faustformel unterstellt eine sog. Komfortbremsung mit maximal 0,3 g. Für den Fall einer Notbremsung wird deshalb der so kalkulierte Wert noch halbiert.
 
12
Da das Abschätzen von Abständen in Zeitform offensichtlich Schwierigkeiten bereitet, wird in Fahrschulen und auch in sonstigen Empfehlungen der sog. halbe Tachoabstand gefordert. Nachdem die Geschwindigkeit im Straßenverkehr in km/h angegeben wird, entspricht diese Forderung einem zeitlichen Sicherheitsabstand von ts = 3,6 / 2 = 1,8 s.
 
13
Das ist nicht grundsätzlich so: die meisten Unfallstatistiken registrieren nur solche Unfälle, bei denen es zu (meldepflichtigen) Verletzten und Getöteten gekommen ist. Im juristischen Sinn ist aber jede Schädigung (auch geringfügige Sachschäden) regulierungspflichtig. Aus dieser Verpflichtung ergibt sich auch die ganz allgemeine Aufgabe des Autofahrers, seine Fahrt so zu bewerkstelligen, dass jede Berührung von festen und beweglichen Objekten und Personen vermieden wird.
 
14
„Betrachtungseinheiten“ können dabei je nach dem Zweck der Betrachtung einzelne Komponenten des Fahrzeugs sein, das Fahrzeug insgesamt, das System bestehend aus Fahrer und Fahrzeug und insgesamt das gesamte Verkehrssystem.
 
15
Eine a priori-Wahrscheinlichkeit ist beispielsweise die Wahrscheinlichkeit beim Würfeln eine bestimmte Zahl zu werfen. Sie ist p = 1 / 6.
 
16
Bei den Zuverlässigkeitsbetrachtungen spielen auch andere Verteilungsformen eine wichtige Rolle. Im Wesentlichen sind dies bei in der Praxis quasi beliebig dichten Ereignissen die Normalverteilung, die logarithmische Normalverteilung (durch sie kann berücksichtigt werden, dass kein Ereignis in negativen Zeiten auftreten kann) und die weit gehend anpassbare Weibull-Verteilung. Im Rahmen dieser Abhandlung soll aber auf dieses Spezialgebiet nicht weiter eingegangen werden.
 
17
Dieses mathematische „einschließende Oder“ unterscheidet sich von dem umgangssprachlichen „ausschließenden Oder“, das im Allgemeinen im Sinne von „entweder … oder …“ verstanden wird.
 
18
An der Spitze eines Fehlerbaums steht das TOP-Ereignis. Darunter befinden sich die „Zweige“, die zu den Ereignissen führen, welche die Voraussetzung für das Zustandekommen des TOP-Events sind. Die Zweige werden in Abhängigkeit von der Logik des Gesamtablaufs durch UND- (&) bzw. ODER- (≥ 1) Verknüpfungen an den Verbindungsknoten miteinander verbunden.
 
Literatur
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Zurück zum Zitat Bachmann, T.: Wechselwirkungen im Prozess der Reibung zwischen Reifen und Fahrbahn. VDI Fortschrittsberichte, Reihe 12, VDI-Verlag, Düsseldorf (1998) Bachmann, T.: Wechselwirkungen im Prozess der Reibung zwischen Reifen und Fahrbahn. VDI Fortschrittsberichte, Reihe 12, VDI-Verlag, Düsseldorf (1998)
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Zurück zum Zitat Gillet, G.: Ergonomische Optimierung eines Aktiven Stellteils. Dissertation, an der Technischen Universität München (1999) Gillet, G.: Ergonomische Optimierung eines Aktiven Stellteils. Dissertation, an der Technischen Universität München (1999)
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Zurück zum Zitat Gründl, M.: Fehler und Fehlverhalten als Ursache von Verkehrsunfällen und Konsequenzen für das Unfallvermeidungspotenzial und die Gestaltung von Fahrerassistenzsystemen. Inauguraldissertation an der Universität Regensburg (2005) Gründl, M.: Fehler und Fehlverhalten als Ursache von Verkehrsunfällen und Konsequenzen für das Unfallvermeidungspotenzial und die Gestaltung von Fahrerassistenzsystemen. Inauguraldissertation an der Universität Regensburg (2005)
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Metadaten
Titel
Das Regelkreisparadigma der Ergonomie
verfasst von
Prof. i. R. Dr. Heiner Bubb
Copyright-Jahr
2015
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-8348-2297-0_2

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