User experience and occupant safety : Concept development of restraint system for the automobile outboard rear seat positions

This is a master thesis project that is made in collaboration with Volvo Car Corporation, at the seat belts & child restraints department, located in Gothenburg, Sweden. The project description and objective of this project was to develop a concept, for the rear outboard seat positions, that makes the seat belt comfortable without compromising the safety with the focusing point on user experience. The safety systems of the car can be divided into two groups, active safety systems, and passive safety systems. The active safety systems help to prevent accidents from occurring and the passive safety systems are there to protect the occupants from serious injury in the event of an accident. Passive safety systems include airbags and seat belts, which are required by law in most countries. The seat belt system is the primary restraint system in the car. A challenge with current seat belt systems is to make one single seat belt geometry that fits all users optimally. A less than optimal seat belt geometry could lead to the belt rubbing against the neck with the possibility of misuse as a consequence or being positioned too far out on the shoulder, which makes the risks of torso rollout and injuries increase.The safety in the rear seat has been prioritized recently due to the new requirements stated by European New Car Assessment Programme, which is a new car assessment programme, that tests and evaluates different safety aspects of cars. Another reason is Volvos vision that no one should be killed or seriously injured in a new Volvo car by 2020, which is a continuous ongoing work of improving safety.This project has used a combination of the stage-gate process and a prototype-based process, which enabled prototype building and testing throughout the whole development. The Stage-Gate process was divided into 4 stages. These stages were Context immersion, Ideation, Implementation, and Finalization. At the end of each stage, there is a gate, meaning some things that needed to be delivered to Volvo Cars before proceeding on to the next stage.The work resulted in two concepts that are based on two different principles. Concept Ridge is a concept where the seat belt automatically adjusts to the occupant. The concept is based on that occupants with shorter torso needs a more outboard position in order to prevent the seat belt rubbing against their neck. It works by having a slanted surface placed on top of the seat that ‘guides’ the seat belt into an outboard position. If the occupant has a tall torso the shoulder belt barely touches the surface and therefore moves to its default inboard position. Ridge has been tested and evaluated with both crash test dummies and people with different statures and proportions since the crash dummies do not reflect people in reality.The other concept, Soft, is based on only having one static position and instead make the seat belt comfortable by covering it with a soft tube. Soft has the advantage of making the belt comfortable even when it is located in a safe position close to the occupant’s neck.Detta är ett examensarbete som utfördes i samarbete med Volvo Car Corporation, på avdelningen seat belts & child restraints i Göteborg, Sverige. Uppdraget och målet var att utveckla en konceptuell lösning för säkerhetsbälten som tillåter en högre säkerhet och komfort med fokus på användarupplevelsen. Mer specifikt så gjordes koncepten för baksätets yttre platser. Säkerhetssystemen i bilen kan delas upp i två kategorier, passiv och aktiv säkerhet. Den aktiva säkerheten är system som hjälper användaren att undvika en kollision medan de passiva säkerhetssystemen är de system som skyddar den åkande, till exempel airbags och säkerhetsbälten, vilket är lagkrav i de flesta länder. Säkerhetsbältet är det primära säkerhetssystemet i bilen. En utmaning med dagens säkerhetbältessystem är at skapa en bältesgeometri som passar alla användare optimalt. Om bältet inte passar optimalt kan det leda till felanvändning som resultat av att bältet skaver mot halsen, eller att säkerhetsbältet hamnar för långt ut på axeln och ökar risken för urvridning av den åkande.Säkerheten i baksätet har blivit högre prioriterad på senare tid på grund av de nya ratingkrav från European New Car Assessment Programme, som är europeiskt utvärderingsprogram som tester säkerheten av nya bilar. En annan anledning är Volvos nollvision att ingen ska omkomma eller skadas allvarligt i en ny Volvo år 2020, som är ett ständigt pågående arbete för att förbättra säkerheten.Processen som använts under projektet är en kombination utav en Stage Gate process och en process som bygger på att prototyper skapas under hela arbetet. Stage Gate processen var uppdelad i fyra olika faser, kontextundersökning, idéarbete, implementation och färdigställande. Varje fas hade en bestämd leverans som var tvungen att presenteras för att passera vidare genom ”gaten” och in i nästkommande fas. Prototypbyggandet som fortskred genom hela arbetet har gjort det möjligt att testa och utvärdera lösningar i alla faser.Arbetet resulterade i två koncept som grundas på två olika principer. Koncept Ridge är ett koncept där säkerhetsbältet anpassar sig efter den åkande, beroende på längd (sittandes) som är den styrande parametern. Det fungerar genom att den lutande ytan som är placerad på toppen av stolsryggen styr ut bältet för korta personer för att motverka att diagonalbältet skaver mot halsen. För längre personer används ytan mindre eller inte alls och tillåter då bältet vara placerat längre in. Ridge har testats och utvärderats både med krockdockor och med människor med olika längder och proportioner eftersom krockdockorna inte representerar hur människor ser ut i verkligheten.Det andra konceptet Soft, bygger på att istället för att tillåta olika bältesgeometrier beklä säkerhetsbältet med ett vadderat och mjukt material. Tanken med lösningen är att tillåta en säker bältesgeometri nära halsen och det mjuka materialet ska eliminera eventuell obehagskänsla samtidigt som konceptet ska kännas lyxigt och säkert