筋電位測定による自動車の乗り心地評価 Evaluation of ride comfort with EMG 背景 Background 近年，自動車の乗り心地に対する要求は高まっており，乗 り心地は自動車の最も重要な評価要素の 1 つになっている． それゆえ，官能評価に代わる客観的な車両の運動性能に対す テストコース る評価手法の提案が望まれている．本研究では，乗員の生体 情報に着目し，運動性能に対する乗り心地の新しい評価指標 測定された加速度 の可能性として，乗員の筋電位を検討している． Measured accelerations 以下に未改造車，改造車の 4 つの加速度計でそれぞれ測定 筋電位計測 された加速度の波形を示す． Measurement of EMG 頚部左右の胸鎖乳突筋を筋電位を測定する部位に定めた． 胸鎖乳突筋は頭部を支える役割を持ち，主な運転操作には関 与していない筋肉である． 未改造車の加速度 実験用車両 Cars for Experiments 実験では，同じ車種の自動車 2 台を用意し，1 台を改造し て剛性を高めることで運動性能の違いを作り出している．ま た，下図の様に 4 つの加速度計を設置し，同時に加速度を測 改造車の加速度 定する．また，車両前部の 2 つの加速度の差と，後部の 2 つ 相対加速度 の加速度の差をそれぞれ相対加速度として求める． Relative accelerations 未改造車，改造車の車両前部と後部の相対加速度を示す． Direction Front relative acceleration Front inside y x x y Front outside Rear relative acceleration Rear inside y Rear outside y 実験条件 未改造車の相対加速度 x x Experiment conditions 被験者を実験車両の後部座席に乗車させ，実験コースを未 改造車，改造車でそれぞれ走行する．実験は 5 名の被験者に 対して行い，実験コースは次に示す様なスラロームコースを 速度 65 km/h で走行する．また，同時にアンケートも行う． 改造車の相対加速度 K.Nakano Lab, Institute of Industrial Science, University of Tokyo 特に後部の相対加速度において未改造車の値が大きくなっ RMS values of Sternocleidomastoid muscle [μV] 350 300 250 200 150 100 50 ている．車体の剛性を高めたことにより，車両内部の振動(加 0 Normal Modified sub1 速度)が低減されていると解釈できる． sub2 測定された筋電位 Measured EMG sub3 例として，以下に被験者 1 の筋電位波形を示す． sub4 sub5 Left side Right side 0 50 100 150 200 250 300 350 [μV] 被験者全員の RMS 値の比較 アンケート結果 Results of questionnaire アンケートは， 「どちらの方が乗り心地が良いか」の選択と， 未改造車乗車時の筋電位 走行中に感じた「力み」 ， 「ストレス」について 1～5 の 5 段階 評点によって採点させる．なお，評点が大きいほど，強く感 じるという形式である．結果は，被験者 5 を除いた 5 名中 4 名の被験者が，改造車の方が乗り心地が良いと回答した．力 みとストレスについては，以下に示す様に改造車の方が優れ るという結果になった．剛性を高めたことにより，運転性能・ 改造車乗車時の筋電位 乗り心地が改良されたと考えられる． 5 筋電位の絶対値について，評価を行うために，RMS 値(Root 4 Mean Square value)を求める．被験者 1 の筋電位に対して，0.1 3 秒幅で求めた RMS 値を次に示す． 2 Straining Normal Modified 1 0 sub1 sub2 sub3 sub4 sub5 「力み」に対するアンケート結果 5 Stress Normal 4 Modified 3 2 1 左側胸鎖乳突筋の RMS 値 0 sub1 sub2 sub3 sub4 sub5 「ストレス」に対するアンケート結果 結論 Conclusion 運動性能の異なる車両に乗車したときの胸鎖乳突筋の筋電 位の違いについて，RMS 値によって解析を行った．これより， 右側胸鎖乳突筋の RMS 値 剛性を高めた改造車の方が筋電位の RMS 値が小さくなると いう傾向がみられた．車両内部の加速度が小さくなったこと 定量的な評価を行うために，被験者 5 名について，スラロ ーム走行時全体で計測された筋電位の RMS 値を求めたもの により，頭部を支えるための筋活動が小さくなったためであ ると示唆される． を次に示す．5 人中 4 人の被験者で，改造車の方が RMS 値が 小さいという結果になった． K.Nakano Lab, Institute of Industrial Science, University of Tokyo
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