DE102010028278B4

DE102010028278B4 - Verfahren zur Fahrzeugbewertung und Vorrichtung zur Fahrzeugbewertung

Info

Publication number: DE102010028278B4
Application number: DE102010028278.2A
Authority: DE
Inventors: Akira Kuramori
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2009-04-28
Filing date: 2010-04-27
Publication date: 2019-11-07
Anticipated expiration: 2030-04-28
Also published as: DE102010028278A1; US20110112770A1; US9216742B2

Abstract

Fahrzeugbewertungsverfahren zum Bewerten eines Querschwingungsempfindens, das einen Fahrkomfort eines Fahrzeugs ausdrückt, unter Verwendung mindestens eines Skelettmuskeltyps, der beim Bewahren einer Kopfhaltung eines Insassen des Fahrzeugs beteiligt ist, das die folgenden Schritte umfasst:
Messen von Wellenformen der Muskelaktivität von einem Paar linker und rechter Muskeln des mindestens einen Skelettmuskeltyps, der beim Bewahren der Kopfhaltung des Insassen des Fahrzeugs beteiligt ist, das unter vorgegebenen Fahrbedingungen gefahren wird, unter Verwendung einer Messeinheit;
Berechnen einer Menge der gleichzeitigen Aktivität, die die Eigenschaften der Wellenformen der Muskelaktivität ausdrückt, die im Messschritt gemessen wurde, unter Verwendung eines Datenprozessors; und
Bewerten des Querschwingungsempfindens in dem Fahrzeug unter Verwendung einer Bewertungseinheit anhand der Menge der gleichzeitigen Aktivität, die im Berechnungsschritt berechnet wurde, und des Weiteren unter Berücksichtigung, dass das Querschwingungsempfinden größer wird, wenn die Menge der gleichzeitigen Aktivität größer wird;
wobei der mindestens eine Skelettmuskeltyp zumindest ein Muskeltyp ist, der aus jener Gruppe ausgewählt ist, die Kopfnickermuskeln, obere Trapezmuskeln, Schläfenmuskeln und Riemenmuskeln aufweist;
wobei ein myoelektrisches Potenzial der bei dem Messschritt gemessenen Muskelaktivität anhand der Menge der Muskelaktivität des mindestens einen Skelettmuskeltyps normalisiert wird, wobei ein Gewicht eines Kopfes des Insassen eine Last ist, die durch Halten des Kopfes über dem Boden in einer Seitenlagenposition bestimmt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugbewertungsverfahren und eine Fahrzeugbewertungsvorrichtung für ein Querschwingungsempfinden in einem Fahrzeug, das ein Bewertungskriterium für den Fahrkomfort ist, und insbesondere ein Fahrzeugbewertungsverfahren und eine Fahrzeugbewertungsvorrichtung für die geeignete Bewertung des Querschwingungsempfindens in einem Fahrzeug anhand der Muskeltätigkeit, die erfolgt, um die Haltung des Kopfes eines Insassen beizubehalten, und ein Fahrzeugbewertungsverfahren und eine Fahrzeugbewertungsvorrichtung für das geeignete und quantitative Bewerten des Querschwingungsempfindens in einem Fahrzeug beim Abbiegen anhand der Muskeltätigkeit, die erfolgt, um die Haltung des Kopfes eines Insassen beizubehalten.
Derzeit werden verschiedene Kriterien bezüglich des Fahrkomforts eines Automobils (Fahrzeugs) bewertet. Ein solches Kriterium des Fahrkomforts ist das Querschwingungsempfinden. „Querschwingungsempfinden“ bezeichnet das positive oder negative Gefühl des Kopfes beim Schwingen in Querrichtung in Verbindung mit einer Rollbewegung oder Seitenbewegung des Fahrzeugs, verursacht durch Unebenheiten von Straßenoberflächen und dergleichen während des Geradeausfahrens. „Ein Zustand von bevorzugtem Querschwingungsempfinden“ bezieht sich allgemein auf Fälle, bei denen das Empfinden des Schwankens gering ist. Das Querschwingungsempfinden wird durch unregelmäßige Straßenoberflächen erzeugt und tritt auch dann auf, wenn das Fahrzeug geradeaus fährt, und ist besonders in Fahrzeugen mit hohem Schwerpunkt spürbar, beispielsweise in Minivans und SUVs (Geländelimousinen). Allerdings ist das Querschwingungsempfinden aufgrund der komplexen Wirkungen von Fahrzeugeigenschaften wie Rollsteifigkeit, Rolldämpfungsfaktor, Schwerpunkthöhe, Raddrehzahl und dergleichen schwer vorauszusagen.
Derzeit ist die Beziehung zwischen der Rate der Fahrzeugbeschleunigung und des Beschleunigungsanstiegs und Elektromyogrammen des linken und rechten Kopfnickermuskels, die zum Stabilisieren des Kopfes beitragen, Gegenstand von Untersuchungen (siehe Yoshiteru IWAMOTO, Daisuke UMEZU, Shigeru OZAKI, „Evaluating the Sensations of Automobile Drivers by Electromyogram“ (Bewertung des Empfindens von Autofahrern mittels Elektromyogramm), 10th Conference of Japan Society of Kansei Engineering Preprint Collection, 2008; nachstehend als Nichtpatentdokument 1 bezeichnet). In Nichtpatentdokument 1 wird unter der Annahme, dass ein Näherungswert der Elektromyogramme des Kopfnickermuskels eine lineare Summe einer Beschleunigungsrate (Trägheitskraft) und einer Beschleunigungsanstiegsrate ist, ein Näherungswert des Elektromyogramms des Kopfnickermuskels quantitativ berechnet. Nichtpatentdokument 1 schlägt vor, dass eine Änderung in der Beziehung zwischen der Beschleunigungsrate und der Beschleunigungsanstiegsrate in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung eines Fahrzeugs und eine berechnete durchschnittliche Wellenform der Aktivität links und rechts am Hals des Fahrers möglicherweise mit einem vom Fahrer gefühlten Beschleunigungsempfinden in Zusammenhang stehen.
Außerdem gibt es Veröffentlichungen, die sich auf eine Arbeitsmenge konzentrieren, die dem Fahrer beim Lenken aufgrund von unregelmäßigen Straßenoberflächen und dergleichen von außen auferlegt wird, und die Lenkstabilität anhand einer Lenkarbeitsrate bewerten, die ein Produkt einer Lenkkraft und einer Zeitableitung eines Lenkwinkels (d. h. der Lenkgeschwindigkeit) als Index ist (siehe JP 2002-214083A ; nachstehend als „Patentdokument 1“ bezeichnet). Patentdokument 1 zum Beispiel beschreibt eine Bewertung der Lenkstabilität eines Fahrzeugs anhand von Daten aus einem myoelektrischen Sensor, der das myoelektrische Potenzial von Trizeps, ellenseitigem Handbeuger, ellenseitigem Handstrecker und anderen Armmuskeln erkennt. Die Bewertung in Patentdokument 1 verwendet ein negatives Lenkarbeitsverhältnis (ein Verhältnis von negativer Lenkarbeit zu positiver Lenkarbeit) und bewertet die Lenkstabilität als hoch, wenn das negative Lenkarbeitsverhältnis klein ist. Außerdem beschreibt Patentdokument 1 auch eine Beziehung zwischen dem myoelektrischen Potenzial und dem negativen Lenkarbeitsverhältnis (siehe 9). In 9 von Patentdokument 1 ist der obere rechte Bereich ein Bereich schlechter linearer Stabilität, und der untere linke Bereich ist ein Bereich guter linearer Stabilität.
Dementsprechend kann mit dem Inhalt von 9 eine Beziehung zwischen einer Bewertung der Lenkstabilität und den Auswirkungen auf den Fahrer (welche Körperteile welchen Kräften ausgesetzt sind) bestimmt werden.
Wie vorstehend beschrieben wird in Nichtpatentdokument 1 die Beziehung zwischen der Beschleunigung in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung und dem Elektromyogramm der Kopfnickermuskeln, die zum Stabilisieren des Kopfes beitragen, untersucht, doch es wurden keine Untersuchungen bezüglich des Querschwingungsempfindens angestellt. Außerdem legt Patentdokument 1 eine Bewertung der Lenkstabilität anhand des myoelektrischen Potenzials dar und zeigt die Beziehung zwischen der Lenkstabilitätsbewertung und den Auswirkungen auf den Fahrer, greift jedoch in keiner Weise den Fahrkomfort des Fahrers auf. ie vorstehend beschrieben, gibt es in der derzeitigen Situation kein quantitatives Verfahren zum Bewerten des Querschwingungsempfindens. Deshalb werden das Querschwingungsempfinden in einem Zustand des Geradeausfahrens und das Querschwingungsempfinden beim Abbiegen primär durch sensorische Bewertung bewertet. Ilerdings werden sensorische Bewertungen stark von individuellen Unterschieden der Bewerter (Diskussionsteilnehmer), dem Gesundheitszustand der Bewerter und verschiedenen Umgebungsbedingungen beeinflusst. Deshalb ergeben sensorische Bewertungen des Querschwingungsempfindens beim Abbiegen gemischte Ergebnisse. Außerdem sind sensorische Bewertungen mit anderen Problemen behaftet, so zum Beispiel den vielen Einschränkungen, denen die entsprechenden Testverfahren unterliegen.
Aus der Veröffentlichung „Can we evaluate KANSEI by physiological measurement“, S. Ozaki, Y. Iwamoto; Kasei Engineering International Vol. 6, No. 2 pp. 25-28 (2006) ist ein Fahrzeugbewertungsverfahren bekannt, das die folgenden Schritte umfasst: Messen von Wellenformen der Muskelaktivität von einem Paar linker und rechter Muskeln von mindestens einem Skelettmuskeltyp, der beim Bewahren der Kopfhaltung eines Insassen eines Fahrzeugs, das unter vorgegebenen Fahrbedingungen gefahren wird, beteiligt ist. Es werden gleichzeitige Aktivitäten des linken und des rechten Kopfnickermuskels mittels EMG aufgezeichnet.
US 2005 090 757 A1 offenbart ein „Stress-at-Work“ Bewertungsgerät, das die Belastung eines Probanden bei einer Betätigung durch Messung von gleichzeitigen Aktivitäten der rechten oder der linken Kaumuskeln bewertet.
Eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Beseitigen der Probleme der herkömmlichen Technik und das Bereitstellen eines Fahrzeugbewertungsverfahrens und einer Fahrzeugbewertungsvorrichtung, die das Querschwingungsempfinden in einem Fahrzeug angemessen und quantitativ bewerten können.
Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Fahrzeugbewertungsverfahrens und einer Fahrzeugbewertungsvorrichtung, die das Querschwingungsempfinden im Fahrzeug beim Abbiegen angemessen und quantitativ bewerten können.
Um die vorstehend genannten Aufgaben zu erfüllen, wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Fahrzeugbewertungsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgesehen. Unter dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Bewertung des Querschwingungsempfindens für einen Fahrer oder einen anderen Insassen erfolgen, solange ein Insasse im Fahrzeug fährt.
Außerdem umfasst der erste Aspekt der vorliegenden Erfindung vor dem Bewertungsschritt vorzugsweise ferner einen ersten Bestimmungsschritt zur Bestimmung, ob sich das Fahrzeug im Wesentlichen in einem Zustand des Geradeausfahrens befindet. Es wird bevorzugt, dass das Querschwingungsempfinden in dem Fahrzeug mittels des Bewertungsschritts bewertet wird, wenn der erste Bestimmungsschritt ergibt, dass sich das Fahrzeug im Wesentlichen in einem Zustand des Geradeausfahrens befindet. Außerdem wird unter dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung im ersten Bestimmungsschritt vorzugsweise eine Differenz von Trendkomponenten in der Aktivität des Paares von linken und rechten Skelettmuskeln berechnet und bestimmt, dass sich das Fahrzeug im Wesentlichen im Zustand des Geradeausfahrens befindet, wenn die Differenz innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt.
Außerdem umfasst der erste Aspekt der vorliegenden Erfindung vor dem Bewertungsschritt vorzugsweise ferner einen zweiten Bestimmungsschritt zur Bestimmung, ob eine Vorwärts- oder Rückwärtsfahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs im Wesentlichen konstant ist. Es wird bevorzugt, dass mit dem Bewertungsmittel das Querschwingungsempfinden für das Fahrzeug bewertet wird, wenn der zweite Bestimmungsschritt ergibt, dass die Vorwärts- oder Rückwärtsfahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs im Wesentlichen konstant ist.
Außerdem umfasst der erste Aspekt der vorliegenden Erfindung vorzugsweise ferner einen Auswahlschritt vor dem Messschritt, wobei der mindestens eine Skelettmuskeltyp aus mehreren Skelettmuskeln ausgewählt wird, die beim Bewahren der Kopfhaltung des Insassen beteiligt sind.
Um die vorstehend genannte Aufgabe zu erfüllen, wird gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Fahrzeugbewertungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 6 vorgesehen.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrkomfort-Bewertungsverfahren für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 7 vorgesehen.
Unter dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Bewertung des Querschwingungsempfindens beim Abbiegen für einen Fahrer oder einen anderen Insassen erfolgen, solange ein Insasse im Fahrzeug ist.
Unter dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird im Bestimmungsschritt vorzugsweise eine Differenz der Menge der Muskelaktivität der linken und rechten Muskeln des mindestens einen Skelettmuskeltyps berechnet, deren Wellenformen der Muskelaktivität gemessen werden, und auf der Basis der Differenz wird bestimmt, ob das Fahrzeug abbiegt und in welche Richtung es abbiegt.
Außerdem umfasst der dritte Aspekt der vorliegenden Erfindung vorzugsweise ferner einen Auswahlschritt vor dem Bestimmungsschritt, wobei mindestens ein Skelettmuskeltyp von mehreren Skelettmuskeln ausgewählt wird, die beim Bewahren der Kopfhaltung des Insassen beteiligt sind. Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Fahrkomfort-Bewertungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10 vorgesehen.
Sensorische Bewertungen des Querschwingungsempfindens sind von einem normalen Fahrer schwierig auszuführen, und geeignete Bewertungen können nur von einem Fachmann wie zum Beispiel einem Testfahrer abgegeben werden. Indem aber die Muskelaktivität, wie z. B. die Muskelkontraktion von linken und rechten Muskeln, beim Bewahren der Kopfhaltung in Bezug auf eine Querschwingung eines Fahrzeugs gemessen wird und eine Menge gleichzeitiger Aktivität bestimmt und zum Bewerten des Querschwingungsempfindens verwendet wird, kann anhand der vorliegenden Erfindung jeder Bewerter, sei er nun Testfahrer oder normaler Fahrer, das Querschwingungsempfinden angemessen und quantitativ bewerten.
Da die Muskelaktivität in dem Muskel auf der Seite gegenüber der Abbiegerichtung für mindestens einen Skelettmuskeltyp, der beim Bewahren der Kopfhaltung eines Insassen beim Abbiegen beteiligt ist, gemessen wird, und einen Amplitudenkennwert berechnet und zum Bewerten des Querschwingungsempfindens verwendet wird, kann außerdem anhand der vorliegenden Erfindung jeder Bewerter, sei er nun Testfahrer oder normaler Fahrer, das Querschwingungsempfinden angemessen und quantitativ bewerten.

1 ist eine schematische Darstellung einer Fahrzeugbewertungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2A ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Signalwellenform des myoelektrischen Potenzials von Skelettmuskeln beim Fahren auf einer ebenen Straße zeigt. Das myoelektrische Potenzial ist auf der vertikalen Achse und die Zeit auf der horizontalen Achse dargestellt.
2B ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Signalwellenform des myoelektrischen Potenzials von Skelettmuskeln beim Fahren auf einer unebenen Straße zeigt. Das myoelektrische Potenzial ist auf der vertikalen Achse und die Zeit auf der horizontalen Achse dargestellt.
3A und 3B sind schematische Darstellungen, die Beispiele von Skelettmuskeln, deren Muskelaktivität zu messen ist, und die Anlegepositionen von myoelektrischen Sensoren an dem Skelettmuskel für die Fahrzeugbewertungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
4A ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Signalwellenformen des myoelektrischen Potenzials linker und rechter Skelettmuskeln zeigt. Das myoelektrische Potenzial ist auf der vertikalen Achse und die Zeit auf der horizontalen Achse dargestellt.
4B ist ein Diagramm, das ein anderes Beispiel der Signalwellenformen des myoelektrischen Potenzials linker und rechter Skelettmuskeln zeigt. Das myoelektrische Potenzial ist auf der vertikalen Achse und die Zeit auf der horizontalen Achse dargestellt.
4C ist ein Diagramm, das noch ein anderes Beispiel der Signalwellenformen des myoelektrischen Potenzials linker und rechter Skelettmuskeln zeigt. Das myoelektrische Potenzial ist auf der vertikalen Achse und die Zeit auf der horizontalen Achse dargestellt.
5 ist ein Fließschema des Bewertungsverfahrens unter Verwendung der Fahrzeugbewertungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine schematische Darstellung der Fahrzeugbewertungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Signalwellenform des myoelektrischen Potenzials eines Skelettmuskels auf der Seite der Abbiegerichtung während des Abbiegens und ein Beispiel der Signalwellenform des myoelektrischen Potenzials eines Skelettmuskels auf der Seite gegenüber der Abbiegerichtung zeigt. Das myoelektrische Potenzial ist auf der vertikalen Achse und die Zeit auf der horizontalen Achse dargestellt.
8 ist ein Diagramm, das die Signalwellenformen des myoelektrischen Potenzials von Skelettmuskeln während des Abbiegens nach links und rechts zeigt. Das myoelektrische Potenzial ist auf der vertikalen Achse und die Zeit auf der horizontalen Achse dargestellt.
9A ist ein Diagramm, das die Ergebnisse der Menge gleichzeitiger Aktivität für fünf Testfahrer zeigt. Die Menge gleichzeitiger Aktivität ist auf der vertikalen Achse dargestellt, und Spezifikation A, Spezifikation B und Spezifikation C sind auf der horizontalen Achse dargestellt.
9B ist ein Diagramm, das die Ergebnisse für sensorische Bewertungen für fünf Testfahrer zeigt. Die sensorischen Bewertungen (Punktestände) sind auf der vertikalen Achse dargestellt, und Spezifikation A, Spezifikation B und Spezifikation C sind auf der horizontalen Achse dargestellt.
10A ist ein Diagramm, das die Ergebnisse für die Menge an gleichzeitiger Aktivität für zwanzig normale männliche Erwachsene darstellt. Die Menge gleichzeitiger Aktivität ist auf der vertikalen Achse dargestellt, und Spezifikation A, Spezifikation B und Spezifikation C sind auf der horizontalen Achse dargestellt.
10B ist ein Diagramm, das die Ergebnisse für sensorische Bewertungen für zwanzig normale männliche Erwachsene darstellt. Die sensorischen Bewertungen (Punktestände) sind auf der vertikalen Achse dargestellt, und Spezifikation A, Spezifikation B und Spezifikation C sind auf der horizontalen Achse dargestellt.
11A bis 11F sind Diagramme, die ein Beispiel von Messergebnissen für Beispiel 2 darstellen. 11A zeigt Ergebnisse für den Abbiegewinkel; 11B zeigt Ergebnisse für die Gierrate; 11C zeigt Ergebnisse für eine Querbeschleunigungsrate; 11 D zeigt Ergebnisse für eine Anstiegsrate der Querbeschleunigung; 11E zeigt Ergebnisse für Muskelaktivität von Muskeln auf der Seite gegenüber der Abbiegerichtung; und 11F zeigt Ergebnisse für Muskelaktivität von Muskeln auf derselben Seite wie die Abbiegerichtung.
12A ist ein Diagramm, das Ergebnisse von Amplitudenkennwerten für fünf Testfahrer zeigt. Die Amplitudenkennwerte sind auf der vertikalen Achse dargestellt, und Spezifikation D, Spezifikation E und Spezifikation F sind auf der horizontalen Achse dargestellt.
12B ist ein Diagramm, das die Ergebnisse sensorischer Bewertungen für fünf Testfahrer zeigt. Die sensorischen Bewertungen (Punktestände) sind auf der vertikalen Achse dargestellt, und Spezifikation D, Spezifikation E und Spezifikation F sind auf der horizontalen Achse dargestellt.
13A ist ein Diagramm, das Ergebnisse von Amplitudenkennwerten für zwanzig normale männliche Erwachsene zeigt. Die Amplitudenkennwerte sind auf der vertikalen Achse dargestellt, und Spezifikation D, Spezifikation E und Spezifikation F sind auf der horizontalen Achse dargestellt.
13B ist ein Diagramm, das die Ergebnisse sensorischer Bewertungen für zwanzig normale männliche Erwachsene darstellt. Die sensorischen Bewertungen (Punktestände) sind auf der vertikalen Achse dargestellt, und Spezifikation D, Spezifikation E und Spezifikation F sind auf der horizontalen Achse dargestellt.

Nachstehend werden auf der Basis einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren ein Fahrzeugbewertungsverfahren und eine Fahrzeugbewertungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben. 1 ist eine schematische Darstellung der Fahrzeugbewertungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Eine Bewertungsvorrichtung 10, die in 1 dargestellt ist, misst eine Muskelaktivität (Wellenformen der Muskelaktivität) eines Paares linker und rechter Muskeln von mindestens einem Skelettmuskeltyp, der beim Bewahren der Kopfhaltung 102 eines Insassen 100 beteiligt ist, berechnet eine Menge an gleichzeitiger Aktivität, die Eigenschaften der Wellenformen der Muskelaktivität auf der Basis der Muskelaktivität ausdrückt, und bewertet den Fahrkomfort in einem Fahrzeug hinsichtlich eines Querschwingungsempfindens anhand der Menge gleichzeitiger Aktivität. Ein „bevorzugtes Querschwingungsempfinden“ bezieht sich allgemein auf Fälle, bei denen das Empfinden des Schwankens gering ist. „Insasse 100“ schließt einen Fahrer des Fahrzeugs sowie andere Insassen ein, die auf Beifahrersitzen oder Ähnlichem mitfahren. „Fahrzeug“ schließt PKW, Busse, Eisenbahnwagen und Fahrzeuge neuer Transportsysteme ein.
Zum Beispiel ist, wie in 2A dargestellt, eine Amplitudenbreite eines myoelektrischen Potenzials beim Geradeausfahren auf einer ebenen Straße klein. Jedoch kann, wie in 2B dargestellt, beim Geradeausfahren auf einer unebenen Straße die Amplitude des myoelektrischen Potenzials größer sein, obwohl das Fahrzeug geradeaus fährt. Auf diese Weise werden die Skelettmuskeln, die die Kopfhaltung 102 des Insassen 100 bewahren, aktiviert, um eine Schwingung des Kopfes zu unterdrücken. Mit anderen Worten, die Viskoelastizität um den Hals wird erhöht, um ein Schwingen des Kopfes zu unterdrücken. Durch das Quantifizieren des Aktivierungsgrades kann ein alternativer Kennwert für das Querschwingungsempfinden erlangt werden. Anhand der Tatsache, dass die Menge an gleichzeitiger Aktivität, die die Eigenschaften von Muskelaktivität für ein Paar linker und rechter Skelettmuskeln ausdrücken, die zum Bewahren der Kopfhaltung 102 des Insassen 100 beitragen, höher ist, je größer das Querschwingungsempfinden ist, kann mit der Bewertungsvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform das Querschwingungsempfinden angemessen und quantitativ bewertet werden.
Die Bewertungsvorrichtung 10 enthält eine Messeinheit (Mittel zum Messen der Muskelaktivität) 12 und eine Bewertungseinheit 14. Eine Eingabevorrichtung 16 und eine Anzeigeeinheit 18 sind mit der Bewertungseinheit 14 verbunden. Die Eingabevorrichtung 16 ist hierin eine Tastatur, eine Maus oder Ähnliches, die für die Eingabe in einen Computer oder Ähnliches verwendet wird. Die Anzeigeeinheit 18 zeigt die Eingabeinformationen von der Eingabevorrichtung 16 und von der Bewertungseinheit 14 empfangene Informationen an. Die Anzeigeeinheit 18 kann jeder Bildschirmtyp sein, wie CRT, LCD, PDP, OEL und dergleichen.
Eine Messeinheit 12 enthält einen myoelektrischen Sensor 20a, einen myoelektrischen Sensor 20b, eine Erdungselektrode 22 und einen Verstärker 24, und sie enthält außerdem einen Erfassungssensor für Fahrzeuginformationen (Erfassungsmittel für Fahrzeuginformationen) 26. Der myoelektrische Sensor 20a und der myoelektrische Sensor 20b weisen die gleiche Konstruktion auf und sind deshalb nachstehend zusammen als myoelektrische Sensoren 20a, 20b beschrieben. Die myoelektrischen Sensoren 20a, 20b erfassen die Muskelaktivität (Wellenformen der Muskelaktivität) eines Paares linker und rechter Muskeln von den Skelettmuskeln, die beim Bewahren der Kopfhaltung 102 des Insassen 100 beteiligt sind, als das myoelektrische Potenzial. Die myoelektrischen Sensoren 20a, 20b sind jeweils zum Beispiel aus einem Paar Ag/AgCI-Plattenelektroden aufgebaut. Das Paar Plattenelektroden ist in einem Intervall von beispielsweise 5 mm an einer Stelle des zu messenden Skelettmuskels an einer Oberfläche der Haut befestigt.
Die Ag/AgCI-Elektroden, die in den myoelektrischen Sensoren 20a, 20b der vorliegenden Ausführungsform verwendet werden, werden durch Beschichten einer Oberfläche aus metallischem Silber mit Silberchlorid hergestellt und sind wiederverwendbare Standardelektroden mit effektiven elektrischen Kenndaten. Jedoch sind die Elektroden der myoelektrischen Sensoren 20a, 20b nicht auf Ag/AgCI-Elektroden beschränkt. Die Elektroden der myoelektrischen Sensoren 20a, 20b können stattdessen aus anderen Materialien aufgebaut sein, wie Edelstahl, Kohlenstoff, Kohlenstoff-Verbundstoff, Platin, Gold, Silber, Titan, leitfähigem Harz, leitfähigem polymeren Gel und dergleichen.
Die Erdungselektrode 22 wird zum Beseitigen von Umgebungsgeräusch verwendet, da Signale des myoelektrischen Potenzials, die von den myoelektrischen Sensoren 20a, 20b empfangen werden, sehr schwach sind. Die Erdungselektrode 22 ist mit einem Verstärker 24 verbunden und über den Verstärker 24 geerdet.
Der Verstärker 24 verstärkt das myoelektrische Potenzial, das von den myoelektrischen Sensoren 20a, 20b erfasst wird, in einem vorgegebenen Verhältnis und führt eine AD-Umwandlung (analog zu digital) durch. Der Verstärker 24 ist über ein Verbindungskabel mit den myoelektrischen Sensoren 20a, 20b verbunden. Der Verstärker 24 zum Gebrauch in der vorliegenden Erfindung wird allgemein als bioelektrischer Verstärker bezeichnet. Der Verstärker 24 ist mit einer Erfassungseinheit für myoelektrische Informationen 32, eine Analyseeinheit 36 und eine Speichereinheit 40 in der Bewertungseinheit 14 verbunden. Das von den myoelektrischen Sensoren 20a, 20b erkannte myoelektrische Potenzial ist eine geringe Spannung, in der Regel zwischen einigen Mikrovolt und einigen Millivolt. Deshalb wird die Spannung vom Verstärker 24 um ungefähr das 1000-fache verstärkt, zum Beispiel auf einen Pegel, auf dem eine AD-Umwandlung stattfinden kann. Dann wird das verstärkte Signal des myoelektrischen Potenzials vom Verstärker 24 mithilfe einer vorgegebenen Abtastfrequenz AD umgewandelt und als digitales Signal an die Bewertungseinheit 14 ausgegeben.
Die myoelektrischen Sensoren 20a, 20b sind zum Beispiel an der Oberfläche der Haut des Halses 102 an der Stelle des linken und rechten Kopfnickermuskels 110 des Insassen 100 angebracht. Bei den in der vorliegenden Ausführungsform verwendeten Kopfnickermuskeln 110, an die die myoelektrischen Sensoren 20a, 20b angelegt werden, handelt es sich um Muskeln im Hals 104 des Insassen 100, wie in 3A dargestellt, welche symmetrisch auf beiden Seiten des Halses 104 angeordnet sind. Eine Bewegung der Kopfnickermuskeln 110 unterstützt die gesamte Bewegung des Kopfes 102, einschließlich der Drehbewegung des Kopfes 102 und der Bewegung zum Vorwärts- und Rückwärtsneigen des Kopfes 102. Wenn der Insasse 100 den Kopf 102 vor und zurück bewegt, bewegen sich der linke und der rechte Kopfnickermuskel 110 synchron. Wenn der Kopf 102 gedreht wird, arbeitet der Kopfnickermuskel 110 auf der Seite, auf die sich der Kopf 102 wendet. Obwohl in 3A nur eine Seite der Kopfnickermuskeln 110 dargestellt ist, sind für die Kopfnickermuskeln 110 beide Elektroden des myoelektrischen Sensors 20a an der Oberfläche der Haut des Halses 104 an Stellen angebracht, die durch die Bezugszahl 21 gekennzeichnet sind, zum Beispiel parallel zu den Muskelfasern auf Muskelbäuchen der zu messenden Kopfnickermuskeln 110.
Das Paar Elektroden des myoelektrischen Sensors 20a wird mit Elektrodenkleber an der Oberfläche der Haut angebracht, nachdem diese zunächst gereinigt wurde, um Schmutz zu entfernen, und mit Alkohol oder Ähnlichem abgewischt wurde, um den Widerstand zwischen der Haut und der Elektrode des myoelektrischen Sensors 20a zu minimieren. Beim Anlegen des myoelektrischen Sensors 20a wird der elektrische Widerstand zwischen der Haut und der Elektrode des myoelektrischen Sensors 20a auf 30 kΩ oder weniger eingestellt. Vorzugsweise wird der elektrische Widerstand beim Anlegen an die Oberfläche der Haut auf 5 kΩ oder weniger eingestellt. Der myoelektrische Sensor 20b, der an den übrigen Kopfnickermuskel 110 auf der gegenüberliegenden Seite angebracht werden soll, wird auf die gleiche Weise wie der myoelektrische Sensor 20a an den Kopfnickermuskel 110 angebracht.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die zu messenden Skelettmuskeln nicht auf die Kopfnickermuskeln 110 beschränkt und können mindestens ein Skelettmuskeltyp sein, der zum Bewahren der Kopfhaltung 102 des Insassen 100 beiträgt. Zum Beispiel sind, wie in 3A dargestellt, die Trapezmuskeln 112, die vom Hals 104 des Insassen 100 zum Rücken 106 verlaufen, ebenfalls akzeptabel. In 3A ist zwar nur eine Seite der Trapezmuskeln 112 dargestellt, doch sind diese Muskeln in Bezug auf die Wirbelsäule (in den Figuren nicht dargestellt) symmetrisch. Die Trapezmuskeln 112 sind große Muskeln und bewegen sich in jedem Bereich unterschiedlich. Deshalb wird die Muskelaktivität in einem Bereich auf einer Seite des Halses 104 gemessen, der zum Bewahren der Kopfhaltung 102 des Insassen 100 beiträgt, insbesondere in einem oberen Teil 112a der Trapezmuskeln 112. Deshalb werden für die Trapezmuskeln 112 die myoelektrischen Sensoren 20a, 20b auf ähnliche Weise wie beim Anbringen an den Kopfnickermuskeln 110 in einer Position 21 auf der Oberfläche der Haut angebracht, die dem oberen Teil 112a entspricht.
Die zu messenden Skelettmuskeln können auch Riemenmuskeln des Kopfes 114 im Hals 104 sein, wie in 3A dargestellt. Zwar ist in 3A nur eine Seite der Riemenmuskeln des Kopfes 114 dargestellt, doch sind diese Muskeln in Bezug auf die Wirbelsäule (in den Figuren nicht dargestellt) symmetrisch. Wenn sich die Riemenmuskeln des Kopfes 114 auf einer Seite bewegen, bewegt sich der Hals 104 in diese Richtung, und wenn sich beide Seiten bewegen, zeigt das Gesicht nach oben. Für die Riemenmuskeln des Kopfes 114 werden die myoelektrischen Sensoren 20a, 20b auf ähnliche Weise wie beim Anbringen an den Kopfnickermuskeln 110 beispielsweise in einer Position 21 an der Oberfläche der Haut angebracht, die den Riemenmuskeln des Kopfes 114 an einem unteren Teil des Hinterkopfes entspricht.
Die zu messenden Skelettmuskeln können wiederum auch Schläfenmuskeln 116 auf einer seitlichen Oberfläche des Kopfes 102 sein, wie in 3B dargestellt. Zwar ist in 3B nur eine Seite dargestellt, doch befinden sich die Schläfenmuskeln 116 auf beiden Seiten des Kopfes 102. Auch im Falle der Schläfenmuskeln 116 werden die myoelektrischen Sensoren 20a, 20b auf ähnliche Weise wie beim Anbringen an den Kopfnickermuskeln 110 an einer Position 21 an der Oberfläche der Haut angebracht, die den Schläfenmuskeln 116 entspricht.
Ein Erfassungssensor für Fahrzeuginformationen 26 erfasst Informationen in Bezug auf einen Fahrzustand des Fahrzeugs, wie Geradeausfahren oder Abbiegen, um zu bestimmen, ob sich das Fahrzeug im Wesentlichen in einem Zustand des Geradeausfahrens befindet. Der Erfassungssensor für Fahrzeuginformationen 26 erfasst zum Beispiel eine vorgegebene Zeit, eine Querbeschleunigung des Fahrzeugs, eine Gierrate und eine Positionsinformation des Fahrzeugs. In diesem Fall kann der Erfassungssensor für Fahrzeuginformationen 26 zum Beispiel ein Beschleunigungssensor, ein Wendekreisel (Winkeltachometer) oder GPS sein. Außerdem sind die Informationen bezüglich des Fahrzustands des Fahrzeugs gemäß dem Erfassungssensor für Fahrzeuginformationen 26 nicht auf die Querbeschleunigung und Gierrate des Fahrzeugs beschränkt, und anstelle der Querbeschleunigungsinformationen können zum Beispiel auch Rollwinkel- oder Lenkwinkelinformationen erfasst werden. Der Rollwinkel kann zum Beispiel mit einem Gyroskopsensor gemessen werden. Außerdem kann der Lenkwinkel gemessen werden, indem ein Lenkwinkelmesser angebracht wird, der einen Drehgeber verwendet, der um eine Lenkradwelle des Fahrzeugs herum angebracht ist.
In der vorliegenden Ausführungsform liegen keine besonderen Einschränkungen hinsichtlich des Aufbaus des Erfassungssensors für Fahrzeuginformationen 26 vor, solange ein Zustand des Geradeausfahrens identifiziert werden kann. Wenn ein Querbeschleunigungssensor, GPS oder Ähnliches in dem Fahrzeug bereitgestellt ist, kann der Querbeschleunigungssensor, GPS oder Ähnliches über ein CAN (Controller Area Network) mit einer Erfassungseinheit für Fahrzeuginformationen 30 verbunden werden, wobei in diesem Fall der Erfassungssensor für Fahrzeuginformationen 26 nicht unbedingt erforderlich ist, da die Erfassungseinheit für Fahrzeuginformationen 30 zum Erfassen der Querbeschleunigung und GPS-basierten Fahrzeugpositionsinformationen verwendet werden kann.
Wie in 1 dargestellt, enthält die Bewertungseinheit 14 die Erfassungseinheit für Fahrzeuginformationen 30, die Erfassungseinheit für myoelektrische Informationen 32, einen Datenprozessor 34, die Analyseeinheit (Mittel zum Berechnen der Kennmenge) 36, eine Bewertungseinheit 38, die Speichereinheit 40 und eine CPU 42. Die Speichereinheit 40 speichert die Fahrzeugbedingungen, Fahrtbedingungen und Informationen zur Testperson, die über die nachstehend beschriebene Eingabevorrichtung 16 empfangen werden, ebenso wie die Zusammenhänge zwischen den Fahrzeugbedingungen, Fahrtbedingungen und Informationen zur Testperson und der Menge gleichzeitiger Aktivität, die nachstehend beschrieben ist. Die CPU 42 steuert die Erfassungseinheit für Fahrzeuginformationen 30, die Erfassungseinheit für myoelektrische Informationen 32, den Datenprozessor 34, die Analyseeinheit 36, die Bewertungseinheit 38 und die Speichereinheit 40. Die Bewertungseinheit 14 ist ein Computer, dessen Einheiten ihre Funktion jeweils mithilfe der CPU 42 ausüben, der ein in der Speichereinheit 40 gespeichertes Programm für das Bewertungsverfahren des Querschwingungsempfindens ausführt. Die Bewertungseinheit 14 kann auch eine dedizierte Vorrichtung sein, bei der jede Einheit aus einem dedizierten Schaltkreis aufgebaut ist.
Die Erfassungseinheit für Fahrzeuginformationen 30 ist mit dem Erfassungssensor für Fahrzeuginformationen 26 verbunden. Die Erfassungseinheit für Fahrzeuginformationen 30 ist ebenfalls mit dem Datenprozessor 34 und der Speichereinheit 40 verbunden. Außerdem kann die Erfassungseinheit für Fahrzeuginformationen 30 über das CAN auch mit anderen Arten von Automobilsensoren verbunden sein. Ein Ausgabesignal des Erfassungssensors für Fahrzeuginformationen 26, zu denen zum Beispiel die Querbeschleunigungsinformationen beim Fahren gehören, wird als Information zum Fahrzustand des Fahrzeugs in die Erfassungseinheit für Fahrzeuginformationen 30 eingegeben.
Die Erfassungseinheit für Fahrzeuginformationen 30 führt beispielsweise eine Tiefpassfilterung des ausgegebenen Querbeschleunigungssignals durch, um eine geglättete Signalwellenform (geglättete Wellenform) zu erhalten, die die Querbeschleunigung zeigt. Die Erfassungseinheit für Fahrzeuginformationen 30 gibt dann die Daten der Signalwellenform der Querbeschleunigung (geglättete Wellenform) an den Datenprozessor 34 und die Speichereinheit 40 aus. Die Erfassungseinheit für Fahrzeuginformationen 30 führt beispielsweise auch für das Ausgabesignal der Gierrate eine Tiefpassfilterung durch, um eine geglättete Signalwellenform (geglättete Wellenform) zu erhalten, die die Gierrate zeigt. Die Erfassungseinheit für Fahrzeuginformationen 30 kann auch die Daten für die geglättete Signalwellenform der Gierrate an den Datenprozessor 34 und die Speichereinheit 40 ausgeben. Außerdem kann die Erfassungseinheit für Fahrzeuginformationen 30 auch das Ausgangssignal der Querbeschleunigung (Signalwellenform) und das Ausgangssignal der Gierrate (Signalwellenform) an den Datenprozessor 34 und die Speichereinheit 40 ausgeben, ohne eine Signalverarbeitung wie z. B. eine Glättung und dergleichen durchzuführen.
In der vorliegenden Ausführungsform werden zusätzlich zu Querbeschleunigungsinformationen auch Rollwinkelinformationen, GPS-basierte Fahrzeugpositionsinformationen und Lenkwinkelinformationen vom Erfassungssensor für Fahrzeuginformationen 26 weitergegeben. Auch hier erfasst die Erfassungseinheit für Fahrzeuginformationen 30 auf der Basis des Ausgangssignals des Erfassungssensors für Fahrzeuginformationen 26 Zeitreihendaten für Werte des Rollwinkels, Zeitreihendaten für die GPS-basierte Fahrzeugposition und Zeitreihendaten für Werte des Lenkwinkels und gibt dann diese Daten an den Datenprozessor 34 und die Speichereinheit 40 aus.
Die Erfassungseinheit für myoelektrische Informationen 32 ist mit dem Verstärker 24, dem Datenprozessor 34 und der Speichereinheit 40 verbunden. Das myoelektrische Potenzial der Kopfnickermuskeln 110, das von den myoelektrischen Sensoren 20a, 20b als eine Zeitreihe erfasst wird, wird vom Verstärker 24 von einem analogen in ein digitales Signal umgewandelt. Die Erfassungseinheit für myoelektrische Informationen 32 führt eine Gleichrichtung und Glättung dieses digitalen Signals durch, um für das myoelektrische Potenzial der Kopfnickermuskeln 110 Daten mit geglätteter Wellenform zu erhalten.
In der vorliegenden Ausführungsform wird das vom Verstärker 24 ausgegebene digitale Signal einer Vollwellengleichrichtung unterzogen. Zum Beispiel werden Gleichrichtung und Glättung durch eine Tiefpassfilterung mit einem sekundären Butterworth-Filter (Grenzfrequenzbereich 1 bis 10 Hz) durchgeführt. Dadurch können geglättete Signalwellenformen (nachstehend auch als „geglättete myoelektrische Wellenformen“ bezeichnet) für jedes der myoelektrischen Potenziale des linken und rechten Kopfnickermuskels 110 erhalten werden. Die Erfassungseinheit für myoelektrische Informationen 32 gibt die Daten der geglätteten myoelektrischen Wellenform an den Datenprozessor 34 und die Speichereinheit 40 aus.
Das für die Tiefpassfilterung in der Erfassungseinheit für myoelektrische Informationen 32 verwendete Filter ist nicht auf ein sekundäres Butterworth-Filter beschränkt, und es kann auch ein tertiäres oder höheres Butterworth-Filter verwendet werden. Überdies kann beim Gleichrichten und Glätten auch gleitende Mittelwertfilterung anstelle von Tiefpassfilterung eingesetzt werden.
Der Datenprozessor 34 ist mit der Analyseeinheit 36, der Anzeigeeinheit 18, der Speichereinheit 40 und der CPU 42 verbunden. Der Datenprozessor 34 bestimmt anhand der Signalwellenform des myoelektrischen Potenzials der Kopfnickermuskeln 110 oder der Signalwellenformen der gemessenen Querbeschleunigung, ob sich das Fahrzeug im Wesentlichen in einem Zustand des Geradeausfahrens befindet. Im Falle der Querbeschleunigung wird zum Beispiel anhand der Signalwellenformdaten der Querbeschleunigung eine Trendkomponente zwischen einer Gleichstromkomponente (DC-Komponente oder 0 Hz) und 0,5 Hz bestimmt. Wenn die so bestimmte Trendkomponente kleiner als ein vorgegebener Wert ist, wird bestimmt, dass sich das Fahrzeug im Wesentlichen in einem Zustand des Geradeausfahrens befindet. Die bei der Bestimmung eines Zustands des im Wesentlichen Geradeausfahrens verwendete Trendkomponente beträgt vorzugsweise 0,25 Hz oder weniger.
Wenn der Datenprozessor 34 bestimmt, dass sich das Fahrzeug im Wesentlichen in einem Zustand des Geradeausfahrens befindet, wird ein Signal, das einen Zustand des im Wesentlichen Geradeausfahrens (nachstehend einfach „Signal des Geradeausfahrens“) anzeigt, beispielswiese an die CPU 42 ausgegeben. Nach dem Eingang des Signals des Geradeausfahrens gibt die CPU 42 ein Berechnungssignal an die Analyseeinheit 36 aus, damit die Analyseeinheit 36 die Menge an gleichzeitiger Aktivität berechnet.
Im Falle der Gierrate wird die Trendkomponente der Signalwellenform der Gierrate ähnlich wie vorstehend für die Querbeschleunigung beschrieben bestimmt. Ein Wert der Trendkomponente wird mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen, der zuvor festgelegt wurde, und es wird beurteilt, ob sich das Fahrzeug im Wesentlichen in einem Zustand des Geradeausfahrens befindet. Im Falle des Lenkwinkelwerts wird der Lenkwinkelwert mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen, der zuvor festgelegt wurde, ohne die Trendkomponente zu bestimmen, und es wird beurteilt, ob sich das Fahrzeug im Wesentlichen in einem Zustand des Geradeausfahrens befindet. Auch im Falle der GPS-basierten Fahrzeugposition wird eine im Zeitverlauf betrachtete Änderung in der GPS-basierten Fahrzeugposition mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen, der zuvor festgelegt wurde, und es wird beurteilt, ob sich das Fahrzeug im Wesentlichen in einem Zustand des Geradeausfahrens befindet. Wenn die GPS-basierte Fahrzeugposition verwendet wird, ist auch der Fahrverlauf des Fahrzeugs ermittelbar, und der Fahrzustand des Fahrzeugs kann durch Durchführen eines Mustervergleichs des Fahrverlaufs bestimmt werden. In diesem Fall ist eine Zeiteinteilung bei der Erfassung der Fahrzeugpositionsinformationen mit einer Zeiteinteilung der Signalwellenform des myoelektrischen Potenzials verbunden.
Wenn vom Datenprozessor 34 bestimmt wurde, dass der Fahrzustand des Fahrzeugs im Wesentlichen ein Zustand des Geradeausfahrens ist und das Signal des Geradeausfahrens an die CPU 42 ausgegeben wird, wird ein Berechnungssignal von der CPU 42 an die Analyseeinheit 36 ausgegeben, und die Menge der gleichzeitigen Aktivität wird von der Analyseeinheit 36 wie nachstehend beschrieben berechnet. Es besteht keine Einschränkung dahingehend, dass der Fahrzustand des Fahrzeugs während der Fahrt bestimmt werden muss und dass die Menge der gleichzeitigen Aktivität zu dieser Zeit von der Analyseeinheit 36 berechnet werden muss. Es ist ebenso möglich, die Menge der gleichzeitigen Aktivität nach Abschluss der Fahrt für Intervalle zu bestimmen, für die ein Zustand des Geradeausfahrens von Datenprozessor 34 bestimmt wurde.
Beim Messen des myoelektrischen Potenzials ist zusätzlich zu dem Zustand des Geradeausfahrens auch die Geschwindigkeit des Fahrzeugs vorzugsweise konstant. In diesem Fall ist ein Beschleunigungssensor, der die Beschleunigung in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung misst, als Erfassungssensor für Fahrzeuginformationen 26 vorgesehen. Die Beschleunigung in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung des fahrenden Fahrzeugs wird vom Beschleunigungssensor gemessen, und dieser Beschleunigungswert wird von der Erfassungseinheit für Fahrzeuginformationen 30 erfasst und an den Datenprozessor 34 ausgegeben. Im Datenprozessor 34 wird der Wert mit einem vorgegebenen Schwellenwert für die Beschleunigung in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung verglichen, und wenn der Wert kleiner als der Schwellenwert ist, wird bestimmt, dass die Geschwindigkeit konstant ist. Auch im Hinblick auf die Beschleunigung in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung kann, wenn das Fahrzeug zum Beispiel mit ABS ausgestattet ist, ein für ABS verwendetes Beschleunigungsausgangssignal verwendet werden. In diesem Fall kann der Wert für die Beschleunigung in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung über das CAN von der Erfassungseinheit für Fahrzeuginformationen 30 erfasst werden. Es ist deshalb nicht immer notwendig, einen Beschleunigungssensor für die Vorwärts- und Rückwärtsrichtung bereitzustellen.
In der vorliegenden Ausführungsform wird der Fahrzustand des Fahrzeugs anhand von Fahrzeuginformationen im Datenprozessor 34 bestimmt, wobei die vorliegende Erfindung allerdings nicht darauf beschränkt ist. Ob sich das Fahrzeug im Wesentlichen in einem Zustand des Geradeausfahrens befindet, kann zum Beispiel auch anhand des gemessenen myoelektrischen Potenzials bestimmt werden. In diesem Fall werden Trendkomponenten für die Daten der geglätteten myoelektrischen Wellenform des linken bzw. rechten Kopfnickermuskels 110 bestimmt. Außerdem wird eine Differenz zwischen der Trendkomponente des linken Kopfnickermuskels 110 und der Trendkomponente des Kopfnickermuskels 110 berechnet. Für diese Differenz wird im Vorfeld durch Tests oder Ähnliches ein Bereich festgelegt, der als ein Zustand des Geradeausfahrens gilt. Auf der Basis dieser Differenz wird bestimmt, ob der Fahrzustand des Fahrzeugs im Wesentlichen ein Zustand des Geradeausfahrens ist.
Die Differenz in der Trendkomponente, die aus den Daten der geglätteten myoelektrischen Wellenform des linken und rechten myoelektrischen Potenzials bestimmt wird, wird durch eine konstante externe Kraft erzeugt. Deshalb kann, wenn diese Differenz klein genug ist, angenommen werden, dass sich das Fahrzeug im Wesentlichen in einem Zustand des Geradeausfahrens befindet. Auf diese Weise wird das Signal des Geradeausfahrens auch dann vom Datenprozessor 34 an die CPU 42 ausgegeben, wenn anhand der Signalwellenformen des myoelektrischen Potenzials des linken und rechten Kopfnickermuskels 110 bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug in einem Zustand des Geradeausfahrens befindet. Nach Eingang dieses Signals des Geradeausfahrens gibt die CPU 42 ein Berechnungssignal an die Analyseeinheit 36 aus.
Außerdem kann in der vorliegenden Ausführungsform die Menge der gleichzeitigen Aktivität wie nachstehend beschrieben mithilfe des myoelektrischen Potenzials berechnet werden, das von jedem der myoelektrischen Sensoren 20a, 20b erfasst wird, ohne die Fahrtinformationen des Fahrzeugs zu erfassen, wenn die Fahrtbedingung auf eine gerade Straße eingestellt ist. Deshalb ist die Erfassung von Informationen über den Fahrzustand des Fahrzeugs nicht unbedingt notwendig, und eine Bestimmung des Datenprozessors 34, ob sich das Fahrzeug im Wesentlichen in einem Zustand des Geradeausfahrens befindet, ist nicht zwingend erforderlich. In diesem Fall ist der Datenprozessor 34 nicht notwendig, und die Daten der geglätteten myoelektrischen Wellenform des linken und rechten Kopfnickermuskels 110 werden direkt von der Erfassungseinheit für myoelektrische Informationen 32 an die Analyseeinheit 36 ausgegeben.
Die Analyseeinheit 36 berechnet die Menge der gleichzeitigen Aktivität, die die Eigenschaften der Wellenformen der Muskelaktivität der beim Bewahren der Kopfhaltung 102 des Insassen 100 beteiligten Skelettmuskeln ausdrückt (in der vorliegenden Ausführungsform der Kopfnickermuskeln 110), und gibt die Menge der gleichzeitigen Aktivität an die Bewertungseinheit 38 aus. Die Menge der gleichzeitigen Aktivität wird zum Beispiel aus den Daten der geglätteten myoelektrischen Wellenform berechnet, die von der Erfassungseinheit für myoelektrische Informationen 32 erhalten wird.
Die Menge der gleichzeitigen Aktivität der vorliegenden Erfindung ist eine Quantifizierung eines Zustands der Aktivierung eines Paares linker und rechter Muskeln von mindestens einem Skelettmuskeltyp, der beim Bewahren der Kopfhaltung beteiligt ist (in der vorliegenden Ausführungsform der linke und rechte Kopfnickermuskel), insbesondere eine Quantifizierung des Aktivierungsgrads in einem Zustand steigender Viskoelastizität um den Hals herum, während sich das Fahrzeug im Wesentlichen in einem Zustand des Geradeausfahrens befindet. Deshalb bezieht sich die Menge der gleichzeitigen Aktivität im Allgemeinen auf das Paar linker und rechter Skelettmuskeln, die im Wesentlichen zeitgleich in einem Aktivierungszustand sind, wie in 4A dargestellt. Man beachte, dass in 4A die Bezugszahl 50a für die geglättete Wellenform des myoelektrischen Potenzials des rechten Muskels steht und die Bezugszahl 52a für die geglättete Wellenform des myoelektrischen Potenzials des linken Muskels.
Auch wenn sich das Fahrzeug im Wesentlichen in einem Zustand des Geradeausfahrens bewegt, ist es allerdings abhängig von den Fahrzeugeigenschaften und den Straßenbedingungen möglich, dass der linke Muskel und der rechte Muskel des Paares des linken und rechten Skelettmuskels alternierende myoelektrische Potenziale aufweisen, und insbesondere, dass die Aktivierung der Muskeln abwechselnd auftritt, wie in 4B dargestellt. In diesem Fall kann die Menge der gleichzeitigen Aktivität, die anhand der folgenden mathematischen Formeln auf der Basis der Wellenform des myoelektrischen Potenzials des rechten Muskels 50b und der Wellenform des myoelektrischen Potenzials des linken Muskels 52b errechnet wird, als die Menge der gleichzeitigen Aktivität der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Auch wenn sich das Fahrzeug im Wesentlichen in einem Zustand des Geradeausfahrens befindet, ist es, wie in 4C dargestellt, auch möglich, dass sowohl der rechte Muskel als auch der linke Muskel des Paares des linken und rechten Skelettmuskels ein höheres myoelektrisches Potenzial als gewöhnlich aufweisen, und ferner, dass das myoelektrische potenziell zwischen dem rechten Muskel und dem linken Muskel alterniert, und insbesondere, dass sich der Aktivierungsgrad fortlaufend alternierend ändert, solange die Muskeln in einem aktivierten Zustand sind. In diesem Fall kann die Menge der gleichzeitigen Aktivität, die anhand der folgenden mathematischen Formeln auf der Basis der Wellenform des myoelektrischen Potenzials des rechten Muskels 50c und der Wellenform des myoelektrischen Potenzials des linken Muskels 52c errechnet wird, als die Menge der gleichzeitigen Aktivität der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Die Analyseeinheit 36 berechnet die Menge der gleichzeitigen Aktivität wie nachstehend dargestellt, beispielsweise Daten der geglätteten myoelektrischen Wellenform von links und rechts. In der Analyseeinheit 36 wird ein arithmetischer Mittelwert oder ein arithmetischer Quadratmittelwert der Daten der geglätteten myoelektrischen Wellenform von links und rechts berechnet, und der arithmetische Mittelwert V1 oder der arithmetische Quadratmittelwert V2 wird als die Menge der gleichzeitigen Aktivität verwendet. Der arithmetische Mittelwert V1 wird durch die folgende mathematische Formel 1 berechnet, und der arithmetische Quadratmittelwert V2 wird durch die folgende mathematische Formel 2 berechnet. Dabei steht in der folgenden mathematischen Formel 1 und der mathematischen Formel 2 eR1 für das myoelektrische Potenzial der Daten der geglätteten myoelektrischen Wellenform der rechten Seite, und eL1 steht für das myoelektrische Potenzial der Daten der geglätteten myoelektrischen Wellenform der linken Seite. Außerdem werden der arithmetische Mittelwert V1 bzw. der arithmetische Quadratmittelwert V2 mithilfe der Daten der geglätteten myoelektrischen Wellenform von links und rechts aus einer Zeitspanne von beispielsweise 0,5 Sekunden oder mehr berechnet, vorzugsweise einer Zeitspanne von ungefähr 1 bis 60 Sekunden. $V_{1} = \frac{1}{N} \sum_{i = 1}^{N} \frac{e_{R 1 i} + e_{L 1 i}}{2}$
$V_{2} = \sqrt{\frac{1}{N} \sum_{i = 1}^{N} {(\frac{e_{R 1 i} + e_{L 1 i}}{2})}^{2}}$
Durch Kombinieren der Daten der geglätteten myoelektrischen Wellenform von links und rechts in der Analyseeinheit 36 wird das geometrischen Mittel der Wellenformdaten berechnet, und es wird ein Durchschnittswert oder ein Quadratmittelwert der des geometrischen Mittels der Wellenformdaten berechnet. Der Mittelwert der Wellenformdaten im geometrischen Mittel V3 oder der Quadratmittelwert der Wellenformdaten im geometrischen Mittel V4 kann als die Menge der gleichzeitigen Aktivität verwendet werden. Der Durchschnittswert der Wellenformdaten im geometrischen Mittel V3 wird durch die folgende mathematische Formel 3 berechnet, und der Quadratmittelwert der Wellenformdaten im geometrischen Mittel V4 wird durch die folgende mathematische Formel 4 berechnet. Dabei sind eR1 und eL1 in den folgenden mathematischen Formeln 3 und 4 gleich wie in den mathematischen Formeln 1 und 2. Außerdem werden der Durchschnittswert bzw. der Quadratmittelwert der Wellenformdaten im geometrischen Mittel mithilfe von Daten der geglätteten myoelektrischen Wellenform von links und rechts aus einer Zeitspanne von 0,5 Sekunden oder mehr und vorzugsweise Daten aus einer Zeitspanne von ungefähr 1 bis 60 Sekunden bestimmt. $V_{3} = \frac{1}{N} \sum_{i = 1}^{n} \sqrt{e_{R 1 i} \cdot e_{L 1 i}}$
$V_{4} = \sqrt{\frac{1}{N} \sum_{i = 1}^{n} (e_{R 1 i} \cdot e_{L 1 i})}$
Außerdem kann in der Analyseeinheit 36 die Menge der gleichzeitigen Aktivität auch mithilfe der digitalen Signale der myoelektrischen Potenziale der Kopfnickermuskeln 110, die vom Verstärker 24 A/D umgewandelt werden, von der Erfassungseinheit für myoelektrische Informationen 32 berechnet werden; insbesondere mithilfe der myoelektrischen Potenziale der nicht gleichgerichteten und nicht geglätteten myoelektrischen Potenziale des linken und rechten Kopfnickermuskels 110. In diesem Fall wird der Quadratmittelwert pro Zeiteinheit sowohl für die linke als auch die rechte Seite berechnet. Insbesondere werden der rechte Quadratmittelwert pro Zeiteinheit RMSR1 und der linke Quadratmittelwert pro Zeiteinheit RMSL1 berechnet.
Außerdem werden ein Durchschnittswert V5 oder ein geometrischer Mittelwert V6 der linken und rechten Quadratmittelwerte berechnet. Der Durchschnittswert der linken und rechten Quadratmittelwerte V5 oder der geometrische Mittelwert der linken und rechten Quadratmittelwerte V6 wird als die Menge der gleichzeitigen Aktivität verwendet.
Insbesondere wird der rechte Quadratmittelwert RMSR1 mit der folgenden mathematischen Formel 5 berechnet, und der linke Quadratmittelwert RMS L1 wird mit der folgenden mathematischen Formel 6 berechnet. Der Durchschnittswert der linken und rechten Quadratmittelwerte V5 wird mit der folgenden mathematischen Formel 7 berechnet, und der geometrische Mittelwert der linken und rechten Quadratmittelwerte V6 wird mit der folgenden mathematischen Formel 8 berechnet. Dabei ist in den folgenden mathematischen Formeln 5 bis 8 ER1 das myoelektrische Potenzial der rechten Seite, und EL1 ist das myoelektrische Potenzial der linken Seite. Man beachte, dass die Zeiteinheit für die Quadratmittelwerte zum Beispiel eine Länge von 0,5 Sekunden oder mehr und vorzugsweise eine Länge von ungefähr 1 bis 60 Sekunden aufweist. $R M S_{L 1} = \sqrt{\frac{1}{N} \sum_{i = 1}^{N} E_{L 1}^{2}},$
$R M S_{R 1} = \sqrt{\frac{1}{N} \sum_{i = 1}^{N} E_{R 1}^{2}},$
$V_{5} = \frac{R M S_{L 1} + R M S_{R 1}}{2}$
$V_{6} = \sqrt{R M S_{L 1} \cdot R M S_{R 1}}$
In der vorliegenden Ausführungsform können alle Werte V1 bis V6, die mit einer der mathematischen Formeln 1 bis 4 oder der mathematischen Formeln 7 oder 8 berechnet werden, als die Menge der gleichzeitigen Aktivität verwendet werden. Das Querschwingungsempfinden wird mithilfe der Menge der gleichzeitigen Aktivität bewertet. Die in der Analyseeinheit 36 berechnete Menge der gleichzeitigen Aktivität wird an die Bewertungseinheit 38 ausgegeben. Die in der Analyseeinheit 36 berechnete Menge der gleichzeitigen Aktivität kann auch in der Speichereinheit 40 gespeichert werden.
Außerdem ist die Analyseeinheit 36 mit der Anzeigeeinheit 18 verbunden, sodass ein Wert für die in der Analyseeinheit 36 berechnete Menge der gleichzeitigen Aktivität zum Beispiel zusammen mit der Wellenform oder den Wellenformen des myoelektrischen Potenzials angezeigt werden kann.
Die Bewertungseinheit 38 bewertet das Querschwingungsempfinden anhand der in der Analyseeinheit 36 berechneten Menge der gleichzeitigen Aktivität. In der Bewertungseinheit 38 wird ein kleinerer Wert für die in der Analyseeinheit 36 berechnete Menge der gleichzeitigen Aktivität als ein geringeres Querschwingungsempfinden bewertet. Dies hat den Grund, dass das Schwanken des Kopfes 102 des Insassen 100 unabhängig davon zunimmt, ob sich das Fahrzeug im Wesentlichen in einem Zustand des Geradeausfahrens befindet, wenn die Menge der gleichzeitigen Aktivität zunimmt.
Außerdem ist die Bewertungseinheit 38 mit der Anzeigeeinheit 18 verbunden, und die Bewertungsergebnisse, die die in der Analyseeinheit 36 berechnete Menge der gleichzeitigen Aktivität verwenden, werden auf der Anzeigeeinheit 18 angezeigt. Außerdem empfängt und speichert die Speichereinheit 40 die von der Erfassungseinheit für myoelektrische Informationen 32 erhaltenen Daten der geglätteten myoelektrischen Wellenform, die von der Analyseeinheit 36 erhaltene Menge der gleichzeitigen Aktivität und die von der Bewertungseinheit 38 erhaltenen Bewertungsergebnisinformationen. Die Speichereinheit 40 kann auch das digitale Signal des myoelektrischen Potenzials speichern, das bei der Umwandlung durch den Verstärker 24 erlangt wurde.
In der vorliegenden Ausführungsform wird das gemessene myoelektrische Potenzial vorab durch eine externe Kraft in einer Querrichtung normalisiert. Die Normalisierung des myoelektrischen Potenzials erfolgt zum Beispiel anhand der Menge der Muskelaktivität, wobei das Gewicht des Kopfes selbst eine Last als Bezugswert für die spontane elektrische Vergleichsaktivität (RVE) ist, die durch Halten des Kopfes über dem Boden in einer Seitenlagenposition (auf einer Seite liegend) bestimmt wird. Das myoelektrische Potenzial wird mithilfe dieses Bezugswerts normalisiert.
Außerdem kann eine externe Kraft mit einer Querrichtung bekannter Größe an den Kopf angelegt werden, woraufhin das myoelektrische potenziell zur Zeit des Anlegens der Kraft gemessen wird. Die Größe der angelegten externen Kraft kann dann als Bezugswert für die Normalisierung verwendet werden.
Auch ist es möglich, den Insassen den Kopf in einem beliebigen Winkel in der Querrichtung neigen zu lassen, dann die Haltung zu diesem Zeitpunkt (bei einem Winkel des Kopfes) mit einem Sensor zu messen, der die Position des Kopfes bestimmen kann, während gleichzeitig das myoelektrische Potenzial gemessen wird, um auf diese Weise das myoelektrische Potenzial und die Kraft zu berechnen, die in der Querrichtung auf den Kopf wirkt. Dann kann das myoelektrische Potenzial mithilfe der Kraft in der Querrichtung als Bezugswert normalisiert werden.
Wenn das myoelektrische Potenzial auf solche Weise normalisiert wird, kann der Fahrzustand des Fahrzeugs, wie Geradeausfahren, Abbiegen und dergleichen, durch Messen des myoelektrischen Potenzials bestimmt werden. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, gleichzeitig die Fahrzeugbewegung beim Bewerten des Querschwingungsempfindens zu messen, und das Querschwingungsempfinden in dem Fahrzeug kann einfach durch Messen des myoelektrischen Potenzials bewertet werden. Deshalb lassen sich Messungen beim Bewerten des Querschwingungsempfindens leicht durchführen, und die Bewertung kann leicht vorgenommen werden.
Durch das Normalisieren des myoelektrischen Potenzials reicht außerdem das einfache Messen des myoelektrischen Potenzials des bewerteten Insassen aus. Deshalb wird der Erfassungssensor für Fahrzeuginformationen 26 unnötig, und das Querschwingungsempfinden für mehrere Fahrzeuge kann bewertet werden, indem der Insasse in den einzelnen Fahrzeugen fährt. Außerdem wird bei Verwendung des normalisierten myoelektrischen Potenzials die Normalisierung vorzugsweise bei jedem Befestigen der Elektroden, die das myoelektrische Potenzial messen, durchgeführt.
In der vorliegenden Ausführungsform wurde das myoelektrische Potenzial als die Muskelaktivitätsinformation verwendet, doch die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Bedingung beschränkt. Zum Beispiel kann der Beschleunigungssensor auf einem Muskel positioniert werden, um das Muskelrauschen zu messen. Muskelrauschen ist eine Art Druckwelle, die infolge des Ausdehnens des Durchmessers der Muskelfasern und der seitlichen Verformung beim Zusammenziehen erzeugt wird, und ist ein Signal, das die mechanische Aktivität eines Muskels widerspiegelt. In der vorliegenden Ausführungsform kann das Querschwingungsempfinden mithilfe des Muskelrauschens auf gleiche Weise wie mithilfe des myoelektrischen Potenzials bewertet werden.
Als Nächstes soll ein Verfahren zum Bewerten des Querschwingungsempfindens in einem Fahrzeug gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben werden. Zunächst nimmt ein Fahrer auf einem Fahrersitz eines Autos Platz, und anschließend ein Insasse 100 beispielsweise auf dem Beifahrersitz. Die myoelektrischen Sensoren 20a, 20b werden an einer Position an der Oberfläche der Haut angebracht, die dem linken und rechten Kopfnickermuskel 110 des Insassen entspricht. Die myoelektrischen Sensoren 20a, 20b können auch an einer Position an der Oberfläche der Haut angebracht werden, die dem linken und rechten Kopfnickermuskel 110 des Fahrers entspricht.
Als Nächstes wird das Auto vom Fahrer zum Beispiel im Wesentlichen geradeaus gefahren. Während das Auto geradeaus fährt, wird das myoelektrische Potenzial des Insassen 100 wie vorstehend beschrieben mithilfe der myoelektrischen Sensoren 20a, 20b der Messeinheit 12 gemessen. In der Bewertungseinheit 14 werden geglättete myoelektrische Wellenformen für den linken und den rechten Kopfnickermuskel 110 errechnet, die von der Erfassungseinheit für myoelektrische Informationen 32 gemessen werden. Die Daten der geglätteten myoelektrischen Wellenform werden an die Analyseeinheit 36 ausgegeben. Zu dieser Zeit sind Fahrzeuginformationen wie z. B. Querbeschleunigung oder Ähnliches, von der Erfassungseinheit für Fahrzeuginformationen 30 zum Bestimmen, ob das Auto im Wesentlichen geradeaus fährt, nicht erforderlich.
Als Nächstes wird die Menge der gleichzeitigen Aktivität anhand der Signalwellenformdaten des myoelektrischen Potenzials der Kopfnickermuskel 110 mit einer der mathematischen Formeln 1 bis 4 in der Analyseeinheit 36 berechnet. Die so berechnete Menge der gleichzeitigen Aktivität wird an die Bewertungseinheit 38 ausgegeben.
Als Nächstes erstellt die Bewertungseinheit 38 eine Bewertung auf der Basis der Menge der gleichzeitigen Aktivität. In diesem Fall gilt, wie vorstehend beschrieben, je niedriger die Menge der gleichzeitigen Aktivität, umso niedriger bewertet die Bewertungseinheit 38 das Querschwingungsempfinden.
Die Bewertungsergebnisse des Querschwingungsempfindens durch die Bewertungseinheit 38 können auch in der Anzeigeeinheit 18 angezeigt werden.
Es ist für einen normalen Fahrer schwierig, eine sensorische Bewertung des Querschwingungsempfindens abzugeben. Wenn sich das Fahrzeug im Wesentlichen in einem Zustand des Geradeausfahrens befindet, wird das myoelektrische Potenzial des linken und rechten Kopfnickermuskels 110 in der vorliegenden Ausführungsform jedoch so gemessen, dass das Querschwingungsempfinden von jedem Bewerter, sei er ein Testfahrer oder ein normaler Fahrer, mithilfe des myoelektrischen Potenzials zum Berechnen der Menge der gleichzeitigen Aktivität angemessen und quantitativ bewertet werden kann. Deshalb muss der Bewerter kein Testfahrer sein oder anderweitig spezialisiert sein. Da die Bewertung keine sensorische Bewertung ist, liegen außerdem kaum Beschränkungen hinsichtlich der Testverfahren vor, und Bewertungsschwankungen bleiben in einem akzeptablen Bereich. Insbesondere ermöglicht das myoelektrische Potenzial eine noch genauere Bewertung.
Des Weiteren fuhr in der vorliegenden Ausführungsform das Fahrzeug beim Bewerten des Querschwingungsempfindens geradeaus, doch die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Beispielweise werden, wie vorstehend beschrieben, Fahrzeuginformationen wie die Querbeschleunigung vom Erfassungssensor für Fahrzeuginformationen 26 erfasst, und eine Trendkomponente wird von einer Gleichstromkomponente (DC-Komponente oder 0 Hz) bis 0,5 Hz oder weniger aus den Signalwellenformdaten der Querbeschleunigung berechnet. Wenn die so berechnete Trendkomponente kleiner als ein vorgegebener Wert ist, bestimmt der Datenprozessor 34, dass sich das Fahrzeug im Wesentlichen in einem Zustand des Geradeausfahrens befindet, ein Signal des Geradeausfahrens wird an die CPU 42 ausgegeben, ein Berechnungssignal wird von der CPU 42 an die Analyseeinheit 36 ausgegeben, und die Menge der gleichzeitigen Aktivität wird wie vorstehend beschrieben berechnet, und das Querschwingungsempfinden wird bewertet.
Außerdem wird aus den Daten der geglätteten myoelektrischen Wellenform des myoelektrischen Potenzials des linken und rechten Kopfnickermuskels 110 des Insassen 100 eine Differenz (charakteristische Menge für den Fahrzustand) zwischen einer Trendkomponente des linken Kopfnickermuskels 110 und einer Trendkomponente des rechten Kopfnickermuskels 110 berechnet. Dann wird unter Verwendung der Differenz als Grundlage bestimmt, ob sich das Fahrzeug im Wesentlichen in einem Zustand des Geradeausfahrens befindet. Wenn sich das Fahrzeug in einem Zustand des Geradeausfahrens befindet, wird ein Signal des Geradeausfahrens an die CPU 42 ausgegeben, ein Berechnungssignal wird von der CPU 42 an die Analyseeinheit 36 ausgegeben, und die Menge der gleichzeitigen Aktivität wird berechnet, und das Querschwingungsempfinden wird bewertet, wie vorstehend beschrieben. In diesem Fall ist es nicht notwendig, dass der Erfassungssensor für Fahrzeuginformationen 26 Fahrzeuginformationen wie die Querbeschleunigung oder Ähnliches erfasst. Man beachte, dass das myoelektrische Potenzial des Insassen 100 vorzugsweise wie vorstehend beschrieben normalisiert wird.
Man beachte, dass in der vorliegenden Ausführungsform des Bewertungsverfahrens für das Querschwingungsempfinden nicht auf das vorstehend genannte Bewertungsverfahren beschränkt ist. In der vorliegenden Ausführungsform kann das Querschwingungsempfinden zum Beispiel durch Sammeln von Daten bezüglich des Querschwingungsempfindens und anschließendes Vergleichen der Menge der gleichzeitigen Aktivität für verschiedene Bedingungen bewertet werden. In diesem Fall werden unter Verwendung der Bewertungsvorrichtung 10 über die Eingabevorrichtung 16 Fahrzeugbedingungen, Fahrtbedingungen und Informationen zur Testperson in die Bewertungseinheit 14 eingegeben (Schritt S10), wie in 5 dargestellt. Die Fahrzeugbedingungen, Fahrtbedingungen und Informationen zur Testperson (Insasseninformationen) werden in der Speichereinheit 40 gespeichert.
Zu Beispielen für wichtige Kategorien von Informationen zur Testperson gehören ein Symbol, eine Nummer oder ein Name zum Identifizieren der jeweiligen Testperson, ein Datum der Eingabe der Informationen zur Testperson, das Alter der Testperson, das Geschlecht der Testperson, die Größe der Testperson und das Gewicht der Testperson. Zu weiteren Beispielen für bevorzugte Eingabe-Informationen zur Testperson gehören die Nationalität der Testperson, die Adresse oder die Wohnregion der Testperson, ob die Testperson bereits Erfahrung beim Mitfahren in dem bewerteten Fahrzeugtyp hat sowie die Dauer und Häufigkeit dieser Erfahrung, ob die Testperson bereits Erfahrung beim Fahren des bewerteten Fahrzeugtyps hat sowie die Dauer und Häufigkeit dieser Erfahrung, und ob die Testperson bereits Erfahrung beim Bewerten hat und die Dauer dieser Erfahrung. Zu Beispielen für Fahrzeugbedingungen gehören die Fahrzeugmarke, das Modell, der Hubraum, das Alter (Jahre), die zurückgelegte Strecke, der Reifentyp, der Reifendruck und dergleichen. Zu Beispielen für Fahrtbedingungen gehören das Fahrgebiet, wie Stadtgebiete, Vorstädte, Autobahnen, Gebirge und dergleichen, sowie die Straßenoberflächenbedingungen, wie Trockenheit, Regen und Schnee und dergleichen.
Als Nächstes wird das Fahrzeug gemäß der vorstehend beschriebenen Fahrtbedingungen gefahren. Zu dieser Zeit werden die myoelektrischen Sensoren 20a, 20b am linken und rechten Kopfnickermuskel 110 des Insassen 100 angebracht, um die Muskelaktivität zu messen (Schritt S12).
Als Nächstes wird, wie vorstehend beschrieben, auf der Basis der gemessenen Muskelaktivität berechnet jedes von V1 bis V6 als die Menge der gleichzeitigen Aktivität mithilfe einer der mathematischen Formeln 1 bis 4, 7 und 8 (Schritt S14). Als Nächstes wird die so berechnete Menge der gleichzeitigen Aktivität mit den eingegebenen Fahrzeugbedingungen, Fahrtbedingungen und Informationen zur Testperson verknüpft und als ein Datensatz in der Speichereinheit 40 gespeichert (Schritt S16). Wenn genug Daten zusammengetragen wurden (Schritt S18), wird anschließend die Menge der gleichzeitigen Aktivität für verschiedene Bedingungen verglichen, und das Querschwingungsempfinden wird bewertet (Schritt S20). Auf diese Weise kann durch Vergleichen verschiedener Bedingungen der Grad des Querschwingungsempfindens bei jeder Bedingung bewertet werden.
Wenn andererseits nicht genügend Daten für die Fahrzeugbedingungen, Fahrtbedingungen und Informationen zur Testperson zusammengetragen wurden (Schritt S18), werden mindestens die Fahrzeugbedingungen oder Fahrtbedingungen geändert, und die Fahrzeugbedingungen, Fahrtbedingungen und Informationen zur Testperson werden über die Eingabevorrichtung 16 erneut in die Bewertungseinheit 14 eingegeben (Schritt S10). Das Fahrzeug wird dann unter den vorstehend beschriebenen Fahrtbedingungen gefahren, und die Muskelaktivität zu dieser Zeit wird gemessen (Schritt S12). Dann wird, wie vorstehend beschrieben, auf der Basis der gemessenen Muskelaktivität jedes von V1 bis V6 als die Menge der gleichzeitigen Aktivität mithilfe einer der vorstehend genannten mathematischen Formeln 1 bis 4, 7 und 8 berechnet (Schritt S14).
Dann wird die so berechnete Menge der gleichzeitigen Aktivität mit den eingegebenen Fahrzeugbedingungen, Fahrtbedingungen und Informationen zur Testperson verknüpft und in der Speichereinheit 40 gespeichert (Schritt S16). Die Schritte S12 bis S16 werden wiederholt. Wenn genug Daten zusammengetragen wurden (Schritt S18), wird die Menge der gleichzeitigen Aktivität für verschiedene Bedingungen verglichen, und das Querschwingungsempfinden wird bewertet (Schritt S20).
Bezüglich der Entscheidung, ob die in Schritt S18 zusammengetragenen Daten ausreichen oder nicht, wird die Datensammlung dann als ausreichend angesehen wenn Daten für mindestens einige Fahrzeugbedingungen oder Fahrtbedingungen für mindestens eine Testperson zusammengetragen wurden. Auch wenn im Vorfeld numerische Ziele für die Datensammlung festgelegt werden, wie die Anzahl an Testpersonen, Fahrzeugbedingungen, Fahrtbedingungen oder Ähnliches, wird die Datensammlung wiederholt, bis die Ziele erreicht werden (Schritt S18), woraufhin die Menge der gleichzeitigen Aktivität für verschiedene Bedingungen verglichen wird und das Querschwingungsempfinden bewertet wird (Schritt S20).
Im Folgenden soll eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. 6 ist eine schematische Darstellung einer Fahrzeugbewertungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der vorliegenden Ausführungsform sind Elemente, die mit denen der Fahrzeugbewertungsvorrichtung 10 gemäß der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform identisch sind, mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und ausführliche Beschreibungen davon entfallen. Eine in 6 dargestellte Bewertungsvorrichtung 10a misst für mindestens einen Skelettmuskeltyp, der beim Bewahren der Kopfhaltung 102 eines Insassen 100 beteiligt ist, die Muskelaktivität in einem Muskel auf einer Seite gegenüber einer Abbiegerichtung, insbesondere in einem Muskel auf einer Außenseite der Abbiegerichtung, berechnet ausgehend von der Muskelaktivität des Muskels einen Amplitudenkennwert (Menge der Amplitudengänge), der die Eigenschaften einer Wellenform der Muskelaktivität ausdrückt, und bewertet den Fahrkomfort für das Fahrzeug hinsichtlich eines Querschwingungsempfindens beim Abbiegen anhand des Amplitudenkennwerts. Ein „bevorzugtes Querschwingungsempfinden“ bezieht sich allgemein auf Fälle, bei denen das Empfinden des Schwankens gering ist.
Zum Beispiel wird, wenn das Fahrzeug abbiegt, für das myoelektrische Potenzial des Kopfnickermuskels auf derselben Seite wie die Abbiegerichtung eine zeitabhängige Wellenform 60 wie die in 7 dargestellte erhalten. Gleichermaßen wird eine zeitabhängige Wellenform 62 für das myoelektrische Potenzial des Kopfnickermuskels auf der gegenüberliegenden Seite der Abbiegerichtung errechnet. Bereich D in 7 kennzeichnet den Abbiegebereich. Der Muskel auf der Außenseite der Abbiegerichtung ist der Antagonistenmuskel zum Bewahren der Haltung beim Abbiegen. Im Bereich D von 7, in dem das Fahrzeug abbiegt, ist der Grad der Muskelaktivität in dem Muskel an der Außenseite der Abbiegerichtung, der durch die zeitabhängige Wellenform 60 dargestellt wird, kleiner als der in dem Muskel auf derselben Seite wie die Abbiegerichtung, der durch die zeitabhängige Wellenform 62 dargestellt wird, d. h. die Muskelaktivität auf der gegenüberliegenden Seite der Abbiegerichtung ist kleiner. Allerdings ist für den Muskel an der Außenseite der Abbiegerichtung das Verhältnis der Muskelaktivität zum Unterdrücken der Querschwankung des Kopfes während des Abbiegens größer als für den Muskel auf der Innenseite der Abbiegerichtung. Durch selektives Bewerten der Muskelaktivität des Muskels auf der Außenseite der Abbiegerichtung kann deshalb das Querschwingungsempfinden mit höchster Genauigkeit bewertet werden. Anhand der Tatsache, dass der Amplitudenkennwert des myoelektrischen Potenzials, das die Eigenschaften der Wellenform der Muskelaktivität des Skelettmuskels auf der Außenseite der Abbiegerichtung ausdrückt, der beim Bewahren der Kopfhaltung 102 des Insassen 100 beteiligt ist, umso höher ist, je größer das Querschwingungsempfinden ist, kann mit der Bewertungsvorrichtung 10a der vorliegenden Ausführungsform kann das Querschwingungsempfinden angemessen und quantitativ bewertet werden.
Abgesehen davon, dass ein Verstärker 24 nicht mit einem Analyseeinheit 36 und einer Speichereinheit 40 einer Bewertungseinheit 14 verbunden ist, sondern mit einer Erfassungseinheit für myoelektrische Informationen 32 verbunden ist, und davon, dass ein Erfassungssensor für Fahrzeuginformationen 26a, eine Erfassungseinheit für Fahrzeuginformationen 30a, eine Erfassungseinheit für myoelektrische Informationen 32a, ein Datenprozessor 34a und eine Analyseeinheit (Berechnungsmittel) 36a unterschiedlich aufgebaut sind, ist die Konstruktion der Bewertungsvorrichtung 10a identisch mit derjenigen der Bewertungsvorrichtung 10 der ersten Ausführungsform; auf eine ausführliche Beschreibung derselben wird deshalb verzichtet. Die vorliegende Ausführungsform verwendet myoelektrische Sensoren 20a, 20b, die mit denen der ersten Ausführungsform identisch sind. Das Verfahren zum Anbringen der myoelektrischen Sensoren 20a, 20b und die gemessenen Skelettmuskeln, an denen die myoelektrischen Sensoren 20a, 20b angebracht werden, sind ebenfalls die gleichen wie in der ersten Ausführungsform; deshalb wird auf eine ausführliche Beschreibung derselben verzichtet.
Die Bewertungseinheit 14 der Bewertungsvorrichtung 10a, die in 6 dargestellt ist, weist im Wesentlichen die gleiche Konstruktion auf wie die Bewertungseinheit 14 der Bewertungsvorrichtung 10 der ersten Ausführungsform. Die Bewertungseinheit 14 enthält eine Erfassungseinheit für Fahrzeuginformationen 30a, eine Erfassungseinheit für myoelektrische Informationen 32a, einen Datenprozessor 34a, eine Analyseeinheit 36a, eine Bewertungseinheit 38, eine Speichereinheit 40 und eine CPU 42. Zusätzlich speichert die Speichereinheit 40 Fahrzeugbedingungen, Fahrtbedingungen und Informationen zur Testperson (nachstehend beschrieben), die über eine Eingabevorrichtung 16 eingegeben werden. Die Speichereinheit 40 ordnet auch die Fahrzeugbedingungen, Fahrtbedingungen und Informationen zur Testperson und einen Amplitudenkennwert zu, wie nachstehend beschrieben, und speichert sie.
Bei der Bewertungsvorrichtung 10a unterscheidet sich der Erfassungssensor für Fahrzeuginformationen 26a vom Erfassungssensor für Fahrzeuginformationen 26 der ersten Ausführungsform darin, wie die Informationen zum Fahrzustand des Fahrzeugs, z. B. Geradeausfahren, Abbiegen oder Ähnlichem, erfasst werden, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug abbiegt oder nicht. Davon abgesehen ist die Konstruktion jedoch die gleiche wie die des Erfassungssensors für Fahrzeuginformationen 26 der ersten Ausführungsform. Deshalb wird auf eine ausführliche Beschreibung derselben verzichtet. Es liegen keine besonderen Einschränkungen hinsichtlich der Konstruktion des Erfassungssensors für Fahrzeuginformationen 26a vor, solange der Erfassungssensor für Fahrzeuginformationen 26a den Fahrzustand des Fahrzeugs, z. B. Abbiegen, Geradeausfahren und dergleichen, erkennen kann. Der Erfassungssensor für Fahrzeuginformationen 26a kann zum Beispiel ein Beschleunigungssensor, ein Wendekreisel, ein Winkelgeschwindigkeitsmesser oder ein GPS sein. Die Informationen bezüglich des Fahrzustands des Fahrzeugs, die vom Erfassungssensor für Fahrzeuginformationen 26a erfasst werden, können Informationen zur Querbeschleunigung des Fahrzeugs, Gierrateninformationen und/oder Rollwinkel- oder Lenkwinkelinformationen sein.
Wenn ein Querbeschleunigungssensor, Gierratensensor, GPS oder Ähnliches in dem Fahrzeug bereitgestellt ist, kann der Querbeschleunigungssensor, Gierratensensor, GPS oder Ähnliches außerdem mit der Erfassungseinheit für Fahrzeuginformationen 30a verbunden werden, zum Beispiel über CAN. Wenn diese Erfassungseinheit für Fahrzeuginformationen 30a Informationen wie Querbeschleunigung, Gierrate und GPS-basierte Fahrzeugpositionsinformationen erfassen kann, ist der Erfassungssensor für Fahrzeuginformationen 26a nicht unbedingt erforderlich.
Die Erfassungseinheit für Fahrzeuginformationen 30a weist im Wesentlichen die gleiche Konstruktion und Funktion wie die Erfassungseinheit für Fahrzeuginformationen 30 der ersten Ausführungsform auf. Die Erfassungseinheit für Fahrzeuginformationen 30a ist mit dem Erfassungssensor für Fahrzeuginformationen 26a verbunden. Dazu ist die Erfassungseinheit für Fahrzeuginformationen 30a mit dem Datenprozessor 34a und der Speichereinheit 40 verbunden. Die Erfassungseinheit für Fahrzeuginformationen 30a kann auch über CAN mit anderen Arten von Automobilsensoren verbunden sein. Das Ausgangssignal des Erfassungssensors für Fahrzeuginformationen 26a, das zum Beispiel Informationen zur Querbeschleunigung während der Fahrt enthält, wird als Fahrzustandsinformationen des Fahrzeugs in die Erfassungseinheit für Fahrzeuginformationen 30a eingegeben.
Die Erfassungseinheit für Fahrzeuginformationen 30a führt auf ähnliche Weise wie bei der Erfassungseinheit für Fahrzeuginformationen 30 der ersten Ausführungsform zum Beispiel eine Tiefpassfilterung des Ausgangssignals für die Querbeschleunigung und des Ausgangssignals für die Gierrate durch, um jeweils eine geglättete Signalwellenform (geglättete Wellenform) zu erhalten. Die Erfassungseinheit für Fahrzeuginformationen 30a gibt dann die Signalwellenformdaten der Querbeschleunigung (geglättete Wellenform) und die geglätteten Daten für die Signalwellenform der Gierrate an den Datenprozessor 34a und die Speichereinheit 40 aus. Außerdem wird auch für einen Lenkwinkel beispielsweise eine Tiefpassfilterung des Ausgangssignals eines Lenkwinkelmessers durchgeführt, um eine geglättete Signalwellenform (geglättete Wellenform) zu erhalten, die den Lenkwinkel darstellt. Die Erfassungseinheit für Fahrzeuginformationen 30a kann dann auch die Daten der geglätteten Signalwellenform für den Lenkwinkel an den Datenprozessor 34a und die Speichereinheit 40 ausgeben. Man beachte, dass die Erfassungseinheit für Fahrzeuginformationen 30a nicht nur eine Signalverarbeitung wie z. B. eine Glättung durchführt, sondern auch das Ausgangssignal für die Querbeschleunigung (Signalwellenform) und das Ausgangssignal für die Gierrate (Signalwellenform) an den Datenprozessor 34a und die Speichereinheit 40 ausgeben kann.
In der vorliegenden Ausführungsform gibt der Erfassungssensor 26a zusätzlich zu Querbeschleunigungsinformationen auch Rollwinkelinformationen und GPS-basierte Fahrzeugpositionsinformationen ein. Auch hier erfasst die Erfassungseinheit für Fahrzeuginformationen 30a Zeitreihendaten für den Rollwinkelwert und Zeitreihendaten für die GPS-basierte Fahrzeugposition auf der Basis des Ausgabesignals vom Erfassungssensor für Fahrzeuginformationen 26a und gibt diese Daten dann an den Datenprozessor 34a und die Speichereinheit 40 aus.
Die Erfassungseinheit für myoelektrische Informationen 32a ist mit dem Verstärker 24, dem Datenprozessor 34a und der Speichereinheit 40 verbunden. Die Erfassungseinheit für myoelektrische Informationen 32a weist die gleiche Konstruktion auf wie die Erfassungseinheit für myoelektrische Informationen 32 der Bewertungsvorrichtung 10 der ersten Ausführungsform. Deshalb wird auf eine ausführliche Beschreibung derselben verzichtet.
In der vorliegenden Ausführungsform wird das vom Verstärker 24 ausgegebene digitale Signal einer Vollwellengleichrichtung durch die Erfassungseinheit für myoelektrische Informationen 32a unterzogen, wobei beispielsweise die Gleichrichtung und die Glättung durch Tiefpassfilterung mithilfe eines sekundären Butterworth-Filters (Grenzfrequenzbereich 1 bis 10 Hz) durchgeführt werden. Dadurch können geglättete Signalwellenformen (nachstehend auch als geglättete myoelektrische Wellenformen bezeichnet) für jedes der myoelektrischen Potenziale des linken und rechten Kopfnickermuskels 110 erhalten werden. Die Erfassungseinheit für myoelektrische Informationen 32a kann beim Abbiegen nach links oder rechts Signalwellenformen des myoelektrischen Potenzials (geglättete myoelektrische Wellenformen) 72, 74 für die Kopfnickermuskeln 110 erfassen, wie zum Beispiel in Diagramm 70 von 8 dargestellt. Die Erfassungseinheit für myoelektrische Informationen 32a gibt die Daten der geglätteten myoelektrischen Wellenform an den Datenprozessor 34a und die Speichereinheit 40 aus.
Wie bei der Erfassungseinheit für myoelektrische Informationen 32 der ersten Ausführungsform kann ein tertiäres oder höheres Butterworth-Filter als Filter für Tiefpassfilterung verwendet werden. Überdies kann bei der Gleichrichtung und Glättung auch eine Mittelwertfilterung anstelle der Tiefpassfilterung verwendet werden. Die Signalwellenform 72 wird erfasst, indem der linke Kopfnickermuskel 110 des Insassen 100 mithilfe des myoelektrischen Sensors 20a für einen vorgegebenen Zeitraum gemessen wird, woraufhin dann die Signalverarbeitung durchgeführt wird. Die Signalwellenform 74 wird erfasst, indem der rechte Kopfnickermuskel 110 des Insassen 100 mithilfe des myoelektrischen Sensors 20b für einen vorgegebenen Zeitraum gemessen wird, woraufhin dann die Signalverarbeitung durchgeführt wird.
Der Datenprozessor 34a ist mit der Erfassungseinheit für Fahrzeuginformationen 30a, der Erfassungseinheit für myoelektrische Informationen 32a, der Analyseeinheit 36a, der Anzeigeeinheit 18, der Speichereinheit 40 und der CPU 42 verbunden. Der Datenprozessor 34a bestimmt anhand der Signalwellenform des myoelektrischen Potenzials der Kopfnickermuskeln 110 oder der Signalwellenform der gemessenen Querbeschleunigung, ob das Fahrzeug abbiegt, sowie die Abbiegerichtung, falls das Fahrzeug abbiegt. Der Datenprozessor 34a bestimmt, ob das Fahrzeug abbiegt und in welche Richtung, und gibt dann entweder die Daten der geglätteten myoelektrischen Wellenform des Kopfnickermuskels 110 auf der Seite gegenüber der Abbiegerichtung an die Analyseeinheit 36a aus, oder er veranlasst, dass die Erfassungseinheit für myoelektrische Informationen 32a die Daten der geglätteten myoelektrischen Wellenform des Kopfnickermuskels 110 auf der Seite gegenüber der Abbiegerichtung an die Analyseeinheit 36a ausgibt. Auf diese Weise stellt der Datenprozessor 34a sowohl Bestimmungsmittel als auch Auswahlmittel dar.
Im Falle von Querbeschleunigung wird anhand der Signalwellenform, die die Querbeschleunigung angibt, im Datenprozessor 34a eine Trendkomponente zwischen einer Gleichstromkomponente (DC-Komponente oder 0 Hz) und beispielsweise 0,1 Hz berechnet. Wenn die so berechnete Trendkomponente gleich null ist, wird bestimmt, dass das Fahrzeug geradeaus fährt. Wenn die Trendkomponente für die Querbeschleunigung zwischen der Gleichstromkomponente (DC-Komponente oder 0 Hz) und 0,1 Hz einen positiven Wert oder einen negativen Wert aufweist, wird bestimmt, dass das Fahrzeug abbiegt, und die Abbiegerichtung wird anhand des Werts der Trendkomponente erkannt. Die Positivität/Negativität der Trendkomponente der Querbeschleunigung ist von vornherein mit der Abbiegerichtung nach links und rechts verknüpft. Zum Beispiel ist das Abbiegen nach links mit einem negativen Wert für die Trendkomponente verknüpft.
Gleichermaßen wird für die Gierrate die Trendkomponente zwischen einer Gleichstromkomponente (DC-Komponente oder 0 Hz) und beispielsweise 0,1 Hz für eine Signalwellenform der Gierrate auf ähnlich Weise berechnet, wie zuvor für die Querbeschleunigung beschrieben wurde. Wenn die berechnete Trendkomponente gleich null ist, wird bestimmt, dass das Fahrzeug geradeaus fährt. Wenn die Trendkomponente zwischen einer Gleichstromkomponente (DC-Komponente oder 0 Hz) und 0,1 Hz einen positiven Wert oder einen negativen Wert aufweist, wird bestimmt, dass das Fahrzeug abbiegt, und die Abbiegerichtung wird anhand des Werts der Trendkomponente erkannt. Auch für die Gierrate ist die Positivität/Negativität der Trendkomponente von vornherein mit der Abbiegerichtung nach links und rechts verbunden, wie im Falle der Querbeschleunigung.
Im Falle des Lenkwinkelwerts wird der Lenkwinkelwert mit einem vorgegebenen und im Voraus festgelegten Schwellenwert verglichen, ohne die Trendkomponente zu bestimmen, es wird beurteilt, ob das Fahrzeug abbiegt, und die Abbiegerichtung wird anhand dieses Lenkwinkelwerts identifiziert. Die Positivität/Negativität des Lenkwinkels ist von vornherein mit der Abbiegerichtung nach links und rechts verknüpft.
Auch im Falle der GPS-basierten Fahrzeugposition wird die zeitliche Änderung in der GPS-basierten Fahrzeugposition mit einem vorgegebenen und im Voraus festgelegten Schwellenwert verglichen, es wird beurteilt, ob das Fahrzeug abbiegt, und die Abbiegerichtung wird der Fahrzeugrichtung entsprechend anhand der Veränderung der Fahrzeugposition im Zeitverlauf identifiziert. Die Fahrzeugrichtung auf Basis der Fahrzeugpositionsveränderung im Zeitverlauf ist von vornherein mit der Abbiegerichtung nach links und rechts verknüpft. Wenn die GPS-basierte Fahrzeugposition verwendet wird, ist es außerdem akzeptabel, den Fahrverlauf des Fahrzeugs zu berechnen, den Fahrzustand des Fahrzeugs mithilfe von eines Mustervergleichs mit dem Fahrverlauf zu bestimmen und festzustellen, ob das Fahrzeug abbiegt, und wenn ja, in welche Richtung. In diesem Fall ist eine Zeiteinteilung bei der Erfassung der Fahrzeugpositionsinformationen mit einer Zeiteinteilung der Signalwellenform des myoelektrischen Potenzials verknüpft.
Wenn vom Datenprozessor 34a anhand der Fahrzeuginformationen und der erkannten Abbiegerichtung bestimmt wird, dass das Fahrzeug abbiegt, wird in der vorliegenden Ausführungsform der Kopfnickermuskel 110 auf der Seite gegenüber der Abbiegerichtung ausgewählt. Der Datenprozessor 34a wird dann dazu veranlasst, mithilfe der Erfassungseinheit für myoelektrische Informationen 32a nur das vom Verstärker 24 ausgegebene digitale Signal des myoelektrischen Potenzials für den ausgewählten Kopfnickermuskel 110 zu erfassen. In diesem Fall werden die von der Erfassungseinheit für myoelektrische Informationen 32a erfassten Daten der geglätteten myoelektrischen Wellenform des Kopfnickermuskels 110 auf der Seite gegenüber der Abbiegerichtung direkt an die Analyseeinheit 36a ausgegeben. In der nachstehend beschriebenen Analyseeinheit 36a wird der Amplitudenkennwert zum Beispiel mithilfe der Daten der geglätteten myoelektrischen Wellenform des Kopfnickermuskels 110 auf der Seite gegenüber der Abbiegerichtung berechnet.
Überdies liegt keine Beschränkung dahingehend vor, dass der Fahrzustand des Fahrzeugs während der Fahrt bestimmt werden muss und dass der Amplitudenkennwert zu dieser Zeit von der Analyseeinheit 36a berechnet werden muss. Nach dem Fahren kann der Datenprozessor 34a bestimmen, während welcher Zeiträume das Fahrzeug abgebogen ist und in welche Richtung, und der Amplitudenkennwert kann mithilfe der Daten der geglätteten myoelektrischen Wellenform des Kopfnickermuskels 110 auf der Seite gegenüber der Abbiegerichtung für diese Zeiträume berechnet werden.
Zwar wurde der Fahrzustand des Fahrzeugs im Datenprozessor 34a anhand von Fahrzeuginformationen bestimmt, doch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Bedingung beschränkt. Zum Beispiel kann mithilfe des myoelektrischen Potenzials bestimmt werden, ob das Fahrzeug abbiegt und in welche Abbiegerichtung. In diesem Fall wird für mindestens einen Skelettmuskeltyp, der beim Bewahren der Kopfhaltung beteiligt ist, das myoelektrische Potenzial der Muskeln auf beiden Seiten gemessen. Wie in 7 dargestellt, tritt eine Differenz zwischen dem myoelektrischen Potenzial des Muskels auf der Innenseite der Abbiegerichtung und dem myoelektrischen Potenzial des Muskels auf der Außenseite der Abbiegerichtung auf, da die Muskelaktivität des Muskels auf der Innenseite der Abbiegerichtung relativ größer als die des Muskels auf der Außenseite der Abbiegerichtung ist. Ob das Fahrzeug abbiegt und in welche Abbiegerichtung, kann je nach Abwesenheit der Differenz bestimmt werden und zwar insbesondere, ob die Differenz 0, ein positiver Wert oder ein negativer Wert ist.
Beim Bestimmen der Differenz wird stets das linke myoelektrische Potenzial vom rechten myoelektrischen Potenzial abgezogen. Wie in 8 dargestellt, ist deshalb bezüglich der Signalwellenform des myoelektrischen Potenzials 72 der linken Seite und der Signalwellenform des myoelektrischen Potenzials 74 der rechten Seite des Kopfnickermuskels 110, die beim Abbiegen nach links und rechts erfasst wurden, im Bereich α des Abbiegens nach links die Signalwellenform des myoelektrischen Potenzials 72 der linken Seite größer, was zu einem negativen Differenzwert führt, und im Bereich β des Abbiegens nach rechts ist die Signalwellenform des myoelektrischen Potenzials 74 der rechten Seite größer, was zu einem positiven Differenzwert führt.
Zusätzlich zu dem vorstehend beschriebenen Verfahren kann die Bestimmung, ob das Fahrzeug abbiegt und in welche Abbiegerichtung, auf der Basis des gemessenen myoelektrischen Potenzials auch folgendermaßen erfolgen. Zum Beispiel werden die verschiedenen Trendkomponenten für die Signalwellenformen des myoelektrischen Potenzials 72, 74 des gemessenen linken und rechten Kopfnickermuskels 110 berechnet. Dann wird eine Differenz zwischen der Trendkomponente des linken Kopfnickermuskels 110 und der Trendkomponente des rechten Kopfnickermuskels 110 berechnet. Die Bereiche dieser Differenz, die dem Geradeausfahren/Abbiegen und der Abbiegerichtung entsprechen, werden im Vorfeld durch Tests oder Ähnliches ermittelt. Auf der Basis dieser Abweichung wird bestimmt, ob das Fahrzeug abbiegt, und die Abbiegerichtung wird ebenfalls bestimmt.
Die Differenz in der Trendkomponente, die aus den Daten der geglätteten myoelektrischen Wellenform des linken und rechten myoelektrischen Potenzials bestimmt wird, wird durch eine konstante externe Kraft erzeugt. Deshalb kann, wenn diese Differenz klein genug ist, davon ausgegangen werden, dass sich das Fahrzeug im Wesentlichen in einem Zustand des Geradeausfahrens befindet. Wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug abbiegt, und der Datenprozessor 34a auf der Basis der Signalwellenform des myoelektrischen Potenzials des linken und rechten Kopfnickermuskels 110 die Abbiegerichtung erkennt, werden auf diese Weise die Daten der geglätteten myoelektrischen Wellenform des Kopfnickermuskels 110 auf der Seite gegenüber der Abbiegerichtung vom Datenprozessor 34a an die Analyseeinheit 36a ausgegeben.
Wenn der Fahrzustand des Fahrzeugs vom Datenprozessor 34a anhand des gemessenen myoelektrischen Potenzials als Abbiegen bestimmt wird und die Abbiegerichtung erkannt wird, kann in der vorliegenden Ausführungsform außerdem der Kopfnickermuskel 110 auf der Seite gegenüber der Abbiegerichtung ausgewählt werden, und der Datenprozessor 34a kann dazu veranlasst werden, mithilfe der Erfassungseinheit für myoelektrische Informationen 32a nur das vom Verstärker 24 ausgegebene digitale Signal des myoelektrischen Potenzials für den ausgewählten Kopfnickermuskel 110 zu erfassen. In diesem Fall werden die von der Erfassungseinheit für myoelektrische Informationen 32a erfassten Daten der geglätteten myoelektrischen Wellenform des Kopfnickermuskels 110 auf der Seite gegenüber der Abbiegerichtung direkt an die Analyseeinheit 36a ausgegeben. In der Analyseeinheit 36a wird, wie nachstehend beschrieben, der Amplitudenkennwert zum Beispiel mithilfe der Daten der geglätteten myoelektrischen Wellenform des Kopfnickermuskels 110 auf der Seite gegenüber der Abbiegerichtung berechnet.
Außerdem kann in der vorliegenden Ausführungsform durch vorheriges Speichern einer Beziehung zwischen den myoelektrischen Sensoren 20a, 20b und der Abbiegerichtung in der Speichereinheit 40 und durch Bestimmen der Abbiegerichtung anhand des myoelektrischen Potenzials, das von einem der myoelektrischen Sensoren 20a, 20b auf der Seite gegenüber der Abbiegerichtung beim Abbiegen erfasst wird, der Amplitudenkennwert (nachstehend beschrieben) berechnet werden, ohne die Abbiegeinformationen zu erfassen. Deshalb ist es nicht unbedingt notwendig, die Abbiegeinformationen zu erfassen oder mithilfe des Datenprozessors 34b zu bestimmen, ob das Fahrzeug abbiegt und in welche Abbiegerichtung. In diesem Fall ist der Datenprozessor 34a nicht erforderlich, und die Daten der geglätteten myoelektrischen Wellenform des Kopfnickermuskels 110 auf entweder der linken oder der rechten Seite auf der Außenseite der Abbiegerichtung werden direkt von der Erfassungseinheit für myoelektrische Informationen 32a an die Analyseeinheit 36a ausgegeben.
Wenn die Abbiegerichtung im Vorfeld bestimmt wird, ist außerdem der zu messende Skelettmuskel auf den Skelettmuskel auf der Seite gegenüber der Abbiegerichtung beschränkt. Deshalb braucht für den zu messenden Skelettmuskel (im Falle der vorliegenden Ausführungsform den rechten und linken Kopfnickermuskel 110) nur die Seite gegenüber der Abbiegerichtung ausgewählt zu werden. In der vorliegenden Ausführungsform wird das myoelektrische Potenzial des Sensors 20a beim Abbiegen nach rechts verwendet, und das myoelektrische Potenzial des Sensors 20b wird beim Abbiegen nach links verwendet.
Auch in der vorliegenden Ausführungsform wird auf gleiche Weise wie in der ersten Ausführungsform das gemessene myoelektrische Potenzial im Vorfeld durch eine externe Kraft in der Querrichtung normalisiert.
Durch das Normalisieren des myoelektrischen Potenzials genügt es zudem, nur das myoelektrische Potenzial des bewerteten Insassen zu messen. Somit wird der Erfassungssensor für Fahrzeuginformationen 26a unnötig, und das Querschwingungsempfinden während des Abbiegens für mehrere Fahrzeuge kann bewertet werden, indem der Insasse in jedem der Fahrzeuge fährt.
Außerdem wird bei Verwendung des normalisierten myoelektrischen Potenzials die Normalisierung vorzugsweise bei jedem Befestigen der Elektroden, die das myoelektrische Potenzial messen, durchgeführt.
In der Analyseeinheit 36a wird der Amplitudenkennwert zum Beispiel mithilfe der Daten der geglätteten myoelektrischen Wellenform des Kopfnickermuskels 110 auf der Seite gegenüber der Abbiegerichtung berechnet. Der Amplitudenkennwert der vorliegenden Erfindung quantifiziert eine Amplitude und eine Änderung in der Amplitude des myoelektrischen Potenzials jener Skelettmuskeln auf der Außenseite der Abbiegerichtung, die beim Bewahren der Kopfhaltung beteiligt sind und die einen großen Anteil an Muskelaktivität aufbringen, um eine Querschwankung des Kopfes beim Abbiegen zu unterdrücken (in der vorliegenden Ausführungsform der Kopfnickermuskel).
Als Amplitudenkennwert kann ein Wert verwendet werden, der die Amplitude darstellt, beispielsweise ein Durchschnittswert des myoelektrischen Potenzials eines vorgegebenen Bereichs der Daten der geglätteten myoelektrischen Wellenform für den Kopfnickermuskel 110 auf der Außenseite der Abbiegerichtung oder ein Quadratmittelwert des myoelektrischen Potenzials eines vorgegebenen Bereichs. Außerdem kann für den Amplitudenkennwert ein Wert verwendet werden, der die Änderung in der Amplitude darstellt, beispielsweise eine Standardabweichung eines vorgegebenen Datenbereichs der geglätteten myoelektrischen Wellenform für den Kopfnickermuskel 110 auf der Außenseite der Abbiegerichtung. Wenn innerhalb des vorgegebenen Bereichs ein Abbiegen auftritt, kann die Änderung in der Amplitude durch diese Standardabweichung ausgedrückt werden. Dabei ist der Wert, der die Änderung in der Amplitude ausdrückt, nicht auf die Standardabweichung beschränkt, und es kann auch ein CV-Wert verwendet werden. Der CV-Wert ist als Standardabweichung/Durchschnittswert definiert. Beim CV-Wert wird die Größe der Änderung in der Amplitude durch die Größe der Amplitude normalisiert, wodurch einzelne Unterschiede und Variationen in der Messung minimiert werden. Es ist auch akzeptabel, eine Ableitung der Daten der geglätteten myoelektrischen Wellenform im Zeitverlauf über einen vorgegebenen Bereich zu ermitteln, die Amplitude (Quadratmittelwert) der Ableitung der Daten der geglätteten myoelektrischen Wellenform über den vorgegebenen Bereich zu berechnen und diese Amplitude zum Ausdrücken der Amplitudenveränderung zu verwenden.
Da die Analyseeinheit 36a mit der Anzeigeeinheit 18 verbunden ist, kann der von der Analyseeinheit 36a berechnete Wert für den Amplitudenkennwert außerdem beispielsweise zusammen mit der Wellenform oder den Wellenformen des myoelektrischen Potenzials angezeigt werden.
Die Bewertungseinheit 38 bewertet das Querschwingungsempfinden mithilfe des von der Analyseeinheit 36a berechneten Amplitudenkennwerts. Je kleiner der von der Analyseeinheit 36a berechnete Amplitudenkennwert ist, desto kleiner bewertet die Bewertungseinheit 38 das Querschwingungsempfinden. Dies liegt daran, dass ein großer Amplitudenkennwert auf eine größere Schwankungsmenge des Kopfes 102 des Insassen 100 in einem abbiegenden Fahrzeug hinweist.
Die Bewertungseinheit 38 ist auch mit der Anzeigeeinheit 18 verbunden, und die Bewertungsergebnisse anhand des von der Analyseeinheit 36a berechneten Amplitudenkennwerts werden auf der Anzeigeeinheit 18 angezeigt. Außerdem werden die von der Erfassungseinheit für myoelektrische Informationen 32a erfassten Daten der geglätteten myoelektrischen Wellenform, der von der Analyseeinheit 36a erhaltene Amplitudenkennwert und die von der Bewertungseinheit 38 empfangenen Bewertungsergebnisinformationen jeweils in die Speichereinheit 40 eingegeben und dort gespeichert.
In der vorliegenden Ausführungsform können wie in der ersten Ausführungsform andere Muskelaktivitätsinformationen als das myoelektrische Potenzial verwendet werden, so beispielsweise das Muskelrauschen. Auch in diesem Fall kann das Querschwingungsempfinden auf ähnliche Weise wie bei Verwendung des myoelektrischen Potenzials bewertet werden.
Als Nächstes soll ein Verfahren zum Bewerten des Querschwingungsempfindens in einem Fahrzeug gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben werden. Zunächst nimmt ein Fahrer auf dem Fahrersitz eines Autos Platz, und anschließend nimmt ein Insasse 100 zum Beispiel auf dem Beifahrersitz Platz. Die myoelektrischen Sensoren 20a, 20b werden an Positionen an der Oberfläche der Haut angebracht, die dem linken und rechten Kopfnickermuskel 110 des Insassen entsprechen. Die myoelektrischen Sensoren 20a, 20b können auch an Positionen an der Oberfläche der Haut angebracht werden, die dem linken und rechten Kopfnickermuskel 110 des Fahrers entsprechen.
Als Nächstes wird das Auto vom Fahrer gefahren, zum Beispiel mit Links- und Rechtskurven. Während das Auto fährt, wird das myoelektrische Potenzial des Insassen 100 wie vorstehend beschrieben mithilfe der myoelektrischen Sensoren 20a, 20b der Messeinheit 12 auf gleiche Weise wie in der ersten Ausführungsform gemessen. In der Bewertungseinheit 14 werden die Daten der geglätteten myoelektrischen Wellenform für den gemessenen linken und rechten Kopfnickermuskel 110 von der Erfassungseinheit für myoelektrische Informationen 32a empfangen. Die Daten der geglätteten myoelektrischen Wellenform werden an die Analyseeinheit 36a ausgegeben. Zu dieser Zeit werden Fahrzeuginformationen wie z. B. die Querbeschleunigung oder Ähnliches von der Erfassungseinheit für Fahrzeuginformationen 30a erfasst, um zu bestimmen, ob das Auto abbiegt.
Zum Beispiel werden Fahrzeuginformationen wie z. B. die Querbeschleunigung vom Erfassungssensor für Fahrzeuginformationen 26a erfasst, und aus den Signalwellenformdaten der Querbeschleunigung wird eine Trendkomponente von beispielsweise 0,1 Hz oder niedriger berechnet. Außerdem bestimmt der Datenprozessor 34a, ob das Fahrzeug abbiegt und in welche Abbiegerichtung, je nachdem, ob die Trendkomponente ein positiver Wert oder ein negativer Wert ist oder Ähnliches. Auf der Basis dieser Bestimmung, ob das Fahrzeug abbiegt, werden die Daten der geglätteten myoelektrischen Wellenform für den Kopfnickermuskel 110 auf der Seite gegenüber der Abbiegerichtung an die Analyseeinheit 36a ausgegeben. Auf diese Weise werden Daten für die geglättete myoelektrische Wellenform des linken oder rechten Kopfnickermuskels 110 auf der Seite gegenüber der Abbiegerichtung vom Datenprozessor 34a ausgewählt und an die Analyseeinheit 36a ausgegeben. Danach wird der Amplitudenkennwert von der Analyseeinheit 36a berechnet. Der Amplitudenkennwert wird dann an die Bewertungseinheit 38 ausgegeben.
Als Nächstes erstellt die Bewertungseinheit 38 eine Bewertung anhand des Amplitudenkennwerts. In diesem Fall gilt, wie vorstehend beschrieben, dass die Bewertungseinheit 38 das Querschwingungsempfinden umso niedriger bewertet, je niedriger der Amplitudenkennwert ist. Die von der Bewertungseinheit 38 abgegebenen Bewertungsergebnisse des Querschwingungsempfindens können in der Anzeigeeinheit 18 angezeigt werden.
Es ist für einen normalen Fahrer schwierig, sensorische Bewertungen des Querschwingungsempfindens abzugeben. In der vorliegenden Ausführungsform kann das Querschwingungsempfinden beim Abbiegen jedoch von jedem Bewerter, sei er Testfahrer oder Standardfahrer, angemessen und quantitativ bewertet werden, indem beim Abbiegen auf der Basis des myoelektrischen Potenzials des Muskel auf der Seite gegenüber der Abbiegerichtung der Amplitudenkennwert berechnet wird. Deshalb muss der Bewerter kein Testfahrer sein oder anderweitig spezialisiert sein. Da die Bewertung keine sensorische Bewertung ist, liegen zudem kaum Beschränkungen hinsichtlich der Testverfahren vor, und Bewertungsschwankungen bleiben in einem akzeptablen Bereich. Insbesondere ermöglicht das myoelektrische Potenzial eine noch genauere Bewertung.
Außerdem ist in der vorliegenden Ausführungsform auch eine Anordnung akzeptabel, bei der die Bewertungseinheit 38 das Querschwingungsempfinden ohne Zusammentragen von Fahrzeuginformationen bewertet, indem die Differenz der Daten der geglätteten myoelektrischen Wellenform des myoelektrischen Potenzials für den linken und rechten Kopfnickermuskel 110 des Insassen 100 berechnet wird und dann diese Differenz verwendet wird, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug abbiegt oder nicht und in welche Abbiegerichtung. Wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug abbiegt, werden die Daten der geglätteten myoelektrischen Wellenform des Kopfnickermuskels 110 auf der Seite gegenüber der Abbiegerichtung vom Datenprozessor 34a an die Analyseeinheit 36a ausgegeben, und der Amplitudenkennwert wird wie vorstehend beschrieben von der Analyseeinheit 36a berechnet. In diesem Fall ist es nicht notwendig, Fahrzeuginformationen wie z. B. die Querbeschleunigung oder Ähnliches vom Erfassungssensor für Fahrzeuginformationen 26a zu erfassen. Man beachte, dass das myoelektrische Potenzial des Insassen 100 vorzugsweise wie vorstehend beschrieben normalisiert wird.
In der vorliegenden Ausführungsform unterlagen die Fahrtbedingungen beim Bewerten des Querschwingungsempfindens keinen bestimmten Einschränkungen, doch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt.
Zum Beispiel ist eine Anordnung akzeptabel, bei der rechts als die Abbiegerichtung bestimmt wird, ein myoelektrischer Sensor 20a an einer Position an der Oberfläche der Haut angebracht wird, die dem Kopfnickermuskel der linken Seite (d. h. der Seite gegenüber der Abbiegerichtung) entspricht, und dann das myoelektrische Potenzial gemessen wird, während das Auto abbiegt. Wie oben beschrieben, wird dann der Amplitudenkennwert berechnet, und das Querschwingungsempfinden kann von der Bewertungseinheit 38 bewertet werden. Auf diese Weise bedeutet das Festlegen einer bestimmten Abbiegerichtung, dass nur ein myoelektrischer Sensor 20a erforderlich ist, wodurch das Querschwingungsempfinden sich leicht anhand einer einfachen Konfiguration bewerten lässt.
Auch ist in der vorliegenden Ausführungsform das Bewertungsverfahren für das Querschwingungsempfinden nicht auf das vorstehend beschriebene Bewertungsverfahren beschränkt. In der vorliegenden Ausführungsform kann wie in der ersten Ausführungsform das Querschwingungsempfinden beim Abbiegen beispielsweise durch Sammeln von Daten zum Querschwingungsempfinden und anschließendes Vergleichen der Amplitudenkennwerte für verschiedene Bedingungen bewertet werden. In diesem Fall werden auf die gleiche Weise wie in der ersten Ausführungsform mithilfe der Bewertungsvorrichtung 10a Fahrzeugbedingungen, Fahrtbedingungen und Informationen zur Testperson über eine Eingabevorrichtung 16 in die Bewertungseinheit 14 eingegeben (Schritt S10), wie in 5 dargestellt. Die Fahrzeugbedingungen, Fahrtbedingungen und Informationen zur Testperson (Insasseninformationen) werden in der Speichereinheit 40 gespeichert.
Da die in Schritt S10 eingegebenen Fahrzeugbedingungen, Fahrtbedingungen und Informationen zur Testperson die gleichen sind wie in der ersten Ausführungsform, wird auf eine ausführliche Beschreibung derselben verzichtet.
Als Nächstes wird das Fahrzeug auf der Basis der vorstehend beschriebenen Fahrtbedingungen gefahren. Dabei sind die myoelektrischen Sensoren 20a, 20b am linken und rechten Kopfnickermuskel 110 des Insassen 100 angebracht, um die Muskelaktivität zu messen (Schritt S12).
Als Nächstes wird die gemessene Muskelaktivität wie vorstehend beschrieben verwendet, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug abbiegt und in welche Abbiegerichtung. Auf der Basis dieser Ergebnisse wird zum Beispiel der Amplitudenkennwert anhand der Daten der geglätteten myoelektrischen Wellenform des Kopfnickermuskels 110 an der Außenseite der Abbiegerichtung berechnet (Schritt S14). Als Nächstes wird der berechnete Amplitudenkennwert mit den Fahrzeugbedingungen, den Fahrtbedingungen und den Informationen zur Testperson in Verbindung gebracht und als ein Datensatz in der Speichereinheit 40 gespeichert (Schritt S16). Wenn genug Daten zusammengetragen wurden (Schritt S18), wird als Nächstes der Amplitudenkennwert für verschiedene Bedingungen verglichen, und das Querschwingungsempfinden wird bewertet (Schritt S20). Auf diese Weise kann durch Vergleichen verschiedener Bedingungen der Grad des Querschwingungsempfindens für jede Bedingung bewertet werden.
Wenn andererseits nicht genügend Daten für die Fahrzeugbedingungen, die Fahrtbedingungen und die Informationen zur Testperson zusammengetragen wurden (Schritt S18), werden mindestens die Fahrzeugbedingungen oder die Fahrtbedingungen geändert, und die Fahrzeugbedingungen, die Fahrtbedingungen und die Informationen zur Testperson werden über die Eingabevorrichtung 16 erneut in die Bewertungseinheit 14 eingegeben (Schritt S10). Das Fahrzeug wird dann unter den vorstehend beschriebenen Fahrtbedingungen gefahren, und die Muskelaktivität zu dieser Zeit wird gemessen (Schritt S12). Dann wird die gemessene Muskelaktivität wie vorstehend beschrieben verwendet, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug abbiegt und in welche Abbiegerichtung. Auf der Basis dieser Ergebnisse wird zum Beispiel der Amplitudenkennwert anhand der Daten der geglätteten myoelektrischen Wellenform des Kopfnickermuskels 110 an der Außenseite der Abbiegerichtung berechnet (Schritt S14).
Dann wird der berechnete Amplitudenkennwert mit den Fahrzeugbedingungen, den Fahrtbedingungen und den Informationen zur Testperson in Verbindung gebracht und in der Speichereinheit 40 gespeichert (Schritt S16). Die Schritte S12 bis S16 werden wiederholt. Wenn genug Daten zusammengetragen wurden (Schritt S18), wird der Amplitudenkennwert für verschiedene Bedingungen verglichen, und das Querschwingungsempfinden wird bewertet (Schritt S20).
Da die Entscheidung darüber, ob in Schritt S18 genügend Daten gesammelt wurden, sowie die Entscheidung bezüglich der Menge der zu sammelnden Daten auf die gleiche Weise getroffen werden wie in der ersten Ausführungsform, wird auf eine ausführliche Beschreibung des Verfahrens verzichtet. Auch in der vorliegenden Ausführungsform werden zunächst Daten gesammelt (Schritt S18), wonach der Amplitudenkennwert für verschiedene Bedingungen verglichen wird, um das Querschwingungsempfinden zu bewerten (Schritt S20).
Sowohl in der ersten als auch in der zweiten Ausführungsform wird das Querschwingungsempfinden bewertet, doch auf Basis der Bewertung des Querschwingungsempfindens können zusätzlich auch die folgenden Bewertungen vorgenommen werden. Zum Beispiel kann die Beeinflussung des Fahrkomforts durch die Veränderungen im Fahrzeug bewertet werden. In diesem Fall kann auch der Fahrkomfort für ein und dasselbe Fahrzeug in Bezug darauf bewertet werden, wie er von Differenzen in einzelnen Einheiten beeinflusst wird. Außerdem kann der Einfluss von Unterschieden in den auf das Fahrzeug aufgezogenen Reifen auf den Fahrkomfort bewertet werden. Auch kann der Einfluss der Federungseigenschaften des Fahrzeugs auf den Fahrkomfort bewertet werden. Außerdem kann der Einfluss von Unterschieden in Fahrzeugsitzen, Sitzpolsterwinkel, Sitzpositionen, wie ein Neigungswinkel einer Rückenlehne und Sitzhaltungen auf den Fahrkomfort bewertet werden. Ferner kann der Einfluss von Unterschieden in Sitzpositionen, wie Fahrersitz, Beifahrersitz und Rücksitzen (links, Mittel, rechts) eines Personenkraftwagens auf den Fahrkomfort bewertet werden. Außerdem kann für Fahrgastwagen wie Taxis und Busse der Einfluss unterschiedlicher Fahrer auf den Fahrkomfort der Insassen bewertet werden. In diesem Fall kann die vorliegende Erfindung für Bewertungen der Fahrfähigkeiten der Fahrer von Fahrgastwagen angewendet werden. Außerdem kann der Fahrkomfort auf Fahrgastsitzen für Fahrzeuge wie Eisenbahnwagen, neue Transportsysteme und dergleichen, die in festen Bahnen fahren, bewertet werden. In diesem Fall kann der Einfluss von Unterschieden in Fahrzeugeigenschaften, Schienen und Antriebssteuerung auf den Fahrkomfort bewertet werden.
In der vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform wurden die Kopfnickermuskeln im Vorfeld als die zu messenden Skelettmuskeln beim Bewerten des Querschwingungsempfindens in einem Fahrzeug ausgewählt, und die myoelektrischen Potenziale der Kopfnickermuskeln wurden gemessen. Die erste und die zweite Ausführungsform können jedoch auch einen Auswahlschritt beinhalten, wobei aus Skelettmuskeln, die beim Bewahren der Kopfhaltung des Insassen beteiligt sind, die beim Bewerten des Querschwingungsempfindens in dem Fahrzeug zu messenden Skelettmuskeln ausgewählt werden. Die myoelektrischen Sensoren können an den ausgewählten Skelettmuskeln angebracht werden, um das Querschwingungsempfinden für das Fahrzeug wie vorstehend beschrieben zu bewerten. Die in dem Auswahlschritt ausgewählten Skelettmuskeln sind mindestens ein Muskeltyp, der ausgewählt ist aus der Gruppe Kopfnickermuskeln, obere Trapezmuskeln, Schläfenmuskeln und Riemenmuskeln des Kopfes.
Vorstehend wurden die wesentlichen Elemente der vorliegenden Erfindung beschrieben. Das Fahrzeugbewertungsverfahren und die Fahrzeugbewertungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung wurden vorstehend ausführlich beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen beschränkt ist, sondern auf verschiedene Weise verbessert oder modifiziert werden kann, solange dies innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung bleibt.
Ausführungsbeispiel 1
Es folgt eine ausführliche Beschreibung eines Beispiels für ein Bewertungsverfahren für ein Querschwingungsempfinden in einem Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung. In dem vorliegenden Beispiel wurde während eines Geradeausfahrtests unter verschiedenen nachstehend beschriebenen Bedingungen die Muskelaktivität des linken und rechten Kopfnickermuskels gemessen, und eine Menge der gleichzeitigen Aktivität wurde berechnet, und es wurde eine sensorische Bewertung des Querschwingungsempfindens durchgeführt. Der Geradeausfahrtest wurde bei einer Geschwindigkeit von 60 km/h durchgeführt. Die Straße hatte eine befestigte, unebene Straßenoberfläche. Die unebene Straßenoberfläche enthielt Wellen und andere Unebenheiten.
In dem vorliegenden Beispiel wurde ein PKW als Testfahrzeug verwendet, und der Reifendruck wurde auf einen von drei Werten eingestellt, nämlich gemäß Spezifikation A bis Spezifikation C, wie nachstehend dargestellt. Der PKW hatte einen Hubraum von 3500 cm³ und war eine viertürige Limousine mit Hinterradantrieb. Die Reifengröße war 225/45R17.
Spezifikation A hatte einen Reifendruck von 150 kPa vorn und 150 kPa hinten. Spezifikation B hatte einen Reifendruck von 220 kPa vorn und 220 kPa hinten. Spezifikation C hatte einen Reifendruck von 300 kPa vorn und 300 kPa hinten.
Im vorliegenden Beispiel wurde die Menge der gleichzeitigen Aktivität wie nachstehend beschrieben berechnet. Um die Menge der gleichzeitigen Aktivität zu berechnen, wurden fünf Testfahrer, die auf sensorische Bewertungen des Fahrkomforts und der Fahrzeugsteuereigenschaften spezialisiert waren (nachstehend einfach als Testfahrer bezeichnet), und zwanzig normale männliche Erwachsene mit Führerschein veranlasst, als Insassen in den verschiedenen Testfahrzeugen von Spezifikation A bis Spezifikation C mitzufahren. In dem Geradeausfahrtest wurde die Muskelaktivität des linken und rechten Kopfnickermuskels der fünf Testfahrer und der zwanzig normalen männlichen Erwachsenen mit der vorstehend beschriebenen Bewertungsvorrichtung 10 gemessen. Die Menge der gleichzeitigen Aktivität für die fünf Testfahrer und die zwanzig normalen männlichen Erwachsenen wurde mit der mathematischen Formel 2 berechnet.
Die Ergebnisse für die Menge der gleichzeitigen Aktivität für die fünf Testfahrer sind in 9A dargestellt, und die Ergebnisse für die Menge der gleichzeitigen Aktivität für die zwanzig normalen männlichen Erwachsenen sind in 10A dargestellt. 9A zeigt die Menge der gleichzeitigen Aktivität für die Testfahrer, ausgedrückt als Indizes mit einem Höchstwert von 100,0. 10A zeigt die Menge der gleichzeitigen Aktivität für die normalen männlichen Erwachsenen, ausgedrückt als Indizes mit einem Höchstwert von 100,0.
Eine sensorische Bewertung des Querschwingungsempfindens wurde ebenfalls wie nachstehend beschrieben durchgeführt. Bei der sensorischen Bewertung für das Querschwingungsempfinden wurde die Günstigkeit des Querschwingungsempfindens bei einem Geradeausfahrtest unter Verwendung der verschiedenen Testfahrzeuge auf Basis der in Tabelle 1 unten dargestellten Testkriterien mithilfe von fünf Testfahrern und zwanzig normalen männlichen Erwachsenen bewertet, die veranlasst wurden, als Insassen in den Testfahrzeugen der vorstehend genannten Spezifikation A bis Spezifikation C mitzufahren, während die Muskelaktivität ihres linken und rechten Kopfnickermuskels gemessen wurde. Die Bewertungsergebnisse für das Querschwingungsempfinden für die fünf Testfahrer sind in 9B dargestellt, und die Bewertungsergebnisse für das Querschwingungsempfinden für die zwanzig normalen männlichen Erwachsenen sind in 10B dargestellt.
Die Messungen für die Muskelaktivität des linken und rechten Kopfnickermuskels und die sensorischen Bewertungen für das Querschwingungsempfinden der fünf Testfahrer und der zwanzig normalen männlichen Erwachsenen wurden mit denselben Fahrern durchgeführt, die die Testfahrzeuge von Spezifikation A bis Spezifikation C fuhren. Das heißt, in dem vorliegenden Beispiel wurde derselbe Fahrer für die Messung der Muskelaktivität und für die Durchführung einer sensorischen Bewertung des Querschwingungsempfindens eingesetzt. Tabelle 1

Schlechter Keine Präferenz Besser

Extrem Sehr Normal Etwas Geringfügig Geringfügig Etwas Normal Sehr Extrem

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Wie in 9A dargestellt, nimmt die Menge der gleichzeitigen Aktivität für die Testfahrer in der Reihenfolge Spezifikation A, Spezifikation B und Spezifikation C ab. Demnach sind Bewertungen des Querschwingungsempfindens auf Basis der Menge der gleichzeitigen Aktivität in der Reihenfolge von Spezifikation A, Spezifikation B und Spezifikation C günstiger. Außerdem nahm, wie in 9B dargestellt, der Punktestand der sensorischen Bewertung in der Reihenfolge von Spezifikation A, Spezifikation B und Spezifikation C zu. Demnach sind Bewertungen für das Querschwingungsempfinden auf der Basis der sensorischen Bewertung in der Reihenfolge von Spezifikation A, Spezifikation B und Spezifikation C günstiger. Somit stimmen für die Testfahrer die in 9A dargestellten Ergebnisse für die Menge der gleichzeitigen Aktivität mit den in 9B dargestellten Ergebnissen der sensorischen Bewertung überein.
Unterdessen nahm, wie in 10A dargestellt, die Menge der gleichzeitigen Aktivität für die normalen männlichen Erwachsenen in der Reihenfolge Spezifikation A, Spezifikation B und Spezifikation C ab. Demnach sind Bewertungen des Querschwingungsempfindens günstiger auf Basis der Menge der gleichzeitigen Aktivität in der Reihenfolge von Spezifikation A, Spezifikation B und Spezifikation C. Außerdem nahm, wie in 10B dargestellt, der Punktestand der sensorischen Bewertung in der Reihenfolge von Spezifikation A, Spezifikation B und Spezifikation C zu. Allerdings waren die Unterschiede zwischen den Spezifikationen A, B und C gering, und die Werte für Spezifikation B und Spezifikation C waren unter Berücksichtigung von Schwankungen nahezu identisch. Daher konnten die normalen männlichen Erwachsenen die Bewertung des Querschwingungsempfindens auf der Basis einer sensorischen Bewertung von Spezifikation A, Spezifikation B und Spezifikation C nicht gut durchführen.
Ein Vergleich zwischen den Testfahrern und den normalen männlichen Erwachsenen zeigt, dass die normalen männlichen Erwachsenen das Querschwingungsempfinden auf der Basis sensorischer Bewertungen von Spezifikation A, Spezifikation B und Spezifikation C nicht richtig bewerten konnten. Allerdings waren die Unterschiede zwischen den Testfahrern und den normalen männlichen Erwachsenen für die Mengen der gleichzeitigen Aktivität geringer als für die sensorischen Bewertungen. Daher können selbst normale männliche Erwachsene anhand der Menge der gleichzeitigen Aktivität der vorliegenden Erfindung das Querschwingungsempfinden auf die gleiche Weise bewerten wie ein Testfahrer.
Ausführungsbeispiel 2
In dem vorliegenden Beispiel wurde bei einem Abbiegetest unter verschiedenen nachstehend beschriebenen Bedingungen die Muskelaktivität des linken und rechten Kopfnickermuskels gemessen, und der Amplitudenkennwert für die Seite auf der Außenseite der Abbiegerichtung wurde berechnet, und es wurde außerdem eine sensorische Bewertung des Querschwingungsempfindens durchgeführt. Der Abbiegetest wurde auf einer Strecke mit einem Krümmungsradius von 140 m bei einer Geschwindigkeit von 60 km/h durchgeführt. Die Straße hatte eine befestigte, unebene Straßenoberfläche. Die unebene Straßenoberfläche enthielt Wellen und andere Unebenheiten.
Im vorliegenden Beispiel wurde ein PKW als Testfahrzeug verwendet, und der Reifendruck wurde auf einen von drei Werten eingestellt, nämlich gemäß Spezifikation D bis Spezifikation F, wie nachstehend dargestellt. Der PKW hatte einen Hubraum von 3500 cm³ und war eine viertürige Limousine mit Hinterradantrieb. Die Reifengröße war 225/45R17.
Spezifikation D hatte einen Reifendruck von 150 kPa vorn und 150 kPa hinten. Spezifikation E hatte einen Reifendruck von 220 kPa vorn und 220 kPa hinten. Spezifikation F hatte einen Reifendruck von 300 kPa vorn und 300 kPa hinten.
Im vorliegenden Beispiel wurde der Amplitudenkennwert wie nachstehend beschrieben bestimmt. Um den Amplitudenkennwert zu bestimmen, wurden fünf Testfahrer, die auf sensorische Bewertungen des Fahrkomforts und der Fahrzeugsteuereigenschaften spezialisiert waren (nachstehend einfach als Testfahrer bezeichnet), und zwanzig normale männliche Erwachsene mit Führerschein veranlasst, als Insassen in den verschiedenen Testfahrzeugen von Spezifikation D bis Spezifikation F mitzufahren. In dem Geradeausfahrtest wurde die Muskelaktivität des linken und rechten Kopfnickermuskels der fünf Testfahrer und der zwanzig normalen männlichen Erwachsenen mit der vorstehend beschriebenen Bewertungvorrichtung 10 gemessen. Der Amplitudenkennwert wurde für die fünf Testfahrer und die zwanzig normalen männlichen Erwachsenen berechnet. In dem vorliegenden Beispiel wurde der Quadratmittelwert als ein Wert berechnet, der die Amplitude für den Amplitudenkennwert ausdrückt, und die Standardabweichung wurde als ein Wert berechnet, der eine Veränderung der Amplitude ausdrückt. Im vorliegenden Beispiel ist der Amplitudenkennwert durch die Summe des Quadratmittelwerts und der Standardabweichung ausgedrückt. Der Quadratmittelwert und die Standardabweichung wurden mithilfe der Daten der geglätteten myoelektrischen Wellenform des Kopfnickermuskels 110 auf der Außenseite der Abbiegerichtung in einem Bereich D berechnet, der das Abbiegen darstellt, wie nachstehend in 11A bis 11F gezeigt.
Im vorliegenden Beispiel wurden auch Lenkwinkel, Gierraten und Querbeschleunigungen gemessen. Ein Beispiel der Messergebnisse für das vorliegende Beispiel ist in 11A bis 11F dargestellt. 11A bis 11F zeigen den Bereich D, der das Abbiegen darstellt. 11D zeigt auch einen Anstieg in der Querbeschleunigung, der durch eine Zeitableitung der in 11C ermittelten Querbeschleunigung erhalten wird. Der in 11D dargestellte Anstieg in der Querbeschleunigung wird als Indikator der Querschwingung verwendet. Allerdings zeigte der Quadratmittelwert des Anstiegs in der Querbeschleunigung während des Abbiegens nahezu keinen Unterschied zwischen Spezifikation D bis Spezifikation F.
Die Ergebnisse für die Amplitudenkennwerte der fünf Testfahrer sind in 12A dargestellt, und die Ergebnisse für die Amplitudenkennwerte der zwanzig normalen männlichen Erwachsenen sind in 13A dargestellt. In 12A sind die Amplitudenkennwerte (die Summe des Quadratmittelwerts und der Standardabweichung) für die Testfahrer als Index mit einem Höchstwert von 100,0 ausgedrückt. In 13A sind die Amplitudenkennwerte (die Summe des Quadratmittelwerts und der Standardabweichung) für die normalen männlichen Erwachsenen als Index mit einem Höchstwert von 100,0 ausgedrückt.
Eine sensorische Bewertung des Querschwingungsempfindens wurde ebenfalls wie nachstehend beschrieben durchgeführt. Bei der sensorischen Bewertung für das Querschwingungsempfinden wurde wie im ersten Beispiel oben die Günstigkeit des Querschwingungsempfindens bei einem Geradeausfahrtest unter Verwendung der verschiedenen Testfahrzeuge auf der Basis der in Tabelle 1 unten dargestellten Testkriterien mithilfe von fünf Testfahrern und zwanzig normalen männlichen Erwachsenen bewertet, die veranlasst wurden, als Insassen in den Testfahrzeugen der vorstehend genannten Spezifikation D bis Spezifikation F mitzufahren, während die Muskelaktivität ihres linken und rechten Kopfnickermuskels gemessen wurde. Die Bewertungsergebnisse für das Querschwingungsempfinden für die fünf Testfahrer sind in 12B dargestellt, und die Bewertungsergebnisse für das Querschwingungsempfinden für die zwanzig normalen männlichen Erwachsenen sind in 13B dargestellt.
Die Messungen für die Muskelaktivität des linken und rechten Kopfnickermuskels und die sensorischen Bewertungen für das Querschwingungsempfinden von den fünf Testfahrern und den zwanzig normalen männlichen Erwachsenen wurden mit demselben Fahrer durchgeführt, der die Testfahrzeuge von Spezifikation D bis Spezifikation F fuhr. Das heißt, in dem vorliegenden Beispiel wurde ein und derselbe Fahrer für die Messung der Muskelaktivität und für die Durchführung der sensorischen Bewertung des Querschwingungsempfindens verwendet.
Wie in 12A dargestellt, nehmen die Amplitudenkennwerte für die Testfahrer in der Reihenfolge von Spezifikation D, Spezifikation E und Spezifikation F ab. Demnach erfolgt die Bewertung für das Querschwingungsempfinden auf Basis des Amplitudenkennwerts vorzugsweise in der Reihenfolge von Spezifikation D, Spezifikation E und Spezifikation F. Außerdem nahm, wie in 12B dargestellt, der Punktestand der sensorischen Bewertung in der Reihenfolge von Spezifikation D, Spezifikation E und Spezifikation F zu. Demnach sind Bewertungen für das Querschwingungsempfinden auf Basis der sensorischen Bewertung in der Reihenfolge von Spezifikation D, Spezifikation E und Spezifikation F günstiger. Somit stimmen für die Testfahrer die in 12A dargestellten Ergebnisse für die Amplitudenkennwerte mit den in 12B dargestellten Ergebnissen der sensorischen Bewertungen überein.
Unterdessen, wie in 13A dargestellt, nahm der Amplitudenkennwert für die normalen männlichen Erwachsenen in der Reihenfolge von Spezifikation D, Spezifikation E und Spezifikation F ab. Demnach erfolgen die Bewertungen für das Querschwingungsempfinden auf Basis des Amplitudenkennwerts vorzugsweise in der Reihenfolge von Spezifikation D, Spezifikation E und Spezifikation F. Außerdem nahm, wie in 13B dargestellt, der Punktestand der sensorischen Bewertung in der Reihenfolge von Spezifikation D, Spezifikation E und Spezifikation F zu. Allerdings waren die Unterschiede zwischen den Spezifikationen D, E und F gering, und die Werte für Spezifikation E und Spezifikation F waren unter Berücksichtigung von Schwankungen nahezu identisch. Daher konnten die normalen männlichen Erwachsenen die Bewertung des Querschwingungsempfindens auf der Basis einer sensorischen Bewertung von Spezifikation D, Spezifikation E und Spezifikation F nicht gut durchführen.
Ein Vergleich der Testfahrer und der normalen männlichen Erwachsenen zeigt, dass die normalen männlichen Erwachsenen das Querschwingungsempfinden auf Basis sensorischer Bewertungen von Spezifikation D, Spezifikation E und Spezifikation F nicht richtig bewerten konnten. Allerdings waren die Unterschiede zwischen den Testfahrern und den normalen männlichen Erwachsenen für den Amplitudenkennwert geringer als für die sensorischen Bewertungen. Daher können selbst normale männliche Erwachsene anhand des Amplitudenkennwerts der vorliegenden Erfindung das Querschwingungsempfinden auf die gleiche Weise bewerten wie ein Testfahrer.

Claims

Fahrzeugbewertungsverfahren zum Bewerten eines Querschwingungsempfindens, das einen Fahrkomfort eines Fahrzeugs ausdrückt, unter Verwendung mindestens eines Skelettmuskeltyps, der beim Bewahren einer Kopfhaltung eines Insassen des Fahrzeugs beteiligt ist, das die folgenden Schritte umfasst: Messen von Wellenformen der Muskelaktivität von einem Paar linker und rechter Muskeln des mindestens einen Skelettmuskeltyps, der beim Bewahren der Kopfhaltung des Insassen des Fahrzeugs beteiligt ist, das unter vorgegebenen Fahrbedingungen gefahren wird, unter Verwendung einer Messeinheit; Berechnen einer Menge der gleichzeitigen Aktivität, die die Eigenschaften der Wellenformen der Muskelaktivität ausdrückt, die im Messschritt gemessen wurde, unter Verwendung eines Datenprozessors; und Bewerten des Querschwingungsempfindens in dem Fahrzeug unter Verwendung einer Bewertungseinheit anhand der Menge der gleichzeitigen Aktivität, die im Berechnungsschritt berechnet wurde, und des Weiteren unter Berücksichtigung, dass das Querschwingungsempfinden größer wird, wenn die Menge der gleichzeitigen Aktivität größer wird; wobei der mindestens eine Skelettmuskeltyp zumindest ein Muskeltyp ist, der aus jener Gruppe ausgewählt ist, die Kopfnickermuskeln, obere Trapezmuskeln, Schläfenmuskeln und Riemenmuskeln aufweist; wobei ein myoelektrisches Potenzial der bei dem Messschritt gemessenen Muskelaktivität anhand der Menge der Muskelaktivität des mindestens einen Skelettmuskeltyps normalisiert wird, wobei ein Gewicht eines Kopfes des Insassen eine Last ist, die durch Halten des Kopfes über dem Boden in einer Seitenlagenposition bestimmt wird.
Fahrzeugbewertungsverfahren nach Anspruch 1, das ferner vor dem Bewertungsschritt einen ersten Bestimmungsschritt zur Bestimmung, ob sich das Fahrzeug im Wesentlichen in einem Zustand des Geradeausfahrens befindet, umfasst, wobei, wenn in dem ersten Bestimmungsschritt bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug im Wesentlichen in einem Zustand des Geradeausfahrens befindet, in dem Bewertungsschritt das Querschwingungsempfinden in dem Fahrzeug bewertet wird.
Fahrzeugbewertungsverfahren nach Anspruch 2, wobei in dem ersten Bestimmungsschritt eine Differenz in einer Trendkomponente in der Muskelaktivität des Paares von linken und rechten Skelettmuskeln bestimmt wird und bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug im Wesentlichen im Zustand des Geradeausfahrens befindet, wenn die Differenz innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt.
Fahrzeugbewertungsverfahren nach Anspruch 1, das ferner vor dem Bewertungsschritt einen zweiten Bestimmungsschritt zur Bestimmung, ob eine Vorwärts- oder Rückwärtsfahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs im Wesentlichen konstant ist, umfasst, wobei, wenn in dem zweiten Bestimmungsschritt bestimmt wird, dass die Vorwärts- oder Rückwärtsfahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs im Wesentlichen konstant ist, in dem Bewertungsschritt das Querschwingungsempfinden in dem Fahrzeug bewertet wird.
Fahrzeugbewertungsverfahren nach Anspruch 1, das ferner vor dem Messschritt einen Auswahlschritt umfasst, um den mindestens einen Skelettmuskeltyp aus mehreren Skelettmuskeln auszuwählen, die beim Bewahren der Kopfhaltung des Insassen beteiligt sind.
Fahrzeugbewertungsvorrichtung zum Bewerten eines Querschwingungsempfindens, das einen Fahrkomfort eines Fahrzeugs ausdrückt, unter Verwendung mindestens eines Skelettmuskeltyps, der beim Bewahren einer Kopfhaltung eines Insassen des Fahrzeugs beteiligt ist, umfassend: ein Mittel zum Messen der Muskelaktivität, um Wellenformen der Muskelaktivität eines Paares linker und rechter Muskeln für den mindestens einen Skelettmuskeltyp zu messen, der beim Bewahren der Kopfhaltung des Insassen des Fahrzeugs beteiligt ist, das unter vorgegebenen Fahrbedingungen gefahren wird; ein Mittel zum Berechnen der Kennmenge, um eine Menge der gleichzeitigen Aktivität zu berechnen, die Eigenschaften der vom Mittel zum Messen der Muskelaktivität gemessenen Wellenform der Muskelaktivität ausdrückt; und eine Bewertungseinheit, die ein Querschwingungsempfinden in dem Fahrzeug anhand der vom Mittel zum Berechnen der Kennmenge berechneten Menge der gleichzeitigen Aktivität und des Weiteren unter Berücksichtigung dessen bewertet, dass das Querschwingungsempfinden größer wird, wenn die Menge der gleichzeitigen Aktivität größer wird; wobei der mindestens eine Skelettmuskeltyp zumindest ein Muskeltyp ist, der aus jener Gruppe ausgewählt ist, die Kopfnickermuskeln, obere Trapezmuskeln, Schläfenmuskeln und Riemenmuskeln aufweist; wobei ein myoelektrisches Potenzial der bei dem Messschritt gemessenen Muskelaktivität anhand der Menge der Muskelaktivität des mindestens einen Skelettmuskeltyps normalisiert wird, wobei ein Gewicht eines Kopfes des Insassen eine Last ist, die durch Halten des Kopfes über dem Boden in einer Seitenlagenposition bestimmt wird.
Fahrkomfort-Bewertungsverfahren für ein Fahrzeug zum Bewerten eines Querschwingungsempfindens, das einen Fahrkomfort des Fahrzeugs ausdrückt, unter Verwendung mindestens eines Skelettmuskeltyps, der beim Bewahren einer Kopfhaltung eines Insassen des Fahrzeugs beteiligt ist, das die folgenden Schritte umfasst: Messen einer Wellenform der Muskelaktivität eines Muskels auf einer Seite gegenüber einer Abbiegerichtung für den mindestens einen Skelettmuskeltyp, der beim Bewahren der Kopfhaltung des Insassen in dem Fahrzeug beim Abbiegen beteiligt ist, unter Verwendung einer Messeinheit, wobei der mindestens eine Skelettmuskeltyp zumindest ein Muskeltyp ist, der aus jener Gruppe ausgewählt ist, die Kopfnickermuskeln, obere Trapezmuskeln, Schläfenmuskeln und Riemenmuskeln aufweist; Bestimmen unter Verwendung eines Datenprozessors vor dem Messschritt, ob das fahrende Fahrzeug abbiegt und in welche Abbiegerichtung; Auswählen unter Verwendung des Datenprozessors des Muskels auf der Seite gegenüber der Abbiegerichtung, der im Bestimmungsschritt des mindestens einen Skelettmuskeltyps aus mehreren Skelettmuskeln bestimmt wird, aus mehreren Skelettmuskeln, die beim Bewahren der Kopfhaltung des Insassen des Fahrzeugs beteiligt sind, wenn der Bestimmungsschritt ergibt, dass ein Fahrzustand des Fahrzeugs ein Abbiegezustand ist, und die Abbiegerichtung bestimmt wurde; Berechnen unter Verwendung des Datenprozessors eines Amplitudenkennwerts eines myoelektrischen Potenzials, das Eigenschaften der im Messschritt gemessenen Wellenform der Muskelaktivität des Muskels auf der Seite gegenüber der Abbiegerichtung ausdrückt, die bei dem Messschritt gemessen wurde; und Bewerten unter Verwendung einer Bewertungseinheit eines Querschwingungsempfindens in dem Fahrzeug anhand des Amplitudenkennwerts des Muskels auf der Seite gegenüber der Abbiegerichtung, der im Berechnungsschritt berechnet wurde, und des Weiteren unter Berücksichtigung, dass das Querschwingungsempfinden größer wird, wenn die Menge der gleichzeitigen Aktivität für größer wird; . wobei ein myoelektrisches Potenzial der bei dem Messschritt gemessenen Muskelaktivität anhand der Menge der Muskelaktivität des mindestens einen Skelettmuskeltyps normalisiert wird, wobei ein Gewicht eines Kopfes des Insassen eine Last ist, die durch Halten des Kopfes über dem Boden in einer Seitenlagenposition bestimmt wird.
Fahrkomfort-Bewertungsverfahren für ein Fahrzeug nach Anspruch 7, wobei in dem Bestimmungsschritt eine Differenz zwischen der Menge der Muskelaktivität des linken und rechten Muskels des mindestens einen Skelettmuskeltyps, deren Wellenformen der Muskelaktivität gemessen werden, berechnet wird und auf der Basis der Differenz bestimmt wird, ob das Fahrzeug abbiegt und in welche Abbiegerichtung.
Fahrkomfort-Bewertungsverfahren nach Anspruch 7, das ferner vor dem Bestimmungsschritt einen Auswahlschritt umfasst, um aus mehreren Skelettmuskeln, die beim Bewahren der Kopfhaltung des Insassen beteiligt sind, mindestens einen Skelettmuskeltyp auszuwählen.
Fahrzeug-Fahrkomfort-Bewertungsvorrichtung zum Bewerten eines Querschwingungsempfindens, das einen Fahrkomfort eines Fahrzeugs ausdrückt, unter Verwendung mindestens eines Skelettmuskeltyps, der beim Bewahren einer Kopfhaltung eines Insassen des Fahrzeugs beteiligt ist, umfassend: ein Mittel zum Messen der Muskelaktivität zum Messen einer Wellenform der Muskelaktivität eines Muskels gegenüber einer Abbiegerichtung für den mindestens einen Skelettmuskeltyp, der beim Bewahren der Kopfhaltung des Insassen in dem Fahrzeug beim Abbiegen beteiligt ist; ein Bestimmungsmittel, um vor dem Messen der Wellenform der Muskelaktivität durch das Mittel zum Messen der Muskelaktivität zu bestimmen, ob ein fahrendes Fahrzeug abbiegt und in welche Abbiegerichtung; und ein Auswahlmittel zum Auswählen des Muskels auf der Seite gegenüber der vom Bestimmungsmittel bestimmten Abbiegerichtung von dem mindestens einen Skelettmuskeltyp aus mehreren Skelettmuskeln, die beim Bewahren der Kopfhaltung des Insassen des Fahrzeugs beteiligt sind, wenn das Bestimmungsmittel bestimmt, dass sich das fahrende Fahrzeug in einem Zustand des Abbiegens befindet, und die Abbiegerichtung bestimmt wurde; ein Mittel zum Berechnen der Kennmenge, um einen Amplitudenkennwert der Muskelaktivität zu berechnen, der Eigenschaften der Wellenform der Muskelaktivität des vom Mittel zum Messen der Muskelaktivität gemessenen Muskels auf der Seite gegenüber der Abbiegerichtung ausdrückt; und eine Bewertungseinheit zum Bewerten des Querschwingungsempfindens in dem Fahrzeug anhand des vom Mittel zum Berechnen der Kennmenge berechneten Amplitudenkennwerts und des Weiteren unter Berücksichtigung, dass das Querschwingungsempfinden größer wird, wenn die Menge der gleichzeitigen Aktivität größer wird; wobei der mindestens eine Skelettmuskeltyp zumindest ein Muskeltyp ist, der aus jener Gruppe ausgewählt ist, die Kopfnickermuskeln, obere Trapezmuskeln, Schläfenmuskeln und Riemenmuskeln aufweist; wobei ein myoelektrisches Potenzial der bei dem Messschritt gemessenen Muskelaktivität anhand der Menge der Muskelaktivität des mindestens einen Skelettmuskeltyps normalisiert wird, wobei ein Gewicht eines Kopfes des Insassen eine Last ist, die durch Halten des Kopfes über dem Boden in einer Seitenlagenposition bestimmt wird.
Fahrzeugbewertungsverfahren gemäß Anspruch 1, des Weiteren mit: einer Verwendung eines Wendekreisels oder Winkeltachometers zum Bestimmen eines Fahrtzustands des Fahrzeugs; einer Verwendung eines Gyroskopsensors zum Messen eines Rollwinkels des Fahrzeugs; einer Verwendung eines Lenkwinkelmessers, der einen Drehgeber hat, um einen Lenkwinkel des Fahrzeugs zu messen; oder einer Verwendung einer GPS-Vorrichtung zum Messen von GPS-basierten Fahrzeugpositionsinformationen, um einen Fahrtzustand des Fahrzeugs zu bestimmen.
Fahrzeugbewertungsverfahren gemäß Anspruch 1, des Weiteren mit einem Bestimmen eines Fahrtzustands des Fahrzeugs durch Messen des myoelektrischen Potenzials des mindestens einen Skelettmuskeltyps.
Fahrzeugbewertungsverfahren gemäß Anspruch 1, des Weiteren mit einem Bestimmen eines Fahrtzustands des Fahrzeugs durch Messen eines Muskelrauschens.
Fahrzeugbewertungsverfahren gemäß Anspruch 1, des Weiteren mit einem Normalisieren des myoelektrischen Potenzials der Muskelaktivität vor dem Messschritt unter Verwendung des Gewicht des Kopfes als ein Bezugswert für eine spontane elektrische Vergleichsaktivität (RVE).
Fahrzeugbewertungsverfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Menge der gleichzeitigen Aktivität ein Durchschnittswert oder ein geometrisches Mittel eines Quadratmittelwerts der Wellenformen der Muskelaktivität des linken und des rechten Muskelpaares ist.
Fahrzeugbewertungsvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei die Menge der gleichzeitigen Aktivität ein Durchschnittswert oder ein geometrisches Mittel eines Quadratmittelwerts der Wellenformen der Muskelaktivität des linken und des rechten Muskelpaares ist.
Fahrkomfort-Bewertungsverfahren gemäß Anspruch 7, wobei der Amplitudenkennwert durch eine Amplitude und eine Änderung der Amplitude des myoelektrischen Potenzials dargestellt wird, wobei die Amplitude ein Quadratmittelwert des myoelektrischen Potenzials ist und die Änderung der Amplitude eine Standardabweichung oder ein Wert ist, der durch Dividieren der Standardabweichung durch einen Durchschnittswert für einen vorgegebenen Bereich der Wellenformen der Muskelaktivität erhalten wird.
Fahrzeug-Fahrkomfort-Bewertungsvorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei der Amplitudenkennwert durch eine Amplitude und eine Änderung der Amplitude des myoelektrischen Potenzials dargestellt wird, wobei die Amplitude ein Quadratmittelwert des myoelektrischen Potenzials ist und die Änderung der Amplitude eine Standardabweichung oder ein Wert ist, der durch Dividieren der Standardabweichung durch einen Durchschnittswert für einen vorgegebenen Bereich der Wellenformen der Muskelaktivität erhalten wird.