JP2004049622A - 作業快適度評価装置および作業快適度評価方法 - Google Patents
作業快適度評価装置および作業快適度評価方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004049622A JP2004049622A JP2002212681A JP2002212681A JP2004049622A JP 2004049622 A JP2004049622 A JP 2004049622A JP 2002212681 A JP2002212681 A JP 2002212681A JP 2002212681 A JP2002212681 A JP 2002212681A JP 2004049622 A JP2004049622 A JP 2004049622A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pair
- work
- waveform
- muscles
- comfort
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 5
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims abstract description 51
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims abstract description 48
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 claims abstract description 44
- 210000000852 deltoid muscle Anatomy 0.000 claims abstract description 35
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000003183 myoelectrical effect Effects 0.000 claims description 63
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 9
- 230000003387 muscular Effects 0.000 abstract 3
- 230000001114 myogenic effect Effects 0.000 abstract 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 4
- 238000000540 analysis of variance Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000003042 antagnostic effect Effects 0.000 description 2
- 210000000624 ear auricle Anatomy 0.000 description 2
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000001015 abdomen Anatomy 0.000 description 1
- 210000002659 acromion Anatomy 0.000 description 1
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002003 electrode paste Substances 0.000 description 1
- 230000030214 innervation Effects 0.000 description 1
- 230000003340 mental effect Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 210000001087 myotubule Anatomy 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 230000002040 relaxant effect Effects 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/16—Devices for psychotechnics; Testing reaction times ; Devices for evaluating the psychological state
- A61B5/18—Devices for psychotechnics; Testing reaction times ; Devices for evaluating the psychological state for vehicle drivers or machine operators
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
- A61B5/389—Electromyography [EMG]
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Surgery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Educational Technology (AREA)
- Developmental Disabilities (AREA)
- Social Psychology (AREA)
- Child & Adolescent Psychology (AREA)
- Psychology (AREA)
- Psychiatry (AREA)
- Hospice & Palliative Care (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
【解決手段】操縦快適性評価装置10は、ドライバの左右対称に配置された一対の三角筋の、操舵時の筋活動によって生じる筋電位を検出する一対の検出センサ12、14と、検出センサ12、14によって検出された一対の三角筋の筋電位を増幅するアンプ18と、増幅された一対の筋電位の時系列波形から、一対の三角筋の同期的収縮波形を生成する波形処理部24と、生成された同期的収縮波形の強度情報、あるいは、所定の強度範囲に含まれる頻度情報から、操舵の快適度の高低を評価する快適性評価部26とを有する。
【選択図】図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、左右対称に備えた人体の一対の筋(筋肉)が拮抗して行う作業時の筋電位を測定することによって作業の快適度を評価する作業快適度評価装置および作業快適度評価方法に関し、例えば、ドライバが車両を操舵する際の、操舵の快適度を評価する評価装置および評価方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
今日、快適に操舵できる自動車等の車両やタイヤを提供するために、自動車製造業者やタイヤ製造業者は、車両の操舵のし易さを追求し、種々の方法を用いて車両やタイヤの開発を行っている。
この車両の開発やタイヤの開発において、操舵が快適であるか否かを評価する場合、一般に、ドライバの主観的な官能評価を用いたり、車両に加速度等の計測センサを設けて車両の挙動を表す物理計測データを収集して、車両の挙動を定量的に計測して評価する場合が多い。
【0003】
ところで、今日、一定の作業を行う際の作業の負担の程度を評価するために、作業者の筋電位の波形を表した筋電図を収集することで、作業者の筋肉の負担を定量的に把握することも行われている。筋電位は、測定自体が簡便で即応性を備えるため一定の作業を行う際の作業の負担の程度を適切に評価できるものも考えられている。この筋電図を用いた作業の負担の程度を評価する方法をドライバの車両の操舵に適用することも考えられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ドライバが車両の操舵は、左右対称に備えた人体の一対の筋である三角筋が拮抗して行う作業であり、必ずしも筋肉の負担の少ない方が操舵時の快適度に結びつかないという事実がある。
例えば、操舵力が軽い場合、ドライバの筋肉の負担は少なくなるが、軽い力で絶えずハンドルを保持しなければならないといった問題がある。また、操舵力が重い場合、ドライバが操舵する際の筋肉の負担は大きくなるが、ハンドルは安定しているためハンドルを常時保持する必要性が少なくなる。
このため、筋電図の計測によって得られる筋負担の指標から、操舵の快適度を適切に評価することができない。
【0005】
一方において、ドライバの生体情報として、脳波の変動、心拍数の変動、血圧等を計測する方法もあるが、いずれの場合も、例えば、呼吸を一定に保つ等ドライバに一定の統制を与える必要が有り、ドライバに余計な負担を掛けるといった問題がある。また、これらの生体情報は、後処理として行う解析の点からある程度の計測時間を必要とし、即応性のある結果を得ることができないといった問題がある。このため、実際の操舵の快適度を正しく評価することはできない。
このような問題は、車両の操舵に限らず、左右対称に備えた人体の一対の筋が拮抗して一定の作業を行う場合の作業の快適度を評価する場合にも同様に発生する。
【0006】
そこで、本発明は、左右対称に備えた人体の一対の筋が拮抗して行う作業時の筋活動を測定することによって作業の快適度を評価する作業快適度評価装置であって、作業者の統制を行うことなく、短時間の計測結果から作業の快適度を評価することのできる作業快適度評価装置および作業快適度評価方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、左右対称に備えた人体の一対の筋が拮抗して行う作業時の筋電位を測定することによって作業の快適度を評価する作業快適度評価装置であって、
人体の左右対称に配置された一対の筋の、作業時の人体の筋活動によって生じる筋電位を検出する一対の検出センサと、
この検出センサによって検出された一対の筋電位を増幅するアンプと、
増幅された一対の筋電位の時系列波形から、前記一対の筋の同期的収縮波形を生成する波形処理部と、
生成された同期的収縮波形の強度情報、あるいは、所定の強度範囲に含まれる頻度情報から、作業の快適度の高低を評価する評価部と、を有することを特徴とする作業快適度評価装置を提供する。
【0008】
ここで、前記評価部は、生成された同期的収縮波形の前記強度情報あるいは前記頻度情報を所定時間間隔毎に算出し、この算出結果により所定時間間隔毎に作業の快適度の高低を評価するのが好ましい。
また、前記波形処理部は、前記一対の筋電位の時系列波形を全波整流した後、同時刻における前記一対の筋電位の時系列波形各々の値のうち、小さい方の値を前記同期的収縮波形の信号値とするのが好ましい。あるいは、前記波形処理部は、前記一対の筋電位波形の信号値の幾何平均値を前記同期的収縮波形の信号値とするのも同様に好ましい。
【0009】
なお、前記作業は、例えば、車両の運転における操舵である。この場合、前記一対の筋は、例えば、人体の肩部に位置する左右一対の三角筋である。
【0010】
また、本発明は、左右対称に配置された人体の一対の筋が拮抗して行う作業時の筋電位を測定することによって作業の快適度を評価する作業快適度評価方法であって、
人体の左右対称に配置された一対の筋の、作業時の人体の筋活動によって生じる筋電位を検出し、増幅するステップと、
増幅された一対の筋電位の時系列波形から、前記一対の筋の同期的収縮波形を生成するステップと、
生成された同期的収縮波形の強度情報、あるいは、所定の強度範囲に含まれる頻度情報から、作業の快適度の高低を評価するステップと、を有することを特徴とする作業快適度評価方法を提供する。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の作業快適度評価装置および作業快適度評価方法について、添付の図面に示される好適実施例を基に詳細に説明する。
【0012】
図1は、本発明の作業快適度評価装置をドライバの操舵作業に適用した操縦快適性評価装置10の概略の構成図である。
操縦快適性評価装置10は、車両を運転するドライバの操舵の快適度を評価する装置で、ドライバの左右の三角筋の筋電位を検出する検出センサ12および14と、電極16と、検出センサ12および14からの筋電位を増幅するアンプ18と、増幅された左右の三角筋の筋電位の時系列波形から操舵の快適度を評価する処理ユニット20と、評価結果をモニタ表示するモニタ22とを有して構成される。
【0013】
検出センサ12は、ドライバの左肩の三角筋の筋電位を検出するセンサであって、皮膚表面電極(例えば、Ag/AgCl皿型電極、Ag電極あるいはステンレス電極)が対になって構成され、この一対の皮膚表面電極が所定の間隔、例えば2cm離間して三角筋の位置する左肩の表面に貼り付けられる。
検出センサ14は、ドライバの右肩の三角筋の筋電位を検出するセンサであって、検出センサ12と同様に、皮膚表面電極が対になって構成され、この一対の皮膚表面電極が所定の間隔、例えば2cm離間して三角筋の位置する右肩の表面に貼り付けられる。
ここで、ドライバの皮膚表面への貼り付けは、スクラブで擦り、アルコールで汚れをおとして電極糊を用いて行う。その際、電気抵抗は30kΩ(5kΩが望ましい)以下にするまで汚れを落とす。二つの電極は測定する筋の筋腹に、筋繊維に対し平行に装着する。貼り付け位置は、神経支配帯部を避け、図2に示すように、肩峰の端部Aから指三本分、腕長手方向に離れた位置Pに、所定の間隔を開けて貼り付ける。
【0014】
一方、電極16は、ドライバの電位を一定に保つために電気的に不活性な位置であるドライバの耳たぶに貼り付けられるアース電極であり、検出センサ12および14による測定を正確に行うために設けられる。なお、アンプ18に接続された電極16は、アンプ18を介してアースされる。
アンプ18は、検出センサ12、14で検出された筋電位を増幅する公知の作動増幅器である。
検出センサ12および14にて検出され、増幅された筋電位は処理ユニット20に送られる。
【0015】
処理ユニット20は、波形処理部24と快適性評価部26とを有して構成される。
処理ユニット20は、コンピュータにて構成されたユニットであり、波形処理部24および快適性評価部26は、プログラムを実行することによって各機能を発揮するように構成されている。
なお、波形処理部24および快適性評価部26は、専用回路によって構成されたものであってもよい。
【0016】
波形処理部24は、筋電位の時系列波形をサンプリングし、全波整流を行った後、検出センサ12および14にて予め測定されて記録保持されている最大筋電位を用いて筋電位の時系列波形をそれぞれ規格化して指数(Index)を算出するとともに、規格化された左右一対の三角筋の筋電位の指数の同時刻の値のうち、小さい方の値を選択して生成される波形を同期的収縮波形として出力する部位である。同期的収縮波形については後述する。
【0017】
ここで、最大筋電位とは、ドライバが三角筋に最大負荷を掛けて筋活動を与えた場合の筋電位であり、最大筋電位の測定は検出センサ12、14を貼り付けるたびに行われる。最大筋電位を用いて筋電位の時系列波形を規格化するのは、検出センサ12、14を貼り付けるたびに検出センサ12、14の電気抵抗が微妙に変わり、検出される筋電位の大きさが変わるからである。
なお、波形処理部24は、左右の三角筋の一対の筋電位の信号値の幾何平均値を信号値とする同期的収縮波形を生成するように構成してもよい。この場合、最大筋電位を用いて左右の筋電位の時系列波形を規格化して調整する必要がなく、最大筋電位の測定を不要とする。
【0018】
快適性評価部26は、波形処理部24にて生成された同期的収縮波形から、一定時間間隔毎に強度情報を算出し、この選出結果からドライバの操舵の快適度の高低を評価する部位である。
ここで、同期的収縮波形の強度情報とは、例えば、所定時間間隔、例えば0.1〜0.5秒間隔毎に算出する、同期的収縮波形のRMS(root means suquare) 値(実効値)、積分値、あるいは、同期的収縮波形の包絡線の積分値等をいう。
同期的収縮波形の強度情報の替わりに、同期的収縮波形の頻度情報を算出し、この頻度情報に基づいて操舵の快適度を評価してもよい。同期的収縮波形の頻度情報とは、例えば、所定のRMS値の範囲に入る同期的収縮波形の信号値の確率や回数等をいう。
【0019】
快適性評価部26は、例えば、同期的収縮波形のRMS値を、ドライバの操舵の快適度を段階的に区分けするために予め設定された各段階の設定値と比較することによってドライバの操舵の快適度の高低を評価する。また、同期的収縮波形の頻度情報を、ドライバの操舵の快適度を段階的に区分けするために予め設定された各段階の設定確率と比較することによってドライバの操舵の快適度の高低を評価する。
このような評価結果は、同期的収縮波形、左右の三角筋の筋電位の時系列波形とともにモニタ22に送られ表示に供される。
【0020】
このように操縦快適性評価装置10は、左右の三角筋の筋電位の時系列波形から、同期的収縮波形を生成し、この同期的収縮波形の強度情報あるいは頻度情報を用いてドライバの操舵の快適度を評価することを特徴とする。
一般に、ドライバによる操舵は、車両のハンドル(ステア)を操舵する動作によって行われるが、ハンドルの操舵は、例えば車両の右旋回の場合ハンドルを握る左手を上方向にまわすために、ドライバの左肩の三角筋が収縮する。一方、右手はハンドルに添える程度であるため、ドライバの右肩の三角筋は弛緩する。一方、車両の左旋回の場合、ドライバの左肩の三角筋は弛緩し、ドライバの右肩の三角筋が収縮する。このように、左右対称に人体が備える一対の三角筋のうち一方の筋を収縮させ、他方の筋を弛緩させて行うドライバの操舵は、本発明における、左右対称に備えた人体の一対の筋が拮抗して行う作業に対応する。
【0021】
しかし、何らかのドライバの精神的負担等に起因してハンドルを握る手に余分な力が入る場合やハンドルの操舵が難しく力む場合、左右一対の三角筋が拮抗して行うハンドルの操舵においても左右一対の三角筋が同期して収縮する。この時の筋電位の波形を同期的収縮波形という。
このような三角筋の収縮によりドライバがハンドルを保持する力が得られるが、この場合のハンドルを保持する力は、加速度やロードセル等の計測センサを設けて車両の挙動を表す物理計測データで得ることのできない情報である。
本願発明者らは、この同期的収縮の強度や頻度によって、ハンドルの操舵のし易さや操舵による制御のし易さを評価できることを見出して本願発明に至っている。
【0022】
このような操縦快適性評価装置10を用いて操縦快適度の評価を行う場合、図3に示すように、まず、検出センサ12、14がドライバの右肩、左肩の三角筋の位置する肩表面に貼り付けられる(ステップ100)。同時に電極16が耳たぶに貼り付けられる。
検出センサ12、14が貼り付けられた後、ドライバが左右両側の三角筋を最大に収縮させたときの最大筋電位が測定される(ステップ102)。最大筋電位は、アンプ18を介して波形処理部24に送られ記録保持される。これにより、以降測定される筋電位を規格化し、検出センサ12、14の貼り付けの度に変わる筋電位の情報を一定にすることができる。
【0023】
次に、ドライバによる車両の運転が開始され、ドライバの操舵が行われ、ドライバの左右の三角筋の筋電位が常時測定される(ステップ104)。
筋電位の測定では、アンプ18にて筋電位が増幅された後、波形処理部24に供給される。
波形処理部24では、まず、左右の三角筋の筋電位の時系列波形がそれぞれ全波整流され、値がすべて0以上となった信号波形が生成された後、記録保持された最大筋電位を用いて、全波整流された筋電位の時系列波形が規格化される。さらに、同時刻における全波整流された2つの時系列波形の値のうち、小さい方の値を同期的収縮波形の信号値とすることにより、同期的収縮波形が生成される(ステップ106)。このように、一対の三角筋が拮抗して行う操舵の作業において、弛緩状態に近い側の三角筋に生じる筋電位の情報を選択することで、同期的に三角筋が収縮する時の筋電位の情報を得ることができる。
【0024】
生成された同期的収縮波形は、快適性評価部26において、同期的収縮波形のRMS値が、所定時間間隔、例えば、0.1〜0.5秒間隔毎に逐次算出され(ステップ108)、快適度を段階的に区分けするために予め設定された各段階の設定値と比較することによって、ドライバの操舵における快適さの程度が逐次評価される(ステップ110)。
このように、左右対称に備えた人体の一対の三角筋が拮抗して行う操舵時の筋電位を測定することによって、時々刻々変化する操舵時のドライバの快適度を、ドライバの統制を行うことなく、短時間の計測結果から評価する。
【0025】
図4(a)〜(d)には、上記方法を行った時の各種時間波形の一例が示されている。図4(a)は、ドライバが行ったハンドルの操舵角の時系列波形の一例である。図4(b)および(c)は、図4(a)に示すハンドルの操舵を行った時のドライバの左右両側の三角筋の筋電位の時系列波形(最大筋電位との比をとり指数化したもの(Index))の一例を全波整流したものである。図4(d)は図4(b)および(c)に示す筋電位の時系列波形から生成される同期的収縮波形(Index)の例を示したものである。
【0026】
この場合、図4(a)に示される操舵角の時系列波形からわかるように、ドライバは最大操舵角度を約20〜30度とするレーンチェンジの操舵を2回行っている。
図4(a)において、操舵角の正側はハンドルを右側に操舵する状態を、負側はハンドルを左側に操舵する状態を指す。従って、右側にハンドルを操舵する場合、図4(c)に示されるように、左側の三角筋の収縮は大きく、これに対応して図4(b)に示されるように、右側の三角筋は筋電位が殆ど発生せず弛緩状態あるいは弛緩状態に近いことを示している。
従って、同期的収縮波形は、右旋回の場合図4(c)に示す波形が略選択される。同様に、左旋回の場合図4(b)に示す波形が略選択される。
【0027】
生成された、図4(d)に示される同期的収縮波形から、所定時間間隔毎に、この波形のRMS値が逐次求められ、ドライバの操舵の快適度を段階的に区分けするために予め設定された各段階の設定値と比較することによってドライバの操舵の快適度の程度が評価される。
【0028】
図5は、車両の旋回特性としてUS(アンダーステア)、OS(オーバステア)およびNS(ニュートラルステア)の3種類の条件を設定し、この各条件において得られる同期的収縮波形のRMS値を図4(e)に示すように、操舵角に対応して区切って算出した結果を示している。
領域Sa は、操舵角0の領域、領域L1 は操舵角が正で時間と共に増加する領域、領域L2 は操舵角が正で時間と共に減少する領域、領域L3 は操舵角が負で時間と共に絶対値が増加する領域、領域L4 は操舵角が負で時間と共に絶対値が減少する領域、領域Sb は操舵角0の領域、領域L5 は操舵角が負で時間と共に絶対値が増加する領域、領域L6 は操舵角が負で時間と共に絶対値が減少する領域、領域L7 は操舵角が正で時間と共に増加する領域、領域L8 は操舵角が正で時間と共に減少する領域、領域Sc は操舵角が0の領域である。
【0029】
図4(a)に示す操舵をUS、OSおよびNSの各条件について5回ずつ繰り返して、各領域のRMS値を求め、分散分析を行って、US、OSおよびNS間でRMS値に有意差があるか否かを調べた。
一方、操舵したドライバに操舵の快適度について官能評価を行ってもらった。官能評価の結果、NSが最も快適に操舵でき、その次に、USであった。
なお、USとは、車両の旋回特性の1つであって、一定の操舵角を維持して円弧形状に沿って車両が走行している状態から車両の旋回速度をあげたとき、車両の走行が上記円弧形状から外側に向かって膨らんでしまい、旋回半径が大きくなる特性をいう。
一方、OSとは、車両の旋回特性の1つであって、一定の操舵角を維持して円弧形状に沿って車両が走行している状態から車両の旋回速度をあげたとき、車両の走行が上記円弧形状から内側に向かい、旋回半径が小さくなる特性をいう。
また、NSは、車両の旋回特性の1つであって、一定の操舵角を維持して円弧形状に沿って車両が走行している状態から車両の旋回速度をあげたても、車両の走行が上記円弧形状からはずれることがなく、旋回半径も変化しない特性をいう。
【0030】
図5は、領域Sa 、L1 、L2 、・・・、Sc のRMS値(Index)の平均値をOS、USおよびNSの別に示している。
図6は、求められたRMS値を用いて5%水準による分散分析の結果を示している。図6中の「<」、「>」は、比較対に有意差がある場合の大小関係を示す。
図6に示す結果によると、領域L1 、領域L3 および領域L7 において、NSのRMS値はOSのRMS値に比べて小さく、また、領域L1 、領域L4 および領域L7 において、NSのRMS値がUSのRMS値に比べて小さく、さらに、領域L3 および領域L6 において、USのRMS値がOSのRMS値に比べて小さいことがわかった。
これより、NSにおける同期的収縮波形のRMS値が有意差のある領域(領域L1 、領域L3 、領域L4 、領域L7 )で、いずれにおいてもUSおよびOSのRMS値に比べて小さく、また、OSとUSにおけるRMS値についても、有意差のある領域(領域L3 、領域L6 )においてUSのRMS値がOSのRMS値よりも小さいことがわかった。
【0031】
この分散分析の結果は、上記ドライバの操舵の快適度の官能評価とも対応するものである。
従って、同期的収縮波形の強度情報を用いることで、操舵の快適度を適切に評価することができることがわかる。
これより、同期的収縮波形において所定の強度範囲に含まれる頻度情報を用いることで、操舵の快適度を適切に評価することができるといえる。
さらに、図5に示すように、RMS値は時間と共に変動することから、RMS値を所定時間間隔毎に算出することによって、時間と共に変化する快適度も評価することができる。例えば、快適度がUS、OSおよびNSの中で最も良好なNSであっても、RMS値が大きくなって快適度が悪化する領域を求めることができ、操舵の快適度を追求する車両の開発やタイヤの開発に役立てることができる。
【0032】
なお、上記例は、車両を運転し、ドライバがハンドルを操舵するときの快適度を評価する例を説明したが、本発明では、快適度を評価する対象はハンドルの操舵に限定されるわけでなく、左右対称に備えた人体の一対の筋が拮抗して行う作業であればいずれの作業であってもよい。
【0033】
以上、本発明の作業快適度評価装置および作業快適度評価方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を行ってもよいのはもちろんである。
【0034】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明は、左右対称に備えた人体の一対の筋が拮抗して行う作業時の筋電位を測定し、この一対の筋の同期的収縮波形を生成し、この生成された同期的収縮波形の強度情報あるいは頻度情報から、作業の快適度の高低を評価するので、従来のように作業者に呼吸の統制等を行うことなく、短時間の計測結果から作業の快適度を評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の作業快適度評価装置の一例である操縦快適性評価装置の構成を示す概略構成図である。
【図2】図1に示す操縦快適性評価装置において筋電位が測定される三角筋を説明する図である。
【図3】本発明の作業快適度評価方法の一例のフローを示すフローチャートである。
【図4】(a)〜(d)は、図1に示す操縦快適性評価装置で得られる時系列波形の一例を示す図であり、(e)は、(a)〜(d)に示す時系列波形を区切る領域を説明する図である。
【図5】図1に示す操縦快適性評価装置で得られる同期的収縮波形のRMS値の変化の一例を示す図である。
【図6】図1に示す操縦快適性評価装置で得られる同期的収縮波形のRMS値の分散分析の結果の一例を説明する図である。
【符号の説明】
10 操縦快適性評価装置
12,14 検出センサ
16 電極
18 アンプ
20 処理ユニット
22 モニタ
24 波形処理部
26 快適性評価部
Claims (7)
- 左右対称に備えた人体の一対の筋が拮抗して行う作業時の筋電位を測定することによって作業の快適度を評価する作業快適度評価装置であって、
人体の左右対称に配置された一対の筋の、作業時の人体の筋活動によって生じる筋電位を検出する一対の検出センサと、
この検出センサによって検出された一対の筋電位を増幅するアンプと、
増幅された一対の筋電位の時系列波形から、前記一対の筋の同期的収縮波形を生成する波形処理部と、
生成された同期的収縮波形の強度情報、あるいは、所定の強度範囲に含まれる頻度情報から、作業の快適度の高低を評価する評価部と、を有することを特徴とする作業快適度評価装置。 - 前記評価部は、生成された同期的収縮波形の前記強度情報あるいは前記頻度情報を所定時間間隔毎に算出し、この算出結果により所定時間間隔毎に作業の快適度の高低を評価する請求項1に記載の作業快適度評価装置。
- 前記波形処理部は、前記一対の筋電位の時系列波形を全波整流した後、同時刻における全波整流された前記一対の筋電位の時系列波形各々の値のうち、小さい方の値を前記同期的収縮波形の信号値とする請求項1または2に記載の作業快適度評価装置。
- 前記波形処理部は、前記一対の筋電位波形の信号値の幾何平均値を前記同期的収縮波形の信号値とする請求項1または2に記載の作業快適度評価装置。
- 前記作業は、車両の運転における操舵である請求項1〜4のいずれか1項に記載の作業快適度評価装置。
- 前記一対の筋は、人体の肩部に位置する三角筋である請求項5に記載の作業快適度評価装置。
- 左右対称に配置された人体の一対の筋が拮抗して行う作業時の筋電位を測定することによって作業の快適度を評価する作業快適度評価方法であって、
人体の左右対称に配置された一対の筋の、作業時の人体の筋活動によって生じる筋電位を検出し、増幅するステップと、
増幅された一対の筋電位の時系列波形から、前記一対の筋の同期的収縮波形を生成するステップと、
生成された同期的収縮波形の強度情報、あるいは、所定の強度範囲に含まれる頻度情報から、作業の快適度の高低を評価するステップと、を有することを特徴とする作業快適度評価方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002212681A JP4343502B2 (ja) | 2002-07-22 | 2002-07-22 | 作業快適度評価装置および作業快適度評価方法 |
EP03741479A EP1535570B1 (en) | 2002-07-22 | 2003-07-18 | Device and method for assessing driver comfort |
PCT/JP2003/009154 WO2004008957A1 (ja) | 2002-07-22 | 2003-07-18 | 作業快適度評価装置および作業快適度評価方法 |
US10/522,023 US7532925B2 (en) | 2002-07-22 | 2003-07-18 | Apparatus and method of evaluating degree of work comfort |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002212681A JP4343502B2 (ja) | 2002-07-22 | 2002-07-22 | 作業快適度評価装置および作業快適度評価方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004049622A true JP2004049622A (ja) | 2004-02-19 |
JP4343502B2 JP4343502B2 (ja) | 2009-10-14 |
Family
ID=30767816
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002212681A Expired - Fee Related JP4343502B2 (ja) | 2002-07-22 | 2002-07-22 | 作業快適度評価装置および作業快適度評価方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7532925B2 (ja) |
EP (1) | EP1535570B1 (ja) |
JP (1) | JP4343502B2 (ja) |
WO (1) | WO2004008957A1 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006075200A (ja) * | 2004-09-07 | 2006-03-23 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | 作業性評価装置、作業性評価方法および作業性評価プログラム |
JP2006277256A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | 運転技量評価装置、運転負担効率報知装置、運転技量評価方法、および運転負担効率報知方法 |
WO2009008261A1 (ja) * | 2007-07-09 | 2009-01-15 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | 機器操作力の評価方法 |
US7486987B2 (en) | 2003-09-17 | 2009-02-03 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Work comfort evaluating device and work comfort evaluating method |
EP2119393A1 (en) | 2008-05-14 | 2009-11-18 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Method and system for evaluating driving conditions of a vehicle |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6846855B2 (en) | 2001-05-01 | 2005-01-25 | Owens Corning Fiberglas Technology, Inc. | Sized reinforcements, and materials reinforced with such reinforcements |
JP4433739B2 (ja) | 2003-09-17 | 2010-03-17 | 横浜ゴム株式会社 | 作業中ストレス評価装置および作業中ストレス評価方法 |
US7313957B1 (en) * | 2006-06-15 | 2008-01-01 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Apparatus, method and program for evaluating work characteristic |
US8117047B1 (en) | 2007-04-16 | 2012-02-14 | Insight Diagnostics Inc. | Healthcare provider organization |
JP6199714B2 (ja) * | 2013-11-29 | 2017-09-20 | 株式会社デンソー | ストレス評価装置,及びプログラム |
US10583287B2 (en) | 2016-05-23 | 2020-03-10 | Btl Medical Technologies S.R.O. | Systems and methods for tissue treatment |
CN108742610A (zh) * | 2018-04-03 | 2018-11-06 | 吉林大学 | 一种实现肌电和主观相关联的转向舒适度评价方法 |
CN110155168B (zh) * | 2019-04-25 | 2021-08-24 | 吉林大学 | 基于驾驶员体感的车辆智能转向调节方法和*** |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0698364A (ja) * | 1992-09-16 | 1994-04-08 | Meisei Electric Co Ltd | ボタン電話機の機種識別データ送出装置 |
JP2000000232A (ja) * | 1998-06-15 | 2000-01-07 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 筋肉疲労判定装置 |
JP2002230699A (ja) * | 2001-01-31 | 2002-08-16 | Mazda Motor Corp | 運転負担判定装置、運転負担判定方法、当該方法を実行するコンピュータプログラム、並びに当該コンピュータプログラムを格納した記憶媒体 |
JP2003177079A (ja) * | 2001-09-03 | 2003-06-27 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 操舵感計測装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4344441A (en) | 1980-07-03 | 1982-08-17 | Myo-Tronics Research, Inc. | Mandibular electromyograph |
US4667513A (en) * | 1981-03-18 | 1987-05-26 | Konno Yoshio | Method and apparatus for detecting muscle fatigue |
US5195531A (en) | 1991-03-01 | 1993-03-23 | Bennett Henry L | Anesthesia adequacy monitor and method |
US6233472B1 (en) | 1995-06-06 | 2001-05-15 | Patient Comfort, L.L.C. | Electrode assembly and method for signaling a monitor |
JP2002214083A (ja) | 2001-01-17 | 2002-07-31 | Mazda Motor Corp | 車両の操安性評価装置、操安性評価プログラムを記録した記録媒体、及び操安性評価方法 |
-
2002
- 2002-07-22 JP JP2002212681A patent/JP4343502B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-07-18 US US10/522,023 patent/US7532925B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-07-18 WO PCT/JP2003/009154 patent/WO2004008957A1/ja active Application Filing
- 2003-07-18 EP EP03741479A patent/EP1535570B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0698364A (ja) * | 1992-09-16 | 1994-04-08 | Meisei Electric Co Ltd | ボタン電話機の機種識別データ送出装置 |
JP2000000232A (ja) * | 1998-06-15 | 2000-01-07 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 筋肉疲労判定装置 |
JP2002230699A (ja) * | 2001-01-31 | 2002-08-16 | Mazda Motor Corp | 運転負担判定装置、運転負担判定方法、当該方法を実行するコンピュータプログラム、並びに当該コンピュータプログラムを格納した記憶媒体 |
JP2003177079A (ja) * | 2001-09-03 | 2003-06-27 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 操舵感計測装置 |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7486987B2 (en) | 2003-09-17 | 2009-02-03 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Work comfort evaluating device and work comfort evaluating method |
EP1516587B1 (en) * | 2003-09-17 | 2009-12-09 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Work comfort evaluating device and work comfort evaluating method |
JP2006075200A (ja) * | 2004-09-07 | 2006-03-23 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | 作業性評価装置、作業性評価方法および作業性評価プログラム |
JP4586465B2 (ja) * | 2004-09-07 | 2010-11-24 | 横浜ゴム株式会社 | 作業性評価装置、作業性評価方法および作業性評価プログラム |
JP2006277256A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | 運転技量評価装置、運転負担効率報知装置、運転技量評価方法、および運転負担効率報知方法 |
JP4556738B2 (ja) * | 2005-03-29 | 2010-10-06 | 横浜ゴム株式会社 | 運転技量評価装置、運転負担効率報知装置、運転技量評価方法、および運転負担効率報知方法 |
WO2009008261A1 (ja) * | 2007-07-09 | 2009-01-15 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | 機器操作力の評価方法 |
US7854166B2 (en) | 2007-07-09 | 2010-12-21 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Method for evaluating an instrument operating force |
JP5077349B2 (ja) * | 2007-07-09 | 2012-11-21 | 横浜ゴム株式会社 | 機器操作力の評価方法 |
EP2119393A1 (en) | 2008-05-14 | 2009-11-18 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Method and system for evaluating driving conditions of a vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1535570A1 (en) | 2005-06-01 |
US20050277843A1 (en) | 2005-12-15 |
EP1535570A4 (en) | 2009-04-01 |
WO2004008957A1 (ja) | 2004-01-29 |
JP4343502B2 (ja) | 2009-10-14 |
EP1535570B1 (en) | 2011-10-05 |
US7532925B2 (en) | 2009-05-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4433739B2 (ja) | 作業中ストレス評価装置および作業中ストレス評価方法 | |
JP4591541B2 (ja) | 車両の走行条件評価方法及びその評価装置 | |
JP4893743B2 (ja) | 車両操縦性能評価方法、評価装置およびプログラム | |
US7693572B2 (en) | Workability evaluating apparatus, workability evaluating method, and workability evaluating program | |
US8200337B2 (en) | Method of selecting specific skeletal muscle highly sensitive to human psychological state, device for selecting specific skeletal muscle, method of evaluating stress during work, and system for evaluating stress during work | |
JP2004049622A (ja) | 作業快適度評価装置および作業快適度評価方法 | |
JP4432420B2 (ja) | 作業快適度評価装置および作業快適度評価方法 | |
JP5077349B2 (ja) | 機器操作力の評価方法 | |
WO2004008958A1 (ja) | 作業中ストレス判定装置、作業中ストレス判定プログラム及び作業中ストレス判定方法 | |
JP4946447B2 (ja) | 疲労評価方法および疲労評価装置。 | |
JP4983892B2 (ja) | 作業中ストレス評価装置及び作業中ストレス評価方法 | |
JP5964622B2 (ja) | ストレス評価装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050620 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080603 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080627 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080826 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081027 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081202 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081226 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20090302 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090414 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090610 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090630 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090709 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120717 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4343502 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120717 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120717 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120717 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130717 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130717 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |