JP2002224072A - 筋疲労評価装置、筋疲労評価方法並びに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 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】主観評価と筋疲労評価とを対応させて、疲労感
に影響を及ぼす筋疲労部位を特定する。 【解決手段】被験者の腰背部に筋電位計測用の電極を装
着する（ステップＳ１１）。次に、シート着座前の筋電
位を計測する（ステップＳ１２）。筋電位計測時に与え
た負荷による心身状態の変化を落ち着かせるため、被験
者を安静状態にする（１分以上）（ステップＳ１３）。
次に、シート着座前の主観評価を計測する（ステップＳ
１４）。この主観評価は、疲労の度合を数量化して計測
できるようにし（例えば、ＳＤ法）、着座中にも単位時
間おきに計測する。次に、シート着座姿勢を維持し、評
価したい対象・状況などに応じて時間を設定し、負荷を
与える（ステップＳ１５）。次に、シート着座後の主観
評価を計測する（ステップＳ１６）。最後に、シート着
座後の筋電位を計測する（ステップＳ１７）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ドライバなどの筋
疲労を評価する筋疲労評価装置、筋疲労評価方法並びに
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に関する。

【０００２】

【従来の技術】シートに長時間着座した状況が持続する
と、身体の各部位に生理的な変化の１つとして筋肉の疲
労（以下、筋疲労と呼ぶ）が発生し、主観評価として疲
労感が増加する。また、シート形状や硬さ分布、たわみ
などの物理特性が異なれば、筋疲労が生じる部位やその
度合は変化する。そのため、長時間運転をしても疲れな
いシートを開発する際に、筋疲労部位やその度合を明ら
かにすることが重要である。しかしながら、主観評価で
は、筋疲労部位を特定することが困難である。

【０００３】そこで、従来から筋疲労を筋電図を用いて
評価する方法が知られている。この方法を用いた長時間
着座疲労の評価は、主に腰背部に注目して行われ、例え
ば、疲労を促進するように改造したシートや物理特性の
異なる複数の市販シートを用いて、筋疲労の度合いを評
価するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】腰背部における筋疲労
の度合いを評価することは、相対的なシート特性を判断
する上で重要である。しかしながら、長時間運転をして
も疲れないシートを開発するには、筋疲労が発生する原
因を解明することが必要であり、筋疲労の度合いだけで
なく、疲労感に影響を及ぼす筋疲労部位の特定が重要と
なる。

【０００５】ここで、人間の着座疲労を評価する方法と
して、「主観評価」と呼ばれる方法が知られている。と
ころが、人間が疲労感を知覚できる部位は、腰や背中と
いった身体の広い範囲であり、主観評価のみでは筋疲労
部位を特定できない。また、筋疲労評価として筋電図を
計測して筋肉の疲労を評価する方法も知られているが、
この計測された筋電図による筋疲労が疲労感にどの程度
影響しているのか判定することが難しい。

【０００６】本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その
目的は、主観評価と筋疲労評価とを対応させて、疲労感
に影響を及ぼす筋疲労部位を特定することができる筋疲
労評価装置、筋疲労評価方法並びに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を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る筋疲労評価装置は、特定動作について
の疲労に関する主観評価結果を入力する主観評価結果入
力手段と、前記主観評価結果に基づいて身体の特定部位
の主観評価値を算出する主観評価算出手段と、前記特定
部位をなす複数の筋肉ごとにその筋電位を測定する筋電
位測定手段と、前記筋電位から筋疲労に関する評価値を
算出する筋疲労評価算出手段と、前記複数の筋肉ごと
に、対応する部位の主観評価値と筋疲労評価値との相関
値を算出する相関値算出手段と、前記相関値に基づい
て、前記主観評価値が所定値より大きく疲労度が大きい
ことを示している特定部位をなす筋肉のうち、当該疲労
度への影響の大きな筋肉を特定する筋肉特定手段とを具
備する。

【０００８】本発明に係る筋疲労評価装置は、着座疲労
に関する主観評価結果を入力する主観評価結果入力手段
と、前記主観評価結果に基づいて身体の特定部位の主観
評価値を算出する主観評価算出手段と、前記特定部位を
なす複数の筋肉ごとにその筋電位を測定する筋電位測定
手段と、前記筋電位から筋疲労に関する評価値を算出す
る筋疲労評価算出手段と、前記複数の筋肉ごとに、対応
する部位の主観評価値と筋疲労評価値との相関値を算出
する相関値算出手段と、前記相関値に基づいて、前記主
観評価値が所定値より大きく疲労度が大きいことを示し
ている特定部位をなす筋肉のうち、当該疲労度への影響
の大きな筋肉を特定する筋肉特定手段とを具備する。

【０００９】本発明に係る筋疲労評価方法は、特定動作
についての疲労に関する主観評価結果を入力する主観評
価結果入力工程と、前記主観評価結果に基づいて身体の
特定部位の主観評価値を算出する主観評価算出工程と、
前記特定部位をなす複数の筋肉ごとにその筋電位を測定
する筋電位測定工程と、前記筋電位から筋疲労に関する
評価値を算出する筋疲労評価算出工程と、前記複数の筋
肉ごとに、対応する部位の主観評価値と筋疲労評価値と
の相関値を算出する相関値算出工程と、前記相関値に基
づいて、前記主観評価値が所定値より大きく疲労度が大
きいことを示している特定部位をなす筋肉のうち、当該
疲労度への影響の大きな筋肉を特定する筋肉特定工程と
を備える。

【００１０】本発明に係る筋疲労評価方法は、着座疲労
に関する主観評価結果を入力する主観評価結果入力工程
と、前記主観評価結果に基づいて身体の特定部位の主観
評価値を算出する主観評価算出工程と、前記特定部位を
なす複数の筋肉ごとにその筋電位を測定する筋電位測定
工程と、前記筋電位から筋疲労に関する評価値を算出す
る筋疲労評価算出工程と、前記複数の筋肉ごとに、対応
する部位の主観評価値と筋疲労評価値との相関値を算出
する相関値算出工程と、前記相関値に基づいて、前記主
観評価値が所定値より大きく疲労度が大きいことを示し
ている特定部位をなす筋肉のうち、当該疲労度への影響
の大きな筋肉を特定する筋肉特定工程とを備える。

【００１１】また、好ましくは、前記筋電位の測定前に
被験者に錘を持たせて意図的に筋動作させる。

【００１２】尚、上記筋疲労評価方法を実行するための
コンピュータプログラムや当該プログラムコードが格納
された記憶媒体を、コンピュータに供給して、当該コン
ピュータが記憶媒体に格納されたプログラムコードを読
み出して、上記判定処理を実行するようにしてもよい。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１、３の発
明によれば、複数の筋肉ごとに算出される、対応する部
位の主観評価値と筋疲労評価値との相関値に基づいて、
主観評価値が所定値より大きく疲労度が大きいことを示
している特定部位をなす筋肉のうち、当該疲労度への影
響の大きな筋肉を特定することにより、主観評価と筋疲
労評価とを対応させて、疲労感に影響を及ぼす筋疲労部
位を特定することができる。

【００１４】請求項２、４の発明によれば、複数の筋肉
ごとに算出される、対応する部位の主観評価値と筋疲労
評価値との相関値に基づいて、主観評価値が所定値より
大きく疲労度が大きいことを示している特定部位をなす
筋肉のうち、当該疲労度への影響の大きな筋肉を特定す
ることにより、主観評価と筋疲労評価とを対応させて、
疲労感に影響を及ぼす筋疲労部位を特定することができ
る。

【００１５】請求項５の発明によれば、筋電位の測定前
に被験者に錘を持たせて意図的に筋動作させることによ
り、筋疲労の影響を正確に計測できる。

【００１６】請求項６、７の発明によれば、主観評価と
筋疲労評価とを対応させて、疲労感に影響を及ぼす筋疲
労部位を特定する筋疲労評価方法を実行するためのコン
ピュータプログラムや当該プログラムコードが格納され
た記憶媒体を、コンピュータに供給して、当該コンピュ
ータが記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出
して、上記筋疲労評価方法を実行することで、当該方法
と同様の効果を奏すると共に、当該方法を汎用的に用い
ることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る筋疲労評価
方法について、添付図面を参照して詳細に説明する。

【００１８】尚、以下に説明する実施の形態は、本発明
の実現手段としての一例であり、本発明は、その趣旨を
逸脱しない範囲で下記実施形態を修正又は変形したもの
に適用可能である。

【００１９】図１は、本実施形態の筋疲労評価方法を説
明するフローチャートである。

【００２０】図１に示すように、本実施形態として例示
する筋疲労評価方法は、例えば、デスクワークにおける
肩の疲労を評価したい場合に、被験者の筋疲労を評価し
たい部位に電極を装着し（ステップＳ１）、被験者に負
荷を与える。この負荷は、例えば、デスクワーク以外
に、自動車の運転時の着座姿勢や、スポーツであっても
よい。

【００２１】そして、上記負荷状態において筋電図を計
測できる場合には、心身の状態を落ち着かせるため被験
者を安静状態にし（ステップＳ２）、「主観評価」と
「筋電位」とを所定時間ごとに計測する（ステップＳ
３）。

【００２２】また、上記負荷状態において筋電位が微小
で計測ができない場合には、まず、負荷前の筋電位を計
測し（ステップＳ４）、心身の状態を落ち着かせるため
被験者を安静状態にし（ステップＳ５）、負荷前の「主
観評価」を計測し（ステップＳ６）、負荷状態を維持し
つつ（ステップＳ７）、負荷後の「主観評価」と「筋電
位」とを所定時間ごとに計測する（ステップＳ８，Ｓ
９）。

【００２３】ここで、「主観評価」と「筋電位」の計測
は、Ｎ回（２回以上）繰り返して行い、計測回数は多い
ほどよい。また、被験者を変えて評価してもよい。

【００２４】次に、具体的な実施形態として、自動車シ
ートにおける長時間着座後の疲労感に影響を及ぼす筋疲
労の詳細部位を特定する際の計測手順について説明す
る。

【００２５】図２は、自動車シートにおける長時間着座
後の疲労感に影響を及ぼす筋疲労の詳細部位を特定する
際の計測手順を説明するフローチャートである。

【００２６】図２に示すように、まず、被験者の腰背部
に筋電位計測用の電極を装着する（ステップＳ１１）。
次に、シート着座前の筋電位を計測する（ステップＳ１
２）。筋電位計測時に与えた負荷による心身状態の変化
を落ち着かせるため、被験者を安静状態にする（１分以
上）（ステップＳ１３）。次に、シート着座前の主観評
価を計測する（ステップＳ１４）。この主観評価は、疲
労の度合を数量化して計測できるようにし（例えば、Ｓ
Ｄ法）、着座中にも単位時間おきに計測する。次に、シ
ート着座姿勢を維持し、評価したい対象・状況などに応
じて時間を設定し、負荷を与える（ステップＳ１５）。
次に、シート着座後の主観評価を計測する（ステップＳ
１６）。最後に、シート着座後の筋電位を計測する（ス
テップＳ１７）。

【００２７】そして、「主観評価」と「筋電位」の計測
は、Ｎ回（２回以上）繰り返して行い、計測回数は多い
ほどよい。また、被験者を変えて評価してもよい。

【００２８】主観評価は、評価対象となる部位を予め被
験者（評価者）に教示しておき、疲労の度合を数量化し
て計測できるようにする（ＳＤ法）。また、計測するタ
イミングは、計測条件・評価対象によって異なる（負荷
状態の前後で行う場合や負荷状態を単位時間ごとに計測
する）。

【００２９】疲労感の差を抽出するためには、負荷の前
後で比若しくは差などをとり、筋疲労評価と対応のとれ
るかたちでデータを処理する。

【００３０】次に、長時間着座における腰背部の主観評
価方法について説明する。

【００３１】図３は、主観評価部位を示す被験者の側面
図である。図４は、主観評価における数量化方法につい
て説明する図である。

【００３２】図３に示すように、主観評価の対象は、背
部と腰部とする。数量化方法は、図４に示すように、
「０」〜「１０」の１１段階で評価し、「０」は疲労感
が全くない状態、「１０」はこれまでに経験した最も強
い疲労感を表わす。尚、被験者による回答は、運転姿勢
が崩れることを避けるために口頭で行ったが、予めアン
ケートなどを用意して記入させてもよい。主観評価は、
着座開始時と終了時を含む着座中５分おきに実施する。 ［結果例１］図５は、長時間着座により発生する疲労を
２脚のシートＡ，Ｂを用いて計測した主観評価結果を示
す図である。

【００３３】図５の主観評価は、図６に示す運転を模擬
した簡易シミュレータを用い、被験者に９０分間着座姿
勢を維持した状態で、所定の運転模擬課題を与え、課題
中はできるだけ体を動かさないように注意し、また、ド
ライビングポジションは２脚とも一定とし、室温は２４
〜６℃に設定して計測した結果を示している。

【００３４】また、被験者は２０〜３０代の健常な男性
６名で、身長は１７３〜１７６ｃｍ、体重は６５〜７８
ｋｇである。

【００３５】更に、図７（ａ）に示すように、主観評価
に用いるシートＡは支持圧が腰部の低い位置で強いとい
う特徴を持ち、図７（ｂ）に示すように、シートＢは高
い位置で強いという特徴を持っている。

【００３６】上記運転模擬課題は、高速道路巡航を模擬
したもので、ディスプレイ画面上を６ｍｍ／ｓ楕円運動
するターゲットをアクセルペダルとステアリングホイー
ルを用いて移動させる追跡枠で、追従させる内容として
いる。

【００３７】図５の評価結果は、被験者６名の平均であ
り、時間経過に伴って疲労感が増加しているのがわか
る。また、シートＢの方がシートＡに比べて疲労の増加
度合が大きいことがわかる。 ［結果例２］図８は、２脚シートに９０分間着座した際
の疲労感の時系列変化を表わす主観評価結果を示す図で
ある。

【００３８】図８の評価結果は、被験斜名の平均値で、
着座後から着座前の差をとった値であり、着座前の疲労
感は全くない状態「０」である。そして、図示のよう
に、シートＢの腰部における疲労感が、シートＡに着座
した場合に比べて大きいことがわかる。また、シートＢ
の腰部における疲労感は、シートＢの背部よりも有意に
大きいことがわかる。

【００３９】シートＡでは、背部、腰部ともに大変弱い
レベルであり、差はない。シート間で比較すると、腰部
の疲労感はシートＡに比べて、シートＢが有意に大きい
と言える。背部については差がなく、また、シートＢの
腰部における疲労感は、シートＡの背部よりも有意に大
きいと言える。

【００４０】以上の結果より、シートＢでの長時間着座
では、他の場合に比較して、腰部の疲労感が強いことが
わかる。 ［筋電位の計測］筋電位の計測は、一般に臨床において
用いられている筋電位計測用の皿電極及び計測器を用い
る。上記計測器は、有線タイプや無線タイプなどあらゆ
る機器が使用できる。更に、計測部位については、筋疲
労を評価したい部位に筋繊維に沿って電極を装着する。

【００４１】そして、被験者の評価したいタイミングと
計測時間（評価対象によって異なる）で筋電位を計測す
る。ここで、筋電位を計測したい部位において筋活動が
十分に観測されない場合、所定の筋活動が観察できるよ
うに所定の負荷を与えて筋電位を計測する必要がある
（但し、疲労を促進するような負荷は避ける）。 ［長時間着座における腰背部の筋電位計測］図９
（ａ），（ｂ）は、被験者に対する電極の装着部位を示
す被験者の側面図及び背面図である。

【００４２】筋電位を繰り返して計測するため、先ず、
電極を装着する部位を決定する。詳しくは、腰背部にお
いて、脊柱を基準として高さ方向を決定し、横方向につ
いては脊柱より一定間隔を開けた位置とする。

【００４３】図５に示す例では、電極装着部位の高さ方
向を「第５−６胸椎（Ｔｈ５−６）」、「第８−９胸椎
（Ｔｈ８−９）」、「第１０−１１胸椎（Ｔｈ１０−１
１）」、「第２−３腰椎の中間（Ｌ２−３）」、「第４
−５腰椎の中間（Ｌ４−５）」とし、横方向は脊柱から
４０ｍｍ離間した位置とした。［腰背部における負荷］
図１０は、被験者の腰背部への負荷の与え方を説明する
図である。

【００４４】図１０に示すように、被験者の脊柱起立筋
群の筋電位を計測するため、被験者に所定重量（例え
ば、１５ｋｇ）の錘を持たせて所定時間（例えば、４０
秒）保持させて、随意的に筋活動をさせて計測する。こ
のとき、腰背部の筋活動を活発にするため、錘を保持し
た状態で上半身の角度がπ／６ｒａｄになるように（姿
勢（角度）が一定になるように錘の下に台座を置いて、
例えば、台から１０ｍｍの高さに錘を保持するように調
整する。尚、錘を保持する力は成人男性の背筋力の１０
％程度なおので、筋疲労を増加させるような影響はな
い。

【００４５】電極からの筋電位信号は、広域遮断周波数
２５０Ｈｚでテレメータを通して増幅し、サンプリング
周波数１２ＫＨｚでＰＣＭデータレコーダに記録する。

【００４６】その後、サンプリング周波数１ＫＨｚでＡ
／Ｄ変換した後、１区間４０９６点の標本を用いてＦＦ
Ｔ法によりパワースペクトルを算出し、連続した８区間
の加算平均を施した平均スペクトルを分析対象とする。
その際、筋電図の基線変動成分を除去するために、低域
遮断周波数５Ｈｚのフィルタに通して、平均スペクトル
から平均周波数を算出し、９０分間着座後に有意に筋疲
労が増大しているか検討する。

【００４７】また、着座時における筋収縮は微小であ
り、心拍成分のノイズが乗りやすいことから、筋活動を
随意的に増幅してＳ／Ｎ比を大きくする。そして、計測
結果は、データレコーダに記録したり、解析のためにコ
ンピュータに取りんで、後述する疲労感に影響を及ぼし
ている部位を特定する処理を実行する。 ［疲労感評価と筋疲労の解析］図１１は、上述の疲労感
評価としての主観評価値と筋疲労評価としての筋疲労評
価値に基づく疲労感に影響を及ぼしている部位の特定方
法について説明する。

【００４８】図１１に示すように、上述した主観評価方
法から主観評価値を算出すると共に、後述する筋疲労解
析から筋疲労評価値を算出する。

【００４９】次に、主観評価部位と、当該部位に対応す
る筋疲労部位に対して、夫々相関係数を求める。次に、
統計学的に有意か判断し、有意である場合には疲労感に
大きく影響を及ぼしている部位とし、有意でない場合に
は疲労感にあまり影響を及ぼしていない部位とする。

【００５０】上記相関係数は、例えば、「バイオサイエ
ンスの統計学」に記載の方法に基づいて算出され、２辺
量ｘ，ｙ間の直線関係の強さを見る指標である。 ［筋疲労解析（周波数分析）］図１２〜図１６は、周波
数分析による筋疲労解析方法を説明する図である。

【００５１】一般に筋肉が疲労すると筋電図の周波数は
低域に移行（徐波）することが知られている。これは、
筋活動によって生成された乳酸の蓄積により活動電位の
電動速度が遅くなるためである。以下では、この筋電図
の周波数から筋疲労を分析する方法について説明する。

【００５２】先ず、図１２（ａ）の着座前筋電図と図１
２（ｂ）の着座後筋電図から基線変動成分を除去するた
めに５Ｈｚの低域遮断のフィルタに通し、図１３（ａ）
の着座前筋電図と図１３（ｂ）の着座後筋電図を得る。

【００５３】次に、図１３（ａ）の着座前筋電図と図１
３（ｂ）の着座後筋電図における解析を行う８区間に分
割し（１区間：４０９６データ）に分割し、各区間につ
いてＦＦＴ法などによりパワースペクトルを算出し、図
１４に示す周波数とパワーとの関係を着座前と着座後に
ついてそれぞれ算出する。

【００５４】図１４に示す関係から、周波数成分がどこ
に位置するかを表わす代表値として、例えば、８区間の
加算平均をした上で平均スペクトルを算出する（周波数
分解能：１／４Ｈｚ）。そして、平均スペクトルから平
均周波数を算出する。

【００５５】この平均周波数は、図１５に示す関数から
演算される。

【００５６】そして、負荷前と負荷後の筋疲労の状態を
比較するために、負荷前後の平均周波数の比（徐波比）
又は差を算出する。

【００５７】上述のように、筋肉が疲労すると筋電図の
周波数は低域に移行することから、筋肉が生理的に疲労
していると、徐波比は小さくなる。尚、徐波比は主観評
価と対応がとれ、相関係数が求められるように演算され
る。 ［筋疲労解析（振幅分析）］図１７及び図１８は、振幅
分析による筋疲労解析方法を説明する図である。

【００５８】一般に筋肉が疲労すると筋電図の振幅は増
大することが知られている。これは、１つの筋繊維が疲
労してくると、その周辺の筋繊維が働きだして運動を補
おうとするためである。以下では、この筋電図の振幅か
ら筋疲労を分析する方法について説明する。

【００５９】先ず、図１２（ａ）の着座前筋電図と図１
２（ｂ）の着座後筋電図から基線変動成分を除去するた
めに低域遮断のフィルタに通し、図１３（ａ）の着座前
筋電図と図１３（ｂ）の着座後筋電図とを得る。

【００６０】次に、図１３（ａ）の着座前筋電図と図１
３（ｂ）の着座後筋電図における解析を行う区間につい
て筋電図を整流し（絶対値をとり）、図１７（ａ）の着
座前筋電図と図１７（ｂ）の着座後筋電図とを得る。

【００６１】図１７の筋電図から、更に積分値（積分筋
電図）を算出し、負荷前と負荷後の筋疲労の状態を比較
するために、負荷前後の積分筋電図の比（振幅比）又は
差を算出する。

【００６２】上述のように、筋肉が疲労すると筋電図の
振幅は増大することから、筋肉が生理的に疲労している
と、振幅比は大きくなる。尚、振幅比は主観評価と対応
がとれ、相関係数が求められるように演算される。［疲
労感に影響を及ぼす筋疲労部位の特定１］次に、疲労感
に影響を及ぼす筋疲労部位の特定方法について説明す
る。

【００６３】疲労感に影響を及ぼす筋疲労部位の特定
は、主観評価値と筋電図による筋疲労評価値とから求め
る。

【００６４】疲労感が生じると主観評価値は増加する。
また、生理的に筋肉が疲労すると筋電図の周波数は低域
に移行する。つまり、筋疲労を示す徐波比が減少する。
従って、筋疲労が疲労感に影響を及ぼしているならば、
両者には高い負の相関がある。

【００６５】そこで、主観評価値と詳細部位における徐
波比の相関関係を求める（このとき、徐波比は疲労感に
影響を及ぼしていると考えられる部位をできるだけ多く
選択する）。そして、統計学的に有意に相関があると判
断できる場合、その筋疲労部位が疲労感に影響を及ぼし
ていることになる。

【００６６】例えば、部位Ｘ１における徐波比と主観評
価値との相関が高い場合には、図１９に示すように、主
観評価値が増加するほど、徐波比は減少していくような
相関関係が得られる。また、部位Ｘ２における徐波比と
主観評価値との相関が低い場合には、図２０に示すよう
に、主観評価値が増加するほど、徐波比は減少していく
ような相関関係が得られない。 ［相関係数の算出］例えば、シートＢについて、主観評
価を「背部」と「腰部」の２部位に対して行い、この２
部位に対応する筋電図の評価部位を図９のように設定し
た場合の相関係数の算出結果について説明する。

【００６７】背部：「第５−６胸椎」、「第８−９胸
椎」、「第１０−１１胸椎」 腰部：「第１０−１１胸椎」、「第２−３腰椎」、「第
４−５腰椎」 ここで、腰部の主観評価値と対応する部位として腰椎以
外に「第１０−１１胸椎」を分析対象としたのは、主観
では背部と腰部を明確に分別されていないためである。

【００６８】図２１乃至図２３は、腰部における主観評
価値と腰部３部位の筋疲労評価値の相関係数Ｒを求めた
結果を示す図である。

【００６９】図示のように、第２−３腰椎付近の筋疲労
と、腰部の疲労感に有意な相関が得られた（Ｐ＜０．０
５）。従って、腰部の疲労感が増加した原因として、第
２−３腰椎の筋疲労が主たる要因であると判断できる。
第４−５腰椎においては筋疲労が生じていたにもかかわ
らず、疲労感との相関がなく、筋疲労が生じていても部
位若しくはその度合いによって、疲労感に影響を及ぼす
場合と及ぼさない場合とがあると考えられる。つまり、
部位によって筋疲労に対する疲労の感度が異なる可能性
がある。

【００７０】尚、主観評価では差がなかったシートＡの
背部、腰部とシートＢの背部に関しても、同様の分析を
行った結果、いずれの部位についても主観評価と筋疲労
には相関がないことを確認している。

【００７１】尚、Ｐ＜０．０５とは、５％の確率で相関
がとれないことを意味する。

【００７２】以上説明したように、疲労感に影響を及ぼ
す部位を特定するのに、筋電図のみでは不充分であり、
主観評価と筋疲労評価とを対応させて、疲労感に影響を
及ぼす筋疲労部位を特定することができる。 ［疲労感に影響を及ぼす筋疲労部位の特定２］疲労感が
生じると主観評価値は増加する。また、生理的に筋肉が
疲労すると筋電図の振幅も増加する。従って、筋疲労が
疲労感に影響を及ぼしているならば、両者には高い負の
相関がある。

【００７３】そこで、主観評価値と詳細部位における振
幅比の相関関係を求める（このとき、振幅比は疲労感に
影響を及ぼしていると考えられる部位をできるだけ多く
選択する）。そして、統計学的に有意に相関があると判
断できる場合、その筋疲労部位が疲労感に影響を及ぼし
ていることになる。

【００７４】例えば、部位Ｘ１における振幅比と主観評
価値との相関が高い場合には、図２４に示すように、主
観評価値が増加するほど、振幅比も増加していくような
相関関係が得られる。また、部位Ｘ２における振幅比と
主観評価値との相関が低い場合には、図２５に示すよう
に、主観評価値が増加するほど、振幅比も増加していく
ような相関関係が得られない。

【００７５】以上のように、主観評価と筋疲労評価とを
対応させて、疲労感に影響を及ぼす筋疲労部位を特定す
ることで、面剛性などのシート特性などの設定におい
て、長時間運転をしても疲れないシートを開発する際に
有益となる。

【００７６】尚、図１１に示すフローチャートに対応す
る筋疲労評価方法を実行するためのコンピュータプログ
ラムや当該プログラムコードが格納された記憶媒体を、
コンピュータに供給して、当該コンピュータが記憶媒体
に格納されたプログラムコードを読み出して、上記実施
形態の処理を実行するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本実施形態の筋疲労評価方法を説明す
るフローチャートである。

【図２】図２は、自動車シートにおける長時間着座後の
疲労感に影響を及ぼす筋疲労の詳細部位を特定する際の
計測手順を説明するフローチャートである。

【図３】図３は、主観評価部位を示す被験者の側面図で
ある。

【図４】図４は、主観評価における数量化方法について
説明する図である。

【図５】図５は、長時間着座により発生する疲労を２脚
のシートＡ，Ｂを用いて計測した主観評価結果を示す図
である。

【図６】図６は、運転を模擬した実験環境を示す図であ
る。

【図７】図７（ａ），（ｂ）は、主観評価に用いるシー
トＡ，Ｂの支持圧を示す図である。

【図８】図８は、２脚シートに９０分間着座した際の疲
労感の時系列変化を表わす主観評価結果を示す図であ
る。

【図９】図９（ａ），（ｂ）は、被験者に対する電極の
装着部位を示す被験者の側面図及び背面図である。

【図１０】図１０は、被験者の腰背部への負荷の与え方
を説明する図である。

【図１１】図１１は、上述の疲労感評価としての主観評
価値と筋疲労評価としての筋疲労評価値に基づく疲労感
に影響を及ぼしている部位の特定方法について説明する
図である。

【図１２】図１２は、周波数分析による筋疲労解析方法
を説明する図である。

【図１３】図１３は、周波数分析による筋疲労解析方法
を説明する図である。

【図１４】図１４は、周波数分析による筋疲労解析方法
を説明する図である。

【図１５】図１５は、周波数分析による筋疲労解析方法
を説明する図である。

【図１６】図１６は、周波数分析による筋疲労解析方法
を説明する図である。

【図１７】図１７は、振幅分析による筋疲労解析方法を
説明する図である。

【図１８】図１８は、振幅分析による筋疲労解析方法を
説明する図である。

【図１９】図１９は、徐波比と主観評価値との相関が高
い場合の相関関係を示す図である。

【図２０】図２０は、徐波比と主観評価値との相関が低
い場合の相関関係を示す図である。

【図２１】図２１は、腰部における主観評価値と腰部３
部位の筋疲労評価値の相関係数Ｒを求めた結果を示す図
である。

【図２２】図２２は、腰部における主観評価値と腰部３
部位の筋疲労評価値の相関係数Ｒを求めた結果を示す図
である。

【図２３】図２３は、腰部における主観評価値と腰部３
部位の筋疲労評価値の相関係数Ｒを求めた結果を示す図
である。

【図２４】図２４は、振幅比と主観評価値との相関が高
い場合の相関関係を示す図である。

【図２５】図２５は、振幅比と主観評価値との相関が低
い場合の相関関係を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲目 力 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 道田 奈々江 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 Ｆターム(参考） 4C027 AA04 FF00 4C038 PP01 VB34 VC20

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 特定動作についての疲労に関する主観評
   価結果を入力する主観評価結果入力手段と、 前記主観評価結果に基づいて身体の特定部位の主観評価
   値を算出する主観評価算出手段と、 前記特定部位をなす複数の筋肉ごとにその筋電位を測定
   する筋電位測定手段と、 前記筋電位から筋疲労に関する評価値を算出する筋疲労
   評価算出手段と、 前記複数の筋肉ごとに、対応する部位の主観評価値と筋
   疲労評価値との相関値を算出する相関値算出手段と、 前記相関値に基づいて、前記主観評価値が所定値より大
   きく疲労度が大きいことを示している特定部位をなす筋
   肉のうち、当該疲労度への影響の大きな筋肉を特定する
   筋肉特定手段とを具備することを特徴とする筋疲労評価
   装置。
2. 【請求項２】 着座疲労に関する主観評価結果を入力す
   る主観評価結果入力手段と、 前記主観評価結果に基づいて身体の特定部位の主観評価
   値を算出する主観評価算出手段と、 前記特定部位をなす複数の筋肉ごとにその筋電位を測定
   する筋電位測定手段と、 前記筋電位から筋疲労に関する評価値を算出する筋疲労
   評価算出手段と、 前記複数の筋肉ごとに、対応する部位の主観評価値と筋
   疲労評価値との相関値を算出する相関値算出手段と、 前記相関値に基づいて、前記主観評価値が所定値より大
   きく疲労度が大きいことを示している特定部位をなす筋
   肉のうち、当該疲労度への影響の大きな筋肉を特定する
   筋肉特定手段とを具備することを特徴とする筋疲労評価
   装置。
3. 【請求項３】 特定動作についての疲労に関する主観評
   価結果を入力する主観評価結果入力工程と、 前記主観評価結果に基づいて身体の特定部位の主観評価
   値を算出する主観評価算出工程と、 前記特定部位をなす複数の筋肉ごとにその筋電位を測定
   する筋電位測定工程と、 前記筋電位から筋疲労に関する評価値を算出する筋疲労
   評価算出工程と、 前記複数の筋肉ごとに、対応する部位の主観評価値と筋
   疲労評価値との相関値を算出する相関値算出工程と、 前記相関値に基づいて、前記主観評価値が所定値より大
   きく疲労度が大きいことを示している特定部位をなす筋
   肉のうち、当該疲労度への影響の大きな筋肉を特定する
   筋肉特定工程とを備えることを特徴とする筋疲労評価方
   法。
4. 【請求項４】 着座疲労に関する主観評価結果を入力す
   る主観評価結果入力工程と、 前記主観評価結果に基づいて身体の特定部位の主観評価
   値を算出する主観評価算出工程と、 前記特定部位をなす複数の筋肉ごとにその筋電位を測定
   する筋電位測定工程と、 前記筋電位から筋疲労に関する評価値を算出する筋疲労
   評価算出工程と、 前記複数の筋肉ごとに、対応する部位の主観評価値と筋
   疲労評価値との相関値を算出する相関値算出工程と、 前記相関値に基づいて、前記主観評価値が所定値より大
   きく疲労度が大きいことを示している特定部位をなす筋
   肉のうち、当該疲労度への影響の大きな筋肉を特定する
   筋肉特定工程とを備えることを特徴とする筋疲労評価方
   法。
5. 【請求項５】 前記筋電位の測定前に被験者に錘を持た
   せて意図的に筋動作させることを特徴とする請求項３又
   は４に記載の筋疲労評価方法。
6. 【請求項６】 請求項３又は請求項４に記載の筋疲労評
   価方法を実行するためにコンピュータを制御するコンピ
   ュータプログラム。
7. 【請求項７】 請求項３又は請求項４に記載の筋疲労評
   価方法を実行するためにコンピュータを制御するプログ
   ラムコードが格納されていることを特徴とする記憶媒
   体。