JP4216546B2 - 車両の乗員疲労度評価方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗用車や商用車、バス等の車両において、シートに着座した乗員の疲労度を評価する車両の乗員疲労度評価方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両における快適性を向上させる為に、長時間着座しても疲れが少ないシートの開発が求められており、特に腰部の疲労を少なくすることは、シートに着座した乗員にとって身体全体の疲労を抑えると言う面で有効である。
車両の乗員疲労度評価方法としては、被験者に実際に長時間に亘ってシートに着座してもらった後、被験者に着座感や疲労感（特に腰部の疲労感）を評価シートに記入してもらう手法や、被験者の腰部の筋電位を検出して腰部の疲労を評価する手法がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術に記載のように、被験者に着座感や疲労感を評価シートに記入してもらう手法では、被験者の主観が着座感や疲労感（特に腰部の疲労感）の評価に入り易く、シートに着座した乗員の疲労度の客観的で定量的な評価が不可能であり、信頼性が低いと言う課題がある。
被験者の腰部の筋電位を検出して腰部の疲労を評価する手法では、検出される筋電位にノイズ（スパイクノイズ）が発生し易いものとなっているので、被験者の腰部の筋電位を検出するだけでは、シートに着座した乗員の疲労度の評価が適切に行えないと言う状態となっている。さらに、シートに着座した乗員の疲労度と被験者の腰部の筋電位との間の相関の有無についても、有効性が確実なものではない。
【０００４】
本発明は、シートに着座した乗員の疲労度を定量的に算定することができる信頼性の高い車両の乗員疲労度評価方法を得ることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
［Ｉ］
請求項１の特徴によると、シートに乗員が着座した状態において、シートに着座した乗員の腰部の筋肉の粘弾性特性に基づいて求められるシートに着座した乗員に対して計測された疲労度、シートの背もたれ部の下部の後方へのたわみ量、シートの座部の前部に下方に掛かる荷重、シートの背もたれ部の上部に後方に掛かる荷重に基づき、統計学的手法によって決定された演算式を用いて、シートに着座した乗員の疲労度を定量的に算定する車両の乗員疲労度評価方法を得ている。
【０００６】
シートに着座した乗員の疲労度を定量的に算定する場合、被験者の主観的な評価や被験者の腰部の筋電位以外の検出値として、シートの背もたれ部の上部に後方に掛かる荷重、シートの背もたれ部の中間部に後方に掛かる荷重、シートの背もたれ部の下部に後方に掛かる荷重、シートの背もたれ部の上部の後方へのたわみ量、シートの背もたれ部の中間部の後方へのたわみ量、シートの背もたれ部の下部の後方へのたわみ量、シートの座部の前部に下方に掛かる荷重、シートの座部の中間部に下方に掛かる荷重、シートの座部の後部に下方に掛かる荷重、シートの座部の前部の下方へのたわみ量、シートの座部の中間部の下方へのたわみ量、シートの座部の後部の下方へのたわみ量等がある。
【０００７】
前述の検出値のうち、シートの背もたれ部の下部の後方へのたわみ量、シートの座部の前部に下方に掛かる荷重、シートの背もたれ部の上部に後方に掛かる荷重の３つの検出値が、シートに着座した乗員の疲労度に大きく影響することを、本出願人の実験によって見いだすことができた。
シートの背もたれ部の下部の後方へのたわみ量、シートの座部の前部に下方に掛かる荷重、シートの背もたれ部の上部に後方に掛かる荷重は被験者の主観が入るものではない。被験者ではないシートのたわみ量及びシートに掛かる荷重を検出するものなので、ノイズ（スパイクノイズ）が発生するものではない。
【０００８】
【０００９】
長時間着座しても疲れが少ないシートを得る為に、特に腰部の疲労を少なくすることはシートに着座した乗員にとって身体全体の疲労を抑えると言う面で有効である。
シートに着座した乗員の腰部の疲労を、シートに着座した乗員に対して計測された疲労度としており、シートに着座した乗員の腰部の筋肉の粘弾性特性に基づいて、シートに着座した乗員の腰部の疲労（シートに着座した乗員に対して計測された疲労度）を求めるようにしている。
この場合、シートに着座した乗員の腰部の筋肉の粘弾性特性は、ピエゾ素子等の振動子を使用して計測することができるのであり、ノイズ（スパイクノイズ）の発生を少なく抑えながら計測することができる。
シートの背もたれ部の下部の後方へのたわみ量、シートの座部の前部に下方に掛かる荷重、シートの背もたれ部の上部に後方に掛かる荷重を変数として、シートに着座した乗員の疲労度の多変数関数を採用することによって、シートに着座した乗員の疲労度を適切に得ることができる。
【００１０】
［ＩＩ］
請求項２の特徴によると、請求項１の場合と同様に前項［Ｉ］に記載の「作用」を備えており、これに加えて以下のような「作用」を備えている。
請求項２の特徴によると、シートの背もたれ部の下部の後方へのたわみ量、シートの座部の前部に下方に掛かる荷重、シートの背もたれ部の上部に後方に掛かる荷重を説明変数とし、シートに着座した乗員の疲労度を目的変数とする重回帰分析によって、前項［Ｉ］に記載の演算式を得ている。
【００１１】
統計学的手法によって決定される演算式の代表的な例として、重回帰分析があり、請求項２の特徴のようにシートの背もたれ部の下部の後方へのたわみ量、シートの座部の前部に下方に掛かる荷重、シートの背もたれ部の上部に後方に掛かる荷重を説明変数として、高い寄与率を与える検出値を選定することにより、信頼性の高い演算式が得られる。
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【発明の実施の形態】
［１］
シート１に着座した乗員の疲労度Ａを定量的に算定する車両の乗員疲労度評価方法の前半について、図６に基づいて説明する。
図４（イ）に示すように、所定の形状及び所定の材質のパッドによって構成されたシート１において、シート１の背もたれ部２の上部範囲２ａ、中間部範囲２ｂ及び下部範囲２ｃ、シート１の座部３の前部範囲３ａ、中間部範囲３ｂ及び後部範囲３ｃの各々に、圧力センサー（図示せず）を複数個ずつ配置する。図４（ロ）に示すように同じシート１において、シート１の背もたれ部２の上部位置２ｄ、中間部位置２ｅ及び下部位置２ｆ、シート１の座部３の前部位置３ｄ、中間部位置３ｅ、第１及び第２後部位置３ｆ，３ｇの各々に、たわみセンサー（図示せず）を配置する。
【００１９】
先ず被験者を前述のシート１とは別のリラックスシート（図示せず）にて第１所定時間Ｔ１（例えば１５分間）だけ安静にして（ステップＳ１）、後述する［３］に記載のように、被験者の腰部の筋肉の粘弾性特性Ｋ１を計測する（ステップＳ２）。
次に、被験者を前述のシート１に着座させて（ステップＳ３）、被験者がシート１に着座した直後に、シート１の背もたれ部２の上部範囲２ａに後方に掛かる荷重Ｂ２ａ、シート１の背もたれ部２の中間部範囲２ｂに後方に掛かる荷重Ｂ２ｂ、シート１の背もたれ部２の下部範囲２ｃに後方に掛かる荷重Ｂ２ｃ、シート１の座部３の前部範囲３ａに下方に掛かる荷重Ｂ３ａ、シート１の座部３の中間部範囲３ｂに下方に掛かる荷重Ｂ３ｂ、シート１の座部３の後部範囲３ｃに下方に掛かる荷重Ｂ３ｃを、圧力センサーによって計測する。
【００２０】
この場合、例えばシート１の背もたれ部２の上部範囲２ａに配置された複数の圧力センサーの検出値において、複数の検出値の平均値をシート１の背もたれ部２の上部範囲２ａ（上部）に後方に掛かる荷重Ｂ２ａとしている。これと同様にして、シート１の背もたれ部２の中間部範囲２ｂ（中間部）に後方に掛かる荷重Ｂ２ｂ、シート１の背もたれ部２の下部範囲２ｃ（下部）に後方に掛かる荷重Ｂ２ｃ、シート１の座部３の前部範囲３ａ（前部）に下方に掛かる荷重Ｂ３ａ、シート１の座部３の中間部範囲３ｂ（中間部）に下方に掛かる荷重Ｂ３ｂ、シート１の座部３の後部範囲３ｃ（後部）に下方に掛かる荷重Ｂ３ｃを求めている（ステップＳ４）。
【００２１】
被験者がシート１に着座した直後に、シート１の背もたれ部２の上部位置２ｄ（上部）の後方へのたわみ量Ｃ２ｄ、シート１の背もたれ部２の中間部位置２ｅ（中間部）の後方へのたわみ量Ｃ２ｅ、シート１の背もたれ部２の下部位置２ｆ（下部）の後方へのたわみ量Ｃ２ｆ、シート１の座部３の前部位置３ｄ（前部）の下方へのたわみ量Ｃ３ｄ、シート１の座部３の中間部位置３ｅ（中間部）の下方へのたわみ量Ｃ３ｅ、シート１の座部３の第１後部位置３ｆ（第１後部）の下方へのたわみ量Ｃ３ｆ、シート１の座部３の第２後部位置３ｇ（第２後部）の下方へのたわみ量Ｃ３ｇを、たわみセンサーによって計測する（ステップＳ５）。測定された荷重Ｂ２ａ〜Ｂ３ｃ及びたわみ量Ｃ２ｄ〜Ｃ３ｇを、データファイルとして格納する（ステップＳ６）。
【００２２】
被験者がシート１に着座してから第２所定時間Ｔ２（例えば３時間）が経過するまで、被験者はシート１に着座し続けるのであり、被験者がシート１に着座してから第２所定時間が経過すると（ステップＳ７）、後述する［３］に記載のように、被験者の腰部の筋肉の粘弾性特性Ｋ２を計測する（ステップＳ８）。これにより、前述のステップＳ２で計測した被験者の腰部の筋肉の粘弾性特性Ｋ１とステップＳ８で計測した被験者の腰部の筋肉の粘弾性特性Ｋ２との比（Ｋ２／Ｋ１）を求めて、比（Ｋ２／Ｋ１）をシート１に着座した乗員に対して計測された疲労度とし、比（Ｋ２／Ｋ１）をデータファイルとして格納する（ステップＳ９）。以上のようにして、１つのシート１についての計測を終了する。
【００２３】
次にシート１を、異なる形状及び異なる材質のパッドによって構成されたシート１に変更して（ステップＳ１０，Ｓ１１）、前述のステップＳ１〜Ｓ９と同様な作業を行うのであり、前述のステップＳ１〜Ｓ９と同様な作業を複数種類のシート１について行う。
【００２４】
［２］
シート１に着座した乗員の疲労度Ａを定量的に算定する車両の乗員疲労度評価方法の後半について、図７に基づいて説明する。
前項［１］に記載のように、荷重Ｂ２ａ〜Ｂ３ｃ及びたわみ量Ｃ２ｄ〜Ｃ３ｇのデータファイル、比（Ｋ２／Ｋ１）のデータファイルが得られると、荷重Ｂ２ａ〜Ｂ３ｃ及びたわみ量Ｃ２ｄ〜Ｃ３ｇを説明変数とし、比（Ｋ２／Ｋ１）を目的変数として、重回帰分析が行われる。
【００２５】
荷重Ｂ２ａ〜Ｂ３ｃ及びたわみ量Ｃ２ｄ〜Ｃ３ｇのデータファイルから、使用される説明変数を選択して（ステップＳ１２）、良く知られた重回帰分析のアルゴリズムを使用して重回帰分析の回帰係数を算定し（ステップＳ１３）、得られた重回帰式を検定する（ステップＳ１４）。このような重回帰分析は、複数の説明変数の中から適切な説明変数を選択しながら繰り返して行われる（ステップＳ１５）。
【００２６】
前述のように、複数の説明変数の中から最適な説明変数を選択する方法としては各種の方法が知られており、例えば複数個の説明変数の中から全ての組み合わせの回帰モデルを検討する総あたり法、説明変数が１つも含まれていない状態から開始して説明変数を１つずつ増加させる前進選択方法、説明変数が全て含まれた状態から開始して説明変数を１つずつ減少させる後退消去法、説明変数を増減させる逐次法等のうち、任意の方法を採用することができる。
【００２７】
以上のようにして、考えられる説明変数の選択に基づく重回帰分析が終了すると、重回帰分析の結果から最も寄与率の高い重回帰式が特定されて、この重回帰式が車両の乗員疲労度評価方法の演算式として設定される（ステップＳ１６）。説明変数として、シート１の背もたれ部２の下部位置２ｆ（下部）の後方へのたわみ量Ｃ２ｆ、シート１の座部３の前部範囲３ａ（前部）に下方に掛かる荷重Ｂ３ａ、シート１の背もたれ部２の上部範囲２ａ（上部）に後方に掛かる荷重Ｂ２ａが設定されており、目的変数としてシート１に着座した乗員の疲労度Ａが、前述のステップＳ２で計測した被験者の腰部の筋肉の粘弾性特性Ｋ１とステップＳ８で計測した被験者の腰部の筋肉の粘弾性特性Ｋ２との比（Ｋ２／Ｋ１）として設定されている。
【００２８】
これにより、演算式は、
Ａ（Ｋ２／Ｋ１）＝Ｄ１・Ｃ２ｆ＋Ｄ２・Ｂ３ａ＋Ｄ３・Ｂ２ａ＋Ｄ４
となる。係数Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４は例えば、
Ｄ１＝−０．００６１、Ｄ２＝−０．０２４６、Ｄ３＝＋０．０２３７
となっている。Ｄ４は例えば、
Ｄ４＝＋１．４０７６
となっている。本発明において、Ｄ１〜Ｄ４が前述の数値に限定されるわけではない。この場合、前述の演算式について、決定係数Ｒ自乗（重相関係数Ｒの自乗）として、Ｒ自乗＝０．４６が得られた。
【００２９】
［３］
次に、前項［１］に記載のステップＳ２で計測した被験者の腰部の筋肉の粘弾性特性Ｋ１、及び、ステップＳ８で計測した被験者の腰部の筋肉の粘弾性特性Ｋ２について説明する。
センサー（振動子）としてピエゾ素子を使用しており、被験者の腰部（例えば第３腰椎と第４腰椎との間の部分）にピエゾ素子を当て付け、ピエゾ素子の押圧力を次第に強めていき、ピエゾ素子の押圧力が所定値に達すると、ピエゾ素子の押圧力を次第に弱めていくと言う操作を行って、その間のピエゾ素子の振動数の変化を検出している。
【００３０】
ステップＳ２においては、図５の実線Ｌ１に示すように（図５の縦軸がピエゾ素子の振動数（ヘルツＨｚ）の変化（所定のピエゾ素子の振動数からどれだけ低下したか）を示しており、図５の横軸がピエゾ素子の押圧力（グラムフォースｇｆ）を示している）、被験者の腰部にピエゾ素子を当て付け、ピエゾ素子の押圧力を次第に強めていくと、ピエゾ素子の振動数が所定の振動数から次第に低下していき、ピエゾ素子の押圧力が約５００ｇｆで、ピエゾ素子の振動数が約−２３０Ｈｚとなる。ピエゾ素子の押圧力を約５００ｇｆ付近から次第に弱めていくと、ピエゾ素子の振動数は約−２３０Ｈｚ付近で暫くの間だけ安定した後、急速に所定の振動数に戻っている。
【００３１】
この場合、ピエゾ素子の押圧力が上昇しながら２００ｇｆに達した際のピエゾ素子の振動数と、ピエゾ素子の押圧力が下降しながら２００ｇｆに達した際のピエゾ素子の振動数との差Δｆ１を計測しており、差Δｆ１を被験者の腰部の筋肉の粘弾性特性Ｋ１としている。前述の図５に示す実線Ｌ１は被験者によって異なるものであり、被験者が変わると、ピエゾ素子の押圧力が約５００ｇｆに達した際のピエゾ素子の振動数も変わる。
【００３２】
ステップＳ８においては図５の一点鎖線Ｌ２に示すように、被験者の腰部にピエゾ素子を当て付け、ピエゾ素子の押圧力を次第に強めていくと、ピエゾ素子の振動数が所定の振動数から次第に低下していき、ピエゾ素子の押圧力が約５００ｇｆで、ピエゾ素子の振動数が約−１８０Ｈｚとなる。ピエゾ素子の押圧力を約５００ｇｆ付近から次第に弱めていくと、ピエゾ素子の振動数は約−１８０Ｈｚ付近で暫くの間だけ安定した後、急速に所定の振動数に戻っている。
【００３３】
この場合、ピエゾ素子の押圧力が上昇しながら２００ｇｆに達した際のピエゾ素子の振動数と、ピエゾ素子の押圧力が下降しながら２００ｇｆに達した際のピエゾ素子の振動数との差Δｆ２を計測しており、差Δｆ２を被験者の腰部の筋肉の粘弾性特性Ｋ２としている。前述の図５に示す一点鎖線Ｌ２は被験者によって異なるものであり、被験者が変わると、ピエゾ素子の押圧力が約５００ｇｆに達した際のピエゾ素子の振動数も変わる。
【００３４】
以上のように、差Δｆ１（被験者の腰部の筋肉の粘弾性特性Ｋ１）及び差Δｆ２（被験者の腰部の筋肉の粘弾性特性Ｋ２）において、差Δｆ１（被験者の腰部の筋肉の粘弾性特性Ｋ１）及び差Δｆ２（被験者の腰部の筋肉の粘弾性特性Ｋ２）の比（Δｆ２／Δｆ１）を、前項［２］に記載のようにシート１に着座した乗員の疲労度Ａ（Ｋ２／Ｋ１）としている。
【００３５】
［４］
次に、前項［１］〜［３］に記載の車両の乗員疲労度評価方法を使用した車両のシート評価装置について説明する。
図１に車両のシート評価装置が示されており、評価されるシート１を設置する台座４、各種の車両の走行状態での振動を台座４に与える振動機構５（上下方向、前後方向及び左右方向の振動を台座４に与えることが可能）が備えられている。台座４にステアリングハンドル６、アクセルペダル７及びブレーキペダル８が備えられており、台座４の前方にディスプレイ９及びコントローラ１０が配置されている。
【００３６】
図２に示すように、多数の圧力センサー（図示せず）を所定間隔を置いて配置したシート状で軟らかな荷重センサー１１，１２が用意されている。荷重センサー１２に薄い布製の帯状体１３が接続されており、帯状体１３にたわみセンサー１４が備えられている。
【００３７】
図１及び図３に示すように、コントローラ１０はマイクロコンピュータを中核要素として構成されており、Ｉ／Ｏインターフェース１５を介して、荷重センサー１１，１２、たわみセンサー１４、ステアリングハンドル６の操作に基づいて信号を発生するステアリング信号発生器１６、アクセルペダル７の踏み操作に基づいて信号を発生するアクセルペダル信号発生器１７、ブレーキペダル８の踏み操作に基づいて信号を発生するブレーキペダル信号発生器１８、キーボード等の操作入力機器１９、振動機構５、ディスプレイ９及びプリンタ２０がコントローラ１０に接続されている。
【００３８】
図３に示すように、操作入力機器１９やステアリング信号発生器１６、アクセルペダル信号発生器１７、ブレーキペダル信号発生器１８の信号に基づいてどのような走行条件を提供するかを設定する走行条件設定部２１、走行条件設定部２１で設定された走行条件及びステアリング信号発生器１６、アクセルペダル信号発生器１７、ブレーキペダル信号発生器１８の信号に適合した振動を振動機構５に発生させる振動制御部２２、荷重センサー１１，１２及びたわみセンサー１４の検出値を処理する検出値処理部２３、検出値処理部２３の処理結果に基づいてシート１に着座した乗員の疲労度Ａを算定する疲労度演算部２４、疲労度演算部２４で算定された疲労度Ａに基づいてシート１の評価を行うシート評価部２５、走行条件設定部２１で設定された走行条件及びステアリング信号発生器１６、アクセルペダル信号発生器１７、ブレーキペダル信号発生器１８の信号に適合した走行シーンをディスプレイ９に表示させる走行シーン生成部２６が、コントローラ１０に備えられている。
【００３９】
［５］
次に、前項［４］に記載の車両のシート評価装置を使用したシート１の評価（車両のシート評価方法）について、図８に基づいて説明する。
図１及び図２に示すように、評価するシート１を用意して、シート１を台座４に取り付ける（ステップＳ２１）。シート１の座部３の前部に荷重センサー１１を取り付けて、シート１の背もたれ部２の上部に荷重センサー１２を取り付ける。前項［４］に記載のように、荷重センサー１２に薄い布製の帯状体１３が接続されて、帯状体１３にたわみセンサー１４が備えられており、前述のようにシート１の背もたれ部２の上部に荷重センサー１２を取り付けると、たわみセンサー１４がシート１の背もたれ部２の下部に位置する（ステップＳ２２）。
【００４０】
走行条件（高速走行状態や市街地走行状態、オフロード走行状態等）を設定して、操作入力機器１９から入力する（ステップＳ２３）。被験者がシート１に着座すると（ステップＳ２４）、シート１の評価を開始する。シート１の評価が開始されると、ステップＳ２３で設定された走行条件、ステアリング信号発生器１６、アクセルペダル信号発生器１７及びブレーキペダル信号発生器１８の信号に適合した振動が振動機構５に発生し、走行シーンがディスプレイ９に表示される（ステップＳ２５）。
【００４１】
この間、所定時間の経過毎に、たわみセンサー１４によりシート１の背もたれ部２の下部の後方へのたわみ量Ｃ２ｆ、荷重センサー１１によりシート１の座部３の前部に下方に掛かる荷重Ｂ３ａ（荷重センサー１１に備えられた多数の圧力センサーの検出値の平均値）、荷重センサー１２によりシート１の背もたれ部の上部に後方に掛かる荷重Ｂ２ａ（荷重センサー１２に備えられた多数の圧力センサーの検出値の平均値）が検出される（ステップＳ２６）。
【００４２】
この場合、ステップＳ２６において、所定時間の経過毎の検出値の平均値をシート１の背もたれ部２の下部の後方へのたわみ量Ｃ２ｆ、シート１の座部３の前部に下方に掛かる荷重Ｂ３ａ、シート１の背もたれ部の上部に後方に掛かる荷重Ｂ２ａとしたり、終了直後に検出した検出値をシート１の背もたれ部２の下部の後方へのたわみ量Ｃ２ｆ、シート１の座部３の前部に下方に掛かる荷重Ｂ３ａ、シート１の背もたれ部の上部に後方に掛かる荷重Ｂ２ａとしたりする。
【００４３】
前述のシート１の背もたれ部２の下部の後方へのたわみ量Ｃ２ｆ、シート１の座部３の前部に下方に掛かる荷重Ｂ３ａ、シート１の背もたれ部の上部に後方に掛かる荷重Ｂ２ａに基づいて、前項［１］〜［３］に記載の車両の乗員疲労度評価方法（演算式）により、シート１に着座した乗員の疲労度Ａが算定される（ステップＳ２７，Ｓ２８）。同じシート１において走行条件（高速走行状態や市街地走行状態、オフロード走行状態等）を変更する場合には（ステップＳ２９）、走行条件を操作入力機器１９から入力し（ステップＳ２３）、前述のステップＳ２５〜Ｓ２８を繰り返して行う。これにより、シート１の評価結果（シート１に着座した乗員の疲労度Ａ等）が、プリンタ２０に出力される（ステップＳ３０）。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１の特徴によると、シートの背もたれ部の下部の後方へのたわみ量、シートの座部の前部に下方に掛かる荷重、シートの背もたれ部の上部に後方に掛かる荷重の３つの検出値に基づいて、被験者の主観が入らず、ノイズ（スパイクノイズ）が発生しない、信頼性の高い車両の乗員疲労度評価方法を得ることができた。
【００４５】
請求項１の特徴によると、シートに着座した乗員に対して計測された疲労度、シートの背もたれ部の下部の後方へのたわみ量、シートの座部の前部に下方に掛かる荷重、シートの背もたれ部の上部に後方に掛かる荷重に基づき、統計学的手法によって決定された演算式を用いて、シートに着座した乗員の疲労度を定量的に算定することにより、シートに着座した乗員の疲労度を適切に得ることができるようになって、車両の乗員疲労度評価方法の信頼性を高めることができた。
請求項１の特徴によると、シートに着座した乗員の腰部の疲労をシートに着座した乗員に対して計測された疲労度として、シートに着座した乗員の腰部の筋肉の粘弾性特性に基づいて、シートに着座した乗員の腰部の疲労（シートに着座した乗員に対して計測された疲労度）を求めることにより、ノイズ（スパイクノイズ）の発生を少なく抑えながら、精度良くシートに着座した乗員の腰部の疲労を求めることができるようになって、車両の乗員疲労度評価方法の信頼性を高めることができた。
【００４６】
請求項２の特徴によると、請求項１の場合と同様に前述の請求項１の「発明の効果」を備えており、この「発明の効果」に加えて以下のような「発明の効果」を備えている。
請求項２の特徴によると、シートの背もたれ部の下部の後方へのたわみ量、シートの座部の前部に下方に掛かる荷重、シートの背もたれ部の上部に後方に掛かる荷重を説明変数として、シートに着座した乗員の疲労度を目的変数とする重回帰分析によって、信頼性の高い演算式を得ることができて、車両の乗員疲労度評価方法の信頼性を高めることができた。
【００４７】
【００４８】
【００４９】
【図面の簡単な説明】
【図１】 車両のシート評価装置の全体側面図
【図２】 車両のシート評価装置において、荷重センサー及びたわみセンサーをシートに取り付けた状態を示す斜視図
【図３】 車両のシート評価装置において、コントローラ等を示すブロック図
【図４】 車両の乗員疲労度評価方法において、シートの背もたれ部の上部範囲、中間部範囲及び下部範囲に後方に掛かる荷重、シートの座部の前部範囲、中間部範囲及び後部範囲に下方に掛かる荷重、シートの背もたれ部の上部位置、中間部位置及び下部位置の後方へのたわみ量、シートの座部の前部位置、中間部位置 第１及び第２後部位置の下方へのたわみ量を検出する状態を示す斜視図
【図５】 車両の乗員疲労度評価方法において、被験者の腰部の筋肉の粘弾性特性を検出する際のピエゾ素子の振動数の変化を示す図
【図６】 車両の乗員疲労度評価方法の前半の流れを示す図
【図７】 車両の乗員疲労度評価方法の後半の流れを示す図
【図８】 車両のシート評価方法の流れを示す図
【符号の説明】
１ シート
２ シートの背もたれ部
３ シートの座部
Ａ シートに着座した乗員の疲労度
Ｃ２ｆ シートの背もたれ部の下部の後方へのたわみ量
Ｂ３ａ シートの座部の前部に下方に掛かる荷重
Ｂ２ａ シートの背もたれ部の上部に後方に掛かる荷重
Ｋ１，Ｋ２ シートに着座した乗員の腰部の筋肉の粘弾性特性
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗用車や商用車、バス等の車両において、シートに着座した乗員の疲労度を評価する車両の乗員疲労度評価方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両における快適性を向上させる為に、長時間着座しても疲れが少ないシートの開発が求められており、特に腰部の疲労を少なくすることは、シートに着座した乗員にとって身体全体の疲労を抑えると言う面で有効である。
車両の乗員疲労度評価方法としては、被験者に実際に長時間に亘ってシートに着座してもらった後、被験者に着座感や疲労感（特に腰部の疲労感）を評価シートに記入してもらう手法や、被験者の腰部の筋電位を検出して腰部の疲労を評価する手法がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術に記載のように、被験者に着座感や疲労感を評価シートに記入してもらう手法では、被験者の主観が着座感や疲労感（特に腰部の疲労感）の評価に入り易く、シートに着座した乗員の疲労度の客観的で定量的な評価が不可能であり、信頼性が低いと言う課題がある。
被験者の腰部の筋電位を検出して腰部の疲労を評価する手法では、検出される筋電位にノイズ（スパイクノイズ）が発生し易いものとなっているので、被験者の腰部の筋電位を検出するだけでは、シートに着座した乗員の疲労度の評価が適切に行えないと言う状態となっている。さらに、シートに着座した乗員の疲労度と被験者の腰部の筋電位との間の相関の有無についても、有効性が確実なものではない。
【０００４】
本発明は、シートに着座した乗員の疲労度を定量的に算定することができる信頼性の高い車両の乗員疲労度評価方法を得ることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
［Ｉ］
請求項１の特徴によると、シートに乗員が着座した状態において、シートに着座した乗員の腰部の筋肉の粘弾性特性に基づいて求められるシートに着座した乗員に対して計測された疲労度、シートの背もたれ部の下部の後方へのたわみ量、シートの座部の前部に下方に掛かる荷重、シートの背もたれ部の上部に後方に掛かる荷重に基づき、統計学的手法によって決定された演算式を用いて、シートに着座した乗員の疲労度を定量的に算定する車両の乗員疲労度評価方法を得ている。
【０００６】
シートに着座した乗員の疲労度を定量的に算定する場合、被験者の主観的な評価や被験者の腰部の筋電位以外の検出値として、シートの背もたれ部の上部に後方に掛かる荷重、シートの背もたれ部の中間部に後方に掛かる荷重、シートの背もたれ部の下部に後方に掛かる荷重、シートの背もたれ部の上部の後方へのたわみ量、シートの背もたれ部の中間部の後方へのたわみ量、シートの背もたれ部の下部の後方へのたわみ量、シートの座部の前部に下方に掛かる荷重、シートの座部の中間部に下方に掛かる荷重、シートの座部の後部に下方に掛かる荷重、シートの座部の前部の下方へのたわみ量、シートの座部の中間部の下方へのたわみ量、シートの座部の後部の下方へのたわみ量等がある。
【０００７】
前述の検出値のうち、シートの背もたれ部の下部の後方へのたわみ量、シートの座部の前部に下方に掛かる荷重、シートの背もたれ部の上部に後方に掛かる荷重の３つの検出値が、シートに着座した乗員の疲労度に大きく影響することを、本出願人の実験によって見いだすことができた。
シートの背もたれ部の下部の後方へのたわみ量、シートの座部の前部に下方に掛かる荷重、シートの背もたれ部の上部に後方に掛かる荷重は被験者の主観が入るものではない。被験者ではないシートのたわみ量及びシートに掛かる荷重を検出するものなので、ノイズ（スパイクノイズ）が発生するものではない。
【０００８】
【０００９】
長時間着座しても疲れが少ないシートを得る為に、特に腰部の疲労を少なくすることはシートに着座した乗員にとって身体全体の疲労を抑えると言う面で有効である。
シートに着座した乗員の腰部の疲労を、シートに着座した乗員に対して計測された疲労度としており、シートに着座した乗員の腰部の筋肉の粘弾性特性に基づいて、シートに着座した乗員の腰部の疲労（シートに着座した乗員に対して計測された疲労度）を求めるようにしている。
この場合、シートに着座した乗員の腰部の筋肉の粘弾性特性は、ピエゾ素子等の振動子を使用して計測することができるのであり、ノイズ（スパイクノイズ）の発生を少なく抑えながら計測することができる。
シートの背もたれ部の下部の後方へのたわみ量、シートの座部の前部に下方に掛かる荷重、シートの背もたれ部の上部に後方に掛かる荷重を変数として、シートに着座した乗員の疲労度の多変数関数を採用することによって、シートに着座した乗員の疲労度を適切に得ることができる。
【００１０】
［ＩＩ］
請求項２の特徴によると、請求項１の場合と同様に前項［Ｉ］に記載の「作用」を備えており、これに加えて以下のような「作用」を備えている。
請求項２の特徴によると、シートの背もたれ部の下部の後方へのたわみ量、シートの座部の前部に下方に掛かる荷重、シートの背もたれ部の上部に後方に掛かる荷重を説明変数とし、シートに着座した乗員の疲労度を目的変数とする重回帰分析によって、前項［Ｉ］に記載の演算式を得ている。
【００１１】
統計学的手法によって決定される演算式の代表的な例として、重回帰分析があり、請求項２の特徴のようにシートの背もたれ部の下部の後方へのたわみ量、シートの座部の前部に下方に掛かる荷重、シートの背もたれ部の上部に後方に掛かる荷重を説明変数として、高い寄与率を与える検出値を選定することにより、信頼性の高い演算式が得られる。
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【発明の実施の形態】
［１］
シート１に着座した乗員の疲労度Ａを定量的に算定する車両の乗員疲労度評価方法の前半について、図６に基づいて説明する。
図４（イ）に示すように、所定の形状及び所定の材質のパッドによって構成されたシート１において、シート１の背もたれ部２の上部範囲２ａ、中間部範囲２ｂ及び下部範囲２ｃ、シート１の座部３の前部範囲３ａ、中間部範囲３ｂ及び後部範囲３ｃの各々に、圧力センサー（図示せず）を複数個ずつ配置する。図４（ロ）に示すように同じシート１において、シート１の背もたれ部２の上部位置２ｄ、中間部位置２ｅ及び下部位置２ｆ、シート１の座部３の前部位置３ｄ、中間部位置３ｅ、第１及び第２後部位置３ｆ，３ｇの各々に、たわみセンサー（図示せず）を配置する。
【００１９】
先ず被験者を前述のシート１とは別のリラックスシート（図示せず）にて第１所定時間Ｔ１（例えば１５分間）だけ安静にして（ステップＳ１）、後述する［３］に記載のように、被験者の腰部の筋肉の粘弾性特性Ｋ１を計測する（ステップＳ２）。
次に、被験者を前述のシート１に着座させて（ステップＳ３）、被験者がシート１に着座した直後に、シート１の背もたれ部２の上部範囲２ａに後方に掛かる荷重Ｂ２ａ、シート１の背もたれ部２の中間部範囲２ｂに後方に掛かる荷重Ｂ２ｂ、シート１の背もたれ部２の下部範囲２ｃに後方に掛かる荷重Ｂ２ｃ、シート１の座部３の前部範囲３ａに下方に掛かる荷重Ｂ３ａ、シート１の座部３の中間部範囲３ｂに下方に掛かる荷重Ｂ３ｂ、シート１の座部３の後部範囲３ｃに下方に掛かる荷重Ｂ３ｃを、圧力センサーによって計測する。
【００２０】
この場合、例えばシート１の背もたれ部２の上部範囲２ａに配置された複数の圧力センサーの検出値において、複数の検出値の平均値をシート１の背もたれ部２の上部範囲２ａ（上部）に後方に掛かる荷重Ｂ２ａとしている。これと同様にして、シート１の背もたれ部２の中間部範囲２ｂ（中間部）に後方に掛かる荷重Ｂ２ｂ、シート１の背もたれ部２の下部範囲２ｃ（下部）に後方に掛かる荷重Ｂ２ｃ、シート１の座部３の前部範囲３ａ（前部）に下方に掛かる荷重Ｂ３ａ、シート１の座部３の中間部範囲３ｂ（中間部）に下方に掛かる荷重Ｂ３ｂ、シート１の座部３の後部範囲３ｃ（後部）に下方に掛かる荷重Ｂ３ｃを求めている（ステップＳ４）。
【００２１】
被験者がシート１に着座した直後に、シート１の背もたれ部２の上部位置２ｄ（上部）の後方へのたわみ量Ｃ２ｄ、シート１の背もたれ部２の中間部位置２ｅ（中間部）の後方へのたわみ量Ｃ２ｅ、シート１の背もたれ部２の下部位置２ｆ（下部）の後方へのたわみ量Ｃ２ｆ、シート１の座部３の前部位置３ｄ（前部）の下方へのたわみ量Ｃ３ｄ、シート１の座部３の中間部位置３ｅ（中間部）の下方へのたわみ量Ｃ３ｅ、シート１の座部３の第１後部位置３ｆ（第１後部）の下方へのたわみ量Ｃ３ｆ、シート１の座部３の第２後部位置３ｇ（第２後部）の下方へのたわみ量Ｃ３ｇを、たわみセンサーによって計測する（ステップＳ５）。測定された荷重Ｂ２ａ〜Ｂ３ｃ及びたわみ量Ｃ２ｄ〜Ｃ３ｇを、データファイルとして格納する（ステップＳ６）。
【００２２】
被験者がシート１に着座してから第２所定時間Ｔ２（例えば３時間）が経過するまで、被験者はシート１に着座し続けるのであり、被験者がシート１に着座してから第２所定時間が経過すると（ステップＳ７）、後述する［３］に記載のように、被験者の腰部の筋肉の粘弾性特性Ｋ２を計測する（ステップＳ８）。これにより、前述のステップＳ２で計測した被験者の腰部の筋肉の粘弾性特性Ｋ１とステップＳ８で計測した被験者の腰部の筋肉の粘弾性特性Ｋ２との比（Ｋ２／Ｋ１）を求めて、比（Ｋ２／Ｋ１）をシート１に着座した乗員に対して計測された疲労度とし、比（Ｋ２／Ｋ１）をデータファイルとして格納する（ステップＳ９）。以上のようにして、１つのシート１についての計測を終了する。
【００２３】
次にシート１を、異なる形状及び異なる材質のパッドによって構成されたシート１に変更して（ステップＳ１０，Ｓ１１）、前述のステップＳ１〜Ｓ９と同様な作業を行うのであり、前述のステップＳ１〜Ｓ９と同様な作業を複数種類のシート１について行う。
【００２４】
［２］
シート１に着座した乗員の疲労度Ａを定量的に算定する車両の乗員疲労度評価方法の後半について、図７に基づいて説明する。
前項［１］に記載のように、荷重Ｂ２ａ〜Ｂ３ｃ及びたわみ量Ｃ２ｄ〜Ｃ３ｇのデータファイル、比（Ｋ２／Ｋ１）のデータファイルが得られると、荷重Ｂ２ａ〜Ｂ３ｃ及びたわみ量Ｃ２ｄ〜Ｃ３ｇを説明変数とし、比（Ｋ２／Ｋ１）を目的変数として、重回帰分析が行われる。
【００２５】
荷重Ｂ２ａ〜Ｂ３ｃ及びたわみ量Ｃ２ｄ〜Ｃ３ｇのデータファイルから、使用される説明変数を選択して（ステップＳ１２）、良く知られた重回帰分析のアルゴリズムを使用して重回帰分析の回帰係数を算定し（ステップＳ１３）、得られた重回帰式を検定する（ステップＳ１４）。このような重回帰分析は、複数の説明変数の中から適切な説明変数を選択しながら繰り返して行われる（ステップＳ１５）。
【００２６】
前述のように、複数の説明変数の中から最適な説明変数を選択する方法としては各種の方法が知られており、例えば複数個の説明変数の中から全ての組み合わせの回帰モデルを検討する総あたり法、説明変数が１つも含まれていない状態から開始して説明変数を１つずつ増加させる前進選択方法、説明変数が全て含まれた状態から開始して説明変数を１つずつ減少させる後退消去法、説明変数を増減させる逐次法等のうち、任意の方法を採用することができる。
【００２７】
以上のようにして、考えられる説明変数の選択に基づく重回帰分析が終了すると、重回帰分析の結果から最も寄与率の高い重回帰式が特定されて、この重回帰式が車両の乗員疲労度評価方法の演算式として設定される（ステップＳ１６）。説明変数として、シート１の背もたれ部２の下部位置２ｆ（下部）の後方へのたわみ量Ｃ２ｆ、シート１の座部３の前部範囲３ａ（前部）に下方に掛かる荷重Ｂ３ａ、シート１の背もたれ部２の上部範囲２ａ（上部）に後方に掛かる荷重Ｂ２ａが設定されており、目的変数としてシート１に着座した乗員の疲労度Ａが、前述のステップＳ２で計測した被験者の腰部の筋肉の粘弾性特性Ｋ１とステップＳ８で計測した被験者の腰部の筋肉の粘弾性特性Ｋ２との比（Ｋ２／Ｋ１）として設定されている。
【００２８】
これにより、演算式は、
Ａ（Ｋ２／Ｋ１）＝Ｄ１・Ｃ２ｆ＋Ｄ２・Ｂ３ａ＋Ｄ３・Ｂ２ａ＋Ｄ４
となる。係数Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４は例えば、
Ｄ１＝−０．００６１、Ｄ２＝−０．０２４６、Ｄ３＝＋０．０２３７
となっている。Ｄ４は例えば、
Ｄ４＝＋１．４０７６
となっている。本発明において、Ｄ１〜Ｄ４が前述の数値に限定されるわけではない。この場合、前述の演算式について、決定係数Ｒ自乗（重相関係数Ｒの自乗）として、Ｒ自乗＝０．４６が得られた。
【００２９】
［３］
次に、前項［１］に記載のステップＳ２で計測した被験者の腰部の筋肉の粘弾性特性Ｋ１、及び、ステップＳ８で計測した被験者の腰部の筋肉の粘弾性特性Ｋ２について説明する。
センサー（振動子）としてピエゾ素子を使用しており、被験者の腰部（例えば第３腰椎と第４腰椎との間の部分）にピエゾ素子を当て付け、ピエゾ素子の押圧力を次第に強めていき、ピエゾ素子の押圧力が所定値に達すると、ピエゾ素子の押圧力を次第に弱めていくと言う操作を行って、その間のピエゾ素子の振動数の変化を検出している。
【００３０】
ステップＳ２においては、図５の実線Ｌ１に示すように（図５の縦軸がピエゾ素子の振動数（ヘルツＨｚ）の変化（所定のピエゾ素子の振動数からどれだけ低下したか）を示しており、図５の横軸がピエゾ素子の押圧力（グラムフォースｇｆ）を示している）、被験者の腰部にピエゾ素子を当て付け、ピエゾ素子の押圧力を次第に強めていくと、ピエゾ素子の振動数が所定の振動数から次第に低下していき、ピエゾ素子の押圧力が約５００ｇｆで、ピエゾ素子の振動数が約−２３０Ｈｚとなる。ピエゾ素子の押圧力を約５００ｇｆ付近から次第に弱めていくと、ピエゾ素子の振動数は約−２３０Ｈｚ付近で暫くの間だけ安定した後、急速に所定の振動数に戻っている。
【００３１】
この場合、ピエゾ素子の押圧力が上昇しながら２００ｇｆに達した際のピエゾ素子の振動数と、ピエゾ素子の押圧力が下降しながら２００ｇｆに達した際のピエゾ素子の振動数との差Δｆ１を計測しており、差Δｆ１を被験者の腰部の筋肉の粘弾性特性Ｋ１としている。前述の図５に示す実線Ｌ１は被験者によって異なるものであり、被験者が変わると、ピエゾ素子の押圧力が約５００ｇｆに達した際のピエゾ素子の振動数も変わる。
【００３２】
ステップＳ８においては図５の一点鎖線Ｌ２に示すように、被験者の腰部にピエゾ素子を当て付け、ピエゾ素子の押圧力を次第に強めていくと、ピエゾ素子の振動数が所定の振動数から次第に低下していき、ピエゾ素子の押圧力が約５００ｇｆで、ピエゾ素子の振動数が約−１８０Ｈｚとなる。ピエゾ素子の押圧力を約５００ｇｆ付近から次第に弱めていくと、ピエゾ素子の振動数は約−１８０Ｈｚ付近で暫くの間だけ安定した後、急速に所定の振動数に戻っている。
【００３３】
この場合、ピエゾ素子の押圧力が上昇しながら２００ｇｆに達した際のピエゾ素子の振動数と、ピエゾ素子の押圧力が下降しながら２００ｇｆに達した際のピエゾ素子の振動数との差Δｆ２を計測しており、差Δｆ２を被験者の腰部の筋肉の粘弾性特性Ｋ２としている。前述の図５に示す一点鎖線Ｌ２は被験者によって異なるものであり、被験者が変わると、ピエゾ素子の押圧力が約５００ｇｆに達した際のピエゾ素子の振動数も変わる。
【００３４】
以上のように、差Δｆ１（被験者の腰部の筋肉の粘弾性特性Ｋ１）及び差Δｆ２（被験者の腰部の筋肉の粘弾性特性Ｋ２）において、差Δｆ１（被験者の腰部の筋肉の粘弾性特性Ｋ１）及び差Δｆ２（被験者の腰部の筋肉の粘弾性特性Ｋ２）の比（Δｆ２／Δｆ１）を、前項［２］に記載のようにシート１に着座した乗員の疲労度Ａ（Ｋ２／Ｋ１）としている。
【００３５】
［４］
次に、前項［１］〜［３］に記載の車両の乗員疲労度評価方法を使用した車両のシート評価装置について説明する。
図１に車両のシート評価装置が示されており、評価されるシート１を設置する台座４、各種の車両の走行状態での振動を台座４に与える振動機構５（上下方向、前後方向及び左右方向の振動を台座４に与えることが可能）が備えられている。台座４にステアリングハンドル６、アクセルペダル７及びブレーキペダル８が備えられており、台座４の前方にディスプレイ９及びコントローラ１０が配置されている。
【００３６】
図２に示すように、多数の圧力センサー（図示せず）を所定間隔を置いて配置したシート状で軟らかな荷重センサー１１，１２が用意されている。荷重センサー１２に薄い布製の帯状体１３が接続されており、帯状体１３にたわみセンサー１４が備えられている。
【００３７】
図１及び図３に示すように、コントローラ１０はマイクロコンピュータを中核要素として構成されており、Ｉ／Ｏインターフェース１５を介して、荷重センサー１１，１２、たわみセンサー１４、ステアリングハンドル６の操作に基づいて信号を発生するステアリング信号発生器１６、アクセルペダル７の踏み操作に基づいて信号を発生するアクセルペダル信号発生器１７、ブレーキペダル８の踏み操作に基づいて信号を発生するブレーキペダル信号発生器１８、キーボード等の操作入力機器１９、振動機構５、ディスプレイ９及びプリンタ２０がコントローラ１０に接続されている。
【００３８】
図３に示すように、操作入力機器１９やステアリング信号発生器１６、アクセルペダル信号発生器１７、ブレーキペダル信号発生器１８の信号に基づいてどのような走行条件を提供するかを設定する走行条件設定部２１、走行条件設定部２１で設定された走行条件及びステアリング信号発生器１６、アクセルペダル信号発生器１７、ブレーキペダル信号発生器１８の信号に適合した振動を振動機構５に発生させる振動制御部２２、荷重センサー１１，１２及びたわみセンサー１４の検出値を処理する検出値処理部２３、検出値処理部２３の処理結果に基づいてシート１に着座した乗員の疲労度Ａを算定する疲労度演算部２４、疲労度演算部２４で算定された疲労度Ａに基づいてシート１の評価を行うシート評価部２５、走行条件設定部２１で設定された走行条件及びステアリング信号発生器１６、アクセルペダル信号発生器１７、ブレーキペダル信号発生器１８の信号に適合した走行シーンをディスプレイ９に表示させる走行シーン生成部２６が、コントローラ１０に備えられている。
【００３９】
［５］
次に、前項［４］に記載の車両のシート評価装置を使用したシート１の評価（車両のシート評価方法）について、図８に基づいて説明する。
図１及び図２に示すように、評価するシート１を用意して、シート１を台座４に取り付ける（ステップＳ２１）。シート１の座部３の前部に荷重センサー１１を取り付けて、シート１の背もたれ部２の上部に荷重センサー１２を取り付ける。前項［４］に記載のように、荷重センサー１２に薄い布製の帯状体１３が接続されて、帯状体１３にたわみセンサー１４が備えられており、前述のようにシート１の背もたれ部２の上部に荷重センサー１２を取り付けると、たわみセンサー１４がシート１の背もたれ部２の下部に位置する（ステップＳ２２）。
【００４０】
走行条件（高速走行状態や市街地走行状態、オフロード走行状態等）を設定して、操作入力機器１９から入力する（ステップＳ２３）。被験者がシート１に着座すると（ステップＳ２４）、シート１の評価を開始する。シート１の評価が開始されると、ステップＳ２３で設定された走行条件、ステアリング信号発生器１６、アクセルペダル信号発生器１７及びブレーキペダル信号発生器１８の信号に適合した振動が振動機構５に発生し、走行シーンがディスプレイ９に表示される（ステップＳ２５）。
【００４１】
この間、所定時間の経過毎に、たわみセンサー１４によりシート１の背もたれ部２の下部の後方へのたわみ量Ｃ２ｆ、荷重センサー１１によりシート１の座部３の前部に下方に掛かる荷重Ｂ３ａ（荷重センサー１１に備えられた多数の圧力センサーの検出値の平均値）、荷重センサー１２によりシート１の背もたれ部の上部に後方に掛かる荷重Ｂ２ａ（荷重センサー１２に備えられた多数の圧力センサーの検出値の平均値）が検出される（ステップＳ２６）。
【００４２】
この場合、ステップＳ２６において、所定時間の経過毎の検出値の平均値をシート１の背もたれ部２の下部の後方へのたわみ量Ｃ２ｆ、シート１の座部３の前部に下方に掛かる荷重Ｂ３ａ、シート１の背もたれ部の上部に後方に掛かる荷重Ｂ２ａとしたり、終了直後に検出した検出値をシート１の背もたれ部２の下部の後方へのたわみ量Ｃ２ｆ、シート１の座部３の前部に下方に掛かる荷重Ｂ３ａ、シート１の背もたれ部の上部に後方に掛かる荷重Ｂ２ａとしたりする。
【００４３】
前述のシート１の背もたれ部２の下部の後方へのたわみ量Ｃ２ｆ、シート１の座部３の前部に下方に掛かる荷重Ｂ３ａ、シート１の背もたれ部の上部に後方に掛かる荷重Ｂ２ａに基づいて、前項［１］〜［３］に記載の車両の乗員疲労度評価方法（演算式）により、シート１に着座した乗員の疲労度Ａが算定される（ステップＳ２７，Ｓ２８）。同じシート１において走行条件（高速走行状態や市街地走行状態、オフロード走行状態等）を変更する場合には（ステップＳ２９）、走行条件を操作入力機器１９から入力し（ステップＳ２３）、前述のステップＳ２５〜Ｓ２８を繰り返して行う。これにより、シート１の評価結果（シート１に着座した乗員の疲労度Ａ等）が、プリンタ２０に出力される（ステップＳ３０）。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１の特徴によると、シートの背もたれ部の下部の後方へのたわみ量、シートの座部の前部に下方に掛かる荷重、シートの背もたれ部の上部に後方に掛かる荷重の３つの検出値に基づいて、被験者の主観が入らず、ノイズ（スパイクノイズ）が発生しない、信頼性の高い車両の乗員疲労度評価方法を得ることができた。
【００４５】
請求項１の特徴によると、シートに着座した乗員に対して計測された疲労度、シートの背もたれ部の下部の後方へのたわみ量、シートの座部の前部に下方に掛かる荷重、シートの背もたれ部の上部に後方に掛かる荷重に基づき、統計学的手法によって決定された演算式を用いて、シートに着座した乗員の疲労度を定量的に算定することにより、シートに着座した乗員の疲労度を適切に得ることができるようになって、車両の乗員疲労度評価方法の信頼性を高めることができた。
請求項１の特徴によると、シートに着座した乗員の腰部の疲労をシートに着座した乗員に対して計測された疲労度として、シートに着座した乗員の腰部の筋肉の粘弾性特性に基づいて、シートに着座した乗員の腰部の疲労（シートに着座した乗員に対して計測された疲労度）を求めることにより、ノイズ（スパイクノイズ）の発生を少なく抑えながら、精度良くシートに着座した乗員の腰部の疲労を求めることができるようになって、車両の乗員疲労度評価方法の信頼性を高めることができた。
【００４６】
請求項２の特徴によると、請求項１の場合と同様に前述の請求項１の「発明の効果」を備えており、この「発明の効果」に加えて以下のような「発明の効果」を備えている。
請求項２の特徴によると、シートの背もたれ部の下部の後方へのたわみ量、シートの座部の前部に下方に掛かる荷重、シートの背もたれ部の上部に後方に掛かる荷重を説明変数として、シートに着座した乗員の疲労度を目的変数とする重回帰分析によって、信頼性の高い演算式を得ることができて、車両の乗員疲労度評価方法の信頼性を高めることができた。
【００４７】
【００４８】
【００４９】
【図面の簡単な説明】
【図１】 車両のシート評価装置の全体側面図
【図２】 車両のシート評価装置において、荷重センサー及びたわみセンサーをシートに取り付けた状態を示す斜視図
【図３】 車両のシート評価装置において、コントローラ等を示すブロック図
【図４】 車両の乗員疲労度評価方法において、シートの背もたれ部の上部範囲、中間部範囲及び下部範囲に後方に掛かる荷重、シートの座部の前部範囲、中間部範囲及び後部範囲に下方に掛かる荷重、シートの背もたれ部の上部位置、中間部位置及び下部位置の後方へのたわみ量、シートの座部の前部位置、中間部位置 第１及び第２後部位置の下方へのたわみ量を検出する状態を示す斜視図
【図５】 車両の乗員疲労度評価方法において、被験者の腰部の筋肉の粘弾性特性を検出する際のピエゾ素子の振動数の変化を示す図
【図６】 車両の乗員疲労度評価方法の前半の流れを示す図
【図７】 車両の乗員疲労度評価方法の後半の流れを示す図
【図８】 車両のシート評価方法の流れを示す図
【符号の説明】
１ シート
２ シートの背もたれ部
３ シートの座部
Ａ シートに着座した乗員の疲労度
Ｃ２ｆ シートの背もたれ部の下部の後方へのたわみ量
Ｂ３ａ シートの座部の前部に下方に掛かる荷重
Ｂ２ａ シートの背もたれ部の上部に後方に掛かる荷重
Ｋ１，Ｋ２ シートに着座した乗員の腰部の筋肉の粘弾性特性
Claims (2)
- シートに乗員が着座した状態において、シートに着座した乗員の腰部の筋肉の粘弾性特性に基づいて求められるシートに着座した乗員に対して計測された疲労度と、シートの背もたれ部の下部の後方へのたわみ量と、シートの座部の前部に下方に掛かる荷重と、シートの背もたれ部の上部に後方に掛かる荷重とに基づき、統計学的手法によって決定された演算式を用いて、シートに着座した乗員の疲労度を定量的に算定する車両の乗員疲労度評価方法。
- シートの背もたれ部の下部の後方へのたわみ量と、シートの座部の前部に下方に掛かる荷重と、シートの背もたれ部の上部に後方に掛かる荷重とを説明変数とし、シートに着座した乗員の疲労度を目的変数とする重回帰分析によって、前記演算式を得ている請求項１に記載の車両の乗員疲労度評価方法。
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