ブックタイトルマツダ技報　2013 No.31

概要

マツダ技報　2013 No.31

No.31(2013)マツダ技報100km/hに設定し,LKAS OFF,ONの順で計測を行った。計測に際しての条件は,両手でハンドルを持ち,計測の間は手をハンドルから離すことを禁止する制約を設けたが,それ以外は通常通りの車線維持走行を行うように指示した。(L-out-2)TB *4(L-out-3)FCU *6(L-in-3)ECR *5(L-in-2)BB *3(L-in-1)AD *1(L-out-1)PD *2Body(R-in-3)ECR *5(R-in-1)AD *1(R-in-2)BB *3(R-out-3)FCU *6(R-out-2)TB *4*1 Anterior Deltoid*2 Posterior Deltoid*3 Biceps Brachii*4 Triceps Brachii*5 Extensor Carpi Radialis*6 Flexor Carpi UlnarisIn case of steering in the counterclockwise directionAgonists: muscles which act in the direction of steeringAntagonists: muscles which act in the opposite direction of steeringFig. 2 Measurement Parts of Muscles3.2実験結果と考察計測結果の一例をFig. 3に示す。グラフはそれぞれ,操舵角(SWA),操舵トルク(SWT)と,Fig. 2に示した計測箇所の筋電位(L-in-1)AD ~(R-out-3)FCUの時系列データである。ドライバがハンドルを左回りに操舵する場合,ドライバは右肩を押出し,右肘を伸ばし,右手首を曲げるといった腕の動作が必要である。図示した筋の中で,これらの動作をもたらす筋は,右三角筋前部(R-in-1),右上腕三頭筋(Rout-2)および右橈側手根伸筋(R-in-3)が該当する。逆に,左上腕三頭筋(L-out-2)などは左回りの操舵を止める働きをする。本稿では,操舵方向に作用する筋を主動筋,操舵方向とは逆方向に作用する筋を拮抗筋と定義した。なお,操舵軸回りの1自由度に対して筋は冗長であるため,同じ左回りの操舵に対しても,筋活動は一意に決まらないが,走行シーンごとのハンドルと腕の動き,そのときの筋活動を事実としてとらえ,最も無理がないと考える解釈をした。また,操舵角の変化によって腕の姿勢も変化するため,同じ操舵トルクをハンドルに伝えても活動する筋は変化するが,本実験では最大でも操舵角は20degであるため,腕の姿勢変化は無視して評価した。(a)直進走行時の筋活動A車はLKASの支援によって,主動筋と拮抗筋の関係にある左右の上腕三頭筋(L-out-2)(R-out-2)が同じタイミングで活動する現象が発生する。これを同期的活動と呼ぶ。左右対称筋の同期的活動によって,発生する力は相殺されるものの,腕を含めた操舵系の剛性は高まることになる(12)。A車の場合,車線中央から少しでも外れると,それを修正しようとLKASの支援が働くため,それをドライバはハンドルのふらつきと感じ,左右上腕三頭筋の同期的活動によって,そのふらつきを抑制する行動をとったと考える。一方でB車は,LKAS OFFとONで大きな変化はない。SWA[deg](L-in-1) AD[%MVC](L-out-1) PD[%MVC](L-in-2) BB[%MVC](L-out-2) TB[%MVC](L-in-3) ECR[%MVC](L-out-3) FCU[%MVC](a) (c) (b) (c)Straight Turning SteadyReversingdriving a wheel turning a wheel201000 10 20 30 40 50402000 10 20 30 40 50402000 10 20 30 40 504200 10 20 30 40 504200 10 20 30 40 50201000 10 20 30 40 50201000 10 20 30 40 50Time [s]SWT[Nm](R-in-1) AD[%MVC](R-in-2) BB[%MVC]Synchronous contractionIncrease(R-out-2) TB[%MVC](R-in-3) ECR[%MVC](R-out-3) FCU[%MVC](a) (c) (b) (c)Straight Turning SteadyReversingdriving a wheel turning a wheel4200 10 20 30 40 5040Decrease2000 10 20 30 40 504200 10 20 30 40 504Decrease200 10 20 30 40 5020Decrease1000 10 20 30 40 502010LKAS OFFLKAS ON00 10 20 30 40 50Time [s]SWA[deg](L-in-1) AD[%MVC](L-out-1) PD[%MVC](L-in-2) BB[%MVC](L-out-2) TB[%MVC](L-in-3) ECR[%MVC](L-out-3) FCU[%MVC](a) (c) (b) (c)Straight Turning SteadyReversingdriving a wheel turning a wheel201000 10 20 30 40 50402000 10 20 30 40 50402000 10 20 30 40 504200 10 20 30 40 50No increase4No increase200 10 20 30 40 50201000 10 20 30 40 50201000 10 20 30 40 50Time [s]Vehicle AVehicle BFig. 3 Muscular Activities When Driving Vehicle A and BSWT[Nm](R-in-1) AD[%MVC](R-in-2) BB[%MVC](R-out-2) TB[%MVC](R-in-3) ECR[%MVC](R-out-3) FCU[%MVC](a) (c) (b) (c)Straight Turning SteadyReversingdriving a wheel turning a wheel4200 10 20 30 40 5040Decrease a little2000 10 20 30 40 504200 10 20 30 40 504Decrease a little200 10 20 30 40 5020Decrease a little1000 10 20 30 40 502010LKAS OFFLKAS ON00 10 20 30 40 50Time [s]―133―