ブックタイトルマツダ技報　2016 No.33

概要

マツダ技報　2016 No.33

マツダ技報No.33(2016)Muscle Integral Force3.532.52Maintainedby a PullMaintainedby a SenderMaintained bya Both Arms左Left腕(送Arm(Sender)り手)右Right腕(引Arm(Pull)手)260[mm]Hip Point900 [mm]180[mm]1.50 5 10 15 20 25 30 35 40Standard Reaction Force [N]Fig. 12 Experimental ConditionsFig. 11 EMG Contraction Level Every Reaction Forceそれぞれの筋電値を積分し反力ごとにプロットしたものをFig. 11に示す。15N未満では引手の筋活動が大きく,15N以上から30N未満では引手から送り手に筋活動が移り変わり,30N以上になると両腕の筋活動がともに上昇していることが分かる。つまり,被験者1名の結果ではあるが,弁別閾の変化は引手から送り手への腕と筋活動の移り変わりが知覚変化の要因として考えられる。ドライバーに提供したいステアリングの反力を検討する際は,こうした変化点を考慮した設計が望まれる。3.3ブレーキ操作における反力の知覚結果と考察「止まる」シーンにおいて,ドライバーが自動車を減速させたい時,ブレーキペダルを操作する。ここでのペダル操作では,加速時と同様に,ドライバーはペダルから生じる反力を感じながら操作量を決定している。しかし,ブレーキペダルの形状は多くが吊り下げ型であり,オルガン式のアクセルペダル操作と同様の知覚特性であるかは分からない。そこで,今回は,吊り下げ型のブレーキペダルを反力生成装置に取り付け,ペダル反力を自在に変化させながら,ペダルから感じた力の大きさを回答させた。ここで,実際の運転時のペダル操作に近づけるため,ペダル反力はストローク量に応じて増加するように設定し,被験者が能動的にペダルを動かし,あるストローク量にて感じた反力の大きさを答えてもらうマグニチュード推定法を実施した。被験者にFig. 12のドラインビングポジションとなるような姿勢で座らせ,ブレーキペダルから生じる反力20Nを基準である100%と覚えさせた後,実験車が5~45Nの反力を5N刻みでランダムに変化させ,基準に対して感じた反力の大きさを%で回答させた。被験者はエキスパートドライバー2名と一般ドライバー2名の計4名(20代~50代)の男女各2名で実施した。結果をFig. 13に示す。横軸が提示した力Ft,縦軸が知覚した力Fpで,実線は最小二乗法で求めた式(1)である。係数a, b,および決定係数R2を図中に示している。この図から,実際のペダル反力と感じた力の関係は,アクセルペダルA,Cと同様に線形Perception Value F p [N]Perception Value F p [N]60504030201006050403020100Subject Aa=1.113b=2.674R2 = 0.790 10 20 30 40 50 60True Value Ft [N]Subject Ca=1.167b=-3.148R2 = 0.950 102030405060True Value Ft [N]6050403020100R2 = 0.920 10 20 30 40 50 60Fig. 13 Relation between True and Perceived Forcein Brake Pedalな特性となり,ペダルの反力をそのまま感じる線形的な結果になった。アクセルペダルBとは知覚特性が異なるが,ブレーキに比べてアクセルは使用する反力が小さく,日常ではともに線形な領域を使用していると考えられる。知覚の差が生じる原因は次節にて考察する。3.4四肢における反力知覚の考察と設計への適用人間の四肢における反力知覚特性は,反力の大きさに応じて異なることが分かった。ここで,上肢と下肢において感じる力の大きさは,どのように異なるかを分析した。分析内容は,3.1節~3.3節で得られた実際の反力Ftと人間が感じた力Fpの関係式をそれぞれ並べ,感じた力Fpを横軸にしたとき,各操作機器で必要となる反力の大きさを縦軸にとった主観的等価値(Point of Subjective Equality;PSE)を求めた。結果をFig. 14に示す。30N以下では,上肢で操作した反力を感じるステアリングに対し,下肢で操作した反力を感じるアクセルやブレーキでは,同じようPerception Value F p [N]Perception Value F p [N]Subject Ba=1.889b=-0.370True Value F t [N]60 Subject D50 a=0.876b=2.85940302010R2 = 0.9200 102030405060True Value Ft [N]-110-