宇宙航空環境医学 Vol. 47, No. 4, 47, 2010

一般演題　

3.　乗り物の振動に伴う視界の揺れが乗り心地に与える効果

小澤　惇一¹，河合　俊岳²，奥田　翔¹，井須　尚紀¹

¹三重大学工学部情報工学科
²株式会社本田技術研究所

Effects of view from vibrating vehicles on riding comfort

Jun-ichi Ozawa¹, Toshitake Kawai², Sho Okuda¹, Naoki Isu¹

¹Faculty of Engineering, Mie University
²Honda R&D Co., Ltd.

【目的】　乗物が走行する際に，小さな凹凸上を走行すると乗物は過渡的に小さく傾き，減衰振動を起こすことになって，非定常的振動が発生する。本研究では，非定常な振動が加わった時に，車台-座席間の振動伝達に起因する視覚刺激と身体刺激の時間差が乗り心地や揺れの強さ感覚に与える影響を調べた。
　【実験方法】　ロールとピッチが複合した過度的減衰振動を非周期的に発生させ，これを定常的振動に加えて振動刺激として用いた。視覚刺激には自動車で直進走行時の車外視界·車内視界を用い，車内視界の動きと身体振動との時間差を変化させた。モーションベースにより身体に非定常的振動を与えた。車体の過渡的減衰振動を模擬するために，ロールとピッチの複合振動の駆動信号として，2つの独立なパルス列（パルス幅10 ms，系列長63のM系列）を同時に共振フィルタに入力することで過渡的減衰振動波形を得た。パルス列は，刺激時間45秒の間に8回，平均5秒に1回の割合で発生させ，かつ発生の間隔は2秒以上開くようにした。ロール振動とピッチ振動の共振周波数は，それぞれ2.0 Hz，1.2 Hzとし，バンド幅は両者とも0.4 Hzに設定した。なお，ロールおよびピッチ回転の過渡的減衰振動は，振幅の最大値は約1 degとなり，約2秒間で減衰して消失した。車外視界には時速60 kmで前方に直進した時の車外風景を模擬した映像を，車内視界には定常振動と過渡的減衰振動が加わった自動車で運転席から見た自動車内部の視界を模擬した映像を用いた。−0.5 s，−0.25 s，0 s，+0.25 s，+0.5 s（負の時間差は視覚刺激が身体振動刺激より先行していることを，正の時間差は遅延していることを表す）の5種類の時間差の異なる刺激間で，乗り心地の尺度として壮快感と快適さ，および揺れの強さ感覚を被験者に一対比較させることにより，これらの心理学的測定を行った。刺激生成時間は45秒，被験者は17人，総比較数は1,360回であった。壮快感，快適さ，および揺れの強さ感覚を計測し，視界-身体振動間の時間差の効果を検討した。
　【結果】　揺れの強さは，視覚刺激が身体振動刺激と同期して与えられた時（時間差0 s）に最も強く感じられ，視覚刺激が身体振動刺激より0.25 s先行する時（時間差−0.25 s）に最も弱く感じられた。壮快感は，視覚刺激が身体振動刺激より先行する時に壮快感が高く感じられ，特に0.25 s先行する時（時間差−0.25 s）が最も高かった。逆に，視覚刺激が身体振動刺激より遅れると壮快感は低下した。快適さは，視覚刺激が身体振動刺激より先行する場合と同期した場合とでは，快適さに違いは見られなかった。一方，視覚刺激が身体振動刺激より遅れた場合には快適さが低下し，遅延時間が長い時（時間差+0.5 s）に低下は顕著となった。
　【まとめ】　本研究の結果から，座席振動が車台振動より0.25秒程度の時間遅れとなるように車台-座席間の振動伝達特性を設定することが，快適さや壮快感を高めて乗り心地を良くすることが示唆された。