(57)【要約】【課題】  被験者が歩行時や走行時に受ける振動の影響を評価するためにこの被験者に効果的に振動を加えることができる振動試験装置を提供する。【解決手段】  歩行面６ａ上で被験者Ｍが歩行動作を開始すると、検出装置８が被験者Ｍの足ＬR，ＬLと歩行面６ａとの接触及び離間を検出してON/OFF信号を演算装置９に出力する。演算装置９は、現在の時刻よりも以前の過去のON/OFF信号に基づいて歩行周期Ｔを演算するとともに、現在の時刻からある時間経過後の将来のある時刻における被験者Ｍと歩行面６ａとの接触状況を歩行周期Ｔに基づいて予測演算する。制御装置１０は、将来のある時刻において歩行面６ａが振動するように、加振装置７の振動のタイミングを制御するとともに、将来のある時刻から所定時間内だけ撮影装置１１，１２が撮影動作するように、撮影装置１１，１２の撮影タイミングを制御する。【選択図】      図１
2005241479.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者を歩行面で歩行動作又は走行動作させながらこの歩行面に振動を加えてこの被験者の挙動を試験する振動試験装置であって、
前記被験者の足と前記歩行面との接触状態を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記被験者の歩行周期を演算する演算手段と、
前記歩行面に振動を加える加振手段と、
前記演算手段の演算結果に基づいて前記加振手段の加振動作を制御する制御手段と、
を備える振動試験装置。
【請求項２】
請求項１に記載の振動試験装置において、
前記検出手段は、少なくとも、前記被験者の一方又は双方の足の踵と前記歩行面との接触状態と、この足のつま先と前記歩行面との接触状態とを検出すること、
を特徴とする振動試験装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の振動試験装置において、
前記演算手段は、前記被験者の過去の前記歩行周期に基づいてこの被験者の将来の前記歩行周期を予測演算すること、
を特徴とする振動試験装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の振動試験装置において、
前記加振手段は、トレッドミルのベルト面が前記歩行面であるときに、このトレッドミルに振動を加えること、
を特徴とする振動試験装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の振動試験装置において、
前記制御手段は、前記被験者の一方の足の踵が前記歩行面に接触してからこの足のつま先がこの歩行面から離間するまでの間にこの歩行面が振動するように、前記加振手段を動作制御すること、
を特徴とする振動試験装置。
【請求項６】
請求項５に記載の振動試験装置において、
前記制御手段は、前記被験者の一方の足の踵が前記歩行面に接触してからこの足のつま先がこの歩行面から離間するまでの間に、この一方の足から他方の足に向かって前記歩行面が移動するように、前記加振手段を動作制御すること、
を特徴とする振動試験装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の振動試験装置において、
前記演算手段の演算結果に基づいて前記被験者の状態を撮影する撮影手段を備えること、
を特徴とする振動試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被験者を歩行面で歩行動作又は走行動作させながらこの歩行面に振動を加えてこの被験者の挙動を試験する振動試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の振動試験装置は、実際の車両の客室を模擬した模擬客室と、この模擬客室を動揺させる動揺装置と、この動揺装置を制御する動揺制御装置と、架空の線路及び速度パターンを設定するシナリオ作成装置と、このシナリオ作成装置が作成したシナリオファイルに基づいて動揺制御装置を制御するシミュレータ制御装置などを備えている（例えば、特許文献１参照）。このような従来の振動試験装置では、架空の線路を任意の速度で走行したときに発生する模擬的な運動を再現して模擬客室を動揺させ、列車内の乗客の快適性を評価している。
【０００３】
【特許文献１】特開2003-295750号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、鉄道車両の乗り心地は、快適性の評価については主として座位により評価され、許容限度については主として立位により評価されていた。このため、従来の振動試験装置では、座位や立位のような基本的な乗客の乗車姿勢において乗り心地などが評価され分析されていた。近年、鉄道の高速化にともなって乗客や乗務員が列車内を歩行する際の歩き難さやふらつきなどの問題が鉄道利用者や鉄道会社からあげられている。アンケート調査によれば、列車内で歩き難さを経験した鉄道利用者は近郊列車で７割近くに達し、在来線の特急列車や新幹線（以下、優等列車という）でも４割以上に達している。走行中の列車内で乗客が歩行する場面としては、優等列車ではトイレや携帯電話などを使用するためにデッキに移動する場合があり、近郊列車では空席や網棚に向かって移動する場合などがある。近郊列車や優等列車を問わず、殆どの乗客は降車駅に列車が到着する前に降車口に向かって移動を開始しており、走行中の列車内における乗客の歩行は極めて日常的な行為であると言える。
【０００５】
本来、鉄道車両の乗り心地は全ての姿勢について幅広く検討されるべきであり、車両の揺れや振動に対する乗り心地の特性が歩行時と立位時との間でどのような類似点や相違点があるのかを明確にする必要がある。しかし、歩行時の乗り心地に関する検討例は極めて少なく、定まった評価方法も存在しない。このため、車両の揺れや振動が列車内を歩行する乗客に与える影響を正しく評価し、歩行時の乗り心地を検討し、列車の振動管理などに役立てることは重要である。
【０００６】
この発明の課題は、被験者が歩行時や走行時に受ける振動の影響を評価するためにこの被験者に効果的に振動を加えることができる振動試験装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項１の発明は、被験者（Ｍ）を歩行面（６ａ）で歩行動作又は走行動作させながらこの歩行面に振動を加えてこの被験者の挙動を試験する振動試験装置であって、前記被験者の足（ＬR，ＬL）と前記歩行面との接触状態を検出する検出手段（８）と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記被験者の歩行周期（Ｔ）を演算する演算手段（９）と、前記歩行面に振動を加える加振手段（７）と、前記演算手段の演算結果に基づいて前記加振手段の加振動作を制御する制御手段（１０）とを備える振動試験装置（２）である。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の振動試験装置において、前記検出手段は、少なくとも、前記被験者の一方又は双方の足の踵（ＨR，ＨL）と前記歩行面との接触状態と、この足のつま先（ＴR，ＴL）と前記歩行面との接触状態とを検出することを特徴とする振動試験装置である。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の振動試験装置において、前記演算手段は、前記被験者の過去の前記歩行周期（Ｔ）に基づいてこの被験者の将来の前記歩行周期を予測演算することを特徴とする振動試験装置である。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の振動試験装置において、前記加振手段は、トレッドミル（６）のベルト面が前記歩行面であるときに、このトレッドミルに振動を加えることを特徴とする振動試験装置である。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の振動試験装置において、前記制御手段は、前記被験者の一方の足（ＬR）の踵（ＨR）が前記歩行面に接触してからこの足のつま先（ＴR）がこの歩行面から離間するまでの間にこの歩行面が振動するように、前記加振手段を動作制御することを特徴とする振動試験装置である。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項５に記載の振動試験装置において、前記制御手段は、前記被験者の一方の足（ＬR）の踵（ＨR）が前記歩行面に接触してからこの足のつま先（ＴR）がこの歩行面から離間するまでの間に、この一方の足から他方の足（ＬL）に向かって前記歩行面が移動するように、前記加振手段を動作制御することを特徴とする振動試験装置である。
【００１３】
請求項７の発明は、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の振動試験装置において、前記演算手段の演算結果に基づいて前記被験者の状態を撮影する撮影手段（１１，１２）を備えることを特徴とする振動試験装置である。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によると、被験者が歩行時や走行時に受ける振動の影響を評価するためにこの被験者に効果的に振動を加えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について詳しく説明する。
図１は、この発明の実施形態に係る振動試験装置を備える乗り心地評価システムの外観図である。図２は、この発明の実施形態に係る振動試験装置を備える乗り心地評価システムの構成図である。
図１に示す被験者Ｍは、振動試験の対象者であり、振動試験装置２によって振動が加えられる。被験者Ｍは、左右の足ＬR，ＬLを歩行面６ａ上に着地させてこの歩行面６ａ上を歩行動作する。反射体Ｒは、赤外線を反射するマーカであり、歩行面６ａ上の被験者Ｍの姿勢を検出するために被験者Ｍの肩や膝などの関節部に取り付けられている。
【００１６】
図１及び図２に示す乗り心地評価システム１は、移動体内で歩行動作又は走行動作する被験者Ｍの乗り心地を評価するシステムである。乗り心地評価システム１は、模擬客室３内で被験者Ｍを歩行動作させながらこの模擬客室３に振動を加えてこの被験者Ｍの挙動を測定し、鉄道車両などの移動体内を歩行するときの歩き難さやふらつきなどを解析し乗り心地を評価する。乗り心地評価システム１は、振動試験装置２と動作解析装置１６などを備えている。
【００１７】
振動試験装置２は、被験者Ｍを歩行面６ａで歩行動作又は走行動作させながらこの歩行面６ａに振動を加えてこの被験者Ｍの挙動を試験する装置である。振動試験装置２は、図１及び図２に示すように、模擬客室３と、安全装置４と、試験台５と、トレッドミル６と、加振装置７と、検出装置８と、演算装置９と、制御装置１０と、撮影装置１１，１２と、切替装置１３と、表示装置１４と、振動検出装置１５などを備えている。
【００１８】
図１に示す模擬客室３は、実際の車両の客室を模擬した構造物である。模擬客室３は、実際の車両内で使用される腰掛などの接客設備を設置する床面３ａなどを備えている。安全装置４は、歩行面６ａ上を被験者Ｍが歩行動作するときにこの被験者Ｍの体を支え保護する手段であり、被験者Ｍの体を吊り下げる安全用ハーネス４ａと、この安全用ハーネス４ａを支持し床面３ａ上に設置される支柱４ｂなどを備えている。試験台５は、模擬客室３を固定し支持する基台であり、試験台５の上面には模擬客室３が設置されている。
【００１９】
トレッドミル６は、任意の速度で歩行面６ａを移動させてこの歩行面６ａ上を被験者Ｍに歩行動作させる手段であり、模擬客室３の床面３ａ上に設置されている。トレッドミル６は、図１に示すように、被験者Ｍが歩行する歩行面６ａと、ベルト面が歩行面６ａを構成する無端状のベルト６ｂと、所定の間隔をあけて回転自在に配置されベルト６ｂが巻き掛けられる一対の回転体６ｃ，６ｄと、一対の回転体６ｃ，６ｄを回転駆動する図２に示す駆動モータ６ｅなどを備えている。トレッドミル６は、動作解析装置１６が出力する動作開始信号に基づいて所定の速度でベルト６ｂを図中矢印方向に移動させ、歩行面６ａ上で被験者Ｍを強制的に歩行動作させる。この実施形態では、トレッドミル６の速度制御がシンクロナスモータ制御方式であり、左右方向の隙間を確保するため通常よりもベルト６ｂの幅が75cmと広く、トルクを強化して低速度領域(6km/h以下)におけるベルト駆動の安定化(速度変動率0.1％以下)が図られている。
【００２０】
加振装置７は、歩行面６ａに振動を加える手段であり、試験台５を駆動する複数の駆動機構部７ａなどを備えている。加振装置７は、駆動機構部７ａを伸縮動作させて、鉄道車両の振動を模擬的に発生させ試験台５を動揺させる。加振装置７は、例えば、試験台５を駆動する油圧シリンダとこの油圧シリンダを動作させる油圧回路などから構成されている。加振装置７は、例えば、実際の列車が分岐器（ポイント）を通過するときや、振り子式車両が曲線を通過するときなどに発生する振動を、被験者Ｍの体の左右方向に作用するようにトレッドミル６に加える。
【００２１】
図３は、この発明の実施形態に係る振動試験装置の検出装置の配置を示す平面図である。なお、図３は、被験者Ｍの足ＬR，ＬLの裏から見た平面図である。
検出装置８は、被験者Ｍの足Ｌ  R，ＬLと歩行面６ａとの接触状態を検出する手段である。検出装置８は、図３に示すように、足ＬR，ＬLのつま先ＴR，ＴLと歩行面６ａとの接触状態と、足ＬR，ＬLの踵ＨR，ＨLと歩行面６ａとの接触状態とを検出する感圧センサ８ａを備えている。感圧センサ８ａは、被験者Ｍの靴底又は靴の中のつま先ＴR，ＴLと、被験者Ｍの靴底又は靴の中の踵ＨR，ＨLとに設置されており、双方の足ＬR，ＬLに合計４個設置されている。感圧センサ８ａは、例えば、つま先ＴR，ＴL又は踵ＨR，ＨLと歩行面６ａとの間の圧力が所定値を越えると電気的に通電状態となり、これらの間の圧力が所定値以下であると電気的に非通電状態になるフットスイッチなどである。感圧センサ８ａは、被験者Ｍの足ＬR，ＬLと歩行面６ａとの接触及び離間をリアルタイムで検出してON/OFF信号を発生し、このON/OFF信号を歩行タイミング検出信号として演算装置９に出力する。
【００２２】
図４は、この発明の実施形態に係る振動試験装置の演算装置の演算処理を説明するための図である。
演算装置９は、検出装置８の検出結果に基づいて被験者Ｍの歩行周期を演算する手段である。演算装置９は、被験者Ｍの過去の歩行周期Ｔに基づいてこの被験者Ｍの将来の歩行周期を予測演算する。ここで、歩行周期Ｔとは、例えば、右側の足ＬRを例に挙げて説明すると、図４に示すようにつま先ＴRが歩行面６ａに接触(ON)してから歩行面６ａから離れ(OFF)再び歩行面６ａに接触(ON)するまでの時間ＴT、又は踵ＨRが歩行面６ａに接触(ON)してから歩行面６ａから離れ(OFF)再び歩行面６ａに接触(0N)するまでの時間ＴHである。歩行周期Ｔは、踵ＨRが歩行面６ａに接触してからつま先ＴRが離れるまでの立脚相と、足ＬRが歩行面６ａから離れている遊脚相とからなり、１歩行周期Ｔは60％の立脚相と40％の遊脚相とからなる。ここで、立脚相は、踵ＨRが歩行面６ａに接触する踵接地と、足の裏全体が歩行面６ａと接触する足底接地と、足に全体重がかかり片足立ち状態になっている立脚中期と、踵ＨRが浮き始める踵離れと、体が前進してつま先ＴRが歩行面６ａから離れるつま先離れとからなる。歩行周期は、一般に健常成人男子の場合では平均約１秒である。演算装置９は、検出装置８が出力するON/OFF信号（歩行タイミング検出信号）に基づいて、被験者Ｍの足ＬR，ＬLと歩行面６ａとが接触している時間の間隔から歩行周期Ｔを演算するとともに、現在の時刻ｔNからΔｔ時間経過後の時刻ｔN+Δtにおける足ＬRと歩行面６ａとの接触状況（歩行フェーズ）を歩行周期Ｔから予測演算する。演算装置９は、被験者Ｍの足ＬR，ＬLと歩行面６ａとの接触状況の時系列変化や推移を演算して、将来の接触状況に関する情報を接触状況予測信号として制御装置１０に出力する。
【００２３】
図１及び図２に示す制御装置１０は、演算装置９の演算結果に基づいて加振装置７の加振動作を制御する手段である。制御装置１０は、例えば、被験者Ｍの一方の足ＬRの踵ＨRが歩行面６ａに接触してからこの足ＬRのつま先ＴRがこの歩行面６ａから離間するまでの間にこの歩行面６ａが振動するように、加振装置７を動作制御する。制御装置１０は、演算装置９が出力する接触状況予測信号に基づいて、加振装置７に加振動作開始信号を出力するとともに、撮影動作開始信号を撮影装置１１，１２に出力する。制御装置１０は、例えば、図４に示すように右側の足ＬRが歩行面６ａと接触する時刻ｔN+Δtにおいて被験者Ｍに振動を加えるときには、時刻ｔN+Δtにおいて加振動作開始信号を加振装置７に出力するとともに、撮影動作開始信号を撮影装置１１，１２に出力する。制御装置１０は、例えば、被験者Ｍの一方の足ＬRの踵ＨRが歩行面６ａに接触してからこの足ＬRLのつま先ＴRが歩行面６ａから離間するまでの間に、この一方の足ＬRから他方の足ＬLに向かって歩行面６ａが移動するように、加振装置７を動作制御する。
【００２４】
図１及び図２に示す撮影装置１１，１２は、演算装置９の演算結果に基づいて被験者Ｍの状況を撮影する手段である。撮影装置１１，１２は、被験者Ｍに赤外線を照射して図１に示す反射体Ｒから反射した赤外線を受光し、各反射体Ｒからの光スポットを繋ぐことでこの被験者Ｍの身体運動を三次元画像として撮影する。撮影装置１１，１２は、動作解析装置１６からの撮影動作開始信号に基づいて、被験者Ｍを所定時間内に撮影し、撮影画像を画像情報として表示装置１４及び動作解析装置１６に出力する。
【００２５】
図１に示す切替装置１３は、撮影装置１１，１２からの撮影画像のいずれか一方を表示装置１４に表示するときに切り替えるスイッチであり、表示装置１４は撮影装置１１，１２からの撮影画像を表示するモニタである。振動検出装置１５は、模擬客室３の振動を検出する加速度センサなどであり、模擬客室３の床面３ａに設置されて振動の大きさに応じた振動検出信号を動作解析装置１６に出力する。
【００２６】
図１及び図２に示す動作解析装置１６は、被験者Ｍに振動が加えられたときにこの被験者Ｍの動作を解析する手段である。動作解析装置１６は、動作解析プログラムに従って所定の動作解析処理を実行し、振動する模擬客室３内で被験者Ｍが歩行動作するときの乗り心地、安定性、歩行バランスなどを評価する。動作解析装置１６は、例えば、トレッドミル６のベルト６ｂの速度を変更するために駆動モータ６ｅの回転速度を調整したり、制御装置１０からの撮影動作開始信号に基づいて撮影装置１１，１２に撮影動作を指令したり、撮影装置１１，１２からの撮影画像を三次元DLT (Direct Linear Transformation）法によって合成して被験者Ｍの姿勢を立体的に解析したりする。動作解析装置１６には、図２に示すように、トレッドミル６の駆動モータ６ｅ、検出装置８の感圧センサ８ａ、制御装置１０、撮影装置１１，１２、振動検出装置１５及び記録装置１７などが接続されている。
【００２７】
記録装置１７は、動作解析装置１６の解析結果を記録する手段である。記録装置１７は、検出装置８からのON/OFF信号、撮影装置１１，１２からの画像情報及び振動検出装置１５からの振動検出信号などを記録するメモリなどである。記録装置１７は、例えば、被験者Ｍに振動を加えたタイミング（歩行情報）と、このタイミングにおける被験者Ｍの姿勢を撮影した撮影画像（画像情報）とを対応させて記録する。
【００２８】
次に、この発明の実施形態に係る振動試験装置を備える乗り心地評価システムの動作を説明する。
図５は、この発明の実施形態に係る振動試験装置を備える乗り心地評価システムの動作を説明するためのフローチャートである。
ステップ（以下Ｓという）１００において、トレッドミル６が動作を開始する。トレッドミル６の駆動モータ６ｅに動作解析装置１６が動作開始信号を出力すると、駆動モータ６ｅが回転体６ｃ，６ｄを回転駆動してベルト６ｂが図１に示す矢印方向に移動する。その結果、ベルト６ｂの移動速度に応じて歩行面６ａ上を被験者Ｍが歩行動作を開始し、鉄道車両内で通常の歩行動作する状況が模擬客室３内で被験者Ｍによって再現される。
【００２９】
Ｓ２００において、検出装置８が検出動作を開始する。歩行面６ａ上で被験者Ｍが歩行動作を開始すると、感圧センサ８ａが被験者Ｍの足ＬR，ＬLと歩行面６ａとの接触及び離間を検出して、図４に示すようにON/OFF信号を演算装置９に出力する。
【００３０】
Ｓ３００において、演算装置９が歩行周期Ｔの演算を開始する。検出装置８から演算装置９にON/OFF信号が入力すると、現在の時刻ｔNよりも以前の過去のON/OFF信号に基づいて歩行周期Ｔを演算装置９が演算する。
【００３１】
Ｓ４００において、演算装置９が将来の歩行周期を予測演算する。現在の時刻ｔNからΔｔ時間経過後の将来の時刻ｔN+Δtにおける被験者Ｍと歩行面６ａとの接触状況を歩行周期Ｔに基づいて演算装置９が予測演算し、この予測演算結果を接触状況予測信号として制御装置１０に出力する。
【００３２】
図６は、この発明の実施形態に係る振動試験装置による振動のタイミングを説明するための図であり、図６（Ａ）は歩行面から離間している側の足から歩行面と接触している側の足に向かって振動を加えた状態を示し、図６（Ｂ）は歩行面と接触している側の足から歩行面と離間している側の足に向かって振動を加えた状態を示す。
Ｓ５００において、加振装置７が動作を開始する。演算装置９から制御装置１０に接触状況予測信号が入力すると、例えば将来の時刻ｔN+Δtにおいて歩行面６ａが振動するように、加振装置７に振動動作開始信号を制御装置１０が出力して振動のタイミングが制御されるとともに、動作解析装置１６に撮影動作開始信号を制御装置１０が出力する。また、将来の時刻ｔN+Δtから所定時間内だけ撮影装置１１，１２が撮影動作するように、撮影装置１１，１２に撮影動作開始信号を動作解析装置１６が出力して撮影タイミングが制御される。被験者Ｍの左右の足ＬR，ＬLが歩行面６ａと接触する両脚支持期と被験者Ｍの左右いずれか一方の足ＬR，ＬLが歩行面６ａと接触する単脚支持期とでは、被験者Ｍに振動を加えたときにこの被験者Ｍへの影響が異なる。例えば、図６（Ａ）に示すように、被験者Ｍが右側の足ＬRを歩行面６ａに接触させ左側の足ＬLを歩行面６ａから離間させた状態で、加振装置７がＡ方向に歩行面６ａを振動させた場合には、被験者Ｍが左側の足ＬLを歩行面６ａに直ちに接触させ体のバランスをとることができる。一方、図６（Ｂ）に示すように、図６（Ａ）に示す状態と同じ状態から加振装置７がＢ方向に歩行面６ａを振動させた場合には、被験者Ｍが左側の足ＬLを歩行面６ａに接触させるのが困難であり体のバランスをとることが難しい。このため、図６（Ａ）に示すような状態で被験者Ｍに振動を加えたい場合には、図４に示すように右側の足ＬRのみが歩行面６ａと接触している将来の時刻ｔN+Δtにおいて歩行面６ａがＡ方向に振動するように制御装置１０が加振装置７に動作を指令する。一方、図６（Ｂ）に示すような状態で被験者Ｍに振動を加えたい場合には、図４に示すように将来の時刻ｔN+Δtにおいて歩行面６ａがＢ方向に振動するように制御装置１０が加振装置７に動作を指令する。
【００３３】
Ｓ６００において、撮影装置１１，１２が撮影動作を開始する。制御装置１０から動作解析装置１６に撮影動作開始信号が入力すると、動作解析装置１６が撮影装置１１，１２に撮影動作を指令する。その結果、撮影装置１１，１２が被験者Ｍに赤外線を照射して反射体Ｒからの反射光を受光し、図６に示すようにＡ，Ｂ方向に振動を受けたときの被験者Ｍの姿勢が撮影され、撮影画像が表示装置１４及び動作解析装置１６に出力される。
【００３４】
Ｓ７００において、動作解析装置１６が動作解析を開始する。検出装置８からのON/OFF信号、撮影装置１１，１２からの撮影画像及び振動検出装置１５からの振動検出信号などに基づいて動作解析装置１６が被験者Ｍの動作を解析し、歩行時における乗り心地を評価する。
【００３５】
Ｓ８００において、記録装置１７が解析結果を記録する。検出装置８からのON/OFF信号、撮影装置１１，１２からの撮影画像及び振動検出装置１５からの振動検出信号などを対応させて、動作解析装置１６が記録装置１７に記録させる。
【００３６】
この発明の実施形態に係る振動試験装置を備える乗り心地評価システムには、以下に記載するような効果がある。
(1) この実施形態では、被験者Ｍの足ＬR，ＬLと歩行面６ａとの接触状態を検出装置８が検出し、この検出装置８の検出結果に基づいて被験者Ｍの歩行周期Ｔを演算装置９が演算し、この演算装置９の演算結果に基づいて歩行面６ａを加振する加振装置７の加振動作を制御装置１０が制御する。このため、被験者Ｍの足ＬR，ＬLと歩行面６ａとの接触状態に応じてこの被験者Ｍに加える振動のタイミングを制御することができる。その結果、被験者Ｍに効果的に振動による刺激を加えることが可能になり、鉄道車両内における歩行時の乗り心地を効率的に分析し評価することができる。
【００３７】
(2) この実施形態では、被験者Ｍの双方の足ＬR，ＬLの踵ＨR，ＨLと歩行面６ａとの接触状態と、この足ＬR，ＬLのつま先ＴR，ＴLと歩行面６ａとの接触状態とを検出装置８が検出する。その結果、被験者Ｍの足ＬR，ＬLが歩行面６ａに接触している時間と、被験者Ｍの足ＬR，ＬLが歩行面６ａから離間している時間とを正確に検出することができるため、歩行周期Ｔを正確に演算することができる。
【００３８】
(3) この実施形態では、被験者Ｍの過去の歩行周期Ｔに基づいてこの被験者Ｍの将来の歩行周期を演算装置９が予測演算する。このため、被験者Ｍの足ＬR，ＬLと歩行面６ａとが接触するタイミングを予測してこの被験者Ｍに効果的に振動を加えることができる。
【００３９】
(4) この実施形態では、トレッドミル６に加振装置７が振動を加える。このため、模擬客室３内の限られた領域内で被験者Ｍを歩行動作させて、実際の鉄道車両で発生する振動と同様の振動をこの被験者Ｍに加えることができる。また、被験者Ｍの歩行速度をトレッドミル６によって任意の速度に変化させて、この被験者Ｍに振動を加え試験することができる。
【００４０】
(5) この実施形態では、被験者Ｍの一方の足ＬRの踵ＨRが歩行面６ａに接触してからこの足ＬRのつま先ＴRがこの歩行面６ａから離間するまでの間に、この歩行面６ａが振動するように加振装置７を制御装置１０が動作制御する。このため、被験者Ｍが単脚支持状態であるときにこの被験者Ｍに振動を加えて、このときの被験者Ｍの歩行動作中の身体バランスを測定することができる。
【００４１】
(6) この実施形態では、被験者Ｍの一方の足ＬRの踵ＨRが歩行面６ａに接触してからこの足ＬRのつま先ＴRがこの歩行面６ａから離間するまでの間に、この一方の足ＬRから他方の足ＬLに向かって歩行面６ａが移動するように、加振装置７を  制御装置１０が動作制御する。このため、図６（Ｂ）に示すように、被験者Ｍが一方の足ＬRだけで体を支えている状態でＢ方向に振動を加え、他方の足ＬLを歩行面６ａに着地させて両方の足ＬR，ＬLによって体を支持することが困難な状況を試験的に作り出すことができる。
【００４２】
(7) この実施形態では、演算装置９の演算結果に基づいて被験者Ｍの状態を撮影装置１１，１２が撮影する。このため、振動のタイミングと撮影のタイミングとを同期させて、被験者Ｍに振動を加えたときのこの被験者Ｍの姿勢を撮影することができる。
【００４３】
（他の実施形態）
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
(1) この実施形態では、鉄道車両の乗り心地の評価に適用する場合を例に挙げて説明したが、バス、飛行機、船などの他の交通輸送手段や、歩行エレベータ、エスカレータなどの輸送手段や、ライド装置などのアミューズメント施設などの乗り心地の評価についてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、双方の足ＬR，ＬLに感圧センサ８ａを合計４個装着した場合を例に挙げて説明したがこれに限定するものではない。例えば、双方の足ＬR，ＬLのつま先ＴR，ＴL又は踵ＨR，ＨLのみに感圧センサ８ａを装着したり、一方の足ＬR又は足ＬLに感圧センサ８ａを装着したり、土踏まずの脇に感圧センサ８ａを装着したりすることもできる。
【００４４】
(2) この実施形態では、被験者Ｍが片方の足ＬRで体を支持しているときに振動を加える場合を例に挙げて説明したが、実際の鉄道車両のように小さな振動を常時加えることもできる。また、この実施形態では、被験者Ｍに左右方向の振動を加える場合を例に挙げて説明したが、前後方向や上下方向の振動を被験者Ｍに加えることもできる。さらに、この実施形態では、被験者Ｍを歩行動作させた場合を例に挙げて説明したが、被験者Ｍを走行動作させてこの被験者Ｍに振動を加えることもできる。
【００４５】
(3) この実施形態では、トレッドミル６を模擬客室３内に接地した場合を例に挙げて説明したが、模擬客室３が実際の車両のように十分な長さがある場合にはトレッドミル６を省略することもできる。また、この実施形態では、感圧センサ８ａによって歩行周期Ｔを演算しているが、被験者Ｍの膝関節の動きや角度などを検出して歩行周期Ｔを演算したり、被験者Ｍの歩幅を撮影装置で撮影したりして歩行周期Ｔをより正確に演算することもできる。さらに、この実施形態では、被験者Ｍの動きを撮影装置１１，１２によって撮影しているが、被験者ＭのEMG(Electro Muscle Graph:筋電)などを計測して乗り心地の評価に利用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】この発明の実施形態に係る振動試験装置を備える乗り心地評価システムの外観図である。
【図２】この発明の実施形態に係る振動試験装置を備える乗り心地評価システムの構成図である。
【図３】この発明の実施形態に係る振動試験装置の検出装置の配置を示す平面図である。
【図４】この発明の実施形態に係る振動試験装置の演算装置の演算処理を説明するための図である。
【図５】この発明の実施形態に係る振動試験装置を備える乗り心地評価システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】この発明の実施形態に係る振動試験装置による振動のタイミングを説明するための図であり、（Ａ）は歩行面から離間している側の足から歩行面と接触している側の足に向かって振動を加えた状態を示し、（Ｂ）は歩行面と接触している側の足から歩行面と離間している側の足に向かって振動を加えた状態を示す。
【符号の説明】
【００４７】
１  乗り心地評価システム
２  振動試験装置
３  模擬客室
５  試験台
６  トレッドミル
６ａ  歩行面
７  加振装置
８  検出装置
８ａ  感圧センサ
９  演算装置
１０  制御装置
１１，１２  撮影装置
１６  動作解析装置
Ｍ  被験者
ＬR，足（右足）
ＬL  足（左足）
ＴR，ＴL  つま先
ＨR，ＨL  踵
Ｔ  歩行周期
【図１】
2005241479.tif 000003
【図２】
2005241479.tif 000004
【図３】
2005241479.tif 000005
【図４】
2005241479.tif 000006
【図５】
2005241479.tif 000007
【図６】
2005241479.tif 000008