Fundamental investigation of the applicability of stress evaluation based on brain waves to the assessment of environmental vibration caused by road bridges

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K14296
• Research Institution: Saitama University
• Principal Investigator: 松本 泰尚 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (90322023)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 環境振動 / 振動評価

Outline of Annual Research Achievements

道路橋の周辺に住居等が立地する環境における環境振動問題は，居住者が受ける不快感やアノイアンスなどの主観的な判断により顕在化するため，その評価指標は，心理学的測定法により測定し得る主観的判断を用いることが自然である．一方，橋梁の設計や対策に影響を与える評価指標は，可能な限り客観的なものであることが望ましい．そこで，本研究では，脳波を用いた心的ストレス評価法の環境振動評価への適用性を検討し，環境振動に対する主観的な判断に客観的な裏付けを与える方法の構築に資する基礎的知見を得ることを目的とした．
まず，振動暴露に対する脳波を用いた心的ストレス評価に関する基礎的検討を行うため，水平方向の正弦振動を対象に被験者を用いた振動実験を実施した．正弦振動の振動数は，戸建て住宅などの小規模建物で水平振動の振幅が大きくなり得る領域に含まれる4Hzと8Hzを用いた．その結果，振動振幅が大きくなると脳波の反応が大きくなる傾向が見られ，脳波に基づいて振動評価を行える可能性が示唆された．
基礎的検討の結果を踏まえ，環境振動に対する客観的ストレス評価の適用性に関して検討するため，実際の居住環境で計測された振動を用いた振動実験を実施した．種々の振動波形の振幅をそれぞれ数段階に調整して実験に用いた．その結果，振動の継続時間が長くなるほど，脳波の反応が大きくなる傾向が見られた．
このように，振動暴露に対し，脳波による応答評価の適用可能性は見いだせたものの，以下の課題も明らかになった．本研究では，実際の居住環境での適用も念頭に，簡易脳波計を用いたが，環境振動程度の比較的振幅が小さい振動に対して計測される脳波による反応は小さかった．また，同じ振動に対する脳波の反応の個人差も大きかった．脳波による評価は，客観的な指標が得られる利点はあるものの，現時点での簡易脳波計による計測精度は高くないと言え，今後の課題である．