2015 Fiscal Year Research-status Report
空間の「快活性」を評価するための生理指標の同定と人の状態に適応させた空間の開発
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26560036
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| Research Institution | Kansai University |
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Principal Investigator |
小谷 賢太郎 関西大学, システム理工学部, 教授 (80288795)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
原 直也 関西大学, 環境都市工学部, 教授 (00330176)
朝尾 隆文 関西大学, システム理工学部, 助教 (10454597)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 自律神経活動 / 空間設計 / 快適性評価 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、安らぎ・癒し（副交感神経系）と快活性・活力(交感神経系)の両軸方向への自由な変化を住まい手自身によりコントロールできる空間が設計できないかという視点に立脚し、生体計測によって得られた空間特性と生理変動データを用いて、（１）空間の諸特性に対し生理指標がどれだけ変動するのかを実験的に導き出し、（２）この生理指標変動特性をもとに、随時生体信号をリアルタイムに解析しながら制御工学の手法で空間特性を変化させることで生体の自律神経系を調節し、活力や癒しを与えるシステムを開発し、（３）実際のモデルハウスベースで光環境に合わせて気流や窓の見えなどを変化させ、さらに効果的に自律神経系に作用させることで、「働きたくなる空間、くつろぎたくなる空間」を創出するものである。
本年度は、室内気候一定の条件で採光、照明、色環境の3要因を中心に生理指標の変化が顕著であると考えられる条件を定め、特に先行研究からリフレッシュの場としてトイレが多く選択されていることから、トイレのような室内環境（照度、部屋の大きさ）がリフレッシュに関係しているのか、室内環境以外の要素（トイレ滞在時間、トイレとの往復など）がリフレッシュに関係しているのかを評価する目的で実験を行った。そこで、ストレスと関係する室内環境要因である照度、部屋の大きさの2条件がリフレッシュとどのように関係しているのか実験を通して確認した。照度、部屋の大きさの2条件各2水準におけるそれぞれの、ストレス、リフレッシュ量を測定する。観測データは、心電図とリフレッシュ量をとり、心電図はMemCalcを用いてLF/HFと％HFを算出した。その結果、休憩前の作業と休憩後の作業での心電図変化の傾向がみられたため、よりリフレッシュの影響をみるために、休憩前の作業が終わる直前と、休憩後の作業が始まった直後を比較しようと考えている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は実験住宅光環境実験室にて、被験者に照度、部屋の大きさが異なる部屋で休憩してもらい、休憩前後のストレス、リフレッシュ量を測定するための実験デザインと実験の実施を行った。光環境実験室を小区間で分離し、照度の統制をしながら実験ができるようなパーティションの配置と調整に時間を要したが、年度内に達成することができた。今後は次年度のさらに大きな規模の実験に向けて環境面での整備は完成したといえる。当初予定では生体情報のフィードバックと環境構成の検討を並行して進める予定であったが、先に環境構成を完了した形になっている。したがって、当初予定とは年度ごとの順序は少し異なっているものの、おおむね順調に進展していると評価している。
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| Strategy for Future Research Activity |
まず本年度計測した結果の追加解析を行う。具体的には、よりリフレッシュ効果の変化をみるために、休憩前の作業が終わる直前と、休憩後の作業が始まった直後を比較しようと考えている。明るい部屋よりも暗い部屋、大きい部屋よりも小さい部屋で休憩した方がリフレッシュ量は高くなることがわかった。それに伴い、ストレスは低くなり、リラックス状態になるということもわかった。しかし、照度（部屋の明るさ）も部屋の大きさもともに視覚から得られる情報であり、視覚を遮断した場合、部屋の明るい暗い、大きい小さいに差がなくなる可能性がある。つまり、閉眼での休憩時でも、暗くて小さい部屋と同等の結果が得られる可能性がある。しかしながら、閉眼により視覚入力を遮断しても、音の聞こえ方や空気の流れなどの視覚以外の入力で、少なくとも部屋の大きさを察することはできる可能性がある。今後、閉眼時に暗くて小さい部屋と同じ結果が出るのかどうか検証していきたい。また本研究では、休憩時間や部屋の移動がリフレッシュと関係するかどうかは不明であるため、あわせて検証していきたい。
さらに、本研究のゴールとなる、自律神経系変動から、積極的快適性を創出するための空間条件モデルを構築し、このモデルを用いて生体信号をリアルタイムに解析し、推定された自律神経活動の状態から自動的に空間特性を変化させる生体信号フィードバックシステム（「生体情報フィードバックによる環境制御プロトタイプ」）を構築し、実際に被験者実験を行い、フィードバックの効果を実証していく予定である。
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| Causes of Carryover |
本年度は実験実証住宅内の光環境実験室において実験のための統制条件の洗い出しと実際の統制を中心に行ったため、パーティションなど次年度必要な物品については先に購入して実験環境の整備に努めたが、生体信号のフィードバックに必要なインタフェース部分の構築と実際の実験を次年度に回すことになった。そのため、当初予定していた実験参加者への謝金が大幅に余る結果となってしまった。また、成果発表のための予算も計上していたが、これについても次年度に回すことになったため、本年度使用額が当初予定と異なる金額になった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度は大規模実験が開始できる環境が整ったため、実験の被験者謝金をはじめ、本年度分の予算が使われる予定である。また、パイロット実験の成果を発表するための費用についても本年度分に使用予定のものがあったが、これを次年度使用し、成果を発表する予定である。したがって具体的な使用計画として、次年度使用額(801,254円）と平成28年度配分額（1,000,000円）を合算した総額（1,801,254円）を被験者謝金(500,000円）、消耗品（401,254円）、その他（投稿料、英文校正など、350,000円）、旅費、交通費（550,000円)の目的で使用する予定である。
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