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感性の計測と定量化のためのモデル化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 09838035
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 感性工学
研究機関日本大学

研究代表者

景山 一郎  日本大学, 生産工学部, 教授 (10120403)

研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
1999年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1998年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1997年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワード感性 / 心拍変動 / 因子解析 / ニューラルネットワーク / RRV法 / 動的モデリング / 因子解折 / 心拍のゆらぎ / 呼吸性不整脈 / 心負担 / 生体反応 / R-R値
研究概要

人間の感性について検討を行うため, 精神物理量と心負担との関係について解析を行った. 人間の精神物理量として, 自律神経と密接な関係を持つ, 心拍変動に注目した. 心拍変動とは, 心電図におけるR波のピーク間隔が常に揺らいでいることに注目したもので, これを周波数解析することにより, 交感と副交感神経の両方の影響を受ける0.1Hz付近に表れるピーク(MWSA), ならびに副交感神経の影響を受ける0.3Hz付近に表れるピーク(RSA)を得ることが出来る. 本研究では主にRSAの変動要因に注目した. まずこれらの値と心負担との関連を明確にするため, 室内および自動車操縦時の呼吸変動とRSAの関係について実験を行った. まず室内実験により負担度合いとRSAとの対比を行い, その変化の概要と変動要因について検討を行った. 特に呼吸性変動である0.3Hz付近のピークについて, 周波数領域における特性および日内変動の影響を含めて検討を行った. これらの結果を基に, 評価の可能性についてニューラルネットワーク評価モデルを構築した. その結果, 日内変動, 呼吸性変動をも含めた評価の可能性が示唆された.
次に感性の数量化と要因解析のため, 心拍変動を表す動的モデルの構築を行った. このモデル化には, ニューラルネットワークを用い, 運転時の各種環境情報のうち, 感度の高い情報を選定し, 解析に用いた. また動的モデルを構築するにあたり, テーラ展開の高次項を考慮する意味から, 4拍前までの値を用いた. 学習の結果, 時間領域ならびに周波数領域において, 実験結果とモデルを用いた解析結果は非常に良い一致をみることが出来た.
その結果、これらのモデルを用いることにより、感性の数量的な判断が行える可能性を示した. なお, 本研究では, 被験者を少数に限定して, その手法解析に重点をおいたが, 今後多人数による解析が必要であると考える.

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (16件)

  • [文献書誌] 景山一郎・栗谷川幸代: "心負担推定のための心拍変動のモデル化について"自動車研究. Vol.19、No.11. 437-443 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Miyagishi, Y.Kuriyagawa, I.Kageyama: "A Study on a Probability of Evaluation for Mental Workload using Neural Network Modeling"Proceedings of IFAC-Man Machine Systems'98. 197-201 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kuriyagawa, I.Kageyama: "Modeling of Heart Rate Variability to estimate Mental Workload"Proceedings of SMC99(IEEE). (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 栗谷川幸代・景山一郎: "機械操作時における心負担推定に用いる心拍変動モデルの構築"日本機械学会論文集. 66巻643号C偏(3月発行予定). (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I. Kageyama, Y. Kuriyagawa: "On a modeling of Heart Rate Variability for Mental workload"Automotive Research. 19 (No.11). 437-443 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Miyagishi, Y. Kuriyagawa, I. Kageyama: "A Study on a Probability of Evaluation for Mental Workload using Neural Network Modeling"Proceedings of IFAC-Man Machine Systems '98. 197-201 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Kuriyagawa, I. Kageyama: "Modeling of Heart Rate Variability to estimate Mental Workload"Proceedings of SMC99 (IEEE). (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Kuriyagawa, I. Kageyama: "Construction of Heart Rate Variability for Mental Workload at Machine Operation"Transaction of JSME (C). 66, No.643. (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 栗谷川幸代,景山一郎: "機械操作時における心負担推定に用いる心拍変動モデルの構築"日本機械学会論文集. 66巻643号C編. 3月発行予定 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kuriyagawa,I.Kageyama: "Modeling of Heart Rate Variability to estimate Mental Workload"Proceedings of SMC99(IEEE). (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Ichiro Kageyama (他2名): "A Study on a Probability of Evaluation for Mental Workload using Neural Network Mondeling" Proceedings of IFAC-Man Machine Systems '98. 197-201 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 景山一郎,栗谷川幸代: "心負担推定のための心拍変動モデルに関する研究" 日本機械学会第7回交通・物流部門大会講演論文集. 203-206 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 景山一郎,宮岸俊一: "心負担の定量的評価の可能性の検診" 日本機械学会第7回交通・物流部門大会講演論文集. 199-202 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 景山一郎,栗谷川幸代: "心拍変動を用いたヒューマンインタフェース評価手法に関する研究" アドバンティ・シンポジウム講演論文集. 29-32 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 景山一郎・栗谷川幸代: "心拍変動モデルを用いた心負担の推定に関する研究" 日本機械学会第6回交通・物流部門大会講演論文集. No.97-12. 135-138 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 景山一郎・栗谷川幸代: "心負担推定のための心拍変動のモデル化について" 自動車研究. Vol.19,No.11. 437-443 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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