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一時的な強い気流が知的作業への集中に与える影響に関する実験研究

研究課題

研究課題/領域番号 17H01777
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 ヒューマンインタフェース・インタラクション
研究機関京都大学

研究代表者

下田 宏  京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (60293924)

研究分担者 石井 裕剛  京都大学, エネルギー科学研究科, 准教授 (00324674)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2019年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
キーワード知的集中 / 気流 / 執務環境 / 知的生産性 / 室内気流 / 生理指標評価 / 温熱環境 / 生理指標 / 分類学習器 / 集中時間比率
研究成果の概要

本研究課題では、これまでの室内環境制御で積極的に利用されてこなかった一時的な強い気流(Bursty Air Flow; BAF)に着目し、長時間の知的作業時に低下しがちな知的集中に与える影響について被験者実験を実施して調べた。実験では、覚醒水準を眼瞼の開度から得られる指標であるPERCLOSを用いて定量化し、さらに作業効率を認知タスクの解答時間から定量化した。その結果、覚醒水準低下時に与える頭部への一時的な強い気流は、覚醒水準や作業効率を回復させることが分かった。ただし、回復効果は一時的であり、長時間の効果は期待できないこともわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果により、これまで見過ごされてきた一時的な強い気流による執務環境制御が知的作業への集中に与える影響について定量化した調査結果を得ることができ、執務環境制御について新たな知見を得ることができた。また、一時的な強い気流による覚醒水準回復効果や作業効率回復効果は限定的であったものの、他の執務環境制御法と比べて制御が容易で消費エネルギーが少なく、実際のオフィスに容易に導入することができるため、効果が限定的であっても社会に与えるインパクトは大きい。

報告書

(4件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 14件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 知的作業中の一時刺激気流による覚醒水準と作業効率の回復効果2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤 京子, 辻 雄太, 石井 裕剛, 下田 宏, 谷口 和宏, 大林 史明
    • 雑誌名

      ヒューマンインタフェース学会論文誌

      巻: 23-4 ページ: 547-558

    • NAID

      130008120492

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 夏季・冬季における統合温熱制御による知的集中変化のメカニズム分析2020

    • 著者名/発表者名
      上田 樹美, 杉田 耕介, 伊藤 京子, 下田 宏, 石井 裕剛, 大林 史明, 谷口 和宏
    • 雑誌名

      ヒューマンインタフェース学会論文誌

      巻: 22-2 ページ: 113-124

    • NAID

      130007846101

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Objective and quantitative evaluation of intellectual productivity under control of room airflow2019

    • 著者名/発表者名
      Obayashi Fumiaki、Miyagi Kazune、Ito Kyoko、Taniguchi Kazuhiro、Ishii Hirotake、Shimoda Hiroshi
    • 雑誌名

      Building and Environment

      巻: 149 ページ: 48-57

    • DOI

      10.1016/j.buildenv.2018.12.005

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 知的作業中の生理指標計測による作業成績推定手法2019

    • 著者名/発表者名
      國政 秀太郎, 瀬尾 恭一, 下田 宏, 石井 裕剛
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: 55 ページ: 260-268

    • NAID

      130007633069

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intellectual productivity under task ambient lighting2018

    • 著者名/発表者名
      Hirotake Ishii, Hidehiro Kanagawa, Yuta Shimamura, Kosuke Uchiyama, Kazune Miyagi, Fumiaki Obayashi, Hiroshi Shimoda
    • 雑誌名

      Lighting Research and Technology

      巻: 50 号: 2 ページ: 237-252

    • DOI

      10.1177/1477153516656034

    • NAID

      120005842694

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An Experimental Study on Intellectual Concentration Influenced by Indoor Airflow2018

    • 著者名/発表者名
      Kyoko Ito, Masanari Furuta, Daisuke Kamihigashi, Kimi Ueda, Hirotake Ishii, Hiroshi Shimoda, Fumiaki Obayashi, Kazuhiro Taniguchi
    • 雑誌名

      International Journal of Architectural and Environmental Engineering

      巻: 12 ページ: 1177-1182

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 人間特性に基づくEFiC(Environment-Factor-intellectual Concentration)フレームワークの提案 - 執務環境の変化に伴う知的集中変化のメカニズム導出方法 -2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤 京子, 上東 大祐, 石井 裕剛, 下田 宏
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: 54 ページ: 802-811

    • NAID

      130007520877

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Examining the Mechanism of Concentration on Intellectual Works by Simulation Using Cognitive Architecture2022

    • 著者名/発表者名
      Kimi Ueda, Ryuhei Sakamoto, Hirotake Ishii, Hiroshi Shimoda, Fumiaki Obayashi, Junya Morita
    • 学会等名
      5th International Conference on Intelligent Human Systems Integration: Integrating People and Intelligent Systems
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Experimental Study on the Effect of Different Intensity of Fragrance on Intellectual Concentration2021

    • 著者名/発表者名
      Kakeru Kitayama, Kimi Ueda, Fumiaki Obayashi, Hirotake Ishii, Hiroshi Shimoda, Hirokazu Kumazaki
    • 学会等名
      International Symposium on Socially and Technically Symbiotic Systems 2021
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Study on Simulation of Intellectual Concentration Based on Cognitive Architecture2021

    • 著者名/発表者名
      Rieko Yamamoto, Ryuhei Sakamoto, Kimi Ueda, Hirotake Ishii, Hiroshi Shimoda, Fumiaki Obayashi, Junya Morita
    • 学会等名
      An Experimental Study on the Effect of Different Intensity of Fragrance on Intellectual Concentration
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Objective and Quantitative Evaluation of Intermittent Aroma Stimuli on Intellectual Concentration2020

    • 著者名/発表者名
      Kimi Ueda, Wakako Takekawa, Hiroshi Shimoda, Hirotake Ishii, Fumiaki Obayashi, Hirokazu Kumazaki
    • 学会等名
      Advances in Human Factors and Ergonomics 2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Experimental Study of Influence of Post Lunch Brief Nap on Intellectual Concentration2020

    • 著者名/発表者名
      NurHasfiana Hamuddin, Kimi Ueda, Daisuke Miyazaki, Wakako Takekawa, Hiroshi Shimoda, Hirotake Ishii, Fumiaki Obayashi, Kyoko Ito
    • 学会等名
      Advances in Human Factors and Ergonomics 2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 知的集中回復のための照明制御方法に関する実験研究2020

    • 著者名/発表者名
      湯村 航平, 宮﨑 大輔, 上田 樹美, 石井 裕剛, 下田 宏, 大林 史明
    • 学会等名
      ヒューマンインタフェース・ステップアップキャンプ2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 認知アーキテクチャに基づく知的集中変化のシミュレーションに関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      坂本 龍平, 上田 樹美, 山本 理恵子, 石井 裕剛, 下田 宏, 大林 史明, 森田 純哉
    • 学会等名
      ヒューマンインタフェースサイバーコロキウム2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] An Estimation Method of Intellectual Concentration State by Machine Learning of Physiological Indices2019

    • 著者名/発表者名
      Kaku Kimura, Shutaro Kunimasa, You Kusakabe, Hirotake Ishii, Hiroshi Shimoda
    • 学会等名
      2nd International Conference on Intelligent Human Systems Integration (IHSI 2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An experimental study on integrated thermal control of office room and break room to improve intellectual concentration2018

    • 著者名/発表者名
      Kimi Ueda, Kosuke Sugita, Hiroshi Shimoda, Hirotake Ishii, Fumiaki Obayashi, Kazuhiro Taniguchi
    • 学会等名
      Roomvent & Ventilation 2018 Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] AN EXPERIMENTAL STUDY ON AIRFLOW CONTROL TO IMPROVE INTELLECTUAL CONCENTRATION2018

    • 著者名/発表者名
      Soma Kawamoto, Kimi Ueda, Hiroshi Shimoda, Hirotake Ishii, Fumiaki Obayashi, Kazuhiro Taniguchi, Ayaka Suzuki
    • 学会等名
      Roomvent & Ventilation 2018 Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimation of Intellectual Concentration States using Pupil Diameter and Heart Rate Variability2018

    • 著者名/発表者名
      Kaku Kimura, Shutaro Kunimasa, You Kusakabe, Hirotake Ishii, Hiroshi Shimoda
    • 学会等名
      CHIRA2018: the 2nd International Conference on Computer-Human Interaction Research and Applications
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Experimental Study on Intellectual Concentration Influenced by Indoor Airflow2018

    • 著者名/発表者名
      Kyoko Ito, Masanari Furuta, Daisuke Kamihigashi, Kimi Ueda, Hirotake Ishii, Hiroshi Shimoda, Fumiaki Obayashi, Kazuhiro Taniguchi
    • 学会等名
      20th International Conference on Healthy Buildings
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Integrated Thermal Control to Improve Workers’ Intellectual Concentration in Office Environment2018

    • 著者名/発表者名
      Kimi Ueda, Kosuke Sugita, Soma Kawamoto, Hiroshi Shimoda, Hirotake Ishii, Fumiaki Obayashi, Kazuhiro Taniguchi, Ayaka Suzuki
    • 学会等名
      20th International Conference on Healthy Buildings
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Evaluation Method for Intellectual Concentration based on Concentration Depth2018

    • 著者名/発表者名
      Kimi Ueda, Shota Shimonaka, Hiroshi Shimoda, Hirotake Ishii, Fumiaki Obayashi
    • 学会等名
      1st International Conference on Human Systems Engineering and Design (IHSED 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Experimental Study on Relationship Between Intellectual Concentration and Personal Mental Characteristics2018

    • 著者名/発表者名
      Wakako Takekawa, Kimi Ueda, Shogo Ogata, Hiroshi Shimoda, Hirotake Ishii, Fumiaki Obayashi
    • 学会等名
      1st International Conference on Human Systems Engineering and Design (IHSED 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 知的集中と心理特性・精神状態との関連に関する実験研究2018

    • 著者名/発表者名
      竹川 和佳子, 上田 樹美, 緒方 省吾, 下田 宏, 石井 裕剛, 大林 史明
    • 学会等名
      ヒューマンインタフェースシンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 瞳孔系と心拍変動による知的集中状態の推定2018

    • 著者名/発表者名
      木村 覚, 國政 秀太郎, 日下部 曜, 石井 裕剛, 下田 宏
    • 学会等名
      ヒューマンインタフェースシンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 知的生産性計測の取り組み2018

    • 著者名/発表者名
      下田 宏, 石井 裕剛, 上田 樹美, 大林 史明
    • 学会等名
      第160回ヒューマンインタフェース学会研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 夏季における知的生産性向上のための統合温熱制御の提案と評価2018

    • 著者名/発表者名
      上田 樹美, 杉田 耕介, 下田 宏, 石井 裕剛, 大林 史明, 谷口 和宏
    • 学会等名
      第160回ヒューマンインタフェース学会研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Objective and Quantitative Evaluation of Intellectual Productivity under Control of Room Airflow2017

    • 著者名/発表者名
      Kimi Ueda, Shota Shimonaka, Yuta Shimamura, Masanari Furuta, Kazune Miyagi, Hiroshi Shimoda, Hirotake Ishii, Fumiaki Obayashi, Kazuhiro Taniguchi
    • 学会等名
      6th Annual International Conference on Cognitive and Behavioral Psychology (CBP2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Estimation Method of Intellectual Work Performance by Using Physiological Indices2017

    • 著者名/発表者名
      Shutaro Kunimasa, Kyoichi Seo, Hiroshi Shimoda, Hirotake Ishii
    • 学会等名
      6th Annual International Conference on Cognitive and Behavioral Psychology (CBP2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] A Trial of Intellectual Work Performance Estimation by Using Physiological Indices2017

    • 著者名/発表者名
      Shutaro Kunimasa, Kyoichi Seo, Hiroshi Shimoda, Hirotake Ishii
    • 学会等名
      The 8th International Conference on Applied Human Factors and Ergonomics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] A Study of Analysis Framework to Construct Mechanism Model of Intellectual Productivity Changes Affected by Workplace Environment2017

    • 著者名/発表者名
      Kimi Ueda, Daisuke Kamihigashi, Hiroshi Shimoda, Hirotake Ishii, Fumiaki Obayashi, Kazuhiro Taniguchi
    • 学会等名
      The 8th International Conference on Applied Human Factors and Ergonomic
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Quantitative Evaluation of Intellectual Productivity Considering Depth of Concentration2017

    • 著者名/発表者名
      Kimi Ueda, Shota Shimonaka, Hiroshi Shimoda, Hirotake Ishii, Fumiaki Obayashi
    • 学会等名
      2017 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 集中の深さに着目した知的生産性の定量的評価2017

    • 著者名/発表者名
      上田 樹美, 下中 尚忠, 下田 宏, 石井 裕剛, 大林 史明
    • 学会等名
      ヒューマンインタフェースシンポジウム2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 個人の特徴と知的集中との関係に関する実験研究2017

    • 著者名/発表者名
      緒方 省吾, 上田 樹美, 竹川 和佳子, 下田 宏, 石井 裕剛, 大林 史明
    • 学会等名
      ヒューマンインタフェースシンポジウム2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] 環境制御システムおよび環境制御方法2020

    • 発明者名
      大林 史明, 谷口 和宏, 下田 宏, 他
    • 権利者名
      大林 史明, 谷口 和宏, 下田 宏, 他
    • 産業財産権種類
      特許
    • 公開番号
      2020-089747
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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