制御・情報・ロボティクス系

人間工学研究室

人間の感覚を定量化する研究

Educator

松田 礼教授

人間工学 / 計測工学 / 音響工学 / 生理心理学 / 生産工学・加工学

教員情報詳細

粟飯原 萌助教

情報工学

教員情報詳細
LABORATORY / EDUCATOR
Research

研究紹介

人間の感覚を定量化する研究

人間工学研究室では、人間の感覚を定量化(数値化)する研究に取り組んでいます。感覚を数値や数式で表現することで、使い心地や疲労感などの感覚情報を客観的に伝達・共有することができるようになり、人間の感覚特性を考慮した製品設計が可能になります。特に、音と振動を中心に「機械・人間・環境」の関係を対象とした研究を進めています。これらの研究を通じて、人間中心の技術開発を推進し、安全で快適な製品やシステムの実現に貢献することを目指しています。

1.振幅変調低周波音による生理心理反応とリラクゼーション効果に関する研究

低周波音とは周波数100Hz以下の音で、近年では風力発電用風車から発生する音の大きさが時間変動する振幅変調低周波音が騒音問題となっています。人間は低周波音によって圧迫感や不快感を生じますが、和太鼓やバスドラムの低音は腹や胸に響く振動により快適感や迫力感を感じることもあります。この研究では、ウーファーを設置した防音室で振幅変調低周波音の感覚特性や生体反応を測定しています。また、低周波音によるリラクゼーション効果を調べ、ストレス緩和に役立つ福祉機器への応用等も検討します。

低周波音実験室(写真1)

ウィンドファーム(集合型風力発電施設)(写真2)

2.自動車走行時における運転者と同乗者の疲労評価に関する研究

乗用車やトラックに乗って振動を受けている状況で、運転操作や着座姿勢を一定時間持続すると疲労や疲労感を生じます。この研究では、走行中の自動車に乗車している運転者と同乗者の両方を対象として、疲労や疲労感を定量的に評価する指標の確立を目的としています。定量的に評価する指標とは、人間が自身で制御できない生理反応量(心拍や皮膚温度等)や走行中の振動を構成する物理量(加速度や時間等)を意味しています。これらの指標と疲労、疲労感の関係を交通総合試験(注)での実車実験により検討し、自動車走行時のリアルタイム疲労測定システムの開発を目指します。

(注)交通総合試験路は理工学部船橋校舎内に設置されている実験施設で、全長618m、幅30mの直線路で、密粒度アスファルトコンクリート舗装の試験路です。

自動車の運転疲労に関する実験の様子(実車実験中の走行車両)(写真3)

自動車の運転疲労に関する実験の様子(実車実験開始前の実験参加者)(写真4)

3.振動と音の複合環境における振動感覚に関する研究

自動車や鉄道車両等の乗員は、振動と音を同時に受ける複合環境に置かれています。しかし、現在の振動環境評価の規格は振動のみが対象で音の影響は含まれていません。この研究では、乗り物の水平・前後方向振動を対象として、人体に振動と音を同時に与えた時の振動感覚(振動を知覚した時に感じる大きさや強さの感覚)を測定します。振動感覚と振動・音を構成する物理量との関係について実験的に検討し、振動と音を同時に与えた場合の振動と音の優位性、ならびに振動感覚に及ぼす音の影響を定量的に評価する方法の確立を目指します。

振動と音を同時に与える実験の様子(写真5)

4.聴取状態の違いと環境音を考慮した車両接近通報音の開発

この研究では、ハイブリッド車や電気自動車に搭載される車両接近通報音の開発を行っています。車両接近通報音は、歩行者に車両の接近を知らせる役割をもち、気づきやすさと快適さの両立が求められます。特に近年は、歩きスマホのような副次的行動によって歩行者の聴取状態が変化し、車両の接近に気づきにくくなることが懸念されています。そこで、聴取状態や周囲の環境音を考慮し、より安全に配慮した車両接近通報音のあり方を検討しています。様々なモデル音を試作し、環境音に対する適切な音量や聴取状態に左右されにくい条件について、実車両を用いた交通総合試験路での実験を通じて研究を進めています。

車両接近通報音の認知距離測定実験の様子(写真6)

シリアスゲームに関する研究

私の研究テーマは、ゲームの力を社会の役に立てることです。たとえば「シリアスゲーム」と呼ばれる分野では、ゲームの仕組みを用いて運動を楽しくしたり、歴史を体験的に学んだりすることができます。現在は、資格試験の勉強を助ける問題出題アプリの開発を進めており、出題方法の工夫や使いやすいデザインを検討しています。また、人や組織の行動をコンピュータで再現する「シミュレーション」にも取り組んでおり、交通渋滞や歴史的事件を再現することで、社会課題の解決や研究者の支援につなげています。ゲームやシミュレーションを通じて「学びをもっと面白く」「社会をもっと理解しやすく」することを目指しています。

運動を促進するシリアスゲームのプレイの様子

Educator

松田 礼教授

大学は考え抜く力を身に付ける場所です。その先に何があるか私たちと見てみませんか?

研究分野

人間工学 / 計測工学 / 音響工学 / 生理心理学 / 生産工学・加工学

研究キーワード

音・振動環境 / 低周波音 / 生理心理反応 / 生体計測 / 表面パターン

教員情報詳細

粟飯原 萌助教

想像することは様々な閃きの源です。その閃きを大事に様々なコトに挑戦してみましょう。

研究分野

情報工学

研究キーワード

情報工学 / モデリング&シミュレーション / シリアスゲーム

教員情報詳細