論文

照明刺激環境下のくつろぎ感に関する心理生理学的研究
中村

透† a)

山本

松樹††

上垣百合子†
長田

藤原

ゆり†

奥谷

晃久†

典子†††

Psychophysiological Study on Feeling of “Relaxation” in an Environment with
Lighting Stimuli
Toru NAKAMURA†a) , Yuriko UEGAKI† , Yuri FUJIWARA† , Teruhisa OKUYA† ,Matsuki YAMAMOTO†† , and Noriko NAGATA†††

あらまし 本研究では，照明刺激環境における高次感性であるくつろぎ感がどのような心理尺度から構成されているか，更にはどのような生理指標で客観的に説明できるかを心理生理学的に検討した．代表的な四つの照明
刺激を用いて，心理計測と生理計測（脳波，心電，皮膚電位水準）を実施した．心理評価の結果，くつろぎ感は
二次元感情モデル（快適感，覚醒感）で表現できることを確認した．更に，重回帰分析と交差検証を用いて，心理指標と生理指標との相関性を検討した結果，快適感，覚醒感共に脳波パワー値やその相互相関係数といった生理指標で説明できる相関モデルを導出した．以上より，本研究で対象とした照明刺激環境下のくつろぎ感が脳波
パワー値関連の生理指標を用いて客観的に説明できることが 30 代，40 代女性において示唆された．
キーワード

照明刺激，くつろぎ感，二次元感情モデル，生理指標，脳波1. ま え が きた事例は少ない．また生理計測手法では，実用的な計測手段の一つとして知られる脳波を用いた感性解析法

近年，住宅照明では，居住者のライフスタイルの多が提案されている．代表的な解析法として，武者らに様化により，くつろぎやだんらんの場面など生活シー

よる感性スペクトル解析手法 [4] や，中川らによる感ンに合った質的な照明空間を求めるニーズが高まって性フラクタル次元解析手法 [5] がある．感性スペクトいる [1]．こうしたニーズに対応した照明空間を創出す

ル解析手法は，脳波信号の θ，α，β 波帯域における電るためには，照明刺激環境とそのときのユーザの心理

極間の相互相関係数を用いて 4 種類の基本的な感性と状態との関連性を生活シーンごとに明確化する必要がされる喜怒哀楽を推定する．また，感性フラクタル次ある．

元解析手法は，脳波の差分信号に対するフラクタル次

人の心理状態を評価する手法として，心理計測手元を用いて喜怒哀楽をより精度良く推定する手法とし法，生理計測手法などがある．心理計測手法では，アて実用化に向けた研究がなされている [5]．感性スペク

ンケート方式の主観評価が一般的であり，照明環境の

トル解析手法や感性フラクタル次元解析手法の応用と印象を計測している研究事例は多く見られるが [2], [3]，して，繊維製品を対象とした匂い刺激時の感性や衣服

照明環境によって喚起される気分や心理状態を計測し着用時の着用感などに適用した研究は見られるが [6]〜[8]，照明環境に適用した研究例は少ない．このように，†

パナソニック株式会社エコソリューションズ社，門真市
Eco Solutions Company, Panasonic Corporation, Kadomashi, 571–8686 Japan††

パナソニック株式会社アプライアンス社，草津市
Appliances Company, Panasonic Corporation, 2–3–1–2 Nojihigashi, Kusatsu-shi, 525–8555 Japan†††

照明刺激環境下の人の心理状態を客観的に評価する手法がいまだ確立していないのが現状である．
そのような中，筆者らはこれまで，ヒューマンセン
タードな快適空間をユーザに提供することを目指し，

関西学院大学理工学部，三田市

空間内の環境刺激による心理状態を客観的に捉える

School of Science and Technology, Kwansei Gakuin Univer-

ための指標化の方法を提案してきた．映像刺激環境を

sity, 2–1 Gakuen, Sanda-shi, 669–1337 Japana) E-mail: nakamura.to-oru@jp.panasonic.com

1536

電子情報通信学会論文誌対象とした先行研究 [9] では，映像刺激による心理状

c 一般社団法人電子情報通信学会 2013
D Vol. J96–D No. 6 pp. 1536–1544 

論文／照明刺激環境下のくつろぎ感に関する心理生理学的研究

態を客観的な生理指標でモデル化できるかを検討し，ラッセルらの先行研究でよく知られる二次元感情モデ

表1

本実験で用いた四つの照明刺激条件
Table 1 Lighting stimuli.

ル [10] の構成要素である快適感と覚醒感を，中枢神経系と末梢神経系の生理指標によって高い相関係数でモデル化できることを示した．
こうした二次元感情モデルの考え方に基づいた筆者
ら提案の評価手法が，本研究で対象とする照明刺激環
境におけるくつろぎ感などのより高次な感性の客観的評価に適用できるかは，映像刺激環境における心理状
態を対象とした筆者らの先行研究 [9] においても検討されておらず，また照明刺激環境を対象として心理と生理の両面で検討した類似の先行研究も少ないため，不明である．
そこで，本研究では，照明刺激環境においても，二次元感情モデルの考え方に基づいた筆者ら提案の評価

ングに一般的に設置されるテレビやテレビ台などを配手法が適用できるという仮説を立てて，心理計測と生置した．ただし，テレビ映像のコンテンツがくつろぎ

理計測による検証実験を行った．特に，住宅照明の代感に与える影響を排除するために，テレビの電源は切

表的な生活シーンであるくつろぎのシーンを想定し，とした．刺激条件は，住宅照明の代表的な手法である

照明刺激環境下のくつろぎ感に着目した場合に，高次

1 室 1 灯と 1 室複数灯 [1] において照明手法ごとに明感性であるくつろぎ感が二次元感情モデルで表現でき

るめと暗めの条件を設定した．ここで，1 室 1 灯につるか，更にはどのような生理指標で説明できるかを心いては住宅照明で一般的に普及しているシーリングラ

理生理学的アプローチにより明確化することを目的とイトを用いて可能な範囲でくつろぎ感を考慮した照した．なお，照明刺激環境下のくつろぎ感のモデル化

明条件（調光と光色の組合せ）を設定した．条件設定に際して，性別，年齢，照明の関心度などの属性がくに際し，明るさと光色で人が感じるとされるクルイト

つろぎ感に及ぼす影響は大きいと考えられるため，本フ [11] の快適領域の考え方（低い光色で低い照度だと研究では，照明空間の質を適切に評価できると考えら快適であり，高い光色で高い照度だと快適）に基づき，れる住宅照明に関心の高い属性の中で，30 代，40 代

明るめの条件 A は光色の高い昼白色で調光を 100%との女性に限定した場合のモデル化の可否を明確化する

し，暗めの条件 B は光色の低い電球色で調光を 15%とことに主眼を置いた．

した．一方，1 室複数灯については社内の照明プラン

2. 実 験 方 法

ナーがくつろぎのシーンを想定してプランニングした2. 1 実験参加者

た各照明刺激条件を代表する照明物理量として，実験代表的な照明条件 C, D を設定した．こうして設定し実験参加者は数年以内に新築住宅購入予定の意思が参加者の顔面鉛直面における照度と光色を表 1 に示す．

あり，正常な視覚を有する健康な 30 代，40 代女性 12

なお，本実験中の温湿度条件は，平均温度 25◦ C，平名（平均年齢 38.1 ± 6.3 歳）であった．実験の冒頭で均湿度 53%RH であった．

非侵襲的な生理計測内容に書面にて同意を得てから実2. 3 実験手続き

験した．

図 1 に，本実験のプロトコルを示す．実験参加者は，

2. 2 刺 激 条 件

ソファに着席しアイマスクを着用した閉眼状態で，1

表 1 に，本実験で用いた四つの照明刺激条件 A，B，分間安静にした．安静後，アイマスクを閉眼状態で外C，D をそれぞれ示す．本実験ではリビングの照明空し，開眼して照明空間を 3 分間観察した．ここで，主間を対象とし，刺激呈示にはリビング空間を想定したな観察対象は，実験参加者の目の前の壁全体とした．

照明実験環境（4380 mm×3640 mm の約 10 畳）を用

照明のまぶしさの影響を極力排除するため，照明の光いた．なお本研究では，できるだけ実際のリビングに源を直視し続けたり天井を見上げたりしないように，近い照明空間でのくつろぎ感を計測するために，リビ

実験前に教示した．生理計測は，安静開始以降，連続
1537

電子情報通信学会論文誌 2013/6 Vol. J96–D No. 6

Table 2表 2 生理計測項目
Measurement apparatus.

図 1 本実験のプロトコル
Fig. 1 Experimental protocol.

して行い，心理評価は空間観察後に実施した．
以上の手続きを，表 1 で示した四つの刺激条件に対し繰り返して実施した．なお本実験では，1 室 1 灯と 1室複数灯の呈示順番を交互にしつつ，実験参加者ごとに四つの刺激条件の呈示順番をランダムに入れ換えた．

2. 4 計測・解析方法
2. 4. 1 心理計測・解析方法
図 1 で示した心理評価では，照明空間観察後のくつろぎ感と心理状態を計測した．くつろぎ感は 0 から100%の 9 段階尺度で総合的に評価した．一方，高次感性であるくつろぎ感を説明するための心理状態の評
価には，筆者らの先行研究 [9] で用いた SD アンケー
トが人の気分や心理状態を評価するに足りる一般的で汎用的なものであることから，先行研究 [9] と同じ仕様の SD アンケートを用いた．ここで，SD アンケー
トは，快適な，気分が明るい，緊張するなどの 19 個

Fig. 2

図 2 脳波データの解析対象部位
Location of electrodes used in EEG analysis.

の評価形容詞対を 7 段階で評定する仕様であった．なお，くつろぎ感を説明するための具体的な説明変数として，照明空間における生活シーンを SD 法で得られ膚電位水準が心理状態の説明変数として有効であるこた心理データの主因子で説明している先行研究 [3] にとが示されている．以上より，本研究では，心理状態

ならって，SD アンケートの結果に対して主成分分析を説明するための説明変数として，先行研究 [9] で十を実施し得られた心理状態の主成分を選択した．くつ

分であると示された脳波，心電，皮膚電位水準を選択

ろぎ感と，心理状態の主成分との対応関係を検討するした．表 2 に，生理計測項目を示す．筆者らの先行研ために，目的変数をくつろぎ感とし説明変数を心理状

究 [9] で心理状態（快適感，覚醒感）を説明する有効態の主成分とする線形重回帰分析をステップワイズ法

な生理指標として抽出された脳波，心電，皮膚電位水に基づいて実施した．統計ソフトには SPSS（Version

準を計測した．脳波は，拡張 10–20 法に基づいた 32

19.0.0）を用いた．

チャネルをサンプリング周波数 1024 Hz で計測した

2. 4. 2 生理計測・解析方法

が，本研究では，図 2 で示す代表的な八つの脳波部位

心理状態を説明するための説明変数の候補として，（Fp1, Fp2, F3, F4, C3, C4, O1, O2）に対して両耳

本研究のような刺激時間が 3 分と比較的短い場合では，基準（A1, A2）にて解析した．脳波データを周波数解刺激に対する生理的反応が遅い内分泌系の生理指標よ，α1（8.0〜
析し，各脳波部位ごとに，θ（4.0〜8.0 Hz）

りも，生理的反応がより早い中枢神経系や末梢神経系

10.0 Hz），α2（10.0〜13.0 Hz），β1（13.0〜20.0 Hz），の生理指標が有効と考えられる．刺激時間が本研究とβ2（20.0〜30.0 Hz）帯域の脳波パワー値 Vi,j を算出

同程度である映像刺激（平均刺激時間 150 秒）を対象した．ここで i = 1〜8（Fp1, Fp2, F3, F4, C3, C4,とした先行研究 [9] では，心理状態（快適感，覚醒感）

O1, O2），j = θ，α1，α2，β1，β2 である．また，θを説明する生理指標を検討するために，脳波，脳血流，（4.0〜8.0 Hz），α（8.0〜13.0 Hz），β（13.0〜30.0 Hz）

心電，呼吸，皮膚電位水準，皮膚温度，脈波，瞬目を帯域における異なる脳波部位間の相互相関係数 Xi,j,k

計測項目として，中枢神経系，末梢神経系の生理指標を算出した．なお，相互相関係数は式 (1) で定義すを多面的に計測している．その結果，脳波，心電，皮る [12], [13]．

1538論文／照明刺激環境下のくつろぎ感に関する心理生理学的研究

Xi,j,k = Vi,k Vj,k Vi,k 2
Vj,k 2i, j = 1〜8(F p1, F p2, F 3, F 4, C3, C4, O1, O2)

k = θ,βα,(1)以上，脳波パワー値 Vi,j と相互相関係数 Xi,j,k を脳波の生理指標とした．
心電は，RR 間隔データの周波数解析を実施し，副交感神経活動指標 HF の自然対数である ln HF を心電の生理指標とした．ここで，HF は 0.15〜0.4 Hz の
周波数範囲で算出した．精神性発汗の生理指標として，
皮膚電位水準を検討した．なお各生理指標は，安静時を基準に空間観察時に対し算出した．
心理状態の主成分が，どのような生理指標で説明できるかを検討するために，心理状態の主成分を目的変数とし，脳波，心電，皮膚電位水準から算出した生理

図 3 心理評価結果（くつろぎ感）
Fig. 3 Feeling of “Relaxation”.

指標を説明変数とする線形重回帰分析を実施した．重回帰分析は，SPSS を用いて，ステップワイズ法（変低い値であった．一方，1 室複数灯である刺激条件 C，数増減法）に基づいて実施した．なお，ステップワイ

D におけるくつろぎ感はいずれも 75%前後の同程度のズのための F 値確率の投入，除去条件は，それぞれ値であった．くつろぎ感における刺激条件の影響を分

0.10，0.15 で実施し，重回帰モデルの導出に際し多重析するために，一元配置分散分析を行った．その結果，共線性の問題が生じないように変数選択をした．また，刺激条件の効果は有意であった（F (3, 44) = 9.849,

残差に明確な外れ値がないことを確認して重回帰モデ

p < 0.001）．更に，分散分析後の検定として，Tukeyル（初期モデル）を導出した．

法による多重比較を実施した結果，図 3 に示すように，更に，重回帰分析で導出した重回帰モデルの汎用性

1 室 1 灯である刺激条件 A，B と 1 室複数灯である刺を評価し，改善するために，モンテカルロ法に基づく激条件 C，D との間には，統計的に有意な差があった．

交差検証を実施した [14]．全データ 48 個（=実験参加

心理状態を計測する SD アンケートの結果に対して者 12 名 × 照明刺激 4 条件）のうち，30 個のデータ

主成分分析を実施した．その結果，四つの主成分が抽を用いた学習と，残りの 18 個のデータに対する予測出された．表 3 に，因子負荷量を示す．第 1 主成分は，を 500 回ランダムに繰り返して，重回帰モデルの推定

気分が明るい，快適なといった評価形容詞と相関があ

精度 cv を算出した．また，重回帰モデルの汎用性のり，「快適感」と解釈できた．また第 2 主成分は，緊張改善には，重回帰分析で導出した重回帰モデルの説明

する，落ち着かないといった評価形容詞と相関があり，変数を最適化することで，推定精度 cv を最小化した．

「覚醒感」と解釈できた．一方，第 3 主成分と第 4 主

統計ソフトには R（Version 2.13.1）を用いた．また，成分は評価形容詞がそれぞれ 1 個しかなく，明確に解交差検証によって得られた重回帰モデル（改善モデル）

釈するのが難しかった．明確な解釈ができた第 1 主成の導出に際しても，残差に明確な外れ値がないことを分と第 2 主成分の累積寄与率は 64%であり，SD アン

確認した．

ケートの評価形容詞対の 6 割程度を説明できた．

3. 実 験 結 果

図 4 に，四つの刺激条件に対する心理状態（横軸：
快適感，縦軸：覚醒感）を 12 名の平均値と標準偏差3. 1 心理評価結果で示す．1 室 1 灯においては，明るめの刺激条件 A で図 3 に，四つの刺激条件に対するくつろぎ感を 12 名

は快適感が中程度で覚醒感が最も高く，暗めの刺激条の平均値と標準偏差で示す．1 室 1 灯である刺激条件

件 B では快適感が最も低く，覚醒感が中程度であっ

A，B におけるくつろぎ感はそれぞれ 50%以下であり，た．一方，1 室複数灯においては，明るめの刺激条件

特に刺激条件 B が四つの条件の中でくつろぎ感が最もC では快適感が最も高く覚醒感が中程度であり，暗1539

電子情報通信学会論文誌 2013/6 Vol. J96–D No. 6

Table 3

表 3 因子負荷量
Factor loadings for each scale.

図 5 脳波の波形データの一例
Fig. 5 EEG waveform.

な差があった．
高次感性であるくつろぎ感と，心理状態の主成分との対応関係を検討した．くつろぎ感を目的変数として，表 3 に示した四つの主成分全てを説明変数として，ステップワイズ法に基づく重回帰分析を実施した
結果，第 1 主成分である快適感と，第 2 主成分である覚醒感の二つの説明変数によって有意に説明された（F (2, 45) = 64.057, p < 0.001）．ここで，第 3 主成
分と第 4 主成分は説明変数として除外された．得られた重回帰モデルの重相関係数は 0.86，自由度調整済み
決定係数は 0.73 と高く，快適感，覚醒感の標準化係数はそれぞれ 0.73，−0.46 であった．

3. 2 心理と生理との相関モデルの導出結果
図 5 に，生理計測結果の一例として脳波の波形データ（両耳基準）を示す．この波形は，本研究の平均年齢に最も近い実験参加者（39 歳）が刺激条件 C の照明空間を観察しているときの脳波データ（観察終了直前の 3 秒間）である．図 5 に示すようなまばたきにより発生したノイズ（アーチファクト）をデジタルフィ
ルタ処理で除去した後，2.4.2 で示した脳波データの解析を実施し，脳波の生理指標（脳波パワー値と相互相関係数）を算出した．
次に，3.1 で示した重回帰分析によりくつろぎ感の図 4 心理評価結果（快適感，覚醒感）
Fig. 4 Plot of psychological valence and arousal.

説明変数として有意に抽出された快適感や覚醒感を目的変数とし，脳波，心電，皮膚電位水準から算出した生理指標を説明変数とする重回帰分析をそれぞれ実めの刺激条件 D では快適感が中程度よりやや高く覚施し，快適感や覚醒感の重回帰式の初期モデルを導出

醒感が最も低かった．多変量に拡張された平均値のした．

検定（Wilks のラムダ）[15] の結果，刺激条件 A と C

まず快適感の重回帰モデルは，脳波部位間の相互相との間では 5%水準の統計的に有意な差はなかったが関係数や脳波パワー値といった中枢神経系の生理指標（p = 0.052），その他の刺激条件間では統計的に有意10 個によって有意に説明され（F (10, 37) = 10.407,1540

論文／照明刺激環境下のくつろぎ感に関する心理生理学的研究
表4

重回帰分析による重回帰モデルの導出結果（初期モデル）（a）快適感を説明する代表的な生理指標（b）
覚醒感を説明する代表的な生理指標
Table 4 Results of multiple regression analysis (initial model), (a) Major physiological indicesfor psychological valence, (b) Major physiological indices for psychological arousal.

表5

交差検証による重回帰モデルの改善結果（推定精度cv）
Table 5 Results of cross validation (estimated accuracy cv).

表6

交差検証による重回帰モデルの改善結果（改善モデル）（a）快適感を説明する代表的な生理指標（b）覚醒感を説明する代表的な生理指標
Table 6 Results of cross validation (improved
model), (a) Major physiological indices forpsychological valence, (b) Major physiological indices for psychological arousal.

p < 0.001），末梢神経系の生理指標は説明変数として抽出されなかった．また，快適感の重回帰モデルの重相関係数は 0.86，自由度調整済み決定係数は 0.67 と比較的高い値を示した．表 4 (a) に，重回帰分析による重回帰モデルの導出結果として，快適感を説明する
代表的な生理指標とその標準化係数を示す．ここで，代表的な生理指標として，快適感を説明する割合を示
す標準化係数の絶対値が 0.4 以上のみ示した．
次に覚醒感の重回帰モデルは，脳波部位間の相互相
関係数や脳波パワー値といった中枢神経系の生理指標

系の生理指標である ln HF の標準化係数は −0.2 程度と比較的小さい値であった．

3. 3 相関モデルの検証と改善結果

13 個と，末梢神経系の生理指標である ln HF によって3.2 で示した快適感，覚醒感の重回帰式（初期モデ

有意に説明された（F (14, 33) = 16.933, p < 0.001）．

ル）に対して 2.4.2 で示した方法で交差検証をそれぞまた，覚醒感の重回帰モデルの重相関係数は 0.94，自れ実施し，初期モデルの汎用性の評価と改善を行い，由度調整済み決定係数は 0.83 と高く，かなり当ては改善モデルを導出した．表 5 に，交差検証による重まりが良かった．表 4 (b) に，重回帰分析による重回回帰モデルの改善結果を推定精度 cv で示す．快適感，帰モデルの導出結果として，覚醒感を説明する代表的

覚醒感の初期モデルの推定精度 cv に対してそれぞれな生理指標とその標準化係数を示す．ここで，代表的20%，70%の改善率が得られた．

な生理指標として，覚醒感を説明する割合を示す標準

まず快適感の改善モデルでは，初期モデルで抽出さ化係数の絶対値が 0.4 以上のみ示した．なお，覚醒感

れた 10 個の中枢神経系の生理指標から，より汎用性の重回帰モデルの説明変数として抽出された末梢神経の高い生理指標として，6 個の生理指標が選択された．
1541

電子情報通信学会論文誌 2013/6 Vol. J96–D No. 6

ここで，快適感の改善モデルの重相関係数は 0.77，自中の視線計測などによりばらつきの主原因を究明する

由度調整済み決定係数は 0.53 であった．表 6 (a) に，必要がある．

標準化係数の絶対値が 0.4 以上の代表的な生理指標を示す．

次に，3.1 で示したように，くつろぎ感を快適感と覚醒感で有意に説明した場合の重回帰モデルの重相関

次に覚醒感の改善モデルでは，初期モデルで抽出さ係数が 0.86 と高く，当てはまりが良かったことから，れた 13 個の中枢神経系の生理指標と，末梢神経系のくつろぎ感の説明変数としては，心理状態の第 1 主成

生理指標である ln HF から，より汎用性の高い生理指分と第 2 主成分までで十分に表現できることが分かっ標として，6 個の中枢神経系の生理指標のみが選択さた．これより，高次感性であるくつろぎ感が，快適感

れ，ln HF は選択されなかった．ここで，覚醒感の改と覚醒感で構成される二次元感情モデルで表現できる

善モデルの重相関係数は 0.83，自由度調整済み決定係

ことを重回帰分析により確認した．更に，くつろぎ感

数は 0.65 であった．表 6 (b) に，標準化係数の絶対値の説明変数として設定した快適感や覚醒感の標準化係

が 0.4 以上の代表的な生理指標を示す．

4. 考

察

本研究では，照明刺激環境下のくつろぎ感に着目し，心理計測と生理計測を実施した．
心理評価では，図 3 で示した結果より，1 室複数灯

数がそれぞれ 0.73，−0.46 であることから，照明刺激
環境下のくつろぎ感を高めるためには，快適感を高め，覚醒感をやや低める照明刺激が有効であることが示唆された．このことは，よりくつろぎ感の高い照明刺激の探索や新たな照明空間の創出において，その方向性を示す重要な知見となる．

（刺激条件 C，D）におけるくつろぎ感の方が 1 室 1 灯

更に，心理と生理との相関性を，重回帰分析と交差（刺激条件 A，B）より高い値であった．表 1 で示し

検証を通して検討した結果，表 6 (a)，(b) で示したよ

た照明空間の観察イメージから推測すると，1 室複数

うに，快適感，覚醒感を説明する生理指標としては，灯によって形成される照明の陰影がくつろぎ感に影響

末梢神経系の生理指標（心電，皮膚電位水準）より，したものと考えられ，照明空間のプランニングの違い

中枢神経系の生理指標（脳波パワー値や相互相関係数）

によってくつろぎ感が大きく変化することが分かった．

の方が説明率が高いことを確認できた．また，表 4 (a)，また，SD アンケートの結果に対して主成分分析を実(b) で示したように，快適感，覚醒感の初期モデルに施することで，心理状態の第 1 主成分と第 2 主成分がおいて標準化係数の絶対値が最も高い生理指標として快適感と覚醒感と解釈できた．また，心理状態の第 1

それぞれ抽出された相互相関係数 X1,6,β ，X1,8,β が，主成分と第 2 主成分は互いに直交関係にある 2 軸であ交差検証により導出した快適感，覚醒感の改善モデル

ることから，本研究で快適感と覚醒感を用いて表現す（表 6 (a)，(b)）においても標準化係数の絶対値が最もる心理空間は，ラッセルらの先行研究 [10] で様々な心高い生理指標として選択されていることが分かる．こ理状態（落ち着いた，楽しいなど）を説明している二

れより，相互相関係数 X1,6,β ，X1,8,β は，本研究で検次元感情モデルとほぼ一致した結果といえる．先行研

討した快適感，覚醒感をそれぞれ最も説明する生理指究との一致により，本研究において，高次感性である

標であると考えられる．

くつろぎ感の説明変数として快適感と覚醒感を選択す

快適感に関して支配的であった相互相関係数 X1,6,βることの妥当性が客観的に示された．また本研究では，は，標準化係数が −0.812 と符号が − であることから，

1 室 1 灯と 1 室複数灯において照明手法ごとに明るめ

左前頭部（Fp1）と右中心部（C4）との部位間におけと暗めの条件設定をしたが，図 4 で示した結果より，る β 帯域の脳波の相関度合が増加すると，心理的な快設定した四つの刺激条件は，二次元心理空間上におい適感が弱まる傾向にあることが示唆された．また，覚て比較的異なった心理状態を喚起する条件であったと醒感に関して支配的であった相互相関係数 X1,8,β は，いえる．しかし，明るめの条件である刺激条件 A と C

標準化係数が 0.75 と符号が + であることから，左前の間で 5%水準の有意な差がわずかに得られなかった．

頭部（Fp1）と右後頭部（O2）との部位間における β

その理由としては，1 室複数灯の条件である刺激条件

帯域の脳波の相関度合が増加すると，心理的な覚醒感

C における覚醒感のデータのばらつきが大きいことかが高まる傾向にあることが示唆された．このことから，ら，明るめの照明が複数に配置されている刺激条件が本研究で対象とした照明刺激環境下においては，異な影響したと推察される．今後，実験参加者の空間観察

る脳波部位間の相互相関係数が心理的な快適感や覚醒

1542

論文／照明刺激環境下のくつろぎ感に関する心理生理学的研究

感を説明する生理指標として有効であることが 30 代，

波のフラクタル性を用いた感性推定精度の向上に関する研40 代女性において確認できた．

究，” 信学論（A），vol.J95-A, no.4, pp.343–356, April
2012.
諸岡晴美，廣村江利子，長岡千紗，諸岡英雄，“脳波解析を” J. Textile Engineering, vol.57,
用いた感性の客観評価，

しかしながら，どのような脳内神経基盤によりこの[6]

ような結果が生じたのか，脳波の発生源が一つなのか複数なのかなどについては，本研究の範囲では定かではない．また，快適感に関しては，先行研究 [16] より，[7]

快不快感情を前頭部の α 波の左右差から議論している
知見があるが，こうした先行研究からの解釈も難しく，
脳科学的な意味付けに関しては今後の研究課題であると考えている．

[8]

no.3, pp.61–68, 2011.
小此木慎哉，Herr Vaxeng，中川匡弘，今井公泰，網屋繁俊，滝澤 清，“脳波の自己相似性に着目した衣服着

用感の感性解析に関する研究，” 信学技報，CAS2007-60,
NLP2007-88, 2007.
中川匡弘，カオス・フラクタル感性情報工学，日刊工業新[9]

聞社，2010.
中村 透，山本松樹，佐藤 弥，“映像刺激環境における心理状態と生理指標との相関モデルの研究，” 生体医工学，[10]

J.A. Russell, A. Weiss, and G.A. Mendelsohn, “Aﬀect

5. む す び

vol.48, no.2, pp.197–206, 2010.

本研究で提案した心理生理学的アプローチにより，

grid: A single-item scale of pleasure and arousal,”

照明刺激環境下の高次感性であるくつろぎ感が，二次J. Personality and Social Psychology, vol.57, pp.493–

元感情モデルの構成要素である快適感と覚醒感で表現できることを確認した．更に，快適感と覚醒感が脳波

502, 1989.
[11]eral illumination,” Philips Technical Review, vol.6,

パワー値関連の生理指標を用いて説明できることを確認した．以上より，本研究で対象とした照明刺激環境

pp.65–96, 1941.
[12]

下におけるくつろぎ感が，脳波パワー値関連の生理指標を用いて客観的に説明できることを 30 代，40 代女
性において見出した．これより，本研究のような短時

pp.175–182, 1997.
宇都宮直子，田中久弥，井出英人，“脳波の相互相関係数” 電学論（C），
による快・不快推定マトリックスの作製，

[14]

J.

vol.122, no.2, pp.309–310, 2002.

醒感をやや低める照明刺激が有効であることを示す

今後は，本研究で提案した評価手法をベースに，脳科学的な意味付けのある生理指標の探索や，他の照明“Linearmodel

selection

by

Cross-

vol.88, no.422, pp.486–494, 1993.
[15]

清水健司，川邉浩史，海塚敏郎，“対人恐怖心性—自己愛”
傾向 2 次元モデルにおける性格特性と精神的健康の関連，パーソナリティ研究，vol.16, no.3, pp.350–362, 2008.

[16]

I.B. Mauss and M.D. Robinson, “Measures of emo-

データを導出したことで，くつろぎ感がより高い照明
空間を創出する住宅照明設計の方向性を見出した．

Shao,

Validation,” J. American Statistical Association,も必要ではなかったといえる．加えて，照明刺激環境
下のくつろぎ感を高めるためには，快適感を高め，覚住谷正夫，尾崎久記，安久正紘，“音楽および雑音呈示条件” 脳の精神の医学，vol.8, no.2,
下におけるトポグラフィ，[13]

間（3 分間）で安定した照明刺激環境下では，心電や皮膚電位水準といった末梢神経系の生理指標は必ずし

A.A. Kruithof, “Tubular luminescence lamps for gen-tion:

A review,” Cognition and Emotion, vol.23,

no.2, pp.209–237, 2009.

（平成 24 年 6 月 26 日受付，11 月 28 日再受付）

刺激環境や個人属性などへの適用範囲を明確にしていく必要があると考えている．
文

献[1] （社）照明学会，省エネと快適性を目的とした住宅照明に[2]関する研究調査委員会報告書（JIER-105），（社）照明学会，東京，2009.
城戸麻紗子，井上容子，“あかりと心理—くつろぎ空間に” 平成 23 年度日本建築学会近
おける壁面照明手法の検討，[3]

畿支部研究発表会，2011.
高橋啓介，“照明の色温度と照度とが室内環境評価に及ぼす効果，” 医療福祉研究，第 2 号，pp.30–36, 2006.

[4]

T. Musha, Y. Terasaki, H.A. Haque, and G.A.

中村

透

（正員）

1993 金沢大学大学院工学研究科修士課

程了．同年松下電工（株）に入社．家庭用燃料電池の技術開発を経て，人の快適性研究に従事．日本機械学会会員．

Ivanitsky, “Feature extraction form EEGs associatedwith emotions,” Artif Life Robotics, vol.1, pp.15–19,
[5]

1997.
丸山貴司，笹本裕美，荒川尚美，川副智行，中川匡弘，“脳1543電子情報通信学会論文誌 2013/6 Vol. J96–D No. 6

上垣百合子
1990 京大・農卒．同年松下電工（株）に入社．住宅システムの研究開発，人間工学・
感性工学を応用した UD 商品の企画開発を経て，人の快適性研究に従事．一級建築士．

藤原

ゆり

1997 大阪大学大学院基礎工学研究科博
士前期課程了．同年松下電工（株）に入社．
家電や住設機器等の使用性評価や理美容商
品の効能評価技術開発を経て，人の快適性研究に従事．日本計算機統計学会会員．

奥谷晃久

2011 東京農工大学大学院工学研究科修士課程了．在学中，社会性行動，情動の脳内メカニズム研究を経て，同年パナソニッ
ク電工（株）に入社後，人の快適性研究に従事．専門は神経科学，生体計測，生体信号処理．IEEE 各会員．

山本

松樹

1983 大阪大学大学院基礎工学研究科博

士前期課程了．同年松下電工（株）に入社．
構造物の FEM 解析，筋骨格系解析技術開発を経て，人の快適性研究に従事．専門はバイオメカニクス，生体計測，生体信号処理．ヒューマンインターフェース学会等各会員，ヒューマンストレス産業技術研究会幹事等．

長田

典子

（正員）

1983 京大・理・数学卒．同年三菱電機（株）入社．以来，産業システム研究所など
で産業計測機器の研究開発に従事．1996 阪大大学院基礎工学研究科博士課程了．2003
より関西学院大・理工・情報科学科助教授，
2007 同教授．2009 パデュー大客員研究員．
工博．専門は感性情報学，メディア工学など．情報処理学会，
電気学会，IEEE，ACM 各会員．

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