人間生活工学
Journal of Human Life Engineering

巻頭言
特集

CONTENTS

Vol.4 No.3 2003.7（社）人間生活工学研究センター 会長

野村 明雄………………………・１

光と照明
光特集に当たって………………………………………………………・２
金沢工業大学 工学部 居住環境学科 教授 工学博士 金谷 末子

21世紀の都市照明「六本木ヒルズの光」……………………………・３
照明デザイナー （株）ライティングプランナーズアソシエーツ 代表取締役

面出 薫

視覚と色−国際照明委員会の活動− …………………………………・８（独）産業技術総合研究所 人間福祉医工学研究部門 感覚知覚グループ グループ長

佐川 賢

光と人間の生活・健康 ………………………………………………・11
国立精神・神経センター精神保健研究所 老人精神保健研究室長 白川 修一郎

LED照明の特長と安全性−21世紀の次世代光源による照明− ……・16（株）テクノローグ顧問 河本 康太郎

照明光による周囲環境への影響（光害）について ………………・21
岩崎電気（株） 技術開発室 技術部長 川上 幸二

高齢者のための照明 ……………………………………………………・26
金沢工業大学 工学部 居住環境学科 教授 工学博士 金谷 末子

訪問
投稿論文

松下電工本社ビル NAISショウルーム汐留 ……………………・30
体位変換介護ベッド hist の開発…………………………………・33

三洋電機（株） エコ・エネシステム技術開発センターBU ヘルスケアシステム研究部
小川 淳、河上 日出生、森川 雅司、田口 賢治、阿部 裕司、安田 昌司

体位変換介護ベッド hist の評価……………………………………・38
三洋電機（株） エコ・エネシステム技術開発センターBU ヘルスケアシステム研究部
藤原 義久、阪井 英隆、南浦 武史、岡田 志麻、小川 淳、安田 昌司

プロジェクト紹介

人間生活工学系技術のタイにおける実態調査 ……………………・43（社）人間生活工学研究センター 研究開発部長

講座

吉岡 松太郎

人間生活工学に役立つ統計の基礎知識、統計論全般（１）………・48
千葉大学 文学部 行動科学科 認知情報科学講座 教授 工学博士 宮埜 寿夫

Information …………………………………………………………・52

巻頭言

会長就任にあたって(社)人間生活工学研究センター

会長 野村

明雄

平素より当センターの運営に深いご理解とご協力を賜り、誠にありがとうございます。
このたび、奥井前会長の後を引き継ぎ、(社)人間生活工学研究センター会長に選任されました。
奥井前会長は、中長期的な課題解決に向けた国へのプロジェクト提案や、民間からコンサルティ
ングを受託する自主事業の拡大など、当センターの発展に尽瘁されました。この重責を引き継ぎ、当センターのさらなる飛躍のため、微力ではありますが精進する所存であります。
さて、我が国は「科学技術の世紀」といわれた 20 世紀の飛躍的な発展を経て、現在、少子高齢化や産業競争力の低下をはじめ、様々な課題に直面しております。これらの課題を克服し、国民の生活や経済活動を持続的に発展させていくため、「知の世紀」と呼ばれる 21 世紀においても、
科学技術には、引き続き大きな期待が寄せられております。
平成 13 年の「第 2 期科学技術基本計画」では、我が国の目指すべき姿と科学技術政策の理念の一つとして「安心・安全で質の高い生活ができる国の実現」が掲げられております。これは、今後本格的に到来する高齢化社会においても、国民が安心して豊かな質の高い生活を営むことができる国づくりのため、科学技術の発展とその適切な活用を図ろうというものであります。
皆さまもご承知の通り、今やいかなる企業活動においても、安心や安全を提供することができなければ、お客さまに受け入れていただけるものではありません。
加えて、今日、使いやすい製品設計のための国際標準（ ISO13407 ）が発効し、「使いやすさ」
が商品の購入動機で上位にランクされるなど、国際競争力向上に欠かせない視点となっております。すなわち「人間中心設計」に基づく「使い勝手の良い」また「満足度の高い」ものづくりやサービスの提供、さらに環境づくりが非常に重要であります。
これらの課題を克服していくためには、「人間生活工学」また「ユニバーサルデザイン」など、
まさに会員の皆様方が取り組んでおられる研究成果が大いに役立つものであります。
今後とも、これまでに蓄積された、(社)人間生活工学研究センターの膨大なデータベースと数々の技術や知見をもとに、社会や産業界にますます貢献できるよう、事業展開を図って参りたいと存じます。皆様方の一層のご支援とご鞭撻をお願い申し上げまして、就任の挨拶と致します。

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人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7）

1

特
集

光と照明

光特集に当たって

1. 照明を織りなす人々

金沢工業大学 工学部 居住環境学科
教授 工学博士 金谷 末子
ム 8 つ分の広大な敷地に衣・食・住・遊が一体とな

照明は、視覚生理の基礎研究から照明デザインまった文化都心、「六本木ヒルズ」である。照明デザイ

で多くの専門分野の人々が係わりをもつ世界である。

ンの基本構想から竣工まで照明ディレクタとして活

人間の視覚と色の基本特性に関する研究、光が人躍された面出薫氏が解き明かされる、光デザインの間に与える視覚生理・心理的反応を基に光環境のあ最前線をご一緒に誌上探訪していただきたい。

るべき姿を追求する照明ソフト研究、ランプ・点灯

次に、C I E ( 国際照明委員会 ) 副会長で、長らく制御を含む照明機器の開発、種々の照明機器を用い

C I E 第１部会（視覚と色）部会長として活躍された

た様々な都市・建築空間の光環境デザイン、ファシ

佐川賢氏には、「視覚と色の国際動向」について解説

リティマネジメントの一環としての光環境の運用・していただいた。

保守管理をはじめ、人間生活工学、生理・心理計測

続いて白川修一郎氏には、「光と人間の生活・健

工学、知覚・認知心理学、建築デザイン、色彩デザ康」について分かりやすくご説明いただいた。白川イン、眼生理学、画像情報工学などが、直接、間接

修一郎氏は、睡眠科学、睡眠障害に関する研究の第的に係わりあって「照明」を組み立てている。

一人者である。光と生活の係わりについて実験デー
タを交えながらの解説は、謎解きのような楽しさを

2. 日本の「あかり」の軌跡をたどれば味わっていただけるだろう。

戦後 50 有余年にわたる時の流れのなかで、日本の光源の分野では、21 世紀の光源として注目を集めあかりは大きな変遷を遂げてきた。戦後、暗く重苦ている LED について河本康太郎氏に説明していたしい日々を払拭するかのように蛍光ランプは急速にだいた。今年 4 月に東京・ビッグサイトで開催され普及し、瞬く間に日本は「白い光」に包まれた。次た国際照明展では、無電極放電ランプをはじめ、数

いで、蛍光ランプを取り付けた様々なデザインが施

多くの新しいランプ、照明器具が展示されたなかで、された照明器具が開発されて、照明器具の多様化のひときわ目立っていたのが照明メーカー各社が展示時代へと変わる。1973 年秋に勃発したエネルギー危した LED であった。C I E、I E C など国際機関での機を乗り越え、照明ソフト研究開発を基盤とした新日本代表委員として活動されている河本氏に LED のしいコンセプトをもつ高効率・高性能ランプが大き発光原理とその特徴、LED を一般照明に展開していな潮流となった。照明デザイナーの活躍はめざまし

く場合の留意点などについて述べていただいた。

く、「ライトアップ」は、生活者にとって照明用語の

屋外照明分野については、「照明光による周囲環境

なかでは非常に身近な日常語となってきている。そへの影響」と題して、環境庁の光害対策ガイドライ

して今、私達は明るさとまぶしすぎるほどの光に満ン、地域照明環境策定マニュアルの策定に携わられちたなかにいる。

た川上幸二氏に解説していただいた。明るさとまぶ
しすぎる光の洪水と化した屋外の照明を打破する照3. 初めての「照明」特集

明技術の鍵がある。

人間生活工学研究センター季刊誌で、初めての「照最後に「高齢者と光環境」について金谷が説明さ明」特集とのこと、本号が「照明」第 1 弾である。

せていただくこととした。本特集で随所に引用されまずは、照明デザイナーとして国際的に活躍されている C I E 活動は、わが国では I SO 活動に比べ知ている面出薫氏に「21 世紀の都市照明：六本木ヒル

名度が低い。国際整合化に向けた活動が急務であるズの光」について紹介していただいた。今年 4 月初

現在、先端研究の戦略的推進と共に、研究活動と照めに相次いで竣工した東京・汐留、品川地区の都市

明デザインとの連携を深めて、人々が心地よい光環再整備に続いて、4 月 5 日に完成したのが東京ドー境を実感できるような取組みが必要である。

2

人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7）

特 集 光と照明

２１世紀の都市照明「六本木ヒルズの光」
面出

薫（めんで

かおる）

照明デザイナー （株）ライティングプランナーズアソシエーツ

代表取締役

プロフィール1950 年、東京生まれ。東京芸術大学美術研究科修士課程を修了
1990 年 （株）ライティング プランナーズ アソシエーツを設立。現在、住宅照明から都市・環境照明の分野まで幅広い照明デザインを担当する傍ら、市民参加の照明文化研究会「照明探偵団」の団長として精力的に活動を展開中。東京国際フォーラム、JR 京都駅、
仙台メディアテーク、六本木ヒルズなどの照明計画を担当。国際照明デザイン賞、国際照明デザイナー協会賞、日本文化デザイン
賞、毎日デザイン賞などを受賞
現在、武蔵野美術大学教授、東京芸術大学、東京大学、などの非常勤講師。日本建築学会、日本照明学会、北米照明学会などの会員。著書に『あなたも照明探偵団』(日経ＢＰ社)、『建築照明の作法』(TOTO 出版)など

1. はじめに

内容と、その結果として出現した光環境は、今後の2003 年 4 月 25 日に東京港区に｢六本木ヒルズ｣という巨大な再開発事業が出現した。シンボルとなる 54

都市照明のあり方を示唆しているものととして注目される（写真 1、2）。

階建ての超高層ビル（美術館、オフィス、商業施設のコンプレックス）を中心に、4 本の住宅棟、ホテ

2. 21 世紀都市の光とは

ル棟、テレビ局などの大型建築が配置され、日本庭

六本木ヒルズは港区六本木 6 丁目に存在する街を園や半屋外のアリーナ、プラザなどが多様な空間レ

そっくり解体し、全く新規に再開発するという大胆

ベルの外構（公開空地）、ランドスケープによって結な事業である。そこには事業者森ビルとそれに賛同

び付けられている。この計画には事業主体である森

する地域住民や行政が一体となった街づくりの姿勢

ビルの基本構想のもとに多くの建築家やデザイナーが不可欠である。まさに 21 世紀都市再開発のモデルが招集され協同して環境計画を担当した。私自身もを示すようなプロジェクトであり、特に光は一日の敷地全体に係わる照明デザインの基本計画の立案を半分の時間に対して支配的な影響力をもち、防犯や担当し、また照明ディレクターとして複数の照明デ

交通の安全性のみならず、むしろ街に住むことの快ザイナー、技術者間の仕事の調整に当たった。光の適性を担保する役割を担っていた。20 世紀が効率優

基本構想から現場の竣工まで、長いデザインプロセ

先で機能的な都市の光を追い求めたのに対して、21スであったが、本編では｢六本木ヒルズの光｣という世紀のそれはどのように価値の転換を図るべきなの主題に従い、特に設計時に語られた設計内容やコンか。事業者と設計者チームは計画初期の時点から以

セプトについて紹介したい。ここで検討された設計

下のような 5 つの光の概念について執拗に議論した。

図1

六本木ヒルズの見える夜景（CG による夜景合成計画図）

図2

敷地全体の光の平面イメージ図
人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7）

3

2.1

時の流れを作る光り、ストレスはなく精神的な弛緩を与えるべきであ

都心型の再開発はすべからず 24 時間化する街を前る。しかし私たちの生活が日常と非日常のリズムで提にしている。地球上の情報がリアルタイムで行きできているように、時に緊張感を与える光も必要で交い、昼夜を問わず街は生きづいている。昼には太ある。時の流れの中に、そして回遊する街の動線計

陽の光の移ろいが時の流れを知らせるが、夜になる画の中に、この弛緩と緊張のための光をリズミカルと光の変化に乏しい無表情な都市環境が多い。六本に対比させたい。

木ヒルズはむしろ夜間にこそ活力に充ち多彩に情景を変化させ、時の流れを作り出すことをもくろんだ。

2.3

アート感覚の光

12 時間の夜間を細かく分割し、週に、月に、季節に六本木ヒルズにはたくさんのアートが仕掛けられと、街の表情が刻々と変化する。光こそが時の流れている。街のあちこちに環境彫刻がはめ込まれ、けを作り出し生活にリズムを与える道具なのである。

やき坂通りにはたくさんのアート･ファーニチャーが計画されている。ランドスケープや建築デザイン自2.2

弛緩と緊張のための光体にも、斬新な素材や形態が計画され、光のデザイ

街全体はゆったりと落ち着いた雰囲気の夜を目指

ンにも照明機能のみに留まらないアート感覚に溢れしている。つまり夜になって街の表情は穏やかになる光が必要である。お洒落な光の演出は街並に個性

図3

けやき坂通りの平面計画図（車道照明、歩道照明、店舗からこぼれる光などが計画されている）

カラーエフェクトライト

カラーエフェクトライト

歩車道ポール灯照明

歩車道ポール灯照明
壁面へのスポットライト
ライトキューブ（内照式ショーケース）

6000

壁面へのスポットライト

樹木アッパーライト

公開空地部
5000

樹木アッパーライト

歩道部
2500

車道
9000

歩道部
3500

図 4 けやき坂通りの光の断面計画図

公開空地部
7000

（それぞれの光の要素が主要断面図に示されている）

4

人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7）

を与えリフレッシュするための手段でもある。

を生かした特注設計器具の開発などがその効果を発揮している（写真 4）。

2.4

新しい公共の光

日本のパブリックスペースは文字通り行政が管理

3. 照明デザインコンセプト

する空間を意味し、それがゆえに隣接する民間の施

これまで屋外照明は概ね道路照明のテクノロジー

設設計との整合性がなく、街の統一感に欠ける事しによって先導されてきた。交通の安全性を重視する

ばしばである。六本木ヒルズでは東京都や港区との視点が強く、その結果屋外の環境はわけ隔てなく高心の通った協議を丹念に積み上げたために、官民の照度で均一に照らし出す事に邁進してきた。六本木

施設や空間の光が上手く融合している。特にけやきヒルズの屋外照明はそれらを大きく乗り越えるため

坂通りに見られる歩道照明と車道照明の協調したデに、以下にみる 3 種類の照明デザインコンセプトがザイン、また歩道照明に影響を与える店舗のファサ確認された。

ード照明の事前協議方式など、新しい公共の光を作るためのプロセスを確立した。公共空間の演出光を

3.1

3 種類の夜景を演出する

民間側から照射したり、民間の施設のファサードにこのプロジェクトが東京の新しい夜景を目指すた

対する小さなライトアップを公共照明側から補助しめに、夜景は 3 種類に分割される。まずは 1 〜 10 km

たりして、積極的なパブリックスペースの融合を図

離れた視点場から見る遠景からの視点。これは特にっている（写真 3、図 1）。

高層棟の外観照明に代表される。次に 0.5 〜 1km 圏
内からの中景の視点、そしてそれ以内の施設に近づ

2.5

人と地球に優しい光

いた近景は、施設の低層部を楽しむ視点であり、人先ずここでは障害光（まぶしい光）や無駄光（エ

間尺度を上手く生かした光の演出が基本になる。

ネルギーを無駄に消費している光）を極力排除してランドマークとして眺められるための光の演出かいる。光害や騒光と呼ばれる不要な光をなくす事にら、回遊性を持った人間尺度まで、夜景はそれぞれ

よって、単純に人に優しい環境が出現する。屋外空に意図されるべきである。

間にも間接照明の手法を取り入れ、建築やランドス
ケープに光を同化させる事により、更に光は優しく

3.2

街の機能を光で表現するなる。また一方で夜間の照明演出は省エネルギーの六本木ヒルズには多様な都市機能が凝縮されてい思想を中心に詳細の照明方式を決定している。高効る。住、職、遊、創の複合する環境は、とりわけ夜率で長寿命の光源の採用や、各種光学制御技術の効になるとその機能が光によって一層明確に視覚化さいた照明器具設計などが行われた。特に小型セラミれるべきだと考えた。住宅ゾーンは落ち着いたプラック･メタルハライドランプや高効率細型蛍光ランプ

イバシーを感じる光、職業ゾーンは機能的でクリー

図566 プラザの光の計画図（極力わずかな光の量を計画している）
人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7）

5▼ Sunset▼ 8:00 p.m.

Office close▼ 10:00 p.m.

Store close

図6

Restaurant close▼ 0:00 a.m.

Dawn ▼

Last Train Departure Bar close

1 日の光のオペレーション解説図（1 日を 4 つの夜に分割して光の状況を変化させる）ンなハイテク光、遊びの商業ゾーンは祝祭性の効いの再現性を評価する指数として平均演色評価数 (Ra)た華やかでお洒落なエンターテイメント光、そしてが使われるが、このプロジェクトでは原則的に Ra 80

創造のための文化ゾーンはインテリジェンスの効い以下の光源使用を禁じている。

た未来的な光、などが考えられる。
4.2
3.3

街全体をアイデンティファイする

ノングレア

日本人ほどグレア（眩しさ）に鈍感な都会人も少

夜に一歩六本木ヒルズに立ち入ると、そこには全ないと言われる。街には光源が露出している照明器

く別の気配が漂っているようにしたい。雑然とした具が多く、そのために絵にならない夜景を作ってい

周囲の喧騒が故に、この街全体が醸し出す異質の空る。丁寧に気を使って眩しくない環境を作る事が美

気を誰もが感じる事ができる。その効果は洗練されしい街の第一条件である。グレアを徹底的に追放す

た光の C I（シティ･アイデンティティ）によるもの

る、という視点さえ守られれば、街全体がほんのりだ。敷地全体に低い位置の照明システムが散らばり、と輝きたってくるはずである。

暖かい色の光で統一され、しかも間接照明的な柔かい光の効果が多用されるなど、アイデンティファイ
するための手法が随所に隠されている。

4.3

鉛直面の輝度

水平面（路面や床面）を照明する方法ではなく、鉛直面（測立面）を明るく見せる事により、街に飛4. 光のテクニカル・ガイドライン

躍的な明るさ感がつくられる。人間の視線は常に鉛

街全体の光はあまり数値的に統一されすぎない方

直面に誘われるからである。このプロジェクトではが豊かな表情を作るものである。しかし光の快適性

建物や樹木に対して小さなライトアップが施され、という面では、明らかに明確な品質の基準を示す必

自然なパースペクティブに対して、包み込むような要がある。このプロジェクトでは光の品質を 6 種類

光の演出をしている。

に分けて説明し、それぞれに緩やかなテクニカル・
ガイドラインを示した。

4.4

低い色温度

色温度の高い光（白い光）は多少の緊張感を伴い
4.1

高い演色性

活動的な雰囲気を作り出す。それに対して色温度の光の良し悪しはまず第一に自然な色彩の見え方で低い光（暖色の光）は人の心に開放感を与え、安ら評価される。粗悪な光は人の肌色やみずみずしいはいだ雰囲気を作る。ここでは街全体に暖色系の光をずの街路樹の緑まで、ひどい色に変えてしまう。高

基調としているが、更に局所的には色温度を対比す

い演色性とは光の品質保証のようなものである。色る事によって明るさの対比以上に印象的な情景を作

6

人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7）

図7

けやき坂のパ−スペクティブスケッチ（4 種類の夜の表情が見える）

り上げている。

タワーの内外には I SO M E TR I X ( London)、KPO( NYC)、石井幹子デザイン事務所 ( Tokyo ) 、

4.5

光のオペレーション

主な商業公共空間には KPAL( Los Angeles)、庭

時間が止まってしまうほど退屈で不自然な事はな

園とアリーナには内原智デザイン事務所、ホテル棟

い。日中はもとより夜になっても街の表情は刻々とは FMS( NYC)、そしてプラザ、けやき坂通り、さ変化すべきである。夕暮れ時から 8 時まで、そこかくら坂などの公共空間とテレビ朝日はライティング

ら 11 時まで、そして深夜の賑わいの続く 2 時まで、

プランナーズアソシエーツ＝ LPA( Tokyo )が担当

その後の夜明けまで…、原則的に夜は 4 つの異なるした。たくさんの個性の異なる照明デザイナーが起情景によって構成される。また週末のみの演出や、用されたのは、それだけ街の機能と表情が複雑に絡

春夏秋冬の季節演出、更に年間の様々な記念日、祭

み合っているからである。六本木ヒルズの街の個性事にあわせたイベント照明でさえ、設備された照明と活力は、たくさんの個性的な光がぶつかり合い、装置が多彩にオペレーションされるべきである（写

共存し合うところに生まれるように計画されている。

真 5、6）。

6. おわりに
4.6

快適な陰影

光の計画がこれほど広範な敷地全体に対して緻密

街全体が均一に明るいばかりでは快適な夜の環境に積み上げられた例は、世界でも初めてではないだ

は望めない。光と影のバランス、明暗のコントラス

ろうか。多くの人々の時間と知恵が発揮されたが、トが上手く配置されてこそ初めてリズミカルな景色

その成果が批評されるのはこれからである。照明デにもなる。敷地全体に渡る照度分布計画は、その意

ザインが単に光の量を供給するだけでなく豊かさの味でたいへん重要である。快適な陰影がデザインさ質を提供するためのものだと豪語するには、あまりれる事は、美しい明るさを誇る事にもなるはずであに六本木ヒルズは実験的なプロジェクトであるかもる。快適な陰影をなくさないように心掛けた。

しれない。それだからこそ多くの方々の鋭い批評精神が、21 世紀の都市照明の行方を左右するものと確5. 複数の照明デザイナーのコラボレーション
六本木ヒルズの各部の照明計画には、世界中から信する。先ずは夕方に六本木ヒルズの街を照明探偵していただきたい。

著名な照明デザイン会社 7 社が選考された。超高層
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No.3 （2003.7）

7

特 集 光と照明

視覚と色−国際照明委員会の活動−
佐川

賢（さがわ

けん）

（独）産業技術総合研究所

人間福祉医工学研究部門

感覚知覚グループ

グループ長

プロフィール1975 年 東京工業大学大学院物理情報工学専攻修士課程卒、1982 年工学博士（東京工業大学）
1975 年 工業技術院製品科学研究所入所、1995 年工業技術院生命工学工業技術研究所人間情報部感覚知覚研究室長
2001 年より現職
研究分野は、視覚特性の心理物理的計測、測光、測色、視環境評価
国際照明委員会副会長、国際照明委員会第１部会技術委員会 TC1-37、TC1-54 の各委員長、ISO COPOLCO 日本代表、ISO TC159
AHG Rapporteur、Journal of Gerontechnology、Editorial Board などに携わる
日本照明委員会、照明学会、日本色彩学会、日本視覚学会、日本人間工学会などに所属

1. はじめにテムができている。この現存する明所視と暗所視の屋内外の光環境を適切に設計するためには、人間

中間のレベル、すなわち薄明視の測光システムがなの視覚及び色の基本特性を参照することは当然のこいのである。夜間の生活や作業が増え、薄明視の光とであり、かつ設計者が最も苦心する点でもある。

環境はますます増え続けている。例えば、夜間の高そのため、共通に使える視覚特性等のデータとその速道路などはまさに薄明視の視環境であるし、安全活用法を確立し社会に提供していくことは重要であ上の面からも薄明視の測光システムはぜひとも必要る。国際照明委員会（Commission Internationaleである。

de l'Eclairage）はその責務にある国際標準団体でC I E ではここ十数年、薄明視測光に関していくつある。仏語の頭文字をとって C I E として知られていか技術委員会（TC）を設立して検討を重ねてきた。

る。中でも、第 1 部会「視覚と色」の分野は、基礎

すでにいくつか薄明視測光システムが提案されてお的かつ横断的な分野を担当し、例えば目の分光感度

り、それらの実用上の評価をまとめた技術報告書がや色覚特性など、視覚の基本特性を定量化し、照明

2001 年に C I E から出版された１）。

や視覚表示物の設計・評価に役立てようとしている。

その後 C I E では、この報告書を踏まえて、推奨すここでは、C I E 第 1 部会の最近のいくつかの話題をべき一つのシステムを模索している。図 1 はこの問紹介したい。

題を担当する技術委員会 TC1 − 37 で検討されている一つの案である２）。

2. 薄明視の測光

桿体の働く暗所視システムと錐体の働く明所視シ

およそ 10 ルックスから 0.01 ルックスの暗い照度

ステムの結合と、さらに色の寄与が考えられ、これレベル範囲は薄明視（mesopic vision）と呼ばれ、
光

私たちの視覚特性は昼間の明るいところ（明所視）とはかなり異なる。まず、種々の色に対する相対的な明るさの感覚が変わる。赤が相対的に暗くなり、逆に青はより明るくなる。いわゆるプルキンエ現象である。低照度の照明設計や視覚表示物の設計はこ明視においてどの色がどのくらい明るく見えるかを

暗所視輝度
L'

a ：順応係数c ：色応答寄与係数

人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7）￣z (λ)受光器

明所視輝度
L

黄/青 赤/緑（ヘルムホルツ
コールラウシュ効果）
1-a

a

c

(L') ・(L ) 10

等価輝度、Leq

もので、薄明視では使えない。さらに暗い星明かり

8￣y (λ)受光器（プルキンエ効果）

定量的に予測する。現在の輝度や照度は明所視用ののような暗所視レベルになると暗所視用の測光シス￣x (λ)受光器

V (λ)受光器

うした特性を知って適切に設計しなければならない。
基本となる技術は測光システムの開発である。薄明所視システム

暗所視システム

図1

薄明視の測光システムの一例

らがすべて、光の強度レベルによって変化するので、トラスト感度が大きく変化するにもかかわらず、デなかなか難しい。

ータベースがそこまで完備していない。従って、環欧州では昨年フィンランドが中心となって、英国、境や用途に応じて適切なデータを完備することが、ハンガリーを加えて薄明視のプロジェクトがスター

この分野の現在の重要な課題の一つである。特にコトした。実用的な観点から、視作業を基準とした薄ントラスト感度特性は最近急成長したデジタルカメ

明視の測光システムが議論されている。

ラ、ＤＶＤ、携帯電話等のディスプレイ産業の評価

日本では、以前、工業技術院製品科学研究所と松下電器産業の共同プロジェクトにより薄明視輝度計が開発され、現在では C I E の場にその検討が移されて評価されている。

に大きく関係するものであり、今後の進展が期待されている。
データの一例として、産総研が高齢者の視覚特性の一環として収集したコントラスト感度特性を図２に示す３）。年齢とともに高空間周波数に対する感度

3. 視力とコントラスト感度の低下する様子が見られ、細かい物を見る機能が低照明の影響を大きく受ける視覚特性の中で、視力下していく様子が理解できる。高齢者にあまり細かやコントラスト感度という、いわゆる視覚の空間分い画像を提供することは好ましいことではない。

解能に関する特性は、まず第一に考慮すべきものである。ここ数年、C I E でこれら視覚の空間特性が盛4. 色彩カテゴリーの活用

んに議論されるようになった。視覚表示物の文字や色彩に関しては、最近の重要な視点は色彩のカテ図形など、物の見え方や視認性に大きく関連する特ゴリー性である。色彩は連続的に知覚され、境界や性である。

グループ性がないように思われるが、実は高次な色

視力そのものは、すでに定義され、測定方法も決

彩認識特性では類似する色をまとめて知覚するといめられており、この点では特に新しい分野ではない

う特性がある。これをカテゴリー色知覚と呼ぶ。例

が、視認性と視力の関係を結びつける点が、まだ明えば、「赤」といっても、橙に近い赤もあれば、紫に確でない。

近い赤もある。それでも、人間はそれらを総称して一方コントラスト感度は新しい TC が最近設立さ赤と呼ぶ。同様に橙や紫の仲間がやはり色のグルー

れ、画像の評価に関連させて議論が活発になってきプを作る。マンセル等の表色系では、基本的な色はた。文字や図形は、粗いものから細かいものまで多ある領域を形成する。これまでの研究では、赤、橙、

種多様である。それぞれの粗さに対する目の感度が黄、緑、青、紫、桃、茶、白、黒、灰、の 11 色の基異なる。この感度を粗さの異なる縞模様を使って、その粗さごとに定量化したものがコントラスト感度
10歳代（n＝11）

50歳代（n＝12）

れぞれの成分にこの目の感度をかけて、その後また20歳代（n＝24）

60歳代（n＝21）

30歳代（n＝11）

70歳代（n＝11）

統合する。こうすると、人間が見た時の画像が予測

40歳代（n＝10）である。一般の画像を、細かさの成分に分解し、そ

3

明所視、
１secフラッシュ光

見極める限界に関するものであるのに対し、コント
ラスト感度は総合的な画像やパタンの見え方の評価に関係する。最終的に物の見え方を予測するためのツールである。

コントラスト感度できるという原理である。前述した視力が細かさを2

1

こうした視力やコントラスト感度を使って、日常の視覚表示物を実際に評価しようとすると、実はあまりうまくいかない場合が多い。これは、適用する

0
0.1

1

10

100

空間周波数（cpd:サイクル数／角度）

データがその環境に合っていないことが最大の原因である。照度レベル、色の効果、視野の位置、視距
離、年齢等々、いくつかの重要な要因で視力やコン

図2

年代別によるコントラスト感度特性
人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7）

9

本色のグループがあることになっている。黄緑などある。こうした機能別の視野を有効視野と呼び、こが基本色となっていないのは面白い。黄かまたは緑れを定めることが重要である。視野は２次元のデーのどちらかのグループに入れられるということであタなので、これを多数の観測者や多数の条件で収集る。

していくことは決して簡単な仕事ではない。その煩このカテゴリー色知覚は実際上の利用性が高い。

雑さのためか、これまで視野に関してはあまり信頼

色彩カテゴリーは類似する色の集まりである。逆にできるデータがなかった。C I E 第 1 部会では、よういえば異なるカテゴリーの色同士は似ていない。すやく、TC1 − 42 で色についてだけではあるが、デー

なわち、異なるカテゴリーで色の組み合わせを作り、タを収集し現在報告書を準備している段階である。

それを視覚表示物に利用すれば識別しやすい表示物となる。一方、逆の利用もできる。色彩は照明や観

6. その他の活動

察条件によって見え方が変わるが、多少色が変わっ

国際照明委員会第 1 部会では、前述した以外の課てもそのカテゴリーから逸脱しなければ、色として題についても精力的に活動を続けている。現在 TCの役目を果たす場合が多い。交通安全のための標識の数は 30 以上、その前段階の Reporter はおよそ 10の色などは赤とか青とか比較的大きな分類の色でで個ある。これらはいずれも重要な課題であり、各専きている。多少色がずれても赤が赤として見えれば門家が精力的に取り組んでいるものである。最近設良い。すなわちカテゴリーの維持という視点から、立されたものには、「TC1 − 62 ： LED 白色光源の照明による色の変化や昼夜の色の変化を評価できる。

演色性」などがあり、今後普及が予想される LED 照

このように、色彩のカテゴリーは実環境で色を利

明の応用面にも直結する課題を取り扱っている。ま用しようとする場合に非常に有効な特性である。何た、1986 年に出版された測色のバイブルともいえる

よりも、x、y のような細かな色の指定がなくてもカ

技術報告書 C I E Publicaiton 15.2 を改訂する作業テゴリーでこの色というだけで済むので、野外の看もほぼ完成に漕ぎ着けた。その中身のいくつかの項

板や標識、地図の色分けなどの視覚表示物の設計に目は、例えば均等色空間などは独立した C I E

は、非常に有効である。

Standard として出版する計画である。

現在の問題はカテゴリーのデータべ−スである。
どの色がどのカテゴリーに属するかの詳細なデータ

7. おわりにはあまりない。また、このカテゴリーデータも観察

欧州では C I E は I SO、I EC と肩を並べる著名な

条件、年齢などによって変わるので、条件別のデー団体であるが、日本ではやや知名度が低い。関係者

タベースが欲しい。今のところ学術的なデータが多の一人として、生活に身近な光や色という世界の国

いが、C I E TC1 − 61 でこれらのデータを集めて基際標準に、日本でももう少し関心を高めたいと思う。

準となるデータベースの確立を急いでいる。高齢者と若年者の色彩カテゴリーに関しては佐川らのデー
タがある４）。
● 参考文献1) CIE TC1-21 ： Testing of Supplementary Systems

5. 有効視野「止まれ」の標識を見落として出会い頭の事故に繋がった例は多いと思われる。通常、「止まれ」は視野周辺に置かれ、そのため見づらくなるのは当然である。どこまでなら見えるか、これが視野の問題であるが、現実的には機能別に考えなければならない
煩雑さが出てくる。例えば標識が見えるための視野ということであれば、外形や色や、場合によっては文字まで見る必要もある。色だけ認識すれば良い場合もある。場合によっては、文字読みとりも必要で10 人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7）

of Photometry, CIE Publication No.141、2001
2) 佐川賢：測光システム研究の現状−国際照明委員会（C I E）
補助測光システムの開発−、光学、673-678、2001
3) Ujike, H. and Sagawa, K: CSF as a function of age
and its application to visibility of letters. CIE
Proceedings on Temporal and Spatial Aspects ofLight and Colour Perception and Measurement.
81-86, 2003
4) 佐川賢：「年齢とともに変化する視覚特性のデータベース化を目指して」人間生活工学、2 巻 4 号、12-15、2001
5) 日本照明委員会：国際照明用語集第 4 版、JC I E 翻訳出
版 No.8、1989

特 集 光と照明

光と人間の生活・健康白川

修一郎（しらかわ

しゅういちろう）国立精神・神経センター精神保健研究所

老人精神保健研究室長

プロフィール
医学博士
東京都神経科学総合研究所客員研究員
日本睡眠学会監事、日本臨床神経生理学会評議員、日本時間生物学会評議員
専門は、睡眠科学、脳科学。睡眠障害の病態解明やマネージメントに関する研究、脳やこころの機能と睡眠の役割の研究を行っている。著書として「おもしろ看護・睡眠科学」（メディカ出版、1999）など

1. 光と人間の生活
人間に対する光の働きとして最重要なものの第 1

明らかではないが、前頭連合野などに存在する高次の脳機能であることは確かである。

は、人間の感覚系の 2/3 を占める視覚系が有効に働

光には、環境との協調性を上昇させ、人間によるくための光の必要性である。光のない状態では、視快適性の確保をサポートする働きを持つ。一方で、覚感覚の遮断が生じ、人間が外環境からの情報とし光には人間の生命機能を十全に働かせるための役割て最も多く取り込む視覚情報の入力が途絶するため、も持っている。そのうちでも大きな働きは、生体リ

人間は不安を強く感じる。人間は、視覚を感覚系のズムの調節作用である。生体リズムに異常が生じる

主体として環境に適応し進化してきた動物であり、と、疲労感、身体違和感、眠気など脳・身体機能に覚醒中に光環境下で視覚が十全に働いていることが不全感を生じ、生活の快適性は失われる。

不安を減じさせることとなる。光には交感神経機能の活動を亢進させる働きもある。交感神経系は自律

2. 光の季節変化と人間の生活神経の 1 つで、行動のための基盤を作っている神経

生体リズムに対しては、光環境の変化が最も強い系と考えるとよい。他の 1 つは、副交感神経系で休影響を持つことが知られている。光環境の季節変化、息するための自律神経系である。強い光を浴び続けすなわち日長時間は、植物の開花や多くの哺乳類やていると、イライラ感が増し攻撃性が高まることが鳥類の発情期に強い影響を与えている。我々人間も、知られている。一方で、起床直後に光を浴びると、動物として地球環境の変化に適応し進化してきた長眠気が払拭し爽快感が増すことも知られている。こい歴史を持っており、光や温度などの年周期の環境

れも同様に、光の交感神経の機能亢進作用によるも変化により、様々な生体機能が影響を受けると考えのである。このように、光は照度や使い方、使う時られている。睡眠もその 1 つである。さらに、睡眠期によって、ある場合は生活を快適にし、別の場合は生体リズムの影響下にある他に、外気温などの環は逆に生活を不快にすることもある。

境変化の影響を二重に受ける生命現象でもある。眠快適性は、原始的な感情の 1 つである快感とは異気の変動や睡眠の開始のタイミングは、光を同調因なるものである。人間は、自己の生命や利害を守る子とするサーカディアンリズムの調節下にあり、睡必要のない安心できる状態に身を置いた場合や自己眠時間の長さは、体温リズム位相との関係で調整さの生命機能が十全に働いている状態にある場合などれている。人の生体リズムの季節変化を隔離実験室に快適と感じる。すなわち、環境と自己との関係にで測定した Honma らの報告では、就床のタイミン

おいて整合性や協調性が高く、自己の精神・身体のグは夏が早く、冬が遅く、春と秋はその中間であっ状態が良好で、自己の志向通りに物事が進む場面なた。起床のタイミングはさらに季節性が強く、夏にどで、快適と感じる場合が多い。快適であると判断は冬より早く覚醒する。夏の深部体温とメラトニン

している中枢は、脳のどの部分であるのかは、まだ分泌リズムの頂点位相は、明らかに冬より前進し、
人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7） 11

睡眠と深部体温の位相角差にも季節性が認められて時刻を四季で比較したものであるが、冬季に就床時いる。この実験は、外界環境の影響を極力排除し、刻は前進し起床時刻は後退し、睡眠時間は延長して生体内に存在すると思われる年周期の時計機構によいる。夏季には、夜間の睡眠時間が短縮し、そのたり駆動される現象について検討したものである。自めか昼間の睡眠時間が増加している。日照時間が短然環境下で社会生活を営んでいる我々日本人の睡眠縮し、日中の照度の減少する冬季は、人間の行動のの変化を調べてみると、状況は少し異なっている。

性向として、エネルギ−を保存する方向である睡眠

図 1 に、札幌、秋田、鳥取、鹿児島の 4 地域での気へ向かうという結果が、国際的にも広く認められて分、社会活動、睡眠、体重について四季の変化を調いる。

べた筆者らの結果を示す。右上に示すように、月間

人間の脳機能の一部にも季節性の変化が見られる

日照時間に夏季では地域差はないが、冬季には大きことが、古くから知られていた。近年、感情障害のく異なる。最も日照時間が短いのは秋田である。いうちで、その発症に季節特異性を示す疾患の存在す

ずれの地域においても、日照時間が短くなる冬季にることが注目され、季節性感情障害（Seasonal

は気分が悪化し、睡眠時間が延長し、体重が増加すAffective Disorders ： SAD）と呼ばれている。

る傾向を示すが、気分の悪化や体重の増加は日照時

SAD には冬型と夏型があり、冬型の臨床特徴とし間の少ない地域で大きい。睡眠の変化は最も顕著で、ては、冬に睡眠時間が長くなり、食欲が亢進し、特冬季日照時間の最も短い秋田で、冬に最も長くなっに糖分や炭水化物に対する嗜好性が増大し、体重がている。右下は、夜間・昼間睡眠時間、就床・起床増加する。また、抑うつ感が強く、人付き合いが極

札幌 北緯43°
May Aug Nov

Feb May

秋田 北緯40°
May Aug Nov

0.5

良好
悪化

気分

-05

社会活動

社会活動

睡眠

睡眠

体重

体重

250

0

気分

良好
悪化

月間日照時間時間

Feb May

200

150

短縮
延長

秋田

減少
増加

May Aug Nov

Feb May

鳥取 北緯36°
May Aug Nov

Feb May

鳥取

50

鹿児島

May Aug Nov

Feb May

鹿児島 北緯32°
May Aug Nov

Feb May

0
May

気分

気分

社会活動

社会活動

Jul

Sep

Nov

時間 夜間睡眠時間

7.5

良好
悪化

札幌

100

pcQ 0001

14

7

6.5

pcQ 0001

10

春

夏

秋

6

冬

就床時刻

睡眠

体重

May Aug Nov

体重May Aug Nov

Feb May（30 代 〜50 代、668 名）

図1

12 人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7）

夏

秋

冬

pcQ 0001

春

春

夏

夏

秋

秋

冬

Feb May春
就床時刻

pcQ 0001

睡眠

減少
増加

May

8

短縮
延長

Mar

12

良好
悪化

Jan

分 昼間睡眠時間

冬

23

23：15

23：30

23：45

時刻（時）

気分、行動、睡眠、体重の地域別季節変動

24

5：30

5：45

6：00

時刻（時）

6：15

6：30

端に減少し、体を動かすのもおっくうで、仕事、家状態にあるような条件下では、およそ 25 時間の周期

事、学業に支障をきたすなどの特徴を持っている。

を示すことが知られている。従って、我々は地球のこの冬型 SAD によく似た行動や感情の季節変化が、自転に規定される 24 時間の昼夜の周期に適応するた

一般人においても認められており、冬眠との関連に

めに、体内の約 25 時間のリズムを外界の 24 時間の興味が持たれている。

周期に毎日同調させ生活していることになる。我々

このように、1 年の四季それぞれで浴びる光の量のサーカディアンリズム現象のうち、最も観察しやで、人間の行動や感情、気分、睡眠などが影響を受すい現象は睡眠・覚醒リズムであり、体温や心拍数、けている。特に、冬期に日照量が少なく気温の低い

血圧の自律神経活動のリズムである。

地域では、抑うつ感が強く、何をするにもおっくう

図 2 に睡眠とサーカディアンリズムの機構モデル

で、生活の質が低下し、快適とはいえない状況にあを示す。我々の体内に存在し、サーカディアンリズ

る者も多い。これらの者は、高照度光を日中に浴びムを発生させる生物時計の 1 つは、脳内の視床下部ることにより気分は高揚し行動量も増え、生活の快の視交叉上核（SCN）に存在すると考えられてい適性も上昇することが知られている。この光の作用る。また、様々なサーカディアンリズム現象の観察

は、朝の照射のみならず夕の照射においても効果的から、我々人間は 2 つのタイプの発振機構をもつとであることが報告されており、単なる生体リズムへ推定されている。第 1 のタイプは、サーカディアンの影響のみではなく、交感神経系活動の機能亢進作

リズム現象を強く支配し、松果体からのメラトニン

用も強く関与しているものと推論されている。

分泌リズム、副腎皮質のコルチゾール分泌リズム、
深部体温リズムや REM 睡眠の出現親和性リズムな3. 生体リズムと人間の生活どを支配している。第 2 のタイプは、NREM 睡眠の

光と人間の生活・健康との関係において、生体リ出現親和性リズム、成長ホルモン、プロラクチン分

ズムに及ぼす光の影響が重視されている。生体リズ

泌リズムや皮膚温のリズムを支配し、サーカディア

ムは、ホメオスタシス（恒常性）と同様に、我々人

ンリズム現象との結合が弱い時計機構と考えられて間が地球環境のなかで適切に生きていくための基本いる。さらに、最近では、臓器内の代謝リズム（脂的な生命現象の 1 つである。生体リズムは、藍藻な質代謝等）を支配している第 3 のタイプである末梢どの原核生物から高等な哺乳類まで共通して見られ型の時計機構も発見されている。これらの時計機構る現象であり、生命体の内部に発振機構を有し、生は、同調機構の働きにより環境周期への同調機能を命現象の周期的変動に自律性を持つものを指していもっており、サーカディアンリズムの大きな特徴のる。すなわち、外界の環境変化が消失しても、周期1 つとなっている。サーカディアンリズムを環境周的な生命現象変動を示すものである。生体リズムは期に同調させる要因を同調因子と呼び、人では 2,500

その周期によって分類され、20 時間未満のものをウ

ルクス以上の光や運動、社会的規制、食事などが知

ルトラディアンリズム（ultradian rhythm）、20 〜られている。各タイプの時計機構は、最も支配的な

28 時間のものをサーカディアンリズム（circadian

同調因子がそれぞれ異なっている（図 2）。同調因子rhythm）、28 時間を越える周期のものをインフラデのサーカディアンリズムに対する働きは、リズムのィアンリズム（infradian rhythm）と呼んでいる。

どのフェーズで暴露したかにより反応性が異なるの人のウルトラディアンリズムには、REM − NREM

で注意が必要である。光のサーカディアンリズムに睡眠周期や周期的な胃の収縮運動、高次神経機能で及ぼす影響はよく調べられており、リズムの位相のはほぼ 90 分周期の渦巻残効の持続時間変動などがよ調整に強い効果を持っている。社会的規制は日中のく知られている。インフラディアンリズムは、冬眠覚醒状態を作り出すことで夜間に睡眠を集中させる。

や月経周期などがその代表例である。生体リズムのまた、光も日中の覚醒状態を維持させる働きを持ち、なかで最もよく研究されているものは、地球の自転

睡眠・覚醒リズムの形成に一役あずかっている。朝への適応現象である約 24 時間の周期を持つ生体リズ

食と夕食の習慣的摂取は代謝リズムの規則性を作り、ム、すなわちサーカディアンリズムである。この人深部体温の最高値時期での習慣的な運動は、深部体のサーカディアンリズムは、環境が変動せず一定の温の振幅の強調に影響を及ぼす。詳細については参
人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7） 13

睡ノ ン レ ム 睡 眠眠
レ ム 睡 眠相 互 抑 制（延髄網様体）（前脳基底部）（青斑核複合体）（延髄網様体諸核）

出現傾向のリズム調 節 機 構（視床内側部）

発現のリズム
発現のリズムサーカディアンリズム
タイプ２発振機構？

皮膚温サ ー カ デ ィ ア ン リ ズ ム
タイプ１発振機構（視交叉上核）

カップリングメラトニン分泌リズム
コルチゾール分泌リズム
深部体温リズム（内的同調）

同調因子
社会的規制

サーカディアンリズム
タイプ３発振機構
？

同調因子
食事習慣
図2

臓器内の代謝リズム

同調因子
高照度光
運動

睡眠発現のメカニズムとサーカディアンリズム機構

考文献を参照されたい。

眠気には主観的に感じる心理的眠気と入眠に至る生

人間の行動のなかでも重要な睡眠の起こりやすさ、

理的眠気とが存在するが、一般的に両者は類似の動言い換えれば眠りやすさは、サーカディアンリズム

態を示すことが多い。睡眠潜時反復テスト（multiple

によって強く規定されている（プロセス C）。一方

sleep latency test 、MSLT）やα波減弱テスト

で、睡眠の発現や持続には恒常性（ホメオスタシス）（alpha attenuation test、AAT）で測定される過程も強く影響し、砂時計のように睡眠圧が蓄積す

生理的眠気の日内変動は、深部体温の変動動態とよ

ると、睡眠の起こりやすさ、あるいは覚醒の維持のく一致する。特に、覚醒維持機能の未発達な小児やしがたさはそれに対応して上昇することが知られて加齢による機能低下を呈する高齢者では、生体リズ

いる（プロセス S）。さらに、 Lavie らは 7 分間眠ムの影響で日中の眠気の出現に時間的な規則性が認らせ、13 分間覚醒させておく 20 分間のスケジューめられる。

ルを連続して続けるという実験手続きを用い、睡眠

Mitler らは居眠り運転による交通事故の発生時刻の出現親和性（sleep propensity）のサーカディア

帯を報告しているが、午前 1 時から 4 時と午後 1 時

ンリズムについて検討した。その結果、睡眠の出現から 4 時に最高となる。原則的に、習慣的な就寝時親和性の高くなる時間帯と全く眠れない時間帯の存

刻からほぼ 4 時間後に夜間の最も眠い時期が、ほぼ在することが明らかとなった。一般に、昼下がりか

15 時間後に昼間の最も眠気の強い時期が出現する。

ら夕方、午後 10 時から朝方までは睡眠の出現親和性

この post − lunch dip と呼ばれる昼間の眠気の最が高く、夕方から午後 10 時の時間帯は眠れない時間

も強い時間帯は、注意力や認知、反応性などの高次帯であったことが報告されている。これらの実験は、脳機能が低下し、事故などの危険性が高いと考えら睡眠の出現の様式がサーカディアンリズムに強く支れ、特に光照度の低い状況では眠気がより強く表出配されているという証拠を示しているものと考えらしてくることも知られている。この時間帯は、昼寝れている。

取得の最適タイムでもあり、海外ではイタリアのシ睡眠が不足すると眠気が生じる。この眠気の出現

ェスタ、ドイツの長時間にわたる昼休みを持つ勤務には生体リズムが関与していることが知られている。

形態など、人間の眠気のリズムに対応した社会生活

14 人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7）

スケジュールが定着している国々もある。この眠気露したラットで、癌の発生リスクを押し上げるとのが強い時間帯には、大脳皮質機能は低下しており、報告もあり、光は使用法によっては生活を快適にす

高次な脳機能が要求される会議など開催する場合にる反面、健康に被害をもたらす要因ともなる危険性

は、覚醒系を刺激し交感神経系の活動を亢進させるが存在する。24 時間社会に生きる我々日本人は、こ高い照度での照明環境を確保するなどの工夫が必要れまで述べたように光の適用法を十分に考え生活にとなる。

応用すべきであろう。

4. 光とメラトニン分泌リズム
メラトニンは松果体で主に生産されるホルモンで、● 参考文献性腺発達抑制ホルモンとして知られている。メラト

1) Honma K, Honma S, Kohsaka M, et al. Seasonal

ニン分泌の動態は、鳥の発情などと密接な関係を持

variation in the human circadian rhythm :dissociation between sleep and temperatureつ。このメラトニンは、明瞭な日内変動を示し、睡rhythm. Am J Physiol 262, 885-891, 1992

眠の発現に影響されることがなく、サーカディアン

2) 白川修一郎：睡眠のメカニズム、薬局 53(5)、3-10、2002

リズムの最も安定したマーカーとして位置づけられ

3) Lavie P, Zvuluni A : The 24-hour sleep propensityている。このメラトニン分泌は、外界の影響を排除

function : experimental bases for somnotypology.
Psychophysiology 29:566-75, 1992

した場合には、人では約 25 時間のきれいなリズムを

4) Mitler MM, Carskadon MA, Czeisler CA, et al.:

示し、入眠前から血中濃度が上昇し、生体が夜と認

Catastrophes, sleep and public policy: consensus
report. Sleep 11, 100-109, 1988

識する時期には高い濃度を示す。生体が昼と認識する時間帯では、分泌はほぼ消失する。このメラトニン分泌は、50 ルクス以上の光照射により抑制され、外界の明暗サイクルによる制御を受けている。特に、460 nm 近傍のスペクトルを持つ光が、メラトニン分
泌を強く抑制する。メラトニンには、光と同様にサーカディアンリズムの位相を変移させる働きのあることが判明している。さらに、光と密接な関係を持
つ生体時計機構の存在する脳内の視交叉上核に、メラトニンレセプタの存在することが証明され、近年

5) 千葉喜彦、高橋清久編：時間生物学ハンドブック、朝倉書店、19916) Turek FW, Zee PC (eds): Regulation of Sleep andCircadian Rhythm, Marcel Dekker Inc, New York,
1999
7) Kryger MH, Roth T, Dement WC (eds): Principles
and practice of sleep medicine. 3rd edition.
W.B.Saunders Co, Philaderphia, 2000
8) 白川修一郎編：おもしろ看護睡眠科学、メディカ出版、
19999) 日本時間生物学会・時間生物学用語集
http://wwwsoc.nii.ac.jp/jsc/

注目を集めている。その他、メラトニンには深部体温を下降させる働きのあることが判明し、入眠時の眠気や深部体温低下との関係も重要視されている。
さらに近年、不眠高齢者に夜間メラトニン分泌が低い者が散見されることが報告され、不眠との関係についても研究が進んでいる。不眠高齢者では、日中に光を浴びる量が少なく、それが夜間メラトニン分泌を低下させる原因とする考えがあり、このような不眠高齢者に日中 3 〜 4 時間程度、2,500 ルクス以上の高照度光を照射することで、夜間のメラトニン分泌が回復し不眠が改善したとの報告もある。一方で、メラトニンは抗酸化作用や免疫性をもつホルモンであり、現在の高照度光環境が蔓延する都市型の夜間環境では、メラトニン分泌の抑制が生じやすく、子どもの生活の夜型化を促進する原因となっていると指摘する声もある。さらに、夜間に高照度環境に暴
人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7） 15

特 集 光と照明

LED 照明の特長と安全性−２１世紀の次世代光源による照明−
河本

康太郎（こうもと こうたろう）(株)テクノローグ顧問

プロフィール(株)テクノローグ顧問及び千代田工販(株)勤務
1962 年大阪大学工学部電気工学科後、(株)東芝に入社。東芝ライテック(株)（1991）、(社)日本電球工業会（1998）を経て、現在に至る(財)省エネルギーセンター エネルギー使用合理化専門員、東京都技術アドバイザー、I E C（国際電気技術標準会議）TC 27 日本代表
委員、I E C TC 27 国内委員会 委員長、C I E（国際照明委員会）第６部会日本代表委員、Chairman、C I E TC6-39、日本照明委員
会第６部会国内委員会委員長、中央大学理工学部電気電子情報通信工学科講師（非常勤）、神奈川大学工学部電気電子情報工学科講師（非常勤）などを務める

1. まえがき − 真空システム光源から固体光源へ
LED（light emitting diode −発光ダイオード）
は、固体の化合物半導体の p-n 接合に順方向電流

国際動向なども参考にまとめることとした。

2. 照明の重要性と照明工学の発達
2.1を流すことにより、ｎ形領域の電子がｐ形領域に注

照明の基本要素としての光の機能と役割
照明の基本要素は光である。ただし、光入され、ｐ形領域のホールと再結合する時に発生すは照明だけに利用されているのではない。表 1 に、る光（再結合ルミネセンス）を利用する、電気−光

光の機能と役割をまとめたものを示す。
（電気）エネ

エネルギー変換固体素子である。

ルギーを光（エネルギー）に変換するシステムを 光LED は、1960 年代の開発当初には、発光色が単

源

という。

色であったことの他に、素子１個当りの光量（全光光源として、真空システム光源（白熱電球、蛍光束）も小さかったため、用途は表示用やディスプレ

ランプ、HID ランプなど）が広く使用されてきた。

イ用、交通信号用や交通表示用などに限られていた

20 世紀における、これらの各種光源の実用化の状況

が、1996 年に白色発光の LED が開発・商品化され、や生産の状況、およびそれらが、人間社会の進歩・

また、将来の発光効率の向上や素子の大出力化の実発展に寄与した貢献の状況については、既によく知現も予測されており、従来の白熱電球、蛍光ランプ、られている通りである。そして、次世代の 21 世紀にHID（high intensity discharge）ランプなどの真は、固体光源の利用・普及が期待されている。

空システム光源に替わる 21 世紀の新光源として、照明用への展開も含め、大きく期待されるようになっ
てきている

2.2

照明工学の発達

照明工学や照明は人工光源と共に発展してきた歴。

1)〜 5)

エレクトロニクスの分野では、回路素子が、かつ史を持っている。人工光源の歴史は 1 世紀以上の長ての真空システムを基本とした真空管から、固体素

い期間にわたるため、その成果をまとめた、各種の子を基本とする I C に、既に、ほぼ全面的に置き換

教科書、成書、ハンドブック、データブック類も数わってしまっている。照明の分野においても、世の多く出版されている 6)〜 12)。照明工学の発達の経過や中の大きな流れとして、この基本的事項については、必要に応じ、これらの参照

体素子システム

真空システム → 固への置き換えが、将来確実に進むものと考えられており、その意味で LED は、 21 世
紀の次世代光源として今後の発展・展開が期待されている。

をお願いしたい。
これらの成書やハンドブック類により明らかなよ
うに、歴史が長い分、基礎的事項の体系化、測定・評価法の開発や測定機器の開発・実用化も進んでいそこで以下に、安全性を含めたこれら LED 光源る。また、国際的交流・連携も進み、C I E（国際照を照明用に使用する場合の特長的重要事項について、

明委員会）、I E C（国際電気技術標準会議）などの関

16 人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7）

表1
区

分

1. 視覚・視作業

内

光（光放射）の機能と役割、および関連の光源
容機能・作用効果の例

関連の光源

生活環境における視覚・視作業（視感覚 人間の視覚支援

太陽光

器官を通じての、周辺環境からの情報収 動物の視覚支援集など）を支援するために不可欠な基本

各種白色人工光源(白熱電球、蛍光ランプ、支援のための 要素
環境要素［この要素（光）が存在する環境のこと

H I D ランプ、白色 LED、EL、など)

を光環境という］
放射の様態により、移動・伝達されるエ (植物の) 光合成、紅斑、日焼け、 太陽光
ネルギーの実体。太陽から地球へのエネ 変退色、光重合、光架橋、
白熱電球、蛍光ランプ、
2. エネルギーの様態

ルギーの伝達は、この様態に拠ってい 光解離、光分解、光電離、蛍光、 H ID ランプ、各種特殊光源、る。エネルギーの実体としての放射が生 加熱・乾燥、光加工、光治療、
物・生体や物質に供与され、吸収される など

UV 光源、(遠) 赤外光源、レーザー、LED、と、そのエネルギーの大きさに対応して、色々な作用効果を及ぼす

O-LED、など

人間や動物の視覚情報、動植物の受光器 光周性、概日リズム、屈光性、官への情報、および情報伝達、情報処理 走光性、光通信、光ディスク、

レーザー、LED、O-LED、LCD + バックライト、

3. 情報処理のた （情報の記録、保管、読み出し、など）、 写真、光複写、光コンピュータ、 プラズマ・ディスプレイ、
めのメディア

情報の加工、などのメディア。および、 視覚信号、標識、標示、
人間が動植物に対して応用する技術
ディスプレイ、視覚情報端末、

CRT 管、白熱電球、
特殊蛍光ランプ、EL、など

発光形商業広告、など
光の持つ属性を生かした芸術、および芸 ライトアップ、ライトトリー、
術作品

レーザー、LED、特殊電球

蛍光材料、レーザー・アート、
蛍光材料 + UV 光源、ホログラフィー、利用壁画ディス ホログラム材料＋光源、など

4. 光アート

プレイ（ブラックライト利用）、
光ファイバー利用装飾品、LED 応
用ディスプレイ、など

連の国際機構も有効的に組織されており、数多くのしにくいので、基板と電気を供給する電極、リード

関連の国際標準が制定・公布されている。

線などを一体化し、エポキシなどの透光性樹脂中に一体モールド成型した形状のものが実用されている。

3. LED 光源とその特長

図 1、図 2 に、実際に市販されている LED 光源商品

3.1の一例を示す。ただし、LED 光源は現在発展途上のLED 光源発達の経過

L E D は、1962 年に最初の製品が商品化された。

商品であり、現時点で、 De facto Standard

的そ れ 以 降 、L E D は 、1968 年 に 世 界 最 初 の 赤 色

製品が商品化されていない。図 1、図 2 の製品も、今(GaAs+LaF3YbEr)から黄緑色 LED(GaP+ZnO)、

後更に進化していく可能性がある。

黄色 LED(GaAsP)、高光度 LED(GaAlAs)、青色
LED ( InGaN )、白色 LED ( InGaN+YAG 蛍光体 )を経て、現在の白色 LED ( InGaN( UV LED ) + 三

3.3

真空システム光源と固体光源

既に述べたように、LED 光源は、従来の真空シス
テム光源とは、構造・大きさや形状、点灯方式など

波長蛍光体)となっている。

が大きく異なっている。表 2 に、一般照明用に使用
3.2

LED 光源の構造することを想定して、真空システム光源の中で広く現在の LED 光源についての、電気→光 エネルギ

使用されている、白熱電球、蛍光ランプ、コンパク

ー変換を行っている部分（化合物半導体の p-n 接合

ト形蛍光ランプと、固体光源の中で、将来広く使用部）の大きさは、従来の真空システム光源に比べるされることが予測されている、白色 LED 光源につと非常に小さく、0.3 mm 程度の立方体に近い構造

いて、具体的に特性数値で比較した内容を示す。白をしている（この部分を色 LED 光源については、現時点の数値の他に、2010

チップ

という）
。

ただし、このチップのままでは、光源として実用年に達成が予測されている数値によるものを合わせ
人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7） 17

図1

市販されている砲弾形 LED 光源の商品例

樹脂部外形：約 φ 5 mm。発光素子（LED チップ − 約 □0.3 mm の立方体）は、樹脂部のほぼ中央部にモールドされ
ている

表2

図2

市販されている面実装形 LED の商品例

直方体（樹脂）の最長辺：約 1.5 mm。発光素子（LED チップ − 約 □ 0.3 mm の立方体）は、樹脂部のほぼ中央部にモールドされている

従来の光源と LED 光源の比較（一般照明用）
従来の真空システム光源

特性項目
１ユニット最長部寸法［ mm ］

白色 LED 光源

白熱電球

蛍光ランプ

コンパクト形蛍光ランプ

2003 年

2010 年の予測

60 〜 250

150 〜 2,400

90 〜 900

3 〜 12＜ 20

１ユニット当たり電力［ W ］

10 〜 1,500

4 〜 110

4 〜 96

0.1 〜 5

1 〜 50１ユニット当たり全光束［ lm ］

75 〜 33,000

100 〜 10,000

200 〜 9,000

1.5 〜 120

10 〜 600-1

8 〜 2060 〜 100

50 〜 80

20

＞ 100

-1

8 〜 2055 〜 90

45 〜 7518＞ 90

絶対寿命 ［ hrs ］

1,000 〜 2,000

5,000 〜 20,000

3,000 〜 9,000＞ 100,000＞ 100,000

有効寿命（ % lm = 50 ）［ hrs ］

＞絶対寿命

＞絶対寿命

＞絶対寿命

＜ 10,000＞ 10,000

光束当たりの光源価格［ ¥／ lm］

＜ 0.4

＜ 0.4

0.4 〜 4.0

20 〜 40＜ 4.0

ランプ効率［ lm ・ W ］
総合効率 ［ lm ・ W ］（注）1. コンパクト形蛍光ランプには電球形蛍光ランプを含む
2. ランプ効率 ＝ 全光束／ランプの消費電力 （単位： l m ・ W -1）
3. 総合効率 ＝ 全光束／ランプおよび点灯回路の消費電力 （単位： l m ・ W -1）

なお、前述のように、LED 光源そのものは、現在て示した。

未だ開発途上にあり、今後の開発・発展が進行すれ

4. LED 光源の一般照明への展開と要検討点

ば、エネルギー変換率の向上による省エネルギー照4.1

照明用としての LED 光源の特長的問題

明や、長寿命光源照明（光源を交換部品としない照

前項までの記述より、LED 光源について、照明用明システム）なども実用化されると期待されている。

としての特長的要点を整理すると、表 3 のようにま4.2

とめることができる。

光源色の多様化に関連する諸問題

この表 3 より、LED 光源による照明については、

現在の真空システム光源は、一旦光源を製作する

従来の真空システム光源にない附加価値のある照明と、その光源の色や（相関）色温度を、実用的に容システムへの展開が期待される。展開の可能性は、易な手段で変更や調節することが困難である。従っ数多くの方向が考えられる 13)、14) が、本稿では、一て、可変色（ 温度 ）照明システムの実現が、実用的般照明用を主に考えて、以下の２点について重点的に述べてみたい。
（1）色の多様化照明が可能となる。
●

可 変 色 (温 度 )照 明 光 源 （ variable color(temperature) lighting）●

多・色情報照明（multi-bits color lighting）（2）多機能照明器具が可能となる。
●

発光素子分散形照明●

多機能照明（digital lighting）

18 人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7）

表 3 真空システム光源と対比した固体素子光源の特長
真空システム光源と対比した固体素子光源の特長
1. 光の細分化が可能 ―― デジタルである
2. 組合せ、複合が容易 ―― integrated である
3. 多機能を附加しうる ―― bit 数が多い
4. 機械的強度が大きい ―― 真空容器を必要とせず、
4. 機械的強度が大きい ―― 取り扱いが容易
5. 寿命が長い ―― 光源が交換部品でなくなる
6. 製造工程、材料が全く異なる ―― 新しい産業・雇6. 製造工程、材料が全く異なる ―― 用の創出が可能

レベルでは難しい。

動である。一方、従来の真空システム形光源は、概LED 光源についても、一旦 LED 光源素子（LEDね、商用電源（交流 100 V または、220 V）で直接チップ）を製作すると、そのチップ自体の発光色の点灯されている。従って、LED 光源が、単に従来の色や（相関）色温度を変更や調整することが困難で光源の代替を指向するなら、商用電源により点灯であることは、真空システム光源の場合と同様である。

きる回路の開発が必要である。

しかし、LED 光源は、表 2 に示した特性値により、前項で述べた集積の必要性と合わせ、最終的には、

1 チップ当りの光束が小さいので、次項で述べるよ10 〜 30 個程度の LED 素子を、機械的・電気的に集うに、1 光源（1 チップ）単独で一般照明に使用する

積し、商用電源により直接点灯できる回路と組み合ことは難しい。1 照明ユニットにおいて、複数の LED

わせることになるものと考えられる。

チップを使用することが基本となる。
1 つの照明ユニットに複数の LED チップを使用す

4.3.3

光源素子分散化（digitalizing ）の問題

れば、制御回路と組み合わせることにより、容易に、

前項および前々項で述べた、集積化や点灯回路の可変色照明システムや可変（相関）色温度照明シス

問題は、現行の照明システムにそのまま（現行光源

テムを具現することが可能となる。別の制御ソフトを代替することによる）適合することを第一義としと組み合わせることにより、夏−冬で（相関）色温ている。しかし、LED 素子そのものは、従来の真空度を簡便に変更可能な照明システムや、その場にいシステム光源とは全く異なっているのだから、従来る人の心理状態に応じて、自動的に照明光の色を調の照明システムに拘る必要がない、との考えもある。

整できる照明システムなどを実現することができる。

というより、LED 光源の特徴と利点をより生かすという、新しい視点から、照明システムを開発すると4.3

照明器具設計上の諸問題

4.3.1

いう考えが必要である。

光源素子の集合化（ integrating ）の問題

LED 光源の、大きな特徴の 1 つは、むしろ光が分LED のような固体発光素子光源は、その発光原理

散化されている点である（約 120 年前に、白熱電球

上や構造上の理由により、表 2 に示したように、1が初めて実用化された時には、それまでに開発・実素子当たりの光量（あるいは、1 素子当たりの消費用化されていたアーク灯（数 kW の大電力）の光を、電力）が、従来の真空システム形光源に比べて、ど小さな単位に分割したこと（subdividing）が重要うしても小さくなる。例えば、通常の家庭用の光源な特長であった）。従って、折角分散している光を、素子を考えると、代表的な品種で、1 素子当たりのわざわざ集積するのではなく、むしろ分散した状態

消費電力（全光束）は、白熱電球： 100 W（1,800を生かした照明システムという発想が重要である。

lm）、コンパクト形蛍光ランプ： 30 W（1,500 lm）

光源単独で考えるのではなく、照明システム全体、程度であるのに対して、現在市販されている LED 光

場合によっては、家具や建築材料などと複合して、源では、比較的大きなもので、1 W（30 lm）（平均

新しい照明システム（建築化照明システム）を開発

的には、0.2 W（5 lm）程度）である。

していくという考えが必要であろう。

従って、現在使用されている家庭用照明器具の光源を、そのまま LED 光源に交換しようとすると、

4.3.4

多機能化（bit 数の増大）に関連する問題

LED 素子を 30 〜 100 個程度を集積する必要が出て光の要素（光源）を分散化し、ディジタル化するくる。（LED 素子のエネルギー変換効率が 10 倍にことにより、従来の照明システムにない機能を付加なったとしても、10 個程度の集積が必要となる）そすることが可能となり、そこに従来にない、新しいれ故、LED 素子の集積化（機械的・電気的集積およ

価値を創造することができる。例えば、一般照明でび、組み合わせる点灯回路を含む）技術が必要となはないが、商業広告用ディスプレイは、その端的な、ってくる。

わかりやすい一例である。
従来の真空システム形光源であるネオンサインを、

4.3.2

点灯回路の問題

LED は、その発光原理上、直流低電圧（数 V）駆固体素子である LED に置き換えることにより、ハード的には同程度のシステムにより、桁違いの量の人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7） 19

情報をそこに盛り込み、伝達することができるよう源は、20 世紀の主力光源であった真空システム光源になる。商業広告ディスプレイによる広告内容の、に比べて、種々特長があり、 真空システム → 固

単位光量当りの情報 bit 数が増大したことになる。

体素子

アメリカの電機工業会の固体照明部会においては、されている。しかし、少なくとも現時点においては、

商業公告ディスプレイについては、今後５年以内に、LED 光源は、光特性的、発光効率的、価格的、照明

従来のネオンサイン方式は全て LED 方式に置き換

費用的に、従来の真空システム光源を凌駕するに至えられるであろう、との予測も行われている。

っていない（現時点の性能・価格では、直ちには全の大きな流れに沿って、将来の発展が期待

面的に置き換わらない）。

5. LED 光源からの光の人体への安全性

今後、真空システム光源を凌駕する要件を備える

LED 光源は、1 チップからの光束が小さく、H I D

ためには、発光効率の向上、1 ユニット当たりの電ランプなどと比較すると、光が弱々しく見えるので、力の増大、寿命中の光束維持率の改善など、いくつ

一見、安全上の問題は余りないようにみえるかも知かの重要ブレークスルーが必要である。一部には、れない。しかし、反面、携帯電話などに広く使用さこれらのブレークスルーは、今後５年以内に達成されており、至近距離で光源を直視する機会も多いとれるとの予測もある。筆者を含めた関係者の努力に考えられる。従って、LED 光源からの光の安全性により、一日も早く、ブレークスルーが達成されるこ

ついては、十分に検討しておく必要がある。

とを期待したい。

LED 光源からの光の安全性については、C I E 規
格： C I E S 009 ／ E が制定・公布されている。現在、C I E の関連技術委員会において、LED への適● 参考文献用が検討されているが、未だ、最終結論は得られて

11) 日本電球工業会編：電球工業史、追補版、1973

いない。

12)

重要な要検討点の 1 つは、LED 光源の光特性の測定である。上述の C I E 規格の適用に当っては、光源の光特性（光度、輝度、全光束など）の正確な測定が必要であるが、現状の LED 光源については、従同上、第２追補版、1983

13) 中村修二： InGaN 青色発光ダイオード、電情通学会、Vol. 76、No. 9、913-917、1993
14) 板東完治、他：白色 LED の開発と応用、第 264 回蛍光体同学会講演予稿集、5-14、1996
15) 田口常正：白色 LED を用いた照明、光ディスプレイ、
Ohm Mook シリーズ No. 2、オーム社、46-52、2002

来の大形の真空システム光源と比較して、(1) 真の

16) 照明学会編：新編・照明のデ―タブック、1968

発光部の面積が小さい（従って、発光部の輝度測定

17) IES Lighting Handbook, 6th edition, I.E.S. of Northが難しい）、(2) 製品個々の寸法的バラツキが大きい（光度測定が難しい）、(3) 光源ユニットにおいて、非発光部の占める割合が大きい（全光束の測定が難しい）、などの要検討点があり、光特性測定そのものについても、標準化された方法がなく、C I E 技術委員
会で調査・検討が進められている現状である。一部の試験的検討では、この C I E 規格の総則を適用すると、青色 LED の網膜傷害に対するリスクが中程度であるとの報告もある 17)、18) 。

America, 198418) 1985 照明学会編：照明専門講座テキスト、1985
19) 照明学会編：ライティングハンドブック、1987
10) 照明学会編：大学課程 照明工学（第２版）、オ―ム社、
199811) 小原清成・編著：新しい照明ノート、オーム社、1996
12) IES Lighting Handbook, 9th edition, I.E.S. of North
America, 1999
13) Proceedings of LEDs 2002, Intertech Corporation,
200214) Proceedings of Strategies in Light 2003, Strategies
Unlimited, 200315) 河本康太郎：紫外放射による人体への影響の評価方法、
照明学会誌、Vol.83、No. 4、259 -262、1999

6. あとがき
以上、次世代の光源として期待されている固体素子である LED 光源について、特長とそれを生かした新しい照明への応用、光の安全性などについて述
べてきた。

lamp systems, 2002
17) Kohmoto, K., et al: Risk evaluation of LEDs with
CIE photobiological lamp safety standard, CIE
Compte Rendu, 25th Session CIE, 200318) 河本康太郎： LED 照明の安全性、J-CIE セミナー予稿

本文にも詳述したように、固体素子である LED 光

20 人間生活工学 Vol.4

16) CIE S 009 ／ E: Photobiological safety of lamps andNo.3 （2003.7）

集、2003

特 集 光と照明

照明光による周囲環境への影響（光害）について
川上

幸二（かわかみ岩崎電気(株)

技術開発室

こうじ）

技術部長

プロフィール1972 年 立命館大学理工学部電気工学科卒業
工学博士
国際照明委員会第 5 部会「屋外およびその他の照明応用」委員、日本照明委員会第 5 部会委員長として、環境庁の光害対策ガイドラ
イン、地域照明環境策定マニュアル、光害防止制度などの策定に携わる

1. はじめに受けて生存している。地上に到達する波長成分は、

人工照明は、人びとに安定した光環境を提供する

オゾン層や大気層の影響により、生物の生存にとっことによって、活動の場や活動時間を拡大し、人類て有害な紫外放射域（UV − C 等）がカットされたの発展に大きく寄与してきた。特に屋外照明は、犯ものとなる。地球上の生物は、これらの波長成分を罪や事故を防止するばかりでなく、夜間景観の演出

何らかの形で必要としているが、その露光量が過度などを通して、街に賑わいや楽しさを提供している。

になると生体的損傷を起こすことも明らかになって一方、地球環境問題（CO2 削減）が社会的課題ときている。

なっており、屋外照明設備においてもエネルギーの有効利用を推進する必要があるが、また同時に、照明対象外に漏れた光が、周囲環境に及ぼす悪影響、

2.1

光放射の影響光放射が生態系へ及ぼす影響を区分してみると、いわゆる光害（ひかりがい）への対策も求められる

次のようになろう。

ようになっている。

① Hazard − 生命に傷害を及ぼす影響

ここでは、人工照明が周囲環境に及ぼす影響やそれらを低減するためのガイドを紹介し、良い屋外照
明環境づくりに向けての留意事項について述べる。

② Impact − 生態に衝撃を与える影響③ Influence − 行動・活動を左右する影響
Hazard（生体的損傷）は、現在、国際照明委員
会（C I E）で傷害の種類、対象波長範囲、許容露光

2. 光放射とその影響量に関する取りまとめが行われているが、一般照明

地球上のほとんどの生物は、太陽放射（図 1）を用人工光源のほとんどは、リスク免除（どのような分光放射照度（W・m-2・nm-1)

光生物的傷害も誘起する可能性のない光源）に区分されることになろう。

2.5

人工照明の影響の多くは、地球上のほとんどの生

2.0

物が、地球の自転と公転周期によって生じる光環境

大気圏外
O3
地上

1.5

の日周（昼夜）や年周（日長）の変化に適応するよ

H 2O
O2

1.0

うに進化してきたので、通常ならば光放射がほとん
どなくなる時間帯に、動植物が反応するレベル以上

H2O

0.5
0

の刺激があった結果と考えられる。

H2O、CO2

O3
500

図1

1,000

1,500

2,000

太陽放射の組成

しかし、165 万種存在するとされる生物の光反応
3,000

はきわめて複雑であり、これらへの影響が Impact

波長（nm)

であるのか Influence であるのかは、まだ解明され2,500ていない部分が大きい。
人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7） 21

て、あるレベル以上の人工照明があると、長日条件

以下に植物と動物への影響の例を紹介する。

が満たされ、はやばやと「薹（とう）」がたってしま2.2

植物への影響 1)、2)

い、商品にならなくなってしまうという問題が生じほとんどの植物は、年周期で変動する日長の変化る。この条件は、品種や温度によっても異なるが、を感知し、開花や結実する時期を知る。人工照明に弱いものでは長日期に 5 lx 程度（照度換算）でも影よる影響は、この日長リズムが乱されたことによる響を受ける。

ものが多い。光放射の影響を受けやすい植物の例と2.3して、水稲やホウレンソウがある。

動物への影響

水稲は、日長が短日になった時期を感知して、花動物の多くも、昼夜の変化や日長の変化に適応す

芽形成が促進され、出穂する短日植物である。水稲るように進化してきた。動物への影響の多くは、日への影響は、播種後 60 日から刈り入れ前 70 日の間長が生殖周期に及ぼすものであり、養鶏やあゆの養の「感光性期間」に、あるレベル（図 2、照度換算

殖などに利用されている。しかし、自由に移動できで約 5 lx）以上の人工照明があると出穂が遅延するる動物については、その影響がほとんど分かってい点にある。出穂が遅延すると、その後の温度変化なない。日長以外の影響として、ホタルとアカウミガ

どの要因と複合して、寒冷地域などでは登熟に影響

メの調査報告を紹介する。
ホタルの僅かな発光は、交尾行為に密接に関係しが生じ、収穫が減少するという問題が生じる。
ホウレンソウの伸長は長日条件下で始まる。従っている。ホタルは人間によく似た波長感度を持って

40
コシヒカリ

キヌヒカリ

出
穂
期
遅
延
日
数
︵
日
︶

ヤマヒカリ

30
ヒノヒカリ
20

日本晴

10

ミネアサヒ
フジヒカリ

0

2

3 4 5

10

20

30 40 50

照度（lx)

図2

水銀灯の照度と出穂遅延日数の関係（終夜照明）
（川村）

100
ナトリウム灯（オレンジ色）
白色

ホ
タ
ル
発
光
数
﹇
％
﹈

75

緑色
オレンジ色

50

25

0

図3

22 人間生活工学 Vol.4

赤色
青色

0

10

20
30
被照面照度［lx］

40

照度、光色とホタル発光数の関係（小林 他）

No.3 （2003.7）

照明による悪影響

動植物への影響

農作物・家畜植物
野生動物

人間活動への影響

天文観測への影響
居住者への影響
歩行者への影響
交通機関への影響

図4

照明による環境影響の区分

上方光束ハイウェイ灯100ha換算

防犯灯

ポール灯

アプローチ灯HID投光器

投光電球

ブラケット類

内照看板

単純集計
0％

図5

20％

40％

60％

80％

100％

照明器具別の上方への漏れ光束（照明学会平成 9 年）いるため、夏季の飛翔発光する時期の人工照明が、

Pollution 人間活動への影響を Obtrusive Light

交尾交信を妨害し、生息に影響を及ぼす。小林ら 3)（障害光）と呼んでいる。

は、ホタルと共存できる（飛翔発光数の減少が少ない）条件として「オレンジ系の光色で、路面上の照3.1

上方への漏れ光の実態

天文観測への人工光の干渉問題に関して、1996 年

度 0.3 〜 1lx」（図 3）を明らかにした。
一方、道路照明や車のヘッドライトは、アカウミ
ガメの産卵、ふ化後の子ガメに影響を及ぼす。八田に照明学会 5)は、上方への漏れ光の実態調査を国内7 地域で行った。

ら は、道路照明のような固定された光は、子ガメ

これによれば、上方光束の構成（図 5、屋外スポが海に向かうのを妨げるので 5 lx 以下にする必要がーツ施設や建築物の屋内照明を除く）は、その大半あること、また、親ガメの産卵時にヘッドライトながポール灯、HID（High Intensity Discharge

どの動く光を与えると産卵を中止するなどの影響がlamp）投光器、内照式看板で占められている。地域あることを明らかにしている。

の単位面積当たりの上方光束（図 6）は、都心部や4)商業地区で多く、田園地域の K が 0.33 lm/m2 である

3. 光害とその対策
光害（ひかりがい）は、 Light Pollutionのに対し、N 商業地区では 28.8 lm/m2 であり、約 86を起倍の光束密度であると推定している。

源とした言葉であり、天文観測への人工光の干渉問

すなわち、天文観測への人工光の干渉問題は、都題として取り上げられた。すなわち、天空へ漏れた

市で用いられる人工照明が主たる原因であり、ポー人工光が空中の浮遊塵で散乱し、天空を明るくする

ル灯（図 7）、HID 投光器（看板照明やライトアッ現象（Sky Glow）が問 題とされた。日本では、

プ）、内照式看板の影響が大きいとしている。

Light Pollution を公害に引っ掛け、光害という造語が用いられている。環境省のいう光害（ひかり3.2

光害対策ガイドライン

がい）は、広義に捉えた図 4 に示す範囲であるが、環境庁（当時）は、照明学会の実態調査を踏まえ、国際的には、天文観測への人工光の干渉問題を Light「街路照明器具のガイド」、「屋外照明等設置チェック
人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7） 23

lm／m２4030

28.76736709

20
11.41732759

13.09457333

1000.466856322

0.33350.282112676

0.445675

U地域

K田園

K郊外

S住宅

図6

S商業

N業務

N商業

地区面積当たりの上方への漏れ光束（照明学会平成 9 年）
表1

街路照明器具のガイド（光害対策ガイドライン H10）

照明率

照明率が高くなるような機器の設置を推奨
高い照明率を確保するための機器開発を推奨

上方光束比

表 2 による （上方光束／ランプ光束）

グレア

ハイウエイ灯： JIS C8131 光特性に従う
街路灯など：照明学会技術指針「屋外公共照明基
準」のグレアの項に従う
H I D ランプ使用の場合、通常の通行に際し、光源が直接目に入らないよう配慮する・ランプ入力電力 200W 以上： 60 lm ／ W 以上推奨

総合効率

図7

(安定器損含む) ・ランプ入力電力 200W 未満： 50 lm ／ W 以上推奨

ポール灯

表2

上方光束比（光害対策ガイドライン H10）

照明環境類型

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

上方光束の比

0

0.05

0.15

0.25

リスト」、「広告物等のガイド」の 3 つのガイドライ

奨し、漏れ光・障害光面からは、上方光束比とグレンを含んだ光害対策ガイドライン （1998 年 3 月）をアを規定している。これは良い屋外照明環境づくり策定した。

の指針として活用することができる。

6)

ここでは、光害を、『良好な「照明環境」の形成
が、漏れ光によって阻害されている状況又はそれによる悪影響』と定義するとともに、照明環境を 4 つ

3.3

環境への配慮

CO2 削減、光害対策を図りながら、人びとの生活の類型に分け、地方自治体に対して、これらの類型に有用となる 良い照明環境づくりを踏まえて、短中期的な達成目標を含んだ「地域照点が重要になる。

明環境計画」を策定するよう提案している。
特に、街路照明器具のガイド（表 1、表 2）では、には、次の 4

① 効率の高い光源・照明システムの採用② 過剰照明の抑制

省エネルギー面からは、総合効率の下限値を定める③ 周囲への漏れ光の低減（まぶしいものの排除）

と共に光の有効利用度の高い照明(高照明率過)を推④ 地域特性に応じた緻密な照明設計

24 人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7）

表3

障害光の制限に関する照明技術的指標の推奨最大値（CIE No.150-2003）

環境区域

1

2

3

4

5

10

25

1

2

5

周囲の敷地に対する照明の制限（敷地の照度の最大値：住居の窓などの関係する面に適用)
鉛直面照度 ( lx )2
Curfew 前
鉛直面照度 ( lx )Curfew 後0

視野内のまぶしい照明器具の制限（迷惑を与えそうな個々の照明器具に適用）
照明器具光度 ( cd )

2,500

7,500

10,00025,000

0

500

1,000

2,500

建物表面輝度 （cd ／ m2）

0

5

10

25

看板の輝度 （cd ／ m2）

50

400

800

1,000

Curfew 前
照明器具光度 ( cd )Curfew 後

過剰照明された建物表面及び看板の影響の制限

備考) 1. Curfew は、夜間の所定時間経過後に、照明を消灯もしくは減光することをいう
E1 ：自然環境、国立公園や保護された場所など本来暗い光環境
E2 ：地方部、産業的または居住的な地方エリアなど低い明るさの光環境
E3 ：郊外、産業的または居住的な郊外エリアなど中間の明るさの光環境
E4 ：都市、都市中心と商業エリアなど高い明るさの光環境

C I E（国際照明委員会）では、人間の活動に及ぼと議論する必要があろう。良いとする価値判断が、す影響を制限するためのガイドとして、障害光規制

人びとの間で共有されなければ､この問題の真の解決のガイド（表 3） を 2003 年 3 月に公開した。ただし、を導き出すことは困難であるからである。

7)

このガイドの値を満足すれば十分であるとは限らないことに、注意すべきである。照明はいろいろな場
面で様々な役割を果たしているが、同じ照明（場面）● 参考文献であっても、その時の立場・文脈・経験などによっ

1) 蓑原善和：植物の照明影響、照明学会誌 80、10、841-745て評価が異なることがあるからである。
いずれにせよ、光害対策は、明るさの価値と同様に暗さの価値を十分に認識し、照明計画においては、
まぶしいものを排除し、照明対象外への漏れ光を低減することから始める必要がある。

19962) 蓑原善和：農林水産業の光環境・人工光源の利用ー現状と将来、農業電化 50、4、2-83) 小林和久 他：照明光の明るさ、光色とホタル発光の関係について、日本色彩学会誌 Vol.21、38-39、1997
4) 八田文夫 他：アカウミガメにやさしい道づくり、第 21回日本道路会議論文集、84-85
5) 照明学会：屋外照明等の国内実態に関する調査報告書、
1997、1

4. おわりに
光害問題は、天文観測への人工光の干渉問題として提起され、日本では、エネルギー問題、生態系への影響を含めた問題として議論されている。

6) 環境庁：光害対策ガイドライン、1998、3
7) CIE ： Guide on the Limitation of the Effectsof Obtrusive Light from Outdoor lighting
installations. CIE No.150, 2003

光害問題は、照明を単に消せば問題が解決するのではない。CO2 削減、光害対策を図りながら、人びとの生活に有用となる

良い照明環境づくり が必要である。そのためには、良い照明とは何かをもっ人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7） 25

特 集 光と照明

高齢者のための照明
金谷

末子（かなや すえこ）
金沢工業大学 工学部 居住環境学科 教授

プロフィール1962 年 同志社大学工学部電気工学科卒業
1962 年 松下電器産業(株)入社、同照明研究所に配属
1998 年 松下電器産業(株)退職
1998 年 金沢工業大学工学部経営工学科教授
現在、金沢工業大学工学部居住環境学科、教授、工学博士
日本照明委員会副会長

1. はじめに老いの季節低下に充分配慮しつつ、安全かつ安心して日常生活が今、華やいで見える。

これからの人生をもっと健やかに、伸びやかに生きることの大切さを語りかけた新刊書が話題となっが営めるような光環境を実現するとともに、居住空間での種々の生活行為を心地よく、暮らしを楽しめ
るような光環境を創りだすことが大切である。

ている。東京都市圏のパーソントリップ調査結果によれば、高齢者の活動量が 10 年前の 2 倍近くにも達

2. 高齢者の視機能しているとのことである 。本特集でも取り上げら加齢に伴う眼球の光学系の生理的な変化は、視力、れている東京都心部の超高層ビルのショッピングモ

焦点調節力、色識別力、グレア（まぶしく邪魔になールや飲食街では、昼どきともなると、中高齢者をる光）など、様々な視機能の低下をもたらす。

1)

多く見かける。元気で洒脱な中高齢者が都心部を楽

視力は、加齢とともに低下する。図 1 は、背景輝

しみながら闊歩している姿は、超高層ビルにすっか度と近点視力の関係を示している。図 1 から、各年り溶け込んでいる。わが国の高齢社会の一端を伺わ

齢ともに背景輝度が高くなるにつれて視力は向上すせる光景である。

るが、高齢者になるほど、背景輝度が高くなっても確かに、我が国の長寿命化は着実に進んでいる。

視力の向上が緩やかになっていることが分かる 2)。

政府がこのほどまとめた高齢社会白書では 65 歳以上

図 2 は、水晶体の分光透過率（どの程度光を通すの人口が総人口に占める割合は 18.5 ％に達し、75 歳

かの割合）と年齢との関係を示している。加齢に伴以上は 1000 万人を超えた。また、厚生労働省の 2002って短波長域の分光透過率が低下し、水晶体の黄色

年国民生活基礎調査によれば、高齢者所帯は、既に700 万世帯を突破している。
健康で、元気な高齢者の多くは、様々な社会活動

60にも積極的に参加し、その活動領域は急速に拡大し1.5

しかし、日常の生活のなかで、照明は非常に身近かなものであり、かつ、健常者の視機能の低下は、

80

1.0

視

適応能力などが低下することは避けられない。

70

力ている。一方、健常な高齢者であっても、個人差はあるものの、加齢に伴って体力、視機能、環境への

年齢
50

2.0

0.5

連続的に序々に進行するために意識されにくく、高齢者のための照明に対する配慮も十分になされてい

0

10 -1

10

10 2

順応輝度（cd ／ m ）2ないのが現状である。
高齢社会となった今、加齢に伴う様々な視機能の26 人間生活工学 Vol.4

1

No.3 （2003.7）

図1

年代別背景輝度と近点視力の関係

10 3

化が進む。このため、色識別能力が低下してくる。

つまずいて骨折する場合も多い。高齢者になると、加齢による色識別能力の低下の程度は 100 色相配列

骨格、筋力の機能低下だけではなく、全般的な体力検査器を用いた実験研究で照度、光源の光色や演色

や、とっさの場合の反射能力も衰えてくるので、き特性によっても変化することが明らかになってき

め細かい照明計画が必要である。

た

高齢者のための照明計画の要件としては、照明の。

3)〜 6）

視野内に輝度の高い光源などがある場合、その光量の確保、光環境の質の向上、安全性・安心感の確

源からの光の一部が眼球内で散乱する。高齢者にな

保、操作性・維持管理に対する配慮、光環境の多様るほど、眼球内で光が散乱しやすくなり、物が見え性の演出が挙げられる。

にくくなる場合や不快に感じる度合いが高くなる。
これまでの実験研究により、高齢者になるほど低い
輝度でも不快なまぶしさを感じやすくなることが明

3.1

充分な照度の確保

様々な視機能の低下に対応するためには、充分な照度の確保が重要である。日本工業規格（JIS Z

らかになっている 。
7)

矢野らは、光源の相関色温度によって不快グレア

9110）照度基準では、照明施設の種類や作業内容にを感じる許容限界輝度が高齢者と若年齢者でどのよ応じて照度範囲が定められている。高齢者が居住す

うに変化するかについて実験した 8)。図 3 に実験結る空間では、照度基準の上限値に設定することが望果を示す。図３から、高齢者の許容限界輝度は若年ましい。

齢者の許容限界輝度に比べて低くなっていることがまた、日常の生活では、居間から廊下へ、玄関か分かる。例えば、相関色温度が 3100 K の場合、高齢ら居間へ頻繁に移動することが多い。隣り合った室者の許容限界輝度が 2000 cd ／ m2 であるのに対しでは照度が極端な照度の差が生じないように、照度て、若年齢者の許容限界輝度は 3700 cd ／ m であの連続性を保つことも大切である。

2

る。このことは、高齢者のほうが若年齢者に比べて不快グレアを感じやすいことを示している。また、

3.2

光環境の質の向上

高齢者、若年齢者ともに、光源の相関色温度が高く居住空間の照明計画をするうえで、照明の量と質なるほど、許容限界輝度は低くなることが明らかにの両立は不可欠であるが、様々な視機能の低下が進なった。言い換えれば、相関色温度が高い光源ほどむ高齢者のための照明は、若年齢者に比べてさらに不快グレアを感じやすいことを示している。

質の高い光環境が望ましい。照明の質の要因として
は、光色・演色性の優れた光源を使用すること、高3. 高齢者の照明計画
高齢者のための照明計画では、上述した視機能だ

年齢
20
30
40
50
60

50

0

輝

分光透過率（％）

100

若年齢者（23 〜 30 歳、4 名）

度（× 10 3cd ／ m2）ある。例えば、住みなれた自宅でのわずかな段差に

3

2

1

0
400

500

600

波
図2

700

長（nm）

年代別による水晶体の分光透過率

高齢者（50 〜 70 歳、6 名）

4

けではなく、身体的機能についても配慮する必要が

3

4

5

6

7

8

相関色温度（× 10 3K）
図 3 年齢層による不快グレアを感じる
許容限界輝度の変化
人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7） 27

輝度の光源や照明器具を視野内から除去することにからの侵入、火災時の避難に対する不安感を少なくよって不快グレアを防止すること、適切な明るさのするような配慮が必要である。このためには、住宅分布を保つことなどが挙げられる。

周辺や住宅内外の照明の充実がきわめて重要である。
図 5 は、センサー付き照明器具の一例である。周囲

3.3

安全性・安心感の確保

が暗くなると明るさセンサーの働きで約 20 ％の明る安全性に関しては、高齢者は明るい所から暗い所

さで点灯し、人が近づくと 100 ％で点灯する。不審に移動したときに、眼が暗い状態にすぐに順応しに者が近づくと 100 ％で点灯するので防犯にも役立つ。

くいために、しばらくの間、見えづらくなる。従って、高齢者の居住環境では、あまり急激な明るさの

3.4

操作性・維持管理に対する配慮

差がないように、極端に暗すぎる所がないようにす

多種多様な家電製品が暮らしのなかに満ち溢れてることが必要である。また、脚力が低下しつつあるいる。家電製品のなかには、あまりにも多機能で使高齢者は、すり足気味に歩くことが多くなるので、いこなせない製品も少なくない。高齢者が使用する敷居などのわずかな段差につまずいて転倒すること

照明設備は、複雑な操作を要するものではなく、容もある。このため、わずかな段差であっても段差が易に使いこなせるような操作の簡易性や、日々の暮見分けられるように照明方法や、照明器具の取り付らしのなかでの人の動きを配慮して照明器具や操作

け位置を工夫することが必要である。さらに、夜間、スイッチを設置することが必要である。

トイレに行く回数が増えるので、夜間の廊下や階段

また、照明器具の清掃やランプの交換は、照明のなどには、深夜専用の照明を設けることが望ましい。

質を維持し、照明エネルギーの節約のためにも重要

小原は、高齢者を対象とした廊下空間の照明についである。しかし、ランプ交換や清掃時に高齢者に危て実験し、視認性を確保しつつ不快グレアを生じな

険を伴うような作業は避ける必要があり、計画当初

い照明器具の発光面輝度を明らかにした 。図 4 は、から清掃やランプ交換のしやすい照明器具を選択す

実験結果を基に開発された廊下用壁付け照明器具のる必要がある。

9)例である。
高齢者人口が増加するにつれて、前述したように

3.5

光環境の多様性の演出

高齢者世帯の比率も増加している。一人暮らしの高

高齢者のための照明は、安全かつ安心して日常生齢者が安心して暮らしていくためには、盗難や外部活が過ごせると同時に、日々の生活を心地よく楽しめることが肝要である。そのためには、同じ空間であっても、生活行為に応じて様々な光環境を楽しめ
るような多様性の演出が望ましい。
図 6 は、直接照明と間接照明とスイッチ操作で簡単に切り替えられる照明器具の例である。生活行為に合わせて光を切り替えることにより、活動的な空間とくつろぎの雰囲気を作り出すことができる。ま図4

図5

階段・廊下用ブラケットの一例

センサー付きポーチライトの一例

28 人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7）

図6

多機能照明器具の一例

主照明のみを点灯した場合の照明

来客やホームパーティの場合の照明

趣味の音楽を楽しむ場合の照明

図7

多彩な光環境を演出した照明例

た、図 7 は主照明と補助照明を組み合わせて、家族

ただきたいものである。

の団欒、来客やホームパーティを楽しむ、ゆったりとした気分で音楽やホームビデオを楽しむなど、様々な生活行為に合わせた多様な光環境を演出した照明の例である。
これまで、高齢者の照明は視認性を主体であったが、それぞれの人生を楽しんでいる数多くの高齢者の姿を見るにつけ、視認性と同時に、暮らしを積極的に楽しめる光環境の多様性が求められる。

● 参考文献11) 江上節子：シニアが東京に集まる理由、日経マスター
ズ、2003、612) 栗田正一他：照明学会編・新時代に適合する照明環境の要件に関する調査報告書、1985
13) Verriest,G.:Furthers studies on acquired deficiency
of color discrimination,J.Opt.Soc.Amer.53-1,1963
14) Verriest, G. : A new assessment of the normal
ranges of the Farnsworth-Munsell 100-Hue Test

本特集で「視覚と色の国際動向」について解説していただいた佐川賢氏が TC 委員長を務められている C I E 第 1 部会の技術委員会 TC1 − 54 では、視覚応答の加齢効果についての技術活動がスタートした。

scores, Amer. J. Ophthalmology, 93, 1982
15) Boyce, P. R. : Hue discrimination and light sources,
Light. Res. Technol. 9-3, 197716) 矢野正、下村容子、橋本健次郎、金谷末子：高齢者の色識別能力―光色との関係、日本色彩学会誌、17-2、1993

加齢による視感度変化やコントラスト感度関数など、

17) Bennett, C.A. : The demographic variables of

研究成果が期待されている。高齢者の視覚特性や光

discomfort glare ; Light. Des. & Appl., 7-1, 1977

環境に関するわが国の研究は、国際的にも注目され

18) 矢野正、金谷末子、市川一夫：高齢者の不快グレアーている研究分野である。これら数多くの研究成果が光色との関係、照明学会誌、77-6、1993
19) JIS Z 9110 -1979 照度基準

照明技術として実用化され、よりよい照明のなかで、

10) 小原和輝：グレアレスと明るさ感確保とを両立させた

高齢者がゆったりと味わいのある人生を過ごしてい廊下用壁付け照明器具、照明学会誌、86-10、2002
人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7） 29

訪問
松下電工本社ビル
NAIS ショウルーム 汐留 Co・La・Bo フロア
東京では、丸の内、六本木と、都市再生の地域再開発が盛んに行われています。ここ汐留でも、旧国鉄操車場の跡地を核に、約 31ha もの広大な敷地の再開発（汐留シオサイト開発計画）が行われています。すべての再開発計画の完成は 2006 年の予定ですが、その中の第１期の竣工街区に、松下電工株式会社東京本社ビルが、「ビルごとショウルーム・ビルごと照明器具・ビルごと省エネルギ−」の３コンセプトのもと、2003
年１月に竣工しました。新しいオフィスビルの姿、特に照明とのかかわりについて、こちらの N A I S ショウルーム汐留 Co ・ La ・ Bo フロアを見学させていただきました。

［センター］御社の事業と、こちらの本社ビルのコンセプトについてお教えいただけるでしょうか？
［松下電工］松下電工は照明、情報機器、電器、住設建材、電子材料、制御機器など、住宅をはじめ、ビル、商業施設、公共施設、工場などにかかわる

やすくを目指して
Ｓ：Save Energy and Ecology もっと省エネ、自然を味方につけて100 ：100 Year Buildings 信頼のパートナーシッ
プで実現する 100 年ビル

幅広い分野の商品を扱っています。さらに、I T 革
命、地球環境問題、少子高齢化社会の到来など社［センター］なるほど、御社の事業そのものが形に

会構造の変革を迎え、当社は「Smart Solutions

現れているのですね。こちらの本社ビルは、本社by N A I S」を企業スローガンに掲げ、I T 関連事業、機構と同時に、ショウルームも併設されていると高齢化・介護事業、リニューアル事業、グリー

うかがいました。

ン＆クリーン事業などのビジネスにも積極的に取［松下電工］はい、地下 2 階から地上 2 階（一部）り組んでいるところです。本日おいでいただいてまでは、一般のお客様向けの「L I V I V G フロア」

いるこちらの本社ビルは、これら当社のビジネスとなっており、当社の住宅設備商品が、一堂に展を実際の姿としてお客様にご覧いただくために、示されております。また 2 階と 3 階は、当社とビジ「ビルごとショウルーム」という 3 つのコンセプト

ネスのお客様が、新たなビジネスを創造するためにより計画いたしました。

のコラボレーション空間「Co ・ La ・ Bo フロア」

具体的にこのビルのコンセプトをご説明いたしまとなっています。こちらには、世界最大級のシミ

すと、F O C U S 100 という、ビル建設のソリューシュレーション施設「CYBER DOME」をはじめ、

ョンキーワードを掲げ、これを実現するビルとなっ

照明ラボ、照明シミュレーションルーム、集合住ております。

宅ラボ、住宅ラボ、インダストリーラボなどがあ

Ｆ：Facility Broadband Networking 光通信とります。4 階には美術館があり、当社の所蔵するジ

無線 LAN によるネットワーク社会
Ｏ：Open Building System 建物の一生を考えた
運用管理による資産価値向上
Ｃ：Collaboration 産官学の連携、地域、お客様と築・住宅・暮らし文化の分野で活躍中の方々を紹介する企画展も行っています。5 階には多目的ホールがあり、6 階から 24 階までは、執務ゾーンとなっています。

の共創
Ｕ：Universal Design より多くの人により使い30 人間生活工学 Vol.4

ョルジュ・ルオーの作品の常設展示のほか、建No.3 （2003.7）

本日は、特に当社の誇りとする「照明」を中心

としてご案内いたします。
照明と一口に言っても、様々な用途のものがあり、それぞれに照明方式があります。
単に照度が確保されていればよいというものではなく、白熱ランプ、蛍光ランプなどの光源種類や、設置方法によって、空間の雰囲気は大きく違ってきます。その空間での生活シーンをよく考えて照明を考えなくてはなりません。このビルでも、執務ゾー
ン、リフレッシュゾーンなどの空間の違いは当然として、外光との関係や、日中、夜間などの時間帯も考えに入れて、快適にかつ省エネにもなるように、

写真１

照明シミュレーションルーム

照明を計画しています。
また、光には生体リズムの調節機能があるのはご

光源の違いによる演色性の効果を比較・検討いた存知でしょうか。人間は約 25 時間の生体リズムを持だける実験コーナーです。壁に書棚のように小さなっています。強い光は覚醒を促すといわれており、区画がありますが、各区画には、蛍光ランプ、白熱

朝方の光は目覚めを促し、能率を向上させますが、電球、H I D 光源などがセットしてあります。照度は

夕方からは、質のよい睡眠に導くために、穏やかな同じにしてありますが、光源により、ものの色の見光がよいといわれています。病院や老人介護施設なえ方、印象が大きく違うことをお感じいただけると

どでは、この考え方に基づく照明が導入されてきて思います。試しにりんごを置いてみますと、白熱電おりますが、当ビルの一部にも、オフィスサーカデ

球など赤みを帯びた明かりではおいしそうに見えまィアンシステムとして試験導入をしています。ここ

すが、昼光色の蛍光灯では青白く見え、食欲がそそ

では午前中（9 時から 11 時まで）と、午後の 13 時にられません。
「何を照らすのか？」をよく考えた上では 2500 lx の高照度とすることで覚醒を促し、残業の光源選びの重要性がよくお分かりいただけると思時間となる 18 時以降は、生体リズムが穏やかに下がいます。またこの部屋自体の天井照明は、色温度

るように、500 lx の照度に、それ以外の時間帯は 750

3000 K（ケルビン）の光（夕方の赤みを帯びた光）lx としています。即効的な効果があるというものでから、晴天のスカイブルーといわれる 1 万Ｋ、そしはないですし、竣工後まだ数カ月しかたっておりまて自然界には存在しない 3 万Ｋまでの光を体験できせんので評価は難しいのですが、オフィスワーカーるようになっており、店舗の照明デザインの実証検からは好意的な意見が数多く寄せられています。

討などにご利用いただいています。先日は、鮮魚を生き生きと見せるための色温度の検討にご利用いた［センター］なるほど、照明と快適性や健康とのかだきました。また設計事務所の新入社員の方々など

かわりは、とても興味深いですね。ところで、先に対する、光の原理や照明効果の教育にもご利用いほども話題に出ました、コラボレーション空間

ただいています。

（Co ・ La ・ Bo フロア）についてご紹介いただけますでしょうか。

・照明ラボ（写真 2）［松下電工］

様々な照明機器を取り付けることのできる 4 台の・展示ルーム

昇降装置を装備した、高さ 8.0 m の吹き抜け空間で、環境・安全・省エネなどをテーマにした機器の数々

各種照明器具の効果を実空間に近い状態で検証できを展示しています。照明については、当社では、長ます。例えば、このラボに模擬店舗や模擬オフィス

寿命、省資源、解体容易でリサイクルしやすい照明などの建築模型を持ち込んでいただき、昇降装置に機器の開発、光害防止型照明機器など、環境にやさ

各種照明機器を取り付け、建物の天井高と同じ高さ

しい照明器具開発に力を入れています。

にセットして照明することで、照明効果の実証検討を行うことができます。照明設計の CAD やバーチ

・照明シミュレーションルーム（写真１）ャルリアリティ（VR）などが進歩してきたとはい
人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7） 31

写真２

照明ラボ

図１

サイバードームのイメージ図

え、やはり微妙な照明効果は、実際に再現してみなテムにより、このような細部の検討もスムーズに進

いと分からないものです。特に舞台照明や博物展示

めることができております。

などでは、微妙な陰影の違いにより、印象が大きく

当、サイバードームは、ビジネスとしては新しい

変わってしまいます。照明技術者の感性を高める上ものですので、ビジネス事例は今のところ、地域開でも、重要なコラボレーションの場としてご利用い発が主なものですが、今後は、室内空間設計やバリただいています。

アフリー体験、教育訓練、また宇宙や深海探検などのアミューズメントなど、様々な用途に、大いに役

・サイバードーム（図１）

立てていただけるものと考えております。

人間の視野を完全にカバーする世界最大級のドー
ム型スクリーンを採用した、高解像度 3 D − V R 映

本日は当社の「照明」への取り組みを中心にご像体験施設です。都市開発では、施主様のご意向、

覧いただきました。関係する企業、大学、公立研

デザイナの考え、建設会社、また当社のような照明、究機関などと私たちの様々な研究交流の拠点とし設備メーカーの意思疎通が極めて重要で、この意思て、当、Co ・ La ・ Bo フロアをご活用いただけ

疎通が不十分ですと、完成してから「思っていたのればと思います。

とは違う」「見落としがあった」などのトラブルやご不満が生じてしまいます。そこで、開発計画の完成［センター］生活者視点の商品開発では、生活環境、イメージを、自分自身がその空間に存在しているか

居住環境の健康、快適がますます重要になると思の、できるだけリアルな VR 映像によりご覧いただ

います。また一日の大半、そしてひょっとするとき、そこで営まれる人の生活イメージを関係者が全一生の大半を過ごすオフィスでも、快適な環境設員で共有することで、細部までの討議を行い、質の計はきわめて重要ですね。照明はその鍵を握るもよい計画開発を、効率よく進めることが出来ます。

のとして、とても重要な役割を果たしていること

このサイバードームでは、パ−ソナルコンピュ−タがよく分かりました。とても勉強になりました。

上に搭載した環境計画推進ＶＲシステムで計画を検

本日はどうもありがとうございました。

証できます。作成した仮想空間を実スケ−ルで体験確認することができ、汐留シオサイトの開発計画はもとより、都市再生や地域の再開発など、多方面の開発プロジェクトでご利用いただいています。照明とのかかわりで言いますと、地域開発など大きなプ
ロジェクトでは、照明も重要です。往々にして照明は、開発の最終段階で、考えられることが多いのですが、「あかり」は景観や住空間では、極めて大きな役割を果たしますので、計画の初期段階から検討事
項として取り上げる必要があります。この VR シス

32 人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7）

松下電工本社ビル NAIS ショウルーム汐留〒１０５-８３０１ 東京都港区東新橋１丁目５番１号
TEL ：０３-６２１８-００１０
http : //shiodome.nais.jp / index.html
開館時間：１０:００〜２０:００（日曜日または連休最
終日は１０:００〜１８:００）
休
館：お盆・年末年始。なお、Co ・ La ・ Bo
フロアはビジネス利用の予約制です。

■投稿論文（受付： 2003 年 2 月 10 日）■

体位変換介護ベッド hist の開発
Development of “hist” postural change long-term care bed
小川 淳 *、河上 日出生 *、森川 雅司 *、田口 賢治 *、阿部 裕司 *、安田 昌司 *Atsushi OGAWA, Hideo KAWAKAMI, Masashi MORIKAWA,
Kenji TAGUCHI, Hiroshi ABE, Masashi YASUDA

寝返り支援介護を必要とする被介護者とその家族などの介護者の両方に、心地よい眠りを取り戻すことを目指して、上質な眠り・自然な寝返りを実現した体位変換介護ベッドと、専用の寝装具を開発した。本稿では今回開発したベッドの概要を述べるとともに、自動体位交換を実現するために開発した「12 分割ボトム構造とギャッチ＆ロール機構」に関して報告する。あわせて褥そう発生要因の 1 つである体圧に関して測定・評価を行ったので報告する。
In this work, a postural change long-term care bed is developed that enables good-quality sleep
and natural movement in rolling over, along with a specially designed mattress, in order to ensure
comfortable sleep for long-term care receivers requiring assistance in rolling over in bed, and forfamilies and other caregivers. Here, we provide an outline of the bed, and report on the “12segment bottom and the ‘Gatch and roll’ function” developed to achieve automatic postural change.
We also report on measurements and evaluations related to body pressure, one of the causes ofpressure sores.

１. はじめに

最も介護の負担が大きく、被介護者にとっても深刻

近年、先進国において高齢社会が現実のものとなな問題の１つである体位変換介護に着目し、「自然なりつつあり、日本においても急速に高齢化が進んで寝返り」が可能である機器の開発を目指してきた 3）。

いる。現在、国内の要介護認定者は 300 万人強 1）で今回そのコンセプトに沿って、本来人間が自然に行あり、その中で夜間の寝返りに支援が必要とするひう寝返り動作を寝たきりの人が行えるようアシストとは約 36 万人と推定されており今後も増加傾向にあする体位変換介護ベッド「hist」を開発した（図１）る。この寝返りができない要介護者にとって、体位ので以下に報告する。

変換は非常に重要な介護であり、痛みや褥そうを予防するために少なくとも約 2 時間毎の体位変換が必要 2）である。特に、夜間睡眠時においても同様の周期で行う必要があり、在宅介護の場合には家族が約
2 時間毎に体位変換をする必要があるため、介護者・被介護者ともに連続した睡眠をとることができず身体的・精神的に苦痛を伴う。また、施設・病院等においても体位変換介護は重労働であることに変わり

高機能体位変換介護ベッド MHCB-1200

はない。
そこで今回我々はこうした介護・福祉分野の中で

図１

寝返りベッドhistの外観＊三洋電機(株) エコ・エネシステム技術開発センター BU ヘルスケア
システム研究部

人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7） 33

２. 開発課題

手指が不自由な被介護者が任意のタイミング
で操作することは困難である。

現在、主な体位変換介護には人手による介護の他、補助手段としで体圧分散マット・エアマット・体位変換介護ベッドがあり、体圧分散・床ずれ予防が行

３. 開発項目

われている。本開発ではこれらの機能に加えて

３.１

り良い眠り

よ

の実現を目標に据え、そのための重要な要素として寝返り時の自然な姿勢

寝返り動作シーケンス

2．開発課題（1）で抽出した伸身位での問題点をに着目する解決するために、我々は健常者の寝返り姿勢は通常、とともに、寝返り動作の自動化を目的とし開発を行

膝を曲げ、腰を引いた状態であることに着目し、そった。これは、介護者、被介護者にとって次の課題の運動学を検討した。つまり各関節を適度に曲げ、点を解決することを目標とした。

筋が弛緩した状態がより自然な寝姿勢と判断して、・被介護者：

その寝姿勢を実現することとした。この姿勢を形成

睡眠中の疼痛による安眠の阻害、衣類や寝具かするため介護ベッドで既に実用化されているギャッ

ら身体に加わる圧力などに起因する床ずれ（身体チ（背上げ、膝上げ）機能を応用し、ベッド面全体の接触面からうける圧力により組織の末梢血管がを左右にローリングする機構

閉塞して起こる病態：褥そう 4））、介護者に対する構

遠慮から要望を十分に訴えられないことによる精上げ、ハイロー（ベッドから降りやすい高さから、神的ストレスなど。

介護しやすい高さまでを調節する機能）の介護ベッ・介護者：

ギャッチ＆ロール機を開発した。ベッドの動作としては背上げ、膝ドとしての基本動作に加え、左右への寝返りを付加

極度の前傾などの無理な姿勢を強いられる体位
変換作業による腰痛、家族介護の場合は不眠や介護疲れによる心身のストレス、など。

したものとなっている。
寝返り動作シーケンスは以下の通りである（図２、３）。

この様な状況を改善するためには、被介護者本人の（STEP1）仰臥位（一般のベッドと同じ状態）。

意思で、必要なときに身体に加わる圧力を軽減でき（STEP2）背上げ、膝上げを同時に行い寝返り時のる安全な体位変換を実現し、介護者の肉体的および姿勢を作る。このとき、背上げ角度、膝精神的負担を取り除くことが必要である。

上げ角度は任意に設定可能。
（STEP3）寝返り方向の側板をスイングバーにより曲げ、寝返り時の床面を構成する。

開発課題については、被介護者へのヒアリング等
により、次のように抽出した。

（STEP4）ベッド面全体を寝返り方向にローリング（1）現在市販されている寝返りベッドでは、全身し寝返り動作を完了する。ローリングのを伸展させた姿勢で寝返り動作を行なうた

速度・角度は好みに応じてそれぞれ 3 段

め、側臥位における体位保持が困難であり、階で設定可能。

寝返り角度が大きい場合に安定性に欠ける。
（2）上記理由により、寝返り自動運転時には、ロこの動作により形成された寝返り姿勢は健常者のール角度が 20 °未満に制限され、側臥位時の寝返り姿勢と同じように腰を引き、膝を曲げた姿勢

除圧が難しい。

となる。これにより対象者は従来になかった自然な（3）体圧（静的な垂直応力）分散のためには、標準のマットレス以外に別売のエア、ゲルなどのマットを付加する必要がある。

寝返り姿勢をとり、良質な睡眠を回復することができる。
また、股関節、膝関節を屈曲させることにより、（4）専用の体圧分散装具がないために、上肢は体側臥位での安定性が向上したために、ロール角度は幹とマットの間で圧迫される可能性があり、最大 50 °
まで可能である。これにより、仙骨部など

下肢は膝関節や距骨内側の衝突、こすれの起の骨突起部や体幹背部の体圧分散、放熱が可能になこる恐れがある。

り褥そう予防が期待できる。

（5） 操作は通常手元スイッチで行う。従って、

34 人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7）

1

2

step

3

step

4

step

step

Side view

Top view

Top view(Mechanism)

図２

寝返りシーケンスの概要①［STEP １］仰臥［STEP ２］ギャッチアップ

②

③

①ボトム
［STEP ３］ボトム側端部起上

３.２

キャッチ＆ロール機構の構成

寝返りシーケンス詳細

ギャッチ＆ロール機構

図４に示した③昇降メカ［STEP ４］ギャッチロール

図４
図３②スイングバー構成

ギャッチ＆ロール機構成される。スイングバーはギャッチ動作により屈曲
は、自然した側ボトム４面を同時にコントロールし効率的にな姿勢で寝返りを行うためのキーテクノロジーであ

床面を構成することを可能とした。

る。以下に主要な構成要素を示す。

③ 左右独立昇降機構① 12 分割ボトム

ロール機構は左右独立駆動の垂直上昇型の平行リボトムとはベッド床材の呼称であり、一般介護ベンクを採用し、単独駆動時には寝返りローリング、ッドでは通常、背、腰、大腿、足の 4 分割に構成し、左右同期駆動時にはベッド面の昇降と 2 モード兼用

背上げ・膝上げのギャッチ姿勢を可能にしている。

仕様とし、効率的に簡素化を図った。

本機では体の構造にあわせた縦 3 分割、横 4 分割の合計 12 分割構造とした。これにより寝返り時の自然な屈曲姿勢を形成・維持することを可能とした。
② スイングバー
寝返り時の床面は左右の各 4 枚のボトムにより構

３.３

専用マットレスの開発

ギャッチ＆ロール機構による寝返りをさらに効果的に行うためには、仰臥位、側臥位での異なった垂直荷重に対応する必要があるため、本機専用のマッ
人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7） 35

①
②
③
④

④
③

④
③

①ソフトタッチウレタン＃１：ファーストタッチが優しい②ソフトタッチウレタン＃２：優しさとしっかり感がある③ラバータッチウレタン：身体全体をしっかり支える④低反発ウレタン：体圧分散には欠かせない

図５（１）枕・アームレスト（２）レッグレスト

専用マットレスの構成

トレスを開発した。硬度、粘度の異なる発泡ウレタ
ンを基本的な材料とし、寝返り姿勢での体圧分散を強化した 3 分割 4 層構造とした（図５）。
マットレス下部 2 層を 3 分割し、仰臥位、側臥位

図６

専用装具を使用した左側臥位の例

時の姿勢にあわせた体圧分散が適切にできるようマ
ットレス中央部、側部それぞれについてマットレス
硬さを調整し、仰臥位と側臥位での体圧を担うマッ
６−（２）
）。

トの部位が異なるため、一枚のマットレスの該当部
位で異なるウレタン材を多層構成（仰臥位＝マット

また、不特定話者に対応する音声認識ユニットを

中央部、左右側臥位＝マット両側方部）して体圧を搭載し、被介護者が自分で音声により操作できるよ

分散させた。体位に応じた体圧分散を実現した。

うにしたので、自分の好きなタイミングで寝返り可

また、下部２層にスリットを設けることにより３能となった。

次元的なギャッチ＆ロール機構の動作に対するマッ
トレスの追従性を高めた。

４. 体圧（垂直荷重）の測定結果
今回開発した寝装具のうち「専用マット」の機能

３.４

寝装具・音声認識ユニットの開発

評価基準として、快眠の妨げとなる疼痛や褥そう発

介護現場では、体位の安定性や骨突起部を保護す

生の主因である体圧（垂直荷重）の状態を体圧分布るために、クッション、枕、パッドなどの装具類が計（（株）ニッタ・タクタイルセンサー BIGMAT）

工夫されている。今回は、寝返りベッド特有の課題を用いて測定した（図７、８）。

を解決するために以下の特徴を有する専用装具を開発した。

・対 象 物：市販介護マットおよび新開発マット

・枕：枕表面の起伏は、ベッドの使用状態に応じた・被 験 者：身長 165cm、体重 62kg、38 歳、健康

Ｍ形曲面で形成することで、ギャッチロール

男性

時は首のふらつきを抑制し、側臥位時は首を・測定時間：臥位開始から 1 分間安静後に測定無理のない姿勢に保持する（図６−（1））
。

・セ ン サ： 4 枚使用し、全身を同時測定

・アームレスト：ギャッチロール機能作動時の腕を・姿

勢：仰臥位、右側臥位の 2 姿勢

適切な位置に安定させる（図６−（1））。
・レッグレスト：下腿の荷重をふくらはぎで受ける

この結果から、体圧については広く分散されておことにより、踵からマットに加わる圧力を軽り、床ずれ予防にも有効であることが推察される。

減し、ギャッチロール時は両足を適切な間隔

この実験機を用いて、要介護者のモニタリングを並で安定させて両下肢間の接触を回避する（図行して実施中であり、本稿執筆時点で以下 2 例の対36 人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7）

図７［a］介護ベッド用マット［a］介護ベッド用マット［b］新・寝返りベッド用マット［b］新・寝返りベッド用マット

体圧分布（仰臥位を真上から見た状態）

象者に対し褥そうの発生は認められていない。
・介護度 5 ：筋ジス四肢麻痺男性（約 4 カ月）
・介護度 5 ：廃用性症候群男性（約 3 カ月）

５. まとめ自然な姿勢で違和感なく人の生活動作をサポート
するモーションアシスト技術の応用により寝返り支
援ベッドの開発を行った。これにより寝返りが打てない人でも本来の理想的姿勢での寝返り動作を行うことが可能となった。今後、評価実験を進めるとともに、さらなる快適性・安全性を追求していく予定である。
さらに褥そう発生のメカニズムを考慮して、垂直荷重だけではなく、剪断応力などによる内部応力や摩擦、また、加圧時間も重要なパラメータであると

図８

体圧分布（右側臥位を真上から見た状態）● 参考文献1）国民健康保険中央会発表資料: 認定者・受給者の状況、20032）森川雅司、他：寝返りベッドの開発〜被介護者における睡眠の質の向上〜：第 18 回睡眠環境シンポジウム
論文集、日本睡眠環境学会、91-92、2002
3）真田弘美、他：褥瘡患者の看護技術、へるす出版、
103-109、2002
4）新妻淳子：皮膚血流計測及び皮膚温度計測結果から見る褥そうメカニズムと発生予防、日本リハビリテーシ
ョン工学協会 SIG 褥そう防止装置講習会―計測に基づいた褥そう予防―、12-15、2001

連絡先
三洋電機株式会社
エコ･エネシステム技術開発センター BU
小川 淳 ogawa@mech.rd.sanyo.co.jp〒 573-8534 枚方市走谷 1-18-13
TEL ： 072-841-7884 FAX ： 072-844-2985

認識しており、力学的には剪断応力、摩擦力などの応力解析や、時間的な応力分散として、静的な体圧だけでなく仰臥位から側臥位に移行する両姿勢間の移行所要時間を考慮した体圧変動の測定と解析を進める。
これらを考慮した開発を進めることにより、さらに「安全性・安心感・快適性」を充実させ、骨突出部の垂直荷重（体圧）はもちろんのこと、剪断、摩擦を含む体内応力を可能な限り低下・分散させる「寝装具」と、適切なロール角度など「ベッド使用条件、ノウハウの確立」、そして「褥そう発生要因評価基準の提案」を進めていくことを計画している。

人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7） 37

■投稿論文（受付： 2002 年 12 月 20 日）■

体位変換介護ベッド hist の評価
Evaluation of “hist” postural change long-term care bed
藤原 義久 *、阪井 英隆 *、南浦 武史 *、岡田 志麻 *、小川 淳 *、安田 昌司 *Yoshihisa FUJIWARA, Hidetaka SAKAI, Takeshi MINAMIURA,
Shima OKADA, Atsushi OGAWA, Masashi YASUDA

我々は、寝返り支援介護を必要とする介護者の負担軽減と被介護者の心地よい眠りの双方を実現するために、自然な寝返り姿勢を保つ ギャッチロール機構 を備えた体位変換介護ベッド
hist の開発を行った。本研究では、従来の単純ロール方式に対するギャッチロール方式の有効性を検証するため、健常な被験者２名による比較実験を行い、脳波、顎筋電、眼球運動という生理量と主観申告を計測した。睡眠の評価手法としては、浅い睡眠と深い睡眠がどれほど持続しているのか、睡眠のサイクルがはっきりしているのかということに着目し、睡眠深度のｎ分間移動
出現率を算出する新しい評価方法( n - M.A.R. )を提案した。n - M.A.R.による解析結果としては、
単純ロール方式に比べてギャッチロール方式では、特に深い眠りと睡眠リズムの確保に効果があることが示唆された。睡眠中の寝返り動作とその姿勢は、睡眠の質に大きく影響すると考える。
また双方を実現しているギャッチロール方式では、従来の単純ロール方式と比較して、被介護者における睡眠の質の向上に有効であると考えられる。
Sanyo Electric has developed the “hist” postural change long-term care bed, which is equippedwith a “Gatch and roll” mechanism for maintaining natural posture while turning over. There were
two main goals in developing this device: to lighten the burden on long-term caregivers who must
provide their patients with assistance in turning over in bed at night, and to contribute to more
comfortable sleep for those patients. In this research, we conducted tests to verify the effectivenessof the “Gatch and roll” method as compared to conventional simple roll methods. The tests,
conducted on two healthy subjects, incorporated measurements of both physiological values (suchas EEG, EMG of the jaw, and EOG) and subjective reports. We proposed a new sleep evaluation
method-n-M.A.R.-which focuses on how long light sleep and deep sleep continue and how clearly
sleep cycles are defined, and calculates the rate of movement during n minutes of sleep at a given
depth. Test results based on the n-M.A.R. method suggest that compared to simple roll methods,
the Gatch and roll method is particularly effective in securing deep sleep and stable sleep rhythms.
The action of turning over during sleep and the posture taken during this action are thought todramatically affect the quality of sleep. The Gatch and roll method, which achieves both of thesegoals, can be considered an effective means of improving the quality of sleep for long-term carepatients, in comparison to conventional simple roll methods.

1. 緒 言護をする必要があり、これが介護者にとって大きな我が国では、2002 年に厚生労働省が認定する寝た負担となっていた。また、被介護者はその度に目をきりや痴呆などにより介護や支援を必要とする要介

覚ましているので、睡眠中の快適性が失われ、質の護高齢者は 300 万人強で、特に夜間の寝返り支援介

良い睡眠を得られているとはいい難い。

護を必要とする高齢者は約 36 万人に及ぶといわれて近年、この問題を解決することを目的とした寝返いる 。寝たきり介護を必要とする被介護者に対しり支援ベッドの開発が盛んであるが、逆に被介護者ては、介護者が一晩の間に定期的に数回、寝返り介の快適性は重要視されていないケースが多い。

1)＊三洋電機(株) エコ・エネシステム技術開発センター BU ヘルスケア
システム研究部

38 人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7）

そこで、我々は介護者の負担軽減を実現し、さらり、膝を曲げ、腰をひき、ゆるやかに回転する、本に被介護者にとっても質の良い眠りを実現する新・来人間が自然に行う寝返り動作を再現した。この自寝返りベッド（体位変換介護ベッド「hist」）の開発

然な動作により被介護者の睡眠を妨げずに寝返り動を行った作を行うことが可能となる。

。

2)、3）

本稿では、被介護者の睡眠の質について着目し、本 hist の仕様を以下に示す。

新・寝返りベッドの評価を行ったので報告する。

2. 体位変換介護ベッド「hist」
従来、介護支援ベッドとしては、背上げ・膝上げ（以降ギャッチアップと呼ぶ ）機能を有するベッド

表1

hist の仕様

背上角度

０〜約 70 °（無段階）

膝上角度

０〜約 60 °（無段階）

ロール角度

０〜約 50 °（左右とも）

ロール速度

３段階

や、寝返り動作（ロール）機能を有した寝返り支援

遅・標準・速（速の場合は 0.7 rpm）

ベッド（以降、単純ロール方式と呼ぶ）はあったが、この 2 つの機能を同時に動作させるものは存在しなかった。これらは主に介護者の負担軽減を目的とし

3. 実験方法て開発されており、ロール時には直立に近い不自然

従来の単純ロール方式に対するギャッチロール方な姿勢が強制されるため（図 1）、被介護者の眠りを式の有効性を検証するため、健常な被験者２名（男妨げるという問題があった。
今回、我々は被介護者にとって上質な眠りと自然な寝返り動作を実現することを目標に体位変換介護ベッドを開発した（図 2）。このベッドでは、ギャッ
チアップという背上げ・膝上げ機能と、ロールの双通常ベッド状態方を行うギャッチ＆ロール機構（図 3）の開発によロール
Step 1
背上げ
直立姿勢
単純ロール動作

図1

ギャッチアップ動作

膝上げ

従来の寝返りベッド（単純ロール方式）

Step 2

ロール

ギャッチアップ＋
ロール動作

高機能体位変換介護ベッド MHCB-1200

図2

体位変換介護ベッド「hist」

図3

ギャッチロ−ル方式

人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7） 39

性 34 歳、40 歳）による比較実験を行った。被験者にある。
実験の流れとしてはベッドのロール機能は 90 分毎

は寝袋を着用させ、さらに手足を拘束することで、寝返りのできない要介護状態を模擬した。

に動作させ、左側臥位、仰臥位、右側臥位の順に入比較する実験条件としては表 2 に示す２条件単純

眠から起床までの生理量を計測し、起床時に主観評

ロール方式、ギャッチロール方式とし、両条件間の価を実施した。左側臥位から実験を始めた理由とし順序効果を考慮したプロトコルにて実験を実施した。

ては、両被験者ともに左側臥位にて入眠する習性が本プロトコルを表 3 に示す。また被験者が睡眠実験あったためである。なお、実験開始は普段の就寝時に慣れることを目的として順応夜を設定した。実験間帯である AM 0: 00 に設定した。本実験の流れを図

は睡眠実験による睡眠リズムの乱れを避けるため週4 に示す。

１回とし隔週の同じ曜日に実施し、実験前夜は就寝

なお、実験においては hist の材質、ロール角度

時間、アルコール、コーヒーの飲量、運動量を統制(50 °)、速度( 0.7 rpm)、背上角度(30 °)、膝上角度している。

(40 °)と条件は統一している。

実験においては生理量と心理量を計測した。

4. 睡眠の評価方法（１）生理量計測
脳波３ ch.(C3、C4、O1、両耳朶リファレンス)、

睡眠の評価手法としては、脳波、顎筋電、眼球運

顎筋電、眼球運動の計測を行い、国際基準に基づい動から算出される睡眠深度が一般的に用いられておて睡眠深度の算出を行った 。

り、図 5 に示すように正常成人は約 90 分のサイクル（２）心理量計測

で浅い睡眠と深い睡眠を繰り返している。このグラ

4)睡眠感を計測するため表 4 に示す− 100 点〜＋ 100

フでは、一晩の睡眠の状態変化については評価しや点の連続尺度を用いた主観評価 を実施した。この

すいが、SWS（Slow Wave Sleep、睡眠深度 3 ＋尺度は例えば睡眠満足感の場合、非常に不満足を−

4）、REM 睡眠がどれほど持続しているのかを定量

100 点、非常に満足を＋ 100 点、どちらでもないを 0

的に評価することが難しい。

5)

そこで本研究では睡眠の評価指標として、浅い睡点として被験者に主観を数字にて申告させるもので

眠と深い睡眠がどれほど持続しているのか、また睡表2

眠のサイクルがはっきりしているのかということに

実験の項目

条件 1

90 分ごとに単純ロール

条件 2

90 分ごとにギャッチロール

着目した新しい評価方法を提案する。具体的には、

0:00
表3

90 min.
左側臥位

実験プロトコル

被験者Ａ

順応夜 → ギャッチロール → 単純ロール

被験者Ｂ

順応夜 → 単純ロール → ギャッチロール

1:30

3:00

90 min.
仰臥位

4:30 起床

90 min.
右側臥位

主観評価

寝返り動作 寝返り動作 寝返り動作

図4

実験の流れ

表 4 主観評価項目
尺度

(1)

睡眠満足度

非常に不満足非常に満足− 100 点〜＋ 100 点(2)

寝付きの良さ

非常に悪い
非常に良い− 100 点〜＋ 100 点

(3)

眠りの深さ

非常に浅い
非常に深い
− 100 点〜＋ 100 点(4)

ベッドの寝心地

非常に悪い
非常に良い
− 100 点〜＋ 100 点(5)

起床時の快適感

非常に悪い
非常に良い
− 100 点〜＋ 100 点

40 人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7）

WAKE
REM
Sleep Stage

項目

1
2
3
4
0:00

1:00

2:00

3:00

4:00

Time(hour)

図5

睡眠ステージ

5:00

6:00

M.A.R.(%)

SWS

100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0

表5

REM

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

被験者 A

30

100

30

50

50

ギャッチロール 被験者 A

80

100

80

80

60

単純ロール

被験者 B

−50

80

−30

−50

−50

ギャッチロール 被験者 B

80

80

80

70

70

単純ロール

0:00

1:00

2:00

3:00

4:00

5:00

主観評価結果

6:00

Time(hour)

図610 - M.A.R.

100
10
分
間
移
動
出
現
率

100
10
分
間
移
動
出
現
率

80
60
40
20

(%)

80
60
40
20

(%)

0
0:00

1:00

2:00

3:00

4:00

0

5:00

0:00

1:00

2:00

Time(hour)

図710 - M.A.R.

被験者 A（単純ロール）

5:00

図9

10 - M.A.R.

0:00

1:00

被験者 B（単純ロール）

100
10
分
間
移
動
出
現
率

80
60
40
20

(%)

4:00

Time(hour)

100
10
分
間
移
動
出
現
率

3:00

80
60
40
20

(%)

0
0:00

1:00

2:00

3:00

4:00

0

5:00

2:00

Time(hour)

図810 - M.A.R.

被験者 A（ギャッチロール）

睡眠深度のｎ分間移動出現率(n - M.A.R.) 6)、7)を定

3:00

4:00

5:00

Time(hour)

図 10

5.1

10 - M.A.R.

被験者 B（ギャッチロール）

主観評価による解析

義し(4.1)、SWS と REM のｎ分間 M.A.R.で評価を主観評価結果を表 5 に示す。特に (1)睡眠満足感、行った。今回の条件は n=10 分とし、睡眠深度を算(3)眠りの深さ等においてギャッチロール方式の有効出する際の時間分解能となるエポック時間 T を 0.5性が見られる。これはロール方式が被験者に長時間分とした。

の直立姿勢を強いる結果として、特に深睡眠に影響

この解析例を図 6 に示す。このグラフにおいて横を及ぼすことを示唆する結果と考える。

軸は経過時間を、縦軸は SWS、REM の出現率（％）
を示しており、各時刻にて SWS、REM がどの程度占めているかが定量的に判別可能である。

5.2

ｎ分間移動出現率( n - M.A.R.)による解析

今回提案する 10 - M.A.R.により解析した結果を図
7 〜 10 に示す。

5. 実験結果と考察

なお、図中にて細線はＳＷＳ、太線はＲＥＭとし、
人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7） 41

縦線は中途覚醒を示す。
睡眠の各サイクルにおいて SWS の M.A.R.の最大質の評価を行った。その結果、本手法が有効である
ことが確認できた。

値が大きいほど深い睡眠であり、その持続時間が長いほど十分な睡眠がとれているといえる。また SWSと REM の M.A.R.のピークが繰り返し現れることで、● 参考文献睡眠サイクルについても確認することができる。当1）内山真：睡眠障害の対応と治療ガイドライン、厚生労働省、1-20、2002
2）森川雅司、他：新・寝返りベッドの開発〜被介護者における睡眠の質の向上〜、第 18 回睡眠環境シンポジ
ウム、日本睡眠環境学会、91-92、2002
3）阪井英隆、他：新・寝返りベッドの評価〜被介護者における睡眠の質の向上〜、第 18 回睡眠環境シンポジ
ウム、日本睡眠環境学会、93-94、2002
4）Allan Rechtschaffen, Anthony Kales 編：睡眠脳波アトラス 標準用語・手段・判定法、医歯薬出版、
3-8、19685）吉田倫幸：脳波のゆらぎ計測と快適評価、日本音響学会、46、11、919-924、1990
6）岡田志麻、他：新・寝返りベッドの評価、日本生理人類学会第 48 回大会、日本生理人類学会、44-45、2002
7）南浦武史、他： ギャッチ＆ロール機構 を有する体
位変換介護ベッドの評価、バイオエンジニアリング講
演会、日本機械学会、97-98、2003

然であるが、中途覚醒が少ない方がよい睡眠といえる。
この観点から、単純ロール方式とギャッチロール
方式について検討した。
条件１.（単純ロール方式）：両被験者ともに SWSと REM のサイクルの確認が困難で周期性の確認は難しく睡眠リズムが崩れている。また中途覚醒の回数も多い。さらに全体的に SWS の M.A.R.が最大値が小さく持続時間が短いため、十分な睡眠がとれていない。
条件 2.（ギャッチロール方式）：両被験者ともに
SWS と REM の出現に周期性があり 3 つのサイクルを持つ睡眠リズムを確認できる。特に被験者Ａでは、
1 つ目の SWS の M.A.R.では 90 ％以上の高い値で持続時間も長く、中途覚醒もなく十分な睡眠がとれている。
以上のことから、単純ロール方式に比べて今回開発したギャッチロール方式では、特に深い眠りと睡眠リズムの確保に効果があることが示唆された。睡眠中の寝返り動作とその姿勢は、睡眠の質に大きく影響すると考える。また双方を実現しているギャッ
チロール方式では、従来の単純ロール方式と比較して、被介護者における睡眠の質の向上に有効であると考えられる。

6. 結 言今回開発した、ギャッチロール方式の寝返り支援
ベッド hist は、従来の単純ロール方式と比べて、被介護者の睡眠の質を低下させることなく寝返り動作が支援可能なことが示唆された。これにより、介護者の負担軽減はもちろんのこと、被介護者の快適な睡眠の実現につながると考える。
また、本研究で定義した M.A.R.を用いて、睡眠の周期性と SWS と REM の持続性に着目して睡眠の42 人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7）

連絡先
三洋電機株式会社
エコ･エネシステム技術開発センター BU
藤原 義久 y̲fujiwara@rd.sanyo.co.jp〒 573-8534 枚方市走谷 1-18-13
TEL:072-841-1284 FAX:072-844-2985

プロジェクト紹介

人間生活工学系技術のタイにおける実態調査(社)人間生活工学研究センター
研究開発部長 吉岡松太郎

１. はじめに業に積極的に取り組んでいる。アジア地域諸国にお（社）人間生活工学研究センターでは、日本−タイ

ける今後の産業社会の発展を考えるとき、これら人国の間での人間生活工学に関しての、新しい技術協

間生活工学系技術の進展・研究に取り組むことは今力関係を築きあげることを目的に、経済産業省のアや国際的必須要件であると考えられ、これらの活動

ジア産業基盤強化等事業の一環として、「タイ国におを通じて各国の国民性、気候風土、環境に適合したける人間生活工学系技術の実態調査」を実施した。

もの等が生産され構築され求め合われることにより本事業では、アジア諸国での人間特性データ（身貿易投資が一層促進することが期待される。

体寸法、感覚特性等）の収集、国際的なデータ交換

この観点に立ち、本事業では、タイ国の人間生活

ネットワークの構築を視野におきつつ、タイ国にお

工学系技術の現状を把握した上で、当該国に人間生

ける人間生活工学系技術の現状を調査するとともに、

活工学系技術の有用性・必要性を理解してもらい、同国において人間生活工学に関するセミナーを開催

当該国における普及展開策を立案・提案する。本事し、今後の人間生活工学の普及展開策を検討・提案

業を行うことによって人間生活工学系技術の有用性することとしている。

等を理解したタイ国が、必要に応じてＯＤＡ等を活

以下、本事業での調査内容や調査結果の概要について報告する。

用しつつ、人に係わる諸データを計測・データベー
ス化し、このようなデータベースを、日本を含むアジア諸国間で交換できる仕組みを構築することによ

２. 調査事業の背景と目的
近年、急速に進む技術革新に伴い、作業現場や生活の場を含む様々な場面で、負担、危険、不安など

り、アジア諸国での産業基盤強化に繋げると同時に、こうした活動を通して、我が国企業の貿易投資環境を整備することを目的としている。

人間への不適合が顕在化してきている。人間生活工学では、こうした、人間に与える種々の不適合要因を見出し、その解消や軽減化を図る。そのため、こ
こでは、作業現場でのストレス、疲労、誤操作などに起因する人間の健康や安全への対応を検討する他、住居、交通機関、生活用品など生活に係わる、ものや環境と人間とのインタフェースの向上を図ること
により、より使いやすいものづくりへの寄与を目指している。
こうした状況を背景に、我が国においても、『人に
やさしいものづくり、環境づくり』を推進するという観点から、種々の技術開発や関連データの整備事

写真１

セミナー参加者

人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7） 43

写真２

セミナーでの活発な討論の様子

３. 調査概要と結果紹介を行った（写真 1、２）
。具体的調査スケジュー

これらの目的のもと、平成 15 年 3 月 5 日より 13 日

ルは表１の通りである。

までの間、長岡技術科学大学経営情報系中村和男教授を団長とし、自動車メーカや当センター職員など
総勢 8 名の調査団がタイ国を訪れ、同国政府機関、大学、メーカなどを訪問し下記項目を中心とした調査を実施した。また、調査最終日には、"Ergonomic
Approach as Product Development Strategy"
なるタイトルで、これら訪問先組織を含む関係者を集め、日本における人間生活工学技術の現状や人間

３.１

調査項目

本調査では、以下の項目についての実態把握を目的とした。
1）人体計測データの整備・利用状況及び分野別計測関係技術の状況
2）人間生活工学系技術の振興・研究機関と活動・
研究内容

生活工学技術の展望に係わるセミナーを開催し、人

3）製品設計への人間生活工学系技術の応用の状況

間生活工学系技術の役割や具体的応用展開例などの

4）人間生活工学系及び労働安全衛生関連の国際規表１

タイ国調査スケジュール及び訪問先

3 月 5 日（水）バンコク到着・National Institute for the Improvement of Working Conditions and3 月 6 日（木）Environment (NICE)
・ Thai Industrial Standards Institute ( T I S I )・ International Leather Fashion Co., Ltd（ 靴メーカー／ Naturizer brand ）3 月 7 日（金）3 月 10 日（月）・タイ国人間工学関連組織との懇談会( N I C E ,T I S I , Thai Ergonomics Society, Federation of Thai Industry 等 )・ Chulalongkorn University
・ Thammasat University
・ King Mongkut's Institute of Technology ( K M I T )3 月 11 日（火）・ Honda R&D Thailand
・ Thanulux Co. Ltd.（ 紳士服メーカー ）3 月 12 日（水）・人間生活工学セミナー
・参加者：約 60 人

3 月 13 日（木)帰国

44 人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7）

於： Queen Sirikit National Convention Center

表２
時

期

年

齢

タイにおける人体計測

１期

２期

３期

４期

1981 − 1985

1986 − 1990

1993 − 1994

2000 − 2001

子供 1 − 16
成人男女 17 − 49

子供 1 − 16
成人男女 17 − 49

女児 128
男児 116

女児 129
男児 142

成人女性 131

成人女性 142

項目数

Thai Wacoal

Thai Wacoal

成人男性 144
Thai Wacoal

成人男性 144
Thai Wacoal

計
参

測
加

タイワコールPracha − apon

Thanuruk

Patchamongkol

機

関

女性下着

プラチャアーポン

タヌラック

University

紳士服
I S O 3635 : 1981

ラッチャモンコン大学

I S O 3635 : 1981

洋服と革製品I S O 3635 : 1981

参

考

規

格

格及び国家規格等の制定状況
5）自動車等工業製品の設計・製造に係わる人間生
活系技術の応用上問題点

I S O 3635 : 1981
及び ISO7250 : 1996

関する指導などを行っている。
人間工学に関しての代表的活動としては人体寸法計測があり、今までに４回の計測を実施した。その概要は表２の通りである。T I S I は、第 1 期から第 3

３.２

主要訪問先の人間生活工学的活動期までの計測に参加（計測現場に人員派遣）し、第■ National Institute for the Improvement of

4 期は、全体の管理のみを担当した。タイでの人体

Working Conditions and Environment (N I C E)

計測は、大企業が自社のサイズシステムを標準化し

N I C E はタイ労働省の研究機関で、産業衛生部門、たいということで人体寸法計測の実施を T I S I に要

産業毒物部門、人間工学部門、職業医学部門、化学

請したことにより、計測が実施された。計測結果は

物質安全管理部門、安全技術部門、機械安全部門、

統計値については、T I S I が印刷物にまとめて図書

建設安全部門、電気安全部門、安全効率化開発部門

館に所蔵し、閲覧できるようにしているが、生デーなどで構成され、労働安全や労働環境の適正化など

タについては、計測に参加した各企業等で保有されを主業務としている組織である。

ている。

人間工学部門においては、事故低減を目的に、産今のところ、次の人体寸法計測を実施する計画は業現場での事故事例をもとに、事故要因を人間工学

ないが、次の計測機会では、被験者の年齢を 60 歳ま的視点から探り、共通因子の抽出やそれを基に、安で引き上げたいとタイワコールは考えているようで全のためのマニュアルづくりを行っている。マニュある。

アル化はそれぞれの作業種別ごとに進めているが、他の人間特性に係わるデータ計測は、企業ニーズ

基準値事故因子を突き止め、マニュアルを完成してとして顕在化してないことや、計測技術・計測法がいく予定であるが、今まで、法律で決めている規準

確立されていないことなどから実施されていない。

がどうやって決められたかわからないものが多く、もし実施するならネットワークをつくり、具体的なこれからは、欧州や日本の数値を参考にしようとしデータ活用方法を決めてからでないと始められない。

ている。

製品規格については、T I S I では製品検査も行っている。マークや認証を与えることもあり、輸入製品■ Thai Industrial Standards Institute（T I S I ）には性能規準が設けられているが、例えば、ヘルメ

T I S I はタイ工業省に属し、国の標準化作業を実ットの安全基準の場合は、外国の規準をアレンジし行している。T I S I の主な活動は、国家規格の作成、て決めている。こうした国内規格つくりは、外資系製品の品質管理、検定、品質管理マネージメントに企業でもニーズがあれば T I S I として応える用意が人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7） 45

あり、データの収集は可能だと思うが、T I S I では
ソフト技術がないので、データ解析まで行うことはできない。

行われている。
I E の性格上、応用も労働安全を指向しているものが多く、製品設計という側面でも、作業改善に伴うものが多い。ただ、タイ国では人体データを含めデ■チュラロンコン大学 Department of Industrial

ータベースの応用分野の技術が不足しており、技術

Engineering

協力では教育と技術サポートをして欲しい旨の話もIndustrial Engineering ( I E ) には、Operating

あった。

Research、Engineering management、Production、Ergonomics の 4 つのコースがある。I E

３.３

調査結果のまとめは他の大学にも多く見られ、タイでは、この分野の上記調査活動を通して、以下のような、タイ国に教育は盛んである。Engineering management でおける人間生活工学系技術の状況が明らかになった。

は、工場の経営管理を中心に工場のシステム化を図・現在、タイ国における人間工学分野の活動には、る分野である。コスト管理などもこのコースで学ぶ。

政府機関、大学の I E (Industrial Engineering)

I E の中に、Lab. Ergonomics があり人間工学と関連学科などが関与し、主に、作業安全、作業

安全工学のクラスを教えている。研究所は、以下に負担など労働安全の視点からの活動が主流とな示す 5 つのことを実施している。

っている。

・経営工学科における学部課程プログラムのための人間工学研究能力の強化
・安全工学における大学院課程プログラムのための技術支援の提供

・ また、こうした活動においても、作業負荷の計
測や負担評価という「分析」の側面からのアプ
ローチが多く、分析に基づいて負担軽減のための、改善策を与えるための基礎データ収集など

・労働条件と環境問題の評価における人間工学応用の導入のための主導的活動についての活動は少ない。
・ 一方、タイ国では、近年、工業化が進みつつあ・労働条件と環境問題の是正と道具、作業台の人るものの、多くは外資系の企業による生産活動

間工学設計のための主導的コンサルティングが主となっており、タイ国における製品開発・・産業界のための人間工学の基礎と応用における設計を行っている例は少なく、タイ国人への適訓練プログラムの強化合を考えた製品開発や設計を実施しているケースは極めて少ない。

■ タ マ サ ー ト 大 学 Department of Industrial
Engineering

・ こうした状況の中、アンダーウェアや靴など身につける製品を製造する企業においては、人体

Industrial Engineering の中に、Ergonomics

寸法データの収集などを自ら実施し、タイ人へ

Research Laboratory があり、ここでは、工場ののフィット性の高い製品の提供を目指している

作業環境の改善に取り組んでいる。製品設計に関すところもあり、自国民への適合性を意識した製る研究はまだ行っていない。なおこの Lab は、学部

品設計への萌芽の兆しも見えている。

生に対し、Ergonomics と Sensor project、修士

・また、タイに進出している日系企業においても、課程では、Advanced Work Design と修士論文を従来の生産拠点としてのタイから市場としての指導している。また、同 Lab では、

タイへと、徐々にではあるが位置づけを見直し、・ Anthropometric measurement

タイ国現地での文化やユーザに適合した製品開・ Human strength measurement

発に目が向けられるようになりつつある。こう・ Physiology measurement

した企業においては、人間生活工学系技術への・ Visual performance measurement

期待も高まりつつある。

・ Motion measurement and goniometer・ Electromyography measurementなどの計測技術とその産業への応用に関する研究が46 人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7）

・こうした産業分野でのニーズに応える形で、工業省 T I S I (Thai Industry Standards Institute) では、企業との共同作業により、過去

４回にわたるタイ国民の身体寸法計測を実施し、統計データの公表なども行っている。

近年工業化が著しいタイ国と日本の間での、人間生活工学領域に係わる技術協力の可能性を探ること・ しかし、データの活用面では、上記先進的企業を目的に、タイ国における人間生活工学系技術の展での利用に限定されており、広く、産業でのデ開状況について、実地調査を実施した。その結果、ータ活用のための方策作りや具体的利用技術に

タイ国における人間生活工学系技術は、主として、係わる支援が求められている。

労働安全分野においては活発な活動状況にあるが、ものづくりへの展開という側面での活動は少ない。

４. 今後の展開

1）

しかしながら、こうした展開へのアプローチの芽は

上記の調査結果を踏まえ、今後の展開として、日−育っており、実際アパレル産業や製靴産業などでは、タイ間での人間生活工学系技術分野での技術協力のタイ国民の身体寸法に合った製品づくりのため、自具体化を検討していく。

ら身体寸法の計測を行っている企業もある。身体寸法計測に関しては、国レベルでの活動も見られ、工〔タイにおける人間生活工学系技術の方向〕
前述のように、タイ国における人間生活工学は、
現状では、労働安全など一部側面での活動に限られ

業省 TISI が企業とタイアップし、過去４回のデータ収集を行い、その統計量データの公表も行っているなどの状況把握ができた。

ているものの、産業での製品開発や製品設計の内製今後は、本調査を基に、寸法を含めた人間特性デ化への意欲は少なくなく、大学においても、より広ータの計測やそのデータベース化及び特性データのい人間生活工学への展開の芽は出始めてきている。

利用法などを中心に、具体的な技術協力の内容を日−

また、現在、タイ国での人間生活工学の活動の主タイ両国で詰めその実現に向けて活動を続けていき

流となっている、労働安全分野においても、前記分たいと思っている。

析的アプローチから、改善策の立案やその具体化、

なお、本調査の実施に際して、バンコク日本人商

つまり、作業負担改善のための設備設計や環境設計

工会議所をはじめとして、T I S I、N I C E など多くという側面への展開は必然であり、こうした観点かの人々のご協力を頂いたことを記し、感謝の意を表らも、ものづくりに活用できる人間生活工学系技術

したい。

への展開が必要になる。人間生活工学の、こうした展開は、逆に、製造産業に対し新たなインセンティ
ブを与え、産業の活性化にも寄与することになる。

● 参考文献〔技術協力に当たっての考え方〕

1）（社）人間生活工学研究センター編：平成 14 年度経済産業省委託事業 アジア産業基盤教化等事業 人間生活
工学系技術のタイにおける実態調査報告書、66-67、2003、3

技術協力を実施するに当たっては、第一に日本を含めアジアの産業活動の全体的活性化に寄与できる活動をアピールするものとして、支援を受ける国が自ら計測・データベース化法や技術を構築していける力をつけ、やがて地域のそうした国々が相互に協力して大きな相互利用可能なデータベースあるいは
標準に繋げていけるようにするのを支援していくことである。第二に我が国企業の貿易投資環境を整備するという観点から、日本企業と連携して、タイ国の技術者・研究者を巻き込み、人間特性や生活特性の計測・データベース化を進めていくとともに、これに必要な人材育成を含めて技術協力の展開を図る。

５. おわりに
人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7） 47

講 座

人間生活工学に役立つ統計の基礎知識、統計論全般（1）

データの記述
データを例にして、記述統計について説明する。データの詳細な説明は省略するが、データは、二人宮埜

寿夫の人が話しているとき、ひとりの人からもうひと（みやの ひさお）

千葉大学
文学部 行動科学科
報科学講座 教授
工学博士

りの人へと話し手が交代するまでの時間データ（単認知情位： sec）から、簡単のためにその一部である 143
ケースを取り出したものであり、表１はそのデータの一部である。

●プロフィール

１. グラフあるいは表によるデータの表現

計量心理学、特に多次元尺度構成法、三相主成分分析法
およびクラスター分析法の研究に従事。数理心理学にも興味があり、情報エントロピー最大化原理に基づく刺激同定モデルなどについても研究を行っている
行動計量学会、心理学会、分類学会会員
メールアドレス： miyano@cogsci.L.chiba-u.ac.jp

図１は、データをグラフにより表したものである。このグラフはヒストグラムと呼ばれる棒グラ
フであり、横軸はデータ値、縦軸はデータ値のとる範囲をいくつかの区間に分けたとき、各区間に属するデータの割合（相対度数）をそれぞれ表し

この連載講座の目的は、データ解析に必要な基ている。

礎的知識を与えることにある。実際に解析に携わ

ヒストグラムを作る目的は、データ変動、すなっている人たちには物足りないとも思われるが、解

わち分布の様子を視覚的に把握することにある。そ析に対する理解がより深まるように述べるつもりのためには、適切な区間数を設定し、見やすいグである。

ラフでなければならない。この見やすさからいう

さて、今回はデータの表あるいはグラフによる

ならば、区間数は 10 程度がよいといわれている。

要約、および平均、分散などの要約統計量についもちろん、この数はデータ数などにもよるが、20て述べる。このような話題は記述統計と呼ばれるを越えることはきわめて稀である。

ものであるが、データの解析の基本と考えられる。

さて、図１（a）は、143 個のデータすべてに対

一般に、統計的なデータ解析法は、大きく探索的するヒストグラムである。対話の途切れを表すと方法と統計的仮説をデータから検証する確証的方思われる５秒程度の外れ値のために、分布は左側法に分けられるが、記述統計は探索的方法においにひとつに固まっているように見える。これに対て最も重要なものである。

して、図１（b）は、この外れ値を除いたヒストグ

以下では、対話研究において実際に採集された

表１
0.021

話者交代時間データ（単位： sec）

0.473

0.327

0.132

− 0.164

0.174

0.231

0.144

0.266

− 0.571

0.057

0.025

0.132

− 0.189

0.318

0.513

− 0.086

0.654

0.041

0.617

0.148

− 0.246

0.050

0.134

0.180

0.578

0.137

0.309

0.054

0.149

0.030

0.137

0.661

0.059

0.260

0.218

− 0.124

0.121

0.000

0.105

0.551

0.030

− 0.328− 0.5710.128− 0.042

0.192

0.145

48 人間生活工学 Vol.4

ラムである。話者の交代がある程度スムースに行

No.3 （2003.7）

人間生活工学に役立つ統計の基礎知識、統計論全般

相対度数（％）

われているならば、話者交代時間の分布はこのよ

８０
７０

うなほぼ対称の形状になると思われる。ここで、図６０中の実線は、このデータ分布に最もよく当てはま

５０る正規分布を表している。明らかに、データ分布

４０は正規分布とは異なっているが、この違いは Q −３０

Q プロットを調べるとよく分かる。Q − Q プロッ

２０

トは、各データ値とそれに対応する正規分布の％１００点の関係をプロットしたものであり、もし正規分布に従うならば、Q − Q プロットはほぼ直線にな−１.５−０.５ ０.５ １.５ ２.５ ３.５ ４.５ ５.５
話者交代の時間差（sec）（a）全データのヒストグラム

るはずである。このデータの場合には、図２に見られるように、分布の裾付近において直線から大相対度数（％）

きくずれていることが分かる。

６０

なお、ヒストグラムでは度数を表す各「棒」は５０

互いに接するように描かれるが、性別のようなカ４０

テゴリーにおける度数を棒グラフに描く場合には、

３０各棒の間を空けて描くようにする。これは、グラ

２０

フの横軸によって表される観測変数の尺度水準の違いを強調するためである。すなわち、カテゴリ

１０
０

ー変数の場合には、棒グラフの横軸の値は高々そ−１.３５−１.０５−０.７５−０.４５−０.１５０.１５ ０.４５ ０.７５ １.０５ １.３５の大きさを除けば全く意味を持たないからである。

話者交代の時間差（sec）（b）外れ値を除いた場合のヒストグラム

このことは、ヒストグラムの別表現としてしばし

図１という）が用いられるが、カテゴリー度数に対しば各棒の頂点を直線で結んだグラフ（度数多角形

話者交代時間データのヒストグラムてはそのような表現はしないことにも表れている。

話者交代の時間差（sec）

１.５

２. 要約統計量１.０

データ分布の特徴は、要約統計量と呼ばれるい０.５

くつかの測度を用いることにより量的に把握する

０

ことができる。分布の中心的傾向を測る平均、中−０.５

央値、最頻値、分布の拡がりの大きさを表す分散、−１.０

標準偏差、四分位数範囲注 1）、および分布の形状を

−１.５
−３
図２

捉えるための歪度、尖度、などが、要約統計量の
−２ −１
０
１
２
標準正規分布の得点（z 得点）３

代表例である。

話者交代時間データのＱ−Ｑプロット
人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7） 49

講 座

表２

分布の中心的傾向：話者交代時間データ

表３

データ数

全データの場合
143

外れ値を除いた場合
142

平 均 値

0.176

0.136

分

中 央 値

0.134

最 頻 値

0.500

全データの場合
143

外れ値を除いた場合
142

散

0.358

0.136

0.133

標 準 偏 差

0.598

0.369

0.150

25

％

点

0.023

0.023

75

％

点

0.293

0.277

囲

7.169

2.675

四分位数範囲

0.270

0.254

デ ー タ 数範

２.１

分布の拡がり：話者交代時間データ

分布の中心的傾向

２.２

分布の拡がり

表２は、分布の平均、中央値、および図 1 のヒ

表３は、分布の拡がりの大きさを測る分散、標ストグラムにおける最頻値を、一個の外れ値を除

準偏差、四分位数範囲を求めた結果である。平均いた場合とそうでない場合について求めた結果での場合と同様に、平均偏差（＝データ値−平均）のある。この表より明らかなように平均（より厳密

2 乗和を（データ数− 1）で割った値である分散おには算術平均という）は、この外れ値の影響を受よびその平方根である標準偏差は、外れ値の影響

けやすく、外れ値の有無に応じて 0.176 から 0.136を受けるが、四分位数範囲は影響を受けないことへと変化する。一方、分布の 50 ％点である中央値が分かる。従って、分散あるいは標準偏差は、分は外れ値の影響を受けないことが分かる。また、最布がほぼ対称かつ単峰である場合に、分布の拡が頻値はヒストグラムの区間の取り方に依存して変りを表す測度として妥当であるといえよう。

化することが分かる。このようにデータに外れ値

ところで、前に述べたように、分布の中心からが含まれているなどのために分布が対称でない、あ極端に離れた値は外れ値と呼ばれる。どの程度離るいは分布の峰が複数あるような場合には、平均れているときに外れ値とするかについては、いくは分布の中心的傾向を表す値としては、すなわちつかの意見がある。とくに、標準偏差の 2.5 倍以上分布を代表する値としては不適切であり、中央値離れている場合を外れ値とする考え方がよく採用のほうがより望ましいといえる。

されるが、チューキーのいうように四分位数範囲

一般に平均といえば算術平均を意味するが、算の 1.5 倍以上離れている場合とする方がよいかも知

術平均は分布がほぼ対称かつ単峰であるときに適れない。四分位数範囲は外れ値の影響を受けにく用すべきである。従って、単峰ではあるが分布がいことを考慮するならば、妥当な考え方といえる。

歪んでいるような場合には、分布が対称になるよ

データがほぼ単峰で対称な分布をするとき、平うに適当にデータを変換し、その上で平均をとる

均と分散あるいは標準偏差は、分布のよい要約統ようにすべきであろう。この変換はデータ・タイ

計量になる。実際、このような分布の場合、経験プにある程度依存することが知られており、代表的にデータのおおよそ 68 ％は、平均から 1 標準偏的な変換として、計数データに対する 1/2 乗変換、差内にあり、おおよそ 95 ％は 2 標準偏差内にある比率データに対するロジット変換注 2）、相関データ

ことが知られている。話者交代時間データの場合に対するフイッシャーのＺ変換注 3）などがある。

には、1 標準偏差内に 72 ％、2 標準偏差内に 93 ％50 人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7）

人間生活工学に役立つ統計の基礎知識、統計論全般のデータが含まれている。

るが、決してそうではない。誤解を生じやすい用

平均と標準偏差を使った重要な量として、ｚ得語といえる。

点がある。ｚ得点は、平均偏差を標準偏差により

表４は、データ例について、外れ値の有無に応除した量として定義されるが、複数の分布の得点

じて、それらの値を求めた結果である。外れ値をを比較する場合などに有用である。例えば、数学含めた場合には、正方向にある大きな外れ値の影

および国語の得点が 50 点、70 点であるとき、どち

響から、歪度は正の大きな値であるのに対して、こらの成績がよいかをそれだけで判断することはでの外れ値を除外することによってほぼ 0 になるこ

きないが、もしｚ得点でそれらが 2 点、1 点であるとが分かる。また、尖度は外れ値を除外しても比ならば、明らかに数学の成績の方がよいと判断で較的大きな値をとっており、正規分布に比べて分きる。なお、ｚ得点は標準得点と呼ばれる量のひ

布の裾の広いことが分かる。

とつであり、よく知られている偏差値もそのひとつである。偏差値は、ｚ得点を 10 倍し、それに 50

３. おわりに点を加算したものである。

今回はデータを解析する際の基本であるデータの表現法および要約統計量について、すなわち記

２.３

分布の形状

述統計について述べた。また、ここに取り上げた

データ分布は、多くの小さな影響がランダムに話者交代データの使用については、同僚の傳康晴

加算されているとき、正規分布になるといわれて先生および榎本美香氏の協力を得た。ここに謝意いる。多くの統計的理論は、この正規分布を仮定を表する。

して作られており、解析の対象となるデータが正規分布をするか否かは重要な問題となっている。正規分布は、図 1 に実線で示したように釣鐘型の形

次回は、推測統計のひとつである「推定」について述べたい。

状をしているが、実際の分布がこの正規分布の形
状とどの程度異なっているかを表す量として、歪度および尖度などがある。歪度は形状が対称である程度を、尖度は正規分布と比較して平均から遠

注 1）累積相対度数分布において、累積相対度数が 25 ％く離れたデータの多さを判定するための量である。

（75 ％）となる観測変数の値を第 1（3）四分位数と「尖度」という名称からは、それが正の値をとるのいう。四分位数範囲とは、第 3 四分位数から第１四は尖った形状の分布に対してであるように思われ分位数を引いた値である。
注 2）データｘの、0.5 l n （x /（1-x））による変換
注 3）データ x の、0.5 l n （（1+x）/（1-x））による変換

表４

分布の形状：話者交代時間データ
全データの場合

データ数

外れ値を除いた場合

143

142

歪

度

5.666

− 0.520

尖度

54.357

3.195
人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7） 51

「子どもの人間生活工学研究会」
少子化の中、子供を健全に育成することは、家庭内の問題にとどまらず、社会全体の責任となってきています。従来、日用品、家電製品などの「人にやさしいものづくり」（ユニバーサルデザイン）では、
高齢者に目が向けられることが多く、子どもには十分に目が向けられていないように思われます。しかし、成長途上にある子どもには 子どもならではの配慮が必要な場合もあります。
この研究会では、「子どもの特性」を知り、「子どもの安全や疾病防止を図るものづくり」や、「子どもの健全な心身の発達を促すものづくり」はどうあるべきかを考えることを目標とし、いわゆる玩具など、子どもだけが使用する製品のみならず 子どもも使用する製品 における、子どもへの配慮のあり方について検討します。
活動内容としては、関連分野の先生方をお招きしたゲスト講演会と、自社製品を題材にして行う「子ども配慮状況」の調査活動を行う予定です。
2003年７月から 2004年３月までに 4 回の研究会を開催する予定です。
第 1 回研究会 ７月 29 日（大阪）
第 2 回研究会 ９月（東京）
第 3 回研究会 11月（大阪）
第 4 回研究会 ２月（東京）
ご興味のある方は、企画普及部 研究会担当者（TEL：06 - 6221-1653）までどうぞ。

■ 第43回理事会の開催等■人にやさしいモノづくりお手伝いします。

去る 5 月 28 日に第 43 回理事会、並びに第 13 回通常総会が開催され、平成 14 年度事業報告、平成 15
年度事業計画、同決算・予算案、任期満了に伴う役員の選任等について審議され、了承されました。会
長を務められていた奥井功氏がご退任され、新会長に、野村明雄氏（大阪ガス（株）代表取締役会長）
が第 44 回理事会において選任されました（就任日は平成 15 年 5 月 29 日）。
その後、交流会が関係官庁、学会、団体からのご来賓を交えて盛大に執り行われ、親睦を深め合いました。

人間生活工学研究センターは、人間生活工学に関する商品開発、商品評価、データ提供など、あらゆるご相談をお受けしています。スポット的なコンサ
ルティングや共同研究などご要望に応じて様々な形でお手伝いします。
・商品の使いやすさ評価をお手伝いします。
・ 人にやさしい 商品アイデアを一緒に創り出します。
・商品設計に必要な人間特性データをデータベース
から提供します。
・人間生活工学に関する講演、社内普及のための講義などをお引き受け致します。
ご相談は、下記にどうぞ。
企画普及部 ユーザビリティ・サポート・チーム
E - mail : support@hql.jp
http : //www.hql.jp

新しく研究会を始めます！

■予

告「人間生活工学」第４巻 第４号 通巻第 14 号（2003 年
10 月15 日発行）の特集は、「アパレル」です。
■募

集

本誌では、皆様からの投稿（論文、ラピッドコミュニケーション、談話室）を募集しております。投稿方法など詳しくは、（社）人間生活工学研究センター編集事務局（TEL 06 - 6221 -1653）までお問い合
わせください。

ホームページをご覧下さい！
本誌「人間生活工学」と人間生活工学研究センターの活動をもっと詳しくお知りになりたい方はセンターのホームペー
ジをご覧下さい。詳しい事業の内容、日常の活動、海外情報などを発信しております。また、この分野の関係機関とのリンクもしておりアクセスすることもできます。
アドレスは、http://www.hql.jpです。

52 人間生活工学 Vol.4

No.3 （2003.7）＊お知らせ
講演録は紙面の都合上、お休みしました。

人間生活工学 第 4 巻 第 3 号 通巻第 13 号
2003 年 7 月15 日発行
編集 社団法人 人間生活工学研究センター
発行所 （株）日刊工業出版プロダクション
発行人 宮坂尚利〒102 - 8181 東京都千代田区九段北１-８-10
日刊工業新聞社内
電話 03 - 3222 - 7101 FAX03 - 3222 - 7247
定価 700 円（本体 667 円）（本誌掲載記事の無断転載を禁じます）

本誌の編集並びに論文審査は以下の方々にお願いしております。
2003 年度

編集委員（五十音順）

小松原

明哲

金沢工業大学人間系

岡田明

大阪市立大学

大学院生活科学研究科

飯田

健夫

立命館大学

教授（委員長）助教授（副委員長）

理工学部ロボティクス学科

大須賀美恵子

大阪工業大学

口ノ町康夫(独)産業技術総合研究所

久保博子

奈良女子大学倉片憲治(独)産業技術総合研究所

高橋

美和子

土屋

和夫

教授

情報科学部情報メディア学科教授

人間福祉医工学研究部門

生活環境部生活環境学科助教授

人間福祉医工学研究部門(社)人間生活工学研究センター
日本アイ・ビー・エム(株)

客員研究員

主任研究員

企画普及部人材育成・広報チーム長開発製造スタッフオペレーションユーザー

エクスペリエンス・デザインセンター・人間工学プログラム担当、次長
畠中

順子(社)人間生活工学研究センター 企画普及部ユーザビリティ・サポート・
チーム長

松岡

克典

(独)産業技術総合研究所

ヒューマンストレスシグナル研究センター

副センター長
横井

孝志

吉岡

松太郎

(独)産業技術総合研究所

人間福祉医工学研究部門(社)人間生活工学研究センター

研究開発部

グループ長

部長

―――――＊編集委員は下記の審査委員も兼ねています。―――――

2003 年度

審査委員（五十音順）

彼末

一之

佐川

賢

多屋

淑子

日本女子大学

大学院人間生活学研究科・家政学部

徳田哲男

埼玉県立大学

保健医療福祉学部社会福祉学科

堀田

明裕

千葉大学

持丸

正明

(独)産業技術総合研究所

早稲田大学

スポーツ科学部(独)産業技術総合研究所教授

人間福祉医工学研究部門

工学部デザイン工学科

グループ長
教授

教授

造形デザイン研究室

教授

デジタルヒューマン研究センター

副研究

センター長
八木

昭宏

関西学院大学

応用心理科学研究センター長・文学部総合心理科学科

教授
山岡

俊樹

和歌山大学

吉田

倫幸

広島国際大学

システム工学部デザイン情報学科
人間環境学部感性情報学科教授

教授