歩行時とビデオ鑑賞時における生体信号の関係発見に向けた分析

DEIM Forum 2016 B3-6

歩行時とビデオ鑑賞時における生体信号の関係発見に向けた分析

路

紫涵

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張 信鵬

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浅野 泰仁

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吉川 正俊

‡ †‡

_{京都大学情報学研究科 〒 606–8501 京都府京都市左京区吉田本町}

E-mail:

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_{{lu，xinpeng.zhang} @db.soc.i.kyoto-u.ac.jp，}

‡

_{{ asano，yoshikawa }@ i.kyoto-u.ac.jp}

あらまし 個人が環境要素に示す興味の度合いには差があり，興味の度合は生体信号の変化に反映されると予想 される．そこで，歩行者の生体信号に基づき環境要素に対する興味の度合を推定することを試みる．本論文では， 18 名の被験者を対象にした歩行時と様々なジャンルのビデオ鑑賞時の心拍変動，脳波，電気皮膚反応の関係を実験 的に分析することで，個人が興味を示す経路の環境要素を推定することと生理的反応の個人差を確認することを試 みる．さらに，歩行時とビデオ鑑賞時の生体信号データの関係性を分析することにより，ビデオ鑑賞時の生体信号 データから個人が興味を示す経路の環境要素を推定することにつながることが期待される．本研究の最終目標は， 個々の歩行者に対して，興味に応じて経路を推薦することである． キーワード 生体信号データ分析，歩行，ビデオ鑑賞，歩行環境

1. は じ め に

近 年 ， ウ ェ ア ラ ブ ル 生 体 セ ン サ が 普 及 し て き て い る ． 例 え ば ， 心 拍 セ ン サ ， 電 気 皮 膚 反 応 セ ン サ ， 脳 波 セ ン サ な ど で あ る ． そ れ ら の セ ン サ を 用 い て ， 場 所 や 時 間 を 問 わ ず 生 体 信 号 デ ー タ を 収 集 す る こ と が で き る ． ま た ， 生 体 信 号 デ ー タ か ら 生 理 反 応 ま た は 感 情 を 検 知 ・ 測 定 す る 研 究 が 多 く 行 わ れ て い る[1-4]． 本 研 究 で は ， 各 個 人 と 歩 行 環 境 の 嗜 好 性 と の 関 連 を 把 握 し ， 個 人 の 嗜 好 性 に 特 化 し た 経 路 推 薦 を 実 現 す る こ と を 最 終 目 的 と す る ． そ の 第 一 歩 と し て ， 異 な る 歩 行 環 境 に お け る 歩 行 時 の 生 体 信 号 デ ー タ を 収 集 し ， そ の デ ー タ の 特 徴 ， 傾 向 を 統 計 的 手 法 か ら 分 析 す る ． し か し ， 歩 行 時 の 生 体 信 号 デ ー タ を 大 量 に 収 集 す る こ と は 困 難 で あ る ． 我 々 は ビ デ オ 鑑 賞 時 の 生 体 信 号 デ ー タ を 収 集 ， 分 析 す る こ と を 考 え た ． 次 に ， ビ デ オ 鑑 賞 時 と 歩 行 時 の 生 体 信 号 デ ー タ の 関 係 性 を 調 べ る ． そ の 関 係 性 が 発 見 で き れ ば ， 収 集 し や す い ビ デ オ 鑑 賞 時 の 生 体 信 号 デ ー タ か ら 各 個 人 の 歩 行 環 境 の 嗜 好 性 が 推 定 で き る と 考 え ら れ る ． 例 え ば ， 緑 地 風 景 の ビ デ オ の 鑑 賞 に お い て リ ラ ッ ク ス し た 精 神 状 態 が 現 れ れ ば ， 緑 地 を 歩 行 し た 場 合 で も リ ラ ッ ク ス で き る だ ろ う ． ま た ， グ ル メ レ ポ ー ト を 好 ん で 見 る 人 は 飲 食 店 の 多 い 道 も 楽 し ん で 歩 行 す る だ ろ う ． 本 論 文 で は ，18 名 の 被 験 者 を 対 象 に 歩 行 実 験 と ビ デ オ 鑑 賞 実 験 を 行 い ，歩 行 時 と ビ デ オ 鑑 賞 時 の 心 拍 変 動 ， 脳 波 ， 電 気 皮 膚 反 応 の 三 種 類 の 生 体 信 号 デ ー タ を 収 集 し た ． 歩 行 実 験 で は ， 環 境 が 異 な る 二 つ の 経 路 の 歩 行 に お い て ， 被 験 者 の 生 体 信 号 デ ー タ の 相 違 を 検 証 し た ． ビ デ オ 鑑 賞 実 験 で は ， 風 景 ， グ ル メ リ ポ ー ト ， ホ ラ ー ム ー ビ ー の 三 つ の ビ デ オ の 鑑 賞 時 の 被 験 者 の 生 体 信 号 デ ー タ の 相 違 を 検 証 し た ． 特 に ， 異 な る 経 路 ま た は ビ デ オ に お け る 生 理 的 反 応 の 度 合 い に 個 人 差 が あ る こ と を 確 認 し た ． 本 論 文 の 貢 献 の 一 つ と し て は ，実 験 を 設 計 ，実 行 し ， 18 名 の 被 験 者 の 二 つ の 経 路 の 歩 行 時 と 三 つ の ビ デ オ 鑑 賞 時 の 三 種 類 （ 心 拍 変 動 ， 脳 波 ， 電 気 皮 膚 反 応 ） の 生 体 信 号 デ ー タ を 収 集 し た こ と で あ る ． 既 存 の 歩 行 時 ま た は ビ デ オ 鑑 賞 時 の 生 体 信 号 デ ー タ 分 析 に 関 す る 研 究 で は ， 単 一 の セ ン サ を 用 い た 少 人 数 の 実 験 が ほ と ん ど で あ る ． よ り 信 頼 性 の 高 い 結 果 を 得 る た め に ， 複 数 の 生 体 信 号 を 用 い た 多 人 数 を 被 験 者 と す る 実 験 を 設 計 し た ． 本 論 文 で は ，以 下 に 述 べ る 初 期 結 果 が 得 ら れ た：(1) 歩 行 時 の 生 理 信 号 が 歩 行 環 境 に よ り 変 動 す る 傾 向 が 見 ら れ た ． 特 に ， 興 味 を 示 す 要 素 が 多 い 経 路 で は 生 理 信 号 の 変 化 が 明 ら か で あ る ．(2)ビ デ オ 鑑 賞 時 の 生 理 反 応 の 度 合 い が 個 人 に よ り 異 な る ． 一 方 で ， 異 な る ビ デ オ の 鑑 賞 時 の 複 数 被 験 者 の デ ー タ を 全 体 的 に 見 れ ば ， 被 験 者 の 間 で 類 似 す る 特 徴 ， 傾 向 も 存 在 す る ． 今 回 の 実 験 で 収 集 し た デ ー タ に 対 す る 分 析 は ま だ 十 分 だ と 言 え な い ． 次 の 課 題 は ， 歩 行 時 と ビ デ オ 鑑 賞 時 の 生 体 信 号 デ ー タ の 関 係 性 に つ い て 分 析 す る こ と で あ る ．

2. 関 連 研 究

本 章 で は ， 歩 行 ま た は ビ デ オ 鑑 賞 時 に お け る 生 理 信 号 デ ー タ の 統 計 的 分 析 に 関 す る 研 究 を 紹 介 す る ．ま た ， 本 研 究 と そ れ ら の 研 究 と の 相 違 点 を 議 論 す る ． 2． １ 歩 行 時 に お け る 生 理 信 号 デ ー タ の 分 析 Peter Aspinall [5] ら の 研 究 で は ， 12 名 の 被 験 者 に 脳 波 セ ン サ を 装 着 し ，環 境 の 異 な る 三 つ の 経 路（ 商 店 街 ， 緑 地 ， 混 雑 し た 商 業 地 域 ） を 順 番 に 歩 行 し て も ら い ， 異 な る 歩 行 環 境 に お け る 脳 波 デ ー タ の 傾 向 を 調 べ た ． そ の 結 果 ， 全 体 的 な 傾 向 と し て ， 緑 地 に お け る 瞑

想 度 （ リ ラ ッ ク ス 度 ） が 一 番 高 く ， ま た 緑 地 か ら 出 る と 集 中 度 が 高 く な る こ と が 分 か っ た ．

Marie Truelove と Stephan Winter[6]は 3 名 の 歩 行 者 が 歩 行 中 に ス ト レ ス や 不 安 を 感 じ た 場 所 で 心 電 図（ECG） デ ー タ に 変 化 が 見 ら れ る と い う 実 験 結 果 を 確 認 し た ． た だ ， 被 験 者 の 数 が 少 な い た め ， 実 験 結 果 の 信 頼 性 が 低 い と さ れ る ． 中 島[7]ら は 心 拍 間 隔 （ RRI） デ ー タ を 用 い ， 自 転 車 走 行 に お け る ス ト レ ス を 計 測 し た ． そ の 結 果 ， 道 路 条 件 ， 環 境 が 自 転 車 運 転 者 に ス ト レ ス を も た ら す 要 因 で あ る こ と を 示 し た ． “Emotional cartography”[8]と い う 本 で は ， 2004 年 か ら 16 か 国 で 展 開 さ れ て い る バ イ オ マ ッ ピ ン グ プ ロ ジ ェ ク ト に 関 す る 文 章 を ま と め て い る ． バ イ オ マ ッ ピ ン グ プ ロ ジ ェ ク ト は 歩 行 者 の 電 気 皮 膚 反 応 （GSR） デ ー タ を 収 集 し ， 地 図 上 に マ ッ ピ ン グ す る プ ロ ジ ェ ク で あ る ． し か し ， こ の プ ロ ジ ェ ク ト に お い て は ， 多 く の 歩 行 者 か ら 収 取 し た GSR デ ー タ の 分 析 ，活 用 が ま だ 十 分 に 行 わ れ て い な い ． 隅 田 ら[9] は 歩 行 時 の 心 拍 数 を 推 定 す る ニ ュ ー ラ ル ネ ッ ト ワ ー ク の モ デ ル を 提 案 し た ． そ の モ デ ル の 入 力 と し て は ， 道 の 勾 配 と 歩 行 速 度 ， 加 速 度 が 用 い ら れ る ． 北 林 ら[10]は 隅 田 ら [9]の モ デ ル を 拡 張 し ， 歩 行 時 の ス ト レ ス 指 標 値 を 推 定 す る モ デ ル を 提 案 し た ．ま た ， 北 林 ら[10]は 歩 行 時 の ス ト レ ス を 推 定 す る た め に ， レ ー ザ レ ン ジ フ ァ イ ン ダ で 測 定 し た 道 の 混 雑 度 も 用 い た ほ う が よ り 高 い 精 度 の 推 定 結 果 が 得 ら れ る こ と を 確 認 し た ． 本 研 究 は 既 存 研 究 と 大 き く 違 う 点 が 二 つ あ る ． 第 一 に ， 既 存 研 究 は ， 全 体 的 に 異 な る 歩 行 環 境 に お け る 歩 行 者 達 の 生 体 信 号 デ ー タ の 変 化 傾 向 を 分 析 す る こ と が 多 い ． 一 方 で ， 各 歩 行 者 の 歩 行 環 境 に よ る 生 理 反 応 の 個 人 差 に 注 目 す る 研 究 は 少 な い ． 北 林 ら[10]は 道 の 混 雑 度 に よ る 歩 行 時 ス ト レ ス の 個 人 差 を 暗 示 的 に 歩 行 時 ス ト レ ス の 推 定 に 反 映 し よ う と し た ． し か し ， そ の 個 人 差 を 明 示 的 に 分 析 す る こ と は で き な か っ た ． 本 研 究 で は ， 異 な る 歩 行 環 境 要 素 に よ り 引 き 起 こ さ れ る 歩 行 時 の 生 体 信 号 デ ー タ の 変 化 の 個 人 差 を 分 析 す る ． 第 二 に ， 本 研 究 で は 心 拍 変 動 ， 電 気 皮 膚 反 応 ， 脳 波 の 三 つ の 生 体 信 号 を 合 わ せ て 用 い る こ と で ， 歩 行 時 の 生 理 反 応 を 的 確 に 分 析 す る こ と を 試 み る ． そ れ ぞ れ の 生 体 信 号 は 異 な る 特 徴 を 持 つ ． 例 え ば ， 心 拍 変 動 デ ー タ か ら タ イ ム ウ ィ ン ド ウ に お け る ス ト レ ス 度 合 が 推 定 で き る ． 電 気 皮 膚 反 応 デ ー タ は 瞬 時 的 な 生 理 的 覚 醒 を 示 す こ と が で き る ． 脳 波 デ ー タ か ら 集 中 度 と 瞑 想 度 が 推 定 で き る ． そ れ ぞ れ の 生 体 信 号 デ ー タ の 詳 細 に つ い て は ， 次 章 で 述 べ る ． そ れ ぞ れ の 生 体 信 号 デ ー タ の 特 徴 を 考 え ， 複 数 の 生 体 信 号 デ ー タ を 合 わ せ て 用 い る こ と で ，生 理 反 応 の 推 定 精 度 が 向 上 す る と 予 想 さ れ る ．例 え ば ，ChungK Lee ら [11]は ビ デ オ 鑑 賞 時 の 感 情 を 分 類 す る モ デ ル を 提 案 し た ． そ の 結 果 ， 心 拍 変 動 デ ー タ と 電 気 皮 膚 反 応 デ ー タ を 一 緒 に 用 い た ほ う が 感 情 分 類 の 精 度 が 上 が る こ と が 示 さ れ た ． 2． 2 ビ デ オ 鑑 賞 に お け る 生 理 信 号 デ ー タ の 分 析 Giovanni
[12]ら は 心 拍 変 動 ， 電 気 皮 膚 反 応 ， 脳 波 の 三 つ の 生 体 信 号 デ ー タ か ら ， ド キ ュ メ ン タ リ ー 鑑 賞 時 に 出 て く る TV コ マ ー シ ャ ル に 対 す る 生 理 反 応 を 調 べ た ． そ の 結 果 ， 印 象 に 残 っ た TV コ マ ー シ ャ ル を 見 た 時 ， 心 拍 変 動 と 脳 波 デ ー タ の 変 化 が 激 し か っ た ． 一 方 で ， 電 気 皮 膚 反 応 デ ー タ に は 差 異 が な か っ た ．

Byoung Jun Park ら [13]と 守 屋 ら [14]は そ れ ぞ れ 感 情 変 動 を 誘 発 さ せ る ビ デ オ を 被 験 者 に 見 せ ， 被 験 者 の 心 拍 変 動 ま た は 血 圧 な ど の デ ー タ を 収 集 し た ． ま た ， ビ デ オ 映 像 か ら 誘 発 さ れ る 悲 し み や 喜 び な ど の 感 情 は 生 体 信 号 デ ー タ を 利 用 し て 分 類 す る こ と が 可 能 だ と 説 明 し た ． 従 っ て ， 歩 行 時 の 生 体 信 号 デ ー タ を 用 い て 感 情 を 分 析 す る こ と も で き る と 予 想 さ れ る ． こ れ ま で の 研 究 で は ， 単 に 歩 行 時 ま た は ビ デ オ 鑑 賞 時 の 生 体 信 号 デ ー タ の 分 析 を 行 っ て い た ．本 研 究 で は ， そ れ ら の デ ー タ 間 の 関 係 発 見 も 目 標 と す る ． そ の 関 係 性 が わ か れ ば ， 異 な る 内 容 の ビ デ オ の 鑑 賞 時 の 生 体 信 号 デ ー タ を 分 析 す る こ と で ， そ れ ぞ れ の 歩 行 者 が 好 む 歩 行 環 境 を 推 定 す る こ と が 期 待 で き る ．

3. 生 体 信 号 セ ン サ の 紹 介

人 間 は 感 情 状 態 の 変 化 に よ っ て 自 律 神 経 系 が 影 響 を 受 け 生 体 信 号 に 変 化 が 現 れ る ． 自 律 神 経 系 は 2 種 類 の 神 経 ， つ ま り 交 感 神 経 と 副 交 感 神 経 か ら 成 る ． 交 感 神 経 は 活 動 性 神 経 で あ り ， 主 に 『 心 拍 ・ 血 圧 ・ 呼 吸 ・ 発 汗 ・ 筋 の 緊 張 』 な ど を 促 進 す る が ， 副 交 感 神 経 は 休 養 性 神 経 で あ り ， 主 に 『 心 拍 ・ 血 圧 ・ 呼 吸 ・ 発 汗 ・ 筋 の 緊 張 』 な ど を 抑 制 す る ． 交 感 神 経 と 副 交 感 神 経 の 活 性 化 は 心 拍 ， 唾 液 ， 血 液 ， 皮 膚 電 気 反 応 ， 脳 波 な ど で 計 測 で き る ． 3． １ 心 拍 RRI(R-R interval)と は ，心 電 図 の 特 徴 波 で あ る 一 つ の R 波 か ら 次 の R 波 ま で の 間 隔 の こ と を 指 す (図 1)．人 体 に お い て ， 心 拍 数 は ， 身 体 お よ び 環 境 の 要 求 に 合 わ せ て 正 確 に 制 御 さ れ る ． こ の 自 発 的 リ ズ ム を 調 整 し て い る の は ， 自 律 神 経 系 と い く つ か の ホ ル モ ン で あ る ． 交 感 神 経 と 副 交 感 神 経 の 活 動 の 関 係 に よ り ， 実 際 の R-R 間 隔 が 決 ま る ．交 感 神 経 が 働 く と RRI が 短 く な っ て 心 拍 数（HR）が 上 が り ，一 方 ，副 交 感 神 経 が 働 く と RRI

が 長 く な っ てHR が 下 が る [1]． RRI は 人 の 感 情 状 態 の 変 化 を 反 映 す る ． 図 １RR-interval ま た ， 心 臓 自 律 神 経 系 活 動 を 評 価 す る 手 法 に つ い て は 主 に 二 つ が あ る ． 一 つ は ，RRI か ら 呼 吸 変 動 を 反 映 す る HF(Hi Frequency) と 血 圧 変 動 を 反 映 す る LF(Low Frequency)の 比 (LF/HF) で あ る [1]． も う 一 つ は ト ー ン −エ ン ト ロ ピ ー 法 と 呼 ば れ る 自 律 神 経 系 活 動 計 測 法 で あ る[2]． LF/HF は ス ト レ ス 指 標 と し て ，多 く の 研 究 で 応 用 さ れ た ． し か し ， 自 律 神 経 系 の LF/HF と HR は 個 々 人 の 複 合 的 な 感 情 に 影 響 さ れ る 可 能 性 が あ る と 言 わ れ て い る[15]． 本 研 究 は 使 い や す い 携 帯 型 デ バ イ ス H7 心 拍 セ ン サ （図2）を 用 い て RRI の 測 定 を 行 っ た ．ポ ラ ー ル で は ， 既 に 心 拍 変 動 の 研 究 で 多 く 使 用 さ れ て い ま す ． 被 験 者 の 胸 部 に セ ン サ を 装 着 し ， デ ー タ を HRV Logger で 記 録 す る ． 心 拍 変 動 の 分 析 に お け る ， 心 拍 変 動 （HRV） メ ト リ ッ ク は 最 短 5 分 間 で 評 価 す べ き で あ る [16，17]．そ こ で ，本 研 究 で は LF/HF を 計 算 す る 時 ，ウ ィ ン ド ウ サ イ ズ を5 分 間 に 設 定 す る ． 図2 H7 心 拍 セ ン サ 3． 2 電 気 皮 膚 反 応

GSR(Galvanic Skin Response)は 交 感 神 経 系 が 興 奮 す る こ と に よ り 汗 腺 の 活 動 を 促 し ， こ れ に よ っ て ， 発 生 す る 皮 膚 電 気 抵 抗 を 測 定 す る も の で あ る ． 電 気 皮 膚 反 応 は ， 心 理 的 或 い は 生 理 的 覚 醒 の 指 標 と し て 使 用 さ れ て い る ． 人 間 は 『 恐 怖 ・ 不 安 ・ 緊 張 』 と い う 感 情 を 感 じ た 時 に ， 交 感 神 経 系 が 活 発 に な り ， 筋 肉 が 緊 張 し て 大 量 の 発 汗 を す る ． 皮 膚 に 多 く の 汗 を か け ば ， 皮 膚 上 の 物 理 的 な 電 気 抵 抗 が 減 っ て ， 流 れ る 電 流 の 量 が 増 加 す る の で ， 電 気 皮 膚 反 応 は す ぐ に 上 が る ． 図 3 電 気 皮 膚 反 応 の 変 化 過 程 図 3 は 電 気 皮 膚 反 応 の 変 化 過 程 を 示 す ． 変 化 は 四 つ の 段 階 が あ り ， 人 は 刺 激 を 受 け る と ， 正 常 な 状 態 か ら 瞬 時 に 生 理 的 覚 醒 し ， 一 方 リ ラ ッ ク ス の 状 態 で は 電 気 皮 膚 反 応 は 激 し く 変 化 せ ず ， 長 く 持 続 す る ． 従 っ て ， 電 気 皮 膚 反 応 の 変 化 過 程 は 人 の 状 態 を 反 映 す る ． 電 気 皮 膚 反 応 は 心 理 的 ま た は 生 理 的 覚 醒 の 指 標 と し て 使 用 さ れ て い る ． 瞬 時 生 理 反 応 さ え も 捉 え ら れ る が ， 良 い 意 味 な の か ， 悪 い 意 味 な の か 判 断 し に く い と 言 わ れ る ． 電 気 皮 膚 反 応 と い う 生 体 信 号 の 変 化 を 捉 え る た め ， Mindfield eSense Skin Response - GSR セ ン サ (図 4)を 用 い る ． 二 つ の セ ン サ を 人 差 し 指 と 中 指 に 装 着 し ， 汗 腺 の 活 動 に よ る 皮 膚 の 電 気 抵 抗 の 変 化 を 測 定 し ， そ の 結 果 は ，eSense GSR と い う ア ッ プ リ ケ ー シ ョ で 可 視 化 さ れ る ．こ の セ ン サ は 0.2 秒 ご と に 一 つ の GSR 値 を 出 力 す る ．

図4 Mindfield eSense Skin Response - GSR セ ン サ

GSR セ ン サ は 非 常 に 敏 感 で ，手 で 触 る な ど 人 為 的 に セ ン サ と 皮 膚 が 接 触 す る こ と に よ り ， ラ ン ダ ム な 細 か い 変 動 成 分 を 生 じ ，雑 音 が 含 ま れ て い る 場 合 が あ る[3]. 図5 電 気 皮 膚 反 応 に は ピ ー ク が 両 方 向 に あ る 場 合 ， セ ン サ と 皮 膚 と の 接 触 で 雑 音 を 生 じ る こ の よ う な 生 体 信 号 の 変 動 は 被 験 者 身 体 の 反 応 で は な い た め ， 取 り 除 い て お く こ と が 必 要 で あ る ． 目 的 の 情 報 を 効 率 良 く 抽 出 す る た め に は ， 実 際 の ピ ー ク を 維 持 し な が ら ， 雑 音 を 除 去 す る よ う に メ デ ィ ア ン フ ィ ル タ ー[18]と い う 手 法 を 利 用 す る ． こ の 手 法 は 画 像 処 理 分 野 で 良 く 使 わ れ る ． 結 果 は 図 6 に 示 し て い る ． 黄 色 の 線 は 雑 音 を 除 去 さ れ た 後 の 電 気 皮 膚 反 応 で あ る ． 図 6 雑 音 を 除 去 さ れ た 電 気 皮 膚 反 応 の 信 号 3． 3 脳 波 大 脳 皮 質 は 膨 大 な 数 の ニ ュ ー ロ ン ネ ッ ト ワ ー ク か ら 成 り ， 脳 波 は そ れ ら の ニ ュ ー ロ ン ネ ッ ト ワ ー ク に お

け る 情 報 処 理 の 過 程 を 反 映 し た 脳 の 電 気 的 活 動 で あ る ． 脳 波 に は い く つ か の 波 型 信 号 が あ る ． 通 常 人 間 が 起 き て 正 常 生 活 し て い る 場 合 は 13Hz 以 上 の β 波 が 主 体 で あ る ． 寝 る 時 に 安 静 状 態 に な り ， 徐 々 に 8-12Hz の α 波 が 主 体 と な っ て く る ．他 に『 超 リ ラ ッ ク ス 状 態 』 も あ る ． こ の 状 態 で は ， 脳 が ス ト レ ス か ら 解 放 さ れ ， β 波 ， α 波 が な く な り ， 替 わ り に わ ず か 4～ 7Hz の θ 波 と4Hz 以 下 の δ 波 が 出 て い る 状 態 と な る ．脳 波 に よ り ， 人 間 の 状 態 を 推 定 で き る[4]． 脳 波 に よ り 人 が 集 中 す る か 瞑 想 す る か 判 断 で き る ， し か し ，脳 波 か ら「 何 を 考 え て い る か 」や「 喜 怒 哀 楽 」 は わ か ら な い ． 本 研 究 で は NeuroSky 社 製 脳 波 コ ン ト ロ ー ル MindWave モ バ イ ル ヘ ッ ド セ ッ ト を 利 用 す る ．装 置 は ， ヘ ッ ド セ ッ ト ， 耳 ク リ ッ プ ， お よ び セ ン サ ム で 構 成 さ れ て い る ． ヘ ッ ド セ ッ ト の 接 地 電 極 は 耳 ク リ ッ プ に あ り ，EEG 電 極 は ，眼 の 上 の 額 に 付 け る よ う に ，セ ン サ ム 上 に あ る(図 7)．こ の 脳 波 セ ン サ と ア ン ド ロ イ ド ア プ リ ケ ー シ ョ ンEEG Analyzer を 組 み 合 わ せ ，集 中 度・瞑 想 度 メ ー タ ー と ま ば た き を 出 力 す る ． 図7 MindWave モ バ イ ル ヘ ッ ド セ ッ ト 脳 波 デ ー タ の 中 に も ， 歩 行 中 の 動 き に よ り セ ン サ が 定 着 で き ず ， 雑 音 が 多 く 生 じ る ． 脳 波 は 電 気 皮 膚 反 応 と 同 様 の 方 法 で 雑 音 を 除 去 す る ．

4. 実 験

被 験 者 は 18 名 で あ る ． 男 性 が 12 名 ， 女 性 が 6 名 ， 全 員 京 都 大 学 の 学 生 で ，平 均 年 齢 は22 歳 で あ る ．実 験 は 歩 行 実 験 と ビ デ オ 鑑 賞 実 験 を 行 い ， 歩 行 時 と ビ デ オ 鑑 賞 時 ，H7 心 拍 セ ン サ ， Mindfield eSense Skin Response-GSR セ ン サ と MindWave モ バ イ ル ヘ ッ ド セ ッ ト で そ れ ぞ れ の 心 拍 変 動（ ス ト レ ス 指 標 が 計 算 で き る ）， 電 気 皮 膚 反 応（ 生 理 的 覚 醒 が 検 出 で き る ），脳 波（ 脳 の 集 中 度 と 瞑 想 度 が わ か る ） の 三 種 類 の 生 体 信 号 デ ー タ を 収 集 し た ． そ し て ， 歩 行 環 境 デ ー タ を 収 集 す る た め に ， 歩 行 実 験 時 レ ー ザ レ ン ジ フ ァ イ ン ダ を 用 い ， 道 の 混 雑 度 を 測 定 し ， カ メ ラ を 使 い ビ デ オ を 撮 影 し た ． 歩 行 実 験 で は ， 被 験 者 全 員 に ， 環 境 要 素 が 異 な る 距 離 が ほ ぼ 同 じ （ 約 １ キ ロ ） 二 つ の 歩 行 経 路 を 歩 行 さ せ た ． 一 つ は 人 が 少 な い 静 か な 道 で あ り ， も う 一 つ は 京 都 で は 有 名 な ス ポ ッ ト で ， 店 が 多 く 並 ん で い る 賑 や か な 道 で あ る ． 図8 に そ れ ぞ れ の ル ー ト を 示 す ． 被 験 者 は ， 二 つ の 経 路 を 散 策 し た こ と が な い こ と を 条 件 に 募 集 し た た め ， 観 光 客 の 状 態 に 近 い と 考 え ら れ る ． 図8-1 経 路 A 静 か な 経 路 図8-2 経 路 B 賑 や か な 経 路 長 い 距 離 を 歩 く と ， 被 験 者 は 身 体 と 精 神 の 両 方 で 負 担 を 感 じ ， そ れ に よ り 実 験 結 果 が 左 右 さ れ る 恐 れ が あ る の で ，こ の 点 を 考 慮 し ，経 路 A を 歩 い た 後 ，他 の 時 間 に 経 路 B で 実 験 を 行 っ た ． 実 験 の 設 計 は 図9 の よ う に ， ま ず 実 験 前 に 実 験 の 内 容 を 説 明 し ， 被 験 者 に セ ン サ を 設 定 し ， 実 験 中 は 補 助 者 が 後 ろ に 付 き ，撮 影 す る こ と を 被 験 者 に 通 知 し た ．次 に ， 被 験 者 を 休 憩 さ せ ， 安 静 時 の 生 理 デ ー タ を 取 得 す る ． 次 に 一 人 ず つ 観 光 客 の よ う に 自 分 の ペ ー ス で 歩 行 し て も ら い 実 験 を 進 め た ． 終 点 に 到 着 後 少 し 休 憩 し 生 理 状 態 を 回 復 し た 後 ア ン ケ ー ト に 回 答 し て も ら っ た ． 歩 行 実 験 の ア ン ケ ー ト は 主 に 被 験 者 そ れ ぞ れ の 運 動 習 慣 や 個 性 な ど の 個 人 的 特 性 と 歩 行 中 に 興 味 の あ る モ ノ や 場 所 ， 印 象 に 残 っ て い る 事 柄 な ど 歩 行 環 境 に 関 す る 問 い か ら 成 る ． ビ デ オ 鑑 賞 実 験 で は ， 室 内 で 被 験 者 に 風 景 ， グ ル メ リ ポ ー ト と ホ ラ ー ム ー ビ ー の 三 つ の ビ デ オ を 見 せ な が ら ， 被 験 者 の 生 体 信 号 デ ー タ を 取 っ た ． 実 験 を 始 め る 前 に ， ビ デ オ の 内 容 を 知 ら せ ず ， 被 験 者 は 座 っ て リ ラ ッ ク ス 状 態 に な っ た 後 ， ビ デ オ を 見 る 順 番 は 被 験 者 が 決 め ， 最 初 の ビ デ オ を 再 生 し た ． そ れ ぞ れ の ビ デ オ は 5 分 程 度 あ っ た ． ビ デ オ を 見 終 わ れ ば ， 二 分 休 憩 し て 生 理 反 応 の 遅 れ を 測 定 し た ． そ の 後 ア ン ケ ー ト に 回 答 し て も ら っ た ． 続 い て 次 の ビ デ オ を 再 生 し ， こ の 形 で 三 つ の ビ デ オ と ア ン ケ ー ト を 全 部 終 わ る ま で ， 心 拍 変 動 ， 電 気 皮 膚 反 応 と 脳 波 の デ ー タ を 取 り 続 け た ． 実 験 の 流 れ は 図 10 に 示 し て い る ． ビ デ オ 鑑 賞 実 験 の ア ン ケ ー ト は 主 に 被 験 者 が 各 ビ デ オ を 見 た 時 の 感 情 評 価 と 感 想 の 説 明 で あ る ． 最 後 に 三 つ の ビ デ オ か ら 一 番 好 き な も の を 選 択 し て も ら っ た ．

図 9 歩 行 実 験 の 流 れ 図10 ビ デ オ 鑑 賞 実 験 の 流 れ

5. デ ー タ 分 析

5． 1 歩 行 実 験 の 結 果 お よ び 考 察 本 章 で は ，歩 行 実 験 で 収 集 し た 電 気 皮 膚 反 応（GSR） デ ー タ の 分 析 結 果 を 述 べ る ．1 人 の 被 験 者 の 電 気 皮 膚 反 応 セ ン サ に 故 障 が あ り デ ー タ が 取 得 で き な か っ た た め ， 以 下 に 17 人 被 験 者 の デ ー タ の 分 析 結 果 を 示 す ． 3 章 で 述 べ る よ う に ，本 実 験 で 利 用 し た GSR セ ン サ は 0． 2 秒 ご と に 一 つ の GSR 値 を 出 力 す る ． 人 に よ り 安 静 時 の GSR 値 が 異 な る 場 合 が あ る ．そ の た め ，ま ず 被 験 者 の 間 で 比 較 で き る GSR デ ー タ を 以 下 に 述 べ る よ う に 作 成 す る：被 験 者 ご と に ，（ １ ）そ の 人 の 全 て の GSR デ ー タ の 最 小 値 を 求 め る ，（ ２ ） 全 て の GSR デ ー タ か ら そ の 最 小 値 を 引 く ．こ れ 以 降 ，作 成 し たGSR デ ー タ を 使 っ て 実 験 結 果 を 説 明 す る ． 図 11(a)17 人 経 路 A で の 電 気 皮 膚 反 応 図 11(b) 17 経 路 B で の 電 気 皮 膚 反 応 経 路 A と B に お け る 被 験 者 ご と の GSR デ ー タ を 図 11 に 示 す ．異 な る 色 は 異 な る 被 験 者 の デ ー タ を 表 す ．3 章 で 述 べ た よ う に ， 歩 行 中 に 被 験 者 の 生 理 的 覚 醒 が 起 こ る と ，GSR 値 は 瞬 時 的 に 上 が る ．従 っ て ，あ る 被 験 者 の GSR デ ー タ に 多 く の 大 き な 波（ 変 動 ）が 現 れ て い れ ば ， そ の 被 験 者 に 多 く の 生 理 反 応 が あ っ た と 言 え る ．図 11 に よ り ，全 て の 被 験 者 の デ ー タ を 全 体 的 に 見 れ ば ， 経 路 A と 比 べ て 経 路 B に お け る GSR デ ー タ に 大 き な 波 （ 変 動 ） が 多 い ． つ ま り ， 多 く の 被 験 者 は 興 味 を 示 す 要 素 が 多 い 経 路B で 多 く の 生 理 反 応 が 起 こ っ た ．一 方 で ，被 験 者 ら は 静 か な 経 路 A に お い て は ，ほ と ん ど 生 理 反 応 が な か っ た ． 二 つ の 経 路 に お け る 被 験 者 ら の GSR デ ー タ の 値 の 分 布 の 違 い を 示 す た め に ，図 12 の ヒ ス ト グ ラ ム を 作 成 し た ．明 ら か に ，経 路 A よ り 経 路 B に お い て は ，値 が 大 き い GSR デ ー タ が 多 く 存 在 す る ． 図12 17 人 二 つ の 道 で の 電 気 皮 膚 反 応 の ヒ ス ト グ ラ ム 例 と し て ， 被 験 者 L の 経 路 A と 経 路 B の GSR デ ー タ を 図 13 に 示 す ． 二 つ の 経 路 で は 大 き な 差 が 現 れ た ． 経 路 B に お い て は ， 波 の 数 が 多 く ， 波 の 山 と 波 の 谷 の 差 も 大 き い ． 一 方 で ， 経 路 A に お い て は ， GSR の 値 が 緩 や か に 下 が っ て い く ば か り で あ る ． よ っ て ， 被 験 者 L は 異 な る 歩 行 環 境 に 対 し ，大 き く 違 う 生 理 反 応 を 示 し た と 言 え る ． 図 13 被 験 者 L の 二 つ の 道 で の 電 気 皮 膚 反 応 4 章 で 述 べ た よ う に ， 歩 行 実 験 中 に 被 験 者 の 歩 行 時 の 姿 を 録 画 し た ． そ の 録 画 を 確 認 す れ ば ， 被 験 者 の GSR デ ー タ の 変 動 を 引 き 起 こ し た 要 因 が わ か る と 期 待 で き る ．図 14 は 被 験 者 L の 経 路 B に お け る GSR デ ー タ と そ の デ ー タ の い く つ か の 変 動 点 の 録 画 の キ ャ プ チ ャ を 示 す ．

図 14 興 味 を 示 す 要 素 が 多 い 経 路 で 被 験 者 L の 電 気 皮 膚 反 応 の 変 化 と 各 地 点 の 写 真 ：1 壁 と 木 が 多 い 2 旅 行 バ ス と 旅 行 者 が 多 い 3 有 名 な 寺 の 正 門 4 建 物 が 少 な く て 広 い 5 寺 が 多 い 6 店 が 多 い 7 狭 く て 車 も 通 る 8 寺 の 入 り 口 も あ り ， 店 も あ る 今 回 の 歩 行 実 験 で 利 用 し た 二 つ の 経 路 を 比 べ ， そ の 結 果 を 見 て ， 総 じ て 言 え ば ， 店 や 特 徴 が あ る 建 物 や 賑 や か な 雰 囲 気 な ど の 要 素 を 持 つ 経 路 B の ほ う で ，人 の 感 情 変 化 が 起 こ し や す く ， ワ ク ワ ク し て い た 可 能 性 が 高 い と 考 え て い る ． 5． 2 ビ デ オ 鑑 賞 実 験 の 結 果 お よ び 考 察 ビ デ オ 鑑 賞 実 験 で は ， 被 験 者 ら が 風 景 ， 食 べ 物 ， 恐 怖 と い う 三 つ の 要 素 の そ れ ぞ れ に 対 す る 生 理 反 応 の 度 合 い を 確 認 す る ． ビ デ オ 鑑 賞 実 験 で は ，2 人 の 被 験 者 の デ ー タ に エ ラ ー が あ る た め ，残 り の 16 人 の デ ー タ を 分 析 す る ． ま ず ， 被 験 者 B の 脳 波 集 中 度 デ ー タ を 図 15 に 示 す ． 異 な る ビ デ オ に 対 し て 経 験 者 B の 集 中 度 デ ー タ の 変 動 は 大 き く 違 う ． 特 に ， グ ル メ の ビ デ オ の 鑑 賞 時 の 集 中 度 が 一 番 高 く ， 風 景 の ビ デ オ の 鑑 賞 時 の 集 中 度 が 一 番 低 い ．被 験 者 B は 風 景 よ り 食 べ 物 に 惹 か れ る 可 能 性 が あ る ．実 際 に ，被 験 者 B か ら「 食 べ 物 に す ご く 興 味 が あ る 」と い う ア ン ケ ー ト の 回 答 結 果 を 得 て い る ． 図15 被 験 者 B ビ デ オ 3 本 を 見 た 時 の 集 中 度 図 16 は 各 被 験 者 の 心 拍 変 動 デ ー タ か ら 計 算 し た ス ト レ ス 指 標 LF/HF[6]を 示 す ． ま ず ， 同 じ ビ デ オ に 対 し て も ，被 験 者 ら は 異 な るLF/HF 値 を 示 し た ．例 と し て ， 風 景 の ビ デ オ に 対 し 高 い LF/HF 値 を 出 し た 被 験 者 が 3 人 い た ． そ の 風 景 の ビ デ オ が 紅 葉 の 景 色 で あ る ． ビ デ オ 鑑 賞 実 験 は 紅 葉 の シ ー ズ ン で あ る 11 月 末 に 実 施 し た ．そ れ ら の 被 験 者 は ア ン ケ ー ト で は ，「 紅 葉 が き れ い だ け ど ， 見 慣 れ た 景 色 で 退 屈 だ と 感 じ た 」 と 回 答 し て い る ． 従 っ て ， 景 色 の い い 経 路 は 必 ず 歩 行 者 に 楽 し ん で も ら え る と は 限 ら な い だ ろ う ． 図16 ビ デ オ 鑑 賞 実 験 −心 拍 変 動 LF/HF 各 被 験 者 の ビ デ オ ご と の 脳 波 集 中 度 の 平 均 値 を 図 17 に 示 す ．何 人 か の 被 験 者 は グ ル メ の ビ デ オ の 鑑 賞 時 に は ， ほ か の ビ デ オ の 鑑 賞 時 と 比 べ ， 高 い 集 中 度 の 平 均 値 を 出 し た ． し か し ， ど の ビ デ オ に お い て も 集 中 度 の 平 均 値 が ほ ぼ 変 わ ら な い 被 験 者 が 多 い ． 集 中 度 の 平 均 値 だ け で 被 験 者 の 生 理 反 応 を 分 析 す る の は 困 難 だ と 考 え る ．

図17 ビ デ オ 鑑 賞 実 験 −脳 波 集 中 度 同 じ 環 境 に お い て ， 類 似 す る 生 体 信 号 デ ー タ を 出 力 し た 被 験 者 は そ の 環 境 に 対 し て 類 似 す る 生 理 反 応 を 示 し た と 考 え ら れ る ． 類 似 す る 生 理 反 応 を 示 す 被 験 者 を 分 析 す る た め に ， 被 験 者 ら の 生 体 信 号 時 系 列 デ ー タ を 手 動 で グ ル ー プ 分 け す る こ と を 試 み る ． 生 体 信 号 時 系 列 デ ー タ を そ の ま ま グ ル ー プ 分 け す る こ と が 煩 雑 す ぎ る た め ， 以 下 に 述 べ る よ う に 各 被 験 者 の 集 中 度 の 時 系 列 デ ー タ を デ ー タ に 表 れ る 波 の 大 き さ と 数 で 集 約 し て み る ． ま ず ， 集 中 度 の 範 囲 を い く つ か の 区 間 に 分 け る ．例 え ば ，図 18 は 全 被 験 者 の グ ル メ の ビ デ オ 鑑 賞 時 の 集 中 度 デ ー タ を 示 す ． 横 軸 が 時 間 で ， 縦 軸 が 集 中 度 の 値 で あ る ． 違 う 色 が 違 う 被 験 者 を 表 す ． 全 被 験 者 の 集 中 度 の 値 が 主 に 20〜 40 の 間 に 集 中 す る ．従 っ て ，集 中 度 の 範 囲 を 以 下 の 五 つ の 区 間 に 分 け る ：（ 非 常 に 低 い ）0〜 10，（ 低 い ） 10〜 20，（ 普 通 ） 20〜 40，（ 高 い ） 40〜 50，（ 非 常 に 高 い ） 50 以 上 ． ま た ， こ れ ら の 区 間 に 順 に 数 字 1， 2， 3， 4， 5 で ラ ベ ル を 付 け る ． 次 に ， 被 験 者 ご と の 集 中 度 デ ー タ に 対 し ， デ ー タ に 時 間 順 に 表 れ る 波 の 谷 と 山 が 入 る 区 間 を 記 録 し て い く ． 図 19 に 示 す 被 験 者D と E を 例 と し て 分 析 方 法 を 具 体 的 に 説 明 す る ． 被 験 者D の デ ー タ の 一 つ 目 の 波 の 谷 が 区 間 2 （10〜 20） に 入 る ， そ の 波 の 山 が 区 間 3（ 20〜 40） に 入 る ． そ れ 以 降 の 波 も 同 様 に 区 間 2 か ら 区 間 3 ま で ま た が っ て い る ． そ し て 、 波 の 数 が ７ で あ る ． 従 っ て ， 表 １ が 示 す よ う に ，被 験 者D の デ ー タ を「 谷 の 区 間 が 2，山 の 区 間 が 3 の 七 つ の 波 か ら な る 」と 集 約 で き る ． 図 18 グ ル メ を 見 た 時 の 脳 波 集 中 度 被 験 者 E の 脳 波 集 中 度 の 値 に つ い て は ，最 初 に 大 き な 波 が 一 つ 表 れ て い る ． そ の 波 は 谷 の 区 間 が1 で 、 山 の 区 間 が 4 で あ る ． そ の 後 、 谷 の 区 間 が 3 で 、 山 の 区 間 が5 の 波 が 4 個 続 い て い る ．こ の よ う に 図 18 に 示 す デ ー タ に 対 応 す る 波 の 大 き さ と 数 の 表 し た 集 約 結 果 が 表 1 に な る ．表 1 が 図 18 に 示 す 被 験 者 ご と の デ ー タ を 集 約 し た 結 果 に な る ． 図 19-1 被 験 者 D は グ ル メ を 見 た 時 の 脳 波 集 中 度 図19-2 被 験 者 E は グ ル メ を 見 た 時 の 脳 波 集 中 度 次 に ， 表1 に 示 す 結 果 を 用 い て ， 被 験 者 の 集 中 度 デ ー タ の 変 化 に よ り グ ル ー プ 分 け を 行 う ． 同 じ 谷 の 区 間 と 山 の 区 間 を 持 つ 波 の 種 類 の 数 に よ り ， 全 被 験 者 の デ ー タ を 大 ま か に 五 つ の グ ル ー プ に わ け る こ と が で き る と 考 え る ． 表 1 で は ， 異 な る 背 景 の 色 が 異 な る グ ル ー プ を 示 す ． 例 え ば ， 黄 色 い 背 景 が 示 す グ ル ー プ は 一 種 類 の 谷 の 区 間 と 山 の 区 間 が 同 じ な 波 が し か な い ． グ ル ー プ 分 け の 結 果 を 検 証 す る た め に ， 同 じ グ ル ー プ に 属 す る 被 験 者 の デ ー タ を 確 認 す る ．例 え ば ，被 験 者 A と 被 験 者 J が 同 じ グ ル ー プ に 属 す る ． 図 20-1 と 図 20-2 が 示 す 通 り ，被 験 者 A と 被 験 者 J の 集 中 度 デ ー タ が 類 似 し て い る ．ま た も う 一 つ の 例 と し て 、被 験 者 H と 被 験 者 O も 同 じ グ ル ー プ に 属 す る ． し か し ， 図 20-3 と 図 20-4 が 示 し て い る よ う に ，両 者 の 集 中 度 デ ー タ の 形 が 大 き く 違 う よ う に 見 え る ． 上 で 述 べ る 手 動 で 被 験 者 ら の デ ー タ を グ ル ー プ 分 け す る 手 法 は ， グ ル ー プ 分 け を 実 行 す る 者 の 主 観 判 断 に 頼 っ て し ま う ． 次 の 課 題 は 自 動 的 か つ 客 観 的 な グ ル ー プ 分 け の 手 法 を 考 案 す る こ と で あ る ． 図20-1 被 験 者 A の 集 中 度 図 20-2 被 験 者 J 集 中 度 図 20-3 被 験 者 H の 集 中 度 図 20-4 被 験 者 O 集 中 度

6. ま と め と 今 後 の 課 題

各 個 人 と 歩 行 環 境 の 嗜 好 性 と の 関 連 を 把 握 す る た め に ，18 名 の 被 験 者 を 対 象 に し た 歩 行 実 験 と ビ デ オ 鑑 賞 実 験 を 行 い ， 歩 行 時 と ビ デ オ 鑑 賞 時 の 三 種 類 の 生 体 信 号 デ ー タ （ 心 拍 変 動 ， 電 気 皮 膚 反 応 ， 脳 波 ） を 収 集 し た ． 歩 行 実 験 で は 環 境 が 異 な る 二 つ の 経 路 （ 静 か な 環 境 と 賑 や か な 環 境 ）で 行 っ た ．ビ デ オ 実 験 で は 風 景 ， グ ル メ リ ポ ー ト ， ホ ラ ー ム ー ビ ー の 三 種 類 の ビ デ オ を 用 い た ． 既 存 の 歩 行 と 生 体 信 号 の 関 係 を 分 析 す る 研 究 で は ，複 数 な 生 体 信 号 を 用 い た 研 究 は ほ と ん ど な い ．今 回 の 実 験 で 収 集 し た デ ー タ は 本 論 文 の 大 き な 貢 献 の 一 つ で あ る ． ま た ， 歩 行 時 と ビ デ オ 鑑 賞 時 の 生 体 信 号 デ ー タ を 分 析 し ， 以 下 に 示 す 初 期 結 果 が 得 ら れ た ． 個 人 差 も 存 在 し な が ら 、 歩 行 環 境 は 歩 行 者 の 生 理 信 号 の 変 動 に 影 響 を 与 え る ． 今 回 の 実 験 で は ， 静 か な 歩 行 環 境 で は 歩 行 者 の 生 理 信 号 デ ー タ が ほ と ん ど 変 動 し な か っ た ． 一 方 で ， 景 色 や 店 な ど の わ く わ く す る 要 素 を 持 つ 歩 行 環 境 で は 多 く の 歩 行 者 の 生 理 信 号 デ ー タ が 激 し く 変 動 し た ． ビ デ オ 鑑 賞 時 の デ ー タ か ら ， ビ デ オ ご と の 全 被 験 者 が 共 通 す る 傾 向 が 見 ら れ な か っ た ． 被 験 者 に よ り 生 理 反 応 が 出 や す い ビ デ オ が 異 な り ， 同 じ ビ デ オ に 類 似 す る 生 理 反 応 を 示 す 被 験 者 も い る ． 今 後 の 課 題 に つ い て 述 べ る ． ま ず ， 生 体 信 号 デ ー タ の 変 動 に よ り 被 験 者 を グ ル ー プ 分 け す る 自 動 的 手 法 を 考 案 す る ． ま た ， 三 種 類 の 生 体 信 号 デ ー タ 間 の 相 関 を 分 析 す る ． さ ら に ， 本 論 文 で は 言 及 し て い な い 歩 行 時 と ビ デ オ 鑑 賞 時 の 生 体 信 号 デ ー タ 間 の 関 係 性 を 分 析 す る ．

7. 謝 辞

本 研 究 の 一 部 は 独 立 行 政 法 人 科 学 技 術 振 興 機 構 (JST) の研究成果展開事業「センター・オブ・ イ ノ ベ ー シ ョ ン (COI) プ ロ グ ラ ム 」 の 支 援 に よ っ て 行 わ れ た ．

参

考 文 献

[1] ス ト レ ス と 自 律 神 経 の 科 学 http://hclab.sakura.ne.jp/stress_novice.html [2] 中 村 英 夫 , 齋 藤 宏 志 , and 吉 田 正 樹 . "ト ー ン -エ ン ト ロ ピ ー 法 に よ る 心 臓 自 律 神 経 系 活 動 評 価 と 呼 吸 リ ズ ム と の 関 連 性 に つ い て. " 電 子 情 報 通 信 学 会 技 術 研 究 報 告.MBE,ME と バ イ オ サ イ バ ネ テ ィ ッ ク ス 111.423 (2012): 33-38．

[3] Bakker, Jorn, Mykola Pechenizkiy, and Natalia Sidorova."What's your current stress level? Detection of stress patterns from GSR sensor data ． " Data Mining Workshops (ICDMW),2011 IEEE 11th International Conference on.IEEE,2011．

[4] Vol.8 研 究 の た め の 脳 波 の 基 礎 知 識

http://www.miyuki-net.co.jp/jp/seminar/solveBrainfu nc/solveBrainfunc.shtml#Chapter2

[5] Aspinall， Peter， et al． "The urban brain: analysing outdoor physical activity with mobile EEG． " British journal of sports medicine (2013): bjsports-2012． [6] Marie Truelove, Stephan Winter, "Emotional

cartography for crowd-sourcing elusive spatial concepts． "

[7] 中 島 豪 太 ， 金 利 昭 ， 鹿 島 茂 ． "心 拍 間 隔 指 標 を 用 い た ス ト レ ス 計 測 に よ る 自 転 車 走 行 環 境 評 価 に 関 す る 基 礎 的 研 究"

[8] Nold, Christian. "Emotional cartography ． " Bio Mapping website (2009)．

[9] Sumida， Mayu， Teruhiro Mizumoto， and Keiichi Yasumoto． "Estimating heart rate variation during walking with smartphone． " Proceedings of the 2013 ACM international joint conference on Pervasive and ubiquitous computing. ACM, 2013．

[10] 北 林 宏 樹 , 大 西 恒 彰 , 張 信 鵬 , 浅 野 泰 仁 . "歩 行 環 境 お よ び 生 体 信 号 の 群 衆 デ ー タ 分 析 に よ る 予 測 ス ト レ ス を 考 慮 し た 経 路 推 薦"第 159 回 DBS・ 第 115 回 IFAT 合 同 研 究 発 表 会 -情 報 処 理 学 会 [11] ChungK Lee， SK Yoo， YoonJ Park， NamHyun

Kim ， KeeSam Jeong ， ByungChae Lee． Using Neural Network to Recognize Human Emotions from Heart Rate Variability and Skin Resistance. Proceedings of the 2005 IEEE Engineering in Medicine and Biology 27th Annual Conference Shanghai, China, September 1-4, 2005, 5523-5525 [12] Vecchiato， Giovanni， et al． "Changes in brain

activity during the observation of TV commercials by using EEG， GSR and HR measurements． " Brain Topography 23． 2 (2010): 165-179．

[13] Physiological Signals and Classification for Happiness， Neural and Surprise． Emotions． Three emotion classification． Byoung-Jun Park， Eun-Hye Jang, Sang- Hyeob Kim, ．Chul Huh. IT Convergence Technology Research Laboratory Electronics and Telecommunications Research Institute Daejeon, Republic of Korea
 [14] 守 屋 浩 史 ， 吉 澤 誠 ， 田 中 明 ， 阿 部 健 一 ， 山 家 智 之 ， 仁 田 新 一 ． "生理的指標に基づく 映 像 刺 激 時 の 感 情 分 類 に 関 す る 研 究"計 測 自 動 制 御 学 会 東 北 支 部 第 197 回 研 究 集 会 資 料 番 号 197-11． [15] 阪 本 清 美 , et al． "TV 視 聴 コ ン テ ン ツ の 種 類 が 感 情 状 態 の 生 理 心 理 計 測 に 及 ぼ す 影 響 (コ ミ ュ ニ ケ ー シ ョ ン 支 援, 一 般 )．" 電 子 情 報 通 信 学 会 技 術 研 究 報 告. HCS, ヒ ュ ー マ ン コ ミ ュ ニ ケ ー シ ョ ン 基 礎 111. 59 (2011): 1-5．

[16] Clifford， Gari D． "ECG statistics， noise， artifacts， and missing data．" Advanced Methods and Tools for ECG Data Analysis (2006): 55-99．

[17] Sayers BM. Analysis of heart rate variability. Ergonomics. 1973;16:17-32．

[18] W. K. Pratt．Digital Image Processing. John Wiley & Sons, 1978