研究者詳細 - 満倉　靖恵

論文 - 満倉　靖恵

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Portable drowsiness detection through use of a prefrontal single-channel electroencephalogram

Ogino M., Mitsukura Y.

Sensors (Switzerland) （Sensors (Switzerland)） 18 （ 12 ） 4477 - 4477 2018年

研究論文（学術雑誌）, 共著, ISSN 14248220

© 2018 by the authors. Licensee MDPI, Basel, Switzerland. Drowsiness detection has been studied in the context of evaluating products, assessing driver alertness, and managing office environments. Drowsiness level can be readily detected through measurement of human brain activity. The electroencephalogram (EEG), a device whose application relies on adhering electrodes to the scalp, is the primary method used to monitor brain activity. The many electrodes and wires required to perform an EEG place considerable constraints on the movement of users, and the cost of the device limits its availability. For these reasons, conventional EEG devices are not used in practical studies and businesses. Many potential practical applications could benefit from the development of a wire-free, low-priced device; however, it remains to be elucidated whether portable EEG devices can be used to estimate human drowsiness levels and applied within practical research settings and businesses. In this study, we outline the development of a drowsiness detection system that makes use of a low-priced, prefrontal single-channel EEG device and evaluate its performance in an offline analysis and a practical experiment. Firstly, for the development of the system, we compared three feature extraction methods: power spectral density (PSD), autoregressive (AR) modeling, and multiscale entropy (MSE) for detecting characteristics of an EEG. In order to efficiently select a meaningful PSD, we utilized step-wise linear discriminant analysis (SWLDA). Time-averaging and robust-scaling were used to fit the data for pattern recognition. Pattern recognition was performed by a support vector machine (SVM) with a radial basis function (RBF) kernel. The optimal hyperparameters for the SVM were selected by the grind search method so as to increase drowsiness detection accuracy. To evaluate the performance of the detections, we calculated classification accuracy using the SVM through 10-fold cross-validation. Our model achieved a classification accuracy of 72.7% using the PSD with SWLDA and the SVM. Secondly, we conducted a practical study using the system and evaluated its performance in a practical situation. There was a significant difference (* p < 0.05) between the drowsiness-evoked task and concentration-needed task. Our results demonstrate the efficacy of our low-priced portable drowsiness detection system in quantifying drowsy states. We anticipate that our system will be useful to practical studies with aims as diverse as measurement of classroom mental engagement, evaluation of movies, and office environment evaluation.

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簡易型脳波計を用いた眠気評価による香りの選定

荻野幹人, 満倉靖恵, 中辻晴彦, 青木恵

AROMA RESEARCH （フレグランスジャーナル社） 76 （ 19 ） 10 - 15 2018年

研究論文（学術雑誌）, 共著, ISSN 1345-4722

脳波分析を活用した、ヒトの「食べたい気持ち」「やみつき感」に関連した感性の解明

西脇美香, 後藤麻友, 朝倉杏奈, 石田健, 山口隆司, 渡辺健市, 満倉靖恵

日本調理科学会大会研究発表要旨集（日本調理科学会） 30 （ 0 ） 2018年

査読有り

【目的】 脳波分析を活用した、ヒトの「食べたい気持ち」「やみつき感」に関連した感性の数値化、可視化 【方法】 被験者に感性アナライザ1)（簡易脳波計）を装着して、連続的に脳波を測定しながら以下の実験を実施した。１）同一食品群で数種の商品（メニュー）を提示し、アンケートにて「食べたい」「食べたくない」を回答。２）全食品（メニュー）に対するアンケートを回答後、それらの中から1品を決定して実際に試食を実施。３）試食したメニューについて再度アンケートで「食べたい」「食べたくない」を回答。 【結果】 得られた脳波については、ノイズ除去などの前処理をした後、周波数変換によってスペクトルを算出、４－２２Ｈｚにおける特徴量を抽出した。アンケートで得られた評価をもとに、「食べたい」と答えたときの脳波の特徴と「食べたくない」と答えたときの脳波の特徴を比較し、周波数４－２２Ｈｚのすべての組合せ（19変数、19!=1.2165×10^17通り）から最大の分類率を示す周波数の組合せ５種を選び出した（分類率；食べたい時に「食べたい度合い」が取れている＝認識しているか否か）。周波数４－２２Ｈｚの特徴量における分類率が59.8％だったのに対し、選ばれた周波数５種の特徴量の分類率は85.5％を示した（約25%分類率が向上した）。以上の一連の実験結果から、「食べたい」に関連する脳波特徴の抽出が可能となり、食前・食後の脳波を測定することで、その食品の「食べたい」気持ちが測定できる可能性が示された。 1) 感性アナライザc 電通サイエンスジャム https://kansei-analyzer.com/

脳波を用いた環境の違いによる感性の定量評価

木幡容子, 篠塚真仲, 山本聡彦, 船守宏和, 満倉靖恵

空気調和・衛生工学会大会　学術講演論文集（公益社団法人空気調和・衛生工学会） 2018 （ 0 ） 141 - 144 2018年

査読有り, ISSN 1880-3806

本論文の目的は、空気環境が脳波に与える影響を明らかにした上で、更に日常生活にどのような影響を及ぼすかを明らかにすることである。我々は空気環境の違いが脳に与える影響、感情や感性に与える影響、そさらには日常生活に与える影響を明らかにすべく、一般に空気の浄化を行うことができると言われるイオン発生機に着目し、イオンのある空気と脳波の関係を明らかにする。更に屋外の自然環境と室内環境間での脳波の比較も行いその変化を確認することで、より広範囲における空気環境の脳波に与える影響を明らかにする。

笑顔によるストレスコーピングの検証

太田英作, 満倉靖恵

日本健康心理学会大会発表論文集（一般社団法人日本健康心理学会） 31 （ 0 ） P79 2018年

査読有り

住宅内温熱環境と脳容積値及び脳神経拡散度との関連

松本実紗, 伊香賀俊治, 山川義徳, 内田泰史, 村上周三, 安藤真太朗, 満倉靖恵, 中島侑江

空気調和・衛生工学会大会　学術講演論文集（公益社団法人空気調和・衛生工学会） 2018 （ 0 ） 137 - 140 2018年

査読有り, ISSN 1880-3806

寒冷暴露が脳機能に悪影響を及ぼすと仮定し、高知県梼原町在住の90名について、2016年度及び2017年度の冬季に住宅の温熱環境測定、対象者の血圧及び活動量測定、MRI 装置による脳機能検査、アンケート調査を実施した。多変量解析の結果、個人属性、生活習慣、血圧及び活動量を考慮した上でも、居間の床上1.1mの冬季室温が寒冷な居住者は全脳領域神経線維拡散度の得点が有意に低いことを確認した。

Relationship between indoor temperature in winter and Brain Healthcare Quotient

Matsumoto M., Ikaga T., Yamakawa Y., Uchida Y., Murakami S., Ando S., Mitsukura Y., Hayashi Y.

15th Conference of the International Society of Indoor Air Quality and Climate, INDOOR AIR 2018 （15th Conference of the International Society of Indoor Air Quality and Climate, INDOOR AIR 2018） 2018年

査読有り, ISSN 9781713826514

In Japan, where the population is aging, it is necessary to maintain mental and physical health over the long term in order to solve social problems such as increasing medical expenses. It has been suggested that exposure to cold adversely affects brain health. Thus, we hypothesized that the brain health of residents in cold houses would be worse than that of residents in warm houses. In the winter season from 2016 to 2017, we measured indoor temperature, conducted brain health tests using MRI examination, and administered questionnaire surveys for 59 residents of a town in northern Japan. The results of multiple regression analysis show that residents who had a cold living room had lower indexes representing the quality of cranial nerve fibers than residents who had a warm living room in winter.

Feature analysis of electroencephalography in patients with depression

Risa Nakamura, Yasue Mitsukura

2018 IEEE Life Sciences Conference (LSC) （IEEE） 53 - 56 2018年

脳波分析を活用した, ヒトの「食べたい気持ち」「やみつき感」に関連した感性の解明

西脇美香, 後藤麻友, 朝倉杏奈, 石田健, 山口隆司, 渡辺健市, 満倉靖恵

日本調理科学会大会研究発表要旨集（日本調理科学会） 30 (0) 135 2018年

脳波を用いた環境の違いによる感性の定量評価

木幡容子, 篠塚真仲, 山本聡彦, 船守宏和, 満倉靖恵

空気調和・衛生工学会大会　学術講演論文集（公益社団法人空気調和・衛生工学会） 2018.7 (0) 141 - 144 2018年

本論文の目的は、空気環境が脳波に与える影響を明らかにした上で、更に日常生活にどのような影響を及ぼすかを明らかにすることである。我々は空気環境の違いが脳に与える影響、感情や感性に与える影響、そさらには日常生活に与える影響を明らかにすべく、一般に空気の浄化を行うことができると言われるイオン発生機に着目し、イオンのある空気と脳波の関係を明らかにする。更に屋外の自然環境と室内環境間での脳波の比較も行いその変化を確認することで、より広範囲における空気環境の脳波に与える影響を明らかにする。

Relationship between indoor temperature in winter and Brain Healthcare Quotient

Misa Matsumoto, Toshiharu Ikaga, Yoshinori Yamakawa, Yasufumi Uchida, Shuzo Murakami, Shintaro Ando, Yasue Mitsukura, Yukie Hayashi

15th Conference of the International Society of Indoor Air Quality and Climate, INDOOR AIR 2018 （International Society of Indoor Air Quality and Climate） 2018年

Real-Time Kansei Analysis During Communication Using a Simplified EEG

Tsutomu Sato, Yasue Mitsukura, Tetsuya Toma

Emotional Engineering 6 （ 1 ） 63 - 73 2017年12月

研究論文（学術雑誌）, 共著

An Earbud-Based Photoplethysmography and its Application

Tomita Y., Mitsukura Y.

Electronics and Communications in Japan （Electronics and Communications in Japan） 101 （ 1 ） 32 - 38 2017年11月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り, ISSN 19429533

© 2017 Wiley Periodicals, Inc. This paper presents an earbud-based photoplethysmography (PPG) and its application. This PPG recording system permits long-term continuous monitoring of cardiovascular function since it can be worn comfortably on ears. Experimental investigations showed that stress and drowsiness could be estimated by analyzing measured PPG signals. Furthermore, noise suppression techniques for motion noises and ambient light interferences are introduced to make a recorded signal more acceptable.

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Review of Artifact Rejection Methods for Electroencephalographic Systems

Suguru Kanoga, Yasue Mitsukura

Electroencephalography, InTech 69 - 89 2017年11月

研究論文（学術雑誌）, 共著

脳波による耳鳴りの有無と苦痛度推定

満倉靖恵, 神崎晶, 小川郁

日本聴覚学会論文誌(AUDIOLOGY JAPAN) 60 （ 5 ） 454 2017年10月

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A Study of Pattern Recognition in Children Using Single-Channel Electroencephalogram for Specialized Electroencephalographic Devices

Suguru Kanoga, Yasue Mitsukura

Electronics and Communications in Japan 100 （ 11 ） 43 - 53 2017年10月

研究論文（学術雑誌）, 共著

冬季の室間温度差が脳健康指標に及ぼす影響

松本実紗, 伊香賀俊治, 山川義徳, 内田泰史, 村上周三, 安藤真太朗, 満倉靖恵, 林侑江

空気調和・衛生工学会大会　学術講演論文集 6 2017年09月

高齢化が進行する日本では、医療費の増加等の社会問題を解決するため心身の健康を長期的に保つことが必要である。そして、脳機能は心身の健康を長期的に保つために重要な要素の一つである。住宅内温熱環境と脳機能の関連を検討するための調査が2016年の冬季に実施された。その結果、居間と脱衣所の室間温度差が大きい住宅に住む者は、温度差が小さい住宅に住む者と比較し脳神経線維の質が低い傾向が示された。

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感性をリアルタイムで測り製品に生かす試み（“デライト”を科学する）

満倉靖恵, 関研一, 井上全人, 森田小百合, 西村秀和

設計工学 52 （ 7 ） 434 - 438 2017年07月

研究論文（学術雑誌）, 共著

簡易脳波計を用いた住宅の寒暖とストレスの関係調査　住環境が脳機能に及ぼす影響に関する実測調査（その4）

山口素直,満倉靖恵,伊香賀俊治,山川義徳,内田泰史,安藤真太朗

環境工学I 学術講演梗概集（日本建築学会） 2017 （ 2017 ） 41 - 42 2017年07月

冬季の住宅温熱環境と下肢筋力・脳健康指標との関連分析　住環境が脳機能に及ぼす影響に関する実測調査（その3）

藤田浩平，安藤真太朗，伊香賀俊治，山川義徳，内田泰史，満倉靖恵

環境工学I 学術講演梗概集（日本建築学会） 2017 （ 2017 ） 39 - 40 2017年07月

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