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高負荷環境におけるオフィスチェアの評価 実験概要

はじめに

DSC_0249.JPG従来のオフィスチェアの評価は、短時間実験、小数の被験者、PC作業であるなどが一般的である。
そこで、本研究では被験者自体に高い負荷を与え長時間椅子に着座してもらい、集中した作業を行う実験環境を設定する。まず、集中作業として被験者に長時間ゲームプレイを行わせ、被験者を日常的に長時間ゲームに触れているプレイヤーとすることで、データの変動を解消する。実験対象とするオフィスチェアを長時間,身体を酷使する環境下で評価することを目的とする。

今回、3人の被験者に、高機能オフィスチェア、中機能オフィスチェア、低機能チェアの3脚をローテーションさせ、デジタルゲームを長時間継続してプレイさせた。長時間モニターを注視、集中した作業を行うサンプルケースとして、日本マイクロソフト株式会社のFPS(一人称視点のシューティングゲーム)「Halo: Reach」を使用し、高機能オフィスチェアに座ることによる、高負荷環境における快適性を示すことを今回の実験の目的とした。

評価対象となるオフィスチェア

embodychair01.jpg今回評価対象となったオフィスチェア「エンボディチェア(ハーマンミラー)」は、特に、コンピュータの前に長時間座る人のためにデザインされている。つまり、快適性、健康促進、長時間使用による身体的負担軽減をコンセプトとした椅子である。背もたれと座面には、ピクセル構造が採用され、体型や姿勢によらず体圧を分散させることを意図している。

また、快適性の一環ともなる嗜好性を考慮しファブリックカラーが全28色用意され、フレームの色もグラファイトカラー、ホワイトの2色から、ベースの色はグラファイトカラー、チタニウムカラー、ポリッシュドアルミニウムから選ぶことが出来る。

心拍解析法について

DSC_0262.JPG心拍数とは、単位時間あたりの心臓の拍動数であり、1分あたりの拍動数(回/分: beats per minute)とすることが多い。測定には心電図が主に用いられるが、今回は腕時計タイプの簡易心拍計を用いて実験を行った。心拍数は、環境や身体内部の諸条件によって心拍出量を調節し、血圧を適切に維持するように生体の調節系(自律神経系、中枢神経系、内分泌系)によって制御されている。運動負荷をはじめ、温熱条件、姿勢などの身体的条件やストレスや情動などの心理的条件に応じて心拍数は変化する。着座時においても、作業時間の増加とともに心拍数は増加する。これは、不安や緊張などの心理的ストレスから来る問題である。心理的ストレスがあると、副腎髄質からアドレナリン、交感神経終末からノルアドレナリンがそれぞれ分泌され、これらが自律神経系に作用して心拍数を高めるのである。安静時の心拍数はおよそ70bpm(beats per minute)であるが、個人差も大きい。
DSC_0258.JPG また心拍変動とは、自律神経系である交感神経・副交感神経の働きにより上下する変動成分であり、心拍一拍ごとの変動を測定することにより得られる。心拍変動のうち主に呼吸に関連した成分と血圧変動に関連した成分が自律神経系の指標として用いられる。呼吸に関連した成分は、HF成分(高帯域成分、0.15~0.4Hz程度)と呼ばれ、緊張や集中などによる精神的負荷により減少することが多い。血圧変動に関連した成分はLF成分(低帯域成分、0.04~0.15Hz程度)と呼ばれ、単調作業による倦怠や精神疲労により増大することが多い。副交感神経の指標にはHF成分が、交感神経の指標にはLF成分/HF成分が用いられる。
今回は、心拍測定結果の指標としてLF/HFの値を比較した。
心拍数は、個人による基礎代謝量などが異なるために、安静時の心拍数は個人ごとで違いがある。そこで、今回は、心拍変動の解析では一般的な、交感神経と副交感神経(自律神経系)のバランスを分析した。

NIRS解析について

DSC_0263.JPGNIRS測定は、前頭前野を対象とし、サンプリング間隔0。1秒で計測した。前頭前野は、思考、意思決定、情動抑制、注意など高次の脳活動を行っている部位である。本研究では、図1に測定部位とチャンネル番号を示す。また、解析の対象はOxy-Hbとした。チャンネルは3番とした。

また、簡易NIRSについては同じく前頭前野を測定しており、出力結果は脳血流(左)、脳血流(右)の平均値を用いた。
全てのデータに平滑化を行い、今回は血流の分散(標準偏差)の大小を、脳血流の安定度として比較した。
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実験方法

  1. 被験者
    1. 日常的に長時間ゲームに触れているプレイヤー 3名
  2. 客観的測定
    1. 心拍測定
    2. NIRS測定
    3. VIDEO撮影
  3. 主観的測定
    1. 負担部位評価項目
    2. 短縮版JUMACL(気分・感情を測る)
    3. 多面的感情状態尺度短縮版(ポジティブ・ネガティブ気分を測る)
  4. 実験時間
    1. 1時間プレイ後10分の休憩を5セット/日。これを三日間
  5. 使用ゲーム
    1. Xbox360「Halo: Reach」を使用
  6. 比較対象オフィスチェア
    1. 対象とする椅子、ChairAは長時間仕事に集中でき高い評価を得ている。その椅子と同格の高評価チェアをCairBとする。最後、一般的なオフィスチェアをChairCとする。

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