JP2005226902A - 環境温度の制御方法、温熱ストレスの報知方法、温熱ストレスの測定方法、環境温度制御装置、温熱ストレス報知装置及び温熱ストレス測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被介護者等の生体が温熱ストレスを受けた場合に、それに応じて的確且つ速やかに環境温度Ｔを制御できる環境温度Ｔの制御方法を提供する。
【解決手段】この環境温度Ｔの制御方法は、（ａ）生体に於ける異なる部位の脈波を検出し、前記脈波に基づいて脈波伝播速度を算出する工程（Ｓ６〜Ｓ９）と、（ｂ）前記生体の居る環境の環境温度を検出する工程（Ｓ６〜Ｓ９）と、（ｃ）前記脈派伝播速度が減少するように前記生体の居る環境の環境温度を調整する工程（Ｓ１０〜Ｓ１３）とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、環境温度の制御方法、温熱ストレスの報知方法、温熱ストレスの測定方法及びそれらの装置に関する。

例えば老人等の被介護者を介護する現場では、被介護者が室温により温熱ストレスを受けている場合には、その温熱ストレスを取り除くべく室温を調整する必要がある。しかし、被介護者が温熱ストレスを受けているか否かを判断するのは容易ではないという問題がある。

一般に、生体が温熱ストレスを受けると生体の血圧は変化する。よって、上記の問題を解決する方法として、被介護者が温熱ストレスを受けているか否かを被介護者の血圧の変化に基づいて検知することが考えられる。例えば、温熱ストレスを受けている事を検知した場合に、自動的に室温を調整する装置やその旨を介護者に報知する装置が考案されている。

しかしながら、高齢者の場合は、一般には、温度感受性の衰えから温熱ストレスを受けても血圧は直ぐには変化せずに遅れて変化する。また圧受容体の衰えから一度血圧が変化すると温熱ストレスが無くなっても直ぐには血圧の変化は止まずに変化し続ける。従って、高齢者は、温熱ストレスに対する血圧変化の応答性が遅い。その為、上記の考案の様に血圧変化に基づいて温熱ストレスを検知する方法では、報知が遅れる場合や室温調整が遅れる場合があるという欠点がある。

他方、若年者の場合は、一般には、極端な寒冷時や極端な暑熱暴露時を除けば、恒常性機能の作用により温熱ストレスを受けても血圧は余り変化しない。その為、上記の考案の様に血圧変化に基づいて温熱ストレスを検知する方法では、報知できない場合や室温調整ができない場合があるという欠点がある。

そこで、この発明の課題は、第１に、被介護者等の生体が環境温度から温熱ストレスを受けた場合に、それに応じて的確且つ速やかに環境温度を制御できる環境温度の制御方法及び制御装置を提供することにある。第２に、被介護者等の生体が温熱ストレスを受けた場合に、その旨を的確に且つ速やかに報知できる温熱ストレスの報知方法及び報知装置を提供することにある。第３に、被介護者等の生体が温熱ストレスを受けた場合に、それを的確に且つ速やかに測定できる温熱ストレスの測定方法及び測定装置を提供することにある。

上記課題を解決する為には、請求項１に記載の環境温度の制御方法は、（ａ）生体に於ける異なる部位の脈波を検出し、前記脈波に基づいて脈波伝播速度を算出する工程（Ｓ６〜Ｓ９）と、（ｂ）前記生体の居る環境の環境温度を検出する工程（Ｓ６〜Ｓ９）と、（ｃ）前記脈派伝播速度が減少するように前記生体の居る環境の環境温度を調整する工程（Ｓ１０〜Ｓ１３）と、を備えたものである。

請求項２に記載の環境温度の制御方法は、前記生体は人体であって、前記工程（ａ）では、前記生体の肘・手首間の脈波伝播速度を検出するのである。

請求項３に記載の環境温度の制御方法は、前記工程（ａ）及び前記工程（ｂ）ではそれぞれ、前記脈波伝播速度及び前記環境温度を第１時刻（ｔ）及び前記第１時刻から所定時間経過後の第２時刻（ｔ’）において求め、前記工程（ｃ）は、（ｃ−１）生体の居る環境の環境温度として設定すべき温度である設定温度（Ｔｓ）を入力する工程（Ｓｌ）と、（ｃ−２）前記第２時刻における前記脈波伝播速度（Ｖｔ’）が前記第１時刻における前記脈波伝播速度（Ｖｔ）よりも小さくない場合に、前記設定温度を前記第１時刻における前記環境温度（Ｔｔ）と前記第２時刻における前記環境温度（Ｔｔ’）の間の温度に更新する工程（Ｓ１０，Ｓ１１）と、を有するものである。

請求項４に記載の温熱ストレスの測定方法は、（ａ）生体の肘・手首近傍で脈波を検出し、前記脈波に基づいて脈波伝播速度を算出する工程（Ｔｌ）と、（ｂ）前記脈波伝播速度が所定値を超えたか否かを算出する工程（Ｔ３）と、（ｃ）前記生体の居る環境の環境温度を検出する工程（Ｔ２）と、（ｄ）前記環境温度が所定温度範囲内にあるか否かを算出する工程（Ｔ５）と、（ｅ）前記脈波伝播速度が所定値を超え且つ前記環境温度が前記所定温度範囲内にない場合に、前記生体が温熱ストレスを受けていると判断する工程（Ｔ６）と、を備えたものである。

請求項５に記載の温熱ストレスの報知方法は、請求項４に記載の温熱ストレスの測定方法を用いた温熱ストレスの報知方法であって、前記工程（ａ）と、前記工程（ｂ）と、前記工程（ｃ）と、前記工程（ｄ）と、前記工程（ｅ）と、（ｆ）前記生体が温熱ストレスを受けていると判断された場合に、その旨を報知する工程（Ｔ７）とを備えたものである。

請求項６に記載の環境温度制御装置は、（ａ）生体に於ける異なる部位の脈波を検出し、前記脈波に基づいて脈波伝播速度を算出する手段（３ｃ）と、（ｂ）前記生体の居る環境の環境温度を検出する手段（５）と、（ｃ）前記脈派伝播速度が減少するように前記環境温度を調整する手段（９，１１）と、を備えたものである。

請求項７に記載の環境温度制御装置は、前記生体は人体であって、前記手段（ａ）では、前記生体の肘・手首間の脈波伝播速度を検出するものである。

請求項８に記載の環境温度制御装置は、前記手段（ａ）及び前記手段（ｂ）はそれぞれ、前記脈波伝播速度及び前記環境温度を第１時刻（ｔ）及び前記第１時刻から所定時間経過後の第２時刻（ｔ’）において求め、前記手段（ｃ）は、（ｃ−１）生体の居る環境の環境温度として設定すべき温度である設定温度（Ｔｓ）の入力を受け付ける手段（７）と、（ｃ−２）前記第２時刻における前記脈波伝播速度（Ｖｔ’）が前記第１時刻における前記脈波伝播速度（Ｖｔ）よりも小さくない場合に、前記設定温度を前記第１時刻における前記環境温度（Ｔｔ）と前記第２時刻における前記環境温度（Ｔｔ’）の間の温度に更新する手段（９，１１）とを有するものである。

請求項９に記載の温熱ストレス測定装置は、（ａ）生体の肘・手首近傍で脈波を検出し、前記脈波に基づいて脈波伝播速度を算出する手段（１７ｃ）と、（ｂ）前記脈波伝播速度が所定値を超えたか否かを算出する手段（１７ｅ）と、（ｃ）前記生体の居る環境の環境温度を検出する手段（１７ｄ）と、（ｄ）前記環境温度が所定温度範囲内にあるか否かを算出する手段（１７ｅ）と、（ｅ）前記脈波伝播速度が所定値を超え且つ前記環境温度が前記所定温度範囲内にない場合に、前記生体が温熱ストレスを受けていると判断する手段（１７ｅ）と、を備えたものである。

請求項１０に記載の温熱ストレス報知装置は、請求項９に記載の温熱ストレス測定装置を用いた温熱ストレス報知装置であって、前記手段（ａ）と、前記手段（ｂ）と、前記手段（ｃ）と、前記手段（ｄ）と、前記手段（ｅ）と、（ｆ）前記生体が温熱ストレスを受けていると判断された場合に、その旨を報知する手段（１９）とを備えたものである。

本発明は、生体の老若に拘わらず、一般に生体が温熱ストレスを受けるとそれに速やかに反応して生体の脈波伝播速度が適度に大きく変化することを利用する。

請求項１又は請求項６に記載の発明によれば、脈派伝播速度が減少するように環境温度が調整されるので、的確且つ速やかに生体の温熱ストレスが軽減する様に環境温度を制御できる。

請求項２又は請求項７に記載の発明によれば、脈波伝播速度の変化を適度な大きさで検出でき、環境温度の制御や温熱ストレスの測定，報知に好適である。

請求項３又は請求項８に記載の発明によれば、第２時刻における脈波伝播速度が第１時刻における脈波伝播速度よりも小さくない場合に、設定温度を第１時刻における環境温度と第２時刻における環境温度の間の値に更新するので、快適温度が設定温度と環境温度調整開始時の環境温度との間にある場合でも、適切に環境温度を生体の快適温度に制御できる。

請求項４及び請求項９に記載の発明によれば、脈波伝播速度が所定値を超え且つ環境温度が所定温度範囲内にない場合に、生体が温熱ストレスを受けていると判断するので、的確且つ速やかに生体が温熱ストレスを受けている事を測定できる。特に、環境温度が所定温度範囲内にあるか否かも考慮されて、生体が温熱ストレスを受けているか否かが判断されるので、一層適切に生体が温熱ストレスを受けている事を測定できる。

請求項５及び請求項１０に記載の発明によれば、生体が温熱ストレスを受けた場合にその旨を的確且つ速やかに報知できる。

＜実施の形態１＞
この実施の形態に係る環境温度制御装置１は、図１の様に、被介護者等の生体（人体）がその生体の居る環境の環境温度（例えば室温）から温熱ストレスを受けているか否かを測定する温熱ストレス測定装置３と、前記生体の居る環境温度を検出する温度センサ５と、前記環境温度として設定すべき温度である設定温度の入力を受け付ける設定入力部７と、前記設定温度に基づいて前記環境温度を調整する空調機９と、空調機９を制御して環境温度を調整させると共に、温熱ストレス測定装置３の測定結果及び温度センサ５の検出結果に基づいて生体の温熱ストレスが軽減する様に（環境温度が生体の快適温度になる様に）前記設定温度を補正する制御処理部１１とを備える。

温熱ストレス測定装置３は、それぞれ生体に於ける異なる部位（ここでは肘と首）に装着されて前記異なる部位での脈波を検出する第１及び第２の脈波検出部３ａ，３ｂと、第１及び第２の脈波検出部３ａ，３ｂにより検出された脈波に基づいて前記異なる部位間の脈波伝播速度を算出する脈波伝播速度算出部３ｃと、脈波伝播速度算出部３ｃにより算出された脈波伝播速度の変化に基づいて生体が温熱ストレスを受けているか否かを判断する判断部３ｄとを備える。

温熱ストレス測定装置３は、老若に拘わらず一般に生体が温熱ストレスを受けるとそれに速やかに反応して生体の脈波伝播速度が適度に大きく変化することを利用して、脈波伝播速度の変化に基づいて生体が温熱ストレスを受けているかを判断することにより、生体が環境温度から温熱ストレスを受けているか否かを的確に且つ速やかに測定するものである。

図２は、温熱ストレスと生体の肘・手首間の脈波伝播速度との関係を評価した図である。この評価では、温熱ストレスとして生体の手に冷水負荷を与えて、冷水負荷前３０秒間、冷水負荷中３０秒間、冷水負荷直後３０秒間、及び冷水負荷後５分後３０秒間のそれぞれの肘・手首間の脈波伝播速度の平均値を求めた。図２から、冷水負荷を受けている間だけ脈波伝播速度の平均値が大きく変化している事が分かる。この事から、生体に於ける異なる部位間として肘・手首間の脈波伝播速度の変化に基づいた場合には、生体が温熱ストレスを受けているか否かを的確に判断できる事が分かる。

尚、従来、脈派伝播速度と血圧との間に相関があることは公知であり、血圧が温熱ストレスと相関があることも公知である。しかし、従来の血圧に基づいた測定では、相関は認められるが、再現性やその感度で危険報知や制御には使えなかった。発明者は、数々の実験により肘と手首近傍間での脈波伝播速度が温熱ストレスに対し強い相関と良好な再現性を示すことを見いだした。

次に、図１及び図３を参照して環境温度制御装置１の動作を説明する。

ステップＳ１で、設定入力部７に設定温度Ｔｓが入力され、ステップＳ２で、温度センサ１１により生体の居る環境温度Ｔが検出され、ステップＳ３で、制御処理部１１により上記の環境温度Ｔと設定温度Ｔｓとの大小が比較される。その結果、設定温度Ｔｓが環境温度Ｔ以上に大きい場合はステップＳ４に進み、他方、設定温度Ｔｓが環境温度Ｔより小さい場合はステップＳ５に進む。

そして、ステップＳ４に進んだ場合は、制御処理部１１により空調機９が制御されて、環境温度の調整が目標温度Ｔｍ＝Ｔｓ＋ΔＴ（設定温度Ｔｓを所定温度ΔＴ（例えば０．５℃）超過して高く定められた温度）に向けて開始されてステップＳ６に進む。他方、ステップＳ５に進んだ場合は、制御処理部１１により空調機が制御されて、環境温度の調整が目標温度Ｔｍ＝Ｔｓ−ΔＴ（設定温度Ｔｓを所定温度ΔＴ超過して低く定められた温度）に向けて開始されてステップＳ６に進む。

そして、ステップＳ６〜Ｓ９で、脈波伝播速度算出部３ｃ及び制御処理部１１によりそれぞれ、異なる２つの一定時間（例えば時刻ｔ〜時刻ｔ’及び時刻ｔ’〜時刻ｔ’’）での生体に於ける異なる部位（ここでは肘・手首付近）間の脈波伝播速度の平均値Ｖｔ，Ｖｔ’及び環境温度の平均値Ｔｔ，Ｔｔ’が算出される。

即ち、先ずステップＳ６で、脈波伝播速度算出部３ｃにより第１及び第２の脈波検出部３ａ，３ｂの検出結果に基づいて肘・手首間の脈波伝播速度が一定時間ｔ〜ｔ’算出され続けると共に、温度センサ５により環境温度が同じ一定時間ｔ〜ｔ’検出され続けてその検出結果が制御処理部１１に出力される。そしてステップＳ７で、脈波伝播速度算出部３ｃによりその算出結果に基づいて当該一定時間ｔ〜ｔ’に於ける脈波伝播速度の平均値Ｖｔが算出されてその算出結果が判断部３ｄに出力されると共に、制御処理部１１により温度センサ５の検出結果に基づいて同じ一定時間ｔ〜ｔ’に於ける環境温度の平均値Ｔｔが算出される。

尚、これら平均値Ｖｔ，Ｖｔ’はそれぞれ時刻ｔ，ｔ’に於ける脈波伝播速度と換えることができる。また、平均値Ｔｔ，Ｔｔ’はそれぞれ時刻ｔ，ｔ’に於ける環境温度に換えることができる。

そして同様に、ステップＳ８で、脈波伝播速度算出部３ｃにより肘・手首間の脈波伝播速度が次の一定時間ｔ’〜ｔ’’算出され続けると共に、温度センサ５により環境温度が同じ一定時間ｔ’〜ｔ’’検出され続けてその検出結果が制御処理部１１に出力される。そしてステップＳ９で、脈波伝播速度算出部３ｃによりその算出結果に基づいて当該一定時間ｔ’〜ｔ’’に於ける脈波伝播速度の平均値Ｖｔ’が算出されてその算出結果が判断部３ｄに出力されると共に、制御処理部１１により温度センサ５の検出結果に基づいて同じ一定時間ｔ’〜ｔ’’に於ける環境温度の平均値Ｔｔ’が算出される。

そしてステップＳ１０で、判断部３ｄにより、脈波伝播速度が軽減したか否か（即ちＶｔ＜Ｖｔ’であるか否か）に基づいて生体が環境温度から受けている温熱ストレスが軽減されたか否かが判断される。そして、ステップＳ１１〜Ｓ１３で、制御処理部１１により、判断部３ｃの上記の判断結果及び上記の環境温度の平均値Ｔｔ，Ｔｔ’に基づいて、環境温度が生体の快適温度となる様に（温熱ストレスが軽減する様に）設定温度Ｔｓ（即ち目標温度Ｔｍ）が補正される。

即ち、ステップＳ１０で、脈波伝播速度が減少した場合（即ちＶｔ’＜Ｖｔの場合）は、判断部３ｄにより生体の受けている温熱ストレスが軽減されたと判断されてステップＳ１２に進み、他方、脈波伝播速度が減少していない場合（即ちＶｔ’≧Ｖｔの場合）は、判断部３ｄにより生体の受けている温熱ストレスは軽減されていないと判断されてステップＳ１１に進む。

そして、ステップＳ１１に進んだ場合は、制御処理部１１により設定温度Ｔｓが上記の環境温度の平均値Ｔｔ〜Ｔｔ’（Ｔｔ’＞Ｔｔの場合はＴｔ’＞Ｔ＞Ｔｔ、Ｔｔ＞Ｔｔ’の場合はＴｔ＞Ｔ＞Ｔｔ’）の範囲内の値（例えばＴα）に変更される。これに伴って目標温度Ｔｍが、Ｔｍ＝Ｔα＋ΔＴ（Ｓ４を経由した場合）又はＴｍ＝Ｔα−ΔＴ（Ｓ５を経由した場合）に変更される。そして、ステップＳ１４に進む。

他方、ステップＳ１２に進んだ場合は、制御処理部１１により設定温度Ｔｓが上記の環境温度の平均値Ｔｔ〜Ｔｔ’（Ｔｔ’＞Ｔｔの場合はＴｔ’≧Ｔ≧Ｔｔ、Ｔｔ＞Ｔｔ’の場合はＴｔ≧Ｔ≧Ｔｔ’）間の範囲外にあるか否かが判断される。その結果、設定温度Ｔｓが上記の環境温度の平均値Ｔｔ〜Ｔｔ’の範囲外にあると判断された場合はステップＳ１４に進み、他方、設定温度Ｔｓが上記の環境温度の平均値Ｔｔ〜Ｔｔ’の範囲内にあると判断された場合はステップＳ１３に進む。

そして、ステップＳ１３に進んだ場合は、設定温度Ｔｓが上記の環境温度の平均値Ｔｔ’に変更される。これに伴って目標温度Ｔｍが、Ｔｍ＝Ｔｔ’＋ΔＴ（Ｓ４を経由した場合）又はＴｍ＝Ｔｔ’−ΔＴ（Ｓ５を経由した場合）に変更される。そして、ステップＳ１４に進む。

そして、ステップＳ１４では、上記の一定時間ｔ’〜ｔ’’，Ｖｔ’及びＴｔ’をそれぞれ形式的にＶｔ，Ｔｔ及び一定時間ｔ〜ｔ’と見なしてステップＳ５に戻り、ステップＳ８〜Ｓ１４を繰り返す。

以上の動作により、設定温度Ｔｓが例えば環境温度調整開始時の環境温度Ｔｏより高く設定され、且つ設定温度Ｔｓが生体の快適温度Ｔｋより低い場合（即ちＴｋ≧Ｔｓ≧Ｔｏの場合）には、概略的に言うと、環境温度の上昇に伴ってＳ８→Ｓ９→Ｓ１０→Ｓ１２→Ｓ１４→Ｓ８の処理が繰り返される。但し、ステップＳ１２で設定温度Ｔｓが各時刻ｔ，ｔ’での環境温度Ｔｔ，Ｔｔ’間に含まれる場合には、ステップＳ１３で設定温度ＴｓのＴｔ’への増加変更を介して目標温度Ｔｍが増加変更される。そして、環境温度Ｔが快適温度Ｔｋに達してステップＳ１０で温熱ストレスの減少が止み（即ち温熱ストレスを受けなくなり）、ステップＳ１１で設定温度Ｔｓがその際のＴｔ〜Ｔｔ’間の温度に変更され、以後Ｓ１１→Ｓ１４→Ｓ８→Ｓ９→Ｓ１０→Ｓ１１の処理が繰り返されて環境温度Ｔが快適温度Ｔｋに保たれる。尚、設定温度Ｔｓが例えば環境温度調整開始時の環境温度Ｔｏより低く設定され、且つ設定温度Ｔｓが生体の快適温度Ｔｋより高い場合（Ｔｏ≧Ｔｓ≧Ｔｋの場合）も、同様の処理手順（この場合、目標温度ＴｍのステップＳ１１，Ｓ１３での変更は減少変更となる。）で環境温度Ｔが快適温度Ｔｋに保たれる。

他方、設定温度Ｔｓが例えば環境温度調整開始時の環境温度Ｔｏより高く設定され、且つ生体の快適温度Ｔｋが設定温度Ｔｓと環境温度Ｔｏとの間にある場合（Ｔｓ≧Ｔｋ≧Ｔｏの場合）には、概略的に言うと、環境温度の上昇に伴ってＳ８→Ｓ９→Ｓ１０→Ｓ１２→Ｓ１４→Ｓ８の処理が繰り返される。そして、環境温度が快適温度Ｔｋに達してステップＳ１０でストレスの減少が止み（即ち温熱ストレスを受けなくなり）、ステップＳ１１で設定温度Ｔｓがその際のＴｔ〜Ｔｔ’間の温度に変更され、以後Ｓ８→Ｓ１１→Ｓ１４→Ｓ８→Ｓ９→Ｓ１０→Ｓ１１が繰り返されて環境温度が快適温度Ｔｋに保たれる。尚、設定温度Ｔｓが例えば環境温度調整開始時の環境温度Ｔｏより低く設定され、且つ生体の快適温度Ｔｋが設定温度Ｔｓと環境温度Ｔｏとの間にある場合（Ｔｏ≧Ｔｋ≧Ｔｓの場合）も、同様の処理手順（この場合、目標温度ＴｍのステップＳ１１，Ｓ１３での変更は減少変更となる。）で環境温度が快適温度Ｔｋに保たれる。

以上の様に構成された環境温度制御装置１によれば、一般に生体が温熱ストレスを受けるとそれに速やかに反応して生体の脈波伝播速度が適度に大きく変化することを考慮して、脈派伝播速度が減少するように環境温度が調整されるので、的確且つ速やかに生体の温熱ストレスが軽減する様に環境温度を制御できる。

又、脈波伝播速度として生体の肘・手首間の脈波伝播速度が検出される為、脈波伝播速度の変化を適度な大きさで検出でき、環境温度の制御に好適である。

又、第２時刻ｔ’における脈波伝播速度Ｖｔ’が第１時刻ｔにおける脈波伝播速度Ｖｔよりも小さくない場合に、設定温度Ｔｓを第１時刻ｔにおける環境温度Ｔｔと第２時刻ｔ’における環境温度Ｔｔ’の間の温度に更新し、これに伴って目標温度Ｔｍを補正するので、快適温度Ｔｋが設定温度Ｔｓと環境温度調整開始時の環境温度Ｔｏとの間にある場合でも、適切に環境温度Ｔを快適温度Ｔｋに調整できる。

又、第２時刻ｔ’における脈波伝播速度Ｖｔ’が第１時刻ｔにおける脈波伝播速度Ｖｔよりも小さく、且つ設定温度Ｔｓが第１時刻ｔにおける環境温度Ｔｔと第２時刻ｔ’における環境温度Ｔｔ’の範囲内にある場合に、設定温度Ｔｓを第２時刻ｔ’における環境温度Ｔｔ’に更新し、これに伴って目標温度Ｔｍを補正するので、設定温度Ｔｓが環境温度調整開始時の環境温度Ｔｏと快適温度Ｔｋとの間にある場合でも、適切に環境温度Ｔを快適温度Ｔｋに調整できる。

尚、この実施の形態に於ける環境温度の制御には、空気の温度制御に限定されるものではなく、輻射や伝熱による温度制御も含まれる。

尚、本発明は、老人において脈波伝播速度が血圧よりも追従性が良い点に着目しているが、話すことができず自分で動くこともできない乳幼児の場合にも適用できるものであり、放熱障害が原因ともいわれている乳幼児突然死症候群（ＳＩＤＳ）の予防にも役立つ可能性がある。

尚、空調機によるフイードバック制御は、装置の構成や場所・状況（部屋、入浴、トイレ、ベッド）により任意のアルゴリズムを採用できるものであり、この実施の形態は、その一例を示したものである。

尚、この実施の形態１には、環境温度の制御方法も含まれる。

＜実施の形態２＞
この実施の形態に係る温熱ストレス報知装置１５は、図４の様に、それぞれ非介護者等の生体（人体）に於ける異なる部位（ここでは肘と手首）に装着されて前記異なる部位での脈波を検出する第１及び第２の脈波検出部１７ａ，１７ｂと、第１及び第２の脈波検出部１７ａ，１７ｂにより検出された脈波に基づいて前記異なる部位間の脈波伝播速度を算出する脈波伝播速度算出部１７ｃと、前記生体の居る環境温度を検出する温度センサ１７ｄと、脈波伝播速度算出部１７ｃの算出結果と温度センサ１７ｄの検出結果に基づいて前記生体が温熱ストレスを受けているか否かを判断する判断部１７ｅと、判断部１７ｅの判断結果を報知する為の報知部１９と、報知部１９を制御して判断部１７ｅの判断結果を報知させる制御部２１とを備える。

報知部１９による報知としては、音、光、表示、通信など任意である。例えば、報知部１９は、ブザー音等の警告音や「温熱ストレスを受けています」等の音声により報知する音声出力装置、又は、生体が温熱ストレスを受けている事を表す警告マーク等の視覚的情報を表示することにより報知する表示装置として構成される。尚、前記表示装置には、脈波伝播速度算出部１７ｃにより算出された脈波伝播速度やその変化等の温熱ストレスに関わる検出結果を併せて表示しても構わない。例えば脈波伝播速度に比例した値、或いはこれにオフセット値を加算した値を温熱ストレスの指標として表示させてもよい。

尚、ここでは、構成要素１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄにより温熱ストレス測定装置１７が構成されている。

次に、図５に基づいて温熱ストレス報知装置１５の動作を説明する。

ステップＴ１で、脈波伝播速度算出部１７ｃにより生体に於ける異なる部位（ここでは肘・手首）間の脈波伝播速度Ｖが算出されると共に、ステップＴ２で、温度センサ１７ｅにより前記生体の居る環境の環境温度Ｔが検出される。そしてステップＴ３〜Ｔ６で、判断部１７ｅにより、上記の脈波伝播速度Ｖ及び環境温度Ｔに基づいて生体が温熱ストレスを受けているか否かが判断される。即ち、先ずステップＴ３で、判断部１７ｅにより、上記の脈波伝播速度Ｖが所定値Ｖｏを超えているか否かが判断される。尚、脈派伝播速度Ｖの所定値Ｖｏは、個人差はあるが平均的な値を決めることができる。また好ましくは睡眠中の脈派伝播速度を測定することで、各個人の健康状態にあわせた所定値を求めることができる。

そして、ステップＴ３での判断の結果、脈波伝播速度Ｖが所定値Ｖｏを超えていないと判断された場合は、ステップＴ４に進み、判断部１７ｅにより、前記生体は温熱ストレスを受けていないと判断されてステップＴ１に戻り、他方、脈波伝播速度Ｖが所定値Ｖｏを超えていると判断された場合は、ステップＴ５に進む。

そしてステップＴ５で、判断部１７ｅにより、上記の環境温度Ｔが所定の温度範囲（Ｔ１≦Ｔ≦Ｔ２）内にあるか否かが判断される。尚、上記の所定の温度範囲（Ｔ１≦Ｔ≦Ｔ２）としては、例えば人の場合一般に年齢・性差に関わらず軽装で安静時の快適温度（温熱ストレスを受けない）とされている２５℃前後の温度範囲（例えば２４〜２５℃）が採用される。尚、所定の温度範囲（Ｔ１≦Ｔ≦Ｔ２）は、一般に２０〜２５℃を利用できるが、この範囲に限定されるものではなく、季節や対象（老人、成人、乳幼児）、健康状態により適宜選ぶことができる。

そして、ステップＴ５での判断の結果、上記の環境温度Ｔが所定の温度範囲（Ｔ１≦Ｔ≦Ｔ２）内にあると判断された場合は、ステップＴ４に進み、判断部１７ｅにより前記生体は温熱ストレスを受けていない（温熱ストレス以外のストレスを受けている）と判断されてステップＴ１に戻り、他方、所定の温度範囲（Ｔ１≦Ｔ≦Ｔ２）内にないと判断された場合は、ステップＴ６に進み、判断部１７ｅにより前記生体は温熱ストレスを受けていると判断されてステップＴ７に進む。そしてステップＴ７で、判断部１７ｅの上記の判断結果を受けた制御部２１により報知部１９が制御されて、その報知部１９により温熱ストレスを受けている旨が報知される。

尚、ここでは、温熱ストレスを受けていると判断された場合だけ、その旨を報知する場合で説明したが、温熱ストレスを受けていないと判断された場合もその旨を報知する様にしてもよい。

以上の様に構成された温熱ストレス報知装置１５によれば、一般に生体が温熱ストレスを受けるとそれに速やかに反応して生体の脈波伝播速度Ｖが適度に大きく変化することを考慮して、脈波伝播速度Ｖが所定値を超え且つ環境温度Ｔが所定温度範囲内にない場合に、生体が温熱ストレスを受けていると判断され、その旨が報知される為、生体が温熱ストレスを受けた場合にその旨を的確且つ速やかに報知できる。特に、環境温度Ｔが所定温度範囲内にあるか否かも考慮されて、生体が温熱ストレスを受けているか否かが判断されるので、より一層適切に生体が温熱ストレスを受けているか否かの判断ができて、その旨をより一層的確且つ速やかに報知できる。

又、この温熱ストレス報知装置１５に於ける温熱ストレス測定装置１７によれば、一般に生体が温熱ストレスを受けるとそれに速やかに反応して生体の脈波伝播速度Ｖが適度に大きく変化することを考慮して、脈波伝播速度Ｖが所定値を超え且つ環境温度Ｔが所定温度範囲内にない場合に、生体が温熱ストレスを受けていると判断される為、生体が温熱ストレスを受けているか事を的確且つ速やかに測定できる。特に、環境温度Ｔが所定温度範囲内にあるか否かも考慮されて、生体が温熱ストレスを受けているか否かが判断されるので、より一層適切に生体が温熱ストレスを受けている事を一層的確且つ速やかに測定できる。

又、脈波伝播速度として生体の肘・手首間の脈波伝播速度が検出される為、脈波伝播速度の変化を適度な大きさで検出でき、温熱ストレスの測定，報知に好適である。

尚、この実施の形態２には、温熱ストレスの報知方法及び温熱ストレスの測定方法も含まれる。

実施の形態１に係る環境温度制御装置の構成概略図である。 温熱ストレスと生体の肘・手首間の脈波伝播速度との関係を評価した図である。 図１の環境温度制御装置の動作を説明するフローチャート図である。 実施の形態２に係る温熱ストレス報知装置の構成概略図である。 図４の温熱ストレス報知装置の動作を説明するフローチャート図である。

符号の説明

１ 環境温度制御装置
３，１７ 温熱ストレス測定装置
３ａ，３ｂ，１７ａ，１７ｂ 脈波検出部
３ｃ，１７ｃ 脈波伝播速度算出部
３ｄ，１７ｅ 判断部
５，１７ｄ 温度センサ
７ 設定入力部
９ 空調機
１１ 制御処理部
１５ 温熱ストレス報知装置
１９ 報知部
２１ 制御部

Claims (10)

1. （ａ）生体に於ける異なる部位の脈波を検出し、前記脈波に基づいて脈波伝播速度を算出する工程（Ｓ６〜Ｓ９）と、
   （ｂ）前記生体の居る環境の環境温度を検出する工程（Ｓ２，Ｓ６〜Ｓ９）と、
   （ｃ）前記脈派伝播速度が減少するように前記生体の居る環境の環境温度を調整する工程（Ｓ１，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ１０〜Ｓ１３）と、
   を備えた環境温度の制御方法。
2. 前記生体は人体であって、前記工程（ａ）では、前記生体の肘・手首間の脈波伝播速度を検出する請求項１に記載の環境温度の制御方法。
3. 前記工程（ａ）及び前記工程（ｂ）ではそれぞれ、前記脈波伝播速度及び前記環境温度を第１時刻（ｔ）及び前記第１時刻から所定時間経過後の第２時刻（ｔ’）において求め、
   前記工程（ｃ）は、
   （ｃ−１）生体の居る環境の環境温度として設定すべき温度である設定温度（Ｔｓ）を入力する工程（Ｓｌ）と、
   （ｃ−２）前記第２時刻における前記脈波伝播速度（Ｖｔ’）が前記第１時刻における前記脈波伝播速度（Ｖｔ）よりも小さくない場合に、前記設定温度を前記第１時刻における前記環境温度（Ｔｔ）と前記第２時刻における前記環境温度（Ｔｔ’）の間の温度に更新する工程（Ｓ１０，Ｓ１１）と、
   を有する請求項１又は請求項２に記載の環境温度の制御方法。
4. （ａ）生体の肘・手首近傍で脈波を検出し、前記脈波に基づいて脈波伝播速度を算出する工程（Ｔｌ）と、
   （ｂ）前記脈波伝播速度が所定値を超えたか否かを算出する工程（Ｔ３）と、
   （ｃ）前記生体の居る環境の環境温度を検出する工程（Ｔ２）と、
   （ｄ）前記環境温度が所定温度範囲内にあるか否かを算出する工程（Ｔ５）と、
   （ｅ）前記脈波伝播速度が所定値を超え且つ前記環境温度が前記所定温度範囲内にない場合に、前記生体が温熱ストレスを受けていると判断する工程（Ｔ６）と、
   を備えた温熱ストレスの測定方法。
5. 請求項４に記載の温熱ストレスの測定方法を用いた温熱ストレスの報知方法であって、
   前記工程（ａ）と、前記工程（ｂ）と、前記工程（ｃ）と、前記工程（ｄ）と、前記工程（ｅ）と、（ｆ）前記生体が温熱ストレスを受けていると判断された場合に、その旨を報知する工程（Ｔ７）とを備えた温熱ストレスの報知方法。
6. （ａ）生体に於ける異なる部位の脈波を検出し、前記脈波に基づいて脈波伝播速度を算出する手段（３ｃ）と、
   （ｂ）前記生体の居る環境の環境温度を検出する手段（５）と、
   （ｃ）前記脈派伝播速度が減少するように前記環境温度を調整する手段（７，９，１１）と、
   を備えた環境温度制御装置。
7. 前記生体は人体であって、前記手段（ａ）では、前記生体の肘・手首間の脈波伝播速度を検出する請求項６に記載の環境温度制御装置。
8. 前記手段（ａ）及び前記手段（ｂ）はそれぞれ、前記脈波伝播速度及び前記環境温度を第１時刻（ｔ）及び前記第１時刻から所定時間経過後の第２時刻（ｔ’）において求め、
   前記手段（ｃ）は、
   （ｃ−１）生体の居る環境の環境温度として設定すべき温度である設定温度（Ｔｓ）の入力を受け付ける手段（７）と、
   （ｃ−２）前記第２時刻における前記脈波伝播速度（Ｖｔ’）が前記第１時刻における前記脈波伝播速度（Ｖｔ）よりも小さくない場合に、前記設定温度を前記第１時刻における前記環境温度（Ｔｔ）と前記第２時刻における前記環境温度（Ｔｔ’）の間の温度に更新する手段（９，１１）と
   を有する請求項６又は請求項７に記載の環境温度制御装置。
9. （ａ）生体の肘・手首近傍で脈波を検出し、前記脈波に基づいて脈波伝播速度を算出する手段（１７ｃ）と、
   （ｂ）前記脈波伝播速度が所定値を超えたか否かを算出する手段（１７ｅ）と、
   （ｃ）前記生体の居る環境の環境温度を検出する手段（１７ｄ）と、
   （ｄ）前記環境温度が所定温度範囲内にあるか否かを算出する手段（１７ｅ）と、
   （ｅ）前記脈波伝播速度が所定値を超え且つ前記環境温度が前記所定温度範囲内にない場合に、前記生体が温熱ストレスを受けていると判断する手段（１７ｅ）と、
   を備えた温熱ストレス測定装置。
10. 請求項９に記載の温熱ストレス測定装置を用いた温熱ストレス報知装置であって、
    前記手段（ａ）と、前記手段（ｂ）と、前記手段（ｃ）と、前記手段（ｄ）と、前記手段（ｅ）と、（ｆ）前記生体が温熱ストレスを受けていると判断された場合に、その旨を報知する手段（１９）とを備えた温熱ストレス報知装置。

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