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
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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
【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。
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。
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。
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
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)
- (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。 - 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。
- 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。 - (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。 - 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。 - (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。 - 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。
- 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。 - (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。 - 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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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004034799A JP2005226902A (ja) | 2004-02-12 | 2004-02-12 | 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 |
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-
2004
- 2004-02-12 JP JP2004034799A patent/JP2005226902A/ja active Pending
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