2017 Fiscal Year Annual Research Report
Building of the heatstroke prevention system by wearable body area network that clothing and physiological state of human were considered
| Project/Area Number |
15H02888
|
|---|
| Research Institution | Yokohama National University |
|---|
Principal Investigator |
薩本 弥生 横浜国立大学, 教育学部, 教授 (10247108)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
島崎 康弘 岡山県立大学, 情報工学部, 助教 (20584270)
杉本 千佳 横浜国立大学, 未来情報通信医療社会基盤センター, 特任教員(准教授) (40447347)
田中 英登 横浜国立大学, 教育学部, 教授 (60163557)
小柴 朋子 文化学園大学, 公私立大学の部局等, 教授 (70310399)
佐古井 智紀 信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (70371044)
西原 直枝 聖心女子大学, 文学部, 准教授 (90611129)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 熱中症予防 / 温熱的快適性 / ウェアラブルボディエリアネットワーク（WBAN） / 着衣の蒸発熱伝達 / 発汗サーマルマネキン / 換気計測-トレーサガス法 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
各種作業環境下での計測と分析評価ができるBANシステムの改良： フィールド環境および人工気候室で低拘束に衣服内温湿度，深部温，皮膚温等の生体情報計測・評価実験が可能な無線BANシステムを開発し，改良した．
温熱負荷環境時の温熱環境・生理応答の実測・解析：屋外活動環境で若年者対象の人体温熱状態の計測を行った．その際，人体温熱感受性も同時に把握した．また心理申告をタブレット端末にて記録するシステムを構築した．一方，夏季の高齢者の日常生活における温熱環境物理量および，人体の皮膚温，衣内温湿度，心拍を携帯可能なセンサを用いて測定し，アンケートおよび観察により，日常生活における温熱環境に関わる行動や生活時間の記録を行い，高齢の被験者の暑熱環境時の実態把握を試みた．
防護服着用時のWBGT補正式の検討：サーマルマネキンを用いて計測された通常の通気性の服と非透湿性防護服の伝熱，湿気輸送特性を入力とし，前年度に提案した伝熱，湿気輸送特性の異なる着衣を対象とするWBGT補正法の妥当性を検証した．非透湿性防護服を着用した場合に日常の衣服を着用した場合と比べてWBGTの補正量は大きくなることが明らかになった．
発汗サーマルマネキンとトレーサガス法換気計測による熱水分同時移動系の評価システムの構築：前年度、着衣の蒸発熱伝達率の評価法として換気速度からの間接評価法の妥当性を検証した．前年度の立位安静で無風環境での実験に加え、有風時の実験を行い、パーカ着装時の蒸発熱伝達率や換気速度へのパーカの透湿性と換気口の開口条件、風の影響を検証した．主に立位安静・無風環境では透湿性が蒸発熱伝達率向上に有効で有風時には換気口の効果の方が大きくなることが明らかとなった．トレーサ粒子を用いて換気性状の可視化を試みており，一定の簡易的な設定条件の下で実験に成功している．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
熱中症予防システム構築に向け，無線センサ等を用い若年者の運動時の屋外や実験室実験を実施し，運動時の温熱生理応答を予測するモデルを用いて上記温熱負荷実験の実測データを用いて計算を行いモデルの検証ができた．高齢者の暑熱環境時の実態把握への応用も試みた．また，モデルの精度向上に向けて着衣の換気速度，蒸発熱伝達率の計測を無風・安静状態での発汗サーマルマネキンで実施したため，おおむね順調に進展している．
|
| Strategy for Future Research Activity |
Two node modelにより運動時の温熱生理応答を予測するモデルを組み込むWBANセンサシステムにおいて必要となる生体パラメータを算出するための活動量計を選定し，時々刻々の生体情報や環境情報をもとに状態を判別するシステムを構築する．一方，熱中症予防が重要な課題である高齢者は運動時の若年者とはモデルの修正が必要と考えられる．比較的健康な高齢者を被験者に生活実態を把握するための問診票を作成し質問紙調査をするとともに自宅での環境，生理データの実態調査を行う．以上のデータを蓄積し，若年者の運動時あるいは高齢者の日常生活時の常時モニタリングシステムへ応用し，取得したデータからの熱中症行動・状態モデルの構築と新たな評価指標による熱中症予防支援システムを構築する．また，暑熱環境時の熱中症予防のため温熱的に最適な着衣の条件を検討するため，着衣の熱水分移動性能への風，動作および着衣のデザインによる影響を評価するシステムを構築する．特に透湿防水性パーカ着装時の着衣の蒸れおよび閉塞型の靴着用時の足の蒸れは未だ解決できない問題であるため，引き続き透湿防水パーカ内環境および靴内環境の評価実験を行い，モデルの構築をめざす．
|
