2020 Fiscal Year Annual Research Report
Assistive technology for sleep and livelihood in shelter and temporary house
| Project/Area Number |
19H02296
|
|---|
| Research Institution | Kansai University |
|---|
Principal Investigator |
都築 和代 関西大学, 環境都市工学部, 教授 (70222221)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鍋島 佑基 静岡理工科大学, 理工学部, 講師 (10738800)
木村 竜士 高知工業高等専門学校, ソーシャルデザイン工学科, 准教授 (90571810)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 睡眠 / 避難所 / マスク / 寝具 / モニタリング / 体温調節 / 温冷感 / 可視化システム |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
１．冬季の避難所等で一時避難での睡眠用に備蓄される寝具の断熱性を検討するために、サーマルマネキンによる寝具組み合わせの断熱性測定を実施し整理した。２．典型的な寝具について気温を８℃～20℃で設定し、被験者実験を実施した。低温から寝具に入った時から定常状態になるまで、皮膚温や寝床内温度・湿度の連続測定とともに、温冷感、快適感、許容度などの申告を受けた。３．被災時の環境予測を目的に，避難所においてマスク着用を行うことによる心理・生理反応への影響を調べるために被験者実験を行った。土間床コンクリート上に段ボールシェルターを設置し，内部の温熱環境と被験者（椅坐位安静）の，皮膚温，心理量，心電図を計測し，マスク着脱による変化を計測したところ、夏期・中間期において、マスクが悪影響を及ぼす条件を分析した．自覚症について実験開始直後に、不安定感、不快感についてはマスクの着用による増加が確認されたが、実験終了直前には差は見られなくなった。これは2時間程度でマスク着用の不快感は馴れによって低下することが分かった。温熱不快感について、中間期はマスク着用時において、実験開始直後から時間経過による不快感の減少が確認されたが、夏期は暑熱環境によって温熱不快感が増大し、マスクの影響が相対的に小さくなっていた．４．汎用型クラウドサービスを用いたデータベース構築およびデータの可視化については、開発言語をPythonに限定し、Pythonによりコード改変が可能なGoogleAPIを用いることでGoogleが提供するデータベースや表計算ソフトをオンラインで開発・運用できるシステムの構築を目指した。具体的には、データベースは、オンラインストレージGoogleDriveを、可視化システムはGoogleSpreadSheetをそれぞれ用いて2020年度に開発したセンサーシステムからのデータを収集・可視化を行った。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究の中で人を使う実験の部分がコロナ禍においては制限を受け、かつ、季節により周囲温度環境が変化するため困難が伴う。そこで、寝具・睡眠・体温調節については季節を冬季に限定した研究計画を立て、マスクについては夏、中間、冬と異なる季節で試み比較した。１．寝具の熱特性に関してはサーマルマネキンでの測定に特化し、寝具と着衣の組み合わせについて測定した。これは季節を問わず人工気候室においてISO基準に従い測定した。２．被験者実験については、寝具と温度の実験として布団に入り横臥・覚醒状態で実施し、有効な主観申告を得ることができた。晩秋の寒くなってきた時期に実施した。３．寝具を補助する着衣が睡眠と体温調節に及ぼすに関しては、冬季に重要性の高い寒冷条件に絞って被験者実験を実施した。４．マスクの評価については、夏、中間、冬と3期に分割して実験を実施したことにより、呼吸に及ぼす断熱増加の影響を捉えることができた。更なるデータ取得と分析を進める予定である。
|
| Strategy for Future Research Activity |
１．避難所環境で寝具が不十分な場合には一時的にダウンジャケット等の着衣を着用する断熱性補助が考えられる。そのため、サーマルマネキンにより、寝具とダウンジャケット等の着衣による補助条件を設定し、断熱性測定を実施し整理する予定である。２．寝具の代わりに着衣で補助した場合に、人の睡眠への影響を調べるために被験者実験を実施する。少ない寝具条件のもとに、ダウンジャケットなどを着用して就寝し、皮膚温や睡眠効率を測定するとともに主観申告への影響を明らかにする。３．マスクが中間期・夏期については主観申告やLFHFなどストレス指標との関係性について分析を更に進める予定であるが、冬期についても検討する予定である。息苦しさを説明する物理量として，相対湿度の影響が推測されているが，低湿域と高湿域の実験データ数が不足しているため，推測にとどまっている．そこで、息苦しさを説明する物理量として，相対湿度を変化させた被験者実験をチャンバー内で実施する予定である．また、冬期にはマスク着用による温冷感の改善傾向がみられているが，データ数が少ないため追加実験が必要であり、実施する予定である。４．使用ハードウェアを変更することでOSのインストール作業や入出力デバイスの準備を省略でき、即座に開発環境を整えるうえで有効であった。また、GoogleDrive上にあるGoogleSpreadSheetに直接書き込むシステムを構築したことでPC本体の容量過多による不具合を防止することができた。今後はChromebookを用いたカメラ撮影システムおよびGoogleDriveへ画像データの自動アップロードシステムの開発を行い、アップロードされた画像を教師データとして使用し、PythonのオンラインコーディングアプリケーションによりAIを構築し、Webサービスを用いることで高度なAIを構築できるシステムの開発を目指す。
|
