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熱中症リスク評価を目的とした皮膚温・心拍数の利用法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K06626
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 建築環境・設備
研究機関釧路工業高等専門学校

研究代表者

桑原 浩平  釧路工業高等専門学校, 創造工学科, 准教授 (40374582)

研究分担者 濱田 靖弘  北海道大学, 工学研究院, 教授 (40280846)
浅水 仁  釧路工業高等専門学校, 創造工学科, 教授 (40369905)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード熱中症 / ウェアラブル端末 / 心拍数 / 最大酸素摂取量 / 運動習慣 / 皮膚温 / アプリ / 疲労 / 作業強度 / 暑熱環境 / 建設現場 / 作業環境 / 平均皮膚温 / 直腸温度 / スマートフォン / アプリケーション / 建築環境・設備 / 人間生活環境
研究成果の概要

ウェアラブル端末から得られる皮膚温と心拍数HRから熱中症リスクを評価する手法を検討した。まず被験者実験から手首皮膚温とMSTとの間に比例関係があることを示した。次に被験者の日頃の運動時間とVO2maxの間に高い相関関係が見られ,運動習慣からVO2maxを推定できることが示唆された。さらに作業強度%VO2maxとHRを利用した体力的疲労レベルに達する時間TPFの算定式を提示した。TPFに対する作業時間の割合を疲弊率PPFと定義し、設定疲労レベルに達するまでの割合を示すことができた。最後に熱中症リスク評価アプリを開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

熱中症リスクを評価する方法として、既存のウェアラブル端末で実施可能な内容を検討できた。皮膚温を測定できる端末があれば、皮膚温と運動量、最大酸素摂取量から体内温を推定できるため、推定体内温とISO等の基準を用いて熱中症リスクを検知できる。また心拍数のみ測定可能な端末でも、心拍数と年齢から推定可能な疲弊率を提案し、リスク評価アプリを開発した。既存の端末で評価可能な指標を提案したことに社会的意義がある。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 学会発表 (7件)

  • [学会発表] 作業強度と作業時間を考慮した作業による疲労度の評価2020

    • 著者名/発表者名
      桒原浩平,濱田靖弘,窪田英樹
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会北海道支部第54回学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ウェアラブル端末を利用した熱中症リスク評価に関する研究(第6報)高専生の運動習慣と最大酸素摂取量の関係2019

    • 著者名/発表者名
      桒原浩平,濱田靖弘,三島利紀,舘岡正樹
    • 学会等名
      第43回人間-生活環境系シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ウェアラブル端末を利用した熱中症リスク評価に関する研究(第5報) 新体力テストによる高専生の運動習慣と最大酸素摂取量の関係及び経年変化2018

    • 著者名/発表者名
      桒原浩平,久保元人, 濱田靖弘, 三島利紀,舘岡正樹
    • 学会等名
      第42回人間-生活環境系シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ウェアラブル端末を利用した熱中症リスク評価に関する研究(第4報)運動習慣と最大酸素摂取量の関係2018

    • 著者名/発表者名
      久保元人,桒原浩平,濱田靖弘,三島利紀,舘岡正樹
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会北海道支部第52回学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ウェアラブル端末を利用した熱中症リスク評価に関する研究(第3報)任意の体力的疲労度に達する時間の心拍数に基づく推定2017

    • 著者名/発表者名
      桒原浩平,濱田靖弘,窪田英樹
    • 学会等名
      平成29年度空気調和・衛生工学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ウェアラブル端末を利用した熱中症リスク評価に関する研究 第1報 部位体表温と全身平均体表温の関係2017

    • 著者名/発表者名
      柴田侑治,桒原浩平,濱田靖弘
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会北海道支部第51回学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ウェアラブル端末を利用した熱中症リスク評価に関する研究 第2報 心拍数による体力的疲労評価2017

    • 著者名/発表者名
      柴田侑治,桒原浩平,濱田靖弘,窪田英樹
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会北海道支部第51回学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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