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ウェアラブル皮膚熱流センサを用いた人体温冷感評価法の革新

研究課題

研究課題/領域番号 21K18764
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分23:建築学およびその関連分野
研究機関東京工業大学

研究代表者

淺輪 貴史  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 准教授 (50361796)

研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード温冷感 / ウェアラブルセンサ / 温熱生理 / 人体温熱生理 / 皮膚熱流 / 評価手法
研究開始時の研究の概要

我々は、日常生活において、温熱環境が制御されていない屋外と、空調により制御をされた屋内を行き来することで、熱ストレスを感じます。本研究は、ウェアラブルタイプの皮膚熱流センサを用いることで、屋外と屋内とを移動する場合の人体の暑さや寒さといった温冷感を評価する手法を構築します。そのために、既往の人体温熱生理モデルを改良するとともに、実験室でのトレッドミルを用いた歩行実験や、屋外と屋内とを行き来する実環境を想定した実験を行うことで、モデルや評価手法の有効性を検証します。

研究成果の概要

本研究では、人体の効果的な温冷感の予測方法について運動量のステップ変化を伴う歩行条件や室温条件の差異、足裏の局所冷却時などに着目して検討を行い、胸部での皮膚熱流量に加えて、ウェアラブルセンサで容易に測定ができる手首と指先との温度差、足裏の熱流量等による予測の可能性を示した。また、それらに対して主に人体の熱生産能力の違いが及ぼす影響についても検討を加えた。これらは、人々が屋内や屋外の空間移動を伴う日常生活において、非定常的に感じる暑さや寒さ、涼しさといった温冷感の予測に向けて大きく貢献する結果である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、我々が屋内や屋外の空間移動を伴う日常生活において感じる暑さや寒さ、涼しさといった温冷感や熱ストレスを簡便に予測することを目的としたものである。そのために、主に腹部に装着するウェアラブルセンサによって取得される熱流(身体の内部から皮膚に向けた熱の流れ)に着目し様々な実験を通してその有効性を検証したものである。将来的には、高齢者などの熱ストレスに脆弱な人々が感じる暑さや身体的な負担を検知することに役立てられると期待している。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Contact cooling for bare feet using floor cooling systems: Experiment on human thermal physiology and sensation in Japanese hot environment2024

    • 著者名/発表者名
      Kaho Hakamada, Takashi Asawa, Haruka Kitagawa, Hiroki Aoshima, Rei Kawamura
    • 雑誌名

      Building and Environment

      巻: 253 ページ: 111256-111256

    • DOI

      10.1016/j.buildenv.2024.111256

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 夏期における床冷却システムを用いた歩行後の裸足の床面接触冷却効果に関する研究2024

    • 著者名/発表者名
      袴田華帆、浅輪貴史、関根壮吾
    • 学会等名
      日本建築学会大会(東京)学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 夏期における歩行後の足裏冷却の有効性に関する実験的検討2023

    • 著者名/発表者名
      袴田華帆、浅輪貴史
    • 学会等名
      日本ヒートアイランド学会第18回全国大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 夏期の室内環境における足裏の局所冷却が人体温熱生理および温熱感覚に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      袴田華帆、浅輪貴史、青島広樹
    • 学会等名
      日本建築学会関東支部 第93回研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 夏期の室内温熱環境における足裏冷却の有効性に関する実験的検討 ―人体温熱生理と温熱感覚の個人差に注目して―2023

    • 著者名/発表者名
      袴田華帆、浅輪貴史、青島広樹
    • 学会等名
      日本建築学会大会(京都)学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 暑熱環境下における足の局所冷却が人体温熱生理に及ぼす影響 - 深部体温上昇時における効果的な体温低減法とその予測法に関する研究-2022

    • 著者名/発表者名
      袴田華帆、浅輪貴史
    • 学会等名
      日本ヒートアイランド学会第17回全国大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 屋内外の空間移動に伴う温熱環境および運動量のステップ変化が身体の温熱生理に与える影響 その5:非定常時の深部体温予測に向けた温熱生理現象の分析2022

    • 著者名/発表者名
      袴田華帆、浅輪貴史
    • 学会等名
      日本建築学会大会(北海道)学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ウェアラブルセンサを用いた深部体温予測に関する研究 ー非定常状態における生理現象を踏まえた体温変化分析ー2021

    • 著者名/発表者名
      袴田華帆、浅輪貴史
    • 学会等名
      日本ヒートアイランド学会第16回全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-07-13   更新日: 2025-01-30  

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