| 研究課題/領域番号 |
21K18764
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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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)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| キーワード | 温熱生理 / ウェアラブルセンサ |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、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や熱ストレスを、ウェアラブルタイプの皮膚熱流センサを用いて評価する手法を構築することを目的としている。
研究初年度の2021年度は、非定常時の人体温熱生理と温冷感の特徴を明らかにするために、まず2室の実験室を用いて、温熱環境（室温）をステップ変化させた場合、および、トレッドミルを用いて運動量をステップ変化させた場合の、人体温熱生理と温冷感申告に関する被験者実験を実施した。その際に、代謝量や皮膚温、鼓膜温、皮膚熱流量をウェアラブルセンサを用いて計測し、温冷感との関係を明らかにした。
さらに、人体熱モデルであるTwo-nodeモデルを用いて、上記の非定常状態における人体温熱生理と温冷感を予測するために、Two-nodeモデルに運動時の血管収縮作用や代謝量の非定常性を導入したうえで、発汗に伴う潜熱や脂肪厚に関連するパラメータ（発汗制御係数，熱コンダクタンス，血管拡張係数）を変化させる操作を行い、被験者実験の結果との対応関係を確認した。
また実用化に向けた検討として、上記の実測結果とモデル解析の結果を踏まえて、胸部での皮膚熱流量の他に、ウェアラブルセンサでの簡便な取得が期待できる手首での皮膚熱流量や、手首と指先との温度差に注目することで、より実用的かつ容易に深部体温や温冷感を予測できる可能性があることを考察した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初計画の、2室における被験者実験や人体熱モデルの改良は予定通りに実施をすることができた。ただし、温熱環境及び運動量のステップ変化時における被験者による温熱生理反応と温冷感の差異も見られ、それらの理由の考察（脂肪厚の差異等）も行ったが、被験者数も限られ検証には至っていないため、次年度に実施をする予定である。尚、コロナ禍の影響により、当初計画よりも被験者実験の回数を行うことができなかったため、その分も含めて次年度に実施をする予定である。
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| 今後の研究の推進方策 |
2022年度は、前年度の研究で確認ができた被験者による温熱生理反応と温冷感の特徴の差異を明らかにするべく、さらなる実験を行うとともに、実用化に向けた検討として、胸部での皮膚熱流量の他に、手首での皮膚熱流量や、手首と指先との温度差に注目して、ウェアラブルセンサによる温熱生理の取得の有効性を明らかにしてゆく予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
コロナ禍の影響により、当初計画よりも被験者実験の回数を行うことができずに、その分を次年度に実施することとしたため、次年度使用額が生じた。
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