2016 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
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15H02888
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
薩本 弥生 横浜国立大学, 教育人間科学部, 教授 (10247108)
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| 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)
佐古井 智紀 信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (70371044)
小柴 朋子 文化学園大学, 公私立大学の部局等, 教授 (70310399)
西原 直枝 聖心女子大学, 文学部, 講師 (90611129)
田中 英登 横浜国立大学, 教育人間科学部, 教授 (60163557)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| 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 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
BANシステムと温熱環境計測システムの統合による熱中症予防支援システムの構築：生体パラメータを計測するBANシステムと環境中に配置した温熱環境計測システムのデータを収集・蓄積・解析評価するためのシステムデザインを再検証し，熱中症予防支援システム構築に必要なセンサやサーバアルゴリズム等要素技術の改良を行った．
温熱負荷環境時の温熱環境・生理応答の実測・解析：屋外活動環境における若年者対象の人体温熱状態の計測を行った．特に暑熱環境における体温調節機能において重要な役割を果たす蒸発熱抵抗および熱抵抗を中心に，ウェアラブルかつ多点計測を行い，その際，人体温熱感受性も同時に把握した．一方，開発したセンサを用いて，夏季における高齢者の生活環境のデータを試行的に測定し，測定における課題を検討した．
防護服着用時のWBGT補正式の検討：非透湿性の化学防護服を着装した条件でのWBGTの補正式を導いた．湿球の重みは0.45，黒球と気温の重みの和は0.67となった．非透湿性の防護服を対象とするWBGTの補正係数は，透湿性の一般的な服を着用した場合と比べ，クロ値の変動に対して1.5倍以上変化すること，屋外では地物の温度が１℃気温より高くなると補正WBGT値をさらに0.1℃補正すべきことが分かった．
発汗サーマルマネキンとトレーサガス法による換気計測による熱水分同時移動系の蒸発熱伝達性評価システムの構築：蒸発熱伝達性とトレーサガス法による換気計測を同期して行い，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．また，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の影響を検証した．透湿性および換気口は立位安静で無風環境でも蒸発熱伝達率向上に有効であった．換気速度と蒸発熱伝達率には相関がみられ，着衣の蒸発熱伝達性を換気速度から間接評価できることが分かった．
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| 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，無線センサシステム等を用いたフィールドおよび実験室実験が実施でき，運動時の温熱生理応答を予測するモデルを構築し，上記温熱付加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，さらにモデルの精度向上に向けて重要な着衣の蒸発熱伝達率のデータの計測方法に関して無風・安静状態での発汗サーマルマネキンでの計測方法の検証ができたため，おおむね順調に進展している．
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| 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．
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Research Products
(20 results)
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[Presentation] Modeling for clothed human thermal load2017
Author(s)
Yasuhiro Shimazaki, Shunpei Katsuta, Atsumasa Yoshida, and Takanori Yamamoto
Organizer
The Asian Conference on Thermal Sciences 2017
Place of Presentation
Jeju， Korea
Year and Date
2017-03-29 – 2017-03-29
Int'l Joint Research
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[Presentation] Prediction of shoed-foot comfort2016
Author(s)
Yasuhiro Shimazaki, Kengo Kurashima, Jumpei Nitta, Sayako Fujimoto and Yayoi Satsumoto
Organizer
The Fifth International Conference on Human-Environment System
Place of Presentation
Nagoya University, Japan
Year and Date
2016-10-29 – 2016-11-02
Int'l Joint Research
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[Presentation] The Measurement of Thermal Radiation Environments Using a Compact NET Radiation Meter -Focus on Asphalt, Concrete, and Soil Pavement-2016
Author(s)
Hironobu Kajii, Shoji Igawa, Tadahiro Tsuchikawa, Sakuo Sugawara, Seiichi Miyamoto,Yayoi Satsumoto, Hiroko Kubo, Morie Miyazawa, Niuniu Zhang, Yoshikazu Fuji
Organizer
The Fifth International Conference on Human-Environment System
Place of Presentation
Nagoya University, Japan
Year and Date
2016-10-29 – 2016-11-02
Int'l Joint Research
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