CN111225577B - 头部佩戴装置、中暑预防系统以及水分补充警告系统 - Google Patents

头部佩戴装置、中暑预防系统以及水分补充警告系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种头部佩戴装置、中暑预防系统以及水分补充警告系统，该头部佩戴装置具备：外壳；第一流路，是佩戴者的头部与外壳之间的间隙；第二流路，设于外壳并且连接于第一流路；风扇，从第一流路和第二流路中的一方向另一方送风；第一湿度传感器，用于测量进入第一流路和第二流路中的一方的吸入空气的绝对湿度；以及第二湿度传感器，用于测量从第一流路和第二流路中的另一方排出的排出空气的绝对湿度。

Description

头部佩戴装置、中暑预防系统以及水分补充警告系统
技术领域
本发明涉及头部佩戴装置、中暑预防系统以及水分补充警告系统。
背景技术
在施工现场等，工作者有时会在高温环境下工作。在高温环境下，有必要预防工作者的中暑。以往，已知为了防止中暑而让工作者佩戴的装置。例如，在专利文献1中记载了具备温度传感器和湿度传感器的头盔。根据专利文献1的头盔，管理者能够掌握头盔内的状况，因此能够在发生异常时联系工作者。在非专利文献1中记载了被认为需要停止热暴露的征兆。在非专利文献2中记载了中暑的症状。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017－115275号公报
非专利文献
非专利文献1：《熱中症を防ごう》(要预防中暑)，厚生劳动省劳动基准局，都道府县劳动局，劳动基准监督署，2013年4月
非专利文献2：《職場の「熱中症」を防ごう》(要预防职场中暑)，东京劳动局劳动基准部健康课，2017年2月
发明内容
发明所要解决的问题
然而，专利文献1中的头盔仅测量头盔内的温度和湿度。因此，对于推定中暑的可能性所需的、特别是工作者的体内水分量的减少量等作为工作者的佩戴者的身体状态，准确地检测是有限度的。因此，很难提高推定中暑的可能性的精度。
本公开是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供一种能够以更高的精度对推定中暑的可能性所需的、作为工作者的佩戴者的身体状态进行测量的头部佩戴装置。
用于解决问题的方案
为了实现上述目的，本公开的一个方案的头部佩戴装置具备：外壳；第一流路，是佩戴者的头部与所述外壳之间的间隙；第二流路，设于所述外壳并且连接于所述第一流路；风扇，从所述第一流路和所述第二流路中的一方向另一方送风；第一湿度传感器，用于测量进入所述第一流路和所述第二流路中的一方的吸入空气的绝对湿度；以及第二湿度传感器，用于测量从所述第一流路和所述第二流路中的另一方排出的排出空气的绝对湿度。
作为头部佩戴装置的优选方案，所述风扇以所述排出空气的温度成为所述排出空气的露点温度以上的风量来送风。
作为头部佩戴装置的优选方案，所述第一湿度传感器位于所述外壳的外部。
作为头部佩戴装置的优选方案，第一湿度传感器对所述吸入空气的温度和相对湿度进行测量，并且位于所述外壳的内表面。
作为头部佩戴装置的优选方案，所述风扇从所述第一流路向所述第二流路输送空气，并且位于所述第一流路的下游侧端部，所述第二湿度传感器位于所述风扇的下游。
作为头部佩戴装置的优选方案，具备：体温传感器，对所述佩戴者的体温进行测量。
作为头部佩戴装置的优选方案，所述体温传感器对深部体温进行测量。
作为头部佩戴装置的优选方案，具备：心跳传感器，对所述佩戴者的心跳数进行测量。
作为头部佩戴装置的优选方案，具备：环境传感器，对所述佩戴者周围的湿球温度和黑球温度进行测量。
作为头部佩戴装置的优选方案，具备：控制装置，基于从所述第一湿度传感器和所述第二湿度传感器得到的信息计算所述佩戴者的出汗量；以及警报装置，在出汗量的推移满足规定条件的情况下发出警报。
本公开的一种方式的中暑预防系统，具备：上述的头部佩戴装置和管理装置，其中，所述头部佩戴装置具备通信装置，所述通信装置通过无线通信发送从所述第一湿度传感器和所述第二湿度传感器获得的信息，所述管理装置从所述通信装置接收信息，并存储所述佩戴者的出汗量。
作为中暑预防系统的优选方案，具备：警报装置，在所述出汗量的推移满足规定条件的情况下向管理者发出警报。
作为中暑预防系统的优选方案，其中，所述头部佩戴装置具备警报装置，所述警报装置在所述出汗量的推移满足规定条件的情况下向所述佩戴者发出警报。
发明效果
根据本公开，能够提供一种能够以更高的精度对推定中暑的可能性所需的、作为工作者的佩戴者的身体状态进行测量的头部佩戴装置。
附图说明
图1是实施方式的中暑预防系统的示意图。
图2是实施方式的头部佩戴装置的俯视图。
图3是图2中的A－A剖视图。
图4是图2中的B－B剖视图。
图5是表示对控制装置计算出的出汗量和实测出的出汗量进行比较的实验结果的图表。
具体实施方式
以下，在参照附图的同时对本发明进行详细说明。需要说明的是，本发明并不限定于用于实施本发明的方式(以下称为实施方式)。此外，在以下实施方式中的构成要素中包括本领域技术人员能够容易设想的、实质上相同的要素，即所谓等同范围的要素。而且，可以对以下实施方式中公开的构成要素进行适当组合。
(实施方式)
图1是实施方式的中暑预防系统的示意图。图2是实施方式的头部佩戴装置的俯视图。图3是图2中的A－A剖视图。图4是图2中的B－B剖视图。
本实施方式的中暑预防系统1是用于抑制工作者中暑发病的系统。中暑预防系统1适用于例如建筑工地等处的工作者。中暑预防系统1也是警告工作者应补充水分，指示工作者补充水分，或者催促或指示工作者休息的水分补充警告系统。如图1所示，中暑预防系统1包含头部佩戴装置10和管理部9。
头部佩戴装置10是佩戴于工作者的头部的装置。在以下的说明中，将佩戴有头部佩戴装置10的人记为佩戴者。例如，本实施方式的头部佩戴装置10是头盔。如图1至图4所示，头部佩戴装置10具备：内壳3、外壳2、间隔件40、风扇6、电池16、第一流路41、第二流路421、第二流路422、第二流路423、第二流路424、第一湿度传感器51、第二湿度传感器52、体温传感器56、心跳传感器58、环境传感器54、控制装置11、警报装置12、通信装置13以及天线14。需要说明的是，在以下的说明中，在不需要分别区分第二流路421、第二流路422、第二流路423以及第二流路424的情况下，记载为第二流路42。
如图3所示，内壳3是面向佩戴者的头部的构件。内壳3由例如合成树脂或布等形成。内壳3具有多个间隙，覆盖佩戴者的头部的一部分。在佩戴者的头部产生的汗成为水蒸气，穿过内壳3而不被内壳3遮挡。需要说明的是，内壳3也可以覆盖整个头部，但是在这种情况下，内壳3由具有透湿性的材料形成。
如图3所示，外壳2是覆盖内壳3的构件，为半球状。外壳2具备：主体20、凸缘21以及缓冲件25。主体20例如由合成树脂形成。凸缘21与主体20一体形成，朝向远离佩戴者的方向从主体20的下端部201突出。缓冲件25安装于主体20的内表面202。缓冲件25的内表面面向内壳3。缓冲件25例如由发泡苯乙烯形成。缓冲件25优选由具有独立气泡的材料形成。由此，抑制水蒸气通过缓冲件25。在以下的说明中，将相对于由外壳2包围的大致半球状的区域靠外侧的区域设为外部E。
如图2至图4所示，缓冲件25具备：凹部250、凹部251、凹部252、凹部253以及凹部254。凹部250是设置在缓冲件25的内表面的孔。凹部251、凹部252、凹部253以及凹部254是设置在缓冲件25的外表面的槽，从凹部250沿着主体20延伸到主体20的端部侧。
如图3所示，间隔件40配置在内壳3与外壳2之间。更具体而言，间隔件40夹在内壳3与缓冲件25之间。因此，内壳3与缓冲件25之间存在间隙。
如图3所示，风扇6设置于外壳2。风扇6配置于缓冲件25的凹部250。例如，在本实施方式中，例如，风扇6将比缓冲件25靠近内壳3侧的空气引导到主体20侧。即，风扇6使空气从下向上移动。风扇6的风量可以通过手动或后述的控制装置11中所含的控制电路来调节。风扇6被调节为以从第二流路42排出的空气的温度成为排出空气的露点温度以上的风量来送风。即，风扇6被调节为以排出空气周围不产生结露的风量来送风。风扇6的最低风量优选为使排出空气成为露点温度以上的风量。这是因为，一般湿度传感器无法测量相对湿度高于100％的空气的湿度(露点温度以下的空气的湿度)。为了使排出空气的相对湿度在100％以下，控制装置11增加风扇6的风量以使后述的第二湿度传感器52测量的温度在露点温度以上即可。在一般的工作环境，即排出空气的相对湿度不为100％的环境下(在排出空气周围不产生结露的环境下)使用的情况下，即使根据佩戴者对暑热的耐受性和出汗量简单地手动将风扇6的风量设定为喜欢的风量，排出空气也成为露点以上。因此，后述的第二湿度传感器52可以测量准确的绝对湿度。为了使第二湿度传感器52的表面的空气流动，风扇6的最低风量优选为0.01l/min以上。风扇6的风量更优选为0.01l/min以上500l/min以下。
电池16向风扇6、第一湿度传感器51、第二湿度传感器52、体温传感器56、心跳传感器58、环境传感器54、控制装置11、警报装置12、通信装置13和天线14供给电力。控制装置11、警报装置12、通信装置13以及天线14也可以形成于集成的基板上。
如图3所示，第一流路41是佩戴者的头部与缓冲件25之间的间隙。第一流路41的下端部连接于外部E。第一流路41的上端部连接于缓冲件25的凹部250。因此，风扇6位于第一流路41的上端部。即，风扇6位于第一流路41的下游侧端部。
如图2至图4所示，第二流路42是设于外壳2的流路。第二流路421是主体20与缓冲件25的凹部251之间的间隙。第二流路422是主体20与凹部252之间的间隙。第二流路423是主体20与凹部253之间的间隙。第二流路424是主体20与凹部254之间的间隙。第二流路42的下端部连接于外部E。第二流路42的上端部连接于缓冲件25的凹部250。因此，第一流路41经由凹部250连接于第二流路42。
风扇6从第一流路41向第二流路42输送空气。空气从外部E进入第一流路41，从第二流路42向外部E排出。当佩戴者出汗时，向第一流路41供给水蒸气。含有由汗水而产生的水蒸气的第一流路41的空气经过第二流路42排出到外部E。
第一湿度传感器51是用于测量进入第一流路41的吸入空气的绝对湿度(以下称为第一绝对湿度)的传感器。绝对湿度是单位体积的空气中含有的水蒸气的量。如图3所示，第一湿度传感器51位于外部E。例如，第一湿度传感器51安装于凸缘21的内表面211(下侧的表面)。第一湿度传感器51测量外部E的空气的温度和相对湿度。
第二湿度传感器52是用于测量从第二流路42排出的排出空气的绝对湿度(以下称为第二绝对湿度)的传感器。如图3所示，第二湿度传感器52位于第二流路42。即，第二湿度传感器52位于比风扇6更靠下游的位置。例如，第二湿度传感器52安装于面向第二流路421的主体20的内表面202。第二湿度传感器52测量第二流路421内的空气的温度和相对湿度。
体温传感器56是测量佩戴者体温的传感器。如图3所示，体温传感器56安装于内壳3的内表面。体温传感器56与佩戴者接触。此外，体温传感器56更优选能够测量佩戴者的深部体温。作为深部体温的指标，可以举出口腔温度、直肠温度、鼓膜温度。在体温传感器56对深部体温进行测量的情况下，适当调节体温传感器56的安装位置。
心跳传感器58是测量佩戴者的心跳数的传感器。如图3所示，心跳传感器58安装于内壳3的内表面。心跳传感器58与佩戴者接触。心跳传感器58优选与佩戴者的太阳穴接触。
环境传感器54是对佩戴者周围的湿球温度、干球温度以及黑球温度进行测量的传感器。如图1所示，环境传感器54安装于外壳2的外表面。
控制装置11是计算机，包含：例如CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、输入接口以及输出接口。控制装置11电连接于第一湿度传感器51、第二湿度传感器52、体温传感器56、心跳传感器58以及环境传感器54，并且接收测量值。控制装置11基于从各传感器获得的信息来计算医学参数。例如，控制装置11计算作为医学参数的出汗量。控制装置11优选计算出汗量变动、深部体温变动以及心跳间隔等。而且，优选的是，控制装置11根据从上述各传感器获得的信息和所计算出的医学参数，将工作环境和佩戴者个人中暑的危险度指数化，并基于指数控制警报装置12或通信装置13。此外，也可以是，控制装置11与风扇6电连接，并且控制风扇6的风量。如图1所示，控制装置11安装于凸缘21的内表面211。
控制装置11存储有佩戴者的体重、年龄、工作场所和工作工序等与佩戴者有关的信息。例如，控制设备11能经由通信设备13获得存储在后述的管理设备91中的关于佩戴者的信息。或者，也可以在工作之前直接将关于佩戴者的信息输入到控制装置11。
控制装置11基于从第一湿度传感器51接收到的吸入空气的温度和相对湿度来计算第一绝对湿度。根据相对湿度来推定绝对湿度有各种近似式，在此，利用比较常用的Tetens(泰登)公式来推定，在将第一绝对湿度设为X(g/m3)、吸入空气的温度设为tA(K)、吸入空气的相对湿度设为RHA(％)、吸入空气的饱和水蒸气压力设为eA(hPa)的情况下，控制装置11根据以下式(1)和式(2)得到X。
Figure GDA0002453468060000071
Figure GDA0002453468060000081
控制装置11基于第一绝对湿度(X)和风扇6的风量，计算单位时间进入第一流路41的水分的质量。在将单位时间进入第一流路41的水分的质量设为A(g/min)、风扇6的风量设为V(m3/min)的情况下，控制装置11根据以下式(3)得到A。
A＝XV (3)
控制装置11基于从第二湿度传感器52接收到的排出空气的温度和相对湿度来计算第二绝对湿度。在将第二绝对湿度设为Y(g/m3)、排出空气的温度设为tB(K)、排出空气的相对湿度设为RHB(％)、排出空气的饱和水蒸气压力设为eB(hPa)的情况下，控制装置11根据以下式(4)和式(5)得到Y。
Figure GDA0002453468060000082
Figure GDA0002453468060000083
控制装置11基于第二绝对湿度(Y)和风扇6的风量，计算单位时间从第二流路421、第二流路422、第二流路423以及第二流路424排出的水分的重量的总和。在将该水分的质量的总和设为B(g/min)的情况下，控制装置11根据以下式(6)得到B。
B＝YV (6)
在将单位时间从佩戴者的头部蒸发的水分的质量设为C(g/min)的情况下，控制装置11根据以下式(7)得到C。在以下说明中，将单位时间从佩戴者的头部蒸发的水分的质量(C)记为出汗量。
C＝B-A (7)
图5是表示对控制装置计算出的出汗量和实测出的出汗量进行比较的实验结果的图表。使用模拟人类头部的装置(人体模型头)进行了对控制装置11以上述方法计算出的出汗量和实测出的出汗量进行比较的实验。图5的纵轴是出汗量的累计值[g]。图5的实线表示控制装置11计算出的出汗量的累计值(计算值)的推移。图5的虚线表示实测出的出汗量的累计值(实测值)的推移。实测出的出汗量是使用电子天平测量出的出汗量。如图5所示，计算值与实测值的偏离小。控制装置11能够以高精度计算出出汗量。为了使控制装置11以高精度计算出出汗量，理想的是提高风扇6的风量精度并且降低各传感器的噪声。图5相当于由时间累计而产生的出汗量，但是也可以显示相当于单位时间的出汗量。这样，能够根据某个时间后的出汗量异常增加等异常值来判定中暑的可能性高等的征兆。
控制装置11按照规定间隔计算并存储出汗量。控制装置11基于出汗量的推移来判定佩戴者是否有中暑的可能性。在出汗量的推移满足规定条件的情况下，控制装置11判定为佩戴者有中暑的可能性。例如，控制装置11存储有关于出汗量的预先确定的阈值，在出汗量超过阈值的情况下，判定为佩戴者有中暑的可能性。或者，控制装置11存储有关于出汗量的预先确定的阈值和阈值次数，在出汗量超过阈值的次数超过阈值次数的情况下，判定为佩戴者有中暑的可能性。或者，控制装置11累计出汗量，在所累计的出汗量超过阈值的情况下，判定为佩戴者有中暑的可能性。该情况下的阈值例如是相当于佩戴者体重的1.5％的质量(参照非专利文献1)。佩戴者的体重的减少量可以根据佩戴者的全身出汗量来测量。为了预防罹患中暑，优选将小于上述阈值的值设为阈值。控制装置11能计算出头部的出汗量，但是通过预先存储头部的出汗量与全身的出汗量之间的关系，能够根据头部出汗量来推定全身出汗量(体重的减少量)。或者，控制装置11存储有与在规定时间内累计的出汗量有关的阈值，在规定时间内累计的出汗量超过阈值的情况下，判定为佩戴者有中暑的可能性。或者，控制装置11存储有与规定时间内累计的出汗量有关的第一阈值和与佩戴者周围的湿球温度(或干球温度)有关的第二阈值，基于第一阈值和第二阈值来判定佩戴者中暑的可能性。例如，在湿球温度超过第二阈值并且在规定时间内累计的出汗量低于第一阈值的情况下，控制装置11判定为佩戴者有中暑的可能性。
在出汗量的推移满足规定条件的情况下，控制装置11判定为佩戴者应该补充水分。例如，控制装置11存储有关于全身出汗量的预先确定的阈值，在全身出汗量超过阈值的情况下，判定为佩戴者应该补充水分。控制装置11基于出汗量的信息，计算出佩戴者应补充的水分的量。例如，控制装置11计算出的佩戴者应补充的水分的量是相当于全身出汗量的水分的量。需要说明的是，控制装置11计算出的佩戴者应补充的水分的量也可以是与全身出汗量相当的水分的量不同的量。
控制装置11基于体温的推移来判定佩戴者是否有中暑的可能性。例如，在控制装置11在佩戴者休息期间从体温传感器56接收到的体温未恢复到工作开始前的体温的情况下，控制装置11判定为佩戴者有中暑的可能性。(参照非专利文献1)。
控制装置11基于心跳数的推移来判定佩戴者是否有中暑的可能性。例如，在1分钟心跳数超过从180减去佩戴者的年龄而获得的值的状态持续几分钟的情况下，控制装置11判定为佩戴者有中暑的可能性。或者，在从佩戴者的工作强度的峰值起1分钟后的1分钟心跳数超过120的情况下，控制装置11判定为佩戴者有中暑的可能性(参照非专利文献1)。
控制器11基于环境传感器54测量的信息来计算热指数(WBGT：Wet Bulb GlobeTemperature：湿球黑球温度)。控制装置11存储有佩戴者的工作工序，因此掌握佩戴者是在室外还是在室内。在佩戴者在室外的情况下，控制装置11基于湿球温度、干球温度以及黑球温度计算热指数。在佩戴者在室内的情况下，控制装置11基于湿球温度和黑球温度计算热指数。控制装置11还可以使用热指数来判定佩戴者是否有中暑的可能性。
此外，控制装置11可以将从体温传感器56、心跳传感器58和环境传感器54获得的信息与出汗量进行组合，来判定佩戴者是否有中暑的可能性。
警报装置12是用于使佩戴者认识到自身有中暑的可能性的装置。如图1所示，警报装置12安装于凸缘21的内表面211。在控制装置11判定为佩戴者有中暑的可能性的情况下，警报装置12发出警报。警报的种类没有特别限定。作为警报的例子，可以举出声音、光或振动。此外，警报装置12是用于使佩戴者认识到自身需要补充水分的装置。在控制装置11判定为佩戴者应补充水分的情况下，警报装置12发出警报。警报的种类没有特别限定。作为警报的例子，可以举出声音、光或振动。例如，在控制装置11判定为佩戴者应补充水分的情况下，警报装置12显示由控制装置11计算出的佩戴者应补充的水分的量。例如，在控制装置11判定为佩戴者应补充水分的情况下，警报装置12用声音等指示佩戴者摄取由控制装置11计算出的佩戴者应补充的量的水分。此外，警报装置12也可以兼用补充水分的指示和例如催促基于连续工作时间的休息的指示。
通信装置13和天线14是用于将控制装置11获得的信息发送给管理部9的装置。如图1所示，通信装置13安装于凸缘21的内表面211。如图1所示，天线14安装于凸缘21的外表面。
管理部9是监视佩戴者的管理者所在的场所。如图1所示，管理部9具备管理装置91和警报装置92。管理装置91从多个头部佩戴装置10接收信息。管理装置91存储有多个佩戴者的工作场所、工作工序以及年龄等信息。
管理装置91存储从控制装置11获得的出汗量和从各传感器获得的信息。管理装置91基于出汗量、体温、心跳数和热指数的推移，判定佩戴者是否有中暑的可能性。管理装置91基于出汗量、体温、心跳数和热指数的推移，判定佩戴者是否应该补充水分。具体的判定方法可以与控制装置11的判定方法相同，也可以不同。
警报装置12是用于使管理者认识到佩戴者有中暑的可能性的装置。在管理装置91判定为佩戴者有中暑的可能性的情况下，警报装置92向管理者发出警报。警报装置92是用于使管理者认识到佩戴者应补充水分的装置。在管理装置91判定为佩戴者应补充水分的情况下，警报装置92向管理者发出警报。与警报装置12同样，警报的种类没有特别限定。此外，警报装置92也可以兼用补充水分的指示和例如基于连续工作时间的催促休息的指示。
内壳3及外壳2的材质只不过是一个例子，没有特别限定。此外，头部佩戴装置10也可以不具备内壳3。例如，也可以是，通过使间隔件40与头部接触，在外壳2与头部之间形成间隙。
在头部佩戴装置10中，外部E的空气不一定从第一流路41进入。外部E的空气也可以从第二流路42进入，并从第一流路41排出。在这种情况下，第二湿度传感器52优选配置在第一流路41的出口附近。
空气也可以从外壳2的外表面开口的孔流出或流入。在空气从外壳2的外表面开口的孔流出的情况下，将第二湿度传感器52配置在该孔中即可。在空气从外壳2的外表面开口的孔流入的情况下，将第二湿度传感器52配置在例如第一流路41的下端部即可。第一湿度传感器51可以配置于凸缘21的内表面211，在空气从外壳2的外表面开口的孔流入的情况下也可以配置在该孔中。这样，在空气从外壳2的外表面开口的孔流出或流入的情况下，该孔为第二流路。
头部佩戴装置10所具备的第二湿度传感器52的数量不一定是一个。例如，也可以在第二流路421、第二流路422、第二流路423以及第二流路424分别配置第二湿度传感器52。在这种情况下，优选的是，控制装置11基于多个第二湿度传感器52的测量结果的平均值来计算出汗量。
头部佩戴装置10不一定具有多个第二流路42，具有至少一个第二流路42即可。即，头部佩戴装置10具有第二流路421、第二流路422、第二流路423以及第二流路424中的至少一方即可。
在风扇6的风量由控制装置11自动调节的情况下，控制装置11也可以在排出空气的温度小于露点温度的情况下增大风扇6的风量。此外，控制装置11也可以随着出汗量的增加而增大风扇6的风量。此外，风扇6也可以从第二流路42向第一流路41送风。
头部佩戴装置10也可以不具备体温传感器56、心跳传感器58以及环境传感器54。头部佩戴装置10至少具备第一湿度传感器51和第二湿度传感器52作为传感器即可。此外，第一湿度传感器51和第二湿度传感器52可以不一定是测量温度和相对湿度的传感器，只要能够测量绝对湿度即可。例如，第一湿度传感器51和第二湿度传感器52也可以是利用光(近红外光)的水分计(红外线水分计)。水分具有吸收特定波长的近红外光的性质。红外线水分计基于吸光度的大小来测量绝对湿度。第一湿度传感器51不一定配置于内表面211，例如也可以配置于缓冲件25的内表面。此外，在风扇6从第二流路42向第一流路41送风的情况下，第一湿度传感器51也可以配置于内表面202。在这种情况下，第二湿度传感器52配置于例如缓冲件25的内表面。
头部佩戴装置10也可以具备除了上述传感器以外的传感器。例如，头部佩戴装置10也可以具备用于测量佩戴者的脑血流的脑血流传感器。作为脑血流传感器，已知有使用近红外光从头皮上非侵入性地测量脑功能的装置。将这样的装置称为NIRS(Near InfraredSpectroscopy：近红外光谱)脑测量装置。此外，头部佩戴装置10也可以具备加速度传感器。由此，头部佩戴装置10能够检测佩戴者的眩晕等。
头部佩戴装置10也可以不具备通信装置13和天线14。即使在这种情况下，头部佩戴装置10具备警报装置12，因此佩戴者也能够认识到自身有中暑的可能性。
头部佩戴装置10也可以不具备控制装置11。在这种情况下，由第一湿度传感器51、第二湿度传感器52、体温传感器56、心跳传感器58以及环境传感器54测量的信息经由通信装置13发送到管理装置91。然后，管理装置91基于上述的式(1)至式(7)计算出汗量，并判定佩戴者是否有中暑的可能性。需要说明的是，即使在头部佩戴装置10具备控制装置11的情况下，管理装置91也可以计算出汗量。
控制装置11和管理装置91也可以累计过去各传感器所测量的信息，并基于该信息来改变是否有中暑的可能性的判定基准。控制装置11和管理装置91也可以具有人工智能(Artificial Intelligence：AI)。通过让人口智能学习累积的信息，能提高是否有中暑的可能性的判定精度。
头部佩戴装置10也可以不具备警报装置12。管理部9也可以不具备警报装置92。不过，中暑预防系统1优选具备警报装置12和警报装置92中的至少一方。
如上所述，头部佩戴装置10具备：外壳2、第一流路41、第二流路42、风扇6、第一湿度传感器51以及第二湿度传感器52。风扇6设置于外壳2。第一流路41是佩戴者的头部与外壳2之间的间隙。第二流路42设置于外壳2并且连接于第一流路41。风扇6从第一流路41和第二流路42中的一方向另一方送风。第一湿度传感器51是用于测量进入第一流路41和第二流路42中的一方的吸入空气的绝对湿度的装置。第二湿度传感器52是用于测量从第一流路41和第二流路42中的另一方排出的排出空气的绝对湿度的装置。
由此，头部佩戴装置10能够基于从第一湿度传感器51和第二湿度传感器52获得的信息来获得佩戴者的头部的出汗量。结果，头部佩戴装置10能够以更高的精度测量对推定中暑的可能性所需的、作为工作者的佩戴者的身体状态进行测量。
此外，在头部佩戴装置10中，风扇6以排出空气的温度成为排出空气的露点温度以上的风量来送风。
由此，排出空气的相对湿度小于100％。抑制了由于排出空气中含有的水分而引起的结露。因此，提高了由第二湿度传感器52获得的绝对湿度的精度。其结果是，头部佩戴装置10能够提高出汗量的测量精度。
此外，在头部佩戴装置10中，第一湿度传感器51位于外壳2的外部E。
由此，第一湿度传感器51不易受到由佩戴者的出汗而引起的水蒸气的影响。因此，提高了由第一湿度传感器51获得的绝对湿度的精度。
此外，在头部佩戴装置10中，第一湿度传感器51测量吸入空气的温度和相对湿度，并且位于外壳2的内表面(例如内表面211)。
由此，外壳2遮挡了日照，由此，第一湿度传感器51不易受到日照。第一湿度传感器51测量的吸入空气的温度不易产生误差，因此提高了由第一湿度传感器51获得的绝对湿度的精度。
此外，在头部佩戴装置10中，风扇6从第一流路41向第二流路42输送空气，并且位于第一流路41的下游侧端部。第二湿度传感器52位于风扇6的下游。
由此，含有由汗而产生的水蒸气的空气被风扇6搅拌，因此在风扇6的下游，绝对湿度的分布易于变得均匀。此外，在存在多个第二流路42的情况下，抑制了第二流路42之间的绝对湿度的差。因此，提高了由第二湿度传感器52获得的绝对湿度的精度。
此外，头部佩戴装置10具备测量佩戴者体温的体温传感器56。由此，头部佩戴装置10能够以更高的精度测量佩戴者的身体状态。
此外，在头部佩戴装置10中，体温传感器56测量深部体温。由此，头部佩戴装置10能够以更高的精度测量佩戴者的身体状态。
此外，头部佩戴装置10具备测量佩戴者的心跳数的心跳传感器58。由此，头部佩戴装置10能够以更高的精度测量佩戴者的身体状态。
此外，头部佩戴装置10具备测量佩戴者周围的湿球温度和黑球温度的环境传感器54。由此，头部佩戴装置10能够以更高的精度测量佩戴者的身体状态。
此外，头部佩戴装置10具备控制装置11和警报装置12。控制装置11基于从第一湿度传感器51和第二湿度传感器52获得的信息来计算佩戴者的出汗量。在出汗量的推移满足规定条件的情况下，警报装置12发出警报。
大量的出汗是中暑的初期症状(参照非专利文献2)，因此头部佩戴装置10能够检测佩戴者是否出现中暑的初期症状。即，头部佩戴装置10能够在早期检测出中暑。头部佩戴装置10能提高中暑的可能性的推定精度。通过警报装置12，佩戴者能够在早期认识到自身有中暑的可能性。因此，头部佩戴装置10能够抑制中暑的重症化。
此外，中暑预防系统1具备头部佩戴装置10和管理装置91。头部佩戴装置10具备通信装置13，该通信装置13通过无线通信发送从第一湿度传感器51和第二湿度传感器52获得的信息。管理装置91从通信装置13接收信息，并存储佩戴者的出汗量。
由此，管理装置91能够检测在远处的佩戴者是否出现中暑的初期症状。即，中暑预防系统1能够在早期检测出中暑。中暑预防系统1能提高中暑的可能性的推定精度。管理者能通过管理装置91认识到佩戴者有中暑的可能性。因此，中暑预防系统1能够抑制中暑的重症化。
此外，中暑预防系统1具备警报装置92，该警报装置92在出汗量的推移满足规定条件的情况下向管理者发出警报。
由此，管理者能够在早期认识到佩戴者有中暑的可能性。因此，抑制了中暑的重症化。
此外，在中暑预防系统1中，头部佩戴装置10具备警报装置12，该警报装置12在出汗量的推移满足规定条件的情况下向佩戴者发出警报。
由此，佩戴者能够在早期认识到自身有中暑的可能性。因此，抑制了中暑的重症化。
水分补充警告系统1具备头部佩戴装置10和管理装置91。头部佩戴装置10具备通信装置13，该通信装置13通过无线通信发送从第一湿度传感器51和第二湿度传感器52获得的信息。管理装置91从通信装置13接收信息，存储并显示佩戴者的出汗量。
由此，管理装置91能够检测在远处的佩戴者是否需要补充水分。管理者能通过管理装置91认识到佩戴者需要补充水分，并且能指示佩戴者补充水分、休息。因此，水分补充警告系统1能够预防罹患因体内水分由于佩戴者的出汗而减少而引起的中暑。水分补充警告系统1有助于佩戴头部佩戴装置10的佩戴者的安全的劳务管理。
此外，水分补充警告系统1具备警报装置92，该警报装置92在出汗量的推移满足规定条件的情况下向管理者发出警报。
由此，管理者能够在早期认识到佩戴者需要补充水分。因此，能够预防罹患因体内水分由于佩戴者的出汗而减少而引起的中暑。
此外，在水分补充警告系统1中，头部佩戴装置10具备警报装置12，该警报装置12在出汗量的推移满足规定条件的情况下向佩戴者发出警报。
由此，佩戴者能够在早期认识到，体内水分由于自身的出汗而减少，因此自身需要补充水分。由此，佩戴者能够自发地摄取适当量的水分，或者休息。因此，能够预防罹患因体内水分由于佩戴者的出汗而减少而引起的中暑。在水分补充警告系统1中，也可以兼用由使用警报装置92的管理者进行的水分摄取指示和向使用警报装置12的佩戴者发出的自发地摄取水分的指示。
附图标记说明：
1 中暑预防系统、水分补充警告系统；
10 头部佩戴装置；
11 控制装置；
12 警报装置；
13 通信装置；
14 天线；
16 电池；
2 外壳；
21 凸缘；
211 内表面；
20 主体；
201 下端部；
202 内表面；
25 缓冲件；
250、251、252、253、254 凹部；
3 内壳；
40 间隔件；
41 第一流路；
42、421、422、423、424 第二流路；
51 第一湿度传感器；
52 第二湿度传感器；
54 环境传感器；
56 体温传感器；
58 心跳传感器；
6 风扇；
9 管理部；
91 管理装置；
92 警报装置；
E 外部。

Claims (18)

1.一种头部佩戴装置，具备：
外壳；
第一流路，是佩戴者的头部与所述外壳之间的间隙；
第二流路，设于所述外壳并且连接于所述第一流路；
风扇，从所述第一流路和所述第二流路中的一方向另一方送风；
第一湿度传感器，用于测量进入所述第一流路和所述第二流路中的一方的吸入空气的绝对湿度；以及
第二湿度传感器，用于测量从所述第一流路和所述第二流路中的另一方排出的排出空气的绝对湿度，
所述外壳包括主体和缓冲件，
所述第一流路是佩戴者的头部和所述缓冲件之间的间隙，
所述第二流路是所述主体和所述缓冲件的凹部之间的间隙，
所述风扇设于所述第一流路与所述第二流路的连接处，所述缓冲件由抑制水蒸气通过的材料形成。
2.根据权利要求1所述的头部佩戴装置，其中，
所述风扇以所述排出空气的温度成为所述排出空气的露点温度以上的风量来送风。
3.根据权利要求1或2所述的头部佩戴装置，其中，
所述第一湿度传感器位于所述外壳的外部。
4.根据权利要求1或2所述的头部佩戴装置，其中，
第一湿度传感器对所述吸入空气的温度和相对湿度进行测量，并且位于所述外壳的内表面。
5.根据权利要求1或2所述的头部佩戴装置，其中，
所述风扇从所述第一流路向所述第二流路输送空气，并且位于所述第一流路的下游侧端部，所述第二湿度传感器位于所述风扇的下游。
6.根据权利要求1或2所述的头部佩戴装置，具备：
体温传感器，对所述佩戴者的体温进行测量。
7.根据权利要求6所述的头部佩戴装置，其中，
所述体温传感器对深部体温进行测量。
8.根据权利要求1或2所述的头部佩戴装置，具备：
心跳传感器，对所述佩戴者的心跳数进行测量。
9.根据权利要求1或2所述的头部佩戴装置，具备：
环境传感器，对所述佩戴者周围的湿球温度和黑球温度进行测量。
10.根据权利要求1或2所述的头部佩戴装置，具备：
控制装置，基于从所述第一湿度传感器和所述第二湿度传感器获得的信息，计算所述佩戴者的出汗量；以及
警报装置，在所述出汗量的推移满足规定条件的情况下发出警报。
11.根据权利要求1或2所述的头部佩戴装置，具备：
控制装置，基于从所述第一湿度传感器和所述第二湿度传感器获得的信息，计算所述佩戴者的头部出汗量，根据所述头部出汗量来推定全身出汗量。
12.根据权利要求11所述的头部佩戴装置，其中，
所述控制装置存储有所述头部出汗量与全身出汗量之间的关系。
13.一种中暑预防系统，具备：
权利要求1至9中任一项所述的头部佩戴装置；以及
管理装置，其中，
所述头部佩戴装置具备通信装置，所述通信装置通过无线通信发送从所述第一湿度传感器和所述第二湿度传感器获得的信息，所述管理装置从所述通信装置接收信息，并存储所述佩戴者的出汗量。
14.根据权利要求13所述的中暑预防系统，具备：
警报装置，在所述出汗量的推移满足规定条件的情况下向管理者发出警报。
15.根据权利要求13所述的中暑预防系统，其中，
所述头部佩戴装置具备警报装置，所述警报装置在所述出汗量的推移满足规定条件的情况下向所述佩戴者发出警报。
16.一种水分补充警告系统，具备：
权利要求1至9中任一项所述的头部佩戴装置；以及
管理装置，其中，
所述头部佩戴装置具备通信装置，所述通信装置通过无线通信发送从所述第一湿度传感器和所述第二湿度传感器获得的信息，所述管理装置从所述通信装置接收信息，并存储所述佩戴者的出汗量。
17.根据权利要求16所述的水分补充警告系统，具备：
警报装置，在所述出汗量的推移满足规定条件的情况下向管理者发出警报。
18.根据权利要求16所述的水分补充警告系统，其中，
所述头部佩戴装置具备警报装置，所述警报装置在所述出汗量的推移满足规定条件的情况下向所述佩戴者发出警报。
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