CN113228125B - 中暑预防装置、中暑预防系统、中暑预防方法及程序 - Google Patents
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Abstract
中暑预防装置具备：测量作为生物体中的耳廓的温度的耳廓温度的耳廓温度传感器、基于耳廓温度判断生物体的中暑发病的可能性的控制装置以及基于控制装置的判断结果报知有中暑发病的可能性的报知部件，控制装置具有：对测量到的耳廓温度和预先设定的相对于耳廓温度的阈值进行比较并基于比较结果判断是否有中暑发病的可能性的比较部和基于判断的结果控制报知部件的工作的工作控制部。
Description
技术领域
本发明涉及预测生物体的状态并预防中暑的中暑预防装置、中暑预防系统、中暑预防方法及程序。
背景技术
以往，提出了用于预防生物体的中暑的中暑预防系统及装置。例如，在专利文献1中公开了如下的中暑预防系统：测量已知与脑温近似的耳孔温度，并基于测量结果判断发生中暑的可能性，所述脑温与中暑的关系较深。在该系统中，通过将形成为耳塞状的温度传感器安装于生物体，从而测定耳孔温度。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-179213号公报
发明内容
发明要解决的课题
此外，中暑经常主要在运动期间或作业期间发病。因此，为了预防中暑，需要测量运动期间或作业期间的耳孔温度。然而，在专利文献1记载的系统中，存在如下的课题：由于安装形成为耳塞状的温度传感器，所以对生物体来说，运动期间或作业期间的耳孔温度的测量是非常麻烦的。
本发明鉴于上述现有技术的课题而做出，其目的在于提供能够简单且可靠地预防中暑而生物体不会意识到的中暑预防装置、中暑预防系统、中暑预防方法及程序。
用于解决课题的手段
本发明的中暑预防装置具备：耳廓温度传感器，所述耳廓温度传感器测量作为生物体中的耳廓的温度的耳廓温度；控制装置，所述控制装置基于所述耳廓温度判断所述生物体的中暑发病的可能性；以及报知部件，所述报知部件基于所述控制装置的判断结果，报知有所述中暑发病的可能性，所述控制装置具有：比较部，所述比较部对测量到的所述耳廓温度和预先设定的相对于所述耳廓温度的与中暑相关的阈值进行比较，基于比较结果，判断是否有所述中暑发病的可能性；以及工作控制部，所述工作控制部基于所述判断的结果控制所述报知部件的工作。
本发明的中暑预防装置具备：耳廓温度传感器，所述耳廓温度传感器测量作为生物体中的耳廓的温度的耳廓温度；控制装置，所述控制装置基于所述耳廓温度判断所述生物体的中暑发病的可能性；以及通信部件，所述通信部件将所述控制装置的判断结果发送给服务器，所述控制装置具有比较部，所述比较部对测量到的所述耳廓温度和预先设定的相对于所述耳廓温度的与中暑相关的阈值进行比较，基于比较结果，判断是否有所述中暑发病的可能性。
另外，本发明的中暑预防系统具备安装型终端、与所述安装型终端进行通信的服务器及与所述服务器进行通信的管理装置，其中，所述安装型终端具有：耳廓温度传感器，所述耳廓温度传感器测量作为生物体中的耳廓的温度的耳廓温度；以及报知部件，所述报知部件报知有所述生物体的中暑发病的可能性，所述服务器具有运算装置，所述运算装置对用所述安装型终端测量到的所述耳廓温度和预先设定的相对于所述耳廓温度的阈值进行比较，基于比较结果判断是否有所述中暑发病的可能性，所述管理装置具有：存储部，所述存储部存储所述服务器的判断结果；以及显示部件，所述显示部件显示所述判断结果。
本发明的中暑预防系统具备与安装型终端进行通信的服务器和与所述服务器进行通信的管理装置，其中，所述服务器具有运算装置，所述运算装置对用所述安装型终端测量到的作为生物体中的耳廓的温度的耳廓温度和预先设定的相对于所述耳廓温度的阈值进行比较，基于比较结果判断是否有所述中暑发病的可能性，所述管理装置具有：存储部，所述存储部存储所述服务器的判断结果；以及显示部件，所述显示部件显示所述判断结果。
另外，本发明的中暑预防方法具有：测量作为生物体中的耳廓的温度的耳廓温度的工序；对测量到的所述耳廓温度和预先设定的相对于所述耳廓温度的与中暑相关的阈值进行比较的工序；以及基于所述比较的结果控制报知部件的工作的工序。
另外，本发明的程序使具备耳廓温度传感器和报知部件的安装型终端的计算机作为比较部和工作控制部发挥功能，所述耳廓温度传感器测量作为生物体中的耳廓的温度的耳廓温度，所述报知部件报知有中暑发病的可能性，所述比较部对测量到的所述耳廓温度和预先设定的相对于所述耳廓温度的与中暑相关的阈值进行比较，基于比较结果，判断是否有所述中暑发病的可能性，所述工作控制部基于所述判断的结果，控制所述报知部件的工作。
发明的效果
如以上那样，根据本发明，基于测量到的耳廓温度，判断生物体发生中暑的可能性。由此，能够简单且可靠地预防中暑而生物体不会意识到。
附图说明
图1是示出实施方式1的中暑预防装置的结构的一例的框图。
图2是示出图1的控制装置的结构的一例的功能框图。
图3是示出图2的控制装置的结构的一例的硬件结构图。
图4是示出图2的控制装置的结构的其他例子的硬件结构图。
图5是示出从安静时起到运动结束时为止的耳孔温度与耳廓温度的相关关系的一例的图表。
图6是示出图5的安静时的耳孔温度与耳廓温度的相关关系的一例的图表。
图7是示出图5的热身时的耳孔温度与耳廓温度的相关关系的一例的图表。
图8是示出图5的60％运动负荷时的耳孔温度与耳廓温度的相关关系的第一例的图表。
图9是示出与图8不同的生物体的60％运动负荷时的耳孔温度与耳廓温度的相关关系的第二例的图表。
图10是示出与图8及图9都不同的生物体的60％运动负荷时的耳孔温度与耳廓温度的相关关系的第三例的图表。
图11是示出与图8～图10都不同的生物体的60％运动负荷时的耳孔温度与耳廓温度的相关关系的第四例的图表。
图12是示出生物体的其他部位的温度的时间变化的一例的图表。
图13是推定在环境温度上升时使用实施方式1的中暑预防装置的情况下的用各传感器得到的测量结果的变动的图表。
图14是示出实施方式2的中暑预防装置的结构的一例的框图。
图15是示出图14的控制装置的结构的一例的功能框图。
图16是用于说明冷却耳廓的情况下的耳廓温度与耳孔温度的关系的图表。
图17是示出实施方式3的中暑预防系统的结构的一例的框图。
具体实施方式
实施方式1.
以下，说明本发明的实施方式1的中暑预防装置。中暑预防装置安装于生物体，基于温湿度传感器的检测结果，预测生物体的状态。特别是在本实施方式1中，中暑预防装置基于生物体的耳廓温度，预测发生中暑的可能性。
[中暑预防装置1的结构]
图1是示出本实施方式1的中暑预防装置1的结构的一例的框图。如图1所示，中暑预防装置1具备控制装置10及耳廓温湿度传感器11。另外，作为任意的结构，中暑预防装置1具备环境温湿度传感器12、加速度传感器13及报知部件14。
耳廓温湿度传感器11测量生物体中的耳廓的温度及湿度。在本实施方式1中，耳廓温湿度传感器11测量耳廓中的耳垂(earlobe)处的温度作为耳廓温度。此外，测量位置不限于此，只要是耳廓即可，可以是任意的位置。但是，优选耳壳及耳垂等能够用夹子等简易的结构容易地安装传感器且没有汗腺的部位。
耳廓温湿度传感器11只要是能够安装于耳廓的结构即可，可以用任意的结构进行安装。作为安装耳廓温湿度传感器11的适合的形状的一例，可列举夹着耳垂的夹子形状或沿着耳壳的外缘覆盖耳廓整体的罩形状。在该情况下，在夹子及罩以重量轻且耳廓温湿度传感器11的周围难以受到外部空气温度的影响的原料及形状形成时，能够期待测定精度的提高而优选。作为重量轻且难以受到外部空气温度的影响的原料的一例，可列举发泡硅胶。另外，中暑预防装置1也可以任意地安装于生物体，例如可以安装于帽子、头盔、头带或眼镜等。
环境温湿度传感器12测量外部空气的温度及湿度。在本实施方式1中，当在中暑预防装置1设置有环境温湿度传感器12的情况下，环境温湿度传感器12测量使用者的环境中的温度作为环境温度。在该情况下，中暑预防装置1可以将用环境温湿度传感器12测量到的环境温度和用耳廓温湿度传感器11测量到的耳廓温度用于后述的中暑的发病的判定。
另外，中暑预防装置1能够在利用耳廓温湿度传感器11测量到的耳廓温度和利用环境温湿度传感器12测量到的环境温度以相同的值推移时，推定为使用者拆下了中暑预防装置1。在这样的情况下，中暑预防装置1能够利用后述的中暑预防系统催促使用者安装中暑预防装置1。
加速度传感器13例如测量如X方向、Y方向及Z方向那样相互垂直的三个轴向中的每一个轴向上的生物体的加速度。在本实施方式1中，在加速度传感器13设置于中暑预防装置1的情况下，加速度传感器13用于推定使用者的状态。具体而言，中暑预防装置1能够基于用加速度传感器13测量到的加速度，推定使用者是正在移动还是摔倒。此外，由于用加速度传感器13测量的三个轴向的合力是能够推测使用者正在进行某些动作的指标，因此，以下将其定义为活动量。
另外，中暑预防装置1能够在用加速度传感器13测量到的加速度完全稳定时，推定为使用者拆下了中暑预防装置1。在这样的情况下，中暑预防装置1能够利用后述的中暑预防系统催促使用者安装中暑预防装置1。
控制装置10在预先设定的定时取得用耳廓温湿度传感器11、环境温湿度传感器12及加速度传感器13测量到的各种传感器信息，并基于取得的传感器信息，判断发生中暑的可能性。然后，控制装置10基于判断结果控制报知部件14。
图2是示出图1的控制装置10的结构的一例的功能框图。如图2所示，控制装置10具备信息取得部15、比较部16、工作控制部17及存储部18。控制装置10通过在微型计算机等运算装置上执行软件来实现各种功能，或者由实现各种功能的电路装置等硬件等构成。
信息取得部15在预先设定的定时取得用耳廓温湿度传感器11测量到的耳廓温度。将取得的耳廓温度供给到比较部16，并且供给并存储于存储部18。比较部16对用信息取得部15取得的耳廓温度和存储于存储部18的阈值进行比较，并判断发生中暑的可能性。该阈值用于判断是否有发生中暑的可能性，预先通过实验等决定。
工作控制部17以如下方式进行控制：基于比较部16中的判断结果，使报知部件14工作。存储部18例如由闪存构成，并存储各种信息。存储部18存储在比较部16中使用的阈值。另外，存储部18存储用信息取得部15取得的耳廓温度，并且存储示出比较部16的判断结果的信息。
图3是示出图2的控制装置10的结构的一例的硬件结构图。在控制装置10的各种功能用硬件执行的情况下，如图3所示，图2的控制装置10由处理电路71构成。在图2的控制装置10中，信息取得部15、比较部16、工作控制部17及存储部18的各功能利用处理电路71实现。
在各功能用硬件执行的情况下，处理电路71例如对应于单一电路、复合电路、程序化的处理器、并联程序化的处理器、ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)、FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)或将它们组合而成的电路。控制装置10既可以分别用处理电路71实现信息取得部15、比较部16、工作控制部17及存储部18这样的各部的功能，也可以用一个处理电路71实现各部的功能。
图4是示出图2的控制装置10的结构的其他例子的硬件结构图。在控制装置10的各种功能用软件执行的情况下，如图4所示，图2的控制装置10由处理器72及存储器73构成。在控制装置10中，信息取得部15、比较部16、工作控制部17及存储部18的各功能利用处理器72及存储器73实现。
在各功能用软件执行的情况下，在控制装置10中，信息取得部15、比较部16、工作控制部17及存储部18的功能利用软件、固件或软件与固件的组合实现。软件及固件作为程序记述，并存储于存储器73。处理器72通过读出并执行存储于存储器73的程序，从而实现各部的功能。
作为存储器73，例如能够使用RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)、闪存、EPROM(Erasable and Programmable ROM：可擦可编程只读存储器)及EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM:电可擦可编程只读存储器)等非易失性或易失性半导体存储器等。另外，作为存储器73，例如也可以使用磁盘、软盘、光盘、CD(Compact Disc：光碟)、MD(Mini Disc：微型光碟)及DVD(DigitalVersatile Disc：数字通用光盘)等能够拆装的记录介质。
图1的报知部件14基于控制装置10的判断结果，报知有发生中暑的可能性。作为报知部件14，例如能够使用LED或扬声器等。在报知部件14为LED的情况下，通过点亮、闪烁或熄灭等表示判断结果。在报知部件14为扬声器的情况下，用声音报知判断结果。
[中暑的发病与耳廓温度的关系]
首先，说明中暑的发病与耳廓温度的关系。一般已知的是，由于作为生物体的深部体温的脑温上升而发生中暑。另外，已知脑温与耳孔温度具有较高的相关，通过测量耳孔温度，从而能够近似为脑温。
此外，在测量耳孔温度的情况下，需要进行将鼓膜体温计等温湿度传感器插入耳孔等操作并测量耳孔温度，但在安装有这样的温湿度传感器的状态下进行运动或作业对使用者来说是非常麻烦的。另外，也存在如下问题：由于将温湿度传感器插入耳孔也会堵塞耳孔，所以如果没有采用特殊的结构，将难以听到外部的声音。因此，在运动期间或作业期间测量耳孔温度并判断发生中暑的可能性是困难的。
因此，本发明人研究了是否存在如下部位：该部位的温度代替耳孔温度并与脑温具有较高的相关，且能够简便地安装温湿度传感器。然后，研究的结果是，本发明人发现了耳廓温度与脑温具有较高的相关。
图5是示出再现了暑热环境(WBGT(Wet-Bulb Globe Temperature：综合温度热指数)31℃)的室内的从安静时起到运动结束时为止的耳孔温度与耳廓温度的相关关系的一例的图表。在图5所示的例子中，纵轴示出耳孔温度，横轴示出耳廓温度。在该例子中，在生物体的左耳测量耳孔温度，在左耳的耳垂前部测量耳廓温度。图5所示的例子示出在开始运动并使运动负荷上升之后到结束运动为止的一系列的状态下的耳孔温度与耳廓温度的相关关系。如图5所示，在从安静时起到运动结束时为止的整体中，存在能够近似为脑温的耳孔温度与耳廓温度之间具有相关的部位和没有相关的部位，判断耳孔温度与耳廓温度之间是否有较高的相关是困难的。
图6是示出图5的安静时的耳孔温度与耳廓温度的相关关系的一例的图表。图6的例子示出生物体在安静状态下待在再现了所述暑热环境的室内5分钟的情况。图7是示出图5的热身时的耳孔温度与耳廓温度的相关关系的一例的图表。图7的例子示出在室内开始运动并处于轻度的运动负荷状态的情况。图8是示出图5的60％运动负荷时的耳孔温度与耳廓温度的相关关系的第一例的图表。图8的例子示出进行运动负荷成为60％的运动的情况。在图6～图8所示的例子中，纵轴示出耳孔温度，横轴示出耳廓温度。
相对于图5，在图6～图8所示的例子中，从生物体安静地待在再现了暑热环境的室内时起到成为60％运动负荷的状态为止，随着耳孔温度上升，耳廓温度也处于上升倾向。而且，可知：在图8所示的60％运动负荷时，耳孔温度和耳廓温度的上升率具有1∶1这样的较高的相关。
图9是示出与图8不同的生物体中的与图8相同的60％运动负荷时的耳孔温度与耳廓温度的相关关系的第二例的图表。图10是示出与图8及图9都不同的生物体中的60％运动负荷时的耳孔温度与耳廓温度的相关关系的第三例的图表。图11是示出与图8～图10都不同的生物体中的60％运动负荷时的耳孔温度与耳廓温度的相关关系的第四例的图表。图8～图11示出对于分别不同的生物体将运动负荷设为60％的情况下的耳孔温度与耳廓温度的相关关系。在图9～图11所示的例子中，纵轴示出耳廓温度，横轴示出耳孔温度。另外，在图9～图11中，作为参考，插入斜率成为大约1的近似直线。
如图8～图11所示，可知：在60％运动负荷时，均是随着耳孔温度上升，耳廓温度也以1∶1的比例上升，耳孔温度与耳廓温度之间具有较高的相关而不受个人影响。
这样，从图5～图11所示的结果可知：在耳廓温度与耳孔温度之间，在安静时没有相关，在运动时具有相关。可知：特别是在运动负荷成为60％的运动负荷时，耳廓温度与耳孔温度之间具有更高的相关。
接着，作为相对于耳廓温度的比较例，说明生物体的其他部位的温度与耳孔温度的关系。图12是示出生物体的其他部位的温度的关于高温环境下的同一生物体中的从安静时起开始运动、持续60％运动负荷及运动结束为止的时间变化的一例的图表。该例示出耳廓温度及耳孔温度与作为耳廓及耳孔以外的其他部位的被认为比较接近脑温的鼻尖的温度、脸颊部的温度及前额部的温度的比较。在图12中，纵轴示出各部位的温度，横轴示出从安静时起到运动结束时为止的时间。
如图12所示，鼻尖、脸颊部及前额部的温度从运动开始起在持续60％运动负荷的状态下也基本上不变化。另一方面，耳廓的温度与耳孔温度成比例地上升。这样，能够理解如下情况：在运动负荷时，在与脑温示出较高的相关的耳孔温度上升时，耳廓的温度适当地反映耳孔的温度并上升，耳廓以外的被认为是比较接近脑温的部位的鼻尖、脸颊部、前额部的温度不能说准确地反映耳孔的温度。
由此，明显的是，与运动负荷时的耳孔温度相关性最高的是耳廓温度。发明人推定这是由于：在生物体的部位之中，由于耳廓的汗腺较少，所以汗对温度调整的影响较少，准确地反映了耳孔温度。
如以上那样，根据发明人新发现的见解，由于运动时的耳廓温度与耳孔温度具有较高的相关，所以通过测量耳廓温度，从而能够大致准确地判断脑温的状态。另外，耳廓与耳孔不同，安装传感器也较容易。因此，本实施方式1的中暑预防装置1基于耳廓温度的测量结果判断发生中暑的可能性，并进行预防中暑的中暑预防处理。
[中暑预防处理]
参照图2，说明利用中暑预防装置1进行的中暑预防处理。首先，控制装置10的信息取得部15在预先设定的定时取得利用耳廓温湿度传感器11测量到的耳廓温度。信息取得部15将取得的耳廓温度供给到比较部16，并且存储于存储部18。
比较部16从存储部18读出对耳廓温度设定的阈值，对从信息取得部15供给的耳廓温度和从存储部18读出的阈值进行比较，并判断耳廓温度是否超过阈值。
在耳廓温度超过阈值的情况下，比较部16判断为生物体有发生中暑的可能性。另一方面，在耳廓温度为阈值以下的情况下，比较部16判断为发生中暑的可能性较低。然后，比较部16将判断结果供给到工作控制部17，并且存储于存储部18。
工作控制部17在比较部16的判断结果示出判断为发生中暑的可能性较高的情况下控制报知部件14，使报知部件14进行示出有发生中暑的可能性的报知。由此，对使用者报知中暑发病的可能性。
在此，说明阈值的设定方法。在中暑中会成为问题的是伴随着脑温上升的对各种器官的损伤。通常，通过藉由出汗等而散热，从而维持脑温。然而，当由于过高的环境温度等各种原因而不能适当地进行散热时，脑温会上升。另外，已知构成人体的蛋白质的不可逆的凝固温度是42℃附近。并且，如果中暑，则会引起活动量的下降，如果症状恶化而失去意识，则不能活动。根据这样的公知的现象等，本发明人推定：当在暑热环境下活动的使用者使用中暑预防装置1时，耳廓温湿度传感器11、环境温湿度传感器12及加速度传感器13的测量结果示出图13所示的那样的变动。
图13是推定在环境温度上升时使用本实施方式1的中暑预防装置1的情况下的用各传感器得到的测量结果的变动的图表。此外，在图13所示的例子中，以测量耳垂的温度作为耳廓温度的情况为例进行说明。
图13所示的安全区域是环境温度比耳垂温度低的区域。只要没有感冒等身体的异常，耳垂温度比平常时的体温(36.5℃)低。由于使用者能够进行通常的活动，所以作为加速度传感器13的3轴的合力的活动量成为较高的状态。该状态是自身产生的热也能够正常地散热且维持耳垂温度的状态。
图13所示的中暑风险出现区域是从环境温度上升且原本稳定的耳垂温度也转换为上升的状态起到耳垂温度上升到与平常时的体温(36.5℃)同等程度为止的区域。在由本发明人进行的实验中，可能是由于在该区域中需要进行脑的散热，向耳垂的循环血液量增加。另外，该区域是使用者开始感觉到由热导致的疲劳的区域，是能看到活动量下降的区域。
图13所示的中暑风险中度区域以后的区域是根据公知的现象等推定的区域。中暑风险中度区域是从环境温度进一步上升且上升的耳垂温度超过平常时的体温(36.5℃)的时刻起到环境温度超过耳垂温度为止的区域。在该区域中，由于环境温度接近耳垂温度，所以推定为散热较为困难，在使用者进行活动等的情况下，会迎来出汗等的散热极限。由此，热疲劳感进一步进展，推定为活动量会大幅减少。
当经过中暑风险中度区域时，推定为会出现中暑风险高度区域。中暑风险高度区域是从环境温度超过耳垂温度的时刻起到耳垂温度到达作为蛋白质的不可逆性凝固温度的42℃为止的区域。在该区域中，不能利用耳垂散热，即使出汗等也难以冷却脑温。在中暑风险高度区域中，使用者基本上不能进行活动，根据情况的不同，使用者会摔倒且不能移动。如果不积极地进行向环境温度较低的场所的搬送或来自外部的脑冷却，则有生命的危险。由于蛋白质的改性温度为42℃，所以当体温超过该温度时，很可能有生命的危险或留下严重的后遗症。
由此，在本实施方式1中，针对耳垂温度(耳廓温度)的阈值优选设为收敛在中暑风险出现区域内的温度。因此，阈值例如可以设定为耳垂温度会上升到平常时的体温(36.5℃)附近的温度。或者，阈值既可以相对于耳垂温度的上升率进行设定，也可以相对于活动量与耳垂温度的组合进行设定。此外，阈值的设定不限于上述例子，例如，可以通过用AI(Artificial Intelligence：人工智能)等解析对于中暑积累的数据，并从解析结果选择最有效的值，从而进行阈值的设定。
并且，由于多个原因交织而发生中暑。因此，判断中暑发病的可能性时的阈值也可以相对于使用各种参数得到的数值进行设定，所述各种参数是推定为与中暑关联的参数。具体而言，例如，正在实际作业的人的周边环境温度、耳垂温度、湿度、气压、劳动时间(也可以是运动时间或工作时间)、作业时间、活动量、性别、年龄及个体差别等被设定为与中暑关联的参数。
当设定与中暑关联的参数时，相对于各参数的值设定中暑指数，所述中暑指数示出与中暑的关联的大小。中暑指数例如在将参数的值划分为多个的情况下，以按每个划分成为不同的数值的方式进行设定。这样，在各参数被数值化的情况下，将各参数的中暑指数合计起来。然后，对合计得到的中暑指数设定阈值。
在此，对于设定的多个参数而言，按各参数与中暑的关联的深度不同。因此，在对多个各种参数设定中暑指数的情况下，根据与中暑的关联的深度，按各参数进行加权。
例如，作为参数的耳垂温度在求解脑温时使用，但脑温被认为与中暑关联最深。因此，对耳垂温度赋予最重的权重。另外，由于发生中暑的可能性随着环境温度成为高温而增大，所以向环境温度赋予相应的程度的权重。同样地，由于发生中暑的可能性随着湿度变高而增大，所以也对湿度赋予相应的程度的权重。并且，由于对中暑的耐性根据男女差别等性别的不同而不同，所以按性别赋予不同的中暑指数。
将上述环境温度、耳垂温度、湿度及性别设定为参数的情况下的各参数与中暑指数的关系如表1所示。该情况下的中暑指数是发明人根据再现了暑热环境的室内的从安静时起到运动结束时为止的实验结果考虑加权并推定为适合的值的一例。此外，表1所示的参数的种类及中暑指数为一例，但不限于此。
[表1]
此外，推定为与中暑关联的参数不限于上述例子，既可以进一步增多，也可以减少。另外，对于相对于各参数的中暑指数而言，可以通过积累多个数据，从而以成为最佳的值的方式适当地进行修正。
在本实施方式1中，中暑预防装置1的控制装置10基于用各种传感器等测量到的传感器信息，导出每个参数的中暑指数。在导出中暑指数时，可以在存储部18中预先存储示出表1所示的参数的值与中暑指数的对应关系的表格等并基于传感器信息参照表格，也可以使用预先设定的运算式等。
控制装置10将各参数的中暑指数合计起来，并基于合计得到的中暑指数判断中暑发病的可能性。例如，如果中暑指数的合计为36以上，则控制装置10判断为“危险”，如果为30以上且35以下，则控制装置10判断为“推荐中止作业(运动或工作)”。另外，如果中暑指数的合计为25以上且29以下，则控制装置10判断为“严格监视(警告)”，如果为21以上且24以下，则控制装置10判断为“需要监视”。如果中暑指数的合计为15以上且20以下，则控制装置10判断为“需要注意”，如果为12以上且14以下，则控制装置10判断为“需要准备对策”。如果中暑指数的合计为8以上且11以下，则控制装置10判断为“安全”，如果为7以下，则控制装置10判断为“没有问题”。这样，控制装置10只要根据中暑指数判断中暑发病的可能性并进行与之对应的应对即可。
此外，也可以将考虑了当日至数日前的温度、湿度及气压等环境数据、几年的测量场所的环境统计数据、劳动时间(也可以是运动时间或工作时间)、作业时间及活动量等的累积暑热压力数据加入当前的状态并作为中暑的预测数据而有效利用。
这样，通过利用被推定为与中暑关联的各种数据，从而能够更准确地判断中暑发病的可能性。
如以上那样，在本实施方式1的中暑预防装置1中，基于用耳廓温湿度传感器11测量到的生物体的耳廓温度或其他环境温度等复合原因，判断是否有发生中暑的可能性。然后，在判断为有发生中暑的可能性的情况下，向生物体报知判断结果。在本实施方式1中，由于测量与脑温具有相关的耳廓温度，所以能够简单且可靠地判断中暑发病的可能性并预防中暑。另外，在本实施方式1中，由于测量耳廓的温度，所以与测量耳孔的温度的情况不同，能够在运动期间或作业期间测量温度而生物体不会意识到。
在本实施方式1中，耳廓温湿度传感器11测量作为生物体的耳廓的一部分的耳垂的温度。由于耳垂的温度与脑温的相关较高，所以通过测量耳垂的温度，从而能够更可靠地判断中暑发病的可能性。
实施方式2.
对本发明的实施方式2进行说明。本实施方式2在如下方面与实施方式1不同：在有发生中暑的可能性的情况下冷却生物体。此外，在以下的说明中，对与实施方式1共同的部分标注相同的附图标记并省略详细的说明。
[中暑预防装置1的结构]
图14是示出本实施方式2的中暑预防装置1的结构的一例的框图。如图14所示，中暑预防装置1具备控制装置10、耳廓温湿度传感器11、环境温湿度传感器12、加速度传感器13、报知部件14及冷却部件21。冷却部件21设置于生物体的耳廓的周围，并冷却耳廓。作为冷却部件21，例如可以使用风扇或珀耳帖元件等通电工作并进行冷却的部件，也可以使用冷却凝胶这样的物理性地将周围冷却的部件。
与实施方式1同样地，控制装置10基于各种传感器信息判断发生中暑的可能性。然后，控制装置10基于判断结果控制报知部件14及冷却部件21。
图15是示出图14的控制装置10的结构的一例的功能框图。如图15所示，控制装置10与实施方式1同样地具备信息取得部15、比较部16、工作控制部17及存储部18。在本实施方式2中，工作控制部17以如下方式进行控制：在利用比较部16判断为有发生中暑的可能性的情况下，使报知部件14及冷却部件21工作。
[耳廓的冷却]
对耳廓的冷却进行说明。如上所述，中暑会由于脑温上升而发病。因此，测量耳廓温度的结果是，在判断为有发生中暑的可能性的情况下，为了抑制中暑，需要使脑温下降。
在此，耳廓温度与脑温相关较高是指通过测量耳廓温度而能够判断脑温的状态，是指根据脑温的变化，耳廓温度也变化。即，在发生中暑而脑温上升的情况下，通过冷却耳廓而使耳廓温度下降，从而能够使脑温下降。
图16是用于说明冷却耳廓的情况下的耳廓温度与耳孔温度的关系的图表。如图16所示，当开始耳廓的冷却时，伴随着耳廓温度的下降，耳孔温度逐渐下降。如上所述，由于耳孔温度与脑温具有相关，所以耳孔温度下降能够近似为脑温下降。因此，通过冷却耳廓而使耳廓温度下降，从而能够使脑温下降，能够抑制中暑发病的可能性。
因此，本实施方式2的中暑预防装置1在判断为有发生中暑的可能性的情况下，将耳廓冷却而使脑温下降。
[中暑预防处理]
参照图15，说明利用中暑预防装置1进行的中暑预防处理。首先，控制装置10的信息取得部15在预先设定的定时取得利用耳廓温湿度传感器11测量到的耳廓温度。信息取得部15将取得的耳廓温度供给到比较部16，并且存储于存储部18。
比较部16从存储部18读出对耳廓温度设定的阈值，对从信息取得部15供给的耳廓温度和从存储部18读出的阈值进行比较，并判断耳廓温度是否超过阈值。
在耳廓温度超过阈值的情况下，比较部16判断为生物体有发生中暑的可能性。另一方面，在耳廓温度为阈值以下的情况下，比较部16判断为发生中暑的可能性较低。然后，比较部16将判断结果供给到工作控制部17，并且存储于存储部18。
工作控制部17在比较部16的判断结果示出判断为发生中暑的可能性较高的情况下控制报知部件14，使报知部件14进行示出有发生中暑的可能性的报知。由此，对使用者报知中暑发病的可能性。
另外，工作控制部17在比较部16的判断结果示出判断为发生中暑的可能性较高的情况下，以冷却耳廓的方式控制冷却部件21。由此，被认为有中暑发病的可能性的使用者的脑温下降，能够使发生中暑的可能性下降。
如以上那样，在本实施方式2的中暑预防装置1中，在判断为有中暑发病的可能性的情况下，利用冷却部件21冷却耳廓的周围。由此，由于脑温下降，所以能够抑制生物体发生中暑。
此外，在中暑预防处理中，判断为生物体有发生中暑的可能性的情况下的处理不限于耳廓的冷却。例如，也可以向使用者通知进行饮水这样的措施或者通知作业的中断、向阴凉处的移动、送风或身体各部的冷却等。使用者通过执行与这样的通知的内容对应的措施，从而也能够使脑温下降，因此，能够抑制生物体发生中暑。
实施方式3.
对本发明的实施方式3进行说明。本实施方式3在将中暑预防装置1系统化这一方面与实施方式1及2不同。此外，在以下的说明中，对与实施方式1及2共同的部分标注相同的附图标记并省略详细的说明。
[中暑预防系统100的结构]
图17是示出本实施方式3的中暑预防系统100的结构的一例的框图。如图17所示，中暑预防系统100由安装型终端30、服务器40、管理装置50及显示装置60构成，安装型终端30、服务器40、管理装置50及显示装置60与互联网等网络200连接。安装型终端30以无线的方式与网络200连接。服务器40、管理装置50及显示装置60以有线或无线的方式与网络200连接。
(安装型终端30)
图17的安装型终端30除了控制装置10具备与网络200进行通信的通信部件以外，结构与图14记载的中暑预防装置1相同。此外，在本实施方式3中，安装型终端30的控制装置10及报知部件14例如可以构成为安装在施工现场的作业员的头盔上的小型装置。在该情况下，包含有控制装置10及报知部件14的头盔的小型装置以有线或无线的方式与耳廓温湿度传感器11连接，所述耳廓温湿度传感器11形成为夹着施工现场的作业员的耳垂的夹子形状等。另外，安装型终端30的控制装置10及报知部件14中的耳廓温湿度传感器11以外的功能例如可以利用安装在施工现场的作业员持有的智能手机或可穿戴终端等便携终端中的程序来实现。
通信部件按照预先决定的协议进行与经由网络200连接的服务器40及管理装置50的通信。通信部件将从各种传感器供给的传感器信息传送给服务器40及管理装置50。另外，通信部件接收从网络200供给的关于中暑的判断结果，并将接收到的判断结果供给到控制装置10。
控制装置10在预先设定的定时取得用耳廓温湿度传感器11、环境温湿度传感器12及加速度传感器13测量到的各种传感器信息，并将取得的传感器信息供给到通信部件。另外，控制装置10基于经由通信部件从服务器40接收到的关于中暑的判断结果，控制报知部件14及冷却部件21。
控制装置10的信息取得部15在预先设定的定时取得用耳廓温湿度传感器11测量到的耳廓温度。将取得的耳廓温度供给到通信部件，并且供给并存储于存储部18。另外，信息取得部15经由通信部件从服务器40接收关于中暑的判断结果，并供给到工作控制部17。
控制装置10的工作控制部17以如下方式进行控制：基于从信息取得部15接收到的判断结果，使报知部件14及冷却部件21工作。
(服务器40)
图17的服务器40基于测量到的生物体的状态判断是否有发生中暑的可能性，具备通信部件、运算装置及存储部。
服务器40的通信部件按照预先决定的协议进行与经由网络200连接的安装型终端30、管理装置50及显示装置60的通信。服务器40的通信部件经由网络200接收从安装型终端30发送的传感器信息，并将接收到的传感器信息供给到服务器40的运算装置。另外，服务器40的通信部件将在服务器40的运算装置中判断得到的关于中暑的判断结果传送给安装型终端30、管理装置50及显示装置60。
服务器40的运算装置对经由服务器40的通信部件从安装型终端30接收到的传感器信息所包含的耳廓温度和存储在服务器40的存储部中的针对耳廓温度的阈值进行比较，判断发生中暑的可能性。服务器40的运算装置将示出判断结果的信息供给到服务器40的通信部件，并且存储于服务器40的存储部。
服务器40的存储部例如由闪存构成，并存储各种信息。服务器40的存储部存储在服务器40的运算装置中使用的阈值。另外，服务器40的存储部存储用服务器40的通信部件接收到的包含有耳廓温度的传感器信息，并且存储利用服务器40的运算装置得到的示出判断结果的信息。
(管理装置50)
图17的管理装置50管理生物体的状态，具备通信部件、控制装置、显示部件、操作部件及存储部。管理装置50例如是设置在施工现场的管理中心等的装置，用于现场监工管理作业员的中暑预防。
管理装置50的通信部件按照预先决定的协议进行与经由网络200连接的安装型终端30及服务器40的通信。管理装置50的通信部件经由网络200接收在服务器40的运算装置中判断得到的关于中暑的判断结果，并将接收到的判断结果供给到管理装置50的控制装置。另外，管理装置50的通信部件经由网络200接收从安装型终端30发送的传感器信息，并将接收到的传感器信息供给到管理装置50的控制装置。并且，管理装置50的通信部件接收来自管理装置50的控制装置的指令，并经由网络200发送给安装型终端30。
管理装置50的控制装置将经由管理装置50的通信部件从安装型终端30接收到的传感器信息和从服务器40接收到的关于中暑的判断结果存储于管理装置50的存储部。另外，管理装置50的控制装置使管理装置50的显示部件显示接收到的这些各种信息。并且，管理装置50的控制装置基于通过管理者操作管理装置50的操作部件而输入的操作信号，生成对安装型终端30的指令。生成的该指令经由管理装置50的通信部件发送给安装型终端30。
管理装置50的显示部件由公知的显示器等构成，显示关于中暑的判断结果等。
管理装置50的操作部件设置有用于操作该管理装置50的公知的各种按键等，输出与对各按键等的操作对应的操作信号。
管理装置50的存储部存储用管理装置50的通信部件接收到的包含有耳廓温度的传感器信息，并且存储从服务器40接收到的示出关于中暑的判断结果的信息。
(显示装置60)
图17的显示装置60由公知的显示部件构成，显示利用服务器40处理得到的关于中暑发病的可能性的判断结果。显示装置60例如也可以是施工现场的作业员持有的智能手机或可穿戴终端这样的便携终端等装置。
[中暑预防处理]
参照图17，说明利用中暑预防系统100进行的中暑预防处理。首先，在安装型终端30中，控制装置10的信息取得部15在预先设定的定时取得利用耳廓温湿度传感器11测量到的作为传感器信息的耳廓温度。信息取得部15将取得的耳廓温度供给到安装型终端30的通信部件，并且存储于存储部18。安装型终端30的通信部件将接收到的耳廓温度经由网络200发送给服务器40及管理装置50。
接着，在服务器40中，服务器40的通信部件经由网络200从安装型终端30接收耳廓温度。服务器40的通信部件将接收到的耳廓温度供给到服务器40的运算装置，并且存储于服务器40的存储部。
服务器40的运算装置从服务器40的存储部读出对耳廓温度设定的阈值，对从服务器40的通信部件供给的耳廓温度和从服务器40的存储部读出的阈值进行比较，并判断耳廓温度是否超过阈值。在耳廓温度超过阈值的情况下，服务器40的运算装置判断为生物体有发生中暑的可能性。另一方面，在耳廓温度为阈值以下的情况下，服务器40的运算装置判断为发生中暑的可能性较低。然后，服务器40的运算装置将判断结果供给到服务器40的通信部件，并且存储于服务器40的存储部。
服务器40的通信部件将接收到的示出关于中暑的判断结果的信息经由网络200发送给安装型终端30、管理装置50及显示装置60。
在安装型终端30中，安装型终端30的通信部件经由网络200从服务器40接收示出关于中暑的判断结果的信息。安装型终端30的通信部件将接收到的示出判断结果的信息供给到工作控制部17，并且存储于存储部18。
工作控制部17在接收到的判断结果示出判断为发生中暑的可能性较高的情况下控制报知部件14，使报知部件14进行示出有发生中暑的可能性的报知。由此，对使用者报知中暑发病的可能性。另外，此时，工作控制部17以将生物体的耳廓的周围冷却的方式控制冷却部件21。由此，使脑温下降而抑制中暑的发病。
另一方面，在管理装置50中，管理装置50的通信部件接收从安装型终端30发送的耳廓温度。另外，管理装置50的通信部件接收从服务器40发送的示出关于中暑的判断结果的信息。管理装置50的通信部件将接收到的这些各种信息供给到管理装置50的控制装置。
管理装置50的控制装置将接收到的各种信息存储于管理装置50的存储部，并且使管理装置50的显示部件显示需要的信息。例如，在接收到示出判断为生物体有可能发生中暑的判断结果的信息的情况下，管理装置50的控制装置使管理装置50的显示部件显示与该信息对应的生物体的信息。
另外，显示装置60经由网络200从服务器40接收示出关于中暑的判断结果的信息，并显示于显示部件。
由此，管理者针对在管理装置50的显示部件上显示的生物体，使用管理装置50的操作部件输入使之休息等的操作。在该情况下，管理装置50的控制装置基于输入的操作生成指令，并供给到管理装置50的通信部件。
管理装置50的通信部件将接收到的指令经由网络200发送给安装型终端30。由此，在接收到指令的安装型终端30中，能够进行与指令对应的报知。
如以上那样，在本实施方式3的中暑预防系统100中，与实施方式1同样地，能够简单且可靠地判断中暑发病的可能性并预防中暑。另外，在本实施方式3中，由于利用管理装置50管理生物体的状态，所以通过根据生物体的状态发送指令，从而能够对生物体采取用于抑制中暑的发病的适当的应对。
此外，在本实施方式3中，说明了在服务器40中进行中暑发病的可能性的判断，但不限于此，也可以在安装型终端30中进行。具体而言，安装型终端30使用耳廓温湿度传感器11测量耳廓温度，对测量到的耳廓温度与阈值进行比较，并判断中暑发病的可能性。然后，安装型终端30将示出判断结果的信息经由网络200发送给服务器40。当服务器40接收到示出中暑发病的可能性的判断结果的信息时，将接收到的示出判断结果的信息经由网络200发送给安装型终端30、管理装置50及显示装置60。以下，与上述例子同样地进行处理。这样，即便是在安装型终端30中进行中暑发病的可能性的判断的情况下，也能够简单且可靠地判断中暑发病的可能性并预防中暑。
附图标记的说明
1中暑预防装置，10控制装置，11耳廓温湿度传感器，12环境温湿度传感器，13加速度传感器，14报知部件，15信息取得部，16比较部，17工作控制部，18存储部，21冷却部件，30安装型终端，40服务器，50管理装置，60显示装置，71处理电路，72处理器，73存储器，100中暑预防系统，200网络。
Claims (9)
1.一种中暑预防装置，其中，所述中暑预防装置具备：
耳廓温度传感器，所述耳廓温度传感器测量作为生物体中的耳廓的温度的耳廓温度；
控制装置，所述控制装置基于所述耳廓温度判断所述生物体的中暑发病的可能性；以及
报知部件，所述报知部件基于所述控制装置的判断结果，报知有所述中暑发病的可能性，
所述控制装置具有：
比较部，所述比较部在从所述生物体安静时起到成为60％运动负荷的状态为止的期间，对测量到的所述耳廓温度和预先设定的相对于所述耳廓温度的与中暑相关的阈值进行比较，基于比较结果，判断是否有所述中暑发病的可能性；以及
工作控制部，所述工作控制部基于所述判断的结果控制所述报知部件的工作。
2.一种中暑预防装置，其中，所述中暑预防装置具备：
耳廓温度传感器，所述耳廓温度传感器测量作为生物体中的耳廓的温度的耳廓温度；
控制装置，所述控制装置基于所述耳廓温度判断所述生物体的中暑发病的可能性；以及
通信部件，所述通信部件将所述控制装置的判断结果发送给服务器，
所述控制装置具有比较部，所述比较部在从所述生物体安静时起到成为60％运动负荷的状态为止的期间，对测量到的所述耳廓温度和预先设定的相对于所述耳廓温度的与中暑相关的阈值进行比较，基于比较结果，判断是否有所述中暑发病的可能性。
3.根据权利要求1或2所述的中暑预防装置，其中，
所述耳廓温度传感器测量所述生物体中的耳垂的温度。
4.根据权利要求1或2所述的中暑预防装置，其中，
所述比较部在所述耳廓温度超过所述阈值的情况下，判断为有所述中暑发病的可能性。
5.根据权利要求1或2所述的中暑预防装置，其中，
所述中暑预防装置还具备将所述耳廓的周围冷却的冷却部件，
所述控制装置在判断为有所述中暑发病的可能性的情况下，以将所述耳廓的周围冷却的方式控制所述冷却部件。
6.根据权利要求1或2所述的中暑预防装置，其中，
基于包含有周边环境温度、耳垂温度、湿度、气压、劳动时间、作业时间、活动量、性别或年龄中的任一个的参数，对所述阈值进行设定。
7.一种中暑预防系统，所述中暑预防系统具备安装型终端、与所述安装型终端进行通信的服务器及与所述服务器进行通信的管理装置，其中，
所述安装型终端具有：
耳廓温度传感器，所述耳廓温度传感器测量作为生物体中的耳廓的温度的耳廓温度；以及
报知部件，所述报知部件报知有所述生物体的中暑发病的可能性，
所述服务器具有运算装置，所述运算装置在从所述生物体安静时起到成为60％运动负荷的状态为止的期间，对用所述安装型终端测量到的所述耳廓温度和预先设定的相对于所述耳廓温度的阈值进行比较，基于比较结果判断是否有所述中暑发病的可能性，
所述管理装置具有：
存储部，所述存储部存储所述服务器的判断结果；以及
显示部件，所述显示部件显示所述判断结果。
8.一种中暑预防系统，所述中暑预防系统具备与安装型终端进行通信的服务器和与所述服务器进行通信的管理装置，其中，
所述服务器具有运算装置，所述运算装置在从所述生物体安静时起到成为60％运动负荷的状态为止的期间，对用所述安装型终端测量到的作为生物体中的耳廓的温度的耳廓温度和预先设定的相对于所述耳廓温度的阈值进行比较，基于比较结果判断是否有中暑发病的可能性，
所述管理装置具有：
存储部，所述存储部存储所述服务器的判断结果；以及
显示部件，所述显示部件显示所述判断结果。
9.一种记录介质，其中，所述记录介质记录有安装型终端的程序，
所述安装型终端的程序使具备耳廓温度传感器和报知部件的安装型终端的计算机作为比较部和工作控制部发挥功能，所述耳廓温度传感器测量作为生物体中的耳廓的温度的耳廓温度，所述报知部件报知有中暑发病的可能性，
所述比较部在从所述生物体安静时起到成为60％运动负荷的状态为止的期间，对测量到的所述耳廓温度和预先设定的相对于所述耳廓温度的与中暑相关的阈值进行比较，基于比较结果，判断是否有所述中暑发病的可能性，
所述工作控制部基于所述判断的结果，控制所述报知部件的工作。
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