CN115551406A - 身体状况变化检测装置、身体状况变化管理程序以及身体状况变化管理系统 - Google Patents
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Abstract
提供一种身体状况变化检测装置,能够根据对象人员的体格、体质、身体状况以及所处的环境、状况等可能变动的身体状况变化的发生因素来检测对象人员的身体状况变化。在检测对象人员的身体状况变化的身体状况变化检测装置100中,具有身体表面侧生物体信息检测部140和外部热变动检测部120,身体表面侧生物体信息检测部140与对象人员的身体表面相向地设置,并检测从对象人员的身体表面得到的生物体信息变动,外部热变动检测部120朝向与身体表面侧生物体信息检测部相反的一侧设置,并检测与对象人员的身体表面分离的外部的热变动。身体状况变化检测装置100还具有发送部166,发送部166以如下方式进行控制,即,每隔规定时间向外部发送身体表面侧生物体信息检测部以及外部热变动检测部的检测数据。
Description
技术领域
本发明涉及一种检测身体状况变化的技术。
背景技术
在施工现场或建设现场等,作业人员有时在高温的环境下从事作业,所以需要预防作业人员中暑。作为判定中暑风险的指标,公知有以湿球温度、黑球温度以及干球温度为基准来计算的WBGT(WetBulbGlobeTemperature:湿球黑球温度)。WBGT作为除了气温之外还考虑了湿度和辐射热的影响的中暑风险的基准值而被使用。
作为基于WBGT来判定中暑风险的相关技术,例如,在专利文献1中公开有如下系统,即,根据对象人员的居室内的室温以及湿度的测量结果运算WBGT值,根据该运算结果判断有无中暑风险并输出中暑提醒。另一方面,在专利文献2公开有如下系统,即,为了对每个对象人员判定适当的中暑风险,在对象人员穿戴的头盔或衣服等穿戴物的外侧和内侧分别设置测量气温和湿度的WBGT传感器,基于这些传感器的测量值判定对象人员的中暑风险。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-168098号公报
专利文献2:日本特开2020-016528号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是,发生中暑的风险可能根据对象人员的体格、体质、身体状况以及所处的环境、状况等而变动。另外,对于管理对象人员的身体状况,优选除了中暑以外还能够检测失温症、肉体疲劳等身体状况变化。即,在判定对象人员的身体状况变化时,优选能够根据可能变动的身体状况变化的发生因素来检测身体状况变化。
本发明是鉴于上述课题而完成的,其目的在于,能够检测对象人员的身体状况变化。
用于解决问题的手段
本发明的一形态是一种身体状况变化检测装置,检测对象人员的身体状况变化,在所述身体状况变化检测装置中,具有身体表面侧生物体信息检测部和外部热变动检测部,所述身体表面侧生物体信息检测部检测从所述对象人员的身体表面得到的生物体信息的变动,所述外部热变动检测部检测与所述对象人员的所述身体表面分离的外部的热变动。
根据本发明的一形态,能够基于从对象人员的身体表面得到的生物体信息的变动和与对象人员的身体表面分离的外部的热变动,检测对象人员的身体状况变化。
本发明的一形态是一种身体状况变化管理程序,使至少一个处理器至少作为接收部、判定部发挥功能,在所述身体状况变化管理程序中,所述接收部构成为能够获取测量数据,该测量数据示出从对象人员的身体表面得到的生物体信息的变动和与所述身体表面分离的外部的热变动,所述判定部构成为能够至少基于所述测量数据来判定所述对象人员有无所述身体状况变化的发生风险。由此,能够管理对象人员的身体状况变化。
本发明的一形态是一种身体状况变化管理系统,具有身体状况变化管理程序和至少一个处理器,所述身体状况变化管理程序使所述处理器至少作为接收部、判定部发挥功能,在所述身体状况变化管理系统中,所述接收部构成为能够获取测量数据,该测量数据示出从对象人员的身体表面得到的生物体信息的变动和与所述身体表面分离的外部的热变动,所述判定部构成为能够至少基于所述测量数据来判定所述对象人员有无所述身体状况变化的发生风险。由此,能够管理对象人员的身体状况变化。
发明的效果
根据本发明的一形态,能够检测对象人员的身体状况变化。
附图说明
图1中的(A)以及(B)是示出本发明的一实施方式的身体状况变化检测装置的概要结构的立体图。
图2中的(A)以及(B)是示出本发明的一实施方式的身体状况变化检测装置的操作部的一个例子的立体图。
图3是示出将本发明的一实施方式的身体状况变化检测装置安装于对象人员的状态的说明图。
图4是示出本发明的一实施方式的身体状况变化检测装置的功能的概要结构的框图。
图5中的(A)是示出本发明的一实施方式的身体状况变化检测装置的主要部分的配置的说明图,图5中的(B)是本发明的一实施方式的身体状况变化检测装置的动作说明图。
图6中的(A)至(C)是示出本发明的其他实施方式的身体状况变化检测装置的主要部分的配置的说明图。
图7是示出本发明的一实施方式的身体状况变化管理系统的概要结构的框图。
图8是示出本发明的一实施方式的身体状况变化管理系统的主要部分的详细结构的框图。
图9中的(A)以及(B)是示出向使用本发明的一实施方式的身体状况变化管理系统的对象人员发送的调查问卷的一个例子的说明图。
图10是用发光光色RGB来分别示出安装于指尖部的脉搏传感器的5个阶段的压力变化的说明图。
图11是示出由波长导致的脉搏波形与体动噪声的差异的说明图。
具体实施方式
以下,对本发明的优选实施方式进行详细说明。此外,以下说明的本实施方式并非不合理地限定权利要求书所记载的本发明的内容,作为本发明的解决手段,本实施方式中说明的全部结构并不一定是必须的。
身体状况变化检测装置100的概要结构:
首先,使用附图对本发明的一实施方式的身体状况变化检测装置的概要结构进行说明。图1中的(A)是从身体状况变化检测装置的外侧观察时的立体图,图1中的(B)是从身体状况变化检测装置的内侧观察时的立体图,图2中的(A)以及图2中的(B)是示出身体状况变化检测装置的操作部的一个例子的立体图。此外,图1中的(A)、图2中的(A)以及图2中的(B)以能够目视确认身体状况变化检测装置的壳体内的结构要素的配置的方式示出使壳体的表面侧的一部分断裂的状态。
本实施方式的身体状况变化检测装置100将处于身体状况可能变化的环境的人作为“对象人员”,能够用于检测中暑或失温症、肉体疲劳、过劳等身体状况变化。作为该对象人员,例如可以举出(1)施工现场或建设现场等现场作业人员或交通管制的警察等“在室外工作的劳动者”,(2)医院或企业公司等“在室内工作的劳动者”,(3)在景点等室外活动的未入学人员、学生、大人等“在室外活动的人”,(4)卧床不起或需要看护的人员等老年人等“在室内活动的人”等。
身体状况变化检测装置100在壳体110中具有温湿度传感器120、加速度传感器130、热电堆传感器140以及脉搏传感器150。此外,关于这些传感器的配置方式,将参照图6在后面进行叙述。
壳体110由树脂成型体构成。作为材质的树脂能够使用硬质树脂或软质树脂,也能够将这些树脂按部分一起使用。壳体110形成为弯曲形状。因此,壳体110能够以适合对象人员的上臂的方式进行安装(图3)。在壳体110的内部具有电池(未图示)、通信部113、操作部114、显示部115、ROM(Read-Only Memory:只读存储器)116、RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)117以及控制部160(参照图3)。操作部114、显示部115在壳体110的外部露出。
如图1中的(A)所示,温湿度传感器120被设置在壳体110内具有的基板110c上。温湿度传感器120被设置在基板110c的表面侧。温湿度传感器120作为“外部热变动检测部”而发挥功能,该外部热变动检测部检测基板110c的外侧,即,与安装了身体状况变化检测装置100的对象人员的身体表面分离的外部的热变动。温湿度传感器120具有至少检测基板110c外部的温度和湿度来作为基板110c的外侧的热变动的功能。即,温湿度传感器120具有检测壳体110的表面110a侧的温度和湿度来作为与对象人员的身体表面分离的外部的温度和湿度的功能。温湿度传感器120能够检测对象人员穿着的衣服内部的至少温度和湿度。
加速度传感器130具有检测安装身体状况变化检测装置100的对象人员的运动量的功能。具体来说,加速度传感器130例如输出与在3个轴方向(上下、左右以及进深方向)上的加速度对应的信号,检测对象人员的运动量。此外,加速度传感器130虽被设置在基板110c的表面侧,但至少设置在壳体110内即可。因此,加速度传感器130也可以设置在基板110c的背面侧。
热电堆传感器140作为检测从对象人员的身体表面得到的生物体信息的变动的“身体表面侧生物体信息检测部”而发挥功能。热电堆传感器140是能够通过热电动势效应检测温度的绝对值的非接触式温度传感器,检测作为从对象人员的身体表面得到的生物体信息的变动之一的辐射热的变动。因此,热电堆传感器140具有作为“辐射热检测部”的功能。热电堆传感器140被设置在基板110c的背面侧,以与对象人员的身体表面相向的方式与身体表面分离设置。换言之,热电堆传感器140被设置为使检测方向朝向身体表面。并且,所述温湿度传感器120被设置为检测方向朝向与热电堆传感器140相的反方向,即从身体表面观察时的外侧方向。
在壳体110的背面110b,设置有由向壳体110的内侧突出的筒状壁构成的开口部110b1。在开口部110b1的内侧配置有热电堆传感器140。开口部110b1的基板110c的一侧的端部与基板110c抵接。基板110c通过未图示的螺栓被固定在壳体110上。并且,在开口部110b1设置有具有导热性的导热片142以堵塞该开口。导热片142是为了防止汗或水分从身体表面浸入并且提高从对象人员的身体表面向热电堆传感器140的导热性而设置的。此外,导热片142的详情将在后面叙述。
脉搏传感器150构成检测从对象人员的身体表面得到的生物体信息的变动的“身体表面侧生物体信息检测部”。脉搏传感器150具有计量对象人员的心率的功能。在本实施方式中,如图1中的(B)所示,脉搏传感器150被设置在壳体110的背面110b侧。由此,脉搏传感器150能够通过光电脉搏法计量对象人员的心率。脉搏传感器150构成为,通过用由RGB的光电二极管等构成的色彩传感器接收由光的三原色即RGB(RedGreenBlue)构成的彩色LED(light emitting diode:发光二极管)发出的光,从而能够计量心率。
具体来说,脉搏传感器150由反射型脉搏传感器构成,反射型脉搏传感器中并列设置有设置于基板110c的背面侧的作为照射光源的彩色LED和作为光接收部的色彩传感器。本实施方式的脉搏传感器150通过向生物体照射从彩色LED发出的光,用色彩传感器接收该反射光,并按时间序列感测伴随心脏的搏动而变化的血流量(血管的容量变化)来计量脉搏信号,从而能够计量心率。此外,脉搏传感器150不限于反射型的脉搏传感器,也可以是穿透型的脉搏传感器。
另外,脉搏传感器150所具有的彩色LED由光的3原色即RGB构成,因此能够表现黄色或淡蓝色等多种色调。另一方面,脉搏传感器150所具有的色彩传感器由RGB的光电二极管等构成,因此能够与人的视觉同样地辨别多种色调。即,脉搏传感器150构成为能够改变彩色LED的照射光的波长,并且色彩传感器构成为能够接收各波长的照射光。
在脉搏传感器150中,彩色LED变更照射光的波长,能够从红色变更为橙色、黄色、绿色、蓝色、紫色等,作为光接收部的色彩传感器能够接收各波长的反射光。因此,在适应地运动时,通过用色彩传感器接收由适合于个体差、脉搏传感器150的固定压等状况的颜色的彩色LED发出的光,能够用光电容积得到难以受状况左右的心率。
脉搏传感器150也可以是设置多个的结构。例如,可以是设置两个的结构。具体来说,在壳体110的背面110b侧设置第一脉搏传感器150。第二脉搏传感器150设置在壳体110内,并与第一脉搏传感器150隔开规定的距离。第一脉搏传感器150被设置在壳体110的与对象人员的身体表面接触的表面,并能够使其紧贴安装身体状况变化检测装置100的对象人员的皮肤,从而作为通常的心率计(PPG:PhotoPlethysmoGram(光电血管容积图))使用。与此相对,第二脉搏传感器150与设置有第一脉搏传感器150的壳体110的表面分离地被设置在壳体110内,并能够通过使其从对象人员的皮肤分开地配置,从而作为体动噪声传感器(MA:MotionArtifact(运动伪差))使用。
这样,通过使两个脉搏传感器150接近设置,在对象人员静卧时不产生体动噪声,因此从作为PPG发挥功能的第一个脉搏传感器150仅输出脉搏波形。与此相对,若在对象人员运动时,则作为PPG发挥功能的第一个脉搏传感器150输出在脉搏中混入了体动噪声的波形,作为MA发挥功能的第二个脉搏传感器150仅输出体动噪声。通过用未图示的自适应滤波器处理该输出,仅提取差值,能够仅提取脉搏。因此根据该方式,即使在运动中也能够正确地获取心率。
在壳体110的表面侧设置有操作部114,所述操作部114具有在使身体状况变化检测装置100动作时输入规定的命令或各种数据的功能。操作部114例如能够由如图2中的(A)所示的按键式的输入按钮114a或如图2中的(B)所示的触摸面板114b构成。也可以具有这些输入按钮114a和触摸面板114b两者。操作部114至少能够对对象人员的“主观数据”进行输入操作。后面将详细描述“主观数据”或由操作部114进行的主观数据的输入操作。
在壳体110的两端侧(长度方向端部),设置有能够安装带112的缝隙111。如图3所示,通过壳体110使带112穿过缝隙111,能够将壳体110安装在对象人员P1的上臂上。此外,身体状况变化检测装置100的安装部位也可以是对象人员P1的上臂以外的部位。
身体状况变化检测装置100的功能结构:
接下来,对身体状况变化检测装置100的功能结构进行说明。图4是示出本实施方式的身体状况变化检测装置100的基于硬件的功能的概要结构的框图。
身体状况变化检测装置100具有多个传感器,即上述的温湿度传感器120、加速度传感器130、热电堆传感器140、脉搏传感器150。进而,如图4所示,身体状况变化检测装置100具有通信部113、操作部114、显示部115、控制部160、ROM116、RAM117以及警报部118。
通信部113具有作为经由网络2(参照图7)与外部进行数据收发时的接口的功能。通信部113的通信方式例如能够使用LTE(longtermevolution:长期演进技术),Wi-Fi(注册商标)、Bluetooth(注册商标)等无线通信。操作部114由所述的输入按钮114a或触摸面板114b等构成(参照图2),对控制部160进行规定的命令或数据的输入。在本实施方式中,操作部114还具有将总计了与对象人员的身体状况变化相关的调查问卷的回答数据或性别、年龄、BMI(Body Mass Index:身体质量指数)等个人信息等的主观数据进行输入操作的功能。显示部115具有将控制部160的运算结果、操作部114的输入结果等以画面显示来输出的功能,例如,由液晶画面等构成。警报部118具有通过声音、振动向对象人员通知信息的功能。此外,关于利用警报部118通知身体状况变化的提醒的动作的详细情况将在后面进行叙述。
控制部160具有如下功能,即,通过执行ROM116所存储的各种程序来控制身体状况变化检测装置100所具有的各结构要素的动作。另外,控制部160具有如下功能,即,在执行这些各种处理时,将必要的数据等适当地存储至暂时地进行存储的RAM117中。因此,通过控制部160的控制动作,能够进行对ROM116、RAM117的访问、对显示部115的数据的画面显示动作、对操作部114的操作动作、在与外部通信时以通信部113为接口经由网络2的各种信息的收发动作等。
进一步地,控制部160可以具有如下功能,即,接收来自温湿度传感器120、加速度传感器130、热电堆传感器140、脉搏传感器150的传感器的检测数据,基于该检测数据来判定对象人员的身体状况变化的有无等,并将该判定结果发送到外部。如图4所示,控制部160具有接收部162、判定部164以及发送部166。
接收部162具有如下功能,即,控制来自温湿度传感器120、加速度传感器130、热电堆传感器140、脉搏传感器150等各检测用的传感器的检测数据的接收。另外,接收部162具有控制来自外部设备的各种数据的接收的功能。进一步地,接收部162还具有控制从外部设备发送至身体状况变化检测装置100的与对象人员的身体状况变化相关的调查问卷数据的接收的功能。
判定部164具有进行在执行身体状况变化检测装置100的各种动作时所需的判定动作的功能。具体来说,判定部164具有如下功能,即,判定经由身体状况变化检测装置100的通信部113与外部设备进行各种数据收发的有无。另外,判定部164还能够具有如下功能,即,将温湿度传感器120、加速度传感器130、热电堆传感器140、脉搏传感器150等各检测用的传感器所测量的检测数据进行运算处理来判定对象人员的身体状况变化的有无等。
具体来说,判定部164基于从温湿度传感器120接收的壳体110外侧的温度数据和湿度数据、从热电堆传感器140接收的来自对象人员的身体表面的辐射热的检测数据,从其差值结果来判定对象人员有无患中暑的风险。此时,通过包括加速度传感器130检测的对象人员的运动量、脉搏传感器150检测的对象人员的心率在内综合地判定有无风险,并根据对象人员的体格、体质、身体状况以及所处的环境、状况等导致的可能变动的身体状况变化的发生因素,能够更可靠地检测身体状况变化。
发送部166具有控制向外部设备发送各种数据的功能。在本实施方式中,发送部166以如下方式进行控制,即,将温湿度传感器120、加速度传感器130、热电堆传感器140、脉搏传感器150等各检测用的传感器的检测数据发送至例如管理者终端30(参照图7)、服务器装置10(参照图7)、对象人员终端40(参照图7)。另外,发送部166以如下方式进行控制,即,将判定部164的判定结果发送至例如管理者终端30、服务器装置10(参照图7)、对象人员终端40。进一步地,发送部166还具有如下功能,即,以将针对从管理者终端30发送的与对象人员的身体状况变化相关的调查问卷的回答数据发送至管理者终端30、服务器装置10(参照图7)、对象人员终端40的方式进行控制。此外,发送部166发送各种数据的发送目的地根据发送部166的功能、通信环境而不同。即,可以是发送部166将数据发送至管理者终端30或者服务器装置10的结构,也可以是发送部166将数据发送至对象人员终端40之后,对象人员终端40将数据发送至管理者终端30或者服务器装置10的结构。
发送部166具有每隔规定时间向外部设备发送温湿度传感器120、加速度传感器130、热电堆传感器140、脉搏传感器150等各检测用的传感器的检测数据(测量数据)的功能。该规定时间例如能够设定为每隔一定的时间间隔(例如每1分钟)、每隔任意长度的时间间隔。另外,发送部166也可以根据电池剩余量,使该规定时间可变。例如,可以在电池剩余量超过50%的情况下每1分钟进行发送,在电池剩余量为50%以下的情况下每10分进行发送。能够任意地设定该电池剩余量的数值和发送时间。进一步地,发送部166也可以将在发送数据之前的期间检测的多个检测数据进行积累,并每隔规定时间将积累的多个检测数据一起发送。由此,能够降低电池消耗。发送部166发送的检测数据可以为以下任一者,即,(1)各检测用的传感器测量的实测数据、(2)对实测数据进行了运算处理的已处理数据、(3)实测数据与已处理数据两者。以哪种方式发送传感器的检测数据则可以根据判定部164的功能或电池剩余量等进行改变。
这样,身体状况变化检测装置100基于温湿度传感器120、加速度传感器130、热电堆传感器140、脉搏传感器150的各检测用的传感器的检测数据,能够判定安装了身体状况变化检测装置100的对象人员的身体状况变化的有无(发生身体状况变化的风险)。另外,身体状况变化检测装置100能够在与管理者终端30(参照图7)、服务器装置10之间收发与安装身体状况变化检测装置100的对象人员的身体状况变化相关的调查问卷有关的数据。此外,使用了本实施方式的身体状况变化检测装置100的对象人员的身体状况变化的有无的判定、管理身体状况变化的详情将在后面进行叙述。
身体状况变化检测装置100的传感器的使用方式:
接着,对身体状况变化检测装置100的传感器的使用方式进行说明。图5中的(A)是示出身体状况变化检测装置100的传感器的使用方式的说明图,图5中的(B)是身体状况变化检测装置100的动作说明图。此外,图5中的(A)、图5中的(B)是以知道温湿度传感器120和热电堆传感器140相对于基板110c的配置、以及粘贴在设置于壳体110的背面110b侧的开口部110b1上的导热片142的配置的方式仅摘录了这些结构要素的简略剖视图。
如图5中的(A)所示,身体状况变化检测装置100在基板110c的外侧的面上设置有温湿度传感器120,并且在基板110c的与身体表面相向的内侧的面上设置有热电堆传感器140。温湿度传感器120被设置在基板110c的外侧的面上,以检测与对象人员的身体表面分离的外部的热变动。热电堆传感器140以与身体表面相向的方式与身体表面分离地设置在基板110c的内侧的面上,以检测来自对象人员的身体表面的辐射热。
在基板110c的侧壁110d的下端侧的开口部110b1设置有导热片142。导热片142通过在Cu、Al等导电性良好的片状的导体表面粘贴黑体胶带而构成。通过在开口部110b1设置导热片142,能够预防汗、水分等浸入热电堆传感器140而发生故障,还能够将辐射热容易地传递至热电堆传感器140。此外,在本实施方式中,虽然是在开口部110b1设置导热片142的结构,但也可以是不设置导热片142的结构。
如图5中的(B)所示,若将这种结构的身体状况变化检测装置100安装至对象人员P1的上臂等,则来自对象人员的身体表面的辐射热H1通过导热片142传递至热电堆传感器140。热电堆传感器140能够检测从对象人员的身体表面发出的辐射热H1的变动。另一方面,如图5中的(B)所示,在身体状况变化检测装置100的基板110c的外侧的面上设置的温湿度传感器120能够检测对象人员穿的衣服C1的内侧所包含的空气的温度和湿度的变动。此外,衣服C1不仅可以是对象人员穿的衣服,还可以是将身体状况变化检测装置100保持在身体上的布制的保持件。
即,相对于检测来自对象人员的身体表面的辐射热的变动的热电堆传感器140,温湿度传感器120检测在隔着基板110c而与热电堆传感器140相反的一侧具有的最近的外部环境(衣服内环境)的温度和湿度的变动。因此,身体状况变化检测装置100能够基于在每个对象人员体内环境和体外环境中的热变动结果来准确地检测发生中暑等身体状况变化的风险。
身体状况变化检测装置100的传感器的配置方式:
身体状况变化检测装置100虽然分别将作为“身体表面侧生物体信息检测部”的热电堆传感器140和作为“外部热变动检测部”的温湿度传感器120设置在基板110c的背面侧和表面侧,但也可以是其他方式。例如,图5中的(A)所示的温湿度传感器120也能够与热电堆传感器140并排配置。
例如,如图6中的(A)所示,设置有温湿度传感器220的基板210c2和设置有热电堆传感器240的基板210c1可以不是同一个基板,而是不同的基板。这些基板210c1、210c2作为不同的基板,以互相具有阶梯的方式配置。由此,能够实现身体状况变化检测装置200在厚度方向上的薄型化。这样,如果热电堆传感器240以与对象人员的身体表面相向的方式被分离设置,且温湿度传感器220被设置在朝向与热电堆传感器240相反的一侧的面上,成为能够检测与对象人员的身体表面分离的外部的热变动的配置,则会起到与上述的一实施方式的身体状况变化检测装置100相同的作用、效果。
另外,在身体状况变化检测装置200中,设置有热电堆传感器240的基板210c1的侧壁210d1、210d2的下端侧成为开口部210b1,在开口部210b1粘贴有导热片242。这样,通过成为如下的结构,即,设置有热电堆传感器240的基板210c1和设置有温湿度传感器220的基板210c2在侧方设置阶梯而配置,可以实现身体状况变化检测装置200的薄型化。
另外,如图6中的(B)所示,也可以将设置在基板310c的外侧和内侧的检测传感器都设为热电堆传感器340a、340b。这样,在基板310c的表面侧和背面侧设置热电堆传感器340a、340b的情况下,需要在设置于侧壁310d1、310d2的一端的开口部310b1、310b2上分别粘贴导热片342a、342b。通过分别将导热片342a、342b设置在开口部310b1、310b2,可以防止汗、水分从所检测的一侧的面浸入,且可以提高对热电堆传感器340a、340b的导热性。这样,通过构成身体状况变化检测装置300,能够基于来自对象人员的身体表面的辐射热和身体状况变化检测装置300的外侧的辐射热,在更短时间内检测对象人员的中暑等身体状况变化。
进一步地,如图6中的(C)所示,也可以将设置在基板410c的外侧和内侧的检测传感器都设为温湿度传感器420a、420b。这样,在基板410c的表面侧和背面侧设置温湿度传感器420a、420b的情况下,为了检测温度、湿度,需要构成为能够与检测对象直接接触,所以不需要从所检测的一侧的面分离设置。因此,虽然热变动的检测需要时间,但可以实现身体状况变化检测装置400的薄型化。
身体状况变化管理系统1的概要结构:
接着,使用附图对本发明的一实施方式的身体状况变化管理系统的结构进行说明。图7是示出本实施方式的身体状况变化管理系统的概要结构的框图。
本实施方式的身体状况变化管理系统1将如下人员全部作为检测中暑等身体状况变化的对象人员,即,在室外工作的劳动者、在室内工作的劳动者、其他在室外或室内活动或生活而需要检测身体状况变化的人员。并且,身体状况变化管理系统1在如下时候使用,即,使用上述身体状况变化检测装置100来判定该对象人员发生身体状况变化的有无、盖然性等,从而管理对象人员的身体状况的时候使用。
如图7所示,本实施方式的身体状况变化管理系统1具有服务器装置10、数据存储部20、管理者终端30、对象人员终端40以及身体状况变化检测装置100,它们经由互联网等网络2连接。数据存储部20是服务器装置10的“外部存储装置”,构成为仅服务器装置10能够访问。身体状况变化检测装置100构成为能够与服务器装置10、对象人员终端40、管理者终端30中的至少任一者连接。管理者终端30和对象人员终端40是能够经由网络2与外部设备进行通信的“终端装置”。此外,在本实施方式中,网络2是LAN(LocalAreaNetwork:局域网)或WAN(WideAreaNetwork:广域网)等有线或者无线的网络,另外,即使不是互联网等公共线路,也可以是专用线路。
服务器装置10具有如下功能,即,对从多个对象人员P1、P2、P3接收的体温、心率等生物体信息、身体状况变化检测装置100的检测数据、与对象人员P1、P2、P3的身体状况变化相关的调查问卷的回答数据等进行计算机管理,管理对象人员P1、P2、P3的身体状况,包括对象人员P1、P2、P3发生身体状况变化的有无、盖然性。即,服务器装置10是具有作为“身体状况变化管理服务器”的功能的计算机装置。
服务器装置10通过由对需要检测身体状况变化的对象人员的身体状况进行管理的管理者使用而被管理。身体状况变化管理系统1的身体状况变化的管理的对象人员例如是在室外工作的劳动者、在室内工作的劳动者、其他在室外或室内活动的活动者等。在本实施方式中,作为服务器装置10,例如使用超级计算机、通用计算机、办公计算机、控制用计算机、个人计算机等各种计算机装置。此外,关于本实施方式的服务器装置10的详情将在后面进行叙述。
数据存储部20作为针对每个对象人员P1、P2、P3存储“客观数据”和“主观数据”的数据库发挥功能。“客观数据”包括由各对象人员P1、P2、P3使用的身体状况变化检测装置100的各检测用的传感器所检测的测量数据和对测量数据进行运算处理后的已处理数据。“主观数据”包括各对象人员P1、P2、P3在活动前(身体状况变化的检测开始前)进行的调查问卷的回答数据、各对象人员P1、P2、P3在活动中(身体状况变化的检测中)进行的调查问卷的回答数据、各对象人员P1、P2、P3在活动后(身体状况变化的检测结束后)进行的调查问卷的回答数据。另外,“主观数据”包括性别、年龄、BMI等各对象人员P1、P2、P3的身体信息、个人信息等。这样,在本实施方式中,数据存储部20针对每个对象人员P1、P2、P3存储作为用于判断有无发生身体状况变化、发生身体状况变化的风险的判断材料的客观数据和主观数据。
另外,在数据存储部20存储的每个对象人员P1、P2、P3的“客观数据”中,包括根据每个对象人员身体感受的热度的差异(主观数据),对客观数据附加了标签的“附加标签客观数据”。人感受到的热度会根据那个人的体格、体质、性别、年龄等多种因素而不同。因此,比起仅用由身体状况变化检测装置100的传感器所测量的“客观数据(实测数据)”来判定身体状况变化,加入这种个人的因素能得到更适合每个对象人员的判定结果。因此,“客观数据”能够包括“附加标签客观数据”。在本实施方式中,后述的控制部14(判定部14b)基于主观数据(调查问卷的回答数据),对客观数据(实测数据)附加用于识别身体状况变化的标签(注释处理),由此生成附加标签客观数据。该附加标签客观数据能够作为机器学习的训练数据使用。因此,附加标签客观数据能够作为以下数据来利用,即,用于比较判定针对每个对象人员而由身体状况变化检测装置100的各传感器测量的客观数据是否是表示发生身体状况变化的风险的数据。
在本实施方式中,数据存储部20由经由网络2将数据文件保管在外部服务器等磁盘空间的云型存储设备构成。此外,数据存储部20也可以由不经由网络2而与服务器装置10直接连接的外部存储装置构成。
管理者终端30是管理身体状况变化检测的各对象人员P1、P2、P3的管理者在对各对象人员P1、P2、P3的身体状况变化的发生等进行身体状况管理时使用的终端装置,是包括台式型或笔记本型的个人计算机、触摸板以及智能手机等便携信息终端在内的能够进行各种运算处理的计算机装置。在本实施方式中,管理者终端30能够经由网络2访问服务器装置10、对象人员终端40、身体状况变化检测装置100以及数据存储部20。
对象人员终端40是要检测身体状况变化的各对象人员P1、P2、P3在与管理者终端30进行数据收发时所利用的终端装置,是包括台式型或笔记本型的个人计算机、触摸板以及智能手机等便携信息终端在内的能够进行各种运算处理的计算机装置。在本实施方式中,对象人员终端40是为了将总计了与各对象人员P1、P2、P3的身体状况相关的调查问卷结果、性别、年龄、BMI等个人信息等的主观数据进行发送,或者为了从管理者终端30通知因中暑等身体状况变化而请假,而能够经由网络2与管理者终端30进行通信。
身体状况变化管理系统1的详细结构:
接着,对身体状况变化管理系统1的主要部分进行详细说明。图8是示出身体状况变化管理系统1的主要部分的详细结构的框图。此外,在图8中,仅举出身体状况变化管理系统1所具有的服务器装置10、数据存储部20、管理者终端30以及一个对象人员P1所使用、安装的对象人员终端40和身体状况变化检测装置100,并对各结构要素的功能进行详细地说明。
在身体状况变化管理系统1中,服务器装置10经由网络2与数据存储部20、管理者终端30、对象人员终端40以及身体状况变化检测装置100连接。由此,服务器装置10将从对象人员P1接收的客观数据和主观数据进行数据库化并用数据存储部20进行管理,同时对于使用管理者终端30的管理者,能够掌握各对象人员的身体状况。
服务器装置10的详细结构:
如图8所示,服务器装置10具有通信部11、操作部12、显示部13、控制部14、ROM15以及RAM16。服务器装置10通过控制部14执行“身体状况变化管理程序”,构成具有多个功能部的“身体状况变化管理服务器”,并通过多个功能部进行信息处理。通信部11具有作为经由网络2与外部进行数据收发时的接口的功能。操作部12具有在使服务器装置10动作时,作为数据的输入装置的键盘、鼠标、触摸面板等向控制部14输入规定的指令并进行适当操作的功能。
显示部13具有将控制部14的运算结果、作为数据库的数据存储部20的信息等用画面显示进行输出的功能,例如,由液晶画面等构成。另外,显示部13能够显示安装了身体状况变化检测装置100的对象人员的心率、运动量、辐射热等客观数据的推移图表。
控制部14具有通过一个或者多个处理器执行ROM15所存储的各种程序来控制服务器装置10所具有的各结构要素的动作的功能。另外,控制部14具有在执行这些各种处理时,将必要的数据等适当地存储至暂时进行存储的RAM16中的功能。因此,通过控制部14的控制动作,可以进行对ROM15、RAM16、数据存储部20的访问、对显示部13的数据的画面显示动作、对操作部12的操作动作、在与外部通信时以通信部11为接口经由网络2的各种信息的收发动作等。
如图8所示,控制部14具有接收部14a、判定部14b、发送部14c以及生成部14d。接收部14a具有控制来自经由通信部11的数据存储部20、管理者终端30、对象人员终端40以及身体状况变化检测装置100的各种数据的接收的功能。在本实施方式中,接收部14a以如下方式被控制,即,接收每隔规定时间从身体状况变化检测装置100发送至服务器装置10的检测到的对象人员P1的心率、体温等客观数据(实测数据、已处理数据)。
判定部14b具有在执行服务器装置10的各种动作时进行所需的判定动作的功能。例如,判定部14b判定有无经由服务器装置10的通信部11与管理者终端30、对象人员终端40以及身体状况变化检测装置100的各种数据的收发。
判定部14b具有至少基于以下变动来判定有无对象人员P1的身体状况变化(有无发生身体状况变化的风险)的功能,即,包括来自由身体状况变化检测装置100检测的对象人员P1的身体表面的辐射热的生物体信息的变动和在身体状况变化检测装置100的壳体110内设置的基板110c的外部的热变动。另外,判定部14b还具有如下功能,即,能够根据从管理者终端30发送至对象人员终端40和身体状况变化检测装置100的与对象人员P1的身体状况相关的调查问卷的回答结果,判定成为中暑的盖然性高的前阶段的身体状况变化。
进一步地,在本实施方式中,判定部14b具有如下功能,即,基于来自对象人员P1的调查问卷的回答数据,通过对客观数据附加用于识别身体状况变化的标签(注释处理),来生成附加标签客观数据(训练数据)。作为其一个例子,例如,来自对象人员P1的工作前调查问卷(图9中的(A))的回答和工作后调查问卷(图9中的(B))的“中暑”的回答为“1”“2”的情况下,判定为发生中暑的风险低。因此,判定部14b对在该调查问卷中回答的活动日的客观数据附加“非中暑预备组”的标签。与此相对,工作前调查问卷(图9中的(A))的回答和工作后调查问卷(图9中的(B))的“中暑”的回答为“3”“4”“5”的情况下,判定为有发生中暑的风险。因此,判定部14b对在调查问卷中回答的活动日的客观数据附加“中暑预备组”的标签。这样,判定部14b作为分类器发挥功能,将附加标签客观数据作为“训练数据”进行积累,通过对其反复进行机器学习,能够提高判定每个对象人员发生身体状况不良的风险(根据每个对象人员感受到的热度的差异而发生中暑的风险)的精度。并且,判定部14b将接收的客观数据与机器学习后的附加标签客观数据进行比较,从而判定对象人员有无身体状况变化(发生中暑的风险)。由此,比起仅通过由身体状况变化检测装置100的各检测用的传感器测量的“客观数据”来判定有无发生身体状况变化的风险,能够得到适合每个对象人员P1的判定结果。
此外,判定部14b进行的身体状况变化的发生风险的判定不限于通过有监督的机器学习生成的附加标签客观数据。也就是说,为了判定作为客观数据所测量的生物体信息(生命体征)是否符合表示对象人员的身体状况变化的发生风险的数据,只要能够通过根据对象人员的身体的特性等而特有地设定的判定基准(特征量及其阈值)进行判定即可。因此,判定基准也可以使用通过无监督的机器学习将特定的生物体信息(及其规定值)作为特征量而得到的数据。另外,判定基准也可以是通过深度学习生物体信息而生成的数据。另外,通过判定部14b进行的判定对象人员P1有无身体状况变化也可以不利用机器学习。判定部14b对于由身体状况变化检测装置100检测出的客观数据(测量数据),根据对象人员的主观或者主观数据(调查问卷的回答数据)设定假设存在发生身体状况变化的风险的阈值,并通过将其用作判定有无风险的比较用客观数据,也能够判定有无身体状况变化。
与上述工作后调查问卷(图9中的(B))的“肉体疲劳”相关的调查问卷的回答数据例如能够以如下方式利用。存在肉体疲劳且越是在身体容易疲劳的状态下体力就越弱,需要注意身体状况变化的发生风险。因此,在回答数据如调查问卷项目的“3”“4”“5”那样能够视为存在应注意的疲劳的情况下,能够在第二天对身体状况变化检测装置100、对象人员终端40发送注意发生身体状况变化的邮件或通知。另外,在回答数据如“3”“4”“5”那样能够视为疲劳大的情况下,能够用于调整附加标签客观数据,以认为身体状况变化的发生风险更高,从而严格设定对于客观数据的身体状况变化的发生风险的判定基准。
发送部14c具有控制经由通信部11向数据存储部20、管理者终端30、对象人员终端40以及身体状况变化检测装置100发送各种数据的功能。发送部14c具有将判定部14b的判定结果发送至对象人员终端40以及管理者终端30中的至少任一者的功能。
另外,发送部14c具有在判定部14b判定为存在身体状况变化的发生风险(中暑的发生风险)的情况下,向外部设备发送作为警报的提醒的功能。在该情况下,发送部14c能够对对象人员终端40、管理者终端30、身体状况变化检测装置100中的至少任一者发送提醒。
若发送部14c向身体状况变化检测装置100发送提醒,则身体状况变化检测装置100的警报部118工作。若警报部118工作,则例如通过在显示部115显示表示中暑的发生风险的提醒显示、用声音广播提醒、鸣响警报、发动震动,来通知告知中暑发病的风险高的意思的提醒。另外,发送部14c还具有如下功能,即,在向身体状况变化检测装置100发送的调查问卷的回答数据未被回复的情况下,向对象人员P1发送督促回答调查问卷的提醒。进一步地,发送部14c也可以将关于引起身体状况变化等的环境信息等的变化包括在提醒内进行发送。例如,发送部14c也可以将关于光化学烟雾警报、花粉或PM2.5的飞散信息等容易引起身体状况变化、身体状况不良的环境信息的变化作为提醒进行发送,从而提醒对象人员注意到存在身体状况变化、身体状况不良的风险。
另外,在本实施方式中,发送部14c具有如下功能,即,若由判定部14b判定为对象人员P1可能发生身体状况变化,则发送部14c向管理者终端30发送警告会发生对象人员P1中暑等身体状况变化的风险的提醒邮件。即,若由判定部14b判定为作为对象人员P1的身体状况变化,存在对象人员P1发生中暑的风险,则发送部14c向管理者终端30发送该对象人员P1通知该状况的提醒邮件。
生成部14d具有对各种数据进行运算处理从而生成数据的功能。例如,生成部14d能够生成显示用数据。作为显示用数据,例如,能够列举出由身体状况变化检测装置100检测的对象人员的心率、运动量、辐射热等客观数据(实测数据)、客观数据的推移图表以及包括客观数据的表。并且,生成部14d生成的显示用的数据能够通过通信部11发送至外部设备(例如,管理者终端30、对象人员终端40等)。在外部设备中,能够在显示器等显示部上将该显示用数据作为例如显示画面进行显示。
数据存储部20是能够存储各种数据的外部存储装置。在本实施方式中,数据存储部20作为数据库发挥功能,该数据库针对每个对象人员存储由身体状况变化检测装置100的各检测传感器检测得到的客观数据和事先总计的与身体状况相关的调查问卷的回答数据、性别、年龄、BMI等身体信息、个人信息的主观数据。另外,数据存储部20每当这些客观数据和主观数据更新时而被更新。
管理者终端30的详细结构:
管理者终端30是管理者使用的终端装置,如图8所示,具有通信部31、操作部32、显示部33、控制部34以及存储部35,以便可以进行各种信息的收发、运算处理等必要动作。管理者终端30通过访问服务器装置10,能够在显示部33上显示与安装了身体状况变化检测装置100的对象人员的心率、运动量、辐射热等客观数据、客观数据的推移图表、客观数据的表等客观数据相关的显示用数据。
管理者终端30经由通信部31将对象人员P1在工作前的与对象人员P1的身体状况变化相关的工作前调查问卷(调查问卷数据)发送至对象人员P1的对象人员终端40和身体状况变化检测装置100双方。工作前调查问卷如图9中的(A)所示,例如,作为与对象人员P1的身体状况变化相关的调查问卷,对于与平时的身体状况的变化,即,与通常时的身体状况的变化,以能够用“5.相当不同。”、“4.不同。”、“3.稍有不同。”、“2.基本没变化。”、“1.没变化。”的5个阶段评价来简单地回答的方式构成。对于该调查问卷的回答数据被发送至服务器装置10后被积累在数据存储部20中。并且,服务器装置10的判定部14b为了如上所述那样生成附加标签客观数据,将回答数据用作主观数据。
管理者终端30经由通信部31将对象人员P1在工作后的与对象人员P1的身体状况变化相关的工作后调查问卷(调查问卷数据)发送至对象人员P1的对象人员终端40和身体状况变化检测装置100双方。工作后调查问卷如图9中的(B)所示,例如,作为与对象人员P1的身体状况变化相关的调查问卷,对于与肉体疲劳相关的身体状况变化、与中暑相关的身体状况变化,以能够分别用5个阶段评价来简单地回答的方式构成。此时,关于肉体疲劳以及中暑的身体状况变化,分别以要选择在工作中即使符合一次的项目的方式记载注释。对于该调查问卷的回答数据被发送至服务器装置10后被积累在数据存储部20中。并且,服务器装置10的判定部14b为了如上所述生成附加标签客观数据,将回答数据用作为主观数据。
管理者终端30若从服务器装置10接收到警告对象人员P1发生中暑等身体状况变化的提醒邮件,则能够在WEB(World Wide Web:万维网)上确认对象人员P1的客观数据的推移。并且,对于监控对象人员P1的客观数据的推移的结果,若被判定为对象人员P1发生中暑等身体状况变化的盖然性高,则管理者终端30经由通信部31向对象人员P1的身体状况变化检测装置100发送提醒信号,或向对象人员终端40发送提醒邮件。这样,在本实施方式中,通过向对象人员P1发送提醒,从而督促对象人员P1休息,抑制中暑的发生。
对象人员终端40的详细结构:
对象人员终端40是对象人员P1利用的终端装置,如图8所示,具有通信部41、操作部42、显示部43、控制部44以及存储部45,以便可以进行各种信息的收发、运算处理等必要动作。在本实施方式中,对象人员终端40例如通过访问服务器装置10提供的专用WEB站点,能够在显示部43上显示包括安装了身体状况变化检测装置100的对象人员的心率、运动量、辐射热等客观数据、客观数据的推移图表、客观数据的表等与客观数据相关的显示用数据。
这样,在身体状况变化管理系统1中,服务器装置10经由网络2与数据存储部20、管理者终端30、对象人员终端40以及身体状况变化检测装置100连接。并且,服务器装置10基于从多个对象人员接收的客观数据和主观数据,判定各对象人员有无发生身体状况变化,并控制身体状况管理应用服务的执行,该身体状况管理应用服务对针对各对象人员存在身体状况变化的发生风险的意思的警告的通知等进行计算机管理。因此,在服务器装置10中,能够将作为身体状况管理的对象的全部对象人员P1、P2、P3的身体状况综合地进行管理。
尤其在本实施方式中,如上述那样构成为,在身体状况变化检测装置100中也具有操作部114,操作部114包括将从管理者终端30发送的与身体状况变化相关的调查问卷的回答数据进行输入的输入按钮114a、触摸面板114b等。因此,对象人员P1在前往现场时,也能够从安装的身体状况变化检测装置100简单地输入与身体状况变化相关的调查问卷的回答数据,并经由服务器装置10发送至管理者终端30。由此,在本实施方式的身体状况变化管理系统1中,管理对象人员P1的身体状况的管理者也根据来自对象人员P1的调查问卷的回答数据,并基于主观数据和客观数据,检测在对象人员P1发生中暑的前阶段的中暑发生的风险。并且,在身体状况变化管理系统1中,管理者能够向对象人员P1发送提醒,在前阶段抑制中暑发生的风险。
此外,本实施方式的身体状况变化管理系统1的服务器装置10既可以通过软件来实现,也可以通过硬件来实现。在通过软件实现的情况下,通过作为CPU(centralprocessing unit:中央处理器)的控制部14执行使身体状况变化管理系统1工作的程序,能够实现各种功能。本实施方式的程序可以存储在内置于服务器装置10的ROM15中,也可以存储在计算机可读的非暂时性存储介质中。
另外,在本实施方式中,也可以读取存储在作为外部存储装置的存储设备中的程序,通过所谓的云计算来实现。此时,也可以将由身体状况变化检测装置100得到的各检测传感器的客观数据和在事先或者事后从对象人员终端40或身体状况变化检测装置100得到的各个主观数据积累在云上的服务器装置10中,通过时间序列分析、聚类分析、人工智能等进行数据解析。
实施方式的作用以及效果
接着,对本实施方式的身体状况变化检测装置100以及身体状况变化管理系统1的作用以及效果进行说明。
在身体状况变化检测装置100中,与对象人员的身体表面相向地设置有检测来自对象人员P1的身体表面的辐射热的变动的辐射热检测部即热电堆传感器140。另一方面,在检测方向朝向与热电堆传感器140相反的一侧的面上,设置有检测与对象人员P1的身体表面分离的外部的热变动的外部热变动检测部即温湿度传感器120。即,在本实施方式的身体状况变化检测装置100中,在设置于壳体110内的基板110c的与对象人员P1的身体表面相向的面上,设置有检测来自对象人员P1的身体表面的辐射热的热电堆传感器140。并且,在身体状况变化检测装置100中,在基板110c的相反侧的面上设置有温湿度传感器120,温湿度传感器120检测基板110c的外侧的温度和湿度以作为与对象人员P1的身体表面分离的外部的热变动。因此,通过解析来自对象人员P1的身体表面的辐射热的变动数据和身体状况变化检测装置100的外侧的空气的温度、湿度的变动数据的差值,能够检测对象人员P1的中暑等身体状况变化。
例如,在将安装身体状况变化检测装置100并进行身体状况变化的检测的对象人员设为施工现场或建设现场等的作业人员的情况下,热电堆传感器140检测来自对象人员P1的身体表面的辐射热的变动数据。另一方面,温湿度传感器120检测身体状况变化检测装置100的外侧环境,即,作为对象人员的身体表面的最近的外部环境的作业服内的空气的温度、湿度的变动数据。因此,通过解析热电堆传感器140检测的辐射热的变动数据和温湿度传感器120检测的最近的外部环境的温度和湿度的变动数据的差值,能够检测对象人员P1的中暑等身体状况变化。另外,在将进行身体状况变化的检测的对象人员设为在病房内住院的卧床不起或需要看护的人员等老年人的情况下,通过解析热电堆传感器140检测的辐射热的变动数据和温湿度传感器120检测的最近的外环境的温度和湿度的变动数据的差值,能够检测对象人员P1的失温症等身体状况变化。
尤其是中暑或失温症、肉体疲劳、过劳等身体状况变化的发生因素可能根据对象人员P1的基于BMI等的体格、出汗容易度等体质、基于疲劳的积累情况等的身体状况以及正在作业的现场的气温、湿度、日照等所处的环境、状况而变动。与此相对,本实施方式的身体状况变化检测装置100经由带112将壳体110可穿戴地安装于对象人员P1的上臂等。身体状况变化检测装置100若被安装至对象人员P1,则能够针对每个对象人员P1获取来自身体表面的辐射热的变动和作业服等衣服C1的内侧的温度、湿度的变动来作为检测数据。解析这些检测数据,并能够基于该解析数据判定对象人员P1的身体状况变化的发生风险(中暑的发生风险)。这是能够通过从对象人员P1的身体表面发出的辐射热和衣服内的温度与湿度而测量的每个人的热度指标,所以可以说是对应每个对象人员P1的WBGT。本发明人将这个新的每个人的热度指标的概念作为“pWBGT(personalWetBulbGlobeTemperature:个人湿球黑球温度)”进行提倡。相对于WBGT是室内等每个环境的热度指数,pWBGT能够作为每个人的热度指数。该pWBGT能够更正确地判断对象人员P1的身体状况变化、身体状况不良的发病风险,因此管理者可以准确地进行每个对象人员P1的身体状况管理。
在身体状况变化检测装置100中,作为对象人员P1的生物体信息等的检测用传感器,除了温湿度传感器120和热电堆传感器140之外还设置有加速度传感器130和脉搏传感器150。因此,除了温湿度传感器120和热电堆传感器140的检测结果之外,还能够基于加速度传感器130检测到的对象人员的运动量的变化、脉搏传感器150检测到的心率的变化,更准确地预测对象人员P1发生中暑等身体状况变化的风险。
热电堆传感器140为了测量辐射热而与身体表面分离地设置,但需要防止汗、水分等附着在热电堆传感器140上而发生故障。因此,在本实施方式中,在壳体110的背面110b的开口部110b1粘贴有导热片142。由此,能够将汗、水等水分附着在热电堆传感器140而发生故障的情况防患于未然。另外,通过粘贴了黑体胶带的导热片142,不仅能够容易吸收来自身体表面的辐射热,而且还能有效地向热电堆传感器140传递辐射热。
在壳体110的对象人员的身体表面侧设置有脉搏传感器150,该脉搏传感器150通过由色彩传感器接收由彩色LED发出的光来计量对象人员的心率。从彩色LED发出的光的举动根据光的波长即光的颜色的不同而不同。例如,如图10所示,在用红外光计量的红色的脉搏波形中,若光的强度在5个阶段变化,则由压力变化引起的变动即体动噪声变大。与此相对,在用波长短的蓝色的光计量的蓝色的脉搏波形中,即使光的强度在5个阶段变化,由压力变化引起的变动即体动噪声也变小。
当在皮肤上安装由光电容积脉搏计构成的脉搏传感器150时,由于紧固压力不同而使得皮肤与动脉之间距离不同,因此光的衰减也不同。另外,由于对象人员的体格、皮肤颜色等个人差异,光的衰减也不同。脉搏传感器150与动脉之间的距离为,如果紧则变近,如果松则变远。另一方面,在皮肤为白色的情况下,光的衰减小,但在褐色的情况下,光的衰减变大。
另外,如图11所示可知,若将构成脉搏传感器150的光电容积脉搏计安装于指尖部,并进行静止、手指摆动运动、静止,则在红色的脉搏波形中,仅明确地显示静止时的脉搏波形,但当手指摆动运动开始时,则会混入脉搏波形的振幅或其以上大小的体动噪声。另一方面,在蓝色的脉搏波形中,脉搏波形的振幅最小,但体动噪声也被抑制得较小。
因此,在本实施方式中,在安装脉搏传感器150时,通过彩色LED使在该紧固状态下最能到达动脉的最适合的波长(颜色)变化,并用色彩传感器接收该波长。因此,在静卧时,脉搏传感器150使用红色或绿色,但在运动时,脉搏传感器150通过切换为波长短的蓝色等来消除体动噪声,所以能够成为耐体动噪声的脉搏测量器。此时,在运动时,优选利用加速度传感器130等来与体动相匹配地使颜色自适应地变化。
根据身体状况变化管理系统,管理者能够基于从多个对象人员接收的身体状况变化检测装置100检测到的客观数据和从对象人员终端40或者身体状况变化检测装置100获得的每个对象人员的主观数据,来判定各对象人员有无身体状况变化的发生风险。因此,管理者能够综合地管理自己所管理的各对象人员P1、P2、P3的身体状况。另外,管理者通过对存在身体状况变化的发生风险的对象人员事先进行警告,能够抑制中暑、失温症、肉体疲劳、过劳等。特别是管理者通过对符合中暑预备组的对象人员发送中暑的提醒、调查问卷的回答委托的催促等警报,能够将中暑的发生抑制于未然。
身体状况变化检测装置100具有操作部114,该操作部114输入从管理者终端30发送的与身体状况变化相关的调查问卷的回答数据。因此,各对象人员P1、P2、P3在无论工作前后时的任意时刻,都能够从身体状况变化检测装置100输入回答数据,并发送至管理者终端30。
在本实施方式中,在身体状况变化检测装置100中,发送部166以如下方式被控制,即,每隔规定时间向管理者终端30、服务器装置10等外部设备发送身体状况变化检测装置100的各检测传感器的检测数据或者对该检测数据进行了运算处理的已处理数据中的至少任一者。因此,管理者能够一边监控这些检测数据或对检测数据进行了运算处理的已处理数据,一边监视对象人员的身体状况变化,因此,能够事先抑制对象人员发生中暑等身体状况不良。
在本实施方式中,身体状况变化检测装置100还具有向对象人员通知信息的警报部118。因此,对象人员能够将包括对象人员的身体状况变化、与身体状况变化相关的预测、与对象人员现在所在的野外环境相关的环境信息在内的信息作为提醒接收。因此,对象人员能够根据自己的身体状况变化或环境信息的变化,了解发生身体状况不良的风险。因此,对象人员例如能够通过减少外出、摄取水分并进行休息,自己将身体状况不良的发生防患于未然。
服务器装置10的生成部14d能够生成显示用数据。作为显示用数据,能够列举出客观数据(实测数据)、客观数据的推移图表以及包括客观数据的表。因此,对象人员终端40以及管理者终端30能够在显示部43、33上以各种显示方式显示客观数据。
身体状况变化管理系统1在安装了身体状况变化检测装置100的对象人员的身体状况发生异常之前的阶段,能够事先向管理者和对象人员本人两者通知中暑等身体状况不良的发生风险,所以能够将身体状况不良的发生防患于未然。监控对象人员的心率或运动量、体表温度、pWBGT(个人湿球黑球温度)等由身体状况变化检测装置100的各检测传感器所检测的客观数据,并通过使用了AI(Artificial Intelligence:人工智能)功能的个人数据解析,能够事先预测对象人员的身体状况不良。因此,可以针对每个对象人员得到更正确的身体状况变化的判定结果,所以管理者能够更准确地管理对象人员的身体状况。
此外,如上所述,对本发明的各实施方式进行了详细说明,但本领域技术人员应当能够容易理解,能够进行在实质上不脱离本发明的新事项以及效果的多种变形。因此,这种变形例全部包含在本发明的范围内。
例如,在说明书或者附图中,至少一次与更广义或者同义的不同术语一起记载的术语在说明书或者附图的任何地方都能够替换为该不同术语。另外,身体状况变化检测装置以及身体状况变化管理系统的结构、动作也不限于在本发明的各实施方式中说明的内容,能够进行各种变形实施。
附图标记说明
1:身体状况变化管理系统、
2:网络、
10:服务器装置、
11、31、41:通信部、
12、32、42:操作部、
13、33、43:显示部、
14、34、44:控制部、
14a:接收部、
14b:判定部、
14c:发送部、
14d:生成部、
15:ROM、
16:RAM、
20:数据存储部、
30:管理者终端、
35、45:存储部、
40:对象人员终端、
100、200、300、400:身体状况变化检测装置、
110:壳体、
110a:表面、
110b:背面、
110b1、210b1、310b1、310b2:开口部、
110c、210c1、210c2、310c、410c:基板、
110d、210d1、210d2、210d3、310d1、310d2:侧壁、
111:缝隙、
112:带、
113:通信部、
114:操作部、
114a:操作按钮、
114b:触摸面板、
115:显示部、
116:ROM、
117:RAM、
118:警报部、
120:温湿度传感器(外部热变动检测部)、
130:加速度传感器、
140:热电堆传感器(身体表面侧生物体信息检测部,辐射热检测部)、
142:导热片、
150:脉搏传感器(身体表面侧生物体信息检测部)、
160:控制部、
162:接收部、
164:判定部、
166:发送部。
Claims (17)
1.一种身体状况变化检测装置,检测对象人员的身体状况变化,其中,具有:
身体表面侧生物体信息检测部,检测从所述对象人员的身体表面得到的生物体信息的变动,和
外部热变动检测部,检测与所述对象人员的所述身体表面分离的外部的热变动。
2.根据权利要求1所述的身体状况变化检测装置,其中,
所述身体表面侧生物体信息检测部是检测来自所述对象人员的所述身体表面的辐射热的变动的辐射热检测部。
3.根据权利要求2所述的身体状况变化检测装置,其中,
所述辐射热检测部是与所述身体表面分离设置的热电堆传感器。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的身体状况变化检测装置,其中,
所述外部热变动检测部是至少检测所述对象人员的所述身体表面的外部的温度和湿度的变动的温湿度传感器。
5.根据权利要求4所述的身体状况变化检测装置,其中,
所述温湿度传感器检测所述对象人员所穿戴的衣服内部的至少温度和湿度的变动。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的身体状况变化检测装置,其中,
还具有发送部,
所述发送部以如下方式进行控制:每隔规定时间向外部设备发送所述身体表面侧生物体信息检测部以及所述外部热变动检测部的检测数据或者对所述检测数据进行了运算处理的已处理数据中的至少任一者。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的身体状况变化检测装置,其中,
所述身体表面侧生物体信息检测部包括计量所述对象人员的心率的脉搏传感器。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的身体状况变化检测装置,其中,
还具有操作部,
所述操作部至少能够输入操作所述对象人员的主观数据。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的身体状况变化检测装置,其中,
还具有警报部,
所述警报部向所述对象人员通知包括所述身体状况变化的提醒。
10.一种身体状况变化管理程序,使至少一个处理器至少作为接收部、判定部发挥功能,其中,
所述接收部构成为能够获得测量数据,所述测量数据示出从对象人员的身体表面得到的生物体信息的变动和与所述身体表面分离的外部的热变动,
所述判定部构成为能够至少基于所述测量数据来判定所述对象人员有无身体状况变化的发生风险。
11.根据权利要求10所述的身体状况变化管理程序,其中,
所述身体状况变化管理程序还使所述处理器作为发送部发挥功能,
所述发送部构成为能够将所述判定部的判定结果发送到至少外部设备。
12.根据权利要求10或11所述的身体状况变化管理程序,其中,
所述接收部构成为能够获得与所述对象人员的身体感受到的身体状况相关的主观数据,
所述判定部构成为能够基于所述测量数据和所述主观数据来判定有无所述发生风险。
13.根据权利要求12所述的身体状况变化管理程序,其中,
所述主观数据包括与所述对象人员的身体状况变化相关的调查问卷的回答数据。
14.根据权利要求13所述的身体状况变化管理程序,其中,
所述判定部针对每个所述对象人员基于所述回答数据,对所述客观数据执行用于识别身体状况变化的注释处理,并生成用于针对每个所述对象人员进行特有的身体状况变化的比较判定的附加标签客观数据。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的身体状况变化管理程序,其中,
所述身体状况变化管理程序还使所述处理器作为生成部发挥功能,
所述生成部构成为能够生成包括所述测量数据的显示用数据。
16.一种非暂时性计算机可读存储介质,其中,
存储有权利要求1至15中任一项所述的身体状况变化管理程序。
17.一种身体状况变化管理系统,具有身体状况变化管理系统和至少一个处理器,所述身体状况变化管理系统使所述处理器至少作为接收部、判定部发挥功能,其中,
所述接收部构成为能够获取测量数据,所述测量数据示出从对象人员的身体表面得到的生物体信息的变动和与所述身体表面分离的外部的热变动,
所述判定部构成为能够至少基于所述测量数据来判定所述对象人员有无身体状况变化的发生风险。
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