JP4129477B1 - 熱指標測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】熱中症の適切な予防を行うことができる熱指標測定装置を提供すること。
【解決手段】気温を測定する温度検知手段２と、湿度を測定する湿度検知手段３と、測定された気温と湿度とから熱指標を演算する演算手段５と、熱指標と生体についてのデータである生体データとに対応した通知内容が記憶されている通知内容記憶手段２０と、熱指標と生体データとに基づき、通知内容を決定する通知内容決定手段１１と、決定された通知内容を通知する通知手段８，９と、各手段を保持する保持手段１１とを有すること。
【選択図】図２

Description

本発明は、熱指標測定装置に関する。

高温、多湿の環境の下でスポーツや草刈等の諸活動が行われる場合、活動者が熱中症に罹る危険がある。かかる危険を防止するための装置として、特許文献１から３には、気温および相対湿度を測定するセンサを備え、この測定された気温および相対湿度が熱中症を招く危険があるものかどうかを判断し、その危険があると判断した場合には、その旨を活動者に警報する装置が開示されている。特に、特許文献３に開示される装置は、活動者の手首等に装着可能な装置となっている。

また、特許文献４には、国内の複数の所定場所に設置されているＷＢＧＴ（Ｗｅｔ−ｂｕｌｂ Ｇｌｏｂｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ：湿球黒球温度）測定装置の内、活動者の所在地に近いＷＢＧＴ測定装置で測定されたＷＢＧＴ値と、さらに活動者の体温等の生体データとを監視センタにおいて入手し、これらのデータに基づき活動者が熱中症に罹る危険性を判断し、さらに、この危険性のレベルに応じて、水分補給や活動の中止といった熱中症を予防するために、活動者が採るべき対処方法を活動者に通知するシステムが開示されている。

特開２００３−３４４１７５号公報 特開２００３−５０２８５号公報 特開２００６−３４５８２６号公報 特開２００５−３３４０２１号公報

しかしながら、上記特許文献１から３に開示される装置においては、気温と相対湿度が熱中症を発生させ易い状態にあることを活動者に知らせることはできるものの、活動者の採るべき対処方法については、活動者が自ら判断する必要がある。そのため、活動者において熱中症の危険性を知りながらも、適切な対処が採られない虞がある。

また、上記特許文献４においては、環境温度の測定場所と、活動者が実際に活動している場所とが離れている場合は、測定されたＷＢＧＴ値と活動者の周囲のＷＢＧＴ値とに大きな差がある場合があり、このような場合には適切な情報を活動者に通知することができないという問題がある。例えば、活動者がボイラー室内に居るような場合は、測定されたＷＢＧＴ値と活動者の周囲のＷＢＧＴ値とは大きく相違する可能性があり、活動者が実際に居る環境に対応した適切な情報を活動者に通知することができない。

そこで、本発明は、熱中症の適切な予防を行うことができる熱指標測定装置を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するため、熱指標測定装置を、気温を測定する温度検知手段と、湿度を測定する湿度検知手段と、測定された気温と湿度とから熱指標を演算する演算手段と、生体についてのデータであるユーザデータを入力するユーザデータ入力手段と、熱指標とユーザデータとに対応した熱中症の予防対策を示す通知内容が記憶されている通知内容記憶手段と、熱指標とユーザデータとに基づき、通知内容を決定する通知内容決定手段と、決定された通知内容を通知する通知手段と、各手段を保持する保持手段とを備え、ユーザデータは、運動レベルおよび体力の強弱に関するデータを有するものであり、通知内容は、指示メッセージと、この指示メッセージに併せて発音されるブザー音の発音パターンと、指示メッセージの表示およびブザー音の発音のタイミングであることをとする。

熱指標測定装置をこのように構成することで、熱指標測定装置を生体の所在場所に容易に配置することができ、生体の置かれている環境に対応した、熱中症の適切な予防を行うことができる。

また、他の発明は、上述の発明に加え、通知内容記憶手段は、交換可能であることとする。

熱指標測定装置をこのように構成することで、様々な条件に応じたより適切な対処を指示することができる。

また、他の発明は、上述の発明に加え、演算手段は、所定時間または所定回数測定した気温の平均を演算し、この平均の気温を熱指標の演算に使用することとする。

熱指標測定装置をこのように構成することで、温度検出手段に例えば太陽光が瞬間的に当たり、瞬間的に上がってしまった測定気温に基づいて熱指標が演算されてしまうことを防ぐことができる。すなわち、熱指標の演算の精度を向上させることができる。

また、他の発明は、上述の発明に加え、演算手段は、所定時間または所定回数測定した湿度の平均を演算し、この平均の湿度を熱指標の演算に使用することとする。

熱指標測定装置をこのように構成することで、湿度検出手段に例えば水蒸気が瞬間的に当たり、瞬間的に上がってしまった測定湿度に基づいて熱指標が演算されてしまうことを防ぐことができる。すなわち、熱指標の演算の精度を向上させることができる。

また、他の発明は、上述の発明に加え、生体の生体データを測定生体データとして測定する生体データ測定手段を備え、通知内容記憶手段は、熱指標と生体データに加えて測定生体データに対応した通知内容が記憶され、通知内容決定手段は、測定生体データ、熱指標および生体データに基づき通知内容を決定することとする。

熱指標測定装置をこのように構成することで、生体の生体データを考慮した適切な通知内容を生体および周囲に通知することができる。

また、他の発明は、上述の発明に加え、生体の身体に装着する装着手段を備え、装着手段により生体の身体に装着された際に、その身体に対向する側と反対側に、温度検知手段および湿度検知手段の検知部が配置されていることとする。

熱指標測定装置をこのように構成することで、気温、相対湿度の測定に際して生体の体温や汗等の影響が少なくなるので、気温、相対湿度の測定精度を向上させることができる。

また、他の発明は、上述の発明に加え、生体センサは、熱指標測定装置の身体に対向する側に配設されていることとする。

熱指標測定装置をこのように構成することで、生体の生体データを正確に検出することができる。

本発明によれば、熱中症の適切な予防を行うことができる熱指標測定装置を提供することができる。

（実施の形態）
本発明の実施の形態に係る熱指標測定装置１は、熱指数（Ｈｅａｔ Ｉｎｄｅｘ）やＷＢＧＴ値といった熱指標を測定するとともに、この熱指標に応じて生体の熱中症の予防対策を通知する機能を有するものである。本実施の形態の説明では、熱指標測定装置１を、生体である人間（ユーザ）に対して使用する場合を例にとって説明する。そのため、この熱指標測定装置１は、ユーザ（活動者）が、例えば、腕時計のように身に着けて活動することができる大きさと形態に構成されている。したがって、ユーザは、腕に熱指標測定装置１を装着して各種スポーツや草刈等の諸活動を行うことができ、ユーザは、自分が活動している環境の熱指標に応じた熱中症予防対策を容易に知ることができる。以下、熱指標測定装置１の具体的な構成について、図１および図２を参照しながら説明する。

図１は、熱指標測定装置１の電気的な回路構成を示す回路ブロック図である。図２は、熱指標測定装置１の外観の構成を示す外観図であり、図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、それぞれ、熱指標測定装置１の平面図、底面図、左側面図、正面図である。

図１に示すように、熱指標測定装置１は、温度検知手段としての温度センサ２と、湿度検出手段としての湿度センサ３と、温度センサ２および湿度センサ３の検知部４と、温度センサ２および湿度センサ３からの出力信号に基づいて熱指数およびＷＢＧＴ値を演算する演算手段としての演算回路５と、熱指標測定装置１に対して各種の指示と情報の入力を行うためのスイッチ部６と、熱指標測定装置１の各種動作を制御する制御ＩＣ７と、通知手段としての液晶表示装置８および同じく通知手段としての圧電ブザー９と、さらにリチウム電池等により構成される電源１０等とを有している。

また、熱指標測定装置１は、図２に示すように、保持手段としての筐体１１を有し、この筐体１１に対し、上述の温度センサ２や湿度センサ３の他、図１に示す熱指標測定装置１の構成部材が保持されている。筐体１１は、全体として扁平した直方体であり、長手方向の両端部には、バンド取付部１２が設けられ、このバンド取付部１２に取り付けられる装着手段としてのバンド１３により、熱指標測定装置１は手首に装着することができるようになっている。なお、筐体１１は、ユーザが手首に装着しても、活動に大きな支障を来すことのないように、例えば、縦（長手方向）４センチ、横（短手方向）３センチ、厚さ１センチの大きさに構成されている。

図１に示す構成部材のうち、液晶表示装置８の表示部１４（図２参照）、スイッチ部６、温度センサ２および湿度センサ３の検知部４については、筐体１１の外部に臨むように、筐体１１に組み込まれている。つまり、液晶表示装置８の表示部１４は、筐体１１の扁平方向にある一対の幅広面のうちの一方の面である上面に臨むように配置されている。また、検知部４は、筐体１１の上面であって、表示部１４の周囲と筐体１１の外周との間に配置されている。さらに、筐体１１の扁平方向に沿って配置される側面であって筐体１１の長手方向に沿う一対の側面１５Ｒ，１５Ｌには、スイッチ部６を構成する４つのスイッチ６Ａ，６Ｂ，６Ｃ,６Ｄが、各側面１５Ｒ，１５Ｌにそれぞれ２つずつ配設されている。側面１５Ｒには、スイッチ６Ａ，６Ｂが配設され、また側面１５Ｌには、スイッチ６Ｃ，６Ｄが配設されている。

温度センサ２は、例えば、バンドギャップ式温度センサを用いる。また、湿度センサ３は、湿度として相対湿度を検出するように、例えば、静電容量式相対湿度センサを用いる。本実施の形態においては、温度センサ２および湿度センサ３が１つのチップ上に集積されていて、１つの検知部４により、この検知部４が接する空気の温度と相対湿度を測定できるように構成されている。ユーザは、熱指標測定装置１を手首に装着する際には、液晶表示装置８の表示部１４を見ることができるように、表示部１４が上方に向くように（皮膚に対して反対側になるように）に装着する。したがって、熱指標測定装置１を手首に装着したときに、検知部４は表側、すなわち、人体に対して熱指標測定装置１を挟んだ上方側に配置されることになる。つまり、検知部４はユーザの体温や汗の影響を受け難い位置に配置される。そのため、温度センサ２および湿度センサ３は、ユーザの体温や汗による湿気の影響が少ない状態で気温や相対湿度を測定することができる。

温度センサ２および湿度センサ３から出力される気温および相対湿度に係る信号は、それぞれ増幅回路１６，１７で増幅された後、演算回路５に入力される。この演算回路５は、検出された気温と相対湿度に基づいて、熱指数とＷＢＧＴ値の近似値（以下、ＷＢＧＴ近似値と言う。）の２つの熱指標を算出する。熱指数とは、気温と相対湿度とに基づいて、オーストラリア連邦度量衡局により提案されている下記の算出式（１）により算出される値であり、人間がいかに暑く感じるかをあらわす指数である。

熱指数＝Ｔａ＋０．３３×Ｅ−０．７０×ｗｓ−４．００ … （１）

Ｅ＝（Ｒｈ／１００）×６．１０５×ｅｘｐ｛１７．２７×Ｔａ／（２３７．７
＋ Ｔａ）｝

Ｔａ＝気温（℃）
Ｒｈ＝相対湿度（％）
ｗｓ＝風速（ｍ／ｓ 但し１０ｍの高さにおける値である。なお、本実施の形態のける熱指標測定装置１においては０ｍ／ｓとして計算をしている。）

一方、ＷＢＧＴ近似値もオーストラリア連邦度量衡局により提案されている下記の算出式（２）に基づき、気温と相対湿度から算出される。

ＷＢＧＴ近似値＝０．５６７×Ｔａ＋０．３９３×Ｅ＋３．９４ … （２）

Ｅ＝（Ｒｈ／１００）×６．１０５×ｅｘｐ｛１７．２７×Ｔａ／（２３７．７
＋ Ｔａ）｝

Ｔａ＝気温（℃）
Ｒｈ＝相対湿度（％）

なお、ＷＢＧＴ値は、気温（乾球温度）と湿球温度および黒球温度（輻射熱）とに基づいて下記の算出式（３）により算出される値である。

ＷＢＧＴ値＝０．７×（湿球温度）＋０．２×（黒球温度）＋０．１（乾球温度） … （３）

ＷＢＧＴ値は、酷暑の環境下での行動に伴うリスクの度合を判断する指標である。ＷＢＧＴ値の算出には、気温、湿球温度および黒球温度の３つの測定値が必要であり、これらの３つの測定値を測定する手段が必要であり測定装置が大掛かりなものとなる。そこで、オーストラリア連邦度量衡局により、気温、相対湿度の２つの測定値から容易にＷＢＧＴ値に近似するＷＢＧＴ近似値を算出することができる上記の算出式（２）が提案されている。ＷＢＧＴ近似値は、黒球温度に拘わらない値であり、ユーザの周囲の気温と相対湿度といった比較的容易に測定できる測定値から求めることができる。そのため、本実施の形態の熱指標測定装置１のように、熱指標としてＷＢＧＴ近似値を求めることとした場合には、黒球温度を測定する手段を備える必要がなく、温度センサ２と相対湿度センサ３を備える簡単な構成で熱指標としてＷＢＧＴ近似値を求めることができる。

制御ＩＣ７には、入力ポート１８、メモリ１９、ＲＯＭ２０（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＰＵ２１（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ２２（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、および出力ポート２３等が備えられている。入力ポート１８には、演算回路５を介して温度センサ２および湿度センサ３が接続され、さらに各スイッチ６Ａ〜６Ｄが接続されている。また、出力ポート２３には、表示駆動回路２４を介して液晶表示装置８が接続され、また、ブザー駆動回路２５を介して圧電ブザー９が接続される。

各スイッチ６Ａ〜６Ｄからの信号、および演算回路５から出力される熱指標（熱指数およびＷＢＧＴ近似値）に係る信号は入力ポート１８に入力され、熱指標に係る情報およびスイッチ６Ａ〜６Ｄから入力された情報はメモリ１９に記憶される。

ＲＯＭ２０には図３に示す表（１）と図４に示す表（２）がデータテーブル（以下、通知内容データテーブルと言う。）として記憶され、ＲＯＭ２０は通知内容記憶手段として機能している。表（１），（２）には、ＷＢＧＴ近似値と運動レベルとに対応した熱中症の予防対策をユーザに指示するための通知内容が規定されている。なお、表（１）は、体力が強いユーザに対応したものであり、表（２）は、体力が弱いユーザに対応したものである。本実施の形態では、各表とも、運動レベルを、「緩やかな運動（最大酸素消費量５０〜７０％）」、「中程度の運動（最大酸素消費量５０〜９０％）」、「激しい運動（最大酸素消費量７５〜１００％）」の３段階に分け、また、ＷＢＧＴ近似値を熱中症にかかる危険性の度合いとしてレベル１から５の５段階（以下、このレベルをＷＢＧＴレベルと言う。）に分けている。つまり、表（１），（２）は、熱中症の予防対策としてユーザに指示するための通知内容がＷＢＧＴレベルと運動レベルとに応じて規定されている。したがって、表（１）または表（２）において、ＷＢＧＴ近似値と運動レベルを指定することで、指定されたＷＢＧＴ近似値と運動レベルに対応した熱中症の予防対策を特定することができる。

熱指標測定装置１は、液晶表示装置８および圧電ブザー９によりユーザに熱中症の予防対策を通知する構成となっている。そのため、通知内容としては、液晶表示装置８に表示するためのユーザへの指示メッセージと、この指示メッセージの表示に併せて発音させる圧電ブザー９の発音パターンと、指示メッセージの表示およびブザー音の発音を行うタイミングと、指示メッセージの表示とブザ音の発音が行われている時間の長さが設定されている。

例えば、表（１）において、運動レベルが緩やかな運動であり、またＷＢＧＴ近似値が「１」であるときは、通知内容は、水分補給（「ＤＲＩＮＫ」、図８（Ｂ）参照）の液晶表示装置８への表示と、この表示に併せて行われる圧電ブザー９での連続単音のブザー音の発音であり、また、該表示と該発音とを同時に２０分毎のタイミングで２０秒間行うものとなっている。

また、同じく表（１）において、運動レベルが緩やかな運動であり、またＷＢＧＴ近似値が「３」であるときは、このときの通知内容は、２０分毎のタイミングで２０秒間行われる水分補給（「ＤＲＩＮＫ」、図８（Ｃ）参照）の液晶表示装置８への表示と、この表示に併せて行われる圧電ブザー９での連続単音のブザー音の発音に加えて、３０分毎のタイミングで２０秒間行われる休憩（「ＲＥＳＴ−２０」、図８（Ｄ）参照）の液晶表示装置８への表示と、この表示に併せて行われる圧電ブザー９での短音のブザー音の発音となっている。

さらに、表（１）において、運動レベルが緩やかな運動であり、またＷＢＧＴ近似値が「５」であるときは、このときの通知内容は、運動中止（「ＤＡＮＧＥＲ」、図８（Ｅ）参照）の液晶表示装置８への表示と、この表示に併せて行われる圧電ブザー９での連続音のブザー音の発音となっている。

上述したように、表（１）は、体力が強いユーザに対応したものであり、表（２）は、体力が弱いユーザに対応したものである。つまり、体力の弱いユーザに対しては、体力の強いユーザに比べて低いＷＢＧＴ近似値で同一内容の熱中症の予防対策を採らせるようにすることが好ましい。そこで、本実施の形態の表（２）は、表（１）と比べると、同一内容の熱中症の予防対策が低いＷＢＧＴ近似値に設定されている。具体的には、例えば、表（１）の運動レベル「緩やかな運動」のときのＷＢＧＴレベル「５」で採る予防対策を表（２）では、ＷＢＧＴレベルが「４」での予防対策としている。

ＣＰＵ２１は、液晶表示装置８および圧電ブザー９の駆動の他、熱指標測定装置１の様々な動作制御を司る。また、ＣＰＵ２１は、対策内容決定手段としても機能する。つまり、ＣＰＵ２１は、メモリ１９に記憶されているＷＢＧＴ近似値とスイッチ６Ａ〜６Ｄにより入力された情報、およびＲＯＭ２０に記憶されている通知内容データテーブル（表（１）または（２））をＲＡＭ２２に読み出し、そして、ＷＢＧＴ近似値とスイッチ６Ａ〜６Ｄから入力された情報に対応する通知内容を通知内容データテーブルの中から決定する。ＣＰＵ２１は、この決定された通知内容に従い、液晶表示装置８に所定の指示メッセージを表示するとともに圧電ブザー９に所定の発音パターンのブザー音を発音させる。

次に、図５および図６を参照しながら熱指標測定装置１の使用方法を説明する。図５は、熱指標測定装置１の動作設定のフローチャートであり、図６は、図５に示すフローチャートの各ステップにおける液晶表示装置８の表示画面の内容を示すものである。

本実施の形態の熱指標測定装置１は、上述の熱指標測定や熱中症予防対策の通知等の熱指標測定装置としての機能の他、説明を省略する構成により腕時計としての機能およびストップウォッチとしての機能を有するように構成されている。スイッチ６Ｄは、上記３つの機能を選択するためのスイッチである。スイッチ６Ｄを押下する毎に、ＣＰＵ２１は、熱指標測定装置１の動作モードを、熱指標測定装置としての機能を行う熱指標測定モードと、腕時計としての使用が可能な腕時計モードと、ストップウォッチとしての使用が可能な計時モードとにサイクリックに変更する。ここでは、熱指標測定装置１の動作モードとして熱指標測定モードが選択され、熱指標測定装置１が熱指標測定装置として機能するときの動作について説明することとする。

スイッチ６Ｄにより熱指標測定モードが選択されると、熱指標測定装置１は、熱指標測定装置として機能するときの初期状態（ステップＳ１０）となる。この初期状態（ステップＳ１０）では、液晶表示装置８には、図６（Ａ）に示す初期画面２６が表示される。初期画面２６における表示２７の「ＳＰＯＲＴＳ」は、熱指標測定装置１のモードが熱指標測定モードであることを示す表示である。また、表示２８は、ＲＡＭ２２に表（１）または表（２）の何れが読み込まれているかを示す表示であり、表（１）が読み込まれている場合には「ＨＩＧＨ」が表示される。表（２）が読み込まれている場合には、表示２８に「ＬＯＷ」が表示される。

また、表示２９は、ＣＰＵ２１が表（１）または表（２）に基づいて熱中症の予防対策を特定する際に、どの運動レベルを指定して予防対策を特定するのかを示す表示である。運動レベルが「緩やかな運動」のときは、図７（Ａ）に示す表示が行われ、「中程度の運動」のときは、図７（Ｂ）に示す表示が行われる。また、「激しい運動」のときは、図７（Ｃ）に示す表示が行われる。初期状態（ステップＳ１０）においては、ＣＰＵ２１は、デフォルトの動作として、ＲＡＭ２２に表（１）のデータを読み込み、そして、運動レベルを「緩やかな運動」として指定する。したがって、初期画面２６においては、図６（Ａ）に示すように、表示２８には「ＨＩＧＨ」が表示され、また、表示２９は、図７（Ａ）の表示が表示される。

熱指標測定装置１は、スイッチ６Ｄにより熱指標測定モードが選択されると、ＷＢＧＴ近似値と熱指数の測定を開始する。そして、測定されたＷＢＧＴ近似値に対応する表（１）のＷＧＢＴレベルの数値を表示３０として表示する。つまり、ＣＰＵ２１において、測定されたＷＢＧＴ近似値とデフォルトでＲＡＭ２２に読み込まれた表（１）とに基づき、測定されたＷＢＧＴ近似値に対応する表（１）のＷＧＢＴレベルが決定され、このＷＧＢＴレベルが表示３０として表示される。この表示３０により、ユーザは、現在の状況における熱中症に罹る危険性を数値的に知ることができる。また、測定された熱指数は表示３１として表示される。この表示３１により、ユーザは、熱指数を知ることができる。なお、表示３２は、後述するタイマー表示である。

上述の初期状態（ステップＳ１０）から、スイッチ６Ａを押下する毎に、ステップＳ２０、ステップＳ３０、ステップＳ４０、ステップＳ５０に示す動作設定のモードに順次移行する。そして、各動作設定のモードにおいて後述する所定の動作設定を行う。

初期状態（ステップＳ１０）において、スイッチ６Ａを一回押下すると、表（１）または（２）の何れの通知内容データテーブルをＲＡＭ２２に読み込むかを選択するテーブル選択モードとなる（ステップＳ２０）。このテーブル選択モード（ステップＳ２０）では、液晶表示装置８には、図６（Ｂ）に示すテーブル選択画面３３が表示される。このテーブル選択モード（ステップＳ２０）においては、スイッチ６Ｂにより、ＲＡＭ２２に読み込む通知内容データデーブル（表（１），（２））を選択することができる。テーブル選択画面３３においては、スイッチ６Ｂを押下する度に、図６（Ｂ）に示す表示３４（「ＦＩＴ／ＨＩＧＴ」）と図８（Ｂ）に示す表示３５（「ＦＩＴ／ＬＯＷ」）が交互に表示される。表示３４が表示されているときは、ＲＡＭ２２に表（１）の通知内容データテーブルが読み込まれている状態にあり、表示３５が表示されているときは、ＲＡＭ２２に表（２）の通知内容データテーブルが読み込まれている状態にある。上述したように、表（１）は体力が強い人を対象とした対策内容であり、表（２）は体力が弱い人を対象とした対策内容である。つまり、ユーザがスイッチ６Ｂを押下し、通知内容データデーブル（表（１），（２））を選択することで、ユーザの体力が強いか弱いかのユーザデータを入力することとしている。すなわち、スイッチ６Ｂは生体（ユーザ）データ入力手段として機能し、ユーザは自己の体力に応じて、表（１）または表（２）のいずれかに対応した通知内容データテーブルをＲＡＭ２２に読み込むようにＣＰＵ２１に指示する。

通知内容データテーブル（表（１）または表（２））の選択（ステップＳ２０）をした後、スイッチ６Ａを一回押下すると、該選択（ステップＳ２０）が確定すると共に運動レベルを設定する運動レベル設定モード（ステップＳ３０）に移行する。この運動レベル設定モード（ステップＳ３０）では、液晶表示装置８には、図６（Ｄ）に示す運動レベル設定画面３６が表示される。運動レベル設定画面３６においては、スイッチ６Ｂを押下する度に、図６（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）にそれぞれ示す表示３７（「ＦＩＴ／ＨＩＧＴ／ＬＩＧＨＴ」）、表示３８（「ＦＩＴ／ＨＩＧＴ／ＭＩＤＩＵＭ」）、および表示３９（「ＦＩＴ／ＨＩＧＴ／ＨＡＲＤ」）がサイクリックに表示される。ステップＳ２０において通知内容データテーブルとして表（２）を選択した場合には、運動レベル設定モード（ステップＳ３０）では、図６（Ｇ），（Ｈ），（Ｉ）にそれぞれ示す表示４０（「ＦＩＴ／ＬＯＷ／ＬＩＧＨＴ」）、表示４１（「ＦＩＴ／ＬＯＷ／ＭＩＤＩＵＭ」）、および表示４２（「ＦＩＴ／ＬＯＷ／ＨＡＲＤ」）がサイクリックに表示される。この運動レベル設定モード（ステップＳ３０）においては、上述のようにスイッチ６Ｂを押下することで、通知内容データデーブル（表（１），（２））の運動レベル（「緩やかな運動」、「中程度の運動」、「激しい運動」）を選択することができる。表示３７、４０が表示されているときは、「緩やかな運動」が選択され、表示３８、４１が表示されているときは、「中程度の運動」が選択され、そして、表示３９、４２が表示されているときは、「激しい運動」が選択されている。このように、ユーザがスイッチ６Ｂを押下し、運動レベル（「緩やかな運動」、「中程度の運動」、「激しい運動」）を選択することで、ユーザがこれから行おうとする運動、あるいは現在行っている運動の運動レベルがユーザデータとして入力される。すなわち、スイッチ６Ｂは生体（ユーザ）データ入力手段として機能し、ユーザは、自分がこれから行おうとする、あるいは現在行っている運動の運動レベルをスイッチ６Ｂから熱指標測定装置１に入力する。

運動レベルを設定した後、スイッチ６Ａを一回押下すると、運動レベルの選択（ステップＳ３０）が確定すると共にタイマーの計時方法を設定するタイマー計時方法設定モード（ステップＳ４０）に移行する。このタイマー計時方法設定モード（ステップＳ４０）では、液晶表示装置８に、図６（Ｊ）に示すタイマー計時方法設定画面４３が表示される。そして、図示を省略するタイマー機構により計時される時間が表示される。タイマーの計時方法は、減算式（カウントダウン）と加算式（経過時間の計時）の２つを選択でき、スイッチ６Ｂを押下する度に、図６（Ｊ）に示す表示４４（「ＣＯＵＮＴＤＯＷＮ」）と図６（Ｋ）に示す表示４５（「ＥＬＡＰＳＥＤ ＴＩＭＥ」）が交互に表示される。表示４４が表示されているときは、減算式のモードが選択され、表示４５が表示されているときは、加算式のモードが選択されている。なお、このタイマー計時方法設定画面４３には、テーブル選択モード（ステップＳ２０）における選択内容に対応した表示２８、および運動レベル設定モード（ステップＳ３０）における選択内容に対応した表示２９がそれぞれ表示される。

上述のタイマーの計時方法を設定した後、スイッチ６Ａを一回押下すると、タイマーの計時方法の選択（ステップＳ４０）が確定すると共に、熱指標測定装置１は、ステップＳ２０からステップＳ４０で行った動作設定に従って熱中症に対する予防対策を通知する動作を実行する予防対策通知モード（ステップＳ５０）に移行する。

ここでは、例えば、ステップＳ２０において、体力の強いユーザを対象とした表（１）が選択され、またステップＳ３０において、運動レベルとして「緩やかな運動」が選択され、さらに、ステップＳ４０において、タイマーの計時方法として加算式が選択されたとして、熱指標測定装置１の熱中症に対する予防対策の通知動作について説明する。予防対策通知モード（ステップＳ５０）では、液晶表示装置８には、図８（Ａ）に示すように、予防対策の内容に応じた指示メッセージが表示される表示領域４６を有する予防対策通知画面４７が表示される。

予防対策通知モード（ステップＳ５０）においてＣＰＵ２１は、測定されたＷＢＧＴ近似値が表（１）のどのＷＢＧＴレベルに相当するかを判断し、そして、そのＷＢＧＴレベルにおける通知内容に従って通知を行う。例えば、温度センサ２により測定された気温が２４℃、湿度センサ３により測定された相対湿度が２５％のときは、演算手段５によりＷＢＧＴ近似値が約２０℃と算出される。ＣＰＵ２１は、表（１）に基づいてこの算出されたＷＢＧＴ近似値のＷＢＧＴレベルを「１」と判断する。ここではステップＳ３０で設定された運動レベルが「緩やかな運動」であるので、表（１）のＷＢＧＴレベルが「１」のときの通知内容は、水分補給メッセージ表示とこのメッセージ表示に併せて行われる連続単音のブザー音の発音とを共に２０分毎に２０秒間行うというものである。つまり、ＣＰＵ２１は、図８（Ｂ）に示すように、図８（Ａ）に示す表示領域４６の位置に、ユーザに水分補給を指示するメッセージである表示４８（「ＤＲＩＮＫ」）の表示を２０分毎に２０秒間繰り返し行うと共に、表示４８の表示タイミングと表示時間に併せて、２０分毎に圧電ブザー９に連続単音のブザー音を２０秒間発音させる。

ユーザは、液晶表示装置８に表示される表示４８を見ることにより、熱中症予防対策として水分補給が必要であることを知ることができる。また、表示４８の表示に併せて圧電ブザー９が発音されるので、ユーザは、ブザー音により指示メッセージが表示されたことを知ることができ、そのため、指示メッセージの見落としを防止できる。なお、ＣＰＵ２１は、スイッチ６Ａとスイッチ６Ｃが共に押下された場合にブザー音を停止するように構成されている。すなわち、ユーザが、熱中症対策が通知されたことを認識し、スイッチ６Ａとスイッチ６Ｃを押下してブザー音を停止するまでは、ＣＰＵ２１は圧電ブザー９に発音を継続させる。つまり、ユーザが予防対策の通知があったことを認識するまで、ブザー音の発音を継続でき、ユーザに予防対策の通知を一層確実に認識させることができる。なお、表示４８が表示されるまので間は、表示領域４６には図９に示す表示４９が表示される。この表示４９は、左から右に移動を繰り返す表示であり、この表示により、ユーザは、熱指標測定装置１が、予防対策通知モードの動作していることを知ることができる。タイマー表示である表示５０には、計時を開始してからの時間が表示される。ユーザは表示５０により水分補給までの時間を知ることができる。

また、例えば、温度センサ２により測定された気温が２７℃、湿度センサ３により測定された相対湿度が５０％のときは、演算手段５によりＷＢＧＴ近似値が約２６℃と算出される。ＣＰＵ２１は、表（１）に基づいてこの算出されたＷＢＧＴ近似値のＷＢＧＴレベルを「３」と判断する。ここでは上述したようにステップＳ３０で設定された運動レベルが「緩やかな運動」であるので、表（１）のＷＢＧＴレベルが「３」のときの通知内容は、水分補給メッセージ表示とこのメッセージ表示に併せて行われる連続単音のブザー音の発音とを共に２０分毎に２０秒間行い、さらに、休憩取得メッセージ表示とこのメッセージ表示に併せて行われる短音のブザー音の発音とを共に３０分毎に２０秒間行うというものである。つまり、ＣＰＵ２１は、図８（Ｃ）に示すように、図８（Ａ）に示す表示領域４６の位置に、ユーザに水分補給を指示するメッセージである表示５１（「ＤＲＩＮＫ」）の表示を２０分毎に２０秒間繰り返し行うと共に、表示５１の表示タイミングと表示時間に併せて、２０分毎に圧電ブザー９に連続単音のブザー音を２０秒間発音させる。

さらに、ＣＰＵ２１は、図８（Ｄ）に示すように、図８（Ａ）に示す表示領域４６の位置に、ユーザに所定時間の休憩を取ることを指示するメッセージである表示５２（「ＲＥＳＴ−２０」）の表示を３０分毎に２０秒間繰り返し行うと共に、表示５２の表示タイミングと表示時間に併せて、２０分毎に圧電ブザー９に短音のブザー音を２０秒間発音させる。なお、表示５２の「２０」は、休憩時間の長さ意味し、ここでは２０分の意味で「２０」を表示している。このように休憩時間を表示することで、ユーザにこの表示された休憩時間を取ることを促すことができる。そのため、休憩時間の表示を、熱中症を予防するのに必要な休憩時間とすることで、ユーザにこの必要な休憩時間を取ることを促すことができる。なお、この休憩時間の表示についてはここでは「２０」としたが、熱中症を予防するのに必要な休憩時間として適切な時間を表示するようにする。

ユーザは、液晶表示装置８に表示される表示５１および表示５２を見ることにより、熱中症予防対策として水分補給が必要であり、さらにこれに加えて休憩を取ることが必要であることを知ることができる。また、表示５１および表示５２に併せて圧電ブザー９が発音されるので、ユーザの指示メッセージの見落としを防止することができる。また、指示メッセージの内容、すなわち、表示５１（「ＤＲＩＮＫ」）と表示５２（「ＲＥＳＴ−２０」）とでブザー音の発音パターンを変えているため、ユーザは、ブザー音によっても予防対策の内容を知ることができる。なお、ブザー音は、スイッチ６Ａとスイッチ６Ｃが共に押下することで停止させることができる。

また、さらに、例えば、温度センサ２により測定された気温が３１℃、湿度センサ３により測定された相対湿度が７０％のときは、演算手段５によりＷＢＧＴ近似値が約３４℃と算出される。ＣＰＵ２１は、表（１）に基づいてこの算出されたＷＢＧＴ近似値のＷＢＧＴレベルを「５」と判断する。ここではステップＳ３０で設定された運動レベルが「緩やかな運動」であるので、表（１）においてＷＢＧＴレベルが「５」のときの通知内容は、運動・作業中止メッセージおよび連続音のブザー音の発音を行うというものである。ＣＰＵ２１は、図８（Ｅ）に示すように、図８（Ａ）に示す表示領域４６の位置に、ユーザに運動・活動の中止を指示するメッセージである表示５３（「ＤＡＮＧＥＲ」）の表示を行う。また、表示５３の表示に併せて、圧電ブザー９に連続音のブザー音を発音させる。ユーザは、液晶表示装置８に表示される表示５３を見ることにより、熱中症予防対策として実施している運動あるいは作業を中止する必要があることを知ることができる。また、表示５３に併せて圧電ブザー９が発音されるので、ユーザがメッセージを見落としてしまうことを防止できる。運動・作業中止メッセージである表示５３の表示およびこれに伴うブザー音の発音は、ＷＢＧＴ近似値のＷＢＧＴレベルが「５」と判断されたときに直ちに行われる。したがって、その環境の中で運動・作業を継続することが危険であることをユーザは直ちに知ることができる。なお、このときのブザー音を、水分補給や休憩を指示するときのブザー音よりも大きな音量とすることで、ユーザに現在の状況が危険状態であることを確実に通知することができる。表示５３の表示と圧電ブザー９の連続音のブザー音の発音は、スイッチ６Ａとスイッチ６Ｃが共に押下されるまで継続して行われる。
以上

以上のように、熱指標測定装置１においては、ユーザが、ステップＳ２０においてユーザの体力に応じた適切な通知内容データテーブル（表（１）または表（２））を選択し、また、ステップＳ３０においてもユーザが行う運動のレベルに合わせた運動レベルを選択することで、ユーザは、測定されたＷＢＧＴ近似値に応じて、熱中症に対する適切な予防対策の通知を受けることができる。

ＷＢＧＴ近似値の算出は、所定時間、例えば、２分間の平均気温および平均相対湿度に基づいて行うこととする。このように、所定時間の平均気温および平均相対湿度に基づいてＷＢＧＴ近似値の算出を行うことで、ユーザの周りの実際の環境（気温、相対湿度）に即した対応策を通知することができる。これに対し、リアルタイムのＷＢＧＴ近似値に基づいて通知内容を判断することとすると、例えば、直射日光が瞬間的に検知部４に当たり、検出気温が瞬間的に高温になった場合に、ユーザの周りの実際の気温は高温になっていないにも拘わらず、高い気温でＷＢＧＴ近似値が算出されてしまう。また、例えば、風通しの良い室内で食品の茹で作業を行うような場合には、茹で作業を行っている場所は水蒸気で高い相対湿度になるものの、他の場所はさほど相対湿度が高くないという環境となる。このような環境でユーザが茹で作業に携わる時間が僅かで、他の時間は相対湿度が高くない場所で作業を行うような場合には、ユーザが高い相対湿度下で作業をする時間（茹で加工作業に携わる時間）が短いので熱中症に罹る虞は少ない。しかしながら、リアルタイムのＷＢＧＴ近似値に基づいて通知内容を判断することとすると、このような場合であっても、茹で加工作業に携わる短時間だけの測定相対湿度に基づいてＷＢＧＴ近似値が算出されてしまう。その結果、本来は水分補給の予防対策で十分なところ、運動・作業中止の対策が通知されてしまうというように、適切な予防対策がユーザに通知されないという問題が生じる。上述したように、所定時間の平均気温および平均相対湿度に基づいてＷＢＧＴ近似値を算出することで、上記の問題の発生を無くすことができる。なお、平均気温および平均相対湿度は、所定時間の測定結果に基づく他、所定の時間間隔で所定回数測定した気温および相対湿度の平均値としてもよい。

ユーザが代わったり、あるいはユーザが行う運動レベルが変わる場合には、ステップＳ２０，Ｓ３０に戻って動作設定を変える。スイッチ６Ｄを２秒間継続して押下することで、熱指標測定装置１は初期状態（ステップＳ１０）に戻り、新たに動作設定を行うことができる。なお、初期状態（ステップＳ１０）で、スイッチ６Ｄを押下すると、押下する毎に、熱指標測定装置１の動作モードが、時計モードとストップウォッチモードと熱指標測定モードとにサイクリックに変更する。

なお、表（１），表（２）の内容、すなわち、ＷＢＧＴレベル、運動レベル、および通知内容は一例であり、これらは適宜に設定することができる。例えば、（財）日本体育協会から平成１１年４月２６日に発行（平成１８年６月３０日改定）されている「スポーツ活動中の熱中症予防ガイドブック」に記載されている熱中症予防ための運動指針等を参考にして、ＷＢＧＴレベルと運動レベルとに対応して熱中症予防のための通知内容を決めてもよい。

上述した熱指標測定装置１は、本発明の１実施形態であり、他の実施形態として、例えば、熱指標測定装置１に、ユーザの体温や脈拍あるいは血圧等の生体データを測定ユーザデータとして測定する生体センサを生体データ測定手段として設けると共に、表（１），（２）の通知内容データテーブルに換えて、ＷＢＧＴ近似値と運動レベルと生体データとの３つの観点から熱中症を予防する通知内容を特定することができる通知内容データテーブルを備えてもよい。このように構成することで、生体センサから出力されるユーザの生体データを踏まえた熱中症予防のための通知内容をユーザに通知することができる。なお、熱指標測定装置１に生体センサを備える場合には、熱指標測定装置１の底面側、すなわち、検知部４が配置される表側の面と対向する面に配置することで、熱指標測定装置１を手首の装着した際に、生体センサをユーザの皮膚に密着させることができ、ユーザの生体データを正確に取得することができる。なお、生体データは生体センサにより測定する他、ユーザが自ら熱指標測定装置１に入力するようにしてもよい。

また、熱指標測定装置１は手首に装着する腕時計形の形態として説明したが、例えば、ペンダント形式として首から提げる形態としてもよい。また、通知手段としては、液晶表示装置８と圧電ブザー９の両方を備える他、いずれか一方を備えることとしてもよい。また、通知手段として振動モータを使用し、振動による通知を行ったり、あるいは、圧電ブザー９の発音の代わりに通知内容を音声にして発する構成としてもよい。

通知内容データテーブルを記憶する通知内容記憶手段として、ＲＯＭ２０の代わりに、ＳＤメモリカードのような交換可能なメモリを用いてもよい。この場合には、スポーツ選手、老人、子供等といったユーザの種類や、炭坑内での作業、浴室内での作業、マラソン、サッカー等といったユーザの活動内容に応じた内容の通知内容データテーブルが記憶されたＳＤメモリカードを予め準備しておくことで、ユーザの種類や活動内容に応じて幅広く適切な熱中症予防の通知を行うことができる。また、ＲＯＭ２０を書き換え可能なＲＯＭとし、無線・有線通信により他の装置（例えば、パソコン）から通知内容データテーブル等を取り込めるようにしてもよい。

なお、上述した熱指標測定装置１は、生体を人間を対象とした場合の構成として説明したが、生体は、犬、猫等のペット動物、馬、豚、牛等の家畜動物を対象としてもよい。このようなペット動物あるいは家畜動物を対象とする場合には、通知内容データテーブルは、各生体に適したものを用いる。

本発明の実施の形態に係る熱指標測定装置の電気的な回路構成を示す回路ブロック図である。 図１に示す熱指標測定装置の外観の構成を示す外観図であり、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、それぞれ、熱指標測定装置の平面図、底面図、左側面図、正面図である。 通知内容データテーブルの内容を示す表で、体力が強いユーザに対応した表を示す図である。 通知内容データテーブルの内容を示す表で、体力が弱いユーザに対応した表を示す図である。 熱指標測定装置の動作設定を示すフローチャートである。 図５に示すフローチャートの各ステップにおける液晶表示装置の表示画面の内容を示すものである。 図６（Ａ）に示す表示２９の表示の種類を示す図である。 予防対策通知モードにおける、液晶表示装置の表示画面の内容を示す図である。 図１に示す熱指標測定装置の液晶表示装置に図８（Ｂ）の表示がされるまでの間の表示を示す図である。

符号の説明

１ … 熱指標測定装置
２ … 温度センサ（温度検知手段）
３ … 湿度センサ（湿度検知手段）
５ … 演算手段
６Ｂ … スイッチ（ユーザデータ入力手段）
８ … 液晶表示装置（通知手段）
９ … 圧電ブザー（通知手段）
１１ … 筐体（保持手段）
１３ … バンド（装着手段）
２０ … ＲＯＭ（通知内容記憶手段）
２１ … ＣＰＵ（通知内容決定手段）

Claims (7)

1. 気温を測定する温度検知手段と、
   湿度を測定する湿度検知手段と、
   上記測定された気温と湿度とから熱指標を演算する演算手段と、
   生体についてのデータであるユーザデータを入力するユーザデータ入力手段と、
   上記熱指標と上記ユーザデータとに対応した熱中症の予防対策を示す通知内容が記憶されている通知内容記憶手段と、
   上記熱指標と上記ユーザデータとに基づき、上記通知内容を決定する通知内容決定手段と、
   上記決定された通知内容を通知する通知手段と、
   上記各手段を保持する保持手段と、
   を備え、
   上記ユーザデータは、運動レベルおよび体力の強弱に関するデータを有するものであり、
   上記通知内容は、指示メッセージと、この指示メッセージに併せて発音されるブザー音の発音パターンと、上記指示メッセージの表示およびブザー音の発音のタイミングであることを特徴とする熱指標測定装置。
2. 前記通知内容記憶手段は、交換可能であることを特徴とする請求項１に記載の熱指標測定装置。
3. 前記演算手段は、所定時間または所定回数測定した気温の平均を演算し、この平均の気温を熱指標の演算に使用することを特徴とする請求項１または２に記載の熱指標測定装置。
4. 前記演算手段は、所定時間または所定回数測定した湿度の平均を演算し、この平均の湿度を熱指標の演算に使用することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の熱指標測定装置。
5. 前記生体の生体データを測定生体データとして測定する生体データ測定手段を備え、
   前記通知内容記憶手段は、前記熱指標と前記生体データに加えて上記測定生体データに対応した通知内容が記憶され、
   前記通知内容決定手段は、上記測定生体データ、前記熱指標および前記生体データに基づき上記通知内容を決定する、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の熱指標測定装置。
6. 前記生体の身体に装着する装着手段を備え、
   上記装着手段により前記生体の身体に装着された際に、その身体に対向する側と反対側に、前記温度検知手段および前記湿度検知手段の検知部が配置されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の熱指標測定装置。
7. 前記生体センサは、前記生体の身体に対向する側に配設されていることを特徴とする請求項６に記載の熱指標測定装置。

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