JP7213481B2 - Work load estimation method, physical condition evaluation method, heatstroke risk evaluation method, and program - Google Patents

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本願は、被評価者が装着することで当該被評価者の心拍データと動作に伴う加速度データとを検出する測定装置を用いて、被評価者の作業負担指数を算出する作業負担推定方法、および、被評価者の心拍指数と体力指数とを算出する体調評価方法、さらに測定装置によって検出された心拍データと加速度データと服内温度とを用いて、被評価者の熱中症発症リスクを算出する熱中症発症リスク評価方法、さらに、これらの各評価方法をコンピュータである制御手段に実行させるコンピュータプログラムに関する。 The present application provides a work load estimation method for calculating a work load index of an evaluator by using a measuring device worn by the evaluator to detect heartbeat data of the evaluator and acceleration data associated with movement of the evaluator, and , a physical condition evaluation method for calculating the heartbeat index and physical strength index of the person to be evaluated, and the heartbeat data and acceleration data detected by the measuring device and the temperature inside the clothes are used to calculate the risk of developing heatstroke of the person to be evaluated. The present invention relates to a method for evaluating the risk of developing heatstroke, and a computer program for causing a control means, which is a computer, to execute each of these evaluation methods.

近年、無線LANなどインターネットへの接続環境が整備されるとともに、ブルートゥース(登録商標)などの近距離での情報伝達を可能とする手段の発達、さらに、スマートフォンなどの高性能のモバイル機器や、体温や心拍数、発汗量などの身体データを測定可能な小型センサ機器の普及により、センサ機器で取得されたデータをインターネットに接続されたモバイル機器に伝達することで、評価対象者の健康状態を管理して体調不良に起因する事故などの不測の事態を防止する管理システムが実用化されている。 In recent years, the environment for connecting to the Internet such as wireless LAN has been improved, and the means to enable information transmission at short distances such as Bluetooth (registered trademark) has been developed. With the spread of compact sensor devices that can measure physical data such as body temperature, heart rate, and amount of perspiration, the health status of the subject can be managed by transmitting the data acquired by the sensor device to a mobile device connected to the Internet. Management systems that prevent unexpected situations such as accidents caused by poor physical condition have been put into practical use.

このような体調管理システムの例として、地球温暖化に伴って発症リスクの高まりが社会問題化されている熱中症の発症を管理して予防するシステムが知られている。例えば、加速度センサと紫外線センサ、GPS受信部を備え、操作入力部と表示・音声報知部、インターネット接続部などを有する筐体を被管理者に装着させて、被管理者の運動量と、被管理者が屋外屋内のいずれにいるかなどの位置情報とを把握し、インターネット経由で取得した気温、湿度などの気象条件に基づいてWBGT指標によって熱中症の発症リスクを判定し、判定結果にしたがって適宜の休憩を指示することで熱中症の発症を予防するものが提案されている(特許文献1参照)。 As an example of such a physical condition management system, there is known a system for managing and preventing the onset of heatstroke, for which an increase in the risk of developing heat stroke has become a social problem due to global warming. For example, by having the managed person wear a housing having an acceleration sensor, an ultraviolet sensor, a GPS receiver, an operation input unit, a display/audio notification unit, an Internet connection unit, etc., the amount of exercise of the managed person and the Determine the risk of developing heatstroke using the WBGT index based on weather conditions such as temperature and humidity obtained via the Internet, and determine the risk of heatstroke according to the determination results. It has been proposed to prevent the onset of heat stroke by instructing a person to rest (see Patent Document 1).

特開2012-210233号公報JP 2012-210233 A

上記従来の熱中症発症予防システムでは、被管理者は情報取得手段である小型の筐体を衣服に固着して所持していれば、皮膚に直接接触させなくても自身の熱中症発症リスクをリアルタイムで把握し、適宜の対応策を採ることができる。 In the above-described conventional heat stroke prevention system, if the person to be managed has a small housing that is information acquisition means attached to their clothes, they can reduce their risk of developing heat stroke without direct contact with their skin. It is possible to grasp in real time and take appropriate countermeasures.

しかし、例えば重いものをゆっくりと持ち上げたりする作業では、身体の大きな移動が生じなくても大きな肉体的負荷が加わることになる。また、被管理者の体調によっては、同じ条件下であっても熱中症の発症リスクが大きく変化することが考えられるが、上記従来の熱中症発症予防システムでは、被管理者が自ら入力した睡眠時間などのデータに基づいた補正が行われるのみであり、被管理者が正確な入力を行わなかったり、作業中に体調の急変が生じたりした場合には、熱中症の発症リスク判定基準を変更して正確なリスク管理を行うことは困難である。 However, for example, in work such as slowly lifting a heavy object, a large physical load is applied even if a large movement of the body does not occur. In addition, depending on the physical condition of the person being managed, the risk of developing heat stroke may change significantly even under the same conditions. Only corrections are made based on data such as time, and if the supervised person does not enter data correctly or if their physical condition suddenly changes during work, the criteria for determining the risk of heat stroke will be changed. It is difficult to perform accurate risk management by

本願は、上記従来技術の有する課題を解決することを目的とするものであり、被評価者の作業の強度を示す作業負担指数を算出する作業負担推定方法、被評価者の心拍指数と体力指数とを算出する体調評価方法、被評価者の熱中症発症リスク指数を算出する熱中症発症リスク評価方法、さらに、これらの各種評価方法をコンピュータである制御手段に実行させるコンピュータプログラムを提供することを目的とする。 The purpose of the present application is to solve the problems of the above-mentioned prior art, and includes a work load estimation method for calculating a work load index that indicates the work intensity of an evaluator, and a heart rate index and physical strength index of an evaluator. , a heatstroke risk assessment method for calculating a heatstroke risk index of an evaluator, and a computer program for causing a control means, which is a computer, to execute these various evaluation methods. aim.

上記課題を解決するため、本願で開示する作業負担指数評価方法は、被評価者の心拍データを検出する心拍検出手段と、前記被評価者の動作に伴う加速度データを検出する加速度検出手段とを備えた測定装置を用い、前記測定装置により取得された前記被評価者の前記心拍データと前記加速度データとの少なくともいずれか一方に基づいて、前記被評価者が行った作業の強度を示す作業負担指数を算出することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the work load index evaluation method disclosed in the present application includes heartbeat detection means for detecting heartbeat data of an evaluator, and acceleration detection means for detecting acceleration data associated with the action of the evaluator. work load indicating the intensity of the work performed by the person to be evaluated based on at least one of the heartbeat data and the acceleration data of the person to be evaluated obtained by the measurement device equipped with the measurement device It is characterized by calculating an index.

また、本願で開示する体調評価方法は、被評価者の心拍データを検出する心拍検出手段と、前記被評価者の動作に伴う加速度データを検出する加速度検出手段とを備えた測定装置を用い、前記測定装置により取得された所定期間における前記被評価者の心拍データと加速度データとに基づいて、前記被評価者の心拍指数と体力指数とを算出することを特徴とする。 さらに、本願で開示する熱中症発症リスク評価方法は、前記被評価者の服内温度を検出する温度検出手段をさらに備えた前記測定装置を用い、本願で開示する作業負担推定方法により算出された前記作業負担指数と、前記測定装置が測定した前記服内温度と、環境温度とに基づいて算出された前記被評価者の暑熱負荷指数とに基づいて、前記被評価者の熱中症発症リスク指数を算出することを特徴とする。 In addition, the physical condition evaluation method disclosed in the present application uses a measuring device having heartbeat detection means for detecting heartbeat data of the person to be evaluated, and acceleration detection means for detecting acceleration data associated with the movement of the person to be evaluated, A heartbeat index and a physical fitness index of the person to be evaluated are calculated based on the heartbeat data and the acceleration data of the person to be evaluated for a predetermined period obtained by the measuring device. Furthermore, the method for evaluating the risk of developing heat stroke disclosed in the present application uses the measuring device further comprising temperature detection means for detecting the temperature inside the clothes of the person to be evaluated, and is calculated by the work load estimation method disclosed in the present application. A heat stroke risk index for the person to be evaluated based on the work load index, the temperature inside the clothes measured by the measuring device, and the heat load index for the person to be evaluated calculated based on the environmental temperature. is characterized by calculating

さらにまた、本願で開示するコンピュータプログラムは、コンピュータを制御手段として用い、本願で開示する作業負担推定方法、体調評価方法、および熱中症発症リスク評価方法のいずれかを前記制御手段に実行させることを特徴とする。 Furthermore, the computer program disclosed in the present application uses a computer as control means, and causes the control means to execute any of the work load estimation method, the physical condition evaluation method, and the heat stroke onset risk evaluation method disclosed in the present application. Characterized by

上記構成により、本願で開示する作業負担推定方法は、被評価者の体調や個人差が勘案された作業負担指数を算出できる。 With the above configuration, the work load estimation method disclosed in the present application can calculate a work load index that takes into consideration the physical condition of the person being evaluated and individual differences.

また、本願で開示する体調評価方法は、被評価者の心拍指数と体力指数とを算出して、評価時における被評価者の体調を正確に評価することができる。 Further, the physical condition evaluation method disclosed in the present application can calculate the heart rate index and the physical fitness index of the person to be evaluated, and can accurately evaluate the physical condition of the person to be evaluated at the time of evaluation.

さらに、本願で開示する熱中症発症リスク評価方法は、被評価者の心拍データと、動作を示す加速度データと、服内温度と環境温度のデータとから、被評価者の作業の強度を示す作業負担指数と熱的要素を示す暑熱負荷指数とに基づいて、被評価者が熱中症を発症するリスクを評価することができる。 Furthermore, the method for evaluating the risk of developing heatstroke disclosed in the present application is based on heart rate data of the person to be evaluated, acceleration data indicating movement, data on the temperature inside the clothes and the temperature of the environment. Based on the burden index and the heat load index that indicates the heat factor, the risk of the person being evaluated developing heat stroke can be evaluated.

さらにまた、本願で開示するコンピュータプログラムは、本願で開示する作業負担指数評価方法、体調評価方法、熱中症発症リスク評価方法のいずれかを、制御手段であるコンピュータに実行させることができる。 Furthermore, the computer program disclosed in the present application can cause the computer, which is the control means, to execute any one of the work load index evaluation method, the physical condition evaluation method, and the heat stroke onset risk evaluation method disclosed in the present application.

図1は、実施形態として説明する熱中症発症リスク管理システムの全体構成を説明するイメージ図である。FIG. 1 is an image diagram illustrating the overall configuration of a heatstroke risk management system described as an embodiment. 図2は、実施形態として説明する熱中症発症リスク管理システムの各部の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of each part of the heatstroke risk management system described as an embodiment. 図3は、被管理者の各種情報を取得する測定装置である生体センサを備えたアンダーシャツの構成を説明する図である。図3(a)がアンダーシャツの表面を、図3(b)がアンダーシャツの裏面を示す。FIG. 3 is a diagram for explaining the configuration of an undershirt equipped with a biosensor, which is a measuring device for acquiring various types of information on a person to be managed. FIG. 3(a) shows the front side of the undershirt, and FIG. 3(b) shows the back side of the undershirt. 図4は、本実施形態で説明する熱中症発症リスク管理システムにおける、熱中症発症リスク評価方法を説明するフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart for explaining a heat stroke risk evaluation method in the heat stroke risk management system described in this embodiment. 図5は、加速度偏差に対する心拍応答を示す標準心拍応答の測定結果を示す図である。図5(a)は、約300万点のデータをすべてプロットした図を、図5(b)は、加速度データに対する心拍応答の中央値を用いて得られた標準心拍応答を示す。FIG. 5 is a diagram showing a measurement result of a standard heartbeat response showing a heartbeat response to an acceleration deviation. FIG. 5(a) shows a plot of all about 3 million points of data, and FIG. 5(b) shows a standard heartbeat response obtained using the median heartbeat response to the acceleration data. 図6は、本実施形態にかかる体調評価方法における、心拍指数と体力指数との推定方法を説明する図である。FIG. 6 is a diagram explaining a method of estimating a heartbeat index and a physical strength index in the physical condition evaluation method according to the present embodiment. 図7は、本実施形態において説明する作業負担推定方法において、作業負担指数を求める第1の補正マップを説明する図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the first correction map for obtaining the work burden index in the work burden estimation method explained in this embodiment. 図8は、本実施形態において説明する作業負担推定方法において、作業負担指数を求める第2の補正マップを説明する図である。FIG. 8 is a diagram for explaining a second correction map for obtaining a work load index in the work load estimation method described in this embodiment. 図9は、本実施形態で示す評価方法で得られた熱中症の発症リスクを、作業負担指数と暑熱負荷指数とをそれぞれ軸として示す2次元のマップの表示例である。FIG. 9 is a display example of a two-dimensional map showing the risk of developing heatstroke obtained by the evaluation method shown in this embodiment, with the work burden index and the heat load index as axes. 図10は、本実施形態にかかる体調評価方法で求められた心拍指数と体力指数の値と、被評価者に対して行ったアンケート結果との相関関係を説明する図である。図9(a)が作業開始前のデータを、図9(b)が作業後のデータを示す。FIG. 10 is a diagram for explaining the correlation between the values of the heart rate index and the physical strength index obtained by the physical condition evaluation method according to the present embodiment and the results of questionnaires given to the persons to be evaluated. FIG. 9(a) shows the data before starting the work, and FIG. 9(b) shows the data after the work.

本願で開示する作業負担推定方法は、被評価者の心拍データを検出する心拍検出手段と、前記被評価者の動作に伴う加速度データを検出する加速度検出手段とを備えた測定装置を用い、前記測定装置により取得された前記被評価者の前記心拍データと前記加速度データとの少なくともいずれか一方に基づいて、前記被評価者が行った作業の強度を示す作業負担指数を算出する。 The work load estimation method disclosed in the present application uses a measuring device having a heartbeat detection means for detecting heartbeat data of an evaluator and an acceleration detection means for detecting acceleration data associated with the movement of the evaluator. Based on at least one of the heartbeat data and the acceleration data of the person to be evaluated acquired by the measuring device, a work burden index indicating the intensity of the work performed by the person to be evaluated is calculated.

このようにすることで、被評価者の動作の大きさおよび早さと、被評価者の心拍数との両面から作業負担指数を算出することができ、たとえば、重いものを持ち上げるような動作はゆっくりではあるが高い負荷が加わる作業を行っている場合でも、被評価者の作業負担を正確に推定することができる。 By doing so, it is possible to calculate the work load index from both the magnitude and speed of the evaluator's movement and the evaluator's heart rate. However, it is possible to accurately estimate the work load of the person being evaluated, even when the person is doing work with a high load.

本願で開示する作業負担推定方法において、複数人を測定対象として得られた前記心拍データと前記加速度データとに基づいて標準心拍応答モデルを作成し、前記作業負担指数を算出する際に前記標準心拍応答モデルを用いることができる。このようにすることで、ヒトの標準的な心拍応答を表した標準心拍応答モデルを用いて、個人差を補正することができる。 In the work load estimation method disclosed in the present application, a standard heart rate response model is created based on the heart rate data and the acceleration data obtained by measuring a plurality of persons, and the standard heart rate is used when calculating the work burden index. A response model can be used. By doing so, individual differences can be corrected using a standard heartbeat response model representing a standard heartbeat response of a human.

また、前記標準心拍応答モデルは、同じ作業に従事する複数人を測定対象として作成されることが好ましい。例えば、同じ建築現場で建築作業に従事する複数人の作業員を測定対象として得られたデータを基に作成された標準心拍応答モデルは、当該作業者の典型的な心拍応答を表しており、当該作業に最適化された作業負担指数を算出することができる。 Moreover, it is preferable that the standard heart rate response model is created with a plurality of persons engaged in the same work as measurement targets. For example, a standard heartbeat response model created based on data obtained by measuring multiple workers engaged in construction work at the same construction site represents a typical heartbeat response of the worker, A work burden index optimized for the work can be calculated.

さらに、過去の所定期間における当該被評価者の前記心拍データと前記加速度データである履歴データと、前記標準心拍応答モデルと、に基づいて前記被評価者の前記心拍データを補正した標準化心拍数を算出し、前記標準化心拍数に基づいて前記被評価者の前記作業負担指数を算出することが好ましい。このようにすることで、作業負担に対する心拍数の変化における被評価者それぞれの個性を標準化して、より正確な作業負担指数を算出することができる。 Further, a standardized heart rate obtained by correcting the heart rate data of the person to be evaluated based on the heart rate data and the acceleration data of the person to be evaluated during a predetermined period in the past, and the standard heart rate response model. and calculating the work burden index of the evaluator based on the standardized heart rate. By doing so, it is possible to standardize the personality of each person to be evaluated in terms of changes in heart rate with respect to work load, and to calculate a more accurate work load index.

また、前記被評価者の前記加速度データと前記標準心拍応答モデルとに基づいて前記被評価者の推定標準化心拍数を算出し、前記推定標準化心拍数に基づいて前記被評価者の前記作業負担指数を算出することが好ましい。このようにすることで、測定装置から得られた心拍データの信頼性が低い場合でも、加速度データから推定した心拍データの近似値を用いて作業負担指数を算出することができる。 Further, an estimated standardized heart rate of the person to be evaluated is calculated based on the acceleration data of the person to be evaluated and the standard heart rate response model, and the work burden index of the person to be evaluated is calculated based on the estimated standardized heart rate. is preferably calculated. By doing so, even when the reliability of the heartbeat data obtained from the measuring device is low, the work load index can be calculated using the approximate value of the heartbeat data estimated from the acceleration data.

さらにまた、当該被評価者について初めて前記作業負担指数を算出する場合には、前記加速度データにのみ基づいて前記作業負担指数を算出することが好ましい。このようにすることで、個人差が大きく現れる心拍データの影響を回避して、初めて作業負担指標を算出する被評価者に対してもよりリスクの低い方向で作業負担を推定することができる。 Furthermore, when calculating the work burden index for the person to be evaluated for the first time, it is preferable to calculate the work burden index based only on the acceleration data. By doing so, it is possible to avoid the influence of the heart rate data, in which individual differences appear greatly, and to estimate the work load in the direction of lower risk even for the person to be evaluated who calculates the work load index for the first time.

本願で開示する体調評価方法は、被評価者の心拍データを検出する心拍検出手段と、前記被評価者の動作に伴う加速度データを検出する加速度検出手段とを備えた測定装置を用い、前記測定装置により取得された所定期間における前記被評価者の心拍データと加速度データとに基づいて、前記被評価者の心拍指数と体力指数とを算出する。 A physical condition evaluation method disclosed in the present application uses a measuring device having heartbeat detection means for detecting heartbeat data of an evaluator, and acceleration detection means for detecting acceleration data associated with the movement of the evaluator. A heartbeat index and a physical strength index of the evaluator are calculated based on the heartbeat data and the acceleration data of the evaluator in a predetermined period acquired by the device.

このようにすることで、本願で開示する体調評価方法では、被評価者の評価時点での状態や周辺環境などが勘案されたより正確な体調評価を行うことができる。 By doing so, the physical condition evaluation method disclosed in the present application can perform more accurate physical condition evaluation in consideration of the condition of the person to be evaluated and the surrounding environment at the time of evaluation.

本願で開示する体調評価方法において、前記所定期間における前記心拍データの集合と前記所定期間における前記加速度データの集合とに対する回帰直線から前記心拍指数と前記体力指数とを算出することが好ましい。 In the physical condition evaluation method disclosed in the present application, it is preferable that the heartbeat index and the physical strength index are calculated from a regression line with respect to the set of heartbeat data in the predetermined period and the set of acceleration data in the predetermined period.

本願で開示する熱中症発症リスク評価方法は、前記被評価者の服内温度を検出する温度検出手段をさらに備えた前記測定装置を用い、本願で開示されるいずれかの作業負担推定方法により算出された前記作業負担指数と、前記測定装置が測定した前記服内温度と、環境温度とに基づいて算出された前記被評価者の暑熱負荷指数とに基づいて、前記被評価者の熱中症発症リスク指数を算出する。 The method for evaluating the risk of developing heat stroke disclosed in the present application uses the measuring device further comprising temperature detection means for detecting the temperature inside the clothing of the person being evaluated, and calculates by any of the work load estimation methods disclosed in the present application. Onset of heatstroke in the person to be evaluated based on the work load index calculated, the temperature inside the clothes measured by the measuring device, and the heat load index of the person to be evaluated calculated based on the environmental temperature Calculate the risk index.

このようにすることで、本願で開示する熱中症リスク評価方法では、本願で開示する作業負担推定方法で算出された正確な作業負担指数と、被評価者の周囲の熱的環境を勘案して、より精度の高い熱中症発症リスク指数を算出することができる。 By doing so, in the heatstroke risk evaluation method disclosed in the present application, the accurate work burden index calculated by the work load estimation method disclosed in the present application and the thermal environment around the evaluated person are taken into consideration. , a more accurate heatstroke risk index can be calculated.

本願で開示する熱中症発症リスク評価方法において、前記心拍指数と前記体力指数とを用いて前記熱中症発症リスク指数を補正することが好ましい。このようにすることで、被評価者の評価時点での体調を勘案した熱中症発症リスク指数の算出をすることができる。 In the heat stroke risk evaluation method disclosed in the present application, it is preferable to correct the heat stroke risk index using the heart rate index and the physical fitness index. By doing so, it is possible to calculate a heatstroke risk index that takes into account the physical condition of the person being evaluated at the time of evaluation.

また、前記作業負担指数と前記暑熱負荷指数とをそれぞれ軸とする2次元マップ上に、前記被評価者の熱中症発症リスク指標を表示することが好ましい。このようにすることで、たとえば複数の被評価者の熱中症発症リスクや特定の被評価者個人の熱中症発症リスクを、その高低とともに作業負担要因と暑熱負荷要因とに分けた状態で視覚的に把握することができる。この結果、熱中症発症リスクが高いと評価された被評価者を容易に発見して注意を促すことができ、また、熱中症発症リスクを低下させるためのより有効な対策を採用することができる。 Further, it is preferable to display the heat stroke risk index of the person to be evaluated on a two-dimensional map having the work burden index and the heat load index as axes. By doing so, for example, the risk of developing heat stroke for multiple evaluators or the risk of developing heat stroke for a specific individual evaluator can be visually divided into work load factors and heat load factors. can be grasped. As a result, it is possible to easily find an evaluator evaluated to have a high risk of developing heat stroke and call attention to it, and to adopt more effective measures to reduce the risk of developing heat stroke. .

本願で開示するコンピュータプログラムは、コンピュータを制御手段として用い、本願で開示する作業負担推定方法、体調評価方法、および、熱中症発症リスク評価方法のいずれかを前記制御手段に実行させる。このようにすることで、コンピュータを用いて、本願で開示するそれぞれの評価方法を実行することができる。 The computer program disclosed in the present application uses a computer as control means, and causes the control means to execute any one of the workload estimation method, the physical condition evaluation method, and the heat stroke onset risk evaluation method disclosed in the present application. By doing so, each evaluation method disclosed in the present application can be executed using a computer.

以下、本願で開示する作業負担推定方法、体調評価方法、熱中症発症リスク評価方法、および、コンピュータプログラムについて、本願で開示する各種の評価方法を用いて体調を管理する体調管理システムを例示しながら、図面を用いて説明する。 Hereinafter, the workload estimation method, the physical condition evaluation method, the heat stroke onset risk evaluation method, and the computer program disclosed in the present application will be exemplified by a physical condition management system that manages the physical condition using the various evaluation methods disclosed in the present application. , will be described with reference to the drawings.

(実施の形態)
本実施形態では、本願で開示する熱中症発症リスク評価方法を用いて被管理者の熱中症発症リスク指数を算出し、算出した熱中症発症リスク指数に基づいて、管理者が、熱中症を発症するリスクが高く危険な状態になりつつある被管理者に警告し、熱中症の発症を回避することができる熱中症発症リスク管理システムを示して説明する。
(Embodiment)
In the present embodiment, the heat stroke risk index of the administrator is calculated using the heat stroke risk evaluation method disclosed in the present application, and the manager develops heat stroke based on the calculated heat stroke risk index. A heat stroke onset risk management system capable of warning a managed person who is at high risk of being in a dangerous state and avoiding the onset of heat stroke is shown and explained.

より具体的には、本実施形態で説明する熱中症発症リスク管理システムは、炎天下での重労働を強いられるなど強い肉体的負荷と熱的負荷とがかかる建築現場の作業者を被管理者(評価方法の被評価者)として、現場監督などの管理者が、管理対象の作業者が熱中症とならないように管理するために導入されるものである。 More specifically, the heatstroke risk management system described in this embodiment regards workers at construction sites who are subjected to a strong physical load and thermal load, such as being forced to work hard under the scorching sun, as managed persons (evaluation This method is introduced by a manager such as a site supervisor as a person to be evaluated for the method to manage the workers to prevent heat stroke.

また、本実施形態で説明する熱中症発症リスク管理システムに用いられる測定装置を用いて、被評価者の体調を評価する体調評価方法についても併せて説明する。 A physical condition evaluation method for evaluating the physical condition of the person to be evaluated using the measuring device used in the heatstroke risk management system described in this embodiment will also be described.

なお、以下で説明する熱中症発症リスク管理システムは、本願で開示する熱中症発症リスク評価方法が採用されたシステムの例示にすぎず、システム例を構成する個々の部材は、本願で開示する熱中症発症リスク評価方法をはじめ、本願で開示する作業負担推定方法や体調評価方法を何ら制限するものではない。 The heat stroke risk management system described below is merely an example of a system that employs the heat stroke risk evaluation method disclosed in the present application. It does not limit the work load estimation method and the physical condition evaluation method disclosed in the present application, including the disease onset risk evaluation method.

[システムの概要]
図1は、本実施形態においで説明する熱中症発症リスク管理システムの概略構成を説明するためのイメージ図である。
[System overview]
FIG. 1 is an image diagram for explaining the schematic configuration of the heat stroke onset risk management system explained in this embodiment.

また、図2は、本実施形態にかかる熱中症発症リスク管理システムの各部の構成例を示すブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of each part of the heatstroke risk management system according to this embodiment.

図1に示すように、建築現場で作業する作業者10は、服内温度と、心拍データと、体の動きを検出するための加速度検出手段である3次元加速度センサを備えた、測定装置である生体センサ11を胸部に装着するとともに、生体センサ11で得られた各種情報を外部に送信する情報送信部として機能する携帯端末としてのスマートフォン12を所持している。なお、本実施形態で説明する熱中症発症リスク管理システムでは、作業者10が被管理者に相当する。さらに、本願で開示する作業負担推定方法、体調評価方法、熱中症発症リスク評価方法では、作業者10が被評価者に相当する。 As shown in FIG. 1, a worker 10 working at a construction site uses a measuring device equipped with a three-dimensional acceleration sensor, which is an acceleration detection means for detecting the temperature in clothes, heartbeat data, and body movement. A person wears a certain biosensor 11 on his/her chest and has a smart phone 12 as a portable terminal that functions as an information transmitting unit that transmits various kinds of information obtained by the biosensor 11 to the outside. In addition, in the heat stroke onset risk management system described in this embodiment, the worker 10 corresponds to the managed person. Furthermore, in the work load estimation method, the physical condition evaluation method, and the heat stroke onset risk evaluation method disclosed in the present application, the worker 10 corresponds to the person to be evaluated.

本実施形態で説明する熱中症発症リスク管理システムでは、作業者10の各種情報を取得する生体センサ11は、作業者10が着用するアンダーシャツの胸部に装着されている。 In the heatstroke risk management system described in this embodiment, the biosensor 11 that acquires various information about the worker 10 is attached to the chest of the undershirt worn by the worker 10 .

図3は、本実施形態にかかる熱中症発症リスク管理システムで作業者が着用するアンダーシャツの構成例を示す図である。図3(a)が、生体センサが装着されたアンダーシャツの表面を示し、図3(b)がアンダーシャツの裏面、すなわち、作業者の体表面に対向して接触する側を示している。 FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of an undershirt worn by a worker in the heatstroke risk management system according to this embodiment. FIG. 3(a) shows the front side of the undershirt to which the biosensor is attached, and FIG. 3(b) shows the back side of the undershirt, that is, the side that faces and contacts the body surface of the worker.

図3に示すように、本実施形態にかかる熱中症発症リスク管理システムで作業者10が着用するアンダーシャツ18の胸部には、生体センサ11が配置されている。より具体的には、生体センサ11は、アンダーシャツ18の表面18aの胸部中央部分に配置された、データ取得送信ユニット11aと、このデータ取得送信ユニット11aに接続され、アンダーシャツ18の裏面18b、つまり、皮膚に接する側の部分に左右方向に延在して配置された電極部11bとから構成されている。 As shown in FIG. 3, a biosensor 11 is arranged on the chest of an undershirt 18 worn by a worker 10 in the heatstroke risk management system according to this embodiment. More specifically, the biosensor 11 is connected to a data acquisition/transmission unit 11a arranged in the chest central portion of the front surface 18a of the undershirt 18, and connected to the data acquisition/transmission unit 11a. In other words, the electrode portion 11b is arranged to extend in the left-right direction at the portion on the side that comes into contact with the skin.

本実施形態にかかる熱中症発症リスク管理システムでは、生体センサ11によって作業者10の心拍、服内温度、動作を検出するものであり、アンダーシャツ18の裏面に配置された心拍検出手段である電極が胸部に接触することで、より正確に作業者10の心拍を検出することができるようになっている。また、服内温度を検出する温度センサ(図示省略)と、3次元方向の加速度を検出する加速度センサチップ(図示省略)は、データ取得送信ユニット11a内に収容されている。 In the heat stroke onset risk management system according to the present embodiment, the biosensor 11 detects the heartbeat, the temperature inside the clothes, and the movement of the worker 10. Electrodes, which are heartbeat detecting means, are arranged on the back surface of the undershirt 18. is in contact with the chest, the heartbeat of the worker 10 can be detected more accurately. A temperature sensor (not shown) for detecting the temperature inside the clothes and an acceleration sensor chip (not shown) for detecting acceleration in three-dimensional directions are accommodated in the data acquisition/transmission unit 11a.

本実施形態で説明する熱中症発症リスク管理システムにおいて、作業者10の心拍、服内温度、動作を取得する測定装置の配置例は、図3に示したアンダーシャツ18に生体センサ11を固着する方法には限られない。たとえば、生体センサ11を接着性の高いシート状の装着カバー内に入れてこれを胸部に直接貼り付ける方法、生体センサ11を体に密着保持することができる伸縮性のある装着ベルトを用いて作業者の胸部に配置する方法などを採用することができる。しかし、装着カバーや装着ベルトを用いる方法では、作業者10が生体センサ11を装着することによって感じる違和感を解消できず、また、長時間装着する場合に、汗などによって、生体センサ11が作業者の体表面から外れたり装着位置がずれたりする恐れがある。 In the heat stroke onset risk management system described in this embodiment, an example of the arrangement of the measurement device that acquires the heart rate, clothing temperature, and movement of the worker 10 is to attach the biosensor 11 to the undershirt 18 shown in FIG. The method is not limited. For example, a method in which the biosensor 11 is placed in a highly adhesive sheet-like attachment cover and this is directly attached to the chest, and a stretchable attachment belt capable of holding the biosensor 11 in close contact with the body is used. For example, a method of arranging it on the chest of a person can be adopted. However, the method using the mounting cover or the mounting belt cannot eliminate the discomfort felt by the worker 10 when wearing the biosensor 11, and when the worker 10 wears the biosensor 11 for a long time, the biosensor 11 may be damaged by sweat or the like. There is a risk that it will come off the body surface of the body or the attachment position will shift.

これに対して、図3に示したように生体センサ11を作業者10が着用するアンダーシャツ18に固着する方法によれば、作業者10が、生体センサ11を装着することに対する特別な意識を緩和して必要な情報を取得することができる。また、仮に作業者10の発汗や作業中の体のひねりなどが生じた場合でも、アンダーシャツ18に固着された生体センサ11が、作業者10の体表面から外れてしまうことはなく、その装着位置も実質的に変化しない状態を維持することができる。このため、作業者10の心拍の一部を心拍データとして取得できない場合はあるものの、心拍データが全く取得できない状況が継続して続く事態は回避することができる。 On the other hand, according to the method of fixing the biosensor 11 to the undershirt 18 worn by the worker 10 as shown in FIG. You can relax and get the information you need. In addition, even if the worker 10 perspires or twists during work, the biosensor 11 fixed to the undershirt 18 will not come off the body surface of the worker 10, and the worker 10 can wear it. The position can also remain substantially unchanged. Therefore, although part of the heartbeat of the worker 10 may not be obtained as heartbeat data, it is possible to avoid a situation in which heartbeat data cannot be obtained at all continuously.

作業者10の情報を取得する測定装置として生体センサ11を用いる場合に、生体センサ11の配置場所としては、上記した作業者の胸部以外にも、作業者の腰部、背中、上腕部や脚部などに配置される形態を採用することができる。これらの場合においても、生体センサ11を作業者の体表面に密着固定する方法としては、アンダーウェアの内表面に電極部11bを、外表面にデータ取得送信ユニット11aを配置する方法のほか、装着カバーや装着ベルトを用いて生体センサを固定する方法が採用できる。ただし、本実施形態にかかる作業負担推定方法、体調評価方法、熱中症発症リスク評価方法では、被評価者の心拍数の変化に基づいてそれぞれの評価指数を求める判断が基本となるため、作業者10の心拍を検出する上では胸部に生体センサ11を配置することが最も好ましいと考えられ、その点で、図3に示したようなアンダーシャツ18を用いることが実用的であると考えられる。 When the biosensor 11 is used as a measuring device for acquiring information about the worker 10, the placement location of the biosensor 11 may be the worker's waist, back, upper arm, or leg, in addition to the operator's chest. etc. can be adopted. In these cases as well, the biosensor 11 can be tightly fixed to the body surface of the worker by arranging the electrode section 11b on the inner surface of the underwear and the data acquisition and transmission unit 11a on the outer surface. A method of fixing the biosensor using a cover or an attachment belt can be employed. However, in the work load estimation method, the physical condition evaluation method, and the heatstroke risk evaluation method according to the present embodiment, the evaluation index is determined based on the change in the heart rate of the person being evaluated. In order to detect 10 heartbeats, it is considered most preferable to place the biosensor 11 on the chest, and in that respect, it is considered practical to use an undershirt 18 as shown in FIG.

また、本実施形態で説明したような、工事現場で働く作業者を管理対象とする熱中症発症リスク管理システムとしてではなく、たとえば、トレーニングを行うスポーツ選手などの体調評価を行う場合などでは、被評価者がスポーツウェアを着用することが考えられ、この場合も上半身に着用されるウェアの胸部に生体センサを配置することが最も合理的である。 In addition, as described in the present embodiment, it is not a heatstroke risk management system that manages workers working at construction sites, but for example, when evaluating the physical condition of athletes who are training, etc. It is conceivable that the evaluator wears sportswear, and in this case as well, it is most rational to place the biosensor on the chest of the clothing worn on the upper body.

生体センサ11と作業者11が所持するスマートフォン12とは、ブルートゥース(Bluetooth:登録商標)などの短距離間通信によって常時接続されていて、生体センサ11が取得する各種の情報は、随時スマートフォン12に送られている。 The biosensor 11 and the smart phone 12 possessed by the worker 11 are always connected by short-range communication such as Bluetooth (registered trademark), and various types of information acquired by the biosensor 11 are sent to the smart phone 12 at any time. being sent.

スマートフォン12は、生体センサ11から送られた作業者10の情報を送信する被評価者情報送信部13、データ受信部15、データ送信部16によって、無線LANや携帯電話の情報キャリアを用いて常時ネットワーク環境としてのインターネット20に接続されている。そして、スマートフォン12は、インターネット20上に設置されたリスク評価判定部22を備えたサーバであるクラウドサーバ21に被評価者情報である作業者10の服内温度、心拍データ、加速度センサの測定データを伝送する。 The smart phone 12 constantly transmits the information of the worker 10 sent from the biosensor 11 using a wireless LAN or an information carrier such as a mobile phone by means of an evaluator information transmission unit 13, a data reception unit 15, and a data transmission unit 16. It is connected to the Internet 20 as a network environment. Then, the smartphone 12 stores the temperature inside the clothes of the worker 10, the heartbeat data, and the measurement data of the acceleration sensor, which are the evaluated person information, in the cloud server 21, which is a server provided with the risk evaluation determination unit 22 installed on the Internet 20. to transmit.

クラウドサーバ21は、内部にデータ受信部23とデータ送信部26を備えていて、インターネット20を介した情報の授受を行うことができるとともに、評価判定部22を備えていて、複数の作業者10からの測定データを受信して、それぞれの作業者についての熱中症発症リスクを評価、判定し、熱中症の発症リスクが高まっている場合にはその旨を当該作業者に警告する警告情報を作成する。また、クラウドサーバ21は、データ記録部24を備えていて、複数人いる作業者10それぞれからの測定データ、警告情報の作成履歴などを時系列に記録することができる。 The cloud server 21 includes a data receiving unit 23 and a data transmitting unit 26 inside, and can transmit and receive information via the Internet 20. Receive measurement data from, evaluate and determine the risk of developing heat stroke for each worker, and create warning information to warn the worker if the risk of developing heat stroke is increasing. do. The cloud server 21 also includes a data recording unit 24, which can record measurement data from each of the plurality of workers 10, generation history of warning information, and the like in chronological order.

さらに、クラウドサーバ21は、気象情報取得部25を有していて、インターネット20を介して気象情報を提供する情報サイトから気象情報を取得して、作業者10が作業している地域での気温や湿度、日照量などの現在時刻での気象条件や、今後数時間内における変化を見込んだ気象予報を取得することができる。 Furthermore, the cloud server 21 has a weather information acquisition unit 25, acquires weather information from an information site that provides weather information via the Internet 20, and calculates the temperature in the area where the worker 10 is working. You can get weather conditions at the current time, such as , humidity, and amount of sunshine, as well as weather forecasts that anticipate changes in the next few hours.

また、クラウドサーバ21は、インターネット20を介して、熱中症発症リスクの判定対象の作業者10の作業を建築現場で監督する管理者である現場監督30が使用する管理者情報端末としてのパソコン31と接続されている。このため、作業者10が作業する作業現場にいる現場監督30は、パソコン31のデータ受信部33によって、クラウドサーバ21から随時送信される作業者10から得られた測定結果や、評価判定部22によって警告情報が生成されたか否かを把握することができる。 In addition, the cloud server 21 is connected via the Internet 20 to a personal computer 31 as a manager information terminal used by a site supervisor 30 who supervises the work of the worker 10 whose risk of developing heat stroke is to be determined at the construction site. is connected with For this reason, the site supervisor 30 at the work site where the worker 10 is working can use the data receiving unit 33 of the personal computer 31 to receive the measurement results obtained from the worker 10, which are transmitted from the cloud server 21 as needed, and the evaluation determination unit 22 It is possible to grasp whether or not warning information has been generated.

クラウドサーバ21の評価判定部22は、作業者が装着する測定装置である生体センサ11から得られた心拍データ、加速度データ、服内温度データに基づいて、作業者10の体調評価し、さらに、作業負担指数を算出して、服内温度情報と、インターネットを経由して取得した作業地の環境温度情報とを加味して、作業者10の熱中症発症リスク指数を算出する。 The evaluation determination unit 22 of the cloud server 21 evaluates the physical condition of the worker 10 based on the heartbeat data, acceleration data, and clothes temperature data obtained from the biosensor 11, which is a measuring device worn by the worker. A work load index is calculated, and a heatstroke risk index for the worker 10 is calculated by taking into consideration the temperature information inside the clothes and the environmental temperature information of the work area obtained via the Internet.

なお、評価判定部22で行われる、作業者10の作業負担推定、体調評価、熱中症発症リスク評価の具体的な内容については、後に詳述する。 The specific contents of the work load estimation, physical condition evaluation, and heat stroke onset risk evaluation of the worker 10 performed by the evaluation determination unit 22 will be described in detail later.

また、クラウドサーバ21は、データ記録部24に記録された判定対象の作業者10の過去の履歴情報としての履歴データや、気象情報取得部25で取得した作業地域の気象情報、さらには、判定対象の作業者と同じ現場で働いている、判定対象の作業者以外の作業者から取得された各種情報の変化などの環境情報に基づいて、作業者10の熱中症発症リスク評価結果を補正して、より現実に即した熱中症発症リスクの評価判定を行うことができる。 In addition, the cloud server 21 stores history data as past history information of the worker 10 to be judged recorded in the data recording unit 24, weather information of the work area acquired by the weather information acquisition unit 25, and further, determination Based on environmental information such as changes in various information acquired from workers other than the determination target worker who work at the same site as the target worker, the heat stroke onset risk evaluation result of the worker 10 is corrected. Therefore, it is possible to evaluate and determine the risk of developing heat stroke in a more realistic manner.

なお、本実施形態で例示する熱中症発症リスク管理システムにおいて、評価判定部22を備えるのはクラウドサーバ21に限られない。例えば、管理者情報端末や事業所の管理コンピュータ上に、リスク判定部を含めたクラウドサーバ21の各種機能を実装してもよく、その機能が実現できるのであれば、評価判定部が実装される場所や機器は問わない。 In addition, in the heat stroke onset risk management system exemplified in the present embodiment, the cloud server 21 is not the only one that includes the evaluation determination unit 22 . For example, various functions of the cloud server 21 including the risk determination unit may be implemented on the administrator information terminal or the management computer of the office, and if the function can be realized, the evaluation determination unit is implemented. Any location or equipment is acceptable.

現場監督30のパソコン31は、作業者10を含めた当該現場監督30が監督する作業現場に所属する作業者についての測定装置で得られた各種の情報や警告情報が生成されたか否かを管理する情報管理部32を備えている。情報管理部32は、クラウドサーバ21から送信された情報に基づいて、それぞれの作業者から得られた情報や警告情報が生成されたか否かの熱中症発症リスク評価判定の基準となる情報を常に最新情報として把握している。また、情報管理部32は、取得した各作業者の熱中症発症リスクの評価判定結果やその他の環境情報を表示画像処理部35へと出力し、表示画像処理部35で液晶モニタなどの表示デバイス36上に表示される画面内容が調整される。 The personal computer 31 of the on-site supervisor 30 manages whether or not various information obtained by the measuring device and warning information regarding the workers belonging to the work site supervised by the on-site supervisor 30 including the worker 10 have been generated. It has an information management unit 32 that Based on the information transmitted from the cloud server 21, the information management unit 32 always provides information that serves as a criterion for evaluating the risk of developing heat stroke whether information obtained from each worker or warning information has been generated. I understand it as the latest information. In addition, the information management unit 32 outputs the evaluation determination result of the heat stroke onset risk of each worker and other environmental information obtained to the display image processing unit 35, and the display image processing unit 35 displays a display device such as a liquid crystal monitor. The screen content displayed on 36 is adjusted.

このようにして、現場監督30は、自分が監督する作業現場で働く作業者10の情報や熱中症発症リスクなどを、全体として一元的に、または、作業者個々の詳細情報として見やすい画面で把握することができる。なお、表示画像処理部35で処理された表示デバイス36に表示される具体的な画面内容については、適宜形成されるシステムによって求められる情報を見やすく表示できればよいため、本明細書での具体的な詳細の説明は省略する。 In this way, the site supervisor 30 grasps the information of the workers 10 working at the work site supervised by him or the risk of developing heatstroke in an integrated manner as a whole or as detailed information of each worker on an easy-to-view screen. can do. It should be noted that the specific screen contents displayed on the display device 36 processed by the display image processing unit 35 need only be able to display the information required by the appropriately formed system in an easy-to-see manner. Detailed description is omitted.

図1に示したように、現場監督が使用するパソコンがデスクトップタイプである場合は、表示デバイス36はパソコン本体とは別体のものとなる。このように、情報管理部32などを有する管理者情報端末31と管理者用の画面表示を行う表示デバイス36とは、物理的に一体のものには限られない。また、例えば、複数人でデータを確認する場合などには、専用の大型画像表示装置を用いたり、プロジェクターによって表示画像をスクリーンや壁面などに拡大投影したりすることも考えられる。 As shown in FIG. 1, when the personal computer used by the foreman is a desktop type, the display device 36 is separate from the main body of the personal computer. As described above, the administrator information terminal 31 having the information management unit 32 and the like and the display device 36 for displaying the screen for the administrator are not limited to being physically integrated. Further, for example, when data is checked by a plurality of people, it is conceivable to use a dedicated large-sized image display device, or to use a projector to enlarge and project a displayed image onto a screen or a wall surface.

さらに、現場監督30のパソコン31では、警告情報を通知した後に当該作業者10から得られる各種情報や、作業者10からの警告情報の受領確認を受け取ることで、作業者10が熱中症の発症を予防するための対策を行ったか否かを確認することができ、作業者10が熱中症の発症を予防するための対応をとっていない場合には、対象の作業者10に繰り返して警告情報を伝達するなど、作業者10の注意喚起を行うことができる。 Furthermore, the personal computer 31 of the site supervisor 30 receives various information obtained from the worker 10 after notification of the warning information and receipt confirmation of the warning information from the worker 10, thereby preventing the worker 10 from developing heat stroke. It is possible to check whether measures have been taken to prevent heat stroke, and if the worker 10 does not take measures to prevent the onset of heat stroke, the warning information is repeatedly sent to the target worker 10 It is possible to call the attention of the worker 10 by, for example, transmitting the

また、現場監督30は、空調や換気などの作業現場の作業環境を改善するための対策を採ることが可能である場合には、適宜実行して自身が監督する作業現場での熱中症の発症を予防することができる。 In addition, if it is possible for the on-site supervisor 30 to take measures to improve the working environment of the work site, such as air conditioning and ventilation, the on-site supervisor 30 may take appropriate measures to prevent the occurrence of heat stroke at the work site supervised by him/herself. can be prevented.

なお、上記説明では、作業者10に熱中症を発症するリスクが高くなっていることを報知する警告情報を、クラウドサーバ21の評価判定部22で生成する例を説明したが、警告情報を、現場監督30のパソコン31に設置された情報管理部32で生成することができる。また、評価判定部22と、情報管理部32の双方で警告情報を生成するように設定することもできる。このようにすることで、作業現場を実際に監督している現場監督30のパソコン31から、評価判定部22での判定結果に先んじて警告情報を生成して対象となる作業者10に伝達することで、作業現場の実情に応じて熱中症の発症リスクをより低減することができる場合がある。 In the above description, an example is described in which the evaluation determination unit 22 of the cloud server 21 generates warning information that informs the worker 10 that the risk of developing heat stroke is high. It can be generated by the information management section 32 installed in the personal computer 31 of the site supervisor 30 . Also, both the evaluation determination unit 22 and the information management unit 32 can be set to generate warning information. By doing so, warning information is generated from the personal computer 31 of the site supervisor 30 who actually supervises the work site, prior to the determination result of the evaluation determination unit 22, and is transmitted to the target worker 10. Therefore, it may be possible to further reduce the risk of developing heatstroke depending on the actual conditions of the work site.

クラウドサーバ21の評価判定部22、または、現場監督30のパソコン31で生成された警告情報は、現場監督30のパソコン31のデータ送信部34から、無線LANなどのローカルネットワークや携帯電話の情報キャリアを含めたネットワークを介して作業者10が装備するスマートフォン12に送信される。警告情報を受け取ったスマートフォン12の警告報知部14は、音声、画面表示、ランプの点灯または点滅、振動などの各種の情報伝達手段を用いて、作業者10に対して、自分が熱中症を発症するリスクが高まっていることを報知する。警告情報を確認した作業者10は、スマートフォン12のタッチパネルまたは操作ボタンなどを通じて警告情報を受け取った旨を報告するとともに、作業を中断して休息をとるなど熱中症を予防するための対策を実行する。 The warning information generated by the evaluation determination unit 22 of the cloud server 21 or the personal computer 31 of the site supervisor 30 is transmitted from the data transmission unit 34 of the personal computer 31 of the site supervisor 30 to a local network such as a wireless LAN or an information carrier such as a mobile phone. is transmitted to the smart phone 12 equipped by the worker 10 via a network including the . The warning notification unit 14 of the smartphone 12 that has received the warning information uses various information transmission means such as sound, screen display, lighting or blinking of the lamp, and vibration to notify the worker 10 that he or she has developed heat stroke. to inform you that there is an increased risk of After confirming the warning information, the worker 10 reports that the warning information has been received through the touch panel or operation buttons of the smartphone 12, and takes measures to prevent heat stroke, such as stopping the work and taking a rest. .

作業者10のスマートフォン12は、作業者10が警告情報を確認して作業を中断したことを監督者30のパソコン31に送信し、監督者30は、作業者10が熱中症の発症を予防する対策をとったことを確認できる。 The smart phone 12 of the worker 10 transmits to the personal computer 31 of the supervisor 30 that the worker 10 confirmed the warning information and interrupted the work, and the supervisor 30 prevents the worker 10 from developing heatstroke. You can confirm that you have taken action.

さらに、本実施形態で説明する熱中症発症リスク管理システムでは、現場監督30が把握している作業現場での熱中症発症リスクデータを、作業者10のスマートフォン12に送信して、作業者10が、自分が働いている作業現場での熱中症発症リスクの現状を確認することができる。例えば、自分以外の作業者の熱中症発症リスクが高くなっていることが確認できれば、各作業者自身が熱中症の発症を積極的に予防する対応を採ることが可能となる。また、他に熱中症発症リスクの警告情報を受け取って作業を中断した作業者がいることがわかれば、現場監督30からの自分宛の警告情報により素直に応じることが期待できる。 Furthermore, in the heat stroke onset risk management system described in this embodiment, the heat stroke onset risk data at the work site grasped by the site supervisor 30 is transmitted to the smartphone 12 of the worker 10, and the worker 10 , you can check the current status of the risk of developing heatstroke at the work site where you work. For example, if it can be confirmed that the risk of developing heat stroke in workers other than oneself is high, each worker can take measures to actively prevent the onset of heat stroke. Also, if it is known that there is another worker who received the warning information about the risk of developing heatstroke and interrupted the work, it can be expected that the site supervisor 30 will more obediently respond to the warning information addressed to him/herself.

さらに、作業者10が所有するスマートフォン12で、当該作業者10の現在までの熱中症発症リスクの変化や、生体センサ11で取得された自身の心拍数、加速度データから計算された健康状態の評価結果や、消費カロリーなどの関連情報を画面に表示して、作業者10自身が参照することができる。これら、作業者10が所有するスマートフォンでの表示画面についても、それぞれの目的に応じて必要事項を見やすく表示することができればよいため、本明細書での詳細な説明は省略する。 Furthermore, the smartphone 12 owned by the worker 10 evaluates the health condition calculated from the change in the risk of developing heatstroke up to the present of the worker 10, and the own heart rate and acceleration data acquired by the biosensor 11. The results and related information such as calorie consumption can be displayed on the screen for the operator 10 to refer to. Regarding the display screen of the smart phone owned by the worker 10 as well, it is sufficient if necessary items can be displayed in an easy-to-read manner according to each purpose, so detailed description in this specification is omitted.

クラウドサーバ21は、インターネット20を通じて作業者10が所属する会社や事業所40内の管理コンピュータ41にも接続されていて、現場監督30のパソコン31に送信された作業者10の測定結果情報や、クラウドサーバ21が熱中症の発症リスクを判断するために用いた各種の情報を、リアルタイムで、事業所40の管理コンピュータ41に対して送信する。事業所40の管理コンピュータ41は、自身のデータ受信部42とデータ送信部43とを備えているため、インターネットを介して現場監督30のパソコン31とも接続されていて、現場監督30から作業者10に対して警告情報が正しく伝達されたか、作業者10が熱中症の予防対策をとったか、などの情報を確認し、必要に応じて所定の指示を行うことができる。このようにすることで、作業者10が所属する事業所40においても、作業者10の状況や作業現場での対応を確認することができ、作業者10の熱中症発症リスクの回避をバックアップすることができる。 The cloud server 21 is also connected to a management computer 41 in the company or office 40 to which the worker 10 belongs via the Internet 20, and receives the measurement result information of the worker 10 transmitted to the personal computer 31 of the site supervisor 30, Various types of information used by the cloud server 21 to determine the risk of developing heatstroke are transmitted to the management computer 41 of the office 40 in real time. Since the management computer 41 of the office 40 has its own data receiving section 42 and data transmitting section 43, it is also connected to the personal computer 31 of the site supervisor 30 via the Internet. It is possible to confirm information such as whether the warning information has been correctly transmitted to the worker 10 and whether the worker 10 has taken preventive measures against heatstroke, and can issue a predetermined instruction as necessary. By doing so, even in the office 40 to which the worker 10 belongs, the situation of the worker 10 and the response at the work site can be confirmed, and the worker 10 is backed up to avoid the risk of developing heat stroke. be able to.

また、図1では明示していないが、クラウドサーバ21、現場監督30のパソコン31、および、事業所40の管理コンピュータ40は、インターネット20で接続されているため、パソコン31や管理コンピュータ40の側からクラウドサーバ21にアクセスすることができ、クラウドサーバ21でのデータ処理内容を制御したり、評価判定部22での判定プログラムを更新したり、クラウドサーバ21から熱中症予防管理に必要な情報を適宜取り出したりすることができる。 Although not shown in FIG. 1, the cloud server 21, the personal computer 31 of the site supervisor 30, and the management computer 40 of the office 40 are connected via the Internet 20. It is possible to access the cloud server 21 from the cloud server 21, control the data processing content in the cloud server 21, update the determination program in the evaluation determination unit 22, and receive information necessary for heatstroke prevention management from the cloud server 21. It can be taken out as appropriate.

なお、上記説明においては、作業者が装備する携帯端末としてスマートフォンを例示したが、作業者の携帯端末はスマートフォンには限られず、携帯電話機やタブレット機器、さらには、熱中症発症リスク管理システムに特化した、情報の送受信が可能な専用の小型端末機器を用いることができる。 In the above explanation, smartphones are used as examples of mobile terminals equipped by workers, but the mobile terminals of workers are not limited to smartphones. A dedicated small terminal device capable of transmitting and receiving information can be used.

また、現場監督が操作する管理者情報端末としては、例示したパソコン、特に図1で図示したデスクトップパソコン以外にも、ノートパソコン、タブレット型パソコン、小型サーバ機器などの、ネットワークを通じた情報の送受信とデータ表示、データ記録などが可能な各種の情報機器を採用することができる。 In addition to the personal computers shown in the examples, especially the desktop personal computer shown in FIG. 1, the administrator information terminals operated by the site supervisors include notebook personal computers, tablet personal computers, small server devices, etc., which can be used to send and receive information through networks. Various information devices capable of displaying data, recording data, etc. can be employed.

さらに、上記説明では、現場監督の管理者情報端末から作業者の携帯端末に警告情報を送信する形態を説明したが、警告情報がクラウドサーバの評価判定部で生成される場合には、クラウドサーバから直接作業者の携帯端末に警告情報を送信するようにシステムを構成することもできる。 Furthermore, in the above description, a configuration has been described in which warning information is transmitted from the site supervisor's manager information terminal to the worker's mobile terminal. The system can also be configured to send warning information directly from the device to the worker's mobile terminal.

なお、本実施形態で例示した熱中症発症リスク管理システムのように、建設現場での作業者の熱中症の発症リスクを管理する場合は、管理対象となる作業者の位置が建設現場内に限定される。また、作業期間も一定以上の日数にわたるため、当該建築現場で無線LANを構築することも可能となる。このように、被管理者が一定の範囲内にのみ存在する場合には、独自の無線LANを構築し、それぞれの作業者の生体情報の現場監督の管理者情報端末への送信を、インターネットを介さずにLAN内で行うことができる。この場合には、管理者情報端末から、または、LAN内に設置されたサーバユニットや別のパソコンなどの情報機器からインターネットに接続することで、クラウドサーバ内のリスク判定部で熱中症発症のリスク判定をしたり、気象情報取得部で取得した気象情報を利用したりすることができる。また、熱中症の発症リスクを判定するリスク判定部を建築現場のLANに接続されているサーバユニットやパソコンに設けることができる。 In addition, as in the heatstroke risk management system exemplified in this embodiment, when managing the risk of heatstroke for workers at a construction site, the position of the worker to be managed is limited to the construction site. be done. Moreover, since the work period is longer than a certain number of days, it is also possible to construct a wireless LAN at the construction site. In this way, if the person to be managed exists only within a certain range, a unique wireless LAN is constructed, and the biometric information of each worker is transmitted to the manager information terminal of the site supervisor via the Internet. It can be done within the LAN without any intervention. In this case, by connecting to the Internet from the administrator information terminal, or from information equipment such as a server unit installed in the LAN or another personal computer, the risk determination part in the cloud server can detect the risk of heatstroke. It is possible to make judgments and use the weather information acquired by the weather information acquisition unit. Also, a risk determination section for determining the risk of developing heat stroke can be provided in a server unit or personal computer connected to a LAN at a construction site.

一方、熱中症発症リスク管理システムとして、たとえば運送業界での作業者を対象とする場合には、被管理者が遠距離を移動することが想定される。このような場合でも、上記例示した熱中症発症リスク管理システムでは、被管理者の測定装置からの情報をインターネット上に配置されたクラウドサーバにてデータの管理や評価判定を行うため、被管理者が特定に位置にとどまっていない場合でもそのまま対応することができるという利点がある。 On the other hand, when the heat stroke onset risk management system targets workers in the transportation industry, for example, it is assumed that the managed person travels long distances. Even in such a case, in the heat stroke risk management system illustrated above, information from the measurement device of the managed person is managed and evaluated by a cloud server located on the Internet. There is an advantage that it can respond as it is even if it does not stay at a specific position.

[熱中症発症リスク評価方法]
次に、本願で開示する熱中症発症リスク評価方法の具体的内容について説明する。
[Method for evaluating the risk of developing heat stroke]
Next, specific contents of the method for evaluating the risk of developing heat stroke disclosed in the present application will be described.

本願で開示する熱中症発症リスク評価方法では、被評価者が装着する測定装置が備える心拍検出手段によって検出された被評価者の心拍データと、三次元の加速度センサにより取得された加速度データとに基づいて被評価者の行った作業の強度を示す作業負担指数を算出する。また、測定装置から得られた被評価者の服内温度と、被評価者が作業している現場の環境温度とに基づいて、被評価者の暑熱負荷指数を算出する。そして、これら算出された作業負担指数と暑熱負荷指数とに基づいて、熱中症を発症するリスクを示す熱中症発症リスク指数を算出する。 In the method for evaluating the risk of developing heat stroke disclosed in the present application, the heartbeat data of the person being evaluated detected by the heartbeat detecting means provided in the measuring device worn by the person being evaluated and the acceleration data obtained by the three-dimensional acceleration sensor are combined. Based on this, a work burden index indicating the intensity of the work performed by the person to be evaluated is calculated. Also, the heat load index of the person to be evaluated is calculated based on the temperature inside the clothing of the person to be evaluated obtained from the measuring device and the environmental temperature of the site where the person to be evaluated is working. Then, based on the calculated work load index and heat load index, a heat stroke risk index indicating the risk of developing heat stroke is calculated.

なお、以下の熱中症発症リスク評価方法の説明に当たっては、図2を用いて説明した本実施形態にかかる熱中症発症リスク管理システムの各構成部分を適宜例示して説明する。 In the following description of the method for evaluating the risk of developing heat stroke, each component of the heat stroke risk management system according to the present embodiment described with reference to FIG. 2 will be exemplified as appropriate.

図4は、本実施形態で説明する熱中症発症リスク管理システムでの、評価判定部における熱中症発症リスク評価の流れを示すフローチャートである。 FIG. 4 is a flow chart showing the flow of heat stroke risk evaluation in the evaluation determination unit in the heat stroke risk management system described in this embodiment.

本実施形態にかかる熱中症発症リスク管理システムでは、インターネット上のクラウドサーバ21が備える制御手段である評価判定部22が、被評価者である作業者10が装着している測定装置である生体センサ11からの得られたデータと、クラウドサーバ21内の各構成部分から取得されたデータに基づいて、作業者10の作業負担指数と暑熱負荷指数とを算出して熱中症発症リスク指数を算出する。 In the heat stroke onset risk management system according to the present embodiment, the evaluation determination unit 22, which is the control means provided in the cloud server 21 on the Internet, is the biosensor, which is the measurement device worn by the worker 10 who is the person to be evaluated. Based on the data obtained from 11 and the data obtained from each component in the cloud server 21, the work burden index and the heat load index of the worker 10 are calculated to calculate the heat stroke risk index. .

図4に示すように、評価判定部22での評価が始まる(START)と、評価判定部22は、被評価者の作業負担指数の算出を開始する。 As shown in FIG. 4, when the evaluation by the evaluation determination unit 22 starts (START), the evaluation determination unit 22 starts calculating the work burden index of the person being evaluated.

なお、評価判定部22での評価の開始(START)は、作業者10自身、または、管理者である現場監督30などが測定装置である生体センサ11の電源スイッチを「ON」にする、タイマーによって作業開始時間となると自動的に生体センサ11の動作が開始するように設定されている、生体センサ11を備えたアンダーシャツ18を作業者が着用したことを生体センサ11自体が検出して動作を開始する、などの各種方法で設定することができる。 In addition, the start (START) of the evaluation by the evaluation determination unit 22 is performed by turning the power switch of the biosensor 11, which is a measuring device, to "ON" by the worker 10 himself or the site supervisor 30 who is the manager. The biosensor 11 itself detects that the worker wears the undershirt 18 equipped with the biosensor 11, which is set so that the operation of the biosensor 11 automatically starts when the work start time comes. can be set in various ways, such as starting

作業負担指数の算出を行うために、評価判定部22は、まず、データ記録部24に評価対象の作業者10の過去のデータとして心拍データと加速度データである履歴データが記録されているか否かを確認する(ステップS101)。 In order to calculate the work load index, the evaluation determination unit 22 first determines whether history data, which is heartbeat data and acceleration data, is recorded in the data recording unit 24 as past data of the worker 10 to be evaluated. is confirmed (step S101).

当該作業者10が過去に本実施形態で説明する熱中症発症リスク管理システムでの評価対象となって、データ記録部24に作業者10の履歴データが記録されている場合(ステップS101で「Yes」の場合)は、その履歴データの集合から、加速度に対して心拍数が線形に変化する線形区間を求め、その線形区間に含まれる履歴データに対して回帰直線を求める。この履歴データから求めた回帰直線は、当該作業者の心拍応答の特徴(個性)を表している。この回帰直線の傾きを心拍応答係数αr、切片を切片心拍数βrと定義し算出する(ステップS102)。 When the worker 10 has been evaluated in the heatstroke risk management system described in the present embodiment in the past, and the history data of the worker 10 is recorded in the data recording unit 24 ("Yes" in step S101 ), a linear section in which the heart rate changes linearly with acceleration is obtained from the set of history data, and a regression line is obtained for the history data included in the linear section. A regression line obtained from this historical data represents the characteristics (individuality) of the heartbeat response of the worker. The slope of this regression line is defined as the heart rate response coefficient αr, and the intercept is defined as the intercept heart rate βr (step S102).

その後、評価判定部22は、生体センサ11で測定された作業者10の心拍データの検出を行う(ステップS103)。 After that, the evaluation determination unit 22 detects heartbeat data of the worker 10 measured by the biosensor 11 (step S103).

一方、当該作業者10の履歴データが存在していない場合、また、データは存在しているが前回のデータが記録されてから一定の期間(一例として1ヶ月)が経過している場合は、評価判定部22は当該作業者10の正しい標準化心拍数を算出できないと判断して、心拍データに基づかず加速度データのみから当該作業者10の作業負担指数を算出する。評価判定部22は、作業者10の動作を示す数値である加速度偏差を算出(ステップS110)し、加速度偏差のみに基づいて、作業者10の作業負担指数を算出する(ステップS111)。この場合、加速度偏差に適当な係数を掛ける等、所定の数式を用いて作業負担指数に変換すればよい。 On the other hand, if the history data of the worker 10 does not exist, or if the data exists but a certain period of time (one month as an example) has passed since the previous data was recorded, The evaluation determination unit 22 determines that the correct standardized heart rate of the worker 10 cannot be calculated, and calculates the work burden index of the worker 10 only from the acceleration data, not based on the heart rate data. The evaluation determination unit 22 calculates the acceleration deviation, which is a numerical value indicating the motion of the worker 10 (step S110), and calculates the work burden index of the worker 10 based only on the acceleration deviation (step S111). In this case, the acceleration deviation may be converted into a work load index using a predetermined formula, such as by multiplying the acceleration deviation by an appropriate coefficient.

データ記録部24に作業者10の履歴データが記録されている場合(ステップS101で「Yes」の場合)、心拍データを検出するに当たって評価判定部22は心拍データの信頼性を確保する。本実施形態の熱中症発症リスク管理システムでは、上述したように被評価者である作業者10の心拍データをより良好に取得できるよう、作業者10が着用するアンダーシャツ18の裏面18bに生体センサ11の電極部11bが配置されている。しかし、作業者の体の動きや体表面の発汗などの影響で、心拍を正しく検出できないことがある。このため、本実施形態の熱中症発症リスク管理システムでは、被評価者である作業者10の心拍データを正しく測定できていない場合に、誤ったデータで作業負担指数を算出して熱中症の発症リスク評価を誤ることがないように、心拍データが正しく取得できているか否かを確認している。 When the history data of the worker 10 is recorded in the data recording unit 24 ("Yes" in step S101), the evaluation determination unit 22 ensures the reliability of the heartbeat data when detecting the heartbeat data. In the heat stroke onset risk management system of this embodiment, the biosensor is attached to the back surface 18b of the undershirt 18 worn by the worker 10 so that the heart rate data of the worker 10 who is the person to be evaluated can be obtained more satisfactorily as described above. 11 electrode portions 11b are arranged. However, the heartbeat may not be detected correctly due to the movement of the worker's body, perspiration on the body surface, and the like. For this reason, in the heatstroke risk management system of the present embodiment, if the heartbeat data of the worker 10 who is the person to be evaluated cannot be measured correctly, the work load index is calculated based on the incorrect data, and the onset of heatstroke is calculated. We check whether the heart rate data is acquired correctly so as not to make an error in the risk assessment.

まず、評価判定部22は、心拍データの信頼性を評価するために心拍波形検出率を算出する(ステップS104)。 First, the evaluation determination unit 22 calculates the heartbeat waveform detection rate in order to evaluate the reliability of the heartbeat data (step S104).

生体センサからサンプリングした生データは、被評価者の皮膚と電極との接触不良等の影響で、一定割合のノイズ(異常な心拍データ)が含まれている可能性がある。そこで1拍ごとのデータ(心拍間隔)に対して、例えば、心拍間隔が0.33秒以上かつ1.33秒以下であって、かつ、1つ前のデータとの差(差分心拍間隔)が0.15秒以下のデータを正常と判定してラベリングする。 Raw data sampled from the biosensor may contain a certain percentage of noise (abnormal heartbeat data) due to poor contact between the subject's skin and electrodes. Therefore, for the data for each beat (heartbeat interval), for example, the heartbeat interval is 0.33 seconds or more and 1.33 seconds or less, and the difference from the previous data (differential heartbeat interval) is Data of 0.15 seconds or less are determined to be normal and labeled.

正常/異常を判定する閾値は、任意に設定可能であるが、生理学的な見地に基づいて有り得ない心拍間隔のデータを除去できるように適当な数値を設定すればよい。そして、測定データを所定の時間幅でk個 の部分区間に分け、各部分区間ごとに正常とラベリングされたデータが区間全データ中に何割含まれているかを心拍波形検出率Qとして計算する。 The threshold for judging normality/abnormality can be arbitrarily set, but an appropriate numerical value may be set so as to eliminate improbable heartbeat interval data based on a physiological point of view. Then, the measured data is divided into k sub-intervals with a predetermined time width, and the cardiac waveform detection rate Q is calculated for each sub-interval as the percentage of the data labeled as normal in the total data for each interval. .

次に、評価判定部22は、各部分区間ごとに心拍波形検出率を判定する(ステップS105)。 Next, the evaluation determination unit 22 determines the heartbeat waveform detection rate for each partial interval (step S105).

心拍波形検出率が基準値(例えば50%)以上であれば当該区間について信頼性があると判断し(ステップS105で「Yes」の場合)、心拍データを用いて作業負担指数を算出する(ステップS106)。 If the heartbeat waveform detection rate is equal to or higher than a reference value (for example, 50%), the section is determined to be reliable ("Yes" in step S105), and the work load index is calculated using the heartbeat data (step S106).

一方、心拍波形検出率が基準値(50%)未満であれば信頼性がないと判断し(ステップS105で「No」の場合)、当該区間については加速度データを用いて作業負担指数を算出するステップS110に進む。 On the other hand, if the heartbeat waveform detection rate is less than the reference value (50%), it is determined that there is no reliability ("No" in step S105), and the work load index is calculated for the section using the acceleration data. Proceed to step S110.

なお、上記説明において基準値は一例であり、生体センサの性能や被評価者の職種等によって適宜調整すればよい。例えば、動作の激しい職種では閾値を低く、動作の少ない職種では閾値を高く設定してもよい。 Note that the reference values in the above description are only examples, and may be appropriately adjusted according to the performance of the biosensor, the occupation of the person being evaluated, and the like. For example, a low threshold may be set for occupations that require a lot of movement, and a high threshold may be set for occupations that require less movement.

心拍波形検出率が50%以上である場合(ステップS105で「Yes」の場合)には、評価判定部22は、得られた心拍データから中央心拍数を算出する(ステップS106)。ここでは、ステップS104で設定した部分区間に対して、各部分区間ごとの代表値(中央値)をもって中央心拍数データとする。代表値は区間平均値であってもよいが、好ましくは、区間中央値である。測定装置から取得したデータにイレギュラーな値が少数含まれていても、その影響を排除できるからである。 When the heartbeat waveform detection rate is 50% or more ("Yes" in step S105), the evaluation determination unit 22 calculates the central heartbeat rate from the obtained heartbeat data (step S106). Here, for the partial intervals set in step S104, a representative value (median value) for each partial interval is used as central heart rate data. The representative value may be the interval mean value, but is preferably the interval median value. This is because even if the data obtained from the measuring device contains a small number of irregular values, the influence of such irregular values can be eliminated.

さらに、評価判定部22は、同時に生体センサ11から得られた加速度データから、作業者10の動作状況を示す数値である加速度偏差を算出する(ステップS107)。 Further, the evaluation determination unit 22 simultaneously calculates an acceleration deviation, which is a numerical value indicating the operation status of the worker 10, from the acceleration data obtained from the biosensor 11 (step S107).

次に、履歴データと予め作成した標準心拍応答モデルとに基づいて、中央心拍数を補正し、標準化心拍数を求める(ステップS108)。 Next, the central heart rate is corrected based on the history data and the standard heart rate response model prepared in advance to obtain the standardized heart rate (step S108).

具体的には、心拍応答係数および切片心拍数、ならびに、標準心拍応答モデルのパラメータである標準心拍応答係数および標準切片心拍数を用いて、中央心拍数データを以下の数式(式1)で標準化心拍数に変換する。 Specifically, using the heart rate response coefficient and the intercept heart rate, and the standard heart rate response coefficient and the standard intercept heart rate, which are the parameters of the standard heart rate response model, the median heart rate data is standardized by the following formula (equation 1). Convert to heart rate.

HRS[k]=(αs/αr)(HR[k]-βr)+βs (式1)
ここで、
・中央心拍数データ :HR[k]
・標準化心拍数 :HRS[k]
・心拍応答係数 :αr
・切片心拍数 :βr
・標準心拍応答係数 :αs
・標準切片心拍数 :βs
である。なお、ここでkは、部分区間の番号を表す。
HR S [k]=(αs/αr)(HR[k]−βr)+βs (Formula 1)
here,
・Central heart rate data: HR [k]
・Standardized heart rate: HR S [k]
・ Heart rate response coefficient: αr
・Intercept heart rate: βr
・Standard heartbeat response coefficient: αs
・Standard intercept heart rate: βs
is. Here, k represents the number of the partial section.

標準心拍応答モデルとは、大人数を測定対象として得られた大規模データを基に作成された心拍応答モデルである。加速度(身体の動き)に対するヒトの標準的な心拍応答を表したモデルで、各種パラメータ及び所定の数式で表現できる。 A standard heartbeat response model is a heartbeat response model created based on large-scale data obtained from a large number of people. It is a model that expresses the standard human heartbeat response to acceleration (body movement), and can be expressed by various parameters and predetermined formulas.

標準心拍応答モデルを求めるための測定結果の一例を、図5に示す。 An example of measurement results for determining the standard heart rate response model is shown in FIG.

図5(a)は大規模データの全て(約300万点)をプロットしたもので、濃淡はデータの密度を表している。図5(a)中に示す線51が5%のデータラインを、線52が25%のデータラインを、線53が50%のデータラインを、線54が75%のデータラインを、線55が95%のデータラインを示している。 FIG. 5(a) plots all of the large-scale data (approximately 3 million points), and the shading represents the density of the data. Line 51 shown in FIG. 5(a) is the 5% data line, line 52 is the 25% data line, line 53 is the 50% data line, line 54 is the 75% data line, line 55 indicates the 95% data line.

これに対して各区間の中央値を求めたものが図5(b)の×印であり、各中央値に対して当てはめた近似曲線FHR(符号76)が標準心拍応答モデルを表している。 On the other hand, the median value of each interval is indicated by the x mark in FIG. 5(b), and the approximation curve F HR (reference numeral 76) fitted to each median value represents the standard heart rate response model. .

近似曲線FHRは種々の曲線あてはめ手法によって求めることができ、加速度偏差ARMSを与えたとき、推定標準化心拍数FHRを与える関数FHR(ARMS)として表現できる。また、FHRの直線的に変化している部分(加速度が0.05あたり~0.45あたりの区間)の傾きが標準心拍応答係数に相当し、近似曲線の切片が標準切片心拍数に相当する。 The approximation curve F HR can be obtained by various curve fitting techniques, and can be expressed as a function F HR (A RMS ) that gives an estimated standardized heart rate F HR given the acceleration deviation A RMS . In addition, the slope of the part where FHR changes linearly (the interval between acceleration of around 0.05 and around 0.45) corresponds to the standard heart rate response coefficient, and the intercept of the approximation curve corresponds to the standard intercept heart rate. do.

なお、大規模データは、当該現場における複数の作業員の過去数日間のデータであってもよいし、別の現場で予めサンプリングしておいた蓄積データであってもよい。好ましくは、当該作業者と同様の作業に従事する大人数の作業者を測定対象として得られた大規模データを基に、標準心拍応答モデルを作成するのがよい。これは当該作業に最適化された心拍応答モデルであり、その作業に従事する作業者の典型的な心拍応答を表すと考えられる。大規模データの基になる人数に特に決まりはないが、サンプリング数が多い方がより高精度に心拍応答を近似できる。好ましくは5人以上、より好ましくは50人以上である。蓄積期間についても特に決まりはないが、好ましくは同じ現場で2日以上、より好ましくは5日以上のデータを取得することが好ましい。 Note that the large-scale data may be data of a plurality of workers at the site for the past several days, or may be accumulated data sampled in advance at another site. Preferably, a standard heartbeat response model is created based on large-scale data obtained by measuring a large number of workers engaged in the same work as the worker. This is a heartbeat response model optimized for the work in question, and is considered to represent a typical heartbeat response of a worker engaged in the work. There are no particular restrictions on the number of people on whom the large-scale data is based, but the larger the number of samples, the more accurately the heart rate response can be approximated. It is preferably 5 or more, more preferably 50 or more. There are no particular rules regarding the accumulation period, but it is preferable to acquire data for two days or more, more preferably five days or more, at the same site.

このようにして得られた標準化心拍数と加速度偏差とに基づいて、評価判定部22は作業者10の作業負担指数を算出する(ステップS109)。 Based on the standardized heart rate and the acceleration deviation thus obtained, the evaluation determination unit 22 calculates the work burden index of the worker 10 (step S109).

このとき、評価判定部22は、標準化心拍数を用いるか、それとも推定標準化心拍数を用いるかを、標準化心拍応答モデルに基づいて作成された補正マップを利用して判定する。測定装置である生体センサ11から得られた心拍データと3次元加速度センサの数値から、中央心拍数と加速度偏差とを求める具体的方法、補正マップを用いた心拍データの選択基準等については、後に詳述する。 At this time, the evaluation determination unit 22 determines whether to use the standardized heart rate or the estimated standardized heart rate using a correction map created based on the standardized heart rate response model. A specific method for determining the central heart rate and the acceleration deviation from the heart rate data obtained from the biosensor 11, which is a measuring device, and the numerical value of the three-dimensional acceleration sensor, and selection criteria for the heart rate data using the correction map, etc. will be described later. I will elaborate.

一方、心拍波形検出率Qが基準値(上記例では50%)以上ではない場合(ステップS105で「No」の場合)には、評価判定部22は、得られた心拍データの信憑性が低いと判断して中央心拍数の算出は行わずに、生体センサ11から得られた加速度データから作業者10の動作状況を示す数値である加速度偏差を算出する(ステップS110)。この場合には、加速度偏差のみに基づいて、評価判定部22は作業者10の作業負担指数を算出する(ステップS111)。 On the other hand, if the heartbeat waveform detection rate Q is not equal to or higher than the reference value (50% in the above example) ("No" in step S105), the evaluation determination unit 22 determines that the credibility of the obtained heartbeat data is low. Therefore, instead of calculating the central heart rate, the acceleration deviation, which is a numerical value indicating the operation status of the worker 10, is calculated from the acceleration data obtained from the biosensor 11 (step S110). In this case, the evaluation determination unit 22 calculates the work burden index of the worker 10 based only on the acceleration deviation (step S111).

ステップS111で得られた作業負担指数は、ステップS109で得られた作業負担の数値と比較して、心拍データが反映されていない分精度が劣ると考えられるが、作業者10の動作が連続して行われていることから、心拍データが得られていないことを理由としてその間の作業負担指数を算出しないよりも連続して作業負担指数が得られていることが好ましい。 The work load index obtained in step S111 is considered to be less accurate than the work load numerical value obtained in step S109 because the heartbeat data is not reflected. Therefore, it is preferable that the work burden index is obtained continuously rather than not calculating the work burden index during that period on the grounds that the heartbeat data is not obtained.

さらに評価判定部22は、生体センサ11から得られた作業者10の服内温度データと、作業者10が作業する現場での環境温度データとに基づいて、作業者10の暑熱負荷指数を算出する(ステップS112)。作業現場の環境温度データは、クラウドサーバ21の気象情報取得部25により取得された作業現場の周囲の気温データ、作業者が屋内で作業している場合などではその作業場に配置された温度センサから得られる温度情報などに基づいて、取得することができる。 Furthermore, the evaluation determination unit 22 calculates the heat load index of the worker 10 based on the temperature data inside the clothes of the worker 10 obtained from the biosensor 11 and the environmental temperature data at the site where the worker 10 works. (step S112). The environmental temperature data of the work site is the temperature data around the work site acquired by the weather information acquisition unit 25 of the cloud server 21, or the temperature sensor installed in the work site when the worker is working indoors. It can be obtained based on the obtained temperature information.

なお、作業者10の服内温度データと環境温度データとに基づいて暑熱負荷指数を算出する具体的な手順については、追って詳述する。 A specific procedure for calculating the heat load index based on the temperature data in clothes of the worker 10 and the environmental temperature data will be described in detail later.

そして、評価判定部22は、得られた作業負担指数と暑熱負荷指数とに基づいて、当該作業者10の熱中症発症リスクを熱中症発症リスク指数として算出する(ステップS113)。 Then, the evaluation determination unit 22 calculates the heat stroke risk of the worker 10 as a heat stroke risk index based on the obtained work load index and heat load index (step S113).

本実施形態に示す熱中症発症リスク判断システムにおける熱中症発症リスク指数は、作業負担指数と暑熱負荷指数との線形和として判断できる。このため、熱中症発症リスク指数の値が大きいほど、当該作業者が熱中症を発症するリスクが高くなり、熱中症発症リスク指数の大きさを領域として規定することで、熱中症発症リスクが、高い(=危険)な状態にあるのか、やや高い(=注意)な状態にあるのか、それとも低い(=安全)な状態にあるのかをランク付けすることができる。このため、評価判定部22で算出された熱中症発症リスク指数のランクに応じて、作業者10自身が、または、監督者である現場監督30が、作業を停止して休憩する、作業負担を減らす、または、服内温度を下げるなどして暑熱負荷を低減する、などの対応を採ることができ、熱中症の発症を効果的に回避することが可能となる。 The heat stroke risk index in the heat stroke risk determination system shown in this embodiment can be determined as a linear sum of the work load index and the heat load index. Therefore, the greater the value of the heat stroke risk index, the higher the risk of the worker developing heat stroke. It can be ranked whether it is in a high (=dangerous) state, a slightly high (=caution) state, or a low (=safe) state. For this reason, depending on the rank of the heatstroke risk index calculated by the evaluation determination unit 22, the worker 10 himself or the site supervisor 30 who is the supervisor stops the work and takes a rest. It is possible to take countermeasures such as reducing the heat load by reducing the temperature inside the clothes or by lowering the temperature inside the clothes, thereby effectively avoiding the onset of heat stroke.

[コンピュータプログラム]
上記、図4のフローチャートを用いて説明した評価判定部22での判定動作、また、後述する、作業負担指数、暑熱負荷指数、熱中症発症リスク指数の算出や、体調評価のアルゴリズムは、評価判定部22として用いたコンピュータを動作させるコンピュータプログラムとして実現することができる。
[Computer program]
The determination operation in the evaluation determination unit 22 described above using the flowchart of FIG. It can be implemented as a computer program that causes the computer used as the unit 22 to operate.

[熱中症発症リスクの評価方法]
ここで、本実施形態にかかる熱中症発症リスク管理システムにおいて用いられている熱中症発症リスク評価方法の、熱中症発症リスク指数を算出するアルゴリズムについて説明する。
[Method for evaluating heatstroke risk]
Here, the algorithm for calculating the heat stroke risk index of the heat stroke risk evaluation method used in the heat stroke risk management system according to this embodiment will be described.

(作業負担の推定)
<a.前処理>
まず、心拍データと加速度データについて、作業負担指数を算出する前処理を行う。
(Estimate of work load)
<a. Pretreatment>
First, heartbeat data and acceleration data are preprocessed to calculate a work load index.

心拍データの前処理は、図4のフローチャートを用いて説明したとおり、作業者10が装着している生体センサ11が検出した心拍データから、中央心拍数を算出する(図4におけるステップS106)ことで行われる。 As described with reference to the flowchart of FIG. 4, the preprocessing of the heartbeat data is to calculate the central heartbeat rate from the heartbeat data detected by the biosensor 11 worn by the worker 10 (step S106 in FIG. 4). is done in

より具体的には、部分区間の心拍波形検出率が50%以上であった場合に、部分区間に含まれる心拍データの取得間隔から部分区間あたり(例えば、過去1分間あたり)の心拍数に換算して中央心拍数HRを得る。 More specifically, when the heart rate waveform detection rate of the partial section is 50% or more, the heart rate data acquisition interval included in the partial section is converted into the heart rate per partial section (for example, per past minute). to obtain the median heart rate HR.

一方、加速度センサによって得られた加速度データについては、以下の手続きによって過去1分間の平均値ΔAを求める。 On the other hand, for the acceleration data obtained by the acceleration sensor, the average value ΔA for the past one minute is obtained by the following procedure.

1)不等時間間隔データの指数移動平均
x軸、y軸、z軸それぞれの方向の加速度データ{Ax(t)}、{Ay(t)}、{Az(t)}について、時定数を10secとして、統計学の手法である指数移動平均法を用いてそれぞれの軸方向における加速度データの指数移動平均を求める。時定数は特に限定されないが、例えば5~10secの範囲で加速度センサの性能に応じて適宜決定すればよい。
1) Exponential moving average of unequal time interval data For the acceleration data {Ax(t)}, {Ay(t)}, and {Az(t)} in the respective directions of the x-axis, y-axis, and z-axis, the time constant is The exponential moving average of the acceleration data in each axial direction is obtained using the exponential moving average method, which is a statistical method, at 10 sec. Although the time constant is not particularly limited, it may be appropriately determined within a range of, for example, 5 to 10 seconds according to the performance of the acceleration sensor.

ここでは、x軸、y軸、z軸それぞれの方向の指数移動平均を、それぞれ{Sx(t)}、{Sy(t)}、{Sz(t)}とする。 Let {Sx(t)}, {Sy(t)}, and {Sz(t)} denote exponential moving averages in the x-axis, y-axis, and z-axis directions, respectively.

2)指数移動平均の除去
各軸の加速度データから、上述の指数移動平均を除去し、トレンド除去された時系列加速度を求める
たとえば、x軸の場合は、「Ax(t)-Sx(t)」となる。
2) Removal of exponential moving average From the acceleration data of each axis, remove the above-mentioned exponential moving average and obtain detrended time-series acceleration. ”.

3)2乗和の計算
トレンド除去された時系列加速度について、以下の式(式2)を用いて各時刻での2乗を計算して和を求める
3) Calculation of the sum of squares Calculate the sum of squares at each time using the following formula (formula 2) for the detrended time-series acceleration

Figure 0007213481000001
Figure 0007213481000001

4)1分ごとの加速度の平均
上記求めた2乗和「ΔA2(t)」の1分ごとの平均値「ΔA2 ave」を計算する。ここでは、データ点数の数で割って平均値とする。また、加速度の2乗平均「ΔA2 ave」の平方根「ΔAave」を計算する。ここで、ΔAaveは加速度偏差ARMSである。
4) Average Acceleration per Minute Calculate the average value "ΔA 2 ave " of the sum of squares "ΔA 2 (t)" obtained above per minute. Here, the average value is obtained by dividing by the number of data points. Also, the square root "ΔA ave " of the mean square of acceleration "ΔA 2 ave " is calculated. where ΔA ave is the acceleration deviation A RMS .

<b.異常値の除去>
心拍データから得られた心拍数のデータについて、非数値データと、心拍数が40以下のものと180以上のものとを異常値として除去する。
<b. Removal of Outliers>
With respect to the heart rate data obtained from the heart rate data, non-numeric data, heart rates of 40 or less and heart rates of 180 or more are removed as abnormal values.

また、加速度データについては、非数値データと、「ΔAが0.05以下、もしくは、0.55以上のデータを異常値として除外する。 As for acceleration data, non-numerical data and data with ΔA of 0.05 or less or 0.55 or more are excluded as abnormal values.

<c.切片心拍数と心拍応答係数の計算>
履歴データの集合に関して、加速度偏差に対して中央心拍数が線形に変化する線形応答区間を設定し、その線形応答区間に含まれるデータに対して回帰直線を求める。この回帰直線の傾きが心拍応答係数αr、切片が切片心拍数βrとなる。
<c. Calculation of Intercept Heart Rate and Heart Rate Response Coefficient>
A linear response interval in which the central heart rate changes linearly with respect to the acceleration deviation is set for a set of history data, and a regression line is obtained for the data included in the linear response interval. The slope of this regression line is the heart rate response coefficient αr, and the intercept is the intercept heart rate βr.

回帰直線の当てはめ方法については、特に限定しない。例えば、加速度偏差が0.05~0.4の区間を線形応答区間と設定し、その間をm個の部分区間(mは例えば3~7)に分ける。次に、各部分区間に関して中央心拍数と加速度偏差の中央値をそれぞれ求める。そして、求めたm点の中央値座標に対して回帰直線をあてはめる。 The method of fitting the regression line is not particularly limited. For example, a section in which the acceleration deviation is 0.05 to 0.4 is set as a linear response section, and is divided into m partial sections (m is 3 to 7, for example). Next, the median heart rate and the median acceleration deviation are determined for each partial interval. Then, a regression line is fitted to the median coordinates of the m points obtained.

<d.作業負担指数の計算>
図4において、ステップS108で示したように、被測定者である作業者10の履歴データがある場合は、この履歴データと標準心拍応答モデルとに基づいて、標準化心拍数HRSが計算される。標準化心拍数HRSを算出することで、被測定者個々の特性による心拍データから作業負担指数を算出する上での個人差を補正することができる。
<d. Calculation of Work Burden Index>
In FIG. 4, as shown in step S108, if there is history data of the worker 10 who is the subject, the standardized heart rate HR S is calculated based on this history data and the standard heart rate response model. . By calculating the standardized heart rate HR S , it is possible to correct individual differences in calculating the work load index from the heart rate data due to individual characteristics of the person being measured.

一方、推定標準化心拍数は、標準心拍応答モデルの近似式FHR(ARMS)を用いて、被測定者の加速度偏差ARMSから標準的な心拍数を推定するものである。実際の作業負担指数算出においては、標準化心拍数と推定標準化心拍数のどちらを信頼するかがポイントとなる。本実施例では、標準心拍応答モデルに基づいて作成した補正マップを用いて、どちらの心拍数を選択するかを判定し、補正心拍数HRsを得る。 On the other hand, the estimated standardized heart rate estimates the standard heart rate from the subject's acceleration deviation A RMS using the approximation formula F HR (A RMS ) of the standard heart rate response model. In calculating the actual workload index, the point is which of the standardized heart rate and the estimated standardized heart rate is more reliable. In this example, a correction map created based on a standard heart rate response model is used to determine which heart rate to select and obtain the corrected heart rate HR s .

図7は、補正マップの第1の例である。 FIG. 7 is a first example of a correction map.

図7に示すように、補正マップには、標準切片心拍数βsをy軸切片とし直線部分の傾きが標準心拍応答係数αsである近似曲線FHR71が記載されている。ここで近似曲線FHR71を判定線とする。なお、加速度偏差が0.45を超える部分からは、図7に示すように判定線71は直線ではなくなり、加速度偏差に対する中央心拍数の上昇度合いが低下していくことが判明している。 As shown in FIG. 7, the correction map describes an approximation curve F HR 71 in which the y-axis intercept is the standard intercept heart rate βs and the slope of the straight line portion is the standard heart rate response coefficient αs. Here, the approximated curve F HR 71 is used as the judgment line. It has been found that the determination line 71 ceases to be a straight line as shown in FIG. 7 from the portion where the acceleration deviation exceeds 0.45, and the degree of increase in the central heart rate with respect to the acceleration deviation decreases.

図7に示す補正マップでは、被測定者である作業者の動作を示す加速度偏差が0.2である部分に境界線72が設けられている。加速度偏差が0.2よりも小さい領域では、動作による心拍数の変化よりも情動による影響が大きく現れ、加速度偏差が0.2よりも大きい領域では、体が動くことによる心拍数の変動が大きいと考えられるからである。 In the correction map shown in FIG. 7, a boundary line 72 is provided in a portion where the acceleration deviation indicating the motion of the worker who is the person to be measured is 0.2. In the area where the acceleration deviation is less than 0.2, the influence of emotion appears more than the change in the heart rate due to movement, and in the area where the acceleration deviation is greater than 0.2, the fluctuation of the heart rate due to body movement is large. This is because it is considered that

図7に示す補正マップでは、心拍数と加速度偏差との関係がマップ中ハッチングで示された領域73および領域77の範囲となるように補正される。たとえば、加速度偏差が0.2までの範囲では、標準化心拍数が大きく判定線71よりも上側に位置する場合には、図中矢印74として示すように判定線71の数値、すなわち推定標準化心拍数が補正心拍数HRsとして用いられ、標準化心拍数が標準切片心拍数βsよりも小さい場合には、標準切片心拍数βsの値を補正心拍数HRsとして採用する。また、標準化心拍数が判定線71以下かつ標準切片心拍数βs以上の場合は、標準化心拍数をそのまま補正心拍数HRsとして採用する。このようにすることで、加速度偏差が0.2よりも小さな領域では、推定標準化心拍数よりも大きな標準化心拍数が検出された場合は情動による影響としてこれを排除することができる。 In the correction map shown in FIG. 7, the relationship between the heart rate and the acceleration deviation is corrected so as to fall within the hatched areas 73 and 77 in the map. For example, in the range of acceleration deviation up to 0.2, if the standardized heart rate is large and positioned above the judgment line 71, the numerical value of the judgment line 71, that is, the estimated standardized heart rate is used as the corrected heart rate HR s , and if the standardized heart rate is smaller than the standard intercept heart rate βs, the value of the standard intercept heart rate βs is adopted as the corrected heart rate HR s . If the standardized heart rate is equal to or less than the decision line 71 and equal to or greater than the standard intercept heart rate βs, the standardized heart rate is directly adopted as the corrected heart rate HR s . By doing so, in a region where the acceleration deviation is less than 0.2, if a standardized heart rate greater than the estimated standardized heart rate is detected, it can be eliminated as an influence of emotion.

一方、加速度偏差が0.2よりも大きな領域では、前述の標準心拍応答係数αsと同じ傾き、すなわち、近似曲線FHRの直線部分と平行に、心拍数値が大きすぎると判断される領域を規定する平行線76を引いて、この平行線76と判定線71とで挟まれた領域77内が正しい心拍数が検出できたと判断する。この領域77に該当する場合には、そのままの標準化心拍数を補正心拍数HRsとして用いて作業負担指数が計算される。標準化心拍数が、上限を示す平行線76よりも大きい場合は、図中矢印78として示すように、平行線76上の値を補正心拍数HRsとして採用することでエラーの影響を排除する。また、判定線71よりも下側の領域に現れた数値は、図中矢印79として示すように判定線71上の数値、すなわち推定標準化心拍数を補正心拍数HRsとして採用することで、被測定者が一定以上の動きをしているにもかかわらず低すぎる心拍数値が作業負担指数の算出に用いられることを回避できる。 On the other hand, in the region where the acceleration deviation is greater than 0.2, the region where the heart rate value is judged to be too large is defined with the same slope as the above-mentioned standard heart rate response coefficient αs, that is, in parallel with the straight line portion of the approximated curve F HR . A parallel line 76 is drawn, and it is determined that a correct heart rate has been detected within a region 77 sandwiched between the parallel line 76 and the determination line 71 . If this region 77 is applicable, the workload index is calculated using the standardized heart rate as it is as the corrected heart rate HR s . If the standardized heart rate is greater than the upper limit parallel line 76, the value on the parallel line 76 is adopted as the corrected heart rate HR s to eliminate the effect of error, as indicated by arrow 78 in the figure. In addition, the numerical value appearing in the area below the judgment line 71 is obtained by adopting the numerical value on the judgment line 71, that is, the estimated standardized heart rate as the corrected heart rate HR s as indicated by an arrow 79 in the drawing. It is possible to avoid using a heart rate value that is too low for calculating the work load index even though the measurer is moving more than a certain amount.

図8に示す補正マップは、検出された心拍データの信頼性がより高いと判断される場合に使用される補正マップである。 The correction map shown in FIG. 8 is a correction map used when it is determined that the detected heartbeat data is more reliable.

心拍データの信頼性が高い場合としては、生体センサ11より取得された心拍データの検出率が判定基準(一例として50%)よりも高く、例えば、80%を超える状態が続いているような場合が想定できる。 A case where the reliability of the heartbeat data is high is a case where the detection rate of the heartbeat data acquired from the biosensor 11 is higher than the criterion (50% as an example), for example, when the state continues to exceed 80%. can be assumed.

図8に示す補正マップは、基本的には図7に示した補正マップと同様であるが、加速度偏差が0.2以上であって、標準化心拍数が判定線81よりも低い領域にある場合が異なっている。図8に示す、心拍データの信頼性が高い場合には、判定線81の下方に、加速度偏差0.2における標準切片心拍数βsの位置から判定線81に平行な下限を規定する境界線88を引いて、境界線88と判定線81との間の領域89の標準化心拍数を補正心拍数HRsとしてそのまま用いるとともに、標準化心拍数が境界線88よりも小さい場合には、図中矢印91として示すように境界線88上の値が補正心拍数HRsとして採用される。 The correction map shown in FIG. 8 is basically the same as the correction map shown in FIG. is different. As shown in FIG. 8, when the reliability of the heartbeat data is high, a boundary line 88 that defines the lower limit parallel to the judgment line 81 from the position of the standard intercept heart rate βs at the acceleration deviation of 0.2 is below the judgment line 81. , the standardized heart rate in the area 89 between the boundary line 88 and the judgment line 81 is used as the corrected heart rate HR s , and when the standardized heart rate is smaller than the boundary line 88, the arrow 91 A value on the boundary line 88 as shown is taken as the corrected heart rate HR s .

このようにすることで、広い範囲で標準化心拍数を採用して、より精度の高い作業負担指数を算出することができる。 By doing so, it is possible to employ the standardized heart rate over a wide range and calculate a more accurate work load index.

<e.作業負担の評価>
補正マップを用いて得られた補正心拍数HRcに基づいて、以下のように作業負担指数Wを計算する。
<e. Evaluation of Work Burden>
Based on the corrected heart rate HRc obtained using the correction map, the work load index W is calculated as follows.

まず、以下の数式(式3)を用いて補正心拍数HRcを代謝当量METsに変換する。 First, the corrected heart rate HR c is converted to the metabolic equivalent METs using the following formula (Formula 3).

METs=aMETs×HRc+bMETs (式3)
ここで、aMETsとbMETsは所定のパラメータであり、呼吸計測実験に基づいて決定することができる。
METs=a METs ×HR c +b METs (Equation 3)
Here, a METs and b METs are predetermined parameters and can be determined based on respirometric experiments.

次に、以下の数式(式4)を用いて代謝当量METsを作業負担指数Wに変換する。 Next, the metabolic equivalent METs is converted into a work burden index W using the following formula (Formula 4).

W=aW×METs+bW (式4)
ここで、aWとbWは所定のパラメータである。
W=a W ×METs+b W (Formula 4)
where a W and b W are predetermined parameters.

例えば、aW=0,2、bW=-0.2と設定した場合、作業負担の評価としては、作業負担指数Wが0.6以上であれば高代謝率の作業、すなわち、負担が大きい作業、Wの数値が1以上の場合は、きわめて代謝率の高い作業、すなわち作業者への負担がとても大きな作業とすることができる。 For example, when a W =0, 2 and b W =−0.2 are set, the work load is evaluated as follows. A large amount of work, i.e., when the numerical value of W is 1 or more, can be regarded as work with an extremely high metabolic rate, that is, work that imposes a very heavy burden on the worker.

(暑熱負荷の評価)
測定装置11により得られた服内温度Tiと、環境温度として得られた外気温Toとを用いて、暑熱負荷指数Hを以下の式(式5)によって求める。
(Evaluation of heat load)
A heat load index H is obtained by the following formula (Formula 5) using the temperature Ti obtained by the measuring device 11 and the outside air temperature To obtained as the environmental temperature.

Figure 0007213481000002
Figure 0007213481000002

なお、暑熱負荷指数Hが0より小さい場合は、H=0とする。 When the heat load index H is smaller than 0, H=0.

暑熱負荷指数Hが0.6以上の場合は、暑熱負荷が比較的高い状態、暑熱負荷指数Hが1以上である場合は、暑熱負荷が極めて高い状態であると評価することができる。 When the heat load index H is 0.6 or more, it can be evaluated that the heat load is relatively high, and when the heat load index H is 1 or more, it can be evaluated that the heat load is extremely high.

(熱中症発症リスクの評価)
上記計算によって得られた作業負担指数Wと暑熱負荷指数Hとを用いて、下記式(式6)として示すように、評価対象の作業者10の熱中症発症リスク評価指数Rを求める。
(Evaluation of heatstroke risk)
Using the work load index W and the heat load index H obtained by the above calculation, a heat stroke risk evaluation index R for the worker 10 to be evaluated is obtained as shown in the following formula (Formula 6).

Figure 0007213481000003
Figure 0007213481000003

ここで、aは、評価対象の作業者の暑熱順化に対応して規定される数値であり、暑熱順化ありの場合a=-1.8、暑熱順化なしの場合a=-1.3とする。 Here, a is a numerical value defined corresponding to the heat acclimation of the worker to be evaluated. 3.

以上のようにして求めた熱中症発症リスク評価数値Rについて、Rが0.6未満の場合は発症リスクが低リスク、Rが0.6以上で1.0未満の場合は要注意の警戒レベル、Rが1.0以上の場合は高リスクであり熱中症発症の危険レベル、と判定することができる。 Regarding the heatstroke risk evaluation value R obtained as described above, if R is less than 0.6, the risk of developing heat stroke is low, and if R is 0.6 or more and less than 1.0, the alert level requires caution. , R is 1.0 or more, it can be determined that the risk is high and the risk level of developing heat stroke.

なお、実際に熱中症の発生まで検証することはできないため、熱中症の発症リスクの判断基準を定めるに当たっては、熱中症の発症リスクをより厳しく判断できるように、すなわち、より安全サイドにたって決定すべきである。 In addition, since it is not possible to verify the actual occurrence of heat stroke, when determining the criteria for the risk of developing heat stroke, it is necessary to make a more rigorous judgment of the risk of developing heat stroke, that is, to make decisions on the safer side. Should.

(熱中症発症リスクの連続評価)
作業者10が装着する測定装置である生体センサ11から得られる測定結果などに基づいて、当該作業者の熱中症発症リスクを連続的に評価する場合には、暑熱負荷指数Hと作業負担指数Wそれぞれの指数移動平均値を、サンプリングの間隔を1分間として以下の式(式7)、(式8)から求める。
(Continuous evaluation of heatstroke risk)
Based on the measurement results obtained from the biosensor 11, which is a measuring device worn by the worker 10, when continuously evaluating the risk of developing heatstroke for the worker, the heat load index H and the work load index W Each exponential moving average value is obtained from the following formulas (Formula 7) and (Formula 8) with a sampling interval of 1 minute.

Figure 0007213481000004
Figure 0007213481000004

なお、ここでw1=2/31、w2=2/11とする。 Here, w 1 =2/31 and w 2 =2/11.

さらに以下の式(式9)から、熱中症発症リスク指数Rの指数移動平均値が求まる。 Furthermore, the exponential moving average value of the heatstroke risk index R is obtained from the following formula (Formula 9).

Figure 0007213481000005
Figure 0007213481000005

たとえば、熱中症発症リスク指数Rの指数移動平均値が1以上の状態が30分以上続いた場合には、熱中症を発症するリスクが極めて高い状態であると判断されて、作業者に休憩を促すなどの熱中症を発症しないように対応策を採る。 For example, if the exponential moving average value of the heatstroke risk index R is 1 or more for 30 minutes or more, it is determined that the risk of developing heatstroke is extremely high, and the worker is asked to take a break. Take countermeasures to prevent heatstroke such as encouraging.

(2次元マップでの表示)
上記の式(式6)からわかるように、本実施形態にかかる熱中症発症リスク管理システムにおいて熱中症発症リスクを表す指数Rは、作業者10に対する暑熱負荷指数Hと、作業負担指数Wとの線形和として表現される。
(Display on 2D map)
As can be seen from the above formula (Equation 6), the index R representing the risk of developing heat stroke in the heat stroke risk management system according to the present embodiment is the sum of the heat load index H and the work burden index W for the worker 10. Expressed as a linear sum.

このことを利用して、熱中症発症リスク指数を、暑熱負荷指数と作業負担指数とをそれぞれ軸とする2次元のマップ上に熱中症発症リスク指標として表示することができる。たとえば、2次元のマップ上に、管理者である現場監督30が管理する複数人の作業者10それぞれにおける、現在時点での熱中症発症リスク指数に応じた記号を表示することで、現場監督30は、管理対象の作業者の全体的なリスク指標を一目で把握することができる。 Using this fact, the heat stroke risk index can be displayed as a heat stroke risk index on a two-dimensional map with the heat load index and the work load index as axes. For example, by displaying on a two-dimensional map a symbol corresponding to the current heatstroke risk index for each of the plurality of workers 10 managed by the site supervisor 30 who is the manager, the site supervisor 30 can grasp the overall risk index of the workers to be managed at a glance.

図9は、本実施形態にかかる熱中症発症リスク管理システムにおいて、複数の作業者それぞれについて求められた熱中症発症リスク指標を、2次元のマップ上に示した状態を示す図である。 FIG. 9 is a diagram showing a state in which the heat stroke onset risk index obtained for each of a plurality of workers is shown on a two-dimensional map in the heat stroke onset risk management system according to the present embodiment.

図9に示すマップでは、縦軸101が作業負担指数Wを、横軸102が暑熱負荷指数Hをそれぞれ示している。また、Rを示す式(式6)において、熱中症発症リスク指数が0.6以上であれば「注意」の領域、熱中症発症リスク指数が1以上である場合には、熱中症の発症リスクが極めて高い「危険」領域であることに対応して、作業負担指数Wと暑熱負荷指数Hそれぞれが単独で熱中症発症リスク指数が0.6、1.0となる位置に応じて、マップ上には領域の境界線が2本(103、104)記載されている。 In the map shown in FIG. 9, the vertical axis 101 indicates the work load index W, and the horizontal axis 102 indicates the heat load index H, respectively. In the formula (Equation 6) representing R, if the heat stroke risk index is 0.6 or more, the area of "caution", if the heat stroke risk index is 1 or more, the risk of heat stroke is an extremely high "dangerous" area, depending on the position where the work load index W and the heat load index H are 0.6 and 1.0 for the heat stroke risk index respectively, on the map 2 describes two boundary lines (103, 104) of the area.

このようにすることで、原点から第1の境界線103までの間の領域を、熱中症発症リスクが少ない「安全」な領域105と、第1の境界線103と第2の境界線104までの間の領域を、熱中症発症リスクが比較的高い「注意」の領域106と、第2の境界線から外側の領域は、熱中症発症リスク評価値が1以上の「危険」な領域107とすることができる。 By doing so, the area between the origin and the first boundary line 103 is divided into a "safe" area 105 with a low risk of developing heat stroke, and the first boundary line 103 and the second boundary line 104. The area between is a "caution" area 106 with a relatively high risk of developing heat stroke, and the area outside the second boundary is a "dangerous" area 107 with a heat stroke risk evaluation value of 1 or more. can do.

このように領域が区分されたマップ上に、個々の作業者の熱中症発症リスク指標をその作業負担指数と、暑熱負荷指数とに基づいて「▼」のマーク(符号108)として表示すれば、現場監督は、自己が管理すべき作業者のうち、熱中症発症リスク指数のレベルごとに何名が該当しているかを一目で把握することかできる。 If the heatstroke risk index of each worker is displayed as a “▼” mark (symbol 108) based on the work burden index and the heat load index on the map in which the areas are divided in this way, The site supervisor can grasp, at a glance, how many of the workers to be managed by him/herself correspond to each level of the heatstroke risk index.

さらに、たとえば、「▼」マーク108として示される作業者が、作業負担指数を示す縦軸101側に偏って表示されている場合には、管理対象の作業者に対する暑熱負荷はあまり大きくない傾向にあることがわかるなど、熱中症発症リスクを高めている要因が、作業負担なのか暑熱負荷なのかを把握することができ、それぞれの負担を低減する対策を採ることで、作業者全員の熱中症発症リスクを低減させることができる。 Furthermore, for example, when the workers indicated by the “▼” mark 108 are displayed biased toward the vertical axis 101 indicating the work load index, the heat load on the workers to be managed tends to be not so large. It is possible to understand whether the factor that increases the risk of developing heat stroke is the work burden or the heat load, and by taking measures to reduce each burden, it is possible to reduce the risk of heat stroke for all workers. The onset risk can be reduced.

以上説明したように、本実施形態にかかる熱中症発症リスク管理システムでは、個々の被評価者の熱中症発症リスク指標を、作業負担指数と暑熱負荷指数とをそれぞれの軸とする2次元マップ上に表すことができる。このため、たとえば、複数の作業者を監督する現場監督が所持する管理者情報端末の表示画面に2次元マップを表示し、管理対象となる作業者個々の熱中症発症リスク指標をマップ上に一括表示することで、個々の作業者の熱中症発症リスクと、管理対象となる作業者の全体的な熱中症発症リスク傾向を、一目で把握することができる。 As described above, in the heat stroke onset risk management system according to the present embodiment, the heat stroke onset risk index of an individual evaluator is displayed on a two-dimensional map with the work burden index and the heat load index as their respective axes. can be expressed as For this reason, for example, a two-dimensional map is displayed on the display screen of the manager information terminal possessed by the site supervisor who supervises multiple workers, and the heatstroke risk index of each worker to be managed is collectively displayed on the map. By displaying, it is possible to understand at a glance the risk of developing heat stroke for each worker and the overall tendency of the risk of developing heat stroke for workers to be managed.

また、2次元マップ上に表示することで、作業負担と暑熱負荷とのいずれが熱中症発症リスクを引き上げているかが視覚的に理解できるため、たとえば、個々の作業者が所持する携帯端末上に自身の熱中症発症リスク指標を2次元マップで表示することで、作業者自身が熱中症発症のリスクが高くならないようにするより有効な対策を採ることができるようになる。 In addition, by displaying it on a two-dimensional map, it is possible to visually understand which of the work load and the heat load increases the risk of developing heat stroke. By displaying one's own heat stroke risk index on a two-dimensional map, the worker himself/herself can take more effective measures to prevent the risk of heat stroke from increasing.

(体調評価)
上記実施形態では、熱中症発症リスク管理システムにおいて、発症リスク評価を行うアルゴリズムについて説明した。このアルゴリズムは、熱中症発症リスクの一要因としての被評価者の作業負担を、被評価者である作業者の心拍と3次元加速度センサによる動作内容とを、作業者が装着した測定装置が検出することで評価した。このような、被評価者の身体状況について、熱中症発症リスクの評価に限らず、より広い状況下での被評価者の体調評価を行う手段として用いることができる。
(physical condition evaluation)
In the above embodiment, the algorithm for evaluating the risk of developing heat stroke in the risk management system for developing heat stroke has been described. This algorithm detects the work load of the person being evaluated as a factor of the risk of developing heatstroke, and detects the heartbeat of the person being evaluated and the details of the movement by a three-dimensional acceleration sensor using a measuring device worn by the worker. It was evaluated by Such a physical condition of the person being evaluated can be used not only for evaluating the risk of developing heat stroke, but also as means for evaluating the physical condition of the person being evaluated under a wider range of circumstances.

以下では、被評価者の心拍と動作とに基づいて、当該被評価者の体調を行う具体的方法について説明する。 A specific method for adjusting the physical condition of the person to be evaluated based on the heart rate and motion of the person to be evaluated will be described below.

a.測定装置の装着
体調評価を行う被評価者の心拍と3次元センサによる動作の検出は、上記実施形態で説明した作業者が装着する測定装置11によって行うことができる。特に、図3に示したような、裏側(体表に対向する側)に心拍を検出する電極11bが配置されたアンダーシャツを用いることで、被評価者の体の動きに追従して電極11bが被評価者の胸部に接触することができ、安定して高い精度で心拍を検出することができる。
a. Wearing of Measuring Device The heartbeat of the person to be evaluated and the movement of the three-dimensional sensor can be detected by the measuring device 11 worn by the worker described in the above embodiment. In particular, by using an undershirt having the electrodes 11b for detecting the heartbeat on the back side (the side facing the body surface) as shown in FIG. can touch the chest of the person being evaluated, and can stably detect the heartbeat with high accuracy.

また、アンダーシャツに配置された測定装置で測定された被評価者の心拍と動作を示す3次元加速度データとを、被評価者が所持する携帯端末に送信し、さらに携帯端末からインターネットに情報を送信するシステム構成を採用することで、被評価者が測定装置を装着することについての違和感を少なくすることができる。 In addition, the three-dimensional acceleration data indicating the heartbeat and movement of the evaluator measured by the measuring device placed on the undershirt is transmitted to the mobile terminal possessed by the evaluator, and the information is further transmitted to the Internet from the mobile terminal. By adopting a system configuration for transmission, it is possible to reduce the sense of incongruity experienced by the person to be evaluated when wearing the measurement device.

もちろん、たとえば、スポーツ選手がトレーニングを行っている状況下で健康状態を評価する場合など様々な評価シーンを想定した場合に、被評価者が着用するアンダーシャツの胸部に測定装置を配置し、被評価者が別途携帯端末を所持することは必須ではなく、被評価者の心拍と動作とを検出する測定装置をより違和感なく装着できて、測定装置で検出されたデータを健康状態の評価を行う評価判定部に送信できる構成であれば、具体的手段についての限定はない。 Of course, in various evaluation scenarios, such as evaluating the health condition of an athlete during training, the measurement device is placed on the chest of the undershirt worn by the person being evaluated. It is not essential for the evaluator to have a separate mobile terminal, and the measuring device that detects the heartbeat and movement of the evaluator can be worn more comfortably, and the data detected by the measuring device can be used to evaluate the health condition. There is no limitation on specific means as long as it is configured to be able to transmit to the evaluation determination unit.

b.評価のアルゴリズム
健康状態を評価するアルゴリズムは、基本的には、上述した熱中症発症リスクの評価における作業負担指数を算出するアルゴリズムと同じである。
b. Evaluation Algorithm The algorithm for evaluating the health condition is basically the same as the algorithm for calculating the workload index in the heat stroke risk evaluation described above.

c.前処理
まず、心拍データと加速度データについて、評価数値を算出する前の前処理を行う。
c. Preprocessing First, the heartbeat data and the acceleration data are preprocessed before calculating evaluation values.

心拍データの前処理は、上述の熱中症発症リスク評価の前処理と同様にして、1分間の中央心拍数HRを得る。 The heartbeat data is preprocessed in the same manner as the preprocessing for heatstroke risk assessment described above to obtain the central heart rate HR for one minute.

加速度センサによって得られた加速度データの前処理については、熱中症発症リスクの評価における場合と同様にして、トレンド除去された時系列加速度について各時刻での2乗を計算し、求めた2乗和「ΔA2(t)」の1分ごとの平均値「ΔA2 ave」を計算し、加速度の2乗平均「ΔA2 ave」の平方根「ΔAave」を計算する。 Regarding the preprocessing of the acceleration data obtained by the acceleration sensor, in the same way as in the evaluation of the risk of developing heat stroke, the detrended time series acceleration is squared at each time, and the sum of squares obtained Calculate the average value "ΔA 2 ave " of "ΔA 2 (t)" every minute, and calculate the square root "ΔA ave " of the root mean square of acceleration "ΔA 2 ave ".

d.異常値の除去
異常値の除去も同様に、加速度については、非数値データを除去し、ΔAが0.05以下、もしくは、0.55以上のデータを除外する。また、心拍データについては、非数値データと心拍数が40以下、もしくは、180以上のものを除外する。
d. Removal of Abnormal Values Similarly, removal of abnormal values is performed by removing non-numerical data for acceleration, and excluding data with ΔA of 0.05 or less or 0.55 or more. As for the heartbeat data, non-numerical data and those with a heartbeat of 40 or less or 180 or more are excluded.

e.心拍指数、体力指数の計算
上述の作業負担指数の算出と同様に中央心拍数と加速度偏差との相関を表示するグラフから回帰直線を求めて、その回帰直線の切片である心拍指数HR0と、回帰直線の傾きαを基に求められる体力指数PIとを得る。
e. Calculation of Heart Rate Index and Physical Fitness Index A regression line is obtained from the graph showing the correlation between the central heart rate and the acceleration deviation in the same manner as in the calculation of the work load index described above, and the heart rate index HR 0 , which is the intercept of the regression line, A physical strength index PI calculated based on the slope α of the regression line is obtained.

心拍指数HR0の算出方法を、図6を用いて説明する。 A method of calculating the heart rate index HR 0 will be described with reference to FIG.

図6は、横軸:加速度偏差、縦軸:中央心拍数として、測定データから得られた加速度偏差と中央心拍数をプロットしたものである。加速度偏差が0.05~0.4の区間に入るデータに対して回帰直線61を当てはめる。この回帰直線61の切片62が心拍指数HR0となる。また、回帰直線61の傾きαを用いて体力指数PIを以下の式(式10)により求める。 FIG. 6 plots the acceleration deviation and the center heart rate obtained from the measurement data, with the horizontal axis representing the acceleration deviation and the vertical axis representing the center heart rate. A regression line 61 is applied to data whose acceleration deviation falls within the range of 0.05 to 0.4. An intercept 62 of this regression line 61 is the heart rate index HR 0 . Also, using the slope α of the regression line 61, the physical strength index PI is obtained by the following formula (formula 10).

PI=α/αs (式10)
ここで、αsは標準心拍応答モデルのパラメータである標準心拍応答係数である。
PI=α/αs (Equation 10)
where αs is the standard heartbeat response coefficient, which is a parameter of the standard heartbeat response model.

ただし運動指数PIの算出方法はこれに限らず、回帰直線の傾きαを所定の数式で線形変換して求めればよい。例えば、分かりやすい指標とするために1が正常値となるよう、適当な数値で定数倍および定数和して求めてもよい。 However, the method of calculating the exercise index PI is not limited to this, and may be obtained by linearly transforming the slope α of the regression line using a predetermined formula. For example, in order to make the index easy to understand, it may be obtained by multiplying it by a constant and summing it by a constant so that 1 is a normal value.

以上のようにして求めた、心拍指数と体力指数とから、被評価者の健康状態を評価することができる。 The health condition of the person to be evaluated can be evaluated from the heartbeat index and physical strength index obtained as described above.

このようにして得られた心拍指数と体力指数とを、大人数から得られた大規模データや、被評価者の過去の測定結果と比較することによって、評価時における被評価者の体調変化を検出することができる。 By comparing the heart rate index and physical fitness index obtained in this way with large-scale data obtained from a large number of people and past measurement results of the person being evaluated, changes in the person's physical condition at the time of evaluation can be estimated. can be detected.

図10は、本実施形態で説明した体調評価指数である心拍指数、および、体力指数の値と、作業者の健康状態について行ったアンケート結果との相関度合いを示す図である。 FIG. 10 is a diagram showing the degree of correlation between the values of the heartbeat index and the physical strength index, which are the physical condition evaluation indices described in the present embodiment, and the results of a questionnaire about the health condition of workers.

図10において、図10(a)が作業開始前の評価数値とアンケート結果との相関を示し、図10(b)が作業後の評価数値とアンケート結果との相関を示す。 In FIG. 10, FIG. 10(a) shows the correlation between evaluation values before starting work and questionnaire results, and FIG. 10(b) shows the correlation between evaluation values after work and questionnaire results.

図10(a)に示すように、作業開始前に行った健康状態を問うアンケートに対して、「問題なし」と回答した作業者1689人と、「疲労感・倦怠感がある」「頭痛がある」「腹痛がある」のいずれかを回答した「不調あり」の作業者126人では、心拍指数の数値と、体力指数の数値とにおいて明らかに有意の差があった。なお、それぞれのグラフの上側には、各作業者グループにおける標準偏差の差を数値化して示している。 As shown in FIG. 10( a ), 1689 workers who answered “no problem” to the questionnaire about their health condition conducted before starting work, and 1,689 workers who answered “feeling tired/malaise” and “had a headache”. Among the 126 workers who answered "I am sick" who answered either "Yes" or "I have abdominal pain", there was clearly a significant difference between the values of the heartbeat index and the physical fitness index. In addition, the difference in the standard deviation in each worker group is quantified and shown on the upper side of each graph.

また、図10(b)に示すように、作業後に行った健康状態を問うアンケートに対して、「症状なし」と回答した作業者1641人と、「めまいや立ちくらみがする」「顔がほてる」「手足の痙攣がある」「足がつる」「頭痛、吐き気がある」のいずれかを回答した「症状あり」の作業者137人でも、心拍指数の数値と、体力指数の数値とにおいて明らかに有意の差があった。 In addition, as shown in FIG. 10(b), 1641 workers answered "no symptoms" to a questionnaire about their health condition after work, and 1,641 workers answered "dizziness or lightheadedness" and "hot face." Even among the 137 workers with symptoms who answered one of the following: "I have cramps in my limbs," "I have cramps in my legs," and "I have headaches and nausea." There was a significant difference in

心拍指数の上昇は交感神経の亢進を反映し、心理ストレスや疲労で値が上昇する。また、上述の熱中症発症リスク評価値の指標とした、暑熱負荷によっても上昇することが予想される。一方、体力指数は,運動や作業負担に対する心拍数の応答性能を反映し、図10では1が正常の基準となるように体力指数を定義した。この体力指数は、加齢や循環器疾患の影響で値が減少すると考えられるため、値が1より小さい場合は、高負荷の作業を控えることが推奨される。 An increase in the heart rate index reflects activation of the sympathetic nervous system, and the value increases due to psychological stress and fatigue. It is also expected to increase due to heat load, which is used as an index for the above-mentioned heatstroke risk evaluation value. On the other hand, the physical fitness index reflects the response performance of the heart rate to exercise and work load. This physical fitness index is thought to decrease due to aging and cardiovascular disease, so if the value is less than 1, it is recommended to refrain from heavy-duty work.

以上のように、本実施形態において説明したアルゴリズムによって、被評価者の心拍と動作との測定データから、被評価者の体調評価を行えることが確認できた。 As described above, it was confirmed that the physical condition of the person being evaluated can be evaluated from the measurement data of the person's heartbeat and movement by the algorithm described in this embodiment.

なお、体調評価を行う上記アルゴリズムでは,実際の被評価者の心拍数と体の動きとの関係から安静時心拍数の推定値である心拍指数と、体力指数とを計算するものであり、被評価者の体の動きに伴う心拍数データの変動について一定数以上のデータが必要となる。このため、健康状態を正確に評価する上では、午前中、または、午後の半日間、もしくは、一日間の範囲で測定データを取得した上で、評価結果を算出することが好ましい。 In the above algorithm for physical condition evaluation, a heart rate index, which is an estimated resting heart rate, and a fitness index are calculated from the relationship between the actual heart rate and body movement of the subject. More than a certain amount of data is required for fluctuations in heart rate data associated with body movements of the evaluator. Therefore, in order to accurately evaluate the health condition, it is preferable to obtain measurement data in the morning, half a day in the afternoon, or a whole day before calculating the evaluation result.

また、このようにして得られた体調評価結果を熱中症発症リスク評価に加味することで、熱中症の予防をより確実に行うことができる可能性がある。この場合、たとえば、被評価者の評価時の体調を指標化したり、複数の領域を区切ってどの領域に含まれるかを判定したりして、その指標や該当領域に応じて熱中症発症リスク指数の判定基準を変更することが考えられる。 In addition, by adding the physical condition evaluation results obtained in this way to the heat stroke onset risk evaluation, there is a possibility that heat stroke can be prevented more reliably. In this case, for example, the physical condition of the person being evaluated at the time of evaluation is indexed, or a plurality of areas are divided to determine which area is included, and the heatstroke risk index is calculated according to the index or the corresponding area. It is conceivable to change the criteria for

さらに、上述した、作業負担指数は、一般的な作業負荷の判断指標であるカロリーやMETSの数値に換算することが可能である。このため、たとえば、本実施形態で説明した熱中症発症リスク管理システムにおいて、作業者が所持する携帯端末に、作業負担をカロリー表示やMETS数値として表示することで、作業者の自己の作業量に対する興味をかき立てることができる。このようにすることで、作業者がより積極的に熱中症発症リスク管理システムに参加するようなり、熱中症発症リスクの低減と、より正確なリスク評価を行う上で必要な大規模データの蓄積に貢献することとなる。 Furthermore, the above-described work load index can be converted into numerical values such as calories and METs , which are general indices for determining work load. For this reason, for example, in the heatstroke risk management system described in the present embodiment, by displaying the work load as a calorie display or a MET S value on the mobile terminal carried by the worker, the work load of the worker can be calculated. can arouse interest in By doing so, workers will more actively participate in the heatstroke risk management system, reducing the risk of heatstroke and accumulating large-scale data necessary for more accurate risk assessment. will contribute to

本願で開示する作業負担推定方法、体調評価方法、熱中症発症リスク評価方法は、たとえば、建築現場や運送業など、肉体的負荷と熱的負荷とが大きな状態で作業する作業者の体調評価や熱中症発症リスクを管理する方法として有用である。また、本願で開示するコンピュータプログラムは、本願で開示する作業負担推定方法、体調評価方法、熱中症発症リスク評価方法を実行するための制御手段として用いられるコンピュータを動作させるものとして有用である。特に、社会問題化している熱中症の発症リスクを管理者が管理する管理システムに採用することで、様々状況下での被管理者の体調を管理者が容易に把握することができる体調管理システムを実現することができる。 The work load estimation method, physical condition evaluation method, and heatstroke risk evaluation method disclosed in the present application are, for example, physical condition evaluation of workers who work in a state where physical load and thermal load are large, such as construction sites and transportation industry. It is useful as a method for managing the risk of developing heat stroke. Further, the computer program disclosed in the present application is useful for operating a computer used as control means for executing the workload estimation method, the physical condition evaluation method, and the heat stroke onset risk evaluation method disclosed in the present application. In particular, by adopting the risk of developing heat stroke, which has become a social problem, in a management system for administrators to manage, a physical condition management system that allows administrators to easily grasp the physical condition of the person being managed under various circumstances. can be realized.

10 作業者(被管理者、被評価者)
11 生体センサ(測定装置)
22 リスク判定部
30 現場監督(管理者)
31 パソコン(管理者情報端末)
35 表示画像処理部
36 表示デバイス
10 Workers (Persons to be Managed, Persons to be Evaluated)
11 biosensor (measuring device)
22 Risk assessment department 30 On-site supervisor (manager)
31 PC (administrator information terminal)
35 display image processing unit 36 display device

Claims (8)

コンピュータプログラムによって動作するコンピュータによって被評価者の作業負担指数を算出する作業負担推定方法であって、
被評価者の心拍データを検出する心拍検出手段と、前記被評価者の動作に伴う加速度データを検出する加速度検出手段とを備えた測定装置を用い、
複数人を測定対象として取得された前記心拍データと前記加速度データとに基づいて標準心拍応答モデルを作成し、前記標準心拍応答モデルを用いて、前記被評価者が行った作業の強度を示す作業負担指数を算出することを特徴とする、作業負担推定方法。
A work burden estimation method for calculating a work burden index of an evaluator by a computer operated by a computer program,
using a measuring device comprising heartbeat detection means for detecting heartbeat data of an evaluator and acceleration detection means for detecting acceleration data associated with the action of the evaluator,
A task of creating a standard heartbeat response model based on the heartbeat data and the acceleration data obtained by measuring a plurality of persons, and using the standard heartbeat response model to indicate the intensity of the work performed by the person being evaluated. A work burden estimation method, characterized by calculating a burden index.
前記標準心拍応答モデルは、同じ作業に従事する複数人を測定対象として作成された、請求項1に記載の作業負担推定方法。 2. The work load estimation method according to claim 1, wherein said standard heartbeat response model is created with a plurality of persons engaged in the same work as measurement targets. 過去の所定期間における当該被評価者の前記心拍データと前記加速度データである履歴データと、前記標準心拍応答モデルと、に基づいて前記被評価者の前記心拍データを補正した標準化心拍数を算出し、前記標準化心拍数に基づいて前記被評価者の前記作業負担指数を算出する、請求項1または2に記載の作業負担推定方法。 A standardized heart rate is calculated by correcting the heart rate data of the person to be evaluated based on historical data, which is the heart rate data and the acceleration data of the person to be evaluated during a predetermined past period, and the standard heart rate response model. 3. The work load estimation method according to claim 1 or 2, wherein said work load index of said person to be evaluated is calculated based on said standardized heart rate. 前記被評価者の前記加速度データと前記標準心拍応答モデルとに基づいて前記被評価者の推定標準化心拍数を算出し、前記推定標準化心拍数に基づいて前記被評価者の前記作業負担指数を算出する、請求項1または2に記載の作業負担推定方法。 calculating an estimated standardized heart rate of the person to be evaluated based on the acceleration data of the person to be evaluated and the standard heart rate response model, and calculating the workload index of the person to be evaluated based on the estimated standardized heart rate The work load estimation method according to claim 1 or 2, wherein 当該被評価者について初めて前記作業負担指数を算出する場合には、前記加速度データにのみ基づいて前記作業負担指数を算出する、請求項1に記載の作業負担推定方法。 2. The work load estimation method according to claim 1, wherein when the work load index is calculated for the person to be evaluated for the first time, the work load index is calculated based only on the acceleration data. 前記被評価者の服内温度を検出する温度検出手段をさらに備えた前記測定装置を用い、
請求項1~5のいずれかに記載された作業負担推定方法により算出された前記作業負担指数と、
前記測定装置が測定した前記服内温度と、環境温度とに基づいて算出された前記被評価者の暑熱負荷指数とに基づいて、
前記被評価者の熱中症発症リスク指数を算出することを特徴とする、熱中症発症リスク評価方法。
using the measuring device further comprising temperature detection means for detecting the temperature inside the clothes of the person being evaluated,
the work load index calculated by the work load estimation method according to any one of claims 1 to 5;
Based on the temperature inside the clothes measured by the measuring device and the heat load index of the person to be evaluated calculated based on the environmental temperature,
A method for evaluating the risk of developing heat stroke, which comprises calculating a heat stroke risk index for the person to be evaluated.
前記作業負担指数と前記暑熱負荷指数とをそれぞれ軸とする2次元マップ上に、前記被評価者の熱中症発症リスク指標を表示する、請求項に記載の熱中症発症リスク評価方法。 7. The heat stroke risk evaluation method according to claim 6 , wherein the heat stroke risk index of the person to be evaluated is displayed on a two-dimensional map having the work load index and the heat load index as axes. コンピュータを制御手段として用い、請求項1~5のいずれかに記載された作業負担推定方法、請求項6または7に記載された熱中症発症リスク評価方法のいずれかを前記制御手段に実行させることを特徴とする、コンピュータプログラム。 A computer is used as control means, and the control means is caused to execute either the workload estimation method according to any one of claims 1 to 5 or the heat stroke onset risk evaluation method according to claim 6 or 7 . A computer program characterized by:
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