WO2019078308A1 - 頭部装着装置、熱中症予防システム及び水分補給警告システム - Google Patents

頭部装着装置、熱中症予防システム及び水分補給警告システム Download PDF

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WO2019078308A1
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wearer
head
mounted device
flow path
humidity sensor
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橋元　伸晃
組田　良則
敏仁 近藤
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学校法人東京理科大学
株式会社フジタ
株式会社高環境エンジニアリング
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Definitions

  • the present invention relates to a head mounted device, a heat stroke prevention system and a hydration warning system.
  • Patent Document 1 describes a helmet provided with a temperature sensor and a humidity sensor. According to the helmet of Patent Document 1, since the manager can grasp the situation in the helmet, it is possible to contact the worker when an abnormality occurs.
  • Non-Patent Document 1 describes the indication that it is necessary to stop the exposure to heat.
  • Non-patent document 2 describes the symptoms of heat stroke.
  • the helmet of Patent Document 1 merely measures the temperature and humidity in the helmet. For this reason, there is a limit in accurately detecting the physical condition of the wearer who is the worker, which is necessary to estimate the possibility of heatstroke, such as the amount of decrease in the amount of water in the body of the worker. Therefore, it is difficult to improve the estimation accuracy of the possibility of heatstroke.
  • the present disclosure has been made in view of the above problems, and is a head-mounted device capable of measuring with high accuracy the physical condition of a wearer who is a worker, which is necessary for estimating the possibility of heatstroke. Intended to provide.
  • a head mounted device includes: an outer shell; a first flow passage that is a gap between a head of a wearer and the outer shell; A second flow path provided and connected to the first flow path, a fan for blowing air from one of the first flow path and the second flow path to the other, one of the first flow path and the second flow path A first humidity sensor for measuring the absolute humidity of the intake air entering the chamber; and a second humidity sensor for measuring the absolute humidity of the discharged air exiting from the other of the first flow path and the second flow path Prepare.
  • the fan blows air with an air volume at which the temperature of the discharge air is equal to or higher than the dew point temperature of the discharge air.
  • the first humidity sensor is located outside the outer shell.
  • a first humidity sensor measures the temperature and relative humidity of the intake air and is located on the inner surface of the shell.
  • the fan sends air from the first flow path toward the second flow path, and is located at the downstream end of the first flow path, and the second humidity A sensor is located downstream of the fan.
  • a body temperature sensor for measuring the body temperature of the wearer is provided.
  • the body temperature sensor measures core body temperature.
  • a heart rate sensor for measuring the heart rate of the wearer is provided.
  • an environmental sensor is provided which measures the wet bulb temperature and the black bulb temperature around the wearer.
  • a control device that calculates the amount of sweating of the wearer based on the information obtained from the first humidity sensor and the second humidity sensor, and the transition of the amount of sweating satisfies a predetermined condition
  • an alarm device that issues an alarm if it
  • a heat stroke prevention system includes the above-described head-mounted device and a management device, and the head-mounted device includes information obtained from the first humidity sensor and the second humidity sensor. Is transmitted by wireless communication, and the management device receives information from the communication device and stores the amount of sweating of the wearer.
  • an alarm device which issues an alarm to a manager when the transition of the amount of sweating satisfies a predetermined condition.
  • the head mounted device includes an alarm device which issues an alarm to the wearer when the transition of the amount of sweating satisfies a predetermined condition.
  • a head mounted device capable of measuring with high accuracy the physical condition of the wearer who is the worker, which is necessary to estimate the possibility of heatstroke.
  • FIG. 1 is a schematic view of the heat stroke prevention system of the embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view of the head mounted device of the embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
  • FIG. 5 is a graph showing experimental results comparing the amount of sweating calculated by the control device with the amount of sweating measured.
  • FIG. 1 is a schematic view of the heat stroke prevention system of the embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view of the head mounted device of the embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
  • the heatstroke prevention system 1 of the present embodiment is a system for suppressing the onset of heatstroke of a worker.
  • the heat stroke prevention system 1 is applied to a worker at, for example, a construction site.
  • the heat stroke prevention system 1 warns that the worker should rehydrate, instructs the worker to rehydrate, or urges or instructs the worker to take a break. It is also.
  • the heat stroke prevention system 1 includes a head mounted device 10 and a management unit 9.
  • the head mounted device 10 is a device mounted on the head of a worker.
  • a person wearing the head mounting device 10 will be referred to as a wearer.
  • the head mounted device 10 of the present embodiment is a helmet.
  • the head-mounted device 10 includes an inner shell 3, an outer shell 2, a spacer 40, a fan 6, a battery 16, a first flow passage 41, and a second flow passage. 421, second flow path 422, second flow path 423, second flow path 424, first humidity sensor 51, second humidity sensor 52, body temperature sensor 56, heart rate sensor 58, environment sensor 54, the control device 11, the alarm device 12, the communication device 13, and the antenna 14.
  • the second flow channel 421, the second flow channel 422, the second flow channel 423, and the second flow channel 424 are described as a second flow channel 42 when it is not necessary to distinguish them. .
  • the inner shell 3 is a member facing the head of the wearer.
  • the inner shell 3 is made of, for example, a synthetic resin or a cloth.
  • the inner shell 3 has a plurality of gaps and covers a part of the head of the wearer.
  • the sweat generated at the head of the wearer becomes water vapor and passes through the inner shell 3 without being blocked by the inner shell 3.
  • the inner shell 3 may cover the whole head, in such a case, the inner shell 3 is formed with the material which has moisture permeability.
  • the outer shell 2 is a member covering the inner shell 3 and is hemispherical.
  • the outer shell 2 includes a main body 20, a weir 21 and a shock absorbing material 25.
  • the main body 20 is formed of, for example, a synthetic resin.
  • the hook 21 is integrally formed with the main body 20 and protrudes from the lower end portion 201 of the main body 20 in a direction away from the wearer.
  • the cushioning material 25 is attached to the inner surface 202 of the main body 20.
  • the inner surface of the cushioning material 25 faces the inner shell 3.
  • the buffer material 25 is formed of, for example, expanded polystyrene.
  • the buffer material 25 is preferably formed of a material having closed cells. Thus, the water vapor is prevented from passing through the buffer 25.
  • the outside E the area outside the substantially hemispherical area surrounded by the outer shell 2 is referred to as the outside E.
  • the cushioning material 25 includes a recess 250, a recess 251, a recess 252, a recess 253, and a recess 254.
  • the recess 250 is a hole provided on the inner surface of the cushioning material 25.
  • the recess 251, the recess 252, the recess 253 and the recess 254 are grooves provided on the outer surface of the cushioning material 25 and extend from the recess 250 along the main body 20 to the end of the main body 20.
  • the spacer 40 is disposed between the inner shell 3 and the outer shell 2. More specifically, the spacer 40 is sandwiched between the inner shell 3 and the buffer 25. Therefore, there is a gap between the inner shell 3 and the shock absorbing material 25.
  • the fan 6 is provided on the outer shell 2.
  • the fan 6 is disposed in the recess 250 of the buffer 25.
  • the fan 6 guides the air on the inner shell 3 side relative to the cushioning material 25 to the main body 20 side. That is, the fan 6 moves the air from the bottom to the top.
  • the air volume of the fan 6 can be adjusted manually or by a control circuit included in the control device 11 described later.
  • the fan 6 is adjusted so that the temperature of the exhaust air exiting from the second flow path 42 blows with an air flow rate equal to or higher than the dew point temperature of the exhaust air. That is, the fan 6 is adjusted so as to blow the air around the exhaust air with a flow rate that does not cause condensation.
  • the minimum air volume of the fan 6 is preferably such that the discharged air is at the dew point temperature or more. This is because, in general, the humidity sensor can not measure the humidity of the air whose relative humidity is higher than 100% (the humidity of the air which is lower than the dew point temperature). In order to make the relative humidity of the exhaust air 100% or less, the control device 11 may increase the air volume of the fan 6 so that the temperature measured by the second humidity sensor 52 described later becomes the dew point temperature or more.
  • the minimum air volume of the fan 6 is preferably 0.01 l / min or more so that the air on the surface of the second humidity sensor 52 is replaced.
  • the air volume of the fan 6 is more preferably 0.01 to 500 l / min.
  • the battery 16 supplies power to the fan 6, the first humidity sensor 51, the second humidity sensor 52, the body temperature sensor 56, the heart rate sensor 58, the environment sensor 54, the control device 11, the alarm device 12, the communication device 13, and the antenna 14. .
  • the control device 11, the alarm device 12, the communication device 13 and the antenna 14 may be formed on an integrated substrate.
  • the first flow path 41 is a gap between the head of the wearer and the cushioning material 25.
  • the lower end portion of the first flow path 41 is connected to the outside E.
  • the upper end portion of the first flow path 41 is connected to the recess 250 of the buffer 25.
  • the fan 6 is located at the upper end of the first flow passage 41. That is, the fan 6 is located at the downstream end of the first flow passage 41.
  • the second flow path 42 is a flow path provided in the outer shell 2.
  • the second flow path 421 is a gap between the main body 20 and the recess 251 of the buffer 25.
  • the second flow passage 422 is a gap between the main body 20 and the recess 252.
  • the second flow path 423 is a gap between the main body 20 and the recess 253.
  • the second flow passage 424 is a gap between the main body 20 and the recess 254.
  • the lower end portion of the second flow passage 42 is connected to the outside E.
  • the upper end portion of the second flow path 42 is connected to the recess 250 of the buffer 25. For this reason, the first flow passage 41 is connected to the second flow passage 42 via the recess 250.
  • the fan 6 sends air from the first flow path 41 toward the second flow path 42. Air enters the first flow path 41 from the outside E and is discharged to the outside E from the second flow path 42. When the wearer sweats, water vapor is supplied to the first flow path 41. Air in the first flow path 41 including water vapor due to sweat is discharged to the outside E through the second flow path 42.
  • the first humidity sensor 51 is a sensor for measuring the absolute humidity (hereinafter referred to as a first absolute humidity) of the intake air which enters the first flow path 41.
  • Absolute humidity is the amount of water vapor contained in air per unit volume.
  • the first humidity sensor 51 is located outside E.
  • the first humidity sensor 51 is attached to the inner surface 211 (the lower surface) of the crucible 21.
  • the first humidity sensor 51 measures the temperature and relative humidity of the air of the outside E.
  • the second humidity sensor 52 is a sensor for measuring the absolute humidity (hereinafter, referred to as a second absolute humidity) of the exhaust air coming out of the second flow path 42. As shown in FIG. 3, the second humidity sensor 52 is located in the second flow path 42. That is, the second humidity sensor 52 is located downstream of the fan 6. For example, the second humidity sensor 52 is attached to the inner surface 202 of the main body 20 facing the second channel 421. The second humidity sensor 52 measures the temperature and relative humidity of the air in the second flow passage 421.
  • the body temperature sensor 56 is a sensor that measures the body temperature of the wearer.
  • the temperature sensor 56 is attached to the inner surface of the inner shell 3 as shown in FIG.
  • the temperature sensor 56 is in contact with the wearer. Further, it is more preferable that the body temperature sensor 56 can measure the deep body temperature of the wearer.
  • As an index of core temperature oral temperature, rectal temperature, tympanic temperature may be mentioned.
  • the heart rate sensor 58 is a sensor that measures the heart rate of the wearer.
  • the heart rate sensor 58 is attached to the inner surface of the inner shell 3 as shown in FIG.
  • the heart rate sensor 58 is in contact with the wearer.
  • the heart rate sensor 58 is preferably in contact with the wearer's temples.
  • the environment sensor 54 is a sensor that measures the wet bulb temperature, the dry bulb temperature, and the black bulb temperature around the wearer.
  • the environment sensor 54 is attached to the outer surface of the shell 2 as shown in FIG.
  • the control device 11 is a computer, and includes, for example, a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), an input interface, and an output interface.
  • the control device 11 is electrically connected to the first humidity sensor 51, the second humidity sensor 52, the body temperature sensor 56, the heart rate sensor 58, and the environment sensor 54, and receives measurement values.
  • the controller 11 calculates a medical parameter based on the information obtained from each sensor. For example, the controller 11 calculates the amount of sweating as a medical parameter. It is preferable that the control device 11 calculate the sweating amount fluctuation, the deep body temperature fluctuation, the heartbeat interval, and the like.
  • control device 11 uses the information obtained from each of the above-described sensors and the calculated medical parameters to index the risk of heatstroke in the work environment and the wearer individually, and the alarm device 12 or the communication device 13 based on the index. It is preferable to control Further, the control device 11 is electrically connected to the fan 6 and may control the air volume of the fan 6. The controller 11 is attached to the inner surface 211 of the crucible 21 as shown in FIG.
  • the control device 11 stores information on the wearer such as the weight, age, work place and work process of the wearer.
  • the control device 11 can obtain, via the communication device 13, information on the wearer stored in the management device 91 described later.
  • information on the wearer may be directly input to the control device 11 before the operation.
  • the controller 11 calculates the first absolute humidity based on the temperature and the relative humidity of the intake air received from the first humidity sensor 51.
  • the absolute humidity There are various approximations to estimate the absolute humidity from the relative humidity, but here we will use the Tenens equation, which is relatively often used, to estimate the first absolute humidity X [g / m 3 ], intake air
  • the controller 11 sets Obtain X from 2).
  • the control device 11 calculates the mass of water entering the first flow passage 41 per unit time based on the first absolute humidity (X) and the air flow of the fan 6. Assuming that the mass of water entering the first flow path 41 per unit time is A [g / min] and the air volume of the fan 6 is V [m 3 / min], the control device 11 sets A from the following formula (3) Get
  • the controller 11 calculates the second absolute humidity based on the temperature and the relative humidity of the exhaust air received from the second humidity sensor 52.
  • the second absolute humidity is Y [g / m 3 ]
  • the temperature of the discharge air is t B [K]
  • the relative humidity of the discharge air is RH B [%]
  • the saturated water vapor pressure of the discharge air is e B [hPa]
  • the control device 11 obtains Y from the following equation (4) and the equation (5).
  • the control device 11 uses the second absolute flow (421), the second intensity flow path 422, the second intensity flow path 423 and the second intensity flow path 424 based on the second absolute humidity (Y) and the air volume of the fan 6 per unit time. Calculate the sum of the mass of When the sum of the mass of the water is B [g / min], the control device 11 obtains B from the following formula (6).
  • the control device 11 obtains C from the following formula (7).
  • the mass (C) of water evaporated from the head of the wearer per unit time is described as the amount of sweating.
  • FIG. 5 is a graph showing experimental results comparing the amount of sweating calculated by the control device with the amount of sweating measured.
  • An experiment of comparing the amount of sweating calculated by the method described above by the control device 11 with the amount of sweating measured was performed using a device (mannequin head) imitating a human head.
  • the vertical axis in FIG. 5 is the integrated value [g] of the amount of sweating.
  • the solid line in FIG. 5 indicates the transition of the integrated value (calculated value) of the amount of sweating calculated by the control device 11.
  • the broken line in FIG. 5 shows the transition of the integrated value (measured value) of the measured amount of sweating.
  • the measured amount of sweating is the amount of sweating measured using an electronic balance. As shown in FIG.
  • the control device 11 can calculate the amount of sweating with high accuracy. In order for the control device 11 to calculate the amount of sweat with high accuracy, it is desirable to improve the accuracy of the air volume of the fan 6 and reduce the noise of each sensor.
  • FIG. 5 is configured to display the perspiration equivalent amount based on time integration, the perspiration unit per equivalent time may be displayed. In this way, it is possible to determine a sign such as a high possibility of becoming heatstroke from an abnormal value such as an abnormal increase in the amount of sweating after a certain time.
  • the control device 11 calculates and stores the amount of sweating at predetermined intervals.
  • the control device 11 determines whether or not the wearer may have heatstroke based on the transition of the amount of sweating.
  • the control device 11 determines that the wearer may have heatstroke if the transition of the amount of sweating satisfies a predetermined condition. For example, the control device 11 stores a predetermined threshold value for the amount of sweating, and determines that the wearer may have heatstroke if the amount of sweating exceeds the threshold.
  • the control device 11 stores a predetermined threshold value and the threshold number of times regarding the amount of sweating, and the wearer may become heat stroke when the number of times the amount of sweating exceeds the threshold value exceeds the threshold number of times.
  • the control device 11 integrates the amount of sweating, and determines that the wearer may have heatstroke if the integrated amount of sweating exceeds a threshold.
  • the threshold value in this case is, for example, a mass corresponding to 1.5% of the weight of the wearer (see Non-Patent Document 1).
  • the amount of weight loss of the wearer can be measured by the total amount of sweating of the wearer.
  • the control device 11 can calculate the amount of sweating of the head, by storing the correlation between the amount of sweating of the head and the amount of sweating of the whole body in advance, the amount of total body sweating (the amount of weight loss) Can be estimated.
  • the control device 11 stores a threshold value for the amount of sweating integrated in a predetermined time, and the wearer may become heat stroke when the amount of sweating integrated in the predetermined time exceeds the threshold. It is determined that Alternatively, the control device 11 stores a first threshold value related to the integrated sweating amount within a predetermined time and a second threshold value related to the wet bulb temperature (or dry bulb temperature) around the wearer. Based on the second threshold value, the possibility of the wearer becoming heatstroke is determined. For example, when the wet bulb temperature exceeds the second threshold and the amount of sweating integrated within the predetermined time is lower than the first threshold, the control device 11 determines that the wearer may have heatstroke.
  • the control device 11 determines that the wearer should supply water when the transition of the amount of sweating satisfies a predetermined condition. For example, the control device 11 stores a predetermined threshold value for the amount of whole body sweat, and determines that the wearer should rehydrate when the amount of whole body sweat exceeds the threshold. The control device 11 calculates the amount of water to be supplied by the wearer based on the information on the amount of sweating. For example, the amount of water to be supplied by the wearer calculated by the control device 11 is the amount of water corresponding to the total amount of sweating. The amount of water to be supplied by the wearer, which is calculated by the control device 11, may be different from the amount of water corresponding to the total amount of perspiration.
  • the control device 11 determines whether the wearer may have heatstroke based on the transition of the body temperature. For example, when the body temperature received from the body temperature sensor 56 does not return to the temperature before the start of the work during the rest of the wearer, the control device 11 determines that the wearer may become heat stroke (non-patent document) 1).
  • the control device 11 determines whether the wearer may have heatstroke based on the transition of the heart rate. For example, the control device 11 determines that the wearer may have heatstroke if the state in which the one-minute heart rate exceeds the value obtained by subtracting the age of the wearer from 180 lasts for several minutes. Alternatively, the control device 11 determines that the wearer may become heat stroke when the heart rate for 1 minute after 120 minutes of the peak of the wearer's work intensity exceeds 120 (Non-Patent Document 1). reference).
  • the controller 11 calculates a heat index (WBGT: Wet Bulb Globe Temperature) based on the information measured by the environment sensor 54. Since the control device 11 stores the work process of the wearer, it knows whether the wearer is outdoors or indoors. When the wearer is outdoors, the controller 11 calculates the heat index based on the wet bulb temperature, the dry bulb temperature and the black bulb temperature. When the wearer is indoors, the controller 11 calculates a heat index based on the wet bulb temperature and the black bulb temperature. The control device 11 can also use the heat index to determine whether or not the wearer may have heat stroke.
  • WBGT Wet Bulb Globe Temperature
  • control device 11 may determine whether the wearer may have heat stroke by combining the amount of sweating with the information obtained from the temperature sensor 56, the heart rate sensor 58 and the environment sensor 54. .
  • the alarm device 12 is a device for making the wearer recognize that he or she may become heat stroke.
  • the alarm device 12 is attached to the inner surface 211 of the crucible 21 as shown in FIG. If the control device 11 determines that the wearer may have heatstroke, the alarm device 12 issues an alarm.
  • the type of alarm is not particularly limited. Examples of alarms include sound, light or vibration. Further, the alarm device 12 is a device for making it possible to recognize that hydration is necessary. The alarm device 12 issues an alarm when the control device 11 determines that the wearer should supply water.
  • the type of alarm is not particularly limited. Examples of alarms include sound, light or vibration.
  • the alarm device 12 displays the amount of water to be supplied by the wearer, which is calculated by the control device 11. For example, when the control device 11 determines that the wearer should supply water, the alarm device 12 sounds a voice to the wearer so that the wearer calculated by the control device 11 receives the amount of water to be supplied. Etc. Further, in the alarm device 12, an instruction of hydration and an instruction of prompting a break based on, for example, a continuous work time may be used in combination.
  • the communication device 13 and the antenna 14 are devices for transmitting information obtained by the control device 11 to the management unit 9.
  • the communication device 13 is attached to the inner surface 211 of the crucible 21 as shown in FIG.
  • the antenna 14 is attached to the outer surface of the crucible 21 as shown in FIG.
  • the management unit 9 is a place where there is a manager who monitors the wearer. As shown in FIG. 1, the management unit 9 includes a management device 91 and an alarm device 92. The management device 91 receives information from the plurality of head mounted devices 10. The management device 91 stores information such as work places, work processes, and ages of a plurality of wearers.
  • the management device 91 stores the amount of sweating obtained from the control device 11 and the information obtained from each sensor.
  • the management device 91 determines whether or not the wearer may have heatstroke based on changes in the amount of sweating, the body temperature, the heart rate, and the heat index.
  • the management device 91 determines whether the wearer should rehydrate, based on the changes in the amount of sweating, the body temperature, the heart rate, and the heat index.
  • the specific determination method may be the same as the determination method of the control device 11, or may be different.
  • the alarm device 92 is a device for making the administrator aware that the wearer may have heatstroke. If the management device 91 determines that the wearer may have heatstroke, the alarm device 92 issues an alarm to the administrator.
  • the alarm device 92 is a device for making the administrator recognize that the wearer should supply water. If the management device 91 determines that the wearer should supply water, the alarm device 92 issues an alarm to the administrator.
  • the type of alarm is not particularly limited. Further, in the alarm device 92, an instruction for hydration and an instruction for prompting a break based on, for example, a continuous work time may be used in combination.
  • the material of the inner shell 3 and the outer shell 2 is only an example, and is not particularly limited.
  • the head mounted device 10 may not necessarily include the inner shell 3.
  • a gap may be formed between the outer shell 2 and the head.
  • the air of the outside E may not necessarily enter the first flow path 41.
  • the air of the outside E may enter from the second flow passage 42 and be discharged from the first flow passage 41.
  • the second humidity sensor 52 is preferably disposed near the outlet of the first flow passage 41.
  • Air may flow out or flow in from the hole opened in the outer surface of the shell 2.
  • the second humidity sensor 52 may be disposed in this hole.
  • the second humidity sensor 52 may be disposed, for example, at the lower end portion of the first flow passage 41.
  • the first humidity sensor 51 may be disposed on the inner surface 211 of the crucible 21 or may be disposed in the case where air flows in from a hole opened on the outer surface of the outer shell 2.
  • this hole is a 2nd flow path.
  • the number of second humidity sensors 52 included in the head-mounted device 10 may not necessarily be one.
  • the second humidity sensor 52 may be disposed in each of the second flow channel 421, the second flow channel 422, the second flow channel 423, and the second flow channel 424.
  • the control device 11 preferably calculates the amount of sweat based on the average of the measurement results of the plurality of second humidity sensors 52.
  • the head mounted device 10 may not necessarily have the plurality of second flow paths 42, and may have at least one second flow path 42. That is, the head mounting device 10 may have at least one of the second flow channel 421, the second flow channel 422, the second flow channel 423, and the second flow channel 424.
  • control device 11 may increase the air volume of the fan 6 when the temperature of the exhaust air becomes lower than the dew point temperature. Further, the control device 11 may increase the air volume of the fan 6 as the amount of sweating increases. The fan 6 may also blow air from the second flow passage 42 to the first flow passage 41.
  • the head mounted device 10 may not include the temperature sensor 56, the heart rate sensor 58, and the environment sensor 54.
  • the head mounted device 10 may include at least the first humidity sensor 51 and the second humidity sensor 52 as sensors.
  • the first humidity sensor 51 and the second humidity sensor 52 may not necessarily be sensors for measuring the temperature and the relative humidity, as long as they can measure the absolute humidity.
  • the first humidity sensor 51 and the second humidity sensor 52 may be a moisture meter (infrared moisture meter) using light (near infrared light). Water has the property of absorbing near infrared light of a specific wavelength. An infrared moisture meter measures absolute humidity based on the magnitude of absorbance.
  • the first humidity sensor 51 may not necessarily be disposed on the inner surface 211, and may be disposed, for example, on the inner surface of the buffer 25.
  • the first humidity sensor 51 may be disposed on the inner surface 202.
  • the second humidity sensor 52 is disposed, for example, on the inner surface of the buffer 25.
  • the head-mounted device 10 may include a sensor other than the above-described sensor.
  • the head-mounted device 10 may include a cerebral blood flow sensor that measures the cerebral blood flow of the wearer.
  • a cerebral blood flow sensor a device which measures brain function non-invasively from above the scalp using near-infrared light is known. Such a device is called NIRS (Near Infrared Spectoroscopy) brain measurement device.
  • NIRS Near Infrared Spectoroscopy
  • the head-mounted device 10 may include an acceleration sensor.
  • the head mounted device 10 can detect glare and the like of the wearer.
  • the head mounted device 10 may not include the communication device 13 and the antenna 14. Even in such a case, since the head mounted device 10 is provided with the alarm device 12, the wearer can recognize that he / she may become heat stroke.
  • the head mounted device 10 may not have the control device 11.
  • the information measured by the first humidity sensor 51, the second humidity sensor 52, the body temperature sensor 56, the heart rate sensor 58, and the environment sensor 54 is transmitted to the management device 91 via the communication device 13.
  • the management device 91 calculates the amount of sweating based on the above-described Equations (1) to (7), and determines whether or not the wearer may have heatstroke. Even when the head-mounted device 10 includes the control device 11, the management device 91 may calculate the amount of sweat.
  • the control device 11 and the management device 91 may accumulate the information measured by each sensor in the past, and change the determination criteria as to whether or not there is a possibility of heatstroke based on the information. Moreover, the control apparatus 11 and the management apparatus 91 may have artificial intelligence (AI). By making artificial intelligence learn the accumulated information, it is possible to improve the determination accuracy as to whether or not heatstroke may occur.
  • AI artificial intelligence
  • the head mounted device 10 may not have the alarm device 12.
  • the management unit 9 may not have the alarm device 92.
  • the heat stroke prevention system 1 includes at least one of the alarm device 12 and the alarm device 92.
  • the head mounted device 10 includes the outer shell 2, the first flow passage 41, the second flow passage 42, the fan 6, the first humidity sensor 51, and the second humidity sensor 52.
  • the fan 6 is provided on the outer shell 2.
  • the first flow path 41 is a gap between the head of the wearer and the outer shell 2.
  • the second flow passage 42 is provided in the outer shell 2 and is connected to the first flow passage 41.
  • the fan 6 blows air from one of the first flow passage 41 and the second flow passage 42 to the other.
  • the first humidity sensor 51 is a device for measuring the absolute humidity of the intake air entering one of the first flow path 41 and the second flow path 42.
  • the second humidity sensor 52 is a device for measuring the absolute humidity of the air discharged from the other of the first flow path 41 and the second flow path 42.
  • the head-mounted device 10 can obtain the amount of sweating of the head of the wearer based on the information obtained from the first humidity sensor 51 and the second humidity sensor 52. As a result, the head mounted device 10 can measure the state of the body of the wearer who is the worker, which is necessary to estimate the possibility of heatstroke, with higher accuracy.
  • the fan 6 blows air with an air volume at which the temperature of the discharge air is equal to or higher than the dew point temperature of the discharge air.
  • the relative humidity of the exhaust air causes the relative humidity of the exhaust air to be less than 100%. Condensation due to moisture contained in the exhaust air is suppressed. Therefore, the accuracy of the absolute humidity obtained by the second humidity sensor 52 is improved. As a result, the head-mounted device 10 can improve the measurement accuracy of the amount of sweating.
  • the first humidity sensor 51 is located outside the outer shell 2 E.
  • the first humidity sensor 51 is less susceptible to water vapor due to sweating of the wearer. Therefore, the accuracy of the absolute humidity obtained by the first humidity sensor 51 is improved.
  • the first humidity sensor 51 measures the temperature and relative humidity of the intake air, and is located on the inner surface (for example, the inner surface 211) of the outer shell 2.
  • the first humidity sensor 51 Since the solar radiation is blocked by the outer shell 2, it becomes difficult for the first humidity sensor 51 to hit the solar radiation. Since an error is less likely to occur in the temperature of the intake air measured by the first humidity sensor 51, the accuracy of the absolute humidity obtained by the first humidity sensor 51 is improved.
  • the fan 6 sends air from the first flow path 41 toward the second flow path 42 and is located at the downstream end of the first flow path 41.
  • the second humidity sensor 52 is located downstream of the fan 6.
  • the distribution of absolute humidity tends to be uniform downstream of the fan 6. Further, when there are a plurality of second flow paths 42, the difference in absolute humidity between the second flow paths 42 is suppressed. Therefore, the accuracy of the absolute humidity obtained by the second humidity sensor 52 is improved.
  • the head mounted device 10 also includes a temperature sensor 56 that measures the temperature of the wearer.
  • the head mounted device 10 can measure the condition of the wearer's body with higher accuracy.
  • the body temperature sensor 56 measures the core body temperature.
  • the head mounted device 10 can measure the condition of the wearer's body with higher accuracy.
  • the head mounted device 10 also includes a heart rate sensor 58 that measures the heart rate of the wearer.
  • the head mounted device 10 can measure the condition of the wearer's body with higher accuracy.
  • the head mounted device 10 includes an environment sensor 54 that measures the wet bulb temperature and the black bulb temperature around the wearer.
  • the head mounted device 10 can measure the condition of the wearer's body with higher accuracy.
  • the head-mounted device 10 also includes a control device 11 and an alarm device 12.
  • the control device 11 calculates the amount of sweating of the wearer based on the information obtained from the first humidity sensor 51 and the second humidity sensor 52.
  • the alarm device 12 issues an alarm when the transition of the amount of sweating satisfies a predetermined condition.
  • the head mounted device 10 can detect whether or not the wearer has an initial symptom of heat stroke. That is, the head mounted device 10 can detect heat stroke early. The head mounted device 10 can improve the estimation accuracy of the possibility of heatstroke. The alarm device 12 allows the wearer to early recognize that he or she may become heat stroke. Therefore, the head mounted device 10 can suppress the aggravation of heat stroke.
  • the heat stroke prevention system 1 further includes a head mounted device 10 and a management device 91.
  • the head-mounted device 10 includes the communication device 13 that transmits information obtained from the first humidity sensor 51 and the second humidity sensor 52 by wireless communication.
  • the management device 91 receives information from the communication device 13 and stores the amount of sweating of the wearer.
  • the management device 91 can detect whether or not the wearer at a distant place has an initial symptom of heat stroke. That is, the heat stroke prevention system 1 can detect heat stroke early. The heat stroke prevention system 1 can improve the estimation accuracy of the possibility of becoming heat stroke. The manager can recognize by the management device 91 that the wearer may have heatstroke. Therefore, the heatstroke prevention system 1 can suppress the aggravation of heatstroke.
  • the heat stroke prevention system 1 includes an alarm device 92 that issues a warning to the administrator when the transition of the amount of sweating satisfies a predetermined condition.
  • the manager can recognize early that the wearer may develop heatstroke. Therefore, the aggravation of heat stroke is suppressed.
  • the head-mounted device 10 includes the alarm device 12 that issues an alarm to the wearer when the transition of the amount of sweating satisfies a predetermined condition.
  • the hydration warning system 1 includes a head mounted device 10 and a management device 91.
  • the head-mounted device 10 includes the communication device 13 that transmits information obtained from the first humidity sensor 51 and the second humidity sensor 52 by wireless communication.
  • the management device 91 receives information from the communication device 13, stores and displays the amount of sweating of the wearer.
  • the management device 91 can detect whether or not the wearer at a distant place needs hydration.
  • the manager can recognize that the wearer needs hydration, by means of the management device 91, and can instruct the wearer about hydration and a break.
  • the hydration warning system 1 can prevent heat stroke due to loss of body water due to sweating of the wearer.
  • the hydration warning system 1 contributes to the safe labor management of the wearer wearing the head mounted device 10.
  • the hydration warning system 1 includes a warning device 92 that issues a warning to the administrator when the transition of the amount of sweating satisfies a predetermined condition.
  • the head-mounted device 10 includes the alarm device 12 that issues an alarm to the wearer when the transition of the amount of sweating satisfies a predetermined condition.
  • an instruction of fluid intake by the administrator using the alarm device 92 and an instruction of spontaneous fluid intake to the wearer using the alarm device 12 may be used in combination.

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Abstract

頭部装着装置は、外殻と、装着者の頭部と外殻との間の隙間である第１流路と、外殻に設けられ且つ第１流路に繋がる第２流路と、第１流路及び第２流路の一方から他方へ送風するファンと、第１流路及び第２流路の一方に入る吸入空気の絶対湿度を計測するための第１湿度センサと、第１流路及び第２流路の他方から出る排出空気の絶対湿度を計測するための第２湿度センサと、を備える。

Description

頭部装着装置、熱中症予防システム及び水分補給警告システム
　本発明は、頭部装着装置、熱中症予防システム及び水分補給警告システムに関する。
　工事現場等においては、作業者は高温の環境下で作業に従事することがある。高温の環境下においては、作業者の熱中症を予防することが必要となる。従来から、熱中症を防ぐための、作業者に装着させる装置が知られている。例えば特許文献１には、温度センサ及び湿度センサを備えたヘルメットが記載されている。特許文献１のヘルメットによれば、管理者がヘルメット内の状況を把握できるので、異常発生時には作業者に連絡することが可能となる。非特許文献１には、熱へのばく露を止めることが必要とされている兆候が記載されている。非特許文献２には、熱中症の症状が記載されている。
特開２０１７－１１５２７５号公報
「熱中症を防ごう」、厚生労働省労働基準局、都道府県労働局、労働基準監督署、平成２５年４月 「職場の「熱中症」を防ごう」、東京労働局労働基準部健康課、平成２９年２月
　しかしながら、特許文献１のヘルメットは、単にヘルメット内の温度及び湿度を計測するだけである。このため、特に作業者の体内水分量の減少量等、熱中症になる可能性の推定に必要な、作業者である装着者の身体の状態を正確に検出するには限界がある。したがって、熱中症になる可能性の推定精度を向上させることが難しい。
　本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、熱中症になる可能性の推定に必要な、作業者である装着者の身体の状態をより高い精度で計測できる頭部装着装置を提供することを目的とする。
　上記の目的を達成するため、本開示の一態様の頭部装着装置は、外殻と、装着者の頭部と前記外殻との間の隙間である第１流路と、前記外殻に設けられ且つ前記第１流路に繋がる第２流路と、前記第１流路及び前記第２流路の一方から他方へ送風するファンと、前記第１流路及び前記第２流路の一方に入る吸入空気の絶対湿度を計測するための第１湿度センサと、前記第１流路及び前記第２流路の他方から出る排出空気の絶対湿度を計測するための第２湿度センサと、を備える。
　頭部装着装置の望ましい態様として、前記ファンは、前記排出空気の温度が前記排出空気の露点温度以上となる風量で送風する。
　頭部装着装置の望ましい態様として、前記第１湿度センサは、前記外殻の外部に位置する。
　頭部装着装置の望ましい態様として、第１湿度センサは、前記吸入空気の温度及び相対湿度を計測し、且つ前記外殻の内表面に位置する。
　頭部装着装置の望ましい態様として、前記ファンは、前記第１流路から前記第２流路に向かって空気を送り、且つ前記第１流路の下流側端部に位置し、前記第２湿度センサは、前記ファンの下流に位置する。
　頭部装着装置の望ましい態様として、前記装着者の体温を計測する体温センサを備える。
　頭部装着装置の望ましい態様として、前記体温センサは、深部体温を計測する。
　頭部装着装置の望ましい態様として、前記装着者の心拍数を計測する心拍センサを備える。
　頭部装着装置の望ましい態様として、前記装着者の周辺の湿球温度及び黒球温度を計測する環境センサを備える。
　頭部装着装置の望ましい態様として、前記第１湿度センサ及び前記第２湿度センサから得た情報に基づき前記装着者の発汗量を演算する制御装置と、前記発汗量の推移が所定の条件を満たした場合に警報を発する警報装置と、を備える。
　本開示の一態様の熱中症予防システムは、上述した頭部装着装置と、管理装置と、を備え、前記頭部装着装置は、前記第１湿度センサ及び前記第２湿度センサから得られた情報を無線通信により送信する通信装置を備え、前記管理装置は、前記通信装置から情報を受信し前記装着者の発汗量を記憶する。
　熱中症予防システムの望ましい態様として、前記発汗量の推移が所定の条件を満たした場合に、管理者に対して警報を発する警報装置を備える。
　熱中症予防システムの望ましい態様として、前記頭部装着装置は、前記発汗量の推移が所定の条件を満たした場合に、前記装着者に対して警報を発する警報装置を備える。
　本開示によれば、熱中症になる可能性の推定に必要な、作業者である装着者の身体の状態をより高い精度で計測できる頭部装着装置を提供することができる。
図１は、実施形態の熱中症予防システムの模式図である。 図２は、実施形態の頭部装着装置の平面図である。 図３は、図２におけるＡ－Ａ断面図である。 図４は、図２におけるＢ－Ｂ断面図である。 図５は、制御装置が算出した発汗量と実測した発汗量とを比較した実験結果を示すグラフである。
　以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
（実施形態）
　図１は、実施形態の熱中症予防システムの模式図である。図２は、実施形態の頭部装着装置の平面図である。図３は、図２におけるＡ－Ａ断面図である。図４は、図２におけるＢ－Ｂ断面図である。
　本実施形態の熱中症予防システム１は、作業者の熱中症の発症を抑制するためのシステムである。熱中症予防システム１は、例えば建設現場等における作業者に適用される。熱中症予防システム１は、作業者が水分を補給すべきであることを警告する、作業者に水分を補給するよう指示する、又は作業者に休憩をとることを促すもしくは指示する水分補給警告システムでもある。図１に示すように、熱中症予防システム１は、頭部装着装置１０と、管理部９と、を含む。
　頭部装着装置１０は、作業者の頭部に装着される装置である。以下の説明において、頭部装着装置１０を装着する人間を装着者と記載する。例えば本実施形態の頭部装着装置１０はヘルメットである。図１から図４に示すように、頭部装着装置１０は、内殻３と、外殻２と、スペーサ４０と、ファン６と、バッテリー１６と、第１流路４１と、第２流路４２１と、第２流路４２２と、第２流路４２３と、第２流路４２４と、第１湿度センサ５１と、第２湿度センサ５２と、体温センサ５６と、心拍センサ５８と、環境センサ５４と、制御装置１１と、警報装置１２と、通信装置１３と、アンテナ１４と、を備える。なお、以下の説明において、第２流路４２１、第２流路４２２、第２流路４２３及び第２流路４２４をそれぞれ区別する必要がない場合には、第２流路４２と記載される。
　図３に示すように、内殻３は、装着者の頭部に面する部材である。内殻３は、例えば合成樹脂又は布等で形成されている。内殻３は、複数の隙間を備えており、装着者の頭部の一部を覆っている。装着者の頭部で生じる汗は、水蒸気となり、内殻３に遮閉されずに内殻３を通過する。なお、内殻３が頭部の全体を覆っていてもよいが、このような場合は内殻３が透湿性を有する材料で形成される。
　図３に示すように、外殻２は、内殻３を覆う部材であって、半球状である。外殻２は、本体２０と、鍔２１と、緩衝材２５と、を備える。本体２０は、例えば合成樹脂で形成されている。鍔２１は、本体２０と一体に形成されており、本体２０の下端部２０１から装着者から離れる方向に突出している。緩衝材２５は、本体２０の内表面２０２に取り付けられている。緩衝材２５の内表面は、内殻３に面している。緩衝材２５は、例えば発泡スチロールで形成されている。緩衝材２５は、独立気泡を有する材料で形成されることが好ましい。これにより、水蒸気が緩衝材２５を通過することが抑制される。以下の説明において、外殻２で囲まれる略半球状の領域に対して外側の領域を外部Ｅとする。
　図２から図４に示すように、緩衝材２５は、凹部２５０と、凹部２５１と、凹部２５２と、凹部２５３と、凹部２５４と、を備える。凹部２５０は、緩衝材２５の内表面に設けられた穴である。凹部２５１、凹部２５２、凹部２５３及び凹部２５４は、緩衝材２５の外表面に設けられた溝であって、凹部２５０から本体２０に沿って本体２０の端部側に延びている。
　図３に示すように、スペーサ４０は、内殻３と外殻２との間に配置されている。より具体的には、スペーサ４０は、内殻３と緩衝材２５との間に挟まっている。このため、内殻３と緩衝材２５との間には隙間がある。
　図３に示すように、ファン６は、外殻２に設けられる。ファン６は、緩衝材２５の凹部２５０に配置されている。例えば本実施形態においては、例えば、ファン６は緩衝材２５よりも内殻３側にある空気を本体２０側に導く。すなわち、ファン６は、空気を下から上に移動させる。ファン６の風量は手動又は後述する制御装置１１に含まれる制御回路で調節できる。ファン６は、第２流路４２から出る排出空気の温度が排出空気の露点温度以上となる風量で送風するように調節される。すなわち、ファン６は、排出空気の周辺のものに結露が生じない風量で送風するように調節される。ファン６の最低風量は、排出空気が露点温度以上となるような風量であることが好ましい。これは、一般的に湿度センサは相対湿度が１００％より高い空気の湿度（露点温度以下である空気の湿度）を計測できないためである。排出空気の相対湿度を１００％以下にするためには、後述する第２湿度センサ５２が計測した温度が露点温度以上になるように制御装置１１がファン６の風量を増加させればよい。一般的な作業環境である排出空気の相対湿度が１００％にならないような環境下（排出空気の周辺のものに結露が生じない環境下）で使用される場合には、装着者の暑さに対する耐性及び発汗量に応じて、簡易的に手動でファン６の風量を好みの風量に設定しても、排出空気は露点以上となる。このため、後述する第２湿度センサ５２は、正確な絶対湿度を計測できる。第２湿度センサ５２の表面の空気が入れ替わるように、ファン６の最低風量は、０．０１ｌ／ｍｉｎ以上であることが好ましい。ファン６の風量は、０．０１ｌ／ｍｉｎ以上５００ｌ／ｍｉｎ以下であることがより好ましい。
　バッテリー１６は、ファン６、第１湿度センサ５１、第２湿度センサ５２、体温センサ５６、心拍センサ５８、環境センサ５４、制御装置１１、警報装置１２、通信装置１３、アンテナ１４に電力を供給する。制御装置１１、警報装置１２、通信装置１３及びアンテナ１４は一体化された基板上に形成されていてもよい。
　図３に示すように、第１流路４１は、装着者の頭部と緩衝材２５との間の隙間である。第１流路４１の下端部は、外部Ｅに繋がっている。第１流路４１の上端部は、緩衝材２５の凹部２５０に繋がっている。このため、ファン６は第１流路４１の上端部に位置する。すなわち、ファン６は第１流路４１の下流側端部に位置する。
　図２から４に示すように、第２流路４２は、外殻２に設けられる流路である。第２流路４２１は、本体２０と緩衝材２５の凹部２５１との間の隙間である。第２流路４２２は、本体２０と凹部２５２との間の隙間である。第２流路４２３は、本体２０と凹部２５３との間の隙間である。第２流路４２４は、本体２０と凹部２５４との間の隙間である。第２流路４２の下端部は、外部Ｅに繋がっている。第２流路４２の上端部は、緩衝材２５の凹部２５０に繋がっている。このため、凹部２５０を介して、第１流路４１が第２流路４２と繋がっている。
　ファン６は、第１流路４１から第２流路４２に向かって空気を送る。空気は外部Ｅから第１流路４１に入り、第２流路４２から外部Ｅへ排出される。装着者が汗をかくと、第１流路４１には水蒸気が供給される。汗による水蒸気を含む第１流路４１の空気が、第２流路４２を経て外部Ｅに排出される。
　第１湿度センサ５１は、第１流路４１に入る吸入空気の絶対湿度（以下、第１絶対湿度という）を計測するためのセンサである。絶対湿度は、単位体積当たりの空気に含まれる水蒸気の量である。図３に示すように、第１湿度センサ５１は外部Ｅに位置する。例えば、第１湿度センサ５１は、鍔２１の内表面２１１（下側の表面）に取り付けられている。第１湿度センサ５１は、外部Ｅの空気の温度及び相対湿度を計測する。
　第２湿度センサ５２は、第２流路４２から出る排出空気の絶対湿度（以下、第２絶対湿度という）を計測するためのセンサである。図３に示すように、第２湿度センサ５２は、第２流路４２に位置する。すなわち、第２湿度センサ５２は、ファン６よりも下流に位置する。例えば、第２湿度センサ５２、第２流路４２１に面する本体２０の内表面２０２に取り付けられる。第２湿度センサ５２は、第２流路４２１の内の空気の温度及び相対湿度を計測する。
　体温センサ５６は、装着者の体温を計測するセンサである。体温センサ５６は、図３に示すように、内殻３の内表面に取り付けられている。体温センサ５６は、装着者に接している。また、体温センサ５６は、装着者の深部体温を計測できることがより好ましい。深部体温の指標としては、口腔温、直腸温、鼓膜温が挙げられる。体温センサ５６が深部体温を計測する場合、体温センサ５６の取付位置は適宜調節される。
　心拍センサ５８は、装着者の心拍数を計測するセンサである。心拍センサ５８は、図３に示すように、内殻３の内表面に取り付けられている。心拍センサ５８は、装着者に接している。心拍センサ５８は、装着者のこめかみに接することが好ましい。
　環境センサ５４は、装着者の周辺の湿球温度、乾球温度及び黒球温度を計測するセンサである。環境センサ５４は、図１に示すように、外殻２の外表面に取り付けられている。
　制御装置１１は、コンピュータであり、例えばＣＰＵ（Central　Processing　Unit）、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）、入力インターフェース、及び出力インターフェースを含む。制御装置１１は、第１湿度センサ５１、第２湿度センサ５２、体温センサ５６、心拍センサ５８及び環境センサ５４と電気的に接続されており、計測値を受信する。制御装置１１は、各センサから得た情報に基づいて医学的パラメータを演算する。例えば、制御装置１１は医学的パラメータとして発汗量を演算する。制御装置１１は、発汗量変動、深部体温変動及び心拍間隔等を演算することが好ましい。さらに、制御装置１１は、上述した各センサから得た情報及び算出された医学的パラメータから、作業環境及び装着者個人の熱中症の危険度を指数化し、指数に基づき警報装置１２又は通信装置１３を制御することが好ましい。また、制御装置１１は、ファン６と電気的に接続されており、ファン６の風量を制御してもよい。制御装置１１は、図１に示すように鍔２１の内表面２１１に取り付けられている。
　制御装置１１は、装着者の体重、年齢、作業場所及び作業工程等の、装着者に関する情報を記憶している。例えば、制御装置１１は、後述する管理装置９１に記憶された装着者に関する情報を通信装置１３を介して得ることができる。または、作業前に装着者に関する情報が制御装置１１に対して直接入力されてもよい。
　制御装置１１は、第１湿度センサ５１から受信した吸入空気の温度及び相対湿度に基づいて第１絶対湿度を演算する。相対湿度から絶対湿度を推定するのには各種の近似式があるが、ここでは比較的よく用いられるTenensの式で推定することとし、第１絶対湿度をＸ［ｇ／ｍ３］、吸入空気の温度をｔＡ［Ｋ］、吸入空気の相対湿度をＲＨＡ［％］、吸入空気の飽和水蒸気圧をｅＡ［ｈＰａ］とした場合、制御装置１１は、下記式（１）及び式（２）からＸを得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　制御装置１１は、第１絶対湿度（Ｘ）及びファン６の風量に基づき、単位時間当たりに第１流路４１に入る水分の質量を演算する。単位時間当たりに第１流路４１に入る水分の質量をＡ［ｇ／ｍｉｎ］、ファン６の風量をＶ［ｍ３／ｍｉｎ］とした場合、制御装置１１は、下記式（３）からＡを得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　制御装置１１は、第２湿度センサ５２から受信した排出空気の温度及び相対湿度に基づいて第２絶対湿度を演算する。第２絶対湿度をＹ［ｇ／ｍ３］、排出空気の温度をｔＢ［Ｋ］、排出空気の相対湿度をＲＨＢ［％］、排出空気の飽和水蒸気圧をｅＢ［ｈＰａ］とした場合、制御装置１１は、下記式（４）及び式（５）からＹを得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　制御装置１１は、第２絶対湿度（Ｙ）及びファン６の風量に基づき、単位時間当たりに第２流路４２１、第２流路４２２、第２流路４２３及び第２流路４２４から出る水分の質量の和を演算する。この水分の質量の和をＢ［ｇ／ｍｉｎ］とした場合、制御装置１１は、下記式（６）からＢを得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　単位時間当たりに装着者の頭部から蒸発した水分の質量をＣ［ｇ／ｍｉｎ］とした場合、制御装置１１は、下記式（７）からＣを得る。以下の説明において、単位時間当たりに装着者の頭部から蒸発した水分の質量（Ｃ）は発汗量と記載される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　図５は、制御装置が算出した発汗量と実測した発汗量とを比較した実験結果を示すグラフである。制御装置１１が上述した方法で算出した発汗量と実測した発汗量とを比較する実験が、人間の頭部を模した装置（マネキンヘッド）を用いて行われた。図５の縦軸は、発汗量の積算値［ｇ］である。図５の実線は、制御装置１１が算出した発汗量の積算値（計算値）の推移を示す。図５の破線は、実測した発汗量の積算値（実測値）の推移を示す。実測した発汗量は、電子天秤を用いて計測した発汗量である。図５に示すように、計算値と実測値との乖離は小さい。制御装置１１は、高い精度で発汗量を算出することができる。制御装置１１が高い精度で発汗量を算出するためには、ファン６の風量の精度を向上させ、且つ各センサのノイズを低減することが望ましい。図５は、時間積算による発汗相当量を表示するようにしたが、単位時間当たりの発汗相当量を表示するようにしてもよい。このようにすれば、ある時間後の発汗量が異常に増加したなどの異常値から熱中症になる可能性が高い等の兆候を判定することができる。
　制御装置１１は、発汗量を所定間隔毎に演算し記憶する。制御装置１１は、発汗量の推移に基づき装着者が熱中症になる可能性があるか否かを判定する。制御装置１１は、発汗量の推移が所定の条件を満たした場合に、装着者が熱中症になる可能性があると判定する。例えば、制御装置１１は、発汗量に関して予め決められた閾値を記憶しており、発汗量が閾値を超えた場合に、装着者が熱中症になる可能性があると判定する。または、制御装置１１は、発汗量に関して予め決められた閾値及び閾回数を記憶しており、発汗量が閾値を超えた回数が閾回数を超えた場合に、装着者が熱中症になる可能性があると判定する。または、制御装置１１は、発汗量を積算し、積算した発汗量が閾値を超えた場合に装着者が熱中症になる可能性があると判定する。この場合の閾値は、例えば、装着者の体重の１．５％に相当する質量である（非特許文献１参照）。装着者の体重の減少量は、装着者の全身発汗量で計測できる。熱中症罹患の予防のためには、上述した閾値よりも小さい値を閾値とすることが好ましい。制御装置１１は、頭部の発汗量を算出できるが、予め頭部の発汗量と全身の発汗量との相関を記憶しておくことで、頭部発汗量から全身発汗量（体重の減少量）を推定できる。または、制御装置１１は、所定時間内で積算した発汗量に関して閾値を記憶しており、所定時間内で積算した発汗量が閾値を超えた場合に、装着者が熱中症になる可能性があると判定する。または、制御装置１１は、所定時間内での積算した発汗量に関する第１閾値と、装着者の周辺の湿球温度（又は乾球温度）に関する第２閾値を記憶しており、第１閾値と第２閾値に基づいて装着者が熱中症になる可能性を判定する。例えば、制御装置１１は、湿球温度が第２閾値を超え且つ所定時間内で積算した発汗量が第１閾値よりも低い場合に、装着者が熱中症になる可能性があると判定する。
　制御装置１１は、発汗量の推移が所定の条件を満たした場合に、装着者が水分を補給すべきであると判定する。例えば、制御装置１１は、全身発汗量に関して予め決められた閾値を記憶しており、全身発汗量が閾値を超えた場合に、装着者が水分を補給すべきであると判定する。制御装置１１は、発汗量の情報に基づき、装着者が補給すべき水分の量を算出する。例えば、制御装置１１が算出する装着者が補給すべき水分の量は、全身発汗量に相当する水分の量である。なお、制御装置１１が算出する装着者が補給すべき水分の量は、全身発汗量に相当する水分の量とは異なる量であってもよい。
　制御装置１１は、体温の推移に基づき装着者が熱中症になる可能性があるか否かを判定する。例えば、制御装置１１は、装着者の休憩中に体温センサ５６から受信した体温が作業開始前の体温に戻らない場合に、装着者が熱中症になる可能性があると判定する（非特許文献１参照）。
　制御装置１１は、心拍数の推移に基づき装着者が熱中症になる可能性があるか否かを判定する。例えば、制御装置１１は、１分間の心拍数が１８０から装着者の年齢を引いた値を超える状態が数分続く場合に、装着者が熱中症になる可能性があると判定する。または、制御装置１１は、装着者の作業強度のピークから１分後における１分間の心拍数が１２０を超える場合に、装着者が熱中症になる可能性があると判定する（非特許文献１参照）。
　制御装置１１は、環境センサ５４が計測した情報に基づき、暑さ指数（ＷＢＧＴ：Wet　Bulb　Globe　Temperature）を演算する。制御装置１１は、装着者の作業工程を記憶しているので、装着者が屋外にいるか屋内にいるか把握している。装着者が屋外にいる場合、制御装置１１は、湿球温度、乾球温度及び黒球温度に基づき暑さ指数を演算する。装着者が屋内にいる場合、制御装置１１は、湿球温度及び黒球温度に基づき暑さ指数を演算する。制御装置１１は、装着者が熱中症になる可能性があるか否かの判定に暑さ指数も用いることができる。
　また、制御装置１１は、発汗量に、体温センサ５６、心拍センサ５８及び環境センサ５４から得た情報を組み合わせて、装着者が熱中症になる可能性があるか否かを判定してもよい。
　警報装置１２は、装着者に自身が熱中症になる可能性があることを認識させるための装置である。警報装置１２は、図１に示すように鍔２１の内表面２１１に取り付けられている。装着者が熱中症になる可能性があると制御装置１１が判定した場合、警報装置１２は警報を発する。警報の種類は特に限定されない。警報の例としては、音、光又は振動が挙げられる。また、警報装置１２は、自身に水分補給が必要であることを認識させるための装置である。警報装置１２は、装着者が水分を補給すべきであると制御装置１１が判定した場合、警報装置１２は警報を発する。警報の種類は特に限定されない。警報の例としては、音、光又は振動が挙げられる。例えば、装着者が水分を補給すべきであると制御装置１１が判定した場合、警報装置１２は、制御装置１１が算出した装着者が補給すべき水分の量を表示する。例えば、装着者が水分を補給すべきであると制御装置１１が判定した場合、警報装置１２は、制御装置１１が算出した装着者が補給すべき量の水分を摂取するよう、装着者に音声等で指示する。また、警報装置１２においては、水分補給の指示と、例えば連続作業時間に基づく休憩を促す指示と、が併用されてもよい。
　通信装置１３及びアンテナ１４は、制御装置１１が得た情報を管理部９に送信するための装置である。通信装置１３は、図１に示すように鍔２１の内表面２１１に取り付けられている。アンテナ１４は、図１に示すように鍔２１の外表面に取り付けられている。
　管理部９は、装着者を監視する管理者がいる場所である。図１に示すように、管理部９は、管理装置９１と、警報装置９２と、を備える。管理装置９１は、複数の頭部装着装置１０から情報を受信する。管理装置９１は、複数の装着者の作業場所、作業工程及び年齢等の情報を記憶している。
　管理装置９１は、制御装置１１から得た発汗量及び各センサから得た情報を記憶する。管理装置９１は、発汗量、体温、心拍数及び熱さ指数の推移に基づき、装着者が熱中症になる可能性があるか否かを判定する。管理装置９１は、発汗量、体温、心拍数及び熱さ指数の推移に基づき、装着者が水分を補給すべきであるか否かを判定する。具体的な判定方法は、制御装置１１の判定方法と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
　警報装置９２は、装着者が熱中症になる可能性があることを、管理者に認識させるための装置である。装着者が熱中症になる可能性があると管理装置９１が判定した場合、警報装置９２は、管理者に対して警報を発する。警報装置９２は、装着者が水分を補給すべきであることを管理者に認識させるための装置である。装着者が水分を補給すべきであると管理装置９１が判定した場合、警報装置９２は、管理者に対して警報を発する。警報装置１２と同様に、警報の種類は特に限定されない。また、警報装置９２においては、水分補給の指示と、例えば連続作業時間に基づく休憩を促す指示と、が併用されてもよい。
　内殻３及び外殻２の材質は一例に過ぎず、特に限定されない。また頭部装着装置１０は、必ずしも内殻３を備えていなくてもよい。例えば、スペーサ４０が頭部に接することで、外殻２と頭部との間に隙間が形成されていてもよい。
　頭部装着装置１０において、必ずしも外部Ｅの空気が第１流路４１から入らなくてもよい。外部Ｅの空気が第２流路４２から入り、第１流路４１から排出されてもよい。このような場合、第２湿度センサ５２は、第１流路４１の出口付近に配置されることが好ましい。
　外殻２の外表面に開口する穴から空気が流出又は流入してもよい。外殻２の外表面に開口する穴から空気が流出する場合、第２湿度センサ５２がこの穴に配置されればよい。外殻２の外表面に開口する穴から空気が流入する場合、第２湿度センサ５２は、例えば第１流路４１の下端部に配置されればよい。第１湿度センサ５１は、鍔２１の内表面２１１に配置されてもよいし、外殻２の外表面に開口する穴から空気が流入する場合にはこの穴に配置されてもよい。このように外殻２の外表面に開口する穴から空気が流出又は流入する場合、この穴が第２流路である。
　頭部装着装置１０が備える第２湿度センサ５２の数は、必ずしも１つでなくてもよい。例えば、第２流路４２１、第２流路４２２、第２流路４２３及び第２流路４２４のそれぞれに第２湿度センサ５２が配置されていてもよい。このような場合、制御装置１１は、複数の第２湿度センサ５２の計測結果の平均に基づいて、発汗量を演算することが好ましい。
　頭部装着装置１０は、必ずしも複数の第２流路４２を有していなくてもよく、少なくとも１つの第２流路４２を有していればよい。すなわち、頭部装着装置１０は、第２流路４２１、第２流路４２２、第２流路４２３及び第２流路４２４の少なくとも１つを有していればよい。
　ファン６の風量が制御装置１１により自動で調節される場合、制御装置１１は、排出空気の温度が露点温度未満となった場合にファン６の風量を大きくしてもよい。また、制御装置１１は、発汗量の増加にしたがってファン６の風量を大きくしてもよい。また、ファン６は、第２流路４２から第１流路４１へ送風してもよい。
　頭部装着装置１０は、体温センサ５６、心拍センサ５８及び環境センサ５４を備えていなくてもよい。頭部装着装置１０は、センサとして少なくとも第１湿度センサ５１及び第２湿度センサ５２を備えていればよい。また、第１湿度センサ５１及び第２湿度センサ５２は、必ずしも温度及び相対湿度を計測するセンサでなくてもよく、絶対湿度を計測できればよい。例えば、第１湿度センサ５１及び第２湿度センサ５２は、光（近赤外光）を利用した水分計（赤外線水分計）であってもよい。水分には特定の波長の近赤外光を吸収する性質がある。赤外線水分計は、吸光度の大きさに基づいて絶対湿度を計測する。第１湿度センサ５１は、必ずしも内表面２１１に配置されなくてもよく、例えば緩衝材２５の内表面に配置されてもよい。また、ファン６が第２流路４２から第１流路４１へ送風する場合は、第１湿度センサ５１が内表面２０２に配置されてもよい。この場合、第２湿度センサ５２は、例えば緩衝材２５の内表面に配置される。
　頭部装着装置１０は、上述したセンサ以外のセンサを備えていてもよい。例えば、頭部装着装置１０は、装着者の脳血流を計測する脳血流センサを備えていてもよい。脳血流センサとしては、近赤外光を用いて頭皮上から非侵襲的に脳機能を計測する装置が知られている。このような装置はＮＩＲＳ（Near　Infrared　Spectoroscopy）脳計測装置と呼ばれる。また、頭部装着装置１０は、加速度センサを備えていてもよい。これにより、頭部装着装置１０は装着者の眩暈等を検出できる。
　頭部装着装置１０は、通信装置１３及びアンテナ１４を備えていなくてもよい。このような場合であっても、頭部装着装置１０が警報装置１２を備えているので、装着者は自身が熱中症になる可能性があることを認識することができる。
　頭部装着装置１０は、制御装置１１を備えていなくてもよい。このような場合、第１湿度センサ５１、第２湿度センサ５２、体温センサ５６、心拍センサ５８及び環境センサ５４が計測した情報は、通信装置１３を介して管理装置９１に送信される。そして、管理装置９１は、上述した式（１）から式（７）に基づいて発汗量を演算し、装着者が熱中症になる可能性があるか否かを判定する。なお、頭部装着装置１０が制御装置１１を備えている場合でも、管理装置９１が発汗量を演算してもよい。
　制御装置１１及び管理装置９１は、過去に各センサが計測した情報を蓄積し、その情報に基づいて熱中症になる可能性があるか否かの判定基準を変更してもよい。また、制御装置１１及び管理装置９１は、人工知能（Artificial　Intelligence：ＡＩ）を有していてもよい。蓄積した情報を人口知能に学習させることで、熱中症になる可能性があるか否かの判定精度を向上させることができる。
　頭部装着装置１０は、警報装置１２を備えていなくてもよい。管理部９は、警報装置９２を備えていなくてもよい。ただし、熱中症予防システム１は、警報装置１２及び警報装置９２の少なくとも一方を有していることが好ましい。
　以上で説明したように、頭部装着装置１０は、外殻２と、第１流路４１と、第２流路４２と、ファン６と、第１湿度センサ５１と、第２湿度センサ５２と、を備える。ファン６は、外殻２に設けられる。第１流路４１は、装着者の頭部と外殻２との間の隙間である。第２流路４２は、外殻２に設けられ且つ第１流路４１に繋がる。ファン６は、第１流路４１及び第２流路４２の一方から他方へ送風する。第１湿度センサ５１は、第１流路４１及び第２流路４２の一方に入る吸入空気の絶対湿度を計測するための装置である。第２湿度センサ５２は、第１流路４１及び第２流路４２の他方から出る排出空気の絶対湿度を計測するための装置である。
　これにより、頭部装着装置１０は、第１湿度センサ５１及び第２湿度センサ５２から得る情報に基づき、装着者の頭部の発汗量を得ることができる。その結果、頭部装着装置１０は、熱中症になる可能性の推定に必要な、作業者である装着者の身体の状態をより高い精度で計測できる。
　また、頭部装着装置１０において、ファン６は、排出空気の温度が排出空気の露点温度以上となる風量で送風する。
　これにより、排出空気の相対湿度が１００％未満となる。排出空気に含まれる水分による結露が抑制される。このため、第２湿度センサ５２によって得られる絶対湿度の精度が向上する。その結果、頭部装着装置１０は、発汗量の計測精度を向上させることができる。
　また、頭部装着装置１０において、第１湿度センサ５１は、外殻２の外部Ｅに位置する。
　これにより、第１湿度センサ５１は、装着者の発汗による水蒸気の影響を受けにくくなる。このため、第１湿度センサ５１によって得られる絶対湿度の精度が向上する。
　また、頭部装着装置１０において、第１湿度センサ５１は、吸入空気の温度及び相対湿度を計測し、且つ外殻２の内表面（例えば内表面２１１）に位置する。
　これにより、外殻２に日射が遮られることで、第１湿度センサ５１に日射が当たりにくくなる。第１湿度センサ５１が計測する吸入空気の温度に誤差が生じにくくなるので、第１湿度センサ５１によって得られる絶対湿度の精度が向上する。
　また、頭部装着装置１０において、ファン６は、第１流路４１から第２流路４２に向かって空気を送り、且つ第１流路４１の下流側端部に位置する。第２湿度センサ５２は、ファン６の下流に位置する。
　これにより、汗による水蒸気を含む空気がファン６で撹拌されるので、ファン６の下流では絶対湿度の分布が均一になりやすい。また、第２流路４２が複数ある場合には、第２流路４２間での絶対湿度の差が抑制される。したがって、第２湿度センサ５２によって得られる絶対湿度の精度が向上する。
　また、頭部装着装置１０は、装着者の体温を計測する体温センサ５６を備える。これにより、頭部装着装置１０は、装着者の身体の状態をより高い精度で計測できる。
　また、頭部装着装置１０において、体温センサ５６は、深部体温を計測する。これにより、頭部装着装置１０は、装着者の身体の状態をより高い精度で計測できる。
　また、頭部装着装置１０は、装着者の心拍数を計測する心拍センサ５８を備える。これにより、頭部装着装置１０は、装着者の身体の状態をより高い精度で計測できる。
　また、頭部装着装置１０は、装着者の周辺の湿球温度及び黒球温度を計測する環境センサ５４を備える。これにより、頭部装着装置１０は、装着者の身体の状態をより高い精度で計測できる。
　また、頭部装着装置１０は、制御装置１１と、警報装置１２と、を備える。制御装置１１は、第１湿度センサ５１及び第２湿度センサ５２から得た情報に基づき装着者の発汗量を演算する。警報装置１２は、発汗量の推移が所定の条件を満たした場合に警報を発する。
　大量の発汗は熱中症の初期症状であるため（非特許文献２参照）、頭部装着装置１０は、装着者に熱中症の初期症状が出ているか否かを検出できる。すなわち、頭部装着装置１０は、早期に熱中症を検出できる。頭部装着装置１０は、熱中症になる可能性の推定精度を向上させることができる。警報装置１２により、装着者は、自身が熱中症になる可能性があることを早期に認識することができる。したがって、頭部装着装置１０は、熱中症の重症化を抑制できる。
　また、熱中症予防システム１は、頭部装着装置１０と、管理装置９１と、を備える。頭部装着装置１０は、第１湿度センサ５１及び第２湿度センサ５２から得られた情報を無線通信により送信する通信装置１３を備える。管理装置９１は、通信装置１３から情報を受信し装着者の発汗量を記憶する。
　これにより、管理装置９１は、離れた場所にいる装着者に熱中症の初期症状が出ているか否かを検出できる。すなわち、熱中症予防システム１は、早期に熱中症を検出できる。熱中症予防システム１は、熱中症になる可能性の推定精度を向上させることができる。管理者は、装着者が熱中症になる可能性があることを管理装置９１によって認識することができる。したがって、熱中症予防システム１は、熱中症の重症化を抑制できる。
　また、熱中症予防システム１は、発汗量の推移が所定の条件を満たした場合に管理者に対して警報を発する警報装置９２を備える。
　これにより、管理者は、装着者が熱中症になる可能性があることを早期に認識することができる。したがって、熱中症の重症化が抑制される。
　また、熱中症予防システム１において、頭部装着装置１０は、発汗量の推移が所定の条件を満たした場合に装着者に対して警報を発する警報装置１２を備える。
　これにより、装着者は、自身が熱中症になる可能性があることを早期に認識することができる。したがって、熱中症の重症化が抑制される。
　水分補給警告システム１は、頭部装着装置１０と、管理装置９１と、を備える。頭部装着装置１０は、第１湿度センサ５１及び第２湿度センサ５２から得られた情報を無線通信により送信する通信装置１３を備える。管理装置９１は、通信装置１３から情報を受信し装着者の発汗量を記憶し、表示する。
　これにより、管理装置９１は、離れた場所にいる装着者に水分補給が必要か否かを検出できる。管理者は、装着者に水分補給が必要であることを管理装置９１によって認識することができ、装着者に水分補給や休憩を指示することができる。したがって、水分補給警告システム１は、装着者の発汗による体内水分減少に起因する熱中症罹患を予防することができる。水分補給警告システム１は、頭部装着装置１０を着用する装着者の安全な労務管理に資する。
　また、水分補給警告システム１は、発汗量の推移が所定の条件を満たした場合に、管理者に対して警報を発する警報装置９２を備える。
　これにより、管理者は、装着者に水分補給が必要であることを早期に認識することができる。したがって、装着者の発汗による体内水分減少に起因する熱中症罹患を予防することができる。
　また、水分補給警告システム１において、頭部装着装置１０は、発汗量の推移が所定の条件を満たした場合に、装着者に対して警報を発する警報装置１２を備える。
　これにより、装着者は、自身の発汗による体内水分減少によって自身に水分補給が必要な状態になったことを早期に認識することができる。これにより、装着者は、適切な量の水分を自発的に摂取したり、休憩を取ったりすることができる。したがって、装着者の発汗による体内水分減少による熱中症罹患を予防することができる。水分補給警告システム１においては、警報装置９２を用いた管理者による水分摂取の指示と、警報装置１２を用いた装着者への自発的な水分摂取の指示と、が併用されてもよい。
１　熱中症予防システム、水分補給警告システム
１０　頭部装着装置
１１　制御装置
１２　警報装置
１３　通信装置
１４　アンテナ
１６　バッテリー
２　外殻
２１　鍔
２１１　内表面
２０　本体
２０１　下端部
２０２　内表面
２５　緩衝材
２５０、２５１、２５２、２５３、２５４　凹部
３　内殻
４０　スペーサ
４１　第１流路
４２、４２１、４２２、４２３、４２４　第２流路
５１　第１湿度センサ
５２　第２湿度センサ
５４　環境センサ
５６　体温センサ
５８　心拍センサ
６　ファン
９　管理部
９１　管理装置
９２　警報装置
Ｅ　外部

Claims (16)

  1. 　外殻と、
    　装着者の頭部と前記外殻との間の隙間である第１流路と、
    　前記外殻に設けられ且つ前記第１流路に繋がる第２流路と、
    　前記第１流路及び前記第２流路の一方から他方へ送風するファンと、
    　前記第１流路及び前記第２流路の一方に入る吸入空気の絶対湿度を計測するための第１湿度センサと、
    　前記第１流路及び前記第２流路の他方から出る排出空気の絶対湿度を計測するための第２湿度センサと、
    　を備える頭部装着装置。
  2. 　前記ファンは、前記排出空気の温度が前記排出空気の露点温度以上となる風量で送風する
    　請求項１に記載の頭部装着装置。
  3. 　前記第１湿度センサは、前記外殻の外部に位置する
    　請求項１又は２に記載の頭部装着装置。
  4. 　第１湿度センサは、前記吸入空気の温度及び相対湿度を計測し、且つ前記外殻の内表面に位置する
    　請求項１から３のいずれか１項に記載の頭部装着装置。
  5. 　前記ファンは、前記第１流路から前記第２流路に向かって空気を送り、且つ前記第１流路の下流側端部に位置し、
    　前記第２湿度センサは、前記ファンの下流に位置する
    　請求項１から４のいずれか１項に記載の頭部装着装置。
  6. 　前記装着者の体温を計測する体温センサを備える
    　請求項１から５のいずれか１項に記載の頭部装着装置。
  7. 　前記体温センサは、深部体温を計測する
    　請求項６に記載の頭部装着装置。
  8. 　前記装着者の心拍数を計測する心拍センサを備える
    　請求項１から７のいずれか１項に記載の頭部装着装置。
  9. 　前記装着者の周辺の湿球温度及び黒球温度を計測する環境センサを備える
    　請求項１から８のいずれか１項に記載の頭部装着装置。
  10. 　前記第１湿度センサ及び前記第２湿度センサから得た情報に基づき前記装着者の発汗量を演算する制御装置と、
    　前記発汗量の推移が所定の条件を満たした場合に警報を発する警報装置と、
    　を備える請求項１から９のいずれか１項に記載の頭部装着装置。
  11. 　請求項１から９のいずれか１項に記載の頭部装着装置と、管理装置と、を備え、
    　前記頭部装着装置は、前記第１湿度センサ及び前記第２湿度センサから得られた情報を無線通信により送信する通信装置を備え、
    　前記管理装置は、前記通信装置から情報を受信し前記装着者の発汗量を記憶する
    　熱中症予防システム。
  12. 　前記発汗量の推移が所定の条件を満たした場合に、管理者に対して警報を発する警報装置を備える
    　請求項１１に記載の熱中症予防システム。
  13. 　前記頭部装着装置は、前記発汗量の推移が所定の条件を満たした場合に、前記装着者に対して警報を発する警報装置を備える
    　請求項１１に記載の熱中症予防システム。
  14. 　請求項１から９のいずれか１項に記載の頭部装着装置と、管理装置と、を備え、
    　前記頭部装着装置は、前記第１湿度センサ及び前記第２湿度センサから得られた情報を無線通信により送信する通信装置を備え、
    　前記管理装置は、前記通信装置から情報を受信し前記装着者の発汗量を記憶する
    　水分補給警告システム。
  15. 　前記発汗量の推移が所定の条件を満たした場合に、管理者に対して警報を発する警報装置を備える
    　請求項１４に記載の水分補給警告システム。
  16. 　前記頭部装着装置は、前記発汗量の推移が所定の条件を満たした場合に、前記装着者に対して警報を発する警報装置を備える
    　請求項１４に記載の水分補給警告システム。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021032738A (ja) * 2019-08-26 2021-03-01 公立大学法人公立諏訪東京理科大学 塩分濃度計測装置、頭部装着装置、及び塩分濃度計測方法
JP2021133162A (ja) * 2020-02-28 2021-09-13 公立大学法人公立諏訪東京理科大学 全身発汗量推定システム及び熱中症予防システム
JP2021133184A (ja) * 2020-02-28 2021-09-13 公立大学法人公立諏訪東京理科大学 熱中症予防システム
WO2022103336A1 (en) * 2020-11-13 2022-05-19 Nanyang Technological University Methods and devices for determining tropical environment protective gear wearing
US11598680B2 (en) * 2019-05-15 2023-03-07 Daikin Industries, Ltd. System for estimating thermal comfort
JP7432204B2 (ja) 2020-02-28 2024-02-16 公立大学法人公立諏訪東京理科大学 全身発汗量推定システム及び熱中症予防システム

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7479641B2 (ja) * 2019-03-13 2024-05-09 公立大学法人公立諏訪東京理科大学 頭部装着装置、熱中症予防システム及び水分補給警告システム
CN112056673A (zh) * 2020-09-22 2020-12-11 中国十七冶集团有限公司 一种可测温和降温的安全帽及使用方法
CN112971734B (zh) * 2021-02-08 2023-05-12 天空社科技(深圳)有限公司 一种基于外部环境的中暑监测与告警方法及可穿戴设备
CN112971735B (zh) * 2021-02-08 2023-05-12 天空社科技(深圳)有限公司 一种中暑及因热引起的头晕晕倒的监测方法及可穿戴设备

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3010064U (ja) * 1994-10-12 1995-04-18 文子 有賀 ヘルメット
JP2014153876A (ja) * 2013-02-07 2014-08-25 Plum Systems Inc 騒音環境下における作業者間情報伝達システム，作業者間情報伝達装置および該装置を用いた伝達方法
JP2015154920A (ja) * 2014-01-20 2015-08-27 株式会社トリニティ 体調管理プログラム及び体調管理システム
JP2016102282A (ja) * 2014-11-30 2016-06-02 株式会社Ａｓｉｎａ・アシナ 頭部被着物用ライナ及び頭部被着物
JP2016132835A (ja) * 2015-01-16 2016-07-25 株式会社タニタ 測定装置および装着システム
JP2016163694A (ja) * 2015-02-28 2016-09-08 シナノケンシ株式会社 熱中症発症危険度算出装置
JP2017104327A (ja) * 2015-12-10 2017-06-15 株式会社村田製作所 ウエアラブル熱中症判定装置、熱中症監視システム
JP2017115275A (ja) * 2015-12-25 2017-06-29 株式会社アイビルド ヘルメット及びこれを用いた作業者管理システム
JP2017153576A (ja) * 2016-02-29 2017-09-07 シャープ株式会社 発汗量検出装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4115874A (en) * 1977-02-21 1978-09-26 Masahiro Hasegawa Helmet for use in riding vehicles
US20070028370A1 (en) * 2005-04-29 2007-02-08 Jarrett Seng Driver and safety personnel protection apparatus, system and method
US8156570B1 (en) * 2008-01-24 2012-04-17 Hockaday Robert G Helmet and body armor actuated ventilation and heat pipes
JP5281848B2 (ja) * 2008-08-20 2013-09-04 ライフケア技研株式会社 発汗量測定パッチ
EP2348907A4 (en) * 2008-10-16 2014-03-12 HaberVision LLC BREATHABLE HELMET SYSTEM AND METHOD
CN201860845U (zh) * 2010-10-26 2011-06-15 河南省电力公司濮阳供电公司 安全帽
US9566192B2 (en) * 2012-05-04 2017-02-14 Illinois Tool Works Inc. Welding helmet for detecting arc data
US20150223549A1 (en) * 2014-02-12 2015-08-13 Tyler Osterhout Helmet having dual cooling layers
TWM507664U (zh) * 2015-01-16 2015-09-01 Kdh Design Service Inc 智慧型安全帽
US9775396B1 (en) * 2015-04-14 2017-10-03 2Nd Skull, Inc. Data collecting head guard systems and methods thereof
US9619712B2 (en) * 2015-05-18 2017-04-11 Daqri, Llc Threat identification system
CN105595976B (zh) * 2015-12-22 2018-10-16 小天才科技有限公司 基于可穿戴设备的提醒方法以及可穿戴设备
US9925549B2 (en) * 2016-03-21 2018-03-27 Eye Labs, LLC Head-mounted displays and attachments that enable interactive sensory experiences
TWI581838B (zh) * 2016-03-23 2017-05-11 國立清華大學 感測式護具內襯及其防護裝置
US20180168267A1 (en) * 2016-08-24 2018-06-21 Brian C. Giles Helmet and related methods
CN109862947A (zh) * 2016-09-12 2019-06-07 加拿大兴隆服饰有限公司 用于过滤空气的面罩和空气监测系统

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3010064U (ja) * 1994-10-12 1995-04-18 文子 有賀 ヘルメット
JP2014153876A (ja) * 2013-02-07 2014-08-25 Plum Systems Inc 騒音環境下における作業者間情報伝達システム，作業者間情報伝達装置および該装置を用いた伝達方法
JP2015154920A (ja) * 2014-01-20 2015-08-27 株式会社トリニティ 体調管理プログラム及び体調管理システム
JP2016102282A (ja) * 2014-11-30 2016-06-02 株式会社Ａｓｉｎａ・アシナ 頭部被着物用ライナ及び頭部被着物
JP2016132835A (ja) * 2015-01-16 2016-07-25 株式会社タニタ 測定装置および装着システム
JP2016163694A (ja) * 2015-02-28 2016-09-08 シナノケンシ株式会社 熱中症発症危険度算出装置
JP2017104327A (ja) * 2015-12-10 2017-06-15 株式会社村田製作所 ウエアラブル熱中症判定装置、熱中症監視システム
JP2017115275A (ja) * 2015-12-25 2017-06-29 株式会社アイビルド ヘルメット及びこれを用いた作業者管理システム
JP2017153576A (ja) * 2016-02-29 2017-09-07 シャープ株式会社 発汗量検出装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11598680B2 (en) * 2019-05-15 2023-03-07 Daikin Industries, Ltd. System for estimating thermal comfort
JP2021032738A (ja) * 2019-08-26 2021-03-01 公立大学法人公立諏訪東京理科大学 塩分濃度計測装置、頭部装着装置、及び塩分濃度計測方法
WO2021039806A1 (ja) * 2019-08-26 2021-03-04 公立大学法人公立諏訪東京理科大学 塩分濃度計測装置、頭部装着装置、及び塩分濃度計測方法
JP7412694B2 (ja) 2019-08-26 2024-01-15 公立大学法人公立諏訪東京理科大学 塩分濃度計測装置、頭部装着装置、及び塩分濃度計測方法
JP2021133162A (ja) * 2020-02-28 2021-09-13 公立大学法人公立諏訪東京理科大学 全身発汗量推定システム及び熱中症予防システム
JP2021133184A (ja) * 2020-02-28 2021-09-13 公立大学法人公立諏訪東京理科大学 熱中症予防システム
JP7417932B2 (ja) 2020-02-28 2024-01-19 公立大学法人公立諏訪東京理科大学 全身発汗量推定システム及び熱中症予防システム
JP7417933B2 (ja) 2020-02-28 2024-01-19 公立大学法人公立諏訪東京理科大学 熱中症予防システム
JP7432204B2 (ja) 2020-02-28 2024-02-16 公立大学法人公立諏訪東京理科大学 全身発汗量推定システム及び熱中症予防システム
WO2022103336A1 (en) * 2020-11-13 2022-05-19 Nanyang Technological University Methods and devices for determining tropical environment protective gear wearing

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