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公開番号2025020428
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-12
出願番号2024199686,2020198855
出願日2024-11-15,2020-11-30
発明の名称体調評価方法、および、体調評価システム
出願人国立大学法人大阪大学,倉敷紡績株式会社
代理人弁理士法人池内アンドパートナーズ
主分類G16H 10/00 20180101AFI20250204BHJP(特定の用途分野に特に適合した情報通信技術)
要約【課題】環境温度が高い高温環境における被評価者の体調評価を正確に行う体調評価方法及び体調評価システムを提供する。
【解決手段】作業者を被評価者としてその体調を評価する体調評価システムは、被評価者の心拍データを検出する心拍検出手段並びに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及び被評価者の周囲温度を示す温度データを検出する温度検出手段を含む生体センサを使用して、得られた心拍データと、加速度データと、温度データとに基づいて、予め被評価者の心拍予測モデルを作成し、評価時に検出された心拍データ52と心拍予測モデルから算出した予測値51との差に基づいて、被評価者の体調評価を行う。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
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、前記被評価者の周囲温度を示す温度データを検出する温度検出手段とを使用し、
得られた前記心拍データと、前記加速度データと、前記温度データとに基づいて、予め前記被評価者の心拍予測モデルを作成し、
評価時に検出された前記心拍データと前記心拍予測モデルから算出した予測値との差に基づいて前記被評価者の体調評価を行うことを特徴とする、コンピュータが行う、体調評価方法。
続きを表示（約 710 文字）【請求項２】
前記被評価者の周囲温度として前記被評価者の着衣の服内温度を検出する、請求項１に記載の体調評価方法。
【請求項３】
前記被評価者の心拍予測モデルの作成に用いられる前記周囲温度に上限と下限とが設定される、請求項１または２に記載の体調評価方法。
【請求項４】
前記周囲温度が前記被評価者の服内温度である場合に、下限値が２９℃から３２℃の間の温度として設定され、上限値が３４℃から３８℃の間の温度として設定される、請求項３に記載の体調評価方法。
【請求項５】
前記心拍予測モデルが、前記被評価者についての過去の測定データに基づいて定められた、前記心拍データに関連する指標と前記加速度データに関連する指標と前記温度データに関連する指標とにより作成される、請求項１～４のいずれかに記載の体調評価方法。
【請求項６】
体調評価結果として前記被評価者の熱中症発症リスクを判断する、請求項１～５のいずれかに記載の体調評価方法。
【請求項７】
被評価者の生体情報としての、心拍データを検出する心拍検出手段と、動作に伴う加速度データを検出する加速度検出手段と、周囲温度を示す温度データを検出する温度検出手段と、
取得された前記生体情報に基づいて前記被評価者の心拍予測モデルを予め作成するとともに、評価時に測定された前記心拍データと前記心拍予測モデルから算出された予測値との差異を算出するデータ処理部とを備え、
前記データ処理部は、前記算出された差異に基づいて、前記被評価者の体調評価を行うことを特徴とする、体調評価システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本願は、被評価者から得られた生体情報に基づいて、当該被評価者の体調評価を行う体調評価方法、および、体調評価システムに関し、特に、被評価者が高い環境温度下にいて大きな暑熱負荷がかかっている状態での体調評価を行う体調評価方法と体調評価システムに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
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することができる小型センサ機器の普及により、センサ機器で取得された被評価者の生体情報に基づいてその体調を評価する評価システムや、評価結果に基づいて被評価者の健康状態を管理して近年問題化している熱中症の発症リスクを軽減させる体調管理システムが実用化されている。
【０００３】
このような体調の評価管理を行う体調評価システムとして、発明者らは、被評価者の身体の動きを把握する三次元加速度センサと心拍を検出する生体情報取得部とを備えたウェアラブルな生体信号を検出する検出装置を用いて、被評価者の作業の強度を示す作業負担指数と、被評価者の心拍指数と体力指数、さらに、熱中症発症リスク指数とを算出し、被評価者の熱中症を発症するリスクや体調を評価してその評価結果を被評価者にフィードバックする体調評価・管理システムを提案している（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１９－１８５３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の体調評価システムでは、アンダーシャツの胸元に、着用者の心拍検知する電位計と、着用者の身体の動きを検出可能な３次元加速度センサ、服内温度を検出可能な温度センサを有する生体情報取得部が配置され、この生体情報取得部で取得された生体情報が被測定者の所持するスマートフォンなどの通信機器を介してインターネット上のクラウドサーバの情報処理部に送信される。情報処理部では、検出された心拍データと加速度データとの相関関係から得られる回帰直線に基づいて、当該被評価者の安静時の心拍数であると推定される心拍指数を求めることでその体調を評価する。また、心拍指数と回帰直線の傾きに基づいて求められた作業負担指数と、環境温度や作業者の服内温度の測定結果などから得られる暑熱負荷指数とに基づいて、熱中症発症リスク指数が算出される。
【０００６】
発明者らが、上記の体調評価・管理システムを実際に運用しながらその正確性を検証している中で、下記の新たな課題が発見された
（１）外気温が体温を超える環境においては、熱は温度が高いところから低いところに流れるため、体温以下の外気温を想定した従来の方法ではリスクの判定が難しいこと
（２）気温２４℃から３５℃、あるいはＷＢＧＴ（Wet Bulb Globe Temperature：湿球黒球湿度）２２℃から３３℃の環境においては、温度と熱ストレスが相関するため従来手法が有効であるが、この範囲外では相関しないと考えられる。そのため、温湿度情報のみでは暑熱負荷が正確に評価できないこと
（３）暑さへの耐性は個人差があるため、同一の基準で判断できないこと。
【０００７】
したがって、環境温度が体温と同等以上となるような高温状態では環境温度がそれほど高くはない場合とは別の評価手法を適用して被評価者の熱中症発生リスクを評価し、より確実に被評価者を熱中症から守ることができるようにすることが好ましいことが見いだされた。
【０００８】
従来、環境の暑熱負荷を評価する指標として広く用いられてきた暑さ指数：ＷＢＧＴにおいても、安全基準として推奨されている上限値３３℃を超えるような環境温度が体温と同程度と極めて高い場合における熱中症の発症リスクを正確に判定することができない。このため、被評価者がこのような高温環境下に置かれた場合の熱中症発症リスクを正確に判定できる評価方法を確立することは、極めて有用であると考えられる。
【０００９】
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、被評価者の生体情報に基づいて体調評価を行う体調評価方法、体調評価システムにおいて、環境温度が高い高温環境における被評価者の体調評価を正確に行うことができる体調評価方法、ならびに、体調評価システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本願で開示する体調評価方法は、コンピュータが行う体調評価方法であって、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、前記被評価者の周囲温度を示す温度データを検出する温度検出手段とを使用し、得られた前記心拍データと、前記加速度データと、前記温度データとに基づいて、予め前記被評価者の心拍予測モデルを作成し、評価時に検出された前記心拍データと前記心拍予測モデルから算出した予測値との差に基づいて前記被評価者の体調評価を行うことを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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