(57)【要約】      （修正有）【課題】深部温度をより容易に推定する深部体温推定装置を提供する。【解決手段】第１測定部１０１は、測定対象者の心拍数を測定する。第２測定部１０２は、測定対象者の雰囲気の気温を測定する。第１演算部１０３は、第１測定部１０１が測定した心拍数より測定対象者の運動により発生する熱量を求める。第２演算部１０４は、時刻ｔにおいて第１演算部１０３が求めた熱量と、第２測定部１０２が測定した気温から求められる測定対象者の雰囲気と測定対象者との間の熱交換量と、測定対象者の発汗量より求める汗の蒸発量とから測定対象者の深部体温の変化を推定する。【選択図】図１
2020065823.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象者の心拍数を測定する第１測定部と、
前記測定対象者の雰囲気の気温を測定する第２測定部と、
前記第１測定部が測定した心拍数より前記測定対象者の運動により発生する熱量を求める第１演算部と、
時刻ｔにおいて前記第１演算部が求めた熱量と、前記第２測定部が測定した気温から求められる前記測定対象者の雰囲気と前記測定対象者との間の熱交換量と、前記測定対象者の発汗量より求める汗の蒸発量とから前記測定対象者の深部体温の変化を推定する第２演算部と
を備えることを特徴とする深部体温推定装置。
【請求項２】
請求項１記載の深部体温推定装置において、
前記第２演算部は、設定されている上限より小さい範囲で前記測定対象者の発汗量より汗の蒸発量を求めることを特徴とする深部体温推定装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の深部体温推定装置において、
前記第２演算部は、
時刻ｔにおいて前記第１演算部が求めた前記測定対象者の運動により発生する熱量ＭＥＴｓ（ｔ）［Ｗ］、前記第２測定部が測定した気温Ｔa（ｔ）［℃］、時刻ｔにおける前記測定対象者の発汗の蒸発で奪われる熱量ｓｗ（ｔ）［Ｗ］、前記測定対象者の深部体温の初期値Ｔ0［℃］、前記測定対象者の体表面積Ｓ［ｍ2］、前記測定対象者の皮膚と雰囲気との間の熱伝達率Ｈ［Ｗ／（ｍ2・℃）］、前記測定対象者の体重Ｗ［ｋｇ］、前記測定対象者の比熱Ｃ［Ｊ／（ｋｇ・℃）］、時刻ｔよりΔｔ［ｓ］だけ前の時刻における前記測定対象者の深部体温Ｔm-1［℃］を用い、以下の式より時刻ｔにおける深部体温Ｔm［℃］を推定する
ことを特徴とする深部体温推定装置。
【数１】
2020065823.tif 000010
【請求項４】
請求項３記載の深部体温推定装置において、
前記第２演算部は、
設定されている定数α10、α11、α20、α21、β10、β11、β20、β21を用い、ｓｗ（ｔ）＝［α11｛β11（Ｔm-1−Ｔ0）−β10｝＋α10］＋［α21ｔａｎｈ｛β21（Ｔm-1−Ｔ0）−β20｝＋α20］により発汗の蒸発で奪われる熱量ｓｗ（ｔ）［Ｗ］を求め、
Ｓ＝身長［ｃｍ］0.725×体重［ｋｇ］0.425×７．１８４×１０-3により体表面積Ｓ［ｍ2］を求める
ことを特徴とする深部体温推定装置。
【請求項５】
請求項１記載の深部体温推定装置において、
前記測定対象者の皮膚の温度を測定する第３測定部を更に備え、
前記第２演算部は、
前記第２測定部が測定した気温から求められる前記測定対象者の雰囲気と前記測定対象者との間の熱交換量として、前記第２測定部が測定した気温から求められる前記測定対象者の雰囲気と前記測定対象者の皮膚との間の第１熱交換量、および前記測定対象者の皮膚と深部との間の第２熱交換量を用い、
時刻ｔにおいて前記第１演算部が求めた熱量、前記測定対象者の汗の蒸発量に加えて前記測定対象者の代謝を用いて前記測定対象者の深部体温の変化を推定する
ことを特徴とする深部体温推定装置。
【請求項６】
請求項５記載の深部体温推定装置において、
前記第２演算部は、前記測定対象者の皮膚が雰囲気に露出している部分と露出していない部分とで、前記第１熱交換量を変化させることを特徴とする深部体温推定装置。
【請求項７】
請求項６記載の深部体温推定装置において、
前記第２演算部は、
時刻ｔにおいて前記第１演算部が求めた前記測定対象者の運動により発生する熱量ＭＥＴｓ（ｔ）［Ｗ］、前記第２測定部が測定した気温Ｔa（ｔ）［℃］、時刻ｔにおける前記測定対象者の発汗の蒸発で奪われる熱量ｓｗ（ｔ）、前記測定対象者の深部体温の初期値Ｔbody,0、前記測定対象者の皮膚温の初期値Ｔskin,0［℃］、前記測定対象者の体表面積Ｓ［ｍ2］、前記測定対象者の皮膚と雰囲気との間の熱伝達率Ｈ［Ｗ／（ｍ2・℃）］、前記測定対象者の皮膚の比熱Ｃskin［Ｊ／（ｋｇ・℃）］、前記測定対象者の深部の比熱Ｃbody［Ｊ／（ｋｇ・℃）］、前記測定対象者の皮膚の重量Ｗskin［ｋｇ］、前記測定対象者の深部の重量Ｗbody［ｋｇ］、前記第３測定部が測定した時刻ｔよりΔｔ［ｓ］だけ前の時刻における前記測定対象者の皮膚温度Ｔskin,m-1［℃］、時刻ｔよりΔｔだけ前の時刻における前記測定対象者の深部体温Ｔbody,m-1［℃］、前記測定対象者の皮膚と深部との間の熱交換係数ｈｘ［Ｗ／℃］、前記測定対象者の代謝Ｍ［Ｗ］を用い、以下の式より時刻ｔにおける前記測定対象者の皮膚温度Ｔskin,m［℃］および深部体温Ｔbody,m［℃］を推定する
ことを特徴とする深部体温推定装置。
【数２】
2020065823.tif 000011
【請求項８】
請求項７記載の深部体温推定装置において、
前記第２演算部は、
設定されている定数α10、α11、α20、α21、β10、β11、β20、β21を用い、ｓｗ（ｔ）＝［α11｛β11（Ｔskin,m-1−Ｔskin,0）−β10｝＋α10］×（Ｔskin,m-1−Ｔskin,0）＋［α21ｔａｎｈ｛β21（Ｔbody,m-1−Ｔbody,0）−β20｝＋α20］×（Ｔbody,m-1−Ｔbody,0）により発汗の蒸発で奪われる熱量ｓｗ（ｔ）［Ｗ］を求め、
Ｓ＝身長［ｃｍ］0.725×体重［ｋｇ］0.425×７．１８４×１０-3により体表面積Ｓ［ｍ2］を求め、
設定されている定数Ｍ0を用い、以下の式により代謝Ｍ［Ｗ］を求める
ことを特徴とする深部体温推定装置。
【数３】
2020065823.tif 000012
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体の体内の中心部分の温度である深部体温を推定する深部体温推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
毎年、熱中症により多くの人が救急搬送されており、平成２９年５月から９月の全国における熱中症による救急搬送人員数の累計は、５２，９８４人であった（非特許文献１参照）。熱中症の診療や、熱中症のリスクを測る方法として、深部体温（体内の温度）の測定が有効である（非特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】平成２９年（５月から９月）の熱中症による救急搬送状況、総務省、［平成３０年８月８日検索］、（http://www.fdma.go.jp/neuter/topics/houdou/h29/10/291018_houdou_3.pdf）。
【非特許文献２】熱中症診療ガイドライン、厚生労働省、［平成３０年８月８日検索］、（1540513176585_0.pdf）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、深部体温を監視するためには、直腸温、膀胱温、食道温などを測定する必要があり、日常生活のなかでこれらの測定を実施することは難しい。
【０００５】
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、深部温度をより容易に推定できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る深部体温推定装置は、測定対象者の心拍数を測定する第１測定部と、測定対象者の雰囲気の気温を測定する第２測定部と、第１測定部が測定した心拍数より測定対象者の運動により発生する熱量を求める第１演算部と、時刻ｔにおいて第１演算部が求めた熱量と、第２測定部が測定した気温から求められる測定対象者の雰囲気と測定対象者との間の熱交換量と、測定対象者の発汗量より求める汗の蒸発量とから測定対象者の深部体温の変化を推定する第２演算部とを備える。
【０００７】
上記深部体温推定装置において、第２演算部は、設定されている上限より小さい範囲で測定対象者の発汗量より汗の蒸発量を求めるようにしてもよい。
【０００８】
上記深部体温推定装置において、第２演算部は、時刻ｔにおいて第１演算部が求めた測定対象者の運動により発生する熱量ＭＥＴｓ（ｔ）［Ｗ］、第２測定部が測定した気温Ｔa（ｔ）［℃］、時刻ｔにおける測定対象者の発汗の蒸発で奪われる熱量ｓｗ（ｔ）［Ｗ］、測定対象者の深部体温の初期値Ｔ0［℃］、測定対象者の体表面積Ｓ［ｍ2］、測定対象者の皮膚と雰囲気との間の熱伝達率Ｈ［Ｗ／（ｍ2・℃）］、測定対象者の体重Ｗ［ｋｇ］、測定対象者の比熱Ｃ［Ｊ／（ｋｇ・℃）］、時刻ｔよりΔｔ［ｓ］だけ前の時刻における測定対象者の深部体温Ｔm-1［℃］を用い、以下の式より時刻ｔにおける深部体温Ｔm［℃］を推定する。
【０００９】
【数１】
2020065823.tif 000003
【００１０】
上記深部体温推定装置において、第２演算部は、設定されている定数α10、α11、α20、α21、β10、β11、β20、β21を用い、ｓｗ（ｔ）＝［α11｛β11（Ｔm-1−Ｔ0）−β10｝＋α10］＋［α21ｔａｎｈ｛β21（Ｔm-1−Ｔ0）−β20｝＋α20］により発汗の蒸発で奪われる熱量ｓｗ（ｔ）［Ｗ］を求め、Ｓ＝身長［ｃｍ］0.725×体重［ｋｇ］0.425×７．１８４×１０-3により体表面積Ｓ［ｍ2］を求める。
【００１１】
上記深部体温推定装置において、測定対象者の皮膚の温度を測定する第３測定部を更に備え、第２演算部は、第２測定部が測定した気温から求められる測定対象者の雰囲気と測定対象者との間の熱交換量として、第２測定部が測定した気温から求められる測定対象者の雰囲気と測定対象者の皮膚との間の第１熱交換量、および測定対象者の皮膚と深部との間の第２熱交換量を用い、時刻ｔにおいて第１演算部が求めた熱量、測定対象者の汗の蒸発量に加えて測定対象者の代謝を用いて測定対象者の深部体温の変化を推定する。
【００１２】
上記深部体温推定装置において、第２演算部は、測定対象者の皮膚が雰囲気に露出している部分と露出していない部分とで、第１熱交換量を変化させるようにしてもよい。
【００１３】
上記深部体温推定装置において、第２演算部は、時刻ｔにおいて第１演算部が求めた測定対象者の運動により発生する熱量ＭＥＴｓ（ｔ）［Ｗ］、第２測定部が測定した気温Ｔa（ｔ）［℃］、時刻ｔにおける測定対象者の発汗の蒸発で奪われる熱量ｓｗ（ｔ）、測定対象者の深部体温の初期値Ｔbody,0、測定対象者の皮膚温の初期値Ｔskin,0［℃］、測定対象者の体表面積Ｓ［ｍ2］、測定対象者の皮膚と雰囲気との間の熱伝達率Ｈ［Ｗ／（ｍ2・℃）］、測定対象者の皮膚の比熱Ｃskin［Ｊ／（ｋｇ・℃）］、測定対象者の深部の比熱Ｃbody［Ｊ／（ｋｇ・℃）］、測定対象者の皮膚の重量Ｗskin［ｋｇ］、測定対象者の深部の重量Ｗbody［ｋｇ］、第３測定部が測定した時刻ｔよりΔｔ［ｓ］だけ前の時刻における測定対象者の皮膚温度Ｔskin,m-1［℃］、時刻ｔよりΔｔだけ前の時刻における測定対象者の深部体温Ｔbody,m-1［℃］、測定対象者の皮膚と深部との間の熱交換係数ｈｘ［Ｗ／℃］、測定対象者の代謝Ｍ［Ｗ］を用い、以下の式より時刻ｔにおける測定対象者の皮膚温度Ｔskin,m［℃］および深部体温Ｔbody,m［℃］を推定する。
【００１４】
【数２】
2020065823.tif 000004
【００１５】
上記深部体温推定装置において、第２演算部は、設定されている定数α10、α11、α20、α21、β10、β11、β20、β21を用い、ｓｗ（ｔ）＝［α11｛β11（Ｔskin,m-1−Ｔskin,0）−β10｝＋α10］×（Ｔskin,m-1−Ｔskin,0）＋［α21ｔａｎｈ｛β21（Ｔbody,m-1−Ｔbody,0）−β20｝＋α20］×（Ｔbody,m-1−Ｔbody,0）により発汗の蒸発で奪われる熱量ｓｗ（ｔ）［Ｗ］を求め、Ｓ＝身長［ｃｍ］0.725×体重［ｋｇ］0.425×７．１８４×１０-3により体表面積Ｓ［ｍ2］を求め、設定されている定数Ｍ0を用い、以下の式により代謝Ｍ［Ｗ］を求める。
【００１６】
【数３】
2020065823.tif 000005
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したことにより、本発明によれば、深部温度をより容易に推定できるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１における深部体温推定装置の構成を示す構成図である。
【図２】図２は、深部体温推定装置による推定を実施するために用いた運動パターンを説明する説明図である。
【図３】図３は、図２に示す運動パターンにより運動を行ったときの実施の形態１における深部体温の推定結果を示す特性図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態２における深部体温推定装置の構成を示す構成図である。
【図５】図５は、図２に示す運動パターンにより運動を行ったときの実施の形態２における深部体温の推定結果を示す特性図である。
【図６】図６は、雰囲気の温度を４０℃にした場合の計算（推定）結果を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態おける深部体温推定装置について説明する。
【００２０】
［実施の形態１］
はじめに、本発明の実施の形態１における深部体温推定装置について、図１を参照して説明する。この深部体温推定装置は、第１測定部１０１，第２測定部１０２，第１演算部１０３，第２演算部１０４を備える。
【００２１】
第１測定部１０１は、測定対象者の心拍数を測定する。第１測定部１０１は、例えば、被測定者の心臓の心電位を計測する心電計と、心電計が計測した心電位から心拍数を算出する算出部とから構成することができる。第２測定部１０２は、測定対象者の雰囲気の気温を測定する。第２測定部１０２は、例えば温度計から構成することができる。
【００２２】
第１演算部１０３は、第１測定部１０１が測定した心拍数より測定対象者の運動により発生する熱量を求める。例えば、「ＭＥＴｓ＝（測定された心拍数［ｂｐｍ］−測定対象者の安静時心拍数［ｂｐｍ］）÷（測定対象者の最大心拍数［ｂｐｍ］−安静時心拍数［ｂｐｍ］）×最大酸素摂取量［ｍｌ］÷３．５［ｍｌ］」によりＭＥＴｓ数を求める。求めたＭＥＴｓ数を用い、「熱量［Ｗ］＝ＭＥＴｓ数×１．０５×体重［ｋｇ］×４１８４÷３６００」により、熱量を求める。
【００２３】
第２演算部１０４は、時刻ｔにおいて第１演算部１０３が求めた熱量と、第２測定部１０２が測定した気温から求められる測定対象者の雰囲気と測定対象者との間の熱交換量と、測定対象者の発汗量より求める汗の蒸発量とから測定対象者の深部体温の変化を推定する。
【００２４】
以下、第２演算部１０４における深部体温の推定について、より詳細に説明する。
【００２５】
第２演算部１０４は、以下の式より時刻ｔにおける深部体温Ｔm［℃］を推定する。ここで、ＭＥＴｓ（ｔ）［Ｗ］は、ある時刻ｔにおいて第１演算部１０３が求めた熱量である。Ｔa（ｔ）［℃］は、第２測定部１０２が測定した気温である。ｓｗ（ｔ）［Ｗ］は、時刻ｔにおける測定対象者の発汗の蒸発で奪われる熱量である。Ｔ0［℃］は、測定対象者の深部体温の初期値である。Ｓ［ｍ2］は、測定対象者の体表面積である。Ｈ［Ｗ／（ｍ2・℃）］は、測定対象者の皮膚と雰囲気との間の熱伝達率である。Ｗ［ｋｇ］は、測定対象者の体重である。Ｃ［Ｊ／（ｋｇ・℃）］は、測定対象者の比熱である。Ｔm-1［℃］は、時刻ｔよりΔｔ［ｓ］だけ前の時刻における測定対象者の深部体温である。
【００２６】
【数４】
2020065823.tif 000006
【００２７】
上述した式において、「∫SＨ×｛（Ｔskin,m-1−Ｔa）＋（３０．０−Ｔa）｝ｄＳ」は、雰囲気との熱交換を示し、右辺第２項が、Δｔの経過による深部体温の上昇に相当し、Ｔm-1にこれを加えることにより、深部体温Ｔmを時系列に逐次計算する。この式では、雰囲気の温度が３０℃において、測定対象者が安静にしている（運動していない）場合は、深部体温が、初期値Ｔ0［℃］の状態で変化することなく推移することを仮定している。
【００２８】
測定対象者の深部体温の初期値Ｔ0［℃］は、測定対象者が安静にしている状態で実測した値を用いればよい。また、体表面積Ｓ＝身長［ｃｍ］0.725×体重［ｋｇ］0.425×７．１８４×１０-3とする。この体表面積の計算式は、Ｄｕｂｏｉの式として知られているものである。なお、熱伝達率Ｈや比熱Ｃなどの各種の物理定数は、実際に即した値を用いればよく、計算の実施において適宜設定すればよい。
【００２９】
発汗の蒸発で奪われる熱量は、「ｓｗ（ｔ）＝［α11｛β11（Ｔm-1−Ｔ0）−β10｝＋α10］＋［α21ｔａｎｈ｛β21（Ｔm-1−Ｔ0）−β20｝＋α20］」により求める。この発汗量の式において、定数α10、α11、α20、α21、β10、β11、β20、β21には、適切な値を与える。これら定数は、測定対象者の汗のかきやすさによって調整する。これらの定数は、例えば、以下の表に示す値を設定すればよい。
【００３０】
【表１】
2020065823.tif 000007
【００３１】
なお、第２演算部１０４は、設定されている上限より小さい範囲で測定対象者の発汗量より汗の蒸発量を求めるようにしてもよい。例えば、測定対象者の皮膚および雰囲気の飽和水蒸気圧と、雰囲気における空気の対流による熱移動から最大蒸発熱をもとめ、求めた最大蒸発熱に基づいて汗の蒸発量に上限を設ければよい。
【００３２】
実施の形態１における深部体温推定装置による推定例について、図２，図３を参照して説明する。まず、図２に示すような運動パターンを用いて計算を実施した。始めの３０分間は安静であり、次の３０分間に運動を行い、この後の３０分間は、再び安静とする。運動の後の安静状態においては、運動後の心拍数を考慮して段階的に値を下げたモデルとしている。
【００３３】
上述した運動パターンにより運動を行ったときの深部体温の変化を図３に示す。実線は、ＦＤＴＤ（有限差分時間領域）法に基づいて計算した推定値である。図３に示すように、実施の形態１による推定値が、深部体温の推移の傾向をよく再現していることが分かる。
【００３４】
［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２について図４を参照して説明する。この深部体温推定装置は、第１測定部１０１，第２測定部１０２，第１演算部１０３，第２演算部１０４ａ，第３測定部１０５を備える。第１測定部１０１，第２測定部１０２，第１演算部１０３は、前述した実施の形態１と同様であり、詳細な説明は省略する。
【００３５】
第３測定部１０５は、測定対象者の皮膚の温度を測定する。
【００３６】
第２演算部１０４ａは、まず、第２測定部１０２が測定した気温から求められる測定対象者の雰囲気と測定対象者との間の熱交換量として、第２測定部１０２が測定した気温から求められる測定対象者の雰囲気と測定対象者の皮膚との間の第１熱交換量、および測定対象者の皮膚と深部との間の第２熱交換量を用いる。また、第２演算部１０４ａは、時刻ｔにおいて第１演算部１０３が求めた熱量、測定対象者の汗の蒸発量に加えて測定対象者の代謝を用いて測定対象者の深部体温の変化を推定する。
【００３７】
以下、第２演算部１０４ａにおける深部体温の推定について、より詳細に説明する。
【００３８】
第２演算部１０４ａは、以下の式より、時刻ｔにおける測定対象者の皮膚温度Ｔskin,m［℃］および深部体温Ｔbody,m［℃］を推定する。ここで、ＭＥＴｓ（ｔ）［Ｗ］は、時刻ｔにおいて第１演算部１０３が求めた熱量である。Ｔa［℃］は、第２測定部１０２が測定した気温である。ｓｗ（ｔ）［Ｗ］は、時刻ｔにおける測定対象者の発汗の蒸発で奪われる熱量である。Ｔbody0［℃］は、測定対象者の深部体温の初期値である。Ｔskin,0［℃］は、測定対象者の皮膚温の初期値である。Ｓ［ｍ2］は、測定対象者の体表面積である。Ｈ［Ｗ／（ｍ2・℃）］は、測定対象者の皮膚と雰囲気との間の熱伝達率である。
【００３９】
Ｃskin［Ｊ／（ｋｇ・℃）］は、測定対象者の皮膚の比熱である。Ｃbody［Ｊ／（ｋｇ・℃）］は、測定対象者の深部の比熱である。Ｗskin［ｋｇ］は、測定対象者の皮膚の重量である。Ｗbody［ｋｇ］は、測定対象者の深部の（皮膚以外の）重量である。Ｔskin,m-1［℃］は、第３測定部１０５が測定した時刻ｔよりΔｔだけ前の時刻における測定対象者の皮膚温度である。Ｔbody,m-1［℃］は、時刻ｔよりΔｔだけ前の時刻における測定対象者の深部体温である。ｈｘ［Ｗ／℃］は、測定対象者の皮膚と深部との間の熱交換係数である。Ｍ［Ｗ］は、測定対象者の代謝である。
【００４０】
【数５】
2020065823.tif 000008
【００４１】
「ｈｘ×（Ｔbody,m-1−Ｔskin,m-1）」，「ｈｘ×（Ｔskin,m-1−Ｔbody,m-1）」は、皮膚と深部との間の熱交換を示している。また、「∫SＨ×（Ｔskin,m-1−Ｔa）」は、皮膚と雰囲気との熱交換を示している。雰囲気との熱交換量、汗の蒸発により失われる熱量は、皮膚温度の計算に用いる。運動により発生する熱量と、代謝によって発生する熱量を、深部体温の計算に用いる。また、皮膚と深部とでの熱交換量を、皮膚温度と深部温度のそれぞれの計算に用いる。なお、外気温と熱交換量を計算する項の積分において、皮膚が外気に露出している部分と露出していない部分とに分けて行い、それぞれの熱伝達率を変化させることもできる。
【００４２】
なお、実施の形態１と同様に、体表面積Ｓ［ｍ2］＝身長［ｃｍ］0.725×体重［ｋｇ］0.425×７．１８４×１０-3とする。発汗の蒸発で奪われる熱量は、「ｓｗ（ｔ）＝［α11｛β11（Ｔskin,m-1−Ｔskin,0）−β10｝＋α10］×（Ｔskin,m-1−Ｔskin,0）＋［α21ｔａｎｈ｛β21（Ｔbody,m-1−Ｔbody,0）−β20｝＋α20］×（Ｔbody,m-1−Ｔbody,0）］」により求める。この発汗の蒸発で奪われる熱量の式において、定数α10、α11、α20、α21、β10、β11、β20、β21には、実施の形態１と同様に、適切な値を与える。これら定数は、測定対象者の汗のかきやすさによって調整する。これらの定数は、例えば、表１に示す値を設定すればよい。
【００４３】
代謝Ｍは、設定されている定数Ｍ0を用い、以下の式により求めることができる。体温上昇によって代謝量が増加するように設定することができる。
【００４４】
【数６】
2020065823.tif 000009
【００４５】
雰囲気と皮膚との熱伝達率Ｈは、例えば以下のように、皮膚温によって変化させることができる。
【００４６】
・Ｈcm＝（４．６３×（｜Ｔskin―Ｔa｜）1/2＋（１９９．７４×Ｖair）−９．８）1/2。
・Ｈr＝（５．６７×１０-8）×０．９９×０．９３×０．７９４×｛（Ｔskin＋２７３）1/2＋（Ｔa＋２７３）｝1/2×｛（Ｔskin＋２７３）＋（Ｔa＋２７３）｝。
・Ｈ＝Ｈcm＋Ｈr。
【００４７】
なお、Ｈcmは、対流による空気との熱伝導率である。また、Ｈrは、放射による空気との熱伝導率である。また、Ｖairは風速［ｍ／ｓ］である。
【００４８】
次に、実施の形態２における深部体温推定装置による推定例について、図５，図６を参照して説明する。なお、この場合においても、図２に示す運動パターンを用いて計算を実施した。
【００４９】
上述した運動パターンにより運動を行ったときの深部体温の変化を図５に示す。実線は、ＦＤＴＤ（有限差分時間領域）法に基づいて計算した推定値である。図５では、実施の形態１の結果とともに実施の形態２の結果を示している。図５に示すように、実施の形態２による推定値も、深部体温の推移の傾向をよく再現していることが分かる。図６は、雰囲気の温度を４０℃にした場合の計算結果である。この場合、実施の形態１よりも実施の形態２の方が、ＦＤＴＤ法による計算値に近い値を示すことが分かる。したがって、外気温が高い環境では、実施の形態２の方が、より適切に深部体温を推定できると考えられる。
【００５０】
なお、各演算部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算処理装置）と主記憶装置と外部記憶装置とネットワーク接続装置となどを備えたコンピュータ機器であり、主記憶装置に展開されたプログラムによりＣＰＵが動作することで、上述した各機能が実現される。また、各機能は、複数のコンピュータ機器に分散させるようにしてもよい。
【００５１】
以上に説明したように、本発明では、測定対象者の心拍数より求められる熱量と、気温から求められる測定対象者の雰囲気と測定対象者との間の熱交換量と、測定対象者の発汗量より求める汗の蒸発量とから測定対象者の深部体温の変化を推定するようにした。この結果、本発明によれば、直腸温、膀胱温、食道温などを測定する必要が無く、深部温度をより容易に推定できるようになる。
【００５２】
なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形および組み合わせが実施可能であることは明白である。
【符号の説明】
【００５３】
１０１…第１測定部、１０２…第２測定部、１０３…第１演算部、１０４…第２演算部。
【図１】
2020065823.tif 000013
【図２】
2020065823.tif 000014
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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