(57)【要約】【課題】使用状況に依らず、温度や湿度を正確に測定することができ、熱中症の指数等を正確に求めることができる携帯型環境計測装置を提供する。【解決手段】熱中症指数計１０は、略球状の黒球１５内の温度を計測する黒球センサ部１４と、少なくとも温度または湿度を計測する環境センサ部３０と、黒球センサ部１４と環境センサ部３０の計測値に基づいて指標を算出する制御部を収納する本体１２と、を備える。環境センサ部３０は本体１２に対して着脱自在であり、制御部は環境センサ部３０が本体１２から離れた状態であっても、環境センサ部３０の計測値に基づいて指標を算出することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略球状の黒球内の温度を計測する黒球センサ部と、少なくとも温度または湿度を計測する環境センサ部と、前記黒球センサ部と前記環境センサ部の計測値に基づいて指標を算出する制御部と、前記制御部を収納した本体と、を備えた携帯型環境計測装置において、
前記環境センサ部は、前記本体に対して着脱自在であり、
前記制御部は、前記環境センサ部と前記本体との着脱状態に依らず、前記環境センサ部の計測値に基づいて前記指標を算出することを特徴とする携帯型環境計測装置。
【請求項２】
前記環境センサ部と前記本体はそれぞれコネクタ部を備え、該２つのコネクタ部を介して前記環境センサ部と前記本体が連結されるとともに、前記２つのコネクタ部にそれぞれ連結されるコネクタ部を両端に有するケーブルを介して前記環境センサ部と前記本体が接続されることを特徴とする請求項１に記載の携帯型環境計測装置。
【請求項３】
前記環境センサ部は、前記本体に設けた巻取り式ケーブルまたは伸縮式ケーブルを介して接続されることを特徴とする請求項１に記載の形態型環境計測装置。
【請求項４】
前記環境センサ部と前記本体を無線で通信する無線通信手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の携帯型環境計測装置。
【請求項５】
前記黒球センサ部は、前記本体に対して着脱自在であり、
前記制御部は、前記黒球センサ部と前記本体との着脱状態に依らず、前記黒球センサ部の計測値に基づいて前記指標を算出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１に記載の携帯型環境計測装置。
【請求項６】
略球状の黒球内の温度を計測する黒球センサ部と、少なくとも温度または湿度を計測する環境センサ部と、前記黒球センサ部と前記環境センサ部の計測値に基づいて指標を算出する制御部と、前記制御部を収納した本体と、を備えた携帯型環境計測装置において、
前記黒球センサ部は、前記本体に対して着脱自在であり、
前記制御部は、前記黒球センサ部と前記本体との着脱状態に依らず、前記黒球センサ部の計測値に基づいて前記指標を算出することを特徴とする携帯型環境計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は携帯型環境計測装置に係り、特に暑さ指数を求めて熱中症の危険度を知らせる携帯型環境計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
暑熱環境下での作業は熱中症を引き起こすことが知られており、その対策として携帯型環境計測装置（いわゆる熱中症指数計）を作業者が持つ機会が増えている。携帯型環境計測装置は一般に、湿球黒球温度（或いは暑さ指数ＷＢＧＴ）を指標としており、その算出のために黒球温度を計測している。黒球温度は本来、直径１５ｃｍの黒球の中心温度を計測することになっているが、携帯型では大きな黒球を持ち歩くことができないため、小さな黒球を設けてその中心で温度を計測し、その値を補正することで黒球温度として使用している（例えば特許文献１参照）。また、携帯型環境計測装置は、黒球温度のほかに乾球温度と湿球温度が必要であり、本体内に温湿度センサを内蔵して温度と湿度を計測している。
【０００３】
ところで、黒球センサ部と温湿度センサは、計測に適した環境が異なっており、黒球センサ部は屋外では直射日光の下で計測することが望まれるのに対して、温湿度センサは風通しの良い日影で計測することが望まれる。このため、一般的な帯型環境計測装置（熱中症指数計）では、黒球センサ部を直射日光を受けやすい本体の上部に突出して設けるとともに、温湿度センサを通気性を確保した本体内に配置している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許6047801号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、携帯型という制約がある以上、黒球センサ部と温湿度センサの両方を最適な計測環境下に配置することが難しい。たとえば、屋外で使用する場合、黒球センサ部を直射日光の下に配置すると、本体は直射日光によって徐々に内部温度が上昇してしまう。小さな本体内には回路基板等の発熱物も配置されていることから本体の内部温度が上昇しやすく、温湿度センサの計測値が大きくズレてしまう。このため、従来の携帯型環境計測装置は、熱中症の指標を正確に求めることが困難であるという問題があった。
【０００６】
同様の問題は、作業者が装着して使用する場合にも起こり得る。すなわち、携帯型環境計測装置は、作業場に置いて使用するほか、作業者が装着した状態で使用することも多い。本体を作業者に装着すると、本体の通気性が作業者によって損なわれるため、本体内の温湿度センサは計測誤差を生じやすく、熱中症の指数を正確に求めることが困難になる。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みて成されたものであり、使用状況に依らず、温度や湿度を正確に測定することができ、熱中症の指数等を正確に求めることができる携帯型環境計測装置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】
【０００８】
請求項１に記載の発明は前記目的を達成するために、略球状の黒球内の温度を計測する黒球センサ部と、少なくとも温度または湿度を計測する環境センサ部と、前記黒球センサ部と前記環境センサ部の計測値に基づいて指標を算出する制御部と、前記制御部を収納した本体と、を備えた携帯型環境計測装置において、前記環境センサ部は、前記本体に対して着脱自在であり、前記制御部は、前記環境センサ部と前記本体との着脱状態に依らず、前記環境センサ部の計測値に基づいて前記指標を算出することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、環境センサ部を本体から離した状態でも指標を算出できるので、環境センサ部の配置の自由度が高く、環境センサ部を黒球センサ部と異なる計測環境下に配置することができる。たとえば黒球センサ部を直射日光の下に配置した状態であっても、環境センサ部を直射日光が当たらない位置に配置することができる。また、本体を作業者に装着した状態であっても、環境センサ部を作業者から離れた位置に配置することができる。これにより、直射日光の影響や作業者の体温、さらには本体内の発熱などの影響を受けることなく温度や湿度を計測することができ、指標を正確に求めることができる。
【００１０】
請求項２の発明は請求項１の発明において、前記環境センサ部と前記本体はそれぞれコネクタ部を備え、該２つのコネクタ部を介して前記環境センサ部と前記本体が連結されるとともに、前記２つのコネクタ部にそれぞれ連結されるコネクタ部を両端に有するケーブルを介して前記環境センサ部と前記本体が接続されることを特徴とする。本発明によれば、環境センサ部と本体はコネクタ部を介して直接連結したり、必要に応じて分離してケーブルで接続することができる。
【００１１】
請求項３の発明は請求項１の発明において、前記環境センサ部は、前記本体に設けた巻取り式ケーブルまたは伸縮式ケーブルを介して接続されることを特徴とする。本発明によれば、巻取り式ケーブルまたは伸縮式ケーブルを介して環境センサ部と本体が連結されており、環境センサ部と本体との距離を自在に変更することができる。
【００１２】
請求項４の発明は請求項１の発明において、前記環境センサ部と前記本体を無線で通信する無線通信手段を備えることを特徴とする。本発明によれば、環境センサ部と本体が離れた状態であっても無線通信することができる。
【００１３】
請求項５の発明は請求項１〜４のいずれか１の発明において、前記黒球センサ部は、前記本体に対して着脱自在であり、前記制御部は、前記黒球センサ部と前記本体との着脱状態に依らず、前記黒球センサ部の計測値に基づいて前記指標を算出することを特徴とする。本発明によれば、環境センサ部だけでなく、黒球センサ部も分離した状態で指標を算出できるので、黒球センサ部と環境センサ部の配置の自由度が高く、精度をさらに向上させることができる。
【００１４】
請求項６に記載の発明は前記目的を達成するために、略球状の黒球内の温度を計測する黒球センサ部と、少なくとも温度または湿度を計測する環境センサ部と、前記黒球センサ部と前記環境センサ部の計測値に基づいて指標を算出する制御部と、前記制御部を収納した本体と、を備えた携帯型環境計測装置において、前記黒球センサ部は、前記本体に対して着脱自在であり、前記制御部は、前記黒球センサ部と前記本体との着脱状態に依らず、前記黒球センサ部の計測値に基づいて前記指標を算出することを特徴とする携帯型環境計測装置を提供する。
【００１５】
本発明によれば、黒球センサ部を本体から離した状態でも指標を算出できるので、黒球センサ部の配置の自由度が高く、黒球センサ部を環境センサ部と異なる計測環境下に配置することができる。たとえば黒球センサ部を直射日光の下に配置した状態であっても、環境センサ部を直射日光が当たらない位置に配置することができる。また、本体を作業者に装着した状態であっても、黒球センサ部を作業者から離れた位置に配置することができる。これにより、作業者の体温、さらには本体内の発熱などの影響を受けることなく黒球温度を計測することができ、指標を正確に求めることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、センサ部を本体から分離した状態で指標を算出できるので、センサ部を自由に配置することができ、計測精度を高めて指標を正確に求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の携帯型環境計測装置が適用された熱中症指数計の正面図
【図２】図１の熱中症指数計の左側面図
【図３】図１の熱中症指数計の背面図
【図４】図１の熱中症指数計の使用状況の一例を示す説明図
【図５】図４と異なる熱中症指数計の使用状況を示す説明図
【図６】別の実施形態の熱中症指数計を示す正面図
【図７】別の実施形態の熱中症指数計を示す正面図
【図８】別の実施形態の熱中症指数計を示す正面図
【図９】別の実施形態の熱中症指数計を示す正面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
添付図面に従って本発明に係る携帯型環境計測装置の好ましい実施形態について熱中症指数計の例で説明する。図１は、本発明が適用された熱中症指数計１０を示す正面図であり、図２、図３はそれぞれ、熱中症指数計１０の左側面図、背面図を示している。
【００１９】
これらの図に示す熱中症指数計１０は、本体１２と、黒球センサ部１４と、環境センサ部３０を備えている。黒球センサ部１４は黒球温度を計測するセンサであり、略球状に形成された黒球１５と、その内部の中心に配置された温度計（不図示）と、黒球１５を支持するアーム部１６で構成されている。
【００２０】
本体１２の正面には、図１に示すように画面１８が設けられており、この画面１８に温度や湿度、熱中症の指数、さらには熱中症の警告表示が行われる。画面１８の周囲には、電源ボタンや設定ボタンなどの各種操作ボタン２０が設けられている。なお、図１は、画面１８や操作ボタン２０の配置の一例であり、これに限定するものでは無く、様々な態様が可能である。また、画面１８や操作ボタン２０とは異なる部材、例えば熱中症の警告灯等を設けても良い。
【００２１】
本体１２の内部には、回路基板等から成る制御部と、電源としての電池が設けられている（いずれも不図示）。制御部は各種の演算処理を行っており、黒球センサ部１４の計測値から得られる黒球温度と、後述する環境センサ部３０の計測値から得られる湿球温度、乾球温度とを用いて、湿球黒球温度を算出する。そして、算出した湿球黒球温度を熱中症の指数として画面１８に表示し、さらにその指数が所定値を超えた場合には、画面１８に警告表示を行ったり、不図示のマイクから警告音を発したりする。
【００２２】
図３に示すように、本体１２の背面側には、作業者に装着するための装着部として、装着具用の係合部が形成されている。具体的には、付属のベルト２２（図２参照）を通すための細長い孔２４、２４が本体１２の背面の両サイドに形成されている。この孔２４、２４は、本体１２の背面と側面を貫通するように形成されており、この孔２４にベルト３０を通して作業者の一部（たとえば腕等）に巻き付けることによって、本体１２が作業者に装着される。その際、孔２４、２４を背面の両サイドに設けたことによって、本体１２は背面が作業者に当接した状態で安定して装着される。
【００２３】
なお、本実施の形態では、装着具用の係合部としてベルト用の細長い孔２４、２４を形成したが、これに限定するものではなく、装着具を取り付けるための係合部として様々な態様が可能である。たとえば、紐やストラップを係合させるための小さい孔や、硬質のホルダを係合させるための凸部や凹部を係合部として本体１２に設けてもよい。また、本実施の形態では、装着具用の係合部を本体１２に設けたが、本体１２に装着具を直接設けてもよく、たとえばホルダやクリップ等の装着具を本体１２に設けてもよい。
【００２４】
一方、環境センサ部３０は、温度と湿度を計測するセンサであり、本体１２から分離可能に構成されている。具体的に説明すると、環境センサ部３０は、矩形状の小型ケーシング３１と、その内部に設けられた温湿度センサ（不図示）と、コネクタ部３２で構成されている。小型ケーシング３１は、その側面や下面に通気孔（不図示）を備えており、内部空間が通気状態に保たれている。小型ケーシング３１の上面には、ピン状のコネクタ部３２が設けられており、本体１２側に設けた円環状のコネクタ部２６に差し込んで着脱自在に連結できるようになっている。本体１２側のケーシング１３は、小型ケーシング３１の形状に合わせて切り欠かれた形状（具体的には、図１の正面図で左下の部分が小型ケーシング３１の形状に合わせて切り欠かれた形状）になっており、コネクタ部３２をコネクタ部２６に連結することによって小型ケーシング３１が切り欠き分部に嵌め込まれて一体となり、全体として矩形状に形成される。コネクタ部３２をコネクタ部２６に連結した際、小型ケーシング３１内の温湿度センサは本体１２内の制御部に電気的に接続され、温湿度センサの計測信号を制御部に送信することができる。
【００２５】
次に本発明の特徴である環境センサ部３０と本体１２の連結構造について図１、図４に従って説明する。図４は、本体１２と黒球センサ部１４の連結構造を模式的に示した正面図である。
【００２６】
上述したように環境センサ部３０は本体１２に着脱自在であり、図１に示す如く、コネクタ部３２をコネクタ部２６に差し込むことによって環境センサ部３０が本体１２に装着される。この状態でも環境センサ部３０で温度と湿度を計測することができ、本体１２内の制御部で湿球黒球温度を算出することができる。
【００２７】
また、環境センサ部３０は、図４に示すように本体１２から分離することができる。本体１２から分離した場合には、連結ケーブル３４を用いて、環境センサ部３０と本体１２を接続することができる。連結ケーブル３４は、コネクタ部２６に連結可能なコネクタ部３６と、コネクタ部３２に連結可能なコネクタ部３８とを備えており、コネクタ部３６、３８をそれぞれコネクタ部２６、３２に連結することによって、環境センサ部３０の温湿度センサが本体１２内の制御部に電気的に接続される。したがって、環境センサ部３０のケーシングを本体１２から分離した状態であっても、制御部で湿球黒球温度を算出することができる。
【００２８】
次に上記の如く構成された熱中症指数計１０の作用について説明する。屋外で使用する場合、黒球センサ部１４は屋外では直射日光の下で計測することが望まれ、環境センサ部３０は風通しの良い日影で計測することが望まれる。しかし、図１のように環境センサ部３０が本体１２と一体になっている状態では黒球センサ部１４と環境センサ部３０が近接しているため、それぞれを良好な環境下に配置することが難しい。たとえば、黒球センサ部３０を直射日光の下になるように設置した場合、環境センサ部３０も直射日光下に置かれるため、温度が上昇しやすい。また、本体１２をベルト２２によって作業者に装着した場合には、本体１２の背面が作業者に当接した状態になり、環境センサ部３０は、作業者の体温の影響を受けやすくなる。さらに、作業者に密着したことで、小型ケーシング３１の通気性が低下し、環境センサ部３０の温度が上昇しやすくなる。
【００２９】
そこで、本実施の形態では、図４に示す如く、環境センサ部３０の小型ケーシング３１を本体１２のケーシング１３から分離し、連結ケーブル３４によって環境センサ部３０と本体１２とを接続する。そして、本体１２を直射日光の下に配置したまま、環境センサ部３０を日陰等で風通しの良い場所に配置する。また、本体１２を作業者に装着した場合には、本体１２から分離した環境センサ部３０をヘルメットのつばの下などに取り付ける。これにより、黒球センサ部１４で黒球温度を正確に測定しつつ、環境センサ部３０で温湿度を正確に測定することができるので、湿球黒球温度を正確に求めることができる。
【００３０】
なお、本実施の形態は、分離した環境センサ部３０と本体１２を連結ケーブル３４で連結する例で説明したが、これに限定するものでは無く、様々な態様が可能である。たとえば図５は、本体１２と環境センサ部３０の両方に無線通信手段（不図示）が設けられており、環境センサ部３０は本体１２から分離した状態であっても環境センサ部３０の温湿度データを本体１２の制御部に無線送信することができる。したがって、分離した状態であっても本体１２内の制御部で湿球黒球温度を正確に求めることができる。図５のように無線通信手段を設けた場合、環境センサ部３０と本体１２との着脱機構はコネクタ部２６、３２に限定されず、磁石による磁着など様々な方法を採用することができる。
【００３１】
また、図６に示す熱中症指数計４０は、本体１２に巻取りリール４２が設けられており、このリール４２からコード４４が引き出すことができる。コード４４の先端は環境センサ部３０に取り付けられており、環境センサ部３０の小型ケーシング３１を本体１２のケーシング１３から分離した際にコード４４が巻取りリール４２から引き出される。この場合にも、環境センサ部３０を本体１２から分離した状態で温湿度の計測データが送信されるので、湿球黒球温度を正確に求めることができる。なお、熱中症指数計４０の例では巻取りリール４２を用いたが、伸縮自在なコードを用いてもよい。
【００３２】
なお、上述した実施の形態は、環境センサ部３０を本体１２から分離するようにしたが、これに限定するものではなく、黒球センサ部１４を本体１２から分離できるようにしてもよい。たとえば図７に示す熱中症指数計５０は、黒球センサ部１４のアーム部１６にコネクタ部５４が設けられており、このコネクタ部５４は、本体１２の上面に設けたコネクタ部５２に連結できるように構成されている。さらにコネクタ部５２とコネクタ部５４は、連結ケーブル（不図示）でも接続できるようになっており、黒球センサ部１４が本体１２から分離した状態であっても黒球センサ部１４の計測データを本体１２内の制御部に送信することができる。したがって、黒球センサ部１４を本体１２から分離して自由に配置することができるので、黒球温度の測定精度を向上させることができ、湿球黒球温度をより正確に求めることができる。なお、図７の熱中症５０の場合にも、無線送信手段や巻取りリールを利用してもよい。また、黒球センサ部１４のみを本体１２から分離できるようにしてもよい。
【００３３】
図７に示した熱中症指数計５０は、黒球センサ部１４を本体１２から分離するようにしたが、黒球センサ部１４を環境センサ部３０から分離するようにしてもよい。図８に示す熱中症指数計６０は、本体１２に環境センサ部３０が連結され、この環境センサ部３０に黒球センサ部１４が連結されている。すなわち、本体１２に設けたコネクタ部６１に環境センサ部３０のコネクタ部６２が連結され、さらに環境センサ部３０のコネクタ部６３が黒球センサ部１４のコネクタ部６４が連結される。コネクタ部６１とコネクタ部６３、コネクタ部６２とコネクタ部６４は同じ構成になっており、黒球センサ部１４のコネクタ部６４を本体１２のコネクタ部６１に接続することもできる。本体１２の下面には、別のコネクタ部６５が設けられており、環境センサ部３０や黒球センサ部１４を直接接続することも、連結ケーブル３４を介して接続することもできる。図８のように構成された熱中症指数計６０によれば、黒球センサ部１４と環境センサ部３０を連結した状態で本体１２に連結したり、黒球センサ部１４と環境センサ部３０をそれぞれ本体１２に接続したり、黒球センサ部１４と環境センサ部３０の一方または両方を連結ケーブルを介して接続したり、様々な態様が可能である。したがって、黒球センサ部１４の配置の自由度がさらに増すので、より適切な環境で計測を行うことが可能になる。
【００３４】
なお、上述した実施の形態は、環境センサ３０の例として、温度と湿度の両方を計測する温湿度センサの例で説明したが、これに限定するものではなく、温度を測定する温度センサと湿度を測定する湿度センサを別々に設けてもよい。図９に示す熱中症指数計７０は、温度センサ部７２と湿度センサ部７４がそれぞれ、本体１２に対して着脱自在に設けられている。温度センサ部７２は内部に温度センサ（不図示）を備え、上面にコネクタ部７３を備える。湿度センサ部７４は内部に湿度センサ（不図示）を備え、上面にコネクタ部７５を備える。２つのコネクタ部７３、７５は同じ構造であり、本体１２の下面に設けたコネクタ部７６、７７のいずれにも連結することができる。また、コネクタ部７３、７５とコネクタ部７６、７７は、連結ケーブル（不図示）を用いて接続することもできる。したがって、温度センサ部７２と湿度センサ部７４を本体１２から離した状態であっても、温度データと湿度データを本体１２内の制御部に送ることができる。このように構成した熱中症指数計７０は、温度センサ部７２と湿度センサ部７４をそれぞれ適切な位置に配置することができる。
【００３５】
さらに上述した実施形態は、携帯型環境計測装置の例として熱中症指数計の例で説明したが、これに限定するものでは無く、環境を計測するセンサに適用することができ、たとえばインフルエンザの指標や乾燥指数を表示する装置等にも適用することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１０…熱中症指数計、１２…本体、１３…ケーシング、１４…黒球センサ部、１５…黒球、１６…アーム部、１８…画面、２０…操作ボタン、２２…ベルト、２４…孔、２６…コネクタ部、３０…環境センサ部、３１…小型ケーシング、３２…コネクタ部、３４…連結ケーブル、３６…コネクタ部、３８…コネクタ部、４０…熱中症指数計、４２…巻取りリール、４４…コード、５０…熱中症指数計、５２…コネクタ部、５４…コネクタ部、６０…熱中症指数計、６１…コネクタ部、６２…コネクタ部、６３…コネクタ部、６４…コネクタ部、６５…コネクタ部、７０…熱中症指数計、７２…温度センサ部、７３…コネクタ部、７４…湿度センサ部、７５…コネクタ部、７６…コネクタ部、７７…コネクタ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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