(57)【要約】  衣類越しに、該衣類を着用した人体に向けて送信された電波の反射波の受信状況に応じて湿り状態を推定し、推定した結果に応じた出力を行うことを特徴とする、コンピュータにより実行される状態推定方法。
2016027359.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
衣類越しに、該衣類を着用した人体に向けて送信された電波の反射波の受信状況に応じて湿り状態を推定し、
推定した結果に応じた出力を行う、
ことを特徴とする、コンピュータにより実行される状態推定方法。
【請求項２】
前記衣類は上半身側の衣類であり、前記推定した結果に応じた出力は、前記人体の発汗状態を示す情報である、請求項１記載の状態推定方法。
【請求項３】
前記衣類はおむつであり、前記推定した結果が所定の湿り基準を超える湿りを示す場合に、前記おむつの濡れの発生、又は、おむつの交換に関する通知を行う、請求項１記載の状態推定方法。
【請求項４】
前記推定した結果の時間的な変化に応じて、前記人体の状態判定を行う、請求項１記載の状態推定方法。
【請求項５】
前記推定した結果が、湿り度の増加後の湿り度の変動幅が基準より小さい事象が検出されたことを示す場合に、前記人体の危険性を示す情報を出力する、請求項１記載の状態推定方法。
【請求項６】
前記電波は、ＵＨＦ帯またはＳＨＦ帯である、請求項１〜５のうちのいずれか１項に記載の状態推定方法。
【請求項７】
さらに、前記推定した結果に応じた出力の出力態様を、前記湿り状態の変化と、温度が所定以上か否かとの組み合わせに基づいて変化させる、請求項１記載の状態推定方法。
【請求項８】
前記湿り状態は、前記衣類の湿り状態、前記人体の湿り状態、又は前記人体の発汗状態である、請求項１記載の状態推定方法。
【請求項９】
前記電波の反射波の受信状況は、前記反射波の強度である、請求項１記載の状態推定方法。
【請求項１０】
前記反射波の強度は、前記反射波の波形のピークから次のピークまでの振幅である、請求項９記載の状態推定方法。
【請求項１１】
前記湿り状態を推定することは、前記反射波の強度を算出し、前記反射波の強度と前記湿り状態とを関係付ける情報に基づいて、前記反射波の強度の算出結果から前記湿り状態を算出することを含む、請求項１記載の状態推定方法。
【請求項１２】
前記反射波の強度と前記湿り状態とを関係付ける情報は、所定の基準値に対する前記反射波の強度の減衰量と前記湿り状態との関係を表す情報を含む、請求項１０記載の状態推定方法。
【請求項１３】
さらに、前記推定した結果に応じた出力の要否を、前記推定した結果の時間的な変化に基づいて判定する、請求項４記載の状態推定方法。
【請求項１４】
前記人体の状態判定は、熱中症の可能性に関する判定を含む、請求項４記載の状態推定方法。
【請求項１５】
前記人体に装着された温度センサにより前記温度を検出することを含む、請求項７記載の状態推定方法。
【請求項１６】
衣類越しに、該衣類を着用した人体に向けて送信された電波の反射波の受信状況に応じて湿り状態を推定する推定部と、
推定した結果に応じた出力を行う出力部とを含む、
ことを特徴とする、状態推定システム。
【請求項１７】
さらに、前記電波を前記衣類を着用した人体に向けて送信する送信部と、
前記送信部により送信された前記電波の反射波を受信する受信部とを有し、
前記推定部は、前記受信部により受信された反射波の受信状況に応じて湿り状態を推定することを特徴とする、請求項１６に記載の状態推定システム。
【請求項１８】
人体に着用される第１の衣類の外側に着用される衣類であって、
前記第１の衣類越しに前記第１の衣類を着用する人体側に電波を送信し、反射波を受信するセンサの保持部、
を備えたことを特徴とする衣類。
【請求項１９】
当該衣類は、ハーネスである、請求項１８に記載の衣類。
【請求項２０】
前記保持部は、当該衣類における前記第１の衣類側とは反対側の表面に設けられる、請求項１８又は１９に記載の衣類。
【請求項２１】
人体に着用される第１の衣類の外側に着用される衣類に保持され、前記第１の衣類越しに前記第１の衣類を着用する人体側に電波を送信し、反射波を受信するセンサと、
前記センサが受信した前記反射波の受信状況又は受信状況を解析して得られた湿り度を示す情報を送信する送信装置と、
前記送信装置から送信された前記情報を受信する受信装置と、
前記受信装置で受信した前記情報に基づいて、前記人体の湿り状態又は前記第１の衣類の湿り状態に関する情報を出力する出力装置と、
を備えたことを特徴とする監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、状態推定方法、状態推定システム、衣服及び監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
被検者の水分を測定する水分計であって、被検者の腋下に保持されて、被検者の水分量を測定するために腋下の水分を測定するためのプローブ式の水分測定部を備える水分計が知られている（例えば、特許文献１参照）。この水分計では、水分測定部は、発光部からの光を前記腋下の皮膚の水分に照射して、その反射光を受光部で受光して、この受光量の変化により水分量を測定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2012-71056号公報
【特許文献２】特開2014-039666号公報
【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、上記の特許文献１に記載の構成では、水分計が被検者の腋下に保持される接触型であるので、発光部や受光部には汗や油などが付着しやすく、精度の高い測定が難しい。また、光による計測を行う場合、反射面（＝肌）の色によって光の吸収量が影響される。例えば、ほくろやシミ、血管が通っている部分など、皮膚の色は一様ではない。また、光による計測を行う場合、着用物の素材によって光の吸収率が異なるため、反射光の量は服の素材に影響される。【０００５】
そこで、１つの側面では、本発明は、湿り状態を精度良く出力できる状態推定方法等の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一局面によれば、衣類越しに、該衣類を着用した人体に向けて送信された電波の反射波の受信状況に応じて湿り状態を推定し、
推定した結果に応じた出力を行う、
ことを特徴とする、コンピュータにより実行される状態推定方法が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
湿り状態を精度良く出力できる状態推定方法等が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】電波送信部１及び電波受信部２の一例を説明する図である。
【図２】一実施例における状態推定システムのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図３】電波送受信部の一例を示すブロック図である。
【図４】状態推定システム１０−１の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図５】絶対湿度とドップラセンサ出力の波形の振幅との関係を示す図である。
【図６】反射波の振幅と発汗量との間の相関性の説明図である。
【図７】状態推定システム１０−１のＣＰＵ１１により実行される状態推定処理の一例を表すフローチャートである。
【図８】他の一実施例における状態推定システムのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図９】状態推定システム１０−２の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図１０】熱中症の危険度合いの判定ロジックの一例を示す図である。
【図１１】状態推定システム１０−２のＣＰＵ１１により実行される状態推定処理の一例を表すフローチャートである。
【図１２】電波送受信部２５の保持方法の一例を示す図である。
【図１３】ハーネス７の一例を概略的に示す図である。
【図１４】監視システム１１０の一例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。
【００１０】
図１は、電波送信部１及び電波受信部２の一例を説明する図である。状態推定システム１０−１は、電波送信部１及び電波受信部２を備える。なお以降の説明において、発汗を含む湿り状態を推定される対象となる人を指して、被験者と記載する場合がある。
【００１１】
電波送信部１は、衣類６を着用した被験者５の人体に衣類６越しに電波を照射する。電波の帯域は、任意であるが、人体に害を与えず、また水分により吸収されにくい周波数帯であることが望ましい。電波の一例として極超短波（UHF：Ultra High Frequency）やマイクロ波（SHF：Super High Frequency）が挙げられる。またさらに、電波は例えば2.4G帯であってよい。衣類６とは、人体に着用できる任意の素材の着用物であり、衣服やおむつなどを含んでよい。衣類６越しとは、電波が照射される人体の部位（例えば胸部）と電波送信部１との間に衣類６が存在することを意味する。尚、図1に示す例では、衣類６は、被験者５の上半身に着用される下着である。電波受信部２は、被験者５からの電波の反射波を衣類６越しに受信する。
【００１２】
状態推定システム１０−１の電波送信部１及び電波受信部２は、最も内側（人体側）の衣類６の外側の表面に装着されてもよいし、最も内側の衣類６よりも外側の衣服（図示せず）に装着されてもよい（図１２参照）。例えば、電波送信部１及び電波受信部２は、軍隊などの訓練で装着されるハーネス７（図１３参照）と称される衣類に取り付けられてもよい。
【００１３】
図２は、一実施例における状態推定システム１０−１のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【００１４】
状態推定システム１０−１は、図２に示すように、バス１９で接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２、ＲＯＭ（Read Only Memory）１３、記録媒体インターフェイス１４、及び表示制御部１５を含む。また、状態推定システム１０−１は、入出力制御部１６、及び通信インターフェイス１７を有する。記録媒体インターフェイス１４には、ＳＤ（Secure Digital）カード（または、メモリカード）２１などの記録媒体が接続可能である。表示制御部１５には、表示装置２２が接続されている。入出力制御部１６には、入出力デバイス２４が接続されている。入出力デバイス２４は、タッチパネル、スピーカなどであってよい。表示装置２２及び入出力デバイス２４の機能は、タッチパネルで実現されてもよい。尚、記録媒体インターフェイス１４及びＳＤカード２１、入出力制御部１６及び入出力デバイス２４、表示装置２２及び表示制御部１５、及び／又は、無線送受信部２６は、適宜、省略されてもよい。
【００１５】
通信インターフェイス１７には、電波送受信部２５、及び無線送受信部２６が接続されている。電波送受信部２５は、図1に示した電波送信部１及び電波受信部２を有する。無線送受信部２６は、携帯電話における無線通信網を利用して無線通信可能な送受信部を含む。無線送受信部２６は、近距離無線通信（ＮＦＣ：Near Field Communication）部、ブルーツース（Bluetooth、登録商標）通信部、Ｗｉ−Ｆｉ（Wireless-Fidelity）送受信部、赤外線送受信部などを含んでも良い。
【００１６】
ＣＰＵ１１は、状態推定システム１０−１全体の動作を制御する機能を有する。ＲＡＭ１２及びＲＯＭ１３は、ＣＰＵ１１が実行するプログラムや各種データを格納する記憶部を形成する。プログラムは、ＣＰＵ１１に状態推定処理を実行させて状態推定システムとして機能させるプログラムを含む。記憶部には、ＳＤカード２１が含まれても良い。プログラムを格納する記憶部は、コンピュータ読取可能な記憶媒体の一例である。
【００１７】
表示装置２２は、表示制御部１５の制御下で状態推定処理の結果、操作画面などを表示する機能を有する。
【００１８】
図３は、電波送受信部２５の一例を示すブロック図である。
【００１９】
電波送受信部２５は、制御部２５１、発振回路２５２、アンテナ２５３Ｔ，２５３Ｒ、検波回路２５４、電源回路２５５、及びオペアンプ（Operational Amplifier）２５６，２５８を有する。発振回路２５２で生成された送信波（電波）は、アンテナ２５３Ｔ及び検波回路２５４に分波され、アンテナ２５３Ｔから送信された送信波は被験者５に照射される。被験者５に照射された送信波は反射され、被験者５からの送信波の反射波はアンテナ２５３Ｒで受信される。アンテナ２５３Ｒで受信した一点鎖線で示す反射波は、分波回路２５９において、一方はノードＮへ、他方はオペアンプ２５８へと分波される。ノードＮへ分波された反射波は、ノードＮにおいて実線で示す送信波と干渉し合い、検波回路２５４からは一点鎖線で示す合成波（ＤＣ成分）が出力される。オペアンプ２５６は、合成波を増幅したセンサ出力を通信インターフェイス１７を介してＣＰＵ１１に入力する。オペアンプ２５６からのセンサ出力は、ドップラセンサ出力とも称される。オペアンプ２５８は、反射波を増幅したセンサ出力を通信インターフェイス１７を介してＣＰＵ１１に入力する。オペアンプ２５８からのセンサ出力は、水分センサ出力とも称される。
【００２０】
電源回路２５５は、制御部２５１、発振回路２５２、検波回路２５４、及びオペアンプ２５６に電源電圧を供給する電池を含む。電池は、例えば充電可能な電池である。なお、電源回路２５５は、電波送受信部２５に対して外部接続されていても良いことは言うまでもない。また、アンテナ２５３Ｔ，２５３Ｒは、送受信アンテナとして一体化されてもよい。
【００２１】
尚、図３の例では、電波送信部１は少なくとも発振回路２５２及びアンテナ２５３Ｔを含み、電波受信部２は少なくともアンテナ２５３Ｒ、及びオペアンプ２５８を含む。尚、図３に示す例では、電波送受信部２５は、ドップラセンサ出力を生成する構成を含んでいるが、ドップラセンサ出力を生成する構成は省略されてもよい。
【００２２】
図４は、状態推定システム１０−１の機能構成の一例を示すブロック図である。
【００２３】
図４に示す例では、状態推定システム１０−１は、電波送信部１と、電波受信部２と、電波振幅抽出部４２と、発汗量推定部４４と、発汗量データベース４６と、出力部４８と、電波振幅制御部４９とを含む。図４に示す例において、電波送信部１及び電波受信部２は、図２に示す電波送受信部２５により実現できる。また、電波振幅抽出部４２、発汗量推定部４４、出力部４８、及び電波振幅制御部４９の各機能は、図２に示すＣＰＵ１１により実現できる。発汗量データベース４６は、図２に示すＲＯＭ１３により実現できる。尚、ＲＯＭ１３に代えて、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの他の補助記憶装置が使用されてもよい。
【００２４】
電波振幅抽出部４２は、電波受信部２のオペアンプ２５８から入力される反射波の信号（水分センサ出力）の振幅を算出する。振幅は、反射波の信号の強度を表す指標である。振幅は、例えば、反射波の信号の波形のピークから次のピークまでの振幅であり、ピーク毎に算出されてもよい。また、電波振幅抽出部４２は、所定期間にわたる振幅の算出値の平均値を出力してもよい。
【００２５】
発汗量推定部４４は、電波振幅抽出部４２から得られた振幅に基づいて、被験者５の人体の湿り状態又は衣類６の湿り状態を推定する。ここで、電波送信部１から送信される電波は、その反射波が電波受信部２で受信されるまでの間、人体での反射の際や、衣類６を通過する際に減衰する。即ち、電波を人体に照射した場合、皮膚、筋肉、脂肪、骨などで電波が吸収される。このとき、肌の水分が多い場合、吸収される量が大きくなり、電波の反射量が減衰する。よって、被験者５が運動を行なう等により汗をかき、汗によって皮膚の表面上に水の膜（衣類６に浸み込んだ水についても同様）ができると、反射信号の強度が減衰する。例えば2.4Ｇ帯の電波を用いた場合、0.1mm厚の水膜で0.4dBの減衰、24G帯であれば6dBの減衰となる。このように、電波の減衰量と、人体の湿り状態又は衣類６の湿り状態との間には相関性があることが本願発明者により確認された（図５及び図６参照）。電波の減衰量は、振幅の減少量に対応する。図５は、絶対湿度とドップラセンサ出力の波形の振幅との関係を示す図であり、（Ａ）は絶対湿度が８５％の場合を示し、（Ｂ）は絶対湿度が５０％の場合を示し、（Ｃ）は絶対湿度が２０％の場合を示す。図５では、横軸が時間を表し、縦軸が振幅を表す。図６は、横軸に絶対湿度を取り、縦軸に電波振幅抽出部４２から得られた振幅を表す。尚、図５では、ドップラセンサ出力の波形が示されているが、反射波の信号（水分センサ出力）の波形についても同様の傾向が現れる。また、図５及び図６では、便宜上、振幅は、反射波の信号の電圧値［V］で表されている。絶対湿度は、人体と衣類６との間の空間における絶対湿度であり、人体の湿り状態又は衣類６の湿り状態を表す指標である。図５及び図６に示すように、反射波の振幅は、絶対湿度が高くなるほど小さくなる。即ち、減衰量は、絶対湿度が高くなるほど大きくなる。反射波の振幅と絶対湿度とは、ある関係式Ｆによって関係付けることができる。関係式Ｆは、図６に示すように、複数の実データを用いて、カーブフィッティング（曲線あてはめ）により予め導出することができる。関係式Ｆは、発汗量データベース４６に記憶されてよい。
【００２６】
発汗量推定部４４は、人体の湿り状態又は衣類６の湿り状態を推定すると、推定した人体の湿り状態又は衣類６の湿り状態（絶対湿度）に基づいて、人体の発汗量（発汗状態の一例）を推定する。人体の湿り状態又は衣類６の湿り状態と発汗量との間には相関性がある。基本的に、発汗量が多いほど、人体の湿り状態又は衣類６の湿り状態が上昇する。人体の湿り状態又は衣類６の湿り状態（絶対湿度）と発汗量とは、ある関係式Ｆ１によって関係付けることができる。関係式Ｆ１は、例えば比例関係を表す式（一次関数）であってよい。関係式Ｆ１は、発汗量データベース４６に記憶されてよい。
【００２７】
ただし、発汗量推定部４４は、電波振幅抽出部４２から得られた振幅に基づいて、直接的に人体の発汗量を推定してもよい。即ち、発汗量推定部４４は、電波振幅抽出部４２から得られた振幅に基づいて、人体の湿り状態又は衣類６の湿り状態を推定することなく、人体の発汗量を直接的に推定してもよい。これは、反射波の振幅と人体の湿り状態又は衣類６の湿り状態との間には相関性があり且つ人体の湿り状態又は衣類６の湿り状態と人体の発汗量との間には相関性があるので、反射波の振幅と人体の発汗量との間には相関性があるためである。
【００２８】
発汗量データベース４６は、反射波の振幅と絶対湿度とを関連付ける関係式Ｆを保持する。或いは、発汗量データベース４６は、反射波の振幅と絶対湿度とを多数組関連付けたテーブルデータを保持してもよい。また、発汗量データベース４６は、絶対湿度と発汗量とを関連付ける関係式Ｆ１を保持する。或いは、発汗量データベース４６は、絶対湿度と発汗量とを多数組関連付けたテーブルデータを保持してもよい。
【００２９】
或いは、発汗量データベース４６は、反射波の振幅と発汗量とを関連付ける関係式Ｆ２を保持してもよい。或いは、発汗量データベース４６は、反射波の振幅と発汗量とを多数組関連付けたテーブルデータを保持してもよい。
【００３０】
出力部４８は、発汗量推定部４４により推定された発汗量を出力する。発汗量推定部４４により推定された発汗量の出力態様は任意である。例えば、発汗量推定部４４により推定された発汗量は、表示装置２２上に出力されてもよいし、音声等により出力されてもよい。また、発汗量推定部４４により推定された発汗量は、無線送受信部２６による無線通信により外部（例えば図１４に示すセンタ２００）に送信（出力）されてもよい。この場合、出力部４８は、例えば発汗量推定部４４により推定された発汗量が所定閾値を超えた場合に、その旨を表す情報を外部に送信してもよい。出力部４８のその他の動作例については、後述する。
【００３１】
電波振幅制御部４９は、電波振幅抽出部４２から得られた振幅に基づいて、該振幅が最大値になるように、電波送信部１の送信電力を制御する。この送信電力の制御（調整）は、初期状態（例えば、人体の発汗量が略０の状態）で１回だけ実行される。このように初期的に反射波の振幅を最大化することで、減衰量を評価する際の分解能を高め、発汗量の推定精度を高めることができる。但し、電波振幅制御部４９は、必ずしも必須でなく、省略されてもよい。この場合、電波送信部１の送信電力は一定である。
【００３２】
図４に示す状態推定システム１０−１によれば、水分センサ出力に基づいて、被験者５の人体の湿り状態又は衣類６の湿り状態を推定できる。水分センサ出力は、上述の如く、電波送信部１及び電波受信部２により生成される。従って、図４に示す状態推定システム１０−１によれば、電波を利用して被験者５の人体の湿り状態又は衣類６の湿り状態を推定できる。また、図４に示す状態推定システム１０−１によれば、推定した被験者５の人体の湿り状態又は衣類６の湿り状態に基づいて、被験者５の発汗量を推定できる。従って、図４に示す状態推定システム１０−１によれば、電波を利用して被験者５の発汗量を推定できる。
【００３３】
また、図４に示す状態推定システム１０−１によれば、電波を利用するので、非接触で人体の湿り状態又は衣類６の湿り状態及び発汗量（以下「人体の湿り状態又は衣類６の湿り状態等」ともいう）を推定できる。ここで、電波は、光とは異なり、人体の反射面（＝肌）の色に影響しない。従って、図４に示す状態推定システム１０−１によれば、被験者５の動き等に伴って人体における電波の照射位置が固定的にはできない場合でも、人体の湿り状態又は衣類６の湿り状態等を推定できる。また、光による測定の場合は、衣類６の素材によって光の吸収率が異なるため、反射光の量は衣類６の素材に影響される。これに対して、電波は光よりも衣類６による反射波の強度の変化が小さい。従って、図４に示す状態推定システム１０−１によれば、どのような素材の衣類６を着用しているかがわからない状態でも、人体の湿り状態又は衣類６の湿り状態等を推定できる。また、光による測定の場合は、発光部や受光部に汗や油などが付着した場合に、反射光の量が低減される。これに対して、電波の場合は、電波送信部１や電波受信部２汗や油などが付着した場合でも、光よりも反射波の強度の低減量が小さい。従って、図４に示す状態推定システム１０−１によれば、汗や油などが付着しやすい環境下でも、人体の湿り状態又は衣類６の湿り状態等を推定できる。
【００３４】
また、図４に示す状態推定システム１０−１によれば、電波の減衰量と、人体の湿り状態又は衣類６の湿り状態との間には相関性があることを利用して、人体の湿り状態又は衣類６の湿り状態が推定される。従って、図４に示す状態推定システム１０−１によれば、人体の湿り状態又は衣類６の湿り状態を精度良く推定できる。被験者５の発汗量の推定についても同様である。
【００３５】
図７は、状態推定システム１０−１のＣＰＵ１１により実行される状態推定処理の一例を表すフローチャートである。図７に示す処理は、所定周期毎に繰り返し実行されてもよい。
【００３６】
ステップＳ７００では、電波振幅抽出部４２は、所定周期に対応する期間ΔＴ（例えば、１秒）にわたる水分センサ出力（電波受信部２のオペアンプ２５８から入力される反射波の信号）を取得する。
【００３７】
ステップＳ７０２では、電波振幅抽出部４２は、期間ΔＴにわたる水分センサ出力に基づいて、期間ΔＴにわたる水分センサ出力の振幅の平均値を算出する。
【００３８】
ステップＳ７０４では、発汗量推定部４４は、上記ステップＳ７０２で算出された振幅（平均値）に基づいて、発汗量を算出する。この例では、発汗量データベース４６は、反射波の振幅と発汗量とを関連付ける関係式Ｆ２を保持している。発汗量推定部４４は、上記ステップＳ７０２で算出された振幅を関係式Ｆ２に代入して、発汗量を得る。
【００３９】
ステップＳ７０５では、出力部４８は、上記ステップＳ７０４で得られる発汗量の算出結果を出力する。発汗量の算出結果の出力先は、任意であり、例えば、被験者５を監視するセンタ２００（図１４参照）等に出力されてもよい。
【００４０】
図７に示す状態推定処理によれば、発汗量推定部４４は、期間ΔＴにわたる水分センサ出力に基づいて、被験者５の発汗量を推定できる。また、出力部４８は、被験者５の発汗量の推定結果を出力できる。水分センサ出力は、上述の如く、電波送信部１及び電波受信部２により生成される。従って、図７に示す状態推定処理によれば、電波を利用して被験者５の発汗量を推定及び出力できる。また、電波を利用することで、図４を参照して上述した効果と同様の効果が得られる。
【００４１】
図８は、他の一実施例における状態推定システムのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図８において、図２に示した構成要素と同一であってよい構成要素については、同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００４２】
状態推定システム１０−２のハードウェア構成は、センシング部１８を更に有する点が、図２に示した状態推定システム１０−１のハードウェア構成に対して異なる。
【００４３】
センシング部１８には、温度センサ２８が接続される。温度センサ２８は、周辺温度を検出する。温度センサ２８は、例えば被験者５に装着される。温度センサ２８は、被験者５に直接装着されてもよいが、典型的には、被験者５が着用する衣類６やその他の衣類に装着される。尚、状態推定システム１０−２がハーネスに取り付けられる場合は、温度センサ２８は、ハーネス付近の温度を検出することになる。
【００４４】
図９は、状態推定システム１０−２の機能構成の一例を示すブロック図である。図９において、図４に示した構成要素と同一であってよい構成要素については、同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００４５】
図９に示す例では、状態推定システム１０−２は、電波送信部１と、センシング部１８と、電波受信部２と、電波振幅抽出部４２と、発汗量推定部４４と、発汗量データベース４６と、出力部４８と、電波振幅制御部４９と、熱中症推定部５０と、熱中症判定データベース５２とを含む。図９に示す例において、電波送信部１及び電波受信部２は、図８に示す電波送受信部２５により実現できる。また、電波振幅抽出部４２、発汗量推定部４４、出力部４８、電波振幅制御部４９、及び熱中症推定部５０の各機能は、図８に示すＣＰＵ１１により実現できる。発汗量データベース４６及び熱中症判定データベース５２は、図２に示すＲＯＭ１３により実現できる。尚、ＲＯＭ１３に代えて、ＨＤＤなどの他の補助記憶装置が使用されてもよい。
【００４６】
熱中症推定部５０は、熱中症判定データベース５２を参照して、発汗量推定部４４により推定された発汗量と、センシング部１８からの温度情報（温度センサ２８の検出値）とに基づいて、熱中症の危険度合いの判定（人体の状態判定の一例）を行う。
【００４７】
熱中症判定データベース５２には、図１０に示すような熱中症の危険度合いの判定ロジックが登録される。図１０に示す例では、温度条件として３０度以上と３０度未満に分けられている。また、湿度条件として、高湿か低湿かで分けられている。高湿か低湿かは、任意の基準で判定されてよい。また、発汗量の条件として、増加中であるか、減少中であるか、変化していないかで分けられている。各条件の組み合わせに応じた熱中症判定結果が示されている。例えば、温度条件が３０度以上であり、高湿であり、発汗量が増加中である場合は、熱中症判定結果は"危険"となる。危険"とは、例えば、熱中症になる可能性が非常に高いことを表し、既に熱中症になっている状態を含みうる。他方、温度条件が３０度未満であり、高湿であり、発汗量が増加中である場合は、熱中症判定結果は"注意"となる。尚、"注意"とは、"危険"よりも熱中症になる可能性が低いことを表す。
【００４８】
図１１は、状態推定システム１０−２のＣＰＵ１１により実行される状態推定処理の一例を表すフローチャートである。図１１に示す処理は、所定周期毎に繰り返し実行されてもよい。
【００４９】
図１１に示す処理は、図７に示した処理に対して、ステップＳ７０５が省略され、ステップＳ７０６以降が追加された点が異なる。以下では、異なる部分について説明する。
【００５０】
ステップＳ７０６では、出力部４８は、上記ステップＳ７０４で得られる発汗量の算出結果の履歴（推定結果の時間的な変化の一例）と、センシング部１８からの温度情報とに基づいて、熱中症判定データベース５２を参照して熱中症判定結果を得る。出力部４８は、得られた熱中症判定結果に基づいて、警報条件が成立したか否かを判定する。警報条件は、任意であるが、熱中症判定結果が"危険"である場合に満たされてもよいし、熱中症判定結果が"危険"又は"注意"である場合に満たされてもよい。例えば、警報条件は、発汗量が増加した状態を示した後に発汗量が変化しない状態（変動幅が基準より小さい状態）を示した場合に満たされてよい。これは、発汗した（発汗量が増加）後、発汗量が減らない（汗が蒸発しない）ということは、汗の蒸発時の気化熱による体温低下ができない状態、即ち熱中症になる危険性が高い状態であるためである。警報条件が成立した場合は、ステップＳ７０８に進み、それ以外の場合は、今回周期の処理はそのまま終了する。
【００５１】
ステップＳ７０８では、出力部４８は、警報（人体の危険性を示す情報の一例）を出力する。警報の出力先は、任意であり、例えば、警報は、被験者５を監視するセンタ２００（図１４参照）等に出力されてもよい。警報の出力態様は、熱中症判定結果に応じて可変されてもよい。尚、出力部４８は、熱中症判定結果が"平常"であるときも、その旨を出力してもよい。この場合、出力部４８は、熱中症判定結果が"平常"から"危険"又は"注意"に変化した場合、警報と共に熱中症判定結果を出力してもよい。
【００５２】
図１１に示す状態推定処理によれば、発汗量の算出結果の履歴（時間変化）等に基づいて熱中症に係る警報条件が成立した場合に、警報を出力できる。これにより、例えば被験者５が訓練中又は運動中であるとき、被験者５が熱中症を引き起こす可能性がある状態を検出した場合は、その旨を例えば被験者５の監視者に通知できる。この結果、被験者５の安全を図ることができる。例えば、状態推定システム１０−２は、防護服内で隊員（被験者５）の身体状態の見守り機能を果たすことができる。
【００５３】
尚、図１１に示す状態推定処理で用いられる判定ロジック（図１０に示す例）は、あくまで一例であり、熱中症の実例等に適合するように多様な変更が可能である。例えば、温度条件及び／又は湿度条件及び／又は発汗量の条件は、より細かく分けられてもよい。
【００５４】
また、好ましい警報出力態様の例として、例えば、発汗量が増加した状態を示した後に発汗量が変化しない状態を示した場合と、発汗量が増加した状態を示した後に発汗量が減った状態を示した場合とで、出力する警報の内容を異ならしてもよい。これは、発汗した（発汗量が増加）後、発汗量が減る（汗が蒸発）しているなら、発汗量が変化しない場合よりも危険度は低いためである。警報の内容は、危険度が高いほど、例えば注意喚起度が高くなる態様（例えば、警報音が大きくなる態様）で可変されてよい。このように、発汗量が増加した後、発汗量の減少の有無に応じて警報の内容を可変することで、被験者５の安全を図ることができる。
【００５５】
また、状態推定システム１０−２は、熱中症に関する警報条件を判定しているが、これに代えて又は加えて、他の警報条件を判定してもよい。即ち、警報条件は、任意であり、監視目的（例えば、熱中症予防、心臓異常の監視、点滴外れ監視、おむつの交換時期の監視等）に応じて適宜決定されてよい。これにより、例えば被験者５に異常な発汗（心臓異常時の大量の冷や汗等）を検出した場合は、その旨を例えば被験者５の監視者に通知できる。また、被験者５が点滴を受けている患者である場合に、点滴が外れたことを、それに伴う衣類６の湿り状態に急激な増加に基づいて検出できる。この場合も、その旨を例えば被験者５の監視者に通知できる。尚、点滴外れ監視やおむつの交換時期の監視の場合は、発汗量推定部４４は、発汗量を算出する必要はない。例えば、おむつの交換時期の監視の場合は、発汗量推定部４４は、おむつ（衣類６の一例）の湿り状態を推定し、推定した湿り状態に基づいて警報条件（又はケアのタイミング）を判断すればよい。警報条件は、例えば、推定した湿り状態が所定の湿り基準を超える湿りを示す場合に満たされてよい。これにより、出力部４８は、警報として、おむつの濡れの発生、及び／又は、おむつの交換に関する通知を行うことができる。このようにして、状態推定システム１０−２は、介護、病院等の施設で、ケア対象者（被験者５）の状態の見守り機能を果たすこともできる。
【００５６】
図１２は、電波送受信部２５の保持方法の一例を示す図である。
【００５７】
図１２に示す例では、電波送受信部２５（センサの一例）は、ハーネス７の保持部８内に保持される。ハーネス７は、衣類６（第１の衣類の一例）の外側に着用される。保持部８は、例えばハーネス７における外側（衣類６とは反対側）の表面に設けられる。このような位置関係に設けられた電波送受信部２５は、衣類６およびハーネス７を着用した被験者５の人体に衣類６およびハーネス７越しに電波を照射することになる。保持部８は、任意の形態であってよく、例えばポケット、ベルト、マジックテープ(Magic Tape)（登録商標）、ベルクロ(Velcro)（登録商標）等の形態であってよい。
【００５８】
図１３は、ハーネス７の一例を概略的に示す図である。
【００５９】
図１３に示す例では、ハーネス７は、内側（人体側）に保持部８を有する。ハーネス７は、電波送受信部２５の他、水筒やその他のセンサ装置や無線装置などを入れるポケット等を有してよい。ハーネス７は、ベルト状の物でもベストのような形態であってもよい。
【００６０】
図１４は、監視システム１１０の一例を示す構成図である。
【００６１】
監視システム１１０は、状態推定システム１０−１と、センタ２００とを含む。
【００６２】
状態推定システム１０−１は、上述の通りであってよいが、本例では無線送受信部２６を備える。また、監視システム１１０における状態推定システム１０−１は、表示装置２２及び表示制御部１５が省略されてよく、その他、記録媒体インターフェイス１４及びＳＤカード２１、入出力制御部１６及び入出力デバイス２４についても、省略されてもよい。本例では、状態推定システム１０−１の電波送受信部２５（センサの一例）は、例えばハーネス７の保持部８（図１２及び図１３参照）に収容される。状態推定システム１０−１の他の構成要素は、電波送受信部２５と同様にハーネス７の保持部８に収容されてよい。
【００６３】
状態推定システム１０−１の無線送受信部２６は、上述の如く得られる被験者５の人体の湿り状態又は衣類６の湿り状態を表す情報及び／又は発汗量を表す情報を、センタ２００に送信する。例えば、無線送受信部２６は、出力部４８が出力する情報をセンタ２００に送信する。
【００６４】
センタ２００は、ハーネス７の保持部８に対して遠隔に配置される。センタ２００は、例えばハーネス７を着用して訓練を受けている訓練者を監視する監視センタであってよい。センタ２００は、サーバーの形態であってよい。
【００６５】
センタ２００は、図１４に示すように、受信装置２１１と、出力装置２１２とを含む。
【００６６】
受信装置２１１は、無線送受信部２６から送信された情報（被験者５の人体の湿り状態又は衣類６の湿り状態等を表す情報）を受信する。
【００６７】
出力装置２１２は、受信装置２１１で受信した情報を出力する。これにより、出力態様は、任意である。例えば、受信装置２１１で受信した情報は、リアルタイムに表示装置（図示せず）に出力されてもよい。出力装置２１２は、複数の被験者５に係る複数の状態推定システム１０−１から情報を受信した場合には、被験者５毎に情報を出力してよい。
【００６８】
尚、図１４に示す例では、状態推定システム１０−１の無線送受信部２６は、被験者５の人体の湿り状態又は衣類６の湿り状態を表す情報及び／又は発汗量を表す情報を、センタ２００に送信するが、これに限られない。例えば、無線送受信部２６は、水分センサ出力自体を、センタ２００に送信してもよい。この場合、センタ２００は、状態推定システム１０−１の電波振幅抽出部４２、発汗量推定部４４、発汗量データベース４６及び出力部４８に対応する機能部（図４参照）を有すればよい。或いは、無線送受信部２６は、電波振幅抽出部４２で得られた情報を、センタ２００に送信してもよい。この場合、センタ２００は、状態推定システム１０−１の発汗量推定部４４、発汗量データベース４６及び出力部４８に対応する機能部（図４参照）を有すればよい。
【００６９】
また、図１４に示す例では、監視システム１１０は、状態推定システム１０−１を備えるが、状態推定システム１０−１に代えて、状態推定システム１０−２を備えてもよい。この場合、無線送受信部２６は、熱中症判定結果をセンタ２００に送信してもよいし、その判定結果を得るためのデータ（温度センサ２８で得られる情報等）をセンタ２００に送信してもよい。
【００７０】
以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。
【００７１】
例えば、上述した実施例では、発汗量推定部４４は、反射波の振幅と絶対湿度との相関を表す情報に基づいて、反射波の振幅から人体の湿り状態又は衣類６の湿り状態等を推定している。しかしながら、等価的に、発汗量推定部４４は、反射波の振幅の減衰量と絶対湿度との相関を表す情報に基づいて、反射波の振幅の減衰量から人体の湿り状態又は衣類６の湿り状態等を推定してもよい。このとき、反射波の振幅の減衰量は、反射波の振幅の基準値に対する減衰量であってよい。反射波の振幅の基準値は、初期状態（例えば、人体の発汗量が略０の状態）で得られる反射波の振幅であってよい。また、絶対湿度に代えて、反射波の振幅と相対湿度又はインピーダンスとの相関を表す情報が用いられてもよい。例えば、発汗量推定部４４は、反射波の振幅と相対湿度との相関を表す情報と、温度センサ２８からの温度情報とに基づいて、人体の湿り状態又は衣類６の湿り状態等を推定してもよい。
【００７２】
また、上述した実施例では、発汗量推定部４４は、水分センサ出力に基づいて人体の湿り状態又は衣類６の湿り状態等を推定しているが、図５からもわかるように、ドップラセンサ出力に基づいて人体の湿り状態又は衣類６の湿り状態等を推定してもよい。この場合、図３に示す構成において、分波回路２５９及びオペアンプ２５８を省略することとしてもよい。発汗量推定部４４は、ドップラセンサ出力の波形の振幅を算出してもよいし、ドップラセンサ出力に対してＦＦＴ（Fast Fourier Transform）を行った周波数解析結果に基づいて、反射波の振幅（例えば、特定周波数におけるピーク値）を算出してもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１    電波送信部
２    電波受信部
６    衣類
１０−１，１０−２    状態推定システム
２５    電波送受信部
２８    温度センサ
２００    センタ
１１０    監視システム
２１１    受信装置
２１２    出力装置
【図１】
2016027359.tif 000003
【図２】
2016027359.tif 000004
【図３】
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【図４】
2016027359.tif 000006
【図５】
2016027359.tif 000007
【図６】
2016027359.tif 000008
【図７】
2016027359.tif 000009
【図８】
2016027359.tif 000010
【図９】
2016027359.tif 000011
【図１０】
2016027359.tif 000012
【図１１】
2016027359.tif 000013
【図１２】
2016027359.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年2月8日(2017.2.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
衣類越しに、該衣類を着用した人体に向けて送信された電波の反射波の受信状況に応じて湿り状態を推定し、
推定した結果に応じた出力を行う、
ことを特徴とする、コンピュータにより実行される状態推定方法。
【請求項２】
前記衣類は上半身側の衣類であり、前記推定した結果に応じた出力は、前記人体の発汗状態を示す情報である、請求項１記載の状態推定方法。
【請求項３】
前記衣類はおむつであり、前記推定した結果が所定の湿り基準を超える湿りを示す場合に、前記おむつの濡れの発生、又は、おむつの交換に関する通知を行う、請求項１記載の状態推定方法。
【請求項４】
前記推定した結果の時間的な変化に応じて、前記人体の状態判定を行う、請求項１記載の状態推定方法。
【請求項５】
前記推定した結果が、湿り度の増加後の湿り度の変動幅が基準より小さい事象が検出されたことを示す場合に、前記人体の危険性を示す情報を出力する、請求項１記載の状態推定方法。
【請求項６】
前記電波は、ＵＨＦ帯またはＳＨＦ帯である、請求項１〜５のうちのいずれか１項に記載の状態推定方法。
【請求項７】
さらに、前記推定した結果に応じた出力の出力態様を、前記湿り状態の変化と、温度が所定以上か否かとの組み合わせに基づいて変化させる、請求項１記載の状態推定方法。
【請求項８】
衣類越しに、該衣類を着用した人体に向けて送信された電波の反射波の受信状況に応じて湿り状態を推定する推定部と、
推定した結果に応じた出力を行う出力部とを含む、
ことを特徴とする、状態推定システム。
【請求項９】
さらに、前記電波を前記衣類を着用した人体に向けて送信する送信部と、
前記送信部により送信された前記電波の反射波を受信する受信部とを有し、
前記推定部は、前記受信部により受信された反射波の受信状況に応じて湿り状態を推定することを特徴とする、請求項８に記載の状態推定システム。
【請求項１０】
人体に着用される第１の衣類の外側に着用される衣類であって、
前記第１の衣類越しに前記第１の衣類を着用する人体側に電波を送信し、反射波を受信するセンサの保持部、
を備えたことを特徴とする衣類。
【請求項１１】
当該衣類は、ハーネスである、請求項１０に記載の衣類。
【請求項１２】
前記保持部は、当該衣類における前記第１の衣類側とは反対側の表面に設けられる、請求項１０又は１１に記載の衣類。
【請求項１３】
人体に着用される第１の衣類の外側に着用される衣類に保持され、前記第１の衣類越しに前記第１の衣類を着用する人体側に電波を送信し、反射波を受信するセンサと、
前記センサが受信した前記反射波の受信状況又は受信状況を解析して得られた湿り度を示す情報を送信する送信装置と、
前記送信装置から送信された前記情報を受信する受信装置と、
前記受信装置で受信した前記情報に基づいて、前記人体の湿り状態又は前記第１の衣類の湿り状態に関する情報を出力する出力装置と、
を備えたことを特徴とする監視システム。
【国際調査報告】
2016027359.tif 000017
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2016027359.tif 000019
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