(57)【要約】【課題】測定対象物からの気化熱損失量を正確に測定する技術を提供することを第１の目的とする。また、そうして求めた気化熱損失量に基づいてより正確な代謝量を測定する技術を提供することを第２の目的とする。【解決手段】気化熱損失量測定装置１０は、周辺環境の大気の湿度Ｈｅと気温Ｔｅを環境湿度測定部１０３と環境温度測定部１０５とで測定する。また、測定対象物２の表面近傍の大気の湿度Ｈｂと気温Ｔｂを対象湿度測定部１０７と対象温度測定部１０９とで測定する。そして、環境湿度Ｈｅと、環境気温Ｔｅと、対象湿度Ｈｂと、対象温度Ｔｂとを用いて測定対象物２の表面からの気化熱損失量Ｑｓを算出する。また、熱流量測定部１０１の測定結果に基づいて非蒸発性熱損失量Ｑｈを算出し、気化熱損失量Ｑｓと非蒸発性熱損失量Ｑｈとを用いて代謝量Ｃを算出する。【選択図】図２
2016087304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物の表面付近の温度である第１温度を測定する第１温度センサーと、
前記測定対象物の表面付近の湿度である第１湿度を測定する第１湿度センサーと、
環境の温度である第２温度を測定する第２温度センサーと、
前記環境の湿度である第２湿度を測定する第２湿度センサーと、
前記第１温度と前記第１湿度と前記第２温度と前記第２湿度とを用いて、前記測定対象物の気化熱損失量を算出する気化熱損失量算出部と、
を備えた気化熱損失量測定装置。
【請求項２】
前記気化熱損失量算出部は、前記第１温度に基づいて前記測定対象物の表面付近の飽和水蒸気圧である第１飽和水蒸気圧を算出し、前記第２温度に基づいて前記環境の飽和水蒸気圧である第２飽和水蒸気圧を算出し、前記第１飽和水蒸気圧と前記第１湿度との比、及び、前記第２飽和水蒸気圧と前記第２湿度との比に基づいて前記気化熱量損失量を算出する、
請求項１に記載の気化熱損失量測定装置。
【請求項３】
測定対象物の表面付近の飽和水蒸気圧である第１飽和水蒸気圧を測定する第１飽和水蒸気圧測定部と、
環境の飽和水蒸気圧である第２飽和水蒸気圧を測定する第２飽和水蒸気圧測定部と、
前記第１飽和水蒸気圧と前記第２飽和水蒸気圧とを用いて、前記測定対象物の気化熱損失量を算出する気化熱損失量算出部と、
を備えた気化熱損失量測定装置。
【請求項４】
測定対象物の表面付近の湿度である第１湿度を測定する第１湿度センサーと、
環境の湿度である第２湿度を測定する第２湿度センサーと、
前記第１湿度と前記第２湿度とを用いて、前記測定対象物の気化熱損失量を算出する気化熱損失量算出部と、
を備えた気化熱損失量測定装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の気化熱損失量測定装置と、
前記測定対象物の表面から前記環境への熱流量を測定する熱流量測定部と、
前記熱流量に基づいて前記測定対象物からの非蒸発性熱損失量を算出する非蒸発性熱損失量算出部と、
前記気化熱損失量測定装置により測定された気化熱損失量と、前記非蒸発性熱損失量とを用いて、前記測定対象物の代謝量を算出する代謝量算出部と、
を備えた代謝量測定装置。
【請求項６】
測定対象物の表面付近の温度である第１温度を測定することと、
前記測定対象物の表面付近の湿度である第１湿度を測定することと、
環境の温度である第２温度を測定することと、
前記環境の湿度である第２湿度を測定することと、
前記第１温度と前記第１湿度と前記第２温度と前記第２湿度とを用いて、前記測定対象物の気化熱損失量を算出することと、
を含む気化熱損失量測定方法。
【請求項７】
測定対象物の表面付近の飽和水蒸気圧である第１飽和水蒸気圧を測定することと、
環境の飽和水蒸気圧である第２飽和水蒸気圧を測定することと、
前記第１飽和水蒸気圧と前記第２飽和水蒸気圧とを用いて、前記測定対象物の気化熱損失量を算出することと、
を含む気化熱損失量測定方法。
【請求項８】
測定対象物の表面付近の湿度である第１湿度を測定することと、
環境の湿度である第２湿度を測定することと、
前記第１湿度と前記第２湿度とを用いて、前記測定対象物の気化熱損失量を算出することと、
を含む気化熱損失量測定方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気化熱損失量測定装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
人体の体温は、人体から放出される熱により維持されている。この体温を維持するための代謝を基礎代謝という。すなわち、人体から放出される熱を測定すれば代謝量を知ることができる。
【０００３】
例えば、特許文献１では着用者の身体から生理学的情報又はコンテキスト情報を求める技術が開示されている。例えば、カロリー消費や基礎代謝率を、心拍数、脈搏数、呼吸数、熱流、酸素消費量から求める方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１２０９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１には、皮膚電気抵抗を測定することで発汗量を検知する構成については開示されているが、蒸発性熱損失すなわち気化熱損失を求める技術については開示されていない。発汗した水分のうちどれだけが気化したかは環境の湿度に依存するため、発汗が多い運動時や暑熱環境時においては、発汗量だけでは発汗による気化熱量を正確に測定できない。
【０００６】
なお、こうした問題は、測定対象が人体の場合に限らず、他の生物の発汗による熱損失の計測や、工場の配管や貯蔵施設などにおける気化熱損失の計測においても同様のことがいえる。
【０００７】
本発明は、測定対象物からの気化熱損失量（蒸発性熱損失量）を正確に測定する技術を提供することを第１の目的とする。また、そうして求めた気化熱損失量に基づいてより正確な代謝量を測定する技術を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するための第１の発明は、測定対象物の表面付近の温度である第１温度を測定する第１温度センサーと、前記測定対象物の表面付近の湿度である第１湿度を測定する第１湿度センサーと、環境の温度である第２温度を測定する第２温度センサーと、前記環境の湿度である第２湿度を測定する第２湿度センサーと、前記第１温度と前記第１湿度と前記第２温度と前記第２湿度とを用いて、前記測定対象物の気化熱損失量を算出する気化熱損失量算出部と、を備えた気化熱損失量測定装置である。
【０００９】
第２の発明は、前記気化熱損失量算出部が、前記第１温度に基づいて前記測定対象物の表面付近の飽和水蒸気圧である第１飽和水蒸気圧を算出し、前記第２温度に基づいて前記環境の飽和水蒸気圧である第２飽和水蒸気圧を算出し、前記第１飽和水蒸気圧と前記第１湿度との比、及び、前記第２飽和水蒸気圧と前記第２湿度との比に基づいて前記気化熱量損失量を算出する、第１の発明の気化熱損失量測定装置である。
【００１０】
第３の発明は、測定対象物の表面付近の飽和水蒸気圧である第１飽和水蒸気圧を測定する第１飽和水蒸気圧測定部と、環境の飽和水蒸気圧である第２飽和水蒸気圧を測定する第２飽和水蒸気圧測定部と、前記第１飽和水蒸気圧と前記第２飽和水蒸気圧とを用いて、前記測定対象物の気化熱損失量を算出する気化熱損失量算出部と、を備えた気化熱損失量測定装置である。
【００１１】
第４の発明は、測定対象物の表面付近の湿度である第１湿度を測定する第１湿度センサーと、環境の湿度である第２湿度を測定する第２湿度センサーと、前記第１湿度と前記第２湿度とを用いて、前記測定対象物の気化熱損失量を算出する気化熱損失量算出部と、を備えた気化熱損失量測定装置である。
【００１２】
第１〜第４の発明の何れにおいても、測定対象物から周辺大気への蒸発性の熱損失量、すなわち気化熱損失量を正確に測定することができる。
【００１３】
第５の発明は、第１〜第４の何れかの発明の気化熱損失量測定装置と、前記測定対象物の表面から前記環境への熱流量を測定する熱流量測定部と、前記熱流量に基づいて前記測定対象物からの非蒸発性熱損失量を算出する非蒸発性熱損失量算出部と、前記気化熱損失量測定装置により測定された気化熱損失量と、前記非蒸発性熱損失量とを用いて、前記測定対象物の代謝量を算出する代謝量算出部と、を備えた代謝量測定装置である。
【００１４】
第５の発明によれば、第１〜第４の何れかの発明により得られる正確な気化熱損失量を用いて代謝量を算出することができる。
【００１５】
第６の発明は、測定対象物の表面付近の温度である第１温度を測定することと、前記測定対象物の表面付近の湿度である第１湿度を測定することと、環境の温度である第２温度を測定することと、前記環境の湿度である第２湿度を測定することと、前記第１温度と前記第１湿度と前記第２温度と前記第２湿度とを用いて、前記測定対象物の気化熱損失量を算出することと、を含む気化熱損失量測定方法である。
【００１６】
第６の発明によれば、第１の発明と同様の効果が得られる。
【００１７】
第７の発明は、測定対象物の表面付近の飽和水蒸気圧である第１飽和水蒸気圧を測定することと、環境の飽和水蒸気圧である第２飽和水蒸気圧を測定することと、前記第１飽和水蒸気圧と前記第２飽和水蒸気圧とを用いて、前記測定対象物の気化熱損失量を算出することと、を含む気化熱損失量測定方法である。
【００１８】
第７の発明によれば、第３の発明と同様の効果が得られる。
【００１９】
第８の発明は、測定対象物の表面付近の湿度である第１湿度を測定することと、環境の湿度である第２湿度を測定することと、前記第１湿度と前記第２湿度とを用いて、前記測定対象物の気化熱損失量を算出することと、を含む気化熱損失量測定方法である。
【００２０】
第８の発明によれば、第４の発明と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態における気化熱損失量測定装置兼代謝量測定装置の構成例を示す図。
【図２】第１実施形態の気化熱損失量測定装置兼代謝量測定装置の機能構成例を示す機能ブロック図。
【図３】第１実施形態の気化熱損失量測定装置兼代謝量測定装置による１回の気化熱損失量測定に係る処理の流れを説明するためのフローチャート。
【図４】第２実施形態における気化熱損失量測定装置兼代謝量測定装置の構成例を示す図。
【図５】第２実施形態の気化熱損失量測定装置兼代謝量測定装置の機能構成例を示す機能ブロック図。
【図６】第２実施形態の気化熱損失量測定装置兼代謝量測定装置による１回の測定に係る処理の流れを説明するためのフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
〔第１実施形態〕
図１は、本実施形態における気化熱損失量測定装置兼代謝量測定装置（以下、単に「気化熱量測定装置」と呼ぶ。）の構成例を示す図である。
本実施形態の気化熱損失量測定装置１０は、測定対象物２（本実施形態では人体）の手首に装着可能にデザインされている。勿論、装着部位は手首に限るものでは無く、頸部、上腕部、足首、胸回り、胴回りなど適宜変更可能である。更には、測定対象物は動物などの人以外とすることもできる。
【００２３】
気化熱損失量測定装置１０は、気化熱損失量と代謝量とを算出するためのセンサーを搭載したコンピューターである。装置本体１１の側部に、固定バンド１２と、主電源操作等の操作入力に使用できる操作スイッチ１４とを備えており、固定バンド１２により装置本体１１の裏面が測定対象物２の表面（本実施形態では手首の皮膚面）に密着或いは僅かに隙間を有して当接するように構成されている。
【００２４】
装置本体１１の表面（正面：測定対象物２と反対側に向いた面）には、タッチパネル１６と、環境湿度センサー２２と、環境温度センサー２４と、が備えられている。
環境湿度センサー２２は、公知の湿度センサーにより実現され、測定対象物２の周辺環境の大気の湿度を測定する。環境温度センサー２４は、公知の温度センサーにより実現され、測定対象物２の周辺環境の気温を測定する。
【００２５】
装置本体１１の裏面（背面：装着時に測定対象物２へ向く面）には、対象湿度センサー３２と、対象温度センサー３４と、が備えられている。対象湿度センサー３２と対象温度センサー３４は、それぞれ測定対象物２の表面近傍の大気の湿度と気温を測定するセンサーである。何れも公知のセンサーにより実現できる。
【００２６】
また、装置本体１１の裏面から表面へ貫くようにして熱流量センサー３６が設けられている。熱流量センサー３６は内部に伝熱材を有し、伝熱材の背面と表面の温度差と、伝熱材の熱伝導率とから熱流束密度を測定する公知のセンサーである。
【００２７】
装置本体１１の内部には、バッテリー４０と、制御基板５０とが内蔵されている。
制御基板５０は、ＣＰＵ（中央演算装置）５１と、ＩＣメモリー５２と、タッチパネルコントローラー５３と、無線通信器５４と、インターフェースコントローラー５５とを搭載する。勿論、これら以外の電子・電気部品も適宜搭載することができる。
【００２８】
タッチパネルコントローラー５３は、タッチパネル１６への画像表示制御や、タッチパネル１６へなされたタッチ操作に応じた操作入力信号の出力制御などを行う機能が纏められた公知の電子部品や集積回路等である。
【００２９】
無線通信器５４は、公知の無線通信回路（例えば、携帯電話網、近距離無線、無線ＬＡＮなど）に接続するための公知の電子部品や無線通信器である。
【００３０】
インターフェースコントローラー５５は、操作スイッチ１４や各種センサーとＣＰＵ５１との間の信号入出力制御の機能を有する公知の電子部品や集積回路等である。
【００３１】
ＣＰＵ５１は、ＩＣメモリー５２に記憶されているプログラムを読み出して実行し、気化熱損失量測定装置１０の動作を統合的に制御するための各種機能を実現する。
例えば、
１）操作スイッチ１４やタッチパネル１６からの操作入力を受け付ける機能、
２）タッチパネル１６へユーザーインターフェース画面を表示させる機能、
３）各種センサーから測定結果を取得する機能、
４）測定結果に基づいて測定対象物２からの気化熱損失量（本実施形態では発汗気化熱損失量）を算出する機能、
５）代謝量を算出する機能、
６）計時機能、
７）算出した気化熱損失量と代謝量とをタッチパネル１６にて表示させる表示制御機能、
８）算出した気化熱損失量と代謝量とをＩＣメモリー５２に保存するデータログ機能、
を実現する。勿論、これら以外の機能も適宜実現させてもよい。
【００３２】
図２は、本実施形態の気化熱損失量測定装置１０の機能構成例を示す機能ブロック図である。本実施形態の気化熱損失量測定装置１０は、操作入力部１００と、熱流量測定部１０１と、環境湿度測定部１０３と、環境温度測定部１０５と、対象湿度測定部１０７と、対象温度測定部１０９と、処理部２００と、表示部３００と、記憶部５００とを有する。
【００３３】
操作入力部１００は、オペレーターによる各種操作入力を受け付け、操作入力に応じた操作入力信号を処理部２００へ出力する。ボタンスイッチやレバースイッチ、ダイヤルスイッチ、トラックパッド、マウス、などにより実現できる。図１の操作スイッチ１４やタッチパネル１６がこれに該当する。
【００３４】
熱流量測定部１０１は、測定対象物２の表面から環境へ非蒸発性熱損失となる放熱にかかる熱流量を測定する。本実施形態では、図１の熱流量センサー３６がこれに該当し、熱流束密度ｑｈを測定し処理部２００へ出力する。
【００３５】
環境湿度測定部１０３と、対象湿度測定部１０７と、対象温度測定部１０９とは、水蒸気圧を算出するためのパラメーター値を計測する。
具体的には、環境湿度測定部１０３は、外部環境の相対湿度である環境湿度Ｈｅ（単位は、通常、パーセント、％、を使用する）を測定し、測定結果に応じた信号を処理部２００へ出力する。図１では環境湿度センサー２２がこれに該当する。
環境温度測定部１０５は、外部環境の温度である環境温度Ｔｅを測定し、測定結果に応じた信号を処理部２００へ出力する。図１では環境温度センサー２４がこれに該当する。
対象湿度測定部１０７は、測定対象物２の近傍の相対湿度である対象湿度Ｈｂ（単位は、通常、パーセント、％、を使用する）を測定し、測定結果に応じた信号を処理部２００へ出力する。図１では対象湿度センサー３２がこれに該当する。
対象温度測定部１０９は、測定対象物２の近傍の温度である対象温度Ｔｂを測定し、測定結果に応じた信号を処理部２００へ出力する。図１では対象温度センサー３４がこれに該当する。
【００３６】
処理部２００は、演算処理等により気化熱損失量測定装置１０の各種機能を実現する。図１の制御基板５０がこれに該当する。本実施形態では、非蒸発性熱損失量算出部２０１と、環境飽和水蒸気圧算出部２０３と、対象飽和水蒸気圧算出部２０５と、気化熱損失量算出部２１０と、計時部２１２と、代謝量算出部２１４と、測定結果表示制御部２２０と、測定結果記録制御部２２２と、を有する。
【００３７】
非蒸発性熱損失量算出部２０１は、熱流束密度ｑｈに所定の比例定数Ｌを乗算して非蒸発性熱損失量Ｑｈを算出する。
【００３８】
環境飽和水蒸気圧算出部２０３は、環境温度Ｔｅを用い、常圧付近の飽和水蒸気曲線を導く公知の関数（飽和水蒸気関数と称する、例えば、アントワン式（Antoine equation）など）から環境飽和水蒸気圧Ｐ（Ｔｅ）を算出する。本実施形態では、この環境飽和水蒸気圧算出部２０３と、環境温度測定部１０５とにより、第２飽和水蒸気圧測定部４０２を構成する。飽和水蒸気圧は温度の関数として一意的に定まる。従って、記憶部５００に温度と飽和蒸気圧との関係をルックアップテーブルの形などで記憶させておき、環境飽和水蒸気圧算出部２０３は、環境温度Ｔｅの際の環境飽和水蒸気圧Ｐ（Ｔｅ）を、ルックアップテーブル（飽和水蒸気圧ルックアップテーブルと称す）を参照して求めても良い。
【００３９】
対象飽和水蒸気圧算出部２０５は、対象温度Ｔｂを用い、常圧付近の飽和水蒸気曲線を導く公知の関数（飽和水蒸気関数）から測定対象表面近傍の対象飽和水蒸気圧Ｐ（Ｔｂ）を算出する。本実施形態では、この対象飽和水蒸気圧算出部２０５と、対象温度測定部１０９とで、第１飽和水蒸気圧測定部４０１を構成する。先と同様に、対象飽和水蒸気圧算出部２０５は、対象温度Ｔｂの際の対象飽和水蒸気圧Ｐ（Ｔｂ）を、飽和水蒸気圧ルックアップテーブルを参照して求めても良い。
【００４０】
気化熱損失量算出部２１０は、環境湿度Ｈｅや環境温度Ｔｅ、環境飽和水蒸気圧Ｐ（Ｔｅ）、対象飽和水蒸気圧Ｐ（Ｔｂ）、などを用いて測定対象物２の表面からの気化熱損失量Ｑｓを算出する。
【００４１】
具体的な算出方法は次の通りである。
すなわち、一般に大気の水蒸気量は大気の水蒸気圧に比例する。このため、式（１）に示すように、環境湿度Ｈｅ（測定対象物２を取り囲む環境大気の相対湿度）は環境温度Ｔｅにおける環境飽和水蒸気圧Ｐ（Ｔｅ）に対する環境の水蒸気圧Ｐｅ（環境水蒸気圧Ｐｅと称する事もある）の割合として表される。
【数１】
2016087304.tif 000003
【００４２】
また、同様にして測定対象物２の表面近傍の相対湿度である対象湿度Ｈｂは、式（２）に示すように、対象温度Ｔｂにおける対象飽和水蒸気圧Ｐ（Ｔｂ）に対する測定対象近傍の水蒸気圧Ｐｂ（対象水蒸気圧Ｐｂと称する事もある）の割合として表される。
【数２】
2016087304.tif 000004
【００４３】
そして、一般に汗などの表面に付着した液体の気化度合いは水蒸気圧の差に比例するので、気化熱損失量Ｑｓは式（１）及び式（２）から式（３）のように求めることができる。なお、Ｋは比例定数である。この様に、気化熱損失量算出部２１０は、環境水蒸気圧Ｐｅと対象水蒸気圧Ｐｂとの差に比例定数Ｋを乗じて気化熱損失量Ｑｓを求める。尚、式（３）の右辺に示す様に、気化熱損失量算出部２１０は、対象湿度Ｈｂと対象飽和水蒸気圧Ｐ（Ｔｂ）との積と、環境湿度Ｈｅと環境飽和水蒸気圧Ｐ（Ｔｅ）との積と、の差に比例定数Ｋを乗じて気化熱損失量Ｑｓを求めても良い。
【数３】
2016087304.tif 000005
【００４４】
計時部２１２は、時間経過を計る。例えば、システムクロックを用いた公知の計時方法や、時計により実現される。
【００４５】
代謝量算出部２１４は、非蒸発性熱損失量Ｑｈと気化熱損失量Ｑｓとから、時刻ｔにおける代謝量Ｃを算出する。具体的には、式（４）で算出する。但し、Ｓ及びＨは定数であって、代謝量Ｃの真値を呼気ガス測定などにより実測し、同時に人体に別途専用の装置を装着して測定した非蒸発性熱損失量Ｑｈと気化熱損失量Ｑｓとを用いて重回帰分析などの公知の多変量解析を用いて予め求めておくものとする。
【数４】
2016087304.tif 000006
【００４６】
なお、定数Ｓ及びＨは、環境温度Ｔｅ及び対象温度Ｔｂを変数として式（５）や式（６）から求めるとしてもよい。ただし、係数Ｍ１，Ｍ２及び係数Ｎ１，Ｎ２は、予め呼気ガス測定などにより測定された代謝の真値に対して最適となるように重回帰分析などの公知の多変量解析を用いて求める。そして、例えば環境温度Ｔｅ及び対象温度Ｔｂに対するテーブルデータとして記憶しておくものとする。
【数５】
2016087304.tif 000007
【数６】
2016087304.tif 000008
【００４７】
測定結果表示制御部２２０は、気化熱損失量Ｑｓ，非蒸発性熱損失量Ｑｈ，代謝量Ｃなどの測定結果を表示部３００にて表示するための制御を行う。これらの数値を時系列に表示するとしても良いし、グラフ表示するとしてもよい。
【００４８】
表示部３００は、画像表示手段であって、フラットパネルディスプレイなどの画像表示装置により実現される。図１ではタッチパネル１６がこれに該当する。
【００４９】
測定結果記録制御部２２２は、測定結果を記憶部５００の測定ログデータ５０５に時系列に格納・記録させるデータロガーとしての機能を実現する。データロガーとしての機能は適宜公知技術を用いることで実現できる。
【００５０】
記憶部５００は、ＩＣメモリーやハードディスク、光学ディスクなどの記憶媒体により実現され、各種プログラムや、処理部２００の演算過程のデータなどの各種データを記憶する。図１ではＩＣメモリー５２がこれに該当する。
本実施形態では、システムプログラム５０１と、測定プログラム５０３と、測定ログデータ５０５とを記憶する。その他、計時用のカウンターなど、勿論、これら以外のデータも適宜格納することができる。
【００５１】
システムプログラム５０１は、処理部２００にコンピューターとしての基本的な機能を実現させるための基本プログラムである。
測定プログラム５０３は、基本プログラムが実行されている状態で実行するアプリケーションプログラムである。処理部２００に、非蒸発性熱損失量算出部２０１と、環境飽和水蒸気圧算出部２０３と、対象飽和水蒸気圧算出部２０５と、気化熱損失量算出部２１０と、計時部２１２と、代謝量算出部２１４と、測定結果表示制御部２２０と、測定結果記録制御部２２２としての機能を実現させる。なお、処理部２００が有する機能をハードウェアで実現する場合には、該当する機能を実現させるためのプログラム要素を測定プログラム５０３から適宜省略することができる。
【００５２】
測定ログデータ５０５は、測定結果を時系列に格納する。本実施形態では、測定順に自動付与される測定番号と、測定日時と、測定結果とを対応づけて、時系列に格納する。勿論、これら以外のデータも適宜対応づけて格納することができる。
【００５３】
次に、気化熱損失量測定装置１０の動作について説明する。
図３は、気化熱損失量測定装置１０による１回の気化熱損失量測定に係る処理の流れを説明するためのフローチャートである。なお、連続的に或いは断続的に測定を繰り返す場合には、適宜当該フローチャートを繰り返し実行するものとする。
【００５４】
気化熱損失量測定装置１０の処理部２００は、先ず環境湿度Ｈｅと環境温度Ｔｅとを測定し（ステップＳ２）、環境飽和水蒸気圧Ｐ（Ｔｅ）を算出する（ステップＳ４）。更に、対象湿度Ｈｂと対象温度Ｔｂとを測定し（ステップＳ６）、測定対象物２の表面近傍の対象飽和水蒸気圧Ｐ（Ｔｂ）を算出する（ステップＳ８）。なお、ステップＳ２及びステップＳ４に先行して、ステップＳ６及びステップＳ８を実行する構成でも構わない。
【００５５】
そして、気化熱損失量測定装置１０は、環境湿度Ｈｅと、環境飽和水蒸気圧Ｐ（Ｔｅ）と、対象湿度Ｈｂと、対象飽和水蒸気圧Ｐ（Ｔｂ）とから、気化熱損失量Ｑｓを算出する（ステップＳ３０）。
【００５６】
次に、気化熱損失量測定装置１０は、熱流束密度ｑｈを測定して（ステップＳ３２）、非蒸発性熱損失量Ｑｈを算出する（ステップＳ３４）。
【００５７】
次いで、気化熱損失量Ｑｓと非蒸発性熱損失量Ｑｈとを用いて代謝量Ｃを算出し（ステップＳ３６）、算出した代謝量Ｃをタッチパネル１６に表示させ、ＩＣメモリー５２に記憶させる（ステップＳ３８）。
【００５８】
以上、本実施形態によれば、測定対象物２の表面からの気化熱損失量Ｑｓ（蒸発性熱損失量）を、環境の相対湿度の影響を考慮して正確に測定できる。そして、求めた気化熱損失量Ｑｓに基づいてより正確な代謝量Ｃを求めることが可能になる。
【００５９】
〔第２実施形態〕
次に、本発明を適用した第２実施形態について説明する。なお、以降では主に第１実施形態との差異について述べることとし、第１実施形態と同様の構成要素については同じ符号を付与して重複する説明は省略するものとする。
【００６０】
図４は、本実施形態における気化熱損失量測定装置１０Ｂの構成例を示す図である。本実施形態の気化熱損失量測定装置１０Ｂは、測定対象物２に押し当てるセンサーユニット６０と、センサーユニット６０とデータ通信可能に接続された演算ユニット６２とで構成される。
【００６１】
センサーユニット６０は、ユニット本体６１の側面に操作スイッチ１４を有する。
また、ユニット本体６１の表面には、センサー収容空間７０が凹設されており、その内部に、環境大気の露点を測定する環境露点センサー７２と、同環境の気温を測定する環境温度センサー２４とが配置されている。ユニット本体６１の裏面にもセンサー収容空間７０が設けられており、その内部には、測定対象物２の表面近傍大気の露点を測定する対象露点センサー７６と、同近傍大気の気温を測定する対象温度センサー３４とが配置されている。そして、ユニット本体６１の表面と裏面を貫通するようにして熱流量センサー３６が設けられている。なお、環境露点センサー７２及び対象露点センサー７６は、公知の「露点センサー」「露点温度センサー」「水分量センサー」などにより実現される。
【００６２】
センサーユニット６０は、通信コントローラ８０と、無線通信器５４とを内蔵しており、環境露点センサー７２と、環境温度センサー２４と、対象露点センサー７６と、対象温度センサー３４と、熱流量センサー３６とで測定されたデータは、逐一、演算ユニット６２に送信される。
【００６３】
演算ユニット６２は、データを演算処理するためのコンピューターであって、本実施形態ではスマートフォンの形態としているが、ノートパソコンや、タブレット型パソコン、腕時計型などのウェアラブルコンピューターの形態であってもよい。
演算ユニット６２は、第１実施形態の装置本体１１（図１参照）からセンサーを除いた部分に相当し、センサーユニット６０から受信したデータに基づいて非蒸発性熱損失量Ｑｈと気化熱損失量Ｑｓと代謝量Ｃとを算出し、代謝量Ｃのデータを記録する。
【００６４】
図５は、本実施形態における気化熱損失量測定装置１０Ｂの機能構成例を示す機能ブロック図である。
本実施形態における機能構成は、基本的には第１実施形態のそれと同様であるが、第１実施形態における環境湿度測定部１０３（図２参照）に代えて環境大気の露点Ｔｄｅを測定する環境露点測定部１０４を備える。また、第１実施形態における環境飽和水蒸気圧算出部２０３（図２参照）に代えて、環境における水蒸気圧（環境水蒸気圧Ｐｅ）を算出する環境水蒸気圧算出部２０４を備える。
【００６５】
露点温度とは、今対象としている水蒸気圧が飽和水蒸気圧と一致する温度である。従って、環境水蒸気圧算出部２０４は、環境露点Ｔｄｅを用いて環境水蒸気圧Ｐｅを算出する事ができる。具体的には、飽和水蒸気関数と環境露点Ｔｄｅとから環境水蒸気圧Ｐｅを演算しても良いし、環境露点Ｔｄｅの際の環境水蒸気圧Ｐｅを、飽和水蒸気圧ルックアップテーブルを参照して求めても良い。図４では環境露点センサー７２が環境露点測定部１０４に該当する。本実施形態では、この環境水蒸気圧算出部２０４と環境露点測定部１０４とが第２水蒸気圧測定部４１２を構成する。尚、図５に示す様に、環境温度測定部１０５を第２水蒸気圧測定部４１２が備えていてもよい。この場合、環境温度測定部１０５は熱流測定部１０１の一部と兼用する事ができる。
【００６６】
また、本実施形態では、第１実施形態における対象湿度測定部１０７（図２参照）に代えて測定対象近傍大気の露点Ｔｄｂを測定する対象露点測定部１０８を備える。図４では対象露点センサー７６がこれに該当する。
また、第１実施形態における対象飽和水蒸気圧算出部２０５（図２参照）に代えて、測定対象物２の表面近傍における水蒸気圧（対象水蒸気圧Ｐｂ）を算出する対象水蒸気圧算出部２０６を備える。本実施形態では、この対象水蒸気圧算出部２０６と対象露点測定部１０８とで第１水蒸気圧測定部４１１を構成する尚、図５に示す様に、対象温度測定部１０９を第１水蒸気圧測定部４１１が備えていてもよい。この場合、対象温度測定部１０９は熱流測定部１０１の一部と兼用する事ができる。第１水蒸気圧測定部４１１は、第２水蒸気圧測定部４１２と同様に、対象露点Ｔｄｂを用いて対象水蒸気圧Ｐｂを算出する。
【００６７】
そして、本実施形態の気化熱損失量算出部２１０は、式（７）を用いて、環境水蒸気圧Ｐｅと対象水蒸気圧Ｐｂとに基づき気化熱損失量Ｑｓを算出する。ただし、Ｋは比例定数である。
【数７】
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【００６８】
図６は、本実施形態の気化熱損失量測定装置１０Ｂによる１回の気化熱損失量測定に係る処理の流れを説明するためのフローチャートである。
気化熱損失量測定装置１０Ｂの処理部２００は、第１実施形態におけるステップＳ２〜Ｓ８に代えて、先ず環境露点Ｔｄｅと環境温度Ｔｅとを測定し（ステップＳ２０）、環境水蒸気圧Ｐｅを算出する（ステップＳ２２）。更に、対象露点Ｔｄｂと対象温度Ｔｂとを測定し（ステップＳ２４）、測定対象物２の表面近傍の対象水蒸気圧Ｐｂを算出する（ステップＳ２６）。
【００６９】
以下、第１実施形態と同様にして、気化熱損失量測定装置１０Ｂは、気化熱損失量Ｑｓを算出し（ステップＳ３０）、熱流束密度ｑｈに基づいて非蒸発性熱損失量Ｑｈを算出する（ステップＳ３２，Ｓ３４）。次いで、気化熱損失量Ｑｓと非蒸発性熱損失量Ｑｈとを用いて代謝量Ｃを算出し（ステップＳ３６）、算出した代謝量Ｃをタッチパネル１６に表示させ、ＩＣメモリー５２に記憶させる（ステップＳ３８）。
【００７０】
以上、本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００７１】
〔変形例〕
なお、本発明の実施形態は上記に限らず、適宜構成要素の追加・省略・変更を施すことができる。例えば、第１実施形態において、環境温度Ｔｅと対象温度Ｔｂとが略同じ気温である場合には、式（３）に代えて、式（８）で気化熱損失量Ｑｓを算出する構成も可能である。但し、Ｋ’は比例定数である。
【数８】
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【符号の説明】
【００７２】
２…測定対象物、１０…気化熱損失量測定装置、２２…環境湿度センサー、２４…環境温度センサー、３２…対象湿度センサー、３４…対象温度センサー、３６…熱流量センサー、５０…制御基板、６０…センサーユニット、６２…演算ユニット、７０…センサー収容空間、７２…環境露点センサー、７６…対象露点センサー、１０１…熱流量測定部、１０３…環境湿度測定部、１０４…環境露点測定部、１０５…環境温度測定部、１０７…対象湿度測定部、１０８…対象露点測定部、１０９…対象温度測定部、２００…処理部、２０１…非蒸発性熱損失量算出部、２０３…環境飽和水蒸気圧算出部、２０４…環境水蒸気圧算出部、２０５…対象飽和水蒸気圧算出部、２０６…対象水蒸気圧算出部、２１０…気化熱損失量算出部、２１２…計時部、２１４…代謝量算出部、４０１…第１飽和水蒸気圧測定部、４０２…第２飽和水蒸気圧測定部、４１１…第１水蒸気圧測定部、４１２…第２水蒸気圧測定部、５００…記憶部、５０１…システムプログラム、５０３…測定プログラム、５０５…測定ログデータ
【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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