産業労働者の過度の疲労が事故や怪我を引き起こし、さらにはかなりの割合の大惨事につながった多くの既知のケースがあります。多くの専門家は、2005年のテキサス石油精製所での一連の爆発、チェルノブイリ原子力発電所での核事故、およびスリーマイルアイランド原子力発電所の事故は、従業員の疲労によって部分的に引き起こされたと信じています。
身体的消耗の潜在的な危険な結果を考慮して、現在、多くの研究が、労働者の身体的データ（心拍数、呼吸数、発汗および筋肉収縮）を記録するためのコンパクトなデバイスの開発に焦点を合わせています。
イタリアの研究者グループはこの問題を真剣に受け止めています。彼らは、ユーザーの呼吸速度を目立たないように測定できるポータブルデバイスの開発を発表しました。これは、精神的ストレスと疲労の程度の重要な指標の1つになります。呼吸速度を測定することにより、人が過度の寒さ、暑さ、低酸素症、痛み、不快感などのストレスの多い状態にあるかどうかについて結論を出すこともできます。
「イタリアの科学者」のグループ。
「作業プロセス中の作業者の生理学的状態を監視することは、産業事故を防ぎ、作業の質と作業者の安全性を向上させる上で重要になる可能性があると考えています。」-デバイスの開発者の1人であるDanielaLoPrestiは言います。
使い方
この装置は、2つの弾性バンドを含む感覚システムであり、1つは胸のすぐ下に、もう1つは腹部の周りに装着されます。柔らかいシリコンマトリックスと光ファイバーで作られた柔軟なストラップは、呼吸中にユーザーの胸にぴったりとフィットします。これらのセンサーは、光学ひずみゲージとして機能します（オブジェクトのさまざまな変形から生じる偏差を記録します）。人が息を吸うと、ダイヤフラムが上がり、腹部が引き込まれるため、胸にあるフレキシブルセンサーが伸びます。逆に、呼気中、胸部は収縮し、胃は通常の位置に戻り、胸部トランスデューサーは収縮します。
センサーは、実際の作業条件をシミュレートするタスクを実行した10人のボランティアでテストされました。しゃがむ、横方向の腕の動き、地面から物を持ち上げる。結果は有望であり、柔軟なセンサーが確実に呼吸速度を推定でき、標準的な呼吸モニターと同様の測定値を提供できることを示しました。研究者たちはまた、彼らのセンサーが元の長さの2.5％まで変形する可能性があることを発見しました。
このデザインには、センサーがユーザーの体にフィットするなど、いくつかの長所があります。ただし、現在、センサーシステムはかさばる光ファイバー信号処理装置に接続する必要があります。他の研究グループは、これらのデバイスをより小さく、より安くするために取り組んでいます。「大容量で小型のピペットが利用可能になり次第、私たちの技術を、現実の世界で簡単に使用できる、よりコンパクトでポータブルなシステムに移行します。」
参考文献一覧：
- Tocco JD etal。職業環境で目立たない呼吸モニタリングを行うための柔軟なセンサーに基づくウェアラブルシステム// IEEE SensorsJournal。2020年。[電子リソース]。URL：ieeexplore.ieee.org/document/9250546
- 柔軟でウェアラブルなセンサーが労働者の疲労を検出します[電子リソース]。URL：spectrum.ieee.org/tech-talk/biomedical/devices/flexible-wearable-sensors-detect-workers-fatigue