【手続補正書】
【提出日】平成16年10月26日(2004.10.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】  浴室装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】  浴槽の水位を検知する水位センサ手段と、前記水位センサ手段の信号から入浴者の浴槽への入湯時に発現する所定の入湯周波数域の信号を抽出するフィルタ手段と、前記フィルタ手段の信号から入湯を判定する判定手段とを有した浴室装置。
【請求項２】  フィルタ手段が浴槽中の入浴者の体動発生時に発現する所定の体動周波数域の信号を抽出し、判定手段は入湯の判定以降に前記フィルタ手段の信号から前記入浴者の体動の有無を判定する請求項１記載の浴室装置。
【請求項３】  浴槽の水位を検知する水位センサ手段と、前記水位センサ手段の信号から浴槽内の入浴者の体動時に発現する所定の体動周波数域の信号を抽出するフィルタ手段と、入湯の合図を入力する入力手段と、前記入湯の合図があって以降に前記フィルタ手段の信号から前記入浴者の体動の有無の判定を開始する判定手段とを有した浴室装置。
【請求項４】  浴槽の水位を検知する水位センサ手段と、前記水位センサ手段の信号に基づき入浴者の浴槽からの出湯時に発現する所定の出湯周波数域の信号を抽出するフィルタ手段と、前記フィルタ手段の信号から出湯を判定する判定手段とを有した浴室装置。
【請求項５】  浴槽の水位を検知する水位センサ手段と、前記水位センサ手段の信号に基づき入浴者の浴槽からの出湯時に発現する所定の出湯周波数域の信号強度を抽出するフィルタ手段と、前記フィルタ手段の強度信号の減衰率から出湯を判定する判定手段とを有した浴室装置。
【請求項６】  フィルタ手段が浴槽中の入浴者の体動時に現れる所定の体動周波数域の信号強度を抽出し、判定手段は出湯の判定により前記フィルタ手段の信号から前記入浴者の体動の有無の判定を停止する請求項４または５記載の浴室装置。
【請求項７】  浴槽の水位を検知する水位センサ手段と、前記水位センサ手段の信号から浴槽内の入浴者の体動時に発現する所定の体動周波数域の信号を抽出するフィルタ手段と、出湯の合図を入力する入力手段を有し、前記出湯の合図があった際に前記フィルタ手段の信号から前記入浴者の体動の有無の判定を停止する判定手段とを有した浴室装置。
【請求項８】  出湯判定が水位の下降による請求項４ないし７のいずれか一項に記載の浴室装置。
【請求項９】  入湯判定が水位の上昇による請求項４ないし７のいずれか一項に記載の浴室装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水位センサなどを利用して入浴者の浴槽への入湯や出湯を検知して給湯機をより効果的に制御するものであり、特に浴槽内の水位変化により入浴者の体動の有無を見守ることにより、浴槽内で発生する不慮の事故などの予防、および早急なる報知を行う浴室安全装置などに応用できうるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、給湯機では設定温度よりも湯温が下がった場合に、自動的に追い炊きして湯温を設定温度に上昇させる機能などのサービス機能を備えたものが商用化されている。また近年では、給湯機の水位センサを利用して、浴槽内の入浴者の動きを水面の揺らぎを検出して見守り、一定時間を越えて入浴者の動きが途絶えた場合には光やブザー音などで、入浴者本人や同居の家族に報知する見守りサービス機能などが提案されている。
【０００３】
特に、給湯機は自動お湯張り機能などの用途に水位センサを予め備えている上、台所などの浴室外からの遠隔操作を行えるように、予め液晶表示器やブザーなどの表示入力機能付きのリモコンなどを備えている機種が多いため、これらの機能を併用して報知手段を実現する方法を採れば、新たな部材の追加も最小限で済み、商業的な効果も大きいと考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
こうした給湯機の追い炊き機能や見守りサービス機能などでは、入浴者が実際に浴槽に入っている入湯から出湯の期間だけ実施すれば、効率的な動作が可能となり、省エネルギーの面でも効果が高いと考えられる。特に、入浴者の動きの見守りサービス機能では、水面の変動が発生しない場合に、浴槽に人がいないのか、人がいるにもかかわらず体動が無いのかを区別するために、入湯検知や出湯検知は必須の機能となる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、浴槽の水位を検知する水位センサ手段と、前記水位センサ手段の信号から入浴者が浴槽への出入湯時や、浴槽中での体動時に現れる所定の周波数域の信号強度を抽出するフィルタ手段と、前記フィルタ手段の信号から入浴者の浴槽への入湯や出湯を判定する判定手段とをするようにしている。
【０００６】
このように、入浴者の浴槽への入湯や出湯を正確に判定することにより、給湯機の機能を効率的に制御したり、入浴者の動きの無いことをより正確に判定することができる浴全装置を実現できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、浴槽の水位を検知する水位センサ手段と、前記水位センサ手段の信号から入浴者の浴槽への入湯時に発現する所定の入湯周波数域の信号強度を抽出するフィルタ手段と、前記フィルタ手段の信号から入湯を判定する判定手段とを有することにより、浴槽中に人がいない場合の無駄な運転を避け給湯機の機能を効率的に制御できるようにしたものである。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、フィルタ手段が浴槽中の入浴者の体動発生時に発現する所定の体動周波数域の信号強度を抽出し、判定手段は入湯の判定以降に前記フィルタ手段の信号から前記入浴者の体動の有無を判定する処理を開始することで、検知を必要な期間のみに絞り、より確度の高い体動判定を行えるようにしたものである。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、浴槽の水位を検知する水位センサ手段と、前記水位センサ手段の信号から浴槽内の入浴者の体動時に発現する所定の体動周波数域の信号強度を抽出するフィルタ手段と、入湯の合図を入力する入力手段と、前記入湯の合図があって以降に前記フィルタ手段の信号から前記入浴者の体動の有無を判定する処理を開始する判定手段を有することで、検知を必要な期間のみに絞り、より確度の高い体動判定を行えるようにしたものである。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、浴槽の水位を検知する水位センサ手段と、前記水位センサ手段の信号に基づき入浴者の浴槽からの出湯時に発現する出湯周波数域の信号強度を抽出するフィルタ手段と、前記フィルタ手段の信号から出湯を判定する判定手段とを有することにより、浴槽中に人がいない場合の無駄な運転を避け給湯機の機能を効率的に制御できるようにしたものである。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、浴槽の水位を検知する水位センサ手段と、前記水位センサ手段の信号に基づき入浴者の浴槽からの出湯時に発現する出湯周波数域の信号を抽出するフィルタ手段と、前記フィルタ手段の強度信号の減衰率から出湯を判定する判定手段とを有することにより、浴槽中に人がいない場合の無駄な運転を避け給湯機の機能を効率的に制御できるようにしたものである。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項４または５において、フィルタ手段が浴槽中の入浴者の体動時に現れる所定の体動周波数域の信号強度を抽出し、判定手段は出湯の合図により前記フィルタ手段の信号から前記入浴者の体動の有無の判定を停止することで、検知を必要な期間に絞り、より確度の高い体動判定を行えるようにしたものである。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、浴槽の水位を検知する水位センサ手段と、前記水位センサ手段の信号から浴槽内の入浴者の体動時に発現する体動周波数域の信号を抽出するフィルタ手段と、出湯の合図を入力する入力手段を有し、前記出湯の合図があった際に前記フィルタ手段の信号から前記入浴者の体動の有無の判定を停止する判定手段とをすることで、検知を必要な期間のみに絞り、より確度の高い体動判定を行えるようにしたものである。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項１ないし３において、出湯判定が水位の下降による方法と組みあわせることにより、入湯から出湯の期間を判定するものである。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、請求項４ないし７において、入湯判定が水位の上昇による方法と組みあわせることにより、入湯から出湯の期間を判定するものである。
【００１６】
【実施例】
以下本発明の実施例について、図１〜２を参照しながら説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施例における浴室装置を模式化したブロック図である。図１の１は入浴者、２は浴槽、３は給湯機などと接続するための循環口である。４は給湯機の水位センサ手段で、前記循環口との接続配管経路に設置されている場合が一般的で、本実施例でもこの経路中に水位センサ手段４が設置されている構成で説明する。５は、水位センサ手段４からの信号を入力して所定周波数域の成分の強度を抽出するフィルタ手段であり、６はフィルタ手段５からの強度信号により浴槽への入湯／出湯判定や体動判定を行う判定手段であり、７はこの判定手段６の判定に応じてブザー音の発生や表示装置の点灯や点滅、屋内の家族への連絡信号などの報知信号を発生する報知手段である。８は給湯機の操作スイッチやインターホン、液晶などを備えたリモコン装置である。本実施例では、フィルタ手段５は演算ソフトウェアとして構成し、判定手段６および報知手段７と共に、給湯機本体やリモコン装置８のマイコンプログラムや制御回路を変更して実装する。
【００１８】
図２は入浴の際に、水位センサ手段４からフィルタ手段５および判定手段６に入力される信号の一例を示したグラフであり、横軸には経過時間を示している。図２（ａ）は、水位センサ手段４からフィルタ手段５に入力される水位信号の波形の一例であり、縦軸はこの水位信号の電圧値を示し、この電圧値は浴槽内の水位の高低に相関した値が出力される。図２（ｂ）は、所定周波数域の信号強度をフィルタ手段５により順次演算した波形例てあり、図２（ａ）の時点（ｔ−△ｔ）〜ｔ間の電圧値から計算した信号強度を、図２（ｂ）の時点ｔのデータとしてプロットしている。縦軸はこの信号強度を示し、この強度値が大きいほど所定周波数の信号成分がより強く含まれている事を示す。図２（ｂ）は所定周波数域として入湯周波数域、出湯周波数域を体動周波数域と共通の設定とした例である。これらの所定周波数域の具体的な設定については、一辺が８０ｃｍから２００ｃｍ程度といった一般家庭用の浴槽の場合では、０．７〜２．０Ｈｚが適当という実験結果を得ており、この範囲を含むように設定する。
【００１９】
図２の波形に対応する入浴者の行動としては、時点ｔ１で浴槽に入湯し、ｔ２、ｔ３、ｔ４で浴槽内にて体動を起こし、ｔ５で浴槽から出湯して洗い場に移り、ｔ６で再び浴槽に入湯し、ｔ７、ｔ８、ｔ９で浴槽内で体動を起こし、ｔ１０で浴槽から出湯した場合のものである。従って、図２（ｂ）は、こうした一連の動作に対応した体動周波数域の強度の変化を示している。体動周波数域の信号強度は、われわれの実験によれば、体動すなわち体を動かす動作の大きさに相関して強弱が現れる。従って、通常においては入湯や出湯のような半身の湯への出入りは、入浴中に腕を上げ下ろしするといった動作に比べて大きな信号強度が検出される。従って、体動の有無を判定する体動判定閾値Ｖｍと、入湯や出湯を判定する更に大きな入出湯判定閾値Ｖｉｏを設け、入出湯判定閾値Ｖｉｏを越えた時点で入湯と判断して、以降体動判定閾値Ｖｍと比較により体動の有無を見守り、さらにもう一度入出湯判定閾値Ｖｉｏを越えた場合に出湯と判断して見守りを停止することにより、正確な検知を行うものである。
【００２０】
この他、所定周波数域の信号強度で出湯を判断する方法として別の方法を用いることも可能である。図２（ｂ）に示すように、われわれの実験によれば、出湯時の湯面の継続的な揺れは、流れの抵抗要因となる入浴者がいない場合には減衰が遅く長時間持続する。従って、所定周波数域の強度が所定の減衰速度を下回る場合は、出湯と判断することができるものである。
【００２１】
更に、入湯、出湯の判定方法としては、以上に説明した入湯／出湯の際の所定周波数域の強度を用いる方法（以下、Ａ．水位変動式と略記）以外にも、所定時間前後での水位上昇／下降の幅、または時間上昇／下降率を検知する水位式（以下、Ｂ．水位式と略記）や、入浴者本人にスイッチを押すなどの入湯／出湯を意思表示する操作をしてもらう方式（以下、Ｃ．手動式と略記）、浴槽底などに設置した荷重センサや浴槽区画を見込むよう設置した赤外線センサなどを使ってセンシングする方式（以下、Ｄ．補助センサ式と略記）、などが考えられる。従って、入湯判定と出湯判定で方式を変更するなどして、これらの方法を組みあわせる方法も有効である。
【００２２】
例えば、Ｃ．手動式においては、入湯の際に比べて出湯の際の操作忘れが多いと予想されるため、入湯判定はＣ．手動式で行い、出湯判定は自動化方式であるＡ．水位変動式やＢ．水位式とするといった方法も可能である。
【００２３】
また、複数の方式で多重に検出して各方式のＡＮＤ判定やＯＲ判定を行うといった方法も可能であり、より判定を確実に行うことができうるものである。特に、Ａ．水位変動式やＢ．水位式は、水位センサ自体は給湯機のものを兼用すれば、マイコンのプログラムの変更により対処が可能なため、新たな付加構成も必要とせず商業的にもメリットが大きいと思われる。
【００２４】
また、Ｃ．手動式のスイッチなどを用いる構成では、給湯機のリモコンにスイッチを構成することが有効なほか、リモコンの表示機を使って点滅表示して押すことを要求するなどの押し忘れ対策などを盛り込むことも有効である。また、インターホンマイクなどを有するリモコンでは操作の変わりに、声で指示する構成にしておくことも可能であるなど、給湯機のリモコン機能と兼用化して構成することで、入浴者に使いやすい装置を提供することが可能となる。
【００２５】
以上の説明では、体動判定には所定周波数の信号強度を閾値と比べる方法のみを説明したが、一定時間△ｔ間の水位信号の最大振幅を閾値と比較するといった方法を用いることも可能である。
【００２６】
なお、本発明の実施例では、入湯や出湯の判定を、体動見守りサービス機能に適用する例を主体に説明したが、この機能以外の用途としても、浴槽内の温度が低下した場合の追い炊き機能や、水位が下がった場合のお湯足しなどの自動化サービス機能の判定に用いてももちろん構わないものである。
【００２７】
また一般的な報知信号としては、台所にいる他の家族に知らせるようブザーを鳴らしたり光を点滅させたりする報知方法が考えられるが、給湯機は台所などからリモート操作で給湯機を制御するためのリモコンを有している機種も多く、こうしたリモコンの機能を報知信号の発生手段として兼用すれば、その商業的な効果も非常に大きいものである。もちろん、報知信号としては、通信機能により外部の病院や救急サービス事業体に通報したり、電子メール等を使って別居の家族や知人に連絡する方法を備えていても構わない。
【００２８】
最後に、以上の説明では、給湯機に既設の水位センサを兼用する構成を説明したが、外部に本用途に専用の水位センサを設置して給湯機に連結する構成や、本浴室安全装置全体を給湯機とは別個に構成しても構わないものである。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、入浴者の入湯や出湯を正確に判定することにより、給湯機の機能を効率的に制御したり、入浴者の動きの無いことをより正確に判定することができる浴全装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の実施例における浴室安全装置の一例を示すブロック図
【図２】
（ａ）、（ｂ）は本発明の実施例における水位センサ手段およびフィルタ手段の出力信号例を示すグラフ
【符号の説明】
１  入浴者
２  浴槽
４  水位センサ手段
５  フィルタ手段
６  判定手段
７  報知手段
８  リモコン装置（入力手段）