(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体に装着することによって人体の所定の部位が沈水しているか否かを検知可能な第１検知手段の回路部を筐体の内部に備えた沈水センサであって、
前記沈水センサの前記筐体の内部への浸水を検知可能な第２検知手段を更に備え、
前記第１検知手段は、前記筐体の表面に配置される一対の電極を有し、前記一対の電極の間に水分が存在するときに当該電極間が導通することで人体の所定の部位が沈水していることを検知可能であり、
前記第２検知手段は、前記筐体の内部において、前記回路部の周囲に配置された一対の環状電極を有し、前記一対の環状電極の間に水分が存在するときに当該電極間が導通することで前記筐体の内部への浸水を検知可能であることを特徴とする沈水センサ。
【請求項２】
検知された浸水状態を報知するための警報信号を発信可能である請求項１に記載の沈水センサ。
【請求項３】
請求項２に記載の沈水センサと、
前記沈水センサの検知結果に基づいて発せられた前記警報信号を受信して、所定の緊急情報を出力する緊急情報出力手段とを備えてなる溺水判定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人体の所定部位が沈水しているか否かを検知可能であり、且つ筐体内部への水の浸入を検知可能な沈水センサ及びその沈水センサを利用した溺水判定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、入浴中に心疾患または事故等により意識を失ったことによる溺死が少なからず発生する。そのため、人体の所定部位が沈水しているか否か、或いはどれだけの時間沈水しているかを判定するための沈水センサが提案されている。従来の沈水センサは、人体の特定部位、例えば半身浴を奨励する目的で、鳩尾よりも上の部位が浴槽に浸かっている時間のみを問題ありとして検知するため、或いは単に人体が浴槽に浸かっている時間を検知するため、および意識を失って浴槽中に沈んでいる可能性を検知するためにも使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
沈水センサは水に浸かって使用される装置であり、使用中に内部に水が浸入する可能性がある。ここで、人体が湯水に浸かっているかどうかを検知する検知手段の回路部は論理的な回路を使って構成されていることから、水の浸入を予定していない。従って、上記の回路部は沈水センサの内部に防水されて設置される。沈水センサ内部に水が浸入した場合であっても、回路部は防水が施されているために水が回路部へ浸入する可能性は低く、すぐに検知手段の回路動作に不良が発生することはないが、時間が経過すると検知手段の回路部にまで水が浸入し、動作不良を起こす可能性がある。さらに、使用者が動作不良を起こしたことに気付かず、その沈水センサを継続的に使用する可能性がある。
【０００４】
本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、その目的は、沈水センサの内部が浸水した場合にそれを検知し、動作不良を起こす前に使用者へ浸水の事実を通報する機能を備えた沈水センサを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するための本発明に係る沈水センサの第一の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項１に記載した如く、体に装着することによって人体の所定の部位が沈水しているか否かを検知可能な第１検知手段の回路部を筐体の内部に備えた沈水センサであって、前記沈水センサの前記筐体の内部への浸水を検知可能な第２検知手段を更に備え、前記第１検知手段は、前記筐体の表面に配置される一対の電極を有し、前記一対の電極の間に水分が存在するときに当該電極間が導通することで人体の所定の部位が沈水していることを検知可能であり、前記第２検知手段は、前記筐体の内部において、前記回路部の周囲に配置された一対の環状電極を有し、前記一対の環状電極の間に水分が存在するときに当該電極間が導通することで前記筐体の内部への浸水を検知可能である点にある。
【０００７】
同第三の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項２に記載した如く、上記第一の特徴構成に加えて、検知された浸水状態を報知するための警報信号を発信可能である点にある。
【０００８】
この目的を達成するための本発明に係る溺水判定装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項３に記載した如く、上記第二の特徴構成の沈水センサと、前記沈水センサの検知結果に基づいて発せられた前記警報信号を受信して、所定の緊急情報を出力する緊急情報出力手段とを備えてなる点にある。
【０００９】
以下に作用並びに効果を説明する。
本発明に係る沈水センサの第一の特徴構成によれば、人体に装着することによって人体の所定の部位が沈水しているか否かを検知可能な第１検知手段の回路部を筐体の内部に備え、前記沈水センサの筐体の内部への浸水を検知可能な第２検知手段を更に備える。上記構成によって、人体の所定部位が沈水しているか否かを第１検知手段で検知すると共に、沈水センサの筐体の内部に浸水が発生した場合はそれを第２検知手段で検知することが可能である。沈水センサの筐体の内部に設けられた検知手段の回路部は防水されて配置されていることから、沈水センサの内部が浸水したとしても、検知手段の回路部が浸水するまでにはさらに時間が必要であると考えられる。従って、検知手段の回路部への浸水が発生し、第１検知手段の回路部に動作不良が発生する前に、沈水センサの内部への浸水の事実を知り、対策を講じることができる。
【００１０】
加えて、第１検知手段が、筐体の表面に配置される一対の電極を有し、一対の電極の間に水分が存在するときに当該電極間が導通することで人体の所定の部位が沈水していることを検知可能であり、第２検知手段が、上記筐体の内部において、回路部の周囲に配置された一対の環状電極を有し、前記一対の環状電極の間に水分が存在するときに当該電極間が導通することで前記筐体の内部への浸水を検知可能である。また、第２検知手段が、電極を環状とし、その内側に検知手段の回路部を配置していることで、検知手段の回路部に水が到達する前に、沈水センサの筐体の内部が浸水していることを検知することができる。その結果、沈水センサの内部に配置された検知手段の回路部が浸水し、動作不良を引き起こす可能性は低くなる。
【００１１】
同第二の特徴構成によれば、沈水センサに浸水が発生した状態を検知した信号を発信可能である。上記信号には音声信号、光信号、電波信号、超音波信号等が用いられる。音声信号または光信号が発信されれば沈水センサの使用者に浸水状態を直接通知することができ、電波信号または超音波信号が発信されれば離れた場所にいる人物に浸水状態を通知することができる。
【００１２】
本発明に係る溺水判定装置の第一の特徴構成によれば、請求項２に記載の沈水センサと、前記沈水センサの検知結果に基づいて発せられた警報信号を受信して、所定の緊急情報を出力する緊急情報出力手段とを備えてなる。上記構成によって、入浴者が浴槽内で溺水した場合またはセンサに浸水が発生した場合に、沈水センサが入浴者の溺水または沈水センサの筐体の内部への浸水を検知すると、その検知結果に基づいて、入浴者が浴槽内での溺水していること、または前記沈水センサの内部で浸水が発生していることについての緊急情報を緊急情報出力手段が出力する。その結果、その緊急情報を受けた同居人等の第三者が入浴者を早期に救助すること、または沈水センサが誤動作する状況を未然に防ぐこと等が可能になる。
【００１３】
図２は、沈水センサ１の沈水検知機能および浸水検知機能のブロック構成を説明する図である。
沈水センサ１は、周囲に湯水が存在するか否かを検出する沈水センサ部１０ａと、沈水センサ部１０ａが検出した水が、入浴者１が浴槽に浸かったことを示す沈水状態によるものなのか、或いは一時的に水滴が付着したことによるものなのかを判定する沈水判定部１１ａと、沈水判定部１１ａが検出した沈水状態が所定時間継続した場合に、「通常モード」から後述する「警告モード」に移行し、入浴者２に対して沈水センサ１の離水を促す所定の警告音または警告メッセージを発する警告手段１２ａと、「警告モード」において、「警告モード」が解除されずに更に沈水状態が所定時間継続した場合に入浴者２が溺水していると判定し、「警報モード」に移行し、警報信号Ｗを無線で発信する溺水通知手段１３ａとを備えて構成されている。
【００１４】
沈水センサ１は更に、沈水センサ１内部に水が浸入したかどうかを検出する浸水センサ部１０ｂと、浸水センサ部１０ｂが水を検出した場合に、「通常モード」から「警告モード」に移行し、浸水が発生したことを表す浸水状態を入浴者２に伝えるための所定の警告音または警告メッセージを発する警告手段１２ｂと、「警告モード」に移行後すぐに「警報モード」に移行されることで、警報信号Ｗを無線で発信する浸水通知手段１３ｂとを備えている。
【００１５】
警告手段１２ａ並びに１２ｂは、所定の警告音または警告メッセージからなる音声信号を発する音声信号出力手段であり、ブザー１４をさらに備えるか、またはブザー１４と一体に構成されてもよい。
【００１６】
溺水通知手段１３ａおよび浸水通知手段１３ｂは、警報信号Ｗを電波信号として無線発信するためのアンテナ１５をさらに備えるか、またはアンテナ１５と一体に構成されてもよい。アンテナ１５は、沈水センサ１が水面に浮いた状態で水面上に浮上する部分に配置されている。その結果、送信された警報信号Ｗが水中で減衰することなく受信者に受信される。
【００１７】
上記警告手段１２ａと警告手段１２ｂとは同様の構成であることから、両者を共通としてもよい。さらに、溺水通知手段１３ａと浸水通知手段１３ｂとは同様の構成であることから、両者を共通としてもよい。
【００１８】
図３を参照して沈水センサ１の構造を説明する。図３（ａ）は縦断面図であり、図３（ｂ）は横断面図である。
本発明に係る沈水センサ１は、水の浸入を防ぐことのできる筐体２１で形成され、その表面には水分を検知することのできる一対の電極２２が配置されている。沈水センサ１の内部には防水が施された内部カバー２４で囲まれた回路部２５が基板２３上に配置されている。さらに、警告音または警告メッセージを発するブザー１４と警報信号Ｗを発するアンテナ１５とを備える。ここで、ブザー１４は沈水センサ１内部に収容されていることから、ブザー１４が発する警告音またはメッセージが外部に効率よく放出されるように筐体２１に貫通孔２１’が設けられている。ただし、沈水センサ１内部に水が浸入することを防ぐために、音を透過させることのできる防水フィルム２７が設けられている。
警告音をさらに大きな音量で外部に発する方法として、筐体２１を共鳴箱として利用し、警告音を共鳴させる方法が用いられ得る。
【００１９】
回路部２５を取り囲む内部カバー２４の周囲には一対の環状電極２６が配置されているため、沈水センサ１内部に水が浸入した場合でも、内部カバー２４および回路部２５に水が到達する前にその存在を検知することができる。内部カバー２４は回路部２５を防水するためのものであればよく、回路部２５を樹脂モールドしたものであってもよい。回路部２５は、一対の電極２２および環状電極２６とそれぞれ接続されている。ここで回路部２５は、沈水センサ１で行われる種々の信号処理を行うことができる回路であり、具体的には沈水センサ部１０ａおよび浸水センサ部１０ｂで測定されたアナログ電流値をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄコンバータの機能を備えている。
【００２０】
一対の電極２２は、互いに絶縁分離されているが、電極間に水分が存在すると水の電気伝導性から電極間が導通する。その結果、水分が存在しない場合のリーク電流レベルから電流値が大幅に増大し、その電流値が一定の閾値を超えた場合に、沈水センサ１の周囲に水分が存在する、即ち、沈水センサ１が沈水状態にあると判定される。また、図３において電極２２は沈水センサ１の同一面に並んで配置されているが、この配置に限定されない。沈水センサ１の周囲に水分が存在しない場合には両者が絶縁され、水分が存在する場合には電気的に導通がある構成であることでセンサとして機能する配置であれば、どのような配置であってもよい。
【００２１】
環状電極２６もまた互いに絶縁分離されているが、電極間に水分が存在すると水の電気伝導性から電極間が導通する。その結果、水分が存在しない場合のリーク電流レベルから電流値が大幅に増大し、その電流値が一定の閾値を超えた場合に、沈水センサ１の内部に水分が存在する、即ち、沈水センサ１が浸水状態にあると判定される。
【００２２】
浸水が発生する原因として、衝撃による筐体２１のひび割れに起因する隙間、筐体２１が上部と下部とを張り合わせて作製された場合の接合部、筐体２１を貫通して配置された構造物と筐体２１との接合部等から水が浸入することが考えられる。衝撃によるひび割れであれば使用者が気付く可能性が高いが、接合部に隙間が存在する場合は使用者が気付くことはほとんど不可能である。このため、図４に例示するように環状電極２６を筐体２１の接合部付近に配置することで、沈水センサ１内部に浸入する水を即座に検出することができる。
【００２３】
次に、沈水センサ機能と浸水センサ機能における「警告モード」と「警報モード」とについて説明する。
＜沈水センサ機能＞
沈水センサ部１０ａは、上述したように一対の電極２２間の電流値を測定することで水の存在を検出する。しかしながら、この検出方法を用いた場合、シャワー等の水滴が断続的に付着した際、またはかけ湯をした際などにも沈水状態にあると判定する可能性があるため、本発明では例えば電流値が閾値を１０秒間連続して超えた場合に沈水状態にあると判定し、「警告モード」に移るように設定する。
「警告モード」に移ると、警告音または警告メッセージがブザー１４から発せられ、入浴者２に注意を促す。入浴者２が警告音または警告メッセージを聞いて１０秒以内に沈水センサ１を浴槽３の湯水から取り出した場合、「警告モード」は解除される。１０秒以内に「警告モード」が解除されない場合は「警報モード」に移り、入浴者２が溺水状態にあることを示す警報信号Ｗがアンテナ１５から送信される。
【００２４】
＜浸水センサ機能＞
浸水センサ１０ｂは、上述したように一対の環状電極２６間の電流値を測定することで水の存在を検出する。浸水センサ１０ｂが水の存在を検出するとすぐに「警告モード」に移り、警告音または警告メッセージがブザー１４から発せられて、入浴者に注意を促す。さらに、警告を発すると同時に「警報モード」に移り、浸水が発生したことの警報信号Ｗがアンテナ１５から送信される。
【００２５】
図５に示すように、本発明に係る溺水判定装置４は、上述の沈水センサ１に加えて、溺水状態または浸水状態にあることを警報する警報信号Ｗを受信して、緊急情報を出力する緊急情報出力手段５を備えて構成される。
【００２６】
緊急情報出力手段５は、上述のように「警報モード」にある沈水センサ１から発せられた警報信号Ｗを受信し、スピーカ等の出力装置６から警報音または警報メッセージ等の緊急情報を出力する。出力装置６は浴室外の部屋や廊下等に設置され、その結果、同居人等の第三者に対して、入浴者２が溺水状態にあること、または沈水センサ１が浸水状態にあることを知らせることができる。ここで、出力装置６の設置箇所が浴室から大きく離れている場合は、有線または無線の通信手段を介して緊急情報出力手段５と出力装置６とを接続する構成にすることもできる。例えば、出力装置６は携帯電話端末等の携帯型の装置であってもよい。さらに、入浴者２が独居人である場合、緊急情報出力手段５と電話回線等とを接続してセキュリティ会社や病院等の外部機関と出力装置６とを連絡可能に構成し、外部機関に警報音または警報メッセージが通報されるようにしても構わない。
【００２７】
＜別実施形態＞
以下に本発明の別実施形態について説明する。
〈１〉上記実施の形態では、沈水センサ１は溺水通知手段１３ａと浸水通知手段１３ｂとを内蔵していたが、溺水通知手段１３ａと浸水通知手段１３ｂとは沈水センサ１に内蔵せずにそれぞれ別体で形成し、浴室内の壁面等に設置するようにしても構わない。この場合、溺水通知手段１３ａと浸水通知手段１３ｂとは沈水センサ１から沈水状態または浸水状態の検出或いは「警告モード」である旨の信号を無線で受信可能に構成される。
【００２８】
また、上記実施の形態では、沈水センサ１は警告手段１２ａおよび１２ｂを内蔵していたが、警告手段１２ａまたは警告手段１２ｂは沈水センサ１に内蔵せずに、例えば、上記別体で形成した溺水通知手段１３ａまたは浸水通知手段１３ｂ、或いは、緊急情報出力手段５と合体させても構わない。この場合、警告手段１２ａまたは警告手段１２ｂはそれぞれ、沈水センサ１から沈水状態または浸水状態が検出された旨の信号を無線で受信可能に構成される。
【００２９】
〈２〉上述の各実施形態では、警報信号Ｗや、「警告モード」である旨の信号や、沈水状態または浸水状態が検出された旨の信号が、沈水センサ１から無線発信される。
ここで、無線信号としては、一般的に電波信号が使用されるが、この電波信号発信用のアンテナ１５の一部が、沈水センサ１を懸垂支持するネックレスＮを例えばループ状アンテナとして機能するように作製してもよい。ネックレスＮの長さが数１０ｃｍ程度であるので、特定小電力用無線電波で、周波数が４００〜６００ＭＨｚ程度のものが使用できる。
この結果、沈水センサ１が沈水状態を検知する際に水没するタイプであっても、入浴者２が完全に水没していなければネックレスＮが水面上にあるため、発信された警報信号Ｗ等の電波信号は、水による減衰を受けることなく確実に送受信されて、その後の救出作業等の諸動作が確実に実行される。
【００３０】
〈３〉また、上記各実施形態のように、検知された沈水状態または浸水状態を報知するための警報信号Ｗ等の無線信号を電波信号として発信するのではなく、図６に示すように、超音波信号Ｓを用いて水中に発信するようにしても構わない。超音波信号は電波と比べ水中での減衰が少ないため、浴槽内の所定個所に設けられた受信部７で超音波信号Ｓを受信するようにしても構わない。尚、この場合、超音波信号Ｓを水中で発信するので、沈水センサ１は水没して沈水状態を検知するタイプのものが適している。
尚、超音波信号Ｓを発信する沈水センサは、入浴時の沈水検知に限らず、水泳プールにおける遊泳者の沈水検知にも応用することができる。この場合、受信部７はプールの側壁や底面に設置される。
【００３１】
〈４〉沈水状態を判定するタイミングや、「警告モード」、「警報モード」に入るタイミングは、上記実施の形態に限定されるものではなく、適宜変更可能である。また、「警告モード」を設けずに、直接「警報モード」に入るように構成しても構わない。
【００３２】
〈５〉沈水センサ１に、強制的に「警報モード」に入る緊急通報ボタンを設けるのも好ましい実施の形態である。入浴者２が、意識はあるものの気分が悪くなった時等に、その緊急通報ボタンを押すことにより、沈水センサ１が「警報モード」に入り、警報信号Ｗを発信すると、緊急情報出力手段５がその警報信号Ｗを受信して、出力装置６から警報音または警報メッセージを発生し、浴室外の同居人等の第三者に救助を求めることができるのである。
更に、沈水センサ１に、「警告モード」及び「警報モード」を強制解除する解除ボタン等を設けても構わない。
【００３３】
〈６〉「警告モード」や「警報モード」において、警告音または警告メッセージ、或いは、警報音または警報メッセージを発生する代わりに、光の点滅や振動等の他の出力手段を用いて、警告や警報を行っても構わない。
【００３４】
〈７〉沈水センサの構造として、沈水センサが水に浸かり、自身の浮力により傾き、電極の一部として沈水センサ内部に配置された可動式の金属が移動して、電極間の導通が達成されることで、沈水センサが水に浸かったことを検知するような構造であってもよい。さらには、上記の構造に限定されず、沈水センサが水に浸かったことを検知できる構造であれば、他の構造であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る沈水センサの使用状態を示す図である。
【図２】本発明に係る沈水センサのブロック構成図である。
【図３】本発明に係る沈水センサの構造を示す図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は横断面図である。
【図４】環状電極の例示的な配置を示す図である。
【図５】本発明に係る溺水判定装置を示す図である。
【図６】本発明に係る沈水センサが超音波信号を発信する実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１  沈水センサ
２  入浴者
３  浴槽
４  沈水または浸水判定装置
５  緊急情報出力手段
６  出力装置
７  受信部
１０ａ  沈水センサ部
１０ｂ  浸水センサ部
１１ａ  沈水判定部
１２ａ  警告手段
１２ｂ  警告手段
１３ａ  溺水通知手段
１３ｂ  浸水通知手段
１４  ブザー
１５  アンテナ
２１  筐体
２１’  貫通孔
２２  電極
２３  基板
２４  内部カバー
２５  回路部
２６  環状電極
２７  防水フィルム
Ｎ  ネックレス
Ｓ  超音波信号
Ｗ  警報信号
【図１】
0004161040.tif 000002
【図２】
0004161040.tif 000003
【図３】
0004161040.tif 000004
【図４】
0004161040.tif 000005
【図５】
0004161040.tif 000006
【図６】
0004161040.tif 000007