(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池を内蔵し、外面に前記電池の直流電圧を出力する一対の出力電極を設けた被検出体と、
浴槽内に間隔を離して配置した複数の検出電極と、
前記検出電極に現われる電圧信号に基づいて、前記被検出体が沈水状態であるか否かを判別する沈水判別部とを備え、
前記被検出体が、沈水状態において前記一対の出力電極の並び方向を前記複数の検出電極の配置方向に対して直交する位置に固定しない構造に形成されている沈水検知装置。
【請求項２】
前記被検出体が、入浴者の身体に装着可能に形成されている請求項１記載の沈水検知装置。
【請求項３】
前記被検出体が、入浴者によって携行されて浴槽の近傍に設置される物品に付設可能に形成されている請求項１記載の沈水検知装置。
【請求項４】
前記検出電極が、心電図計測用の心電図電極であり、
前記心電図電極に現われる電圧信号に基づいて、心電図情報を求める心電図情報算出部が備えられている請求項１〜３のいずれかに記載の沈水検知装置。
【請求項５】
前記心電図情報算出部にて求められた心電図情報に基づいて、入浴中であるか否かを検出する入浴検出部が備えられている請求項４記載の沈水検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浴槽内での入浴者の溺水事故を防止するための沈水検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記沈水検知装置について、従来から例えば入浴者の身体に装着するペンダント式の沈水検知装置等が出願されている。ペンダント式の沈水検知装置では、例えば特開２０００−１５５８８１号公報に示すように、ペンダントケースの外面に一対の電極が露出して設けられ、ケース内部には上記一対の電極間の抵抗の変化に基づいて沈水状態であるか否かを判別する沈水判別回路、その沈水判別結果を入浴者に知らせるためのスピーカーとその駆動回路、外部への通信回路、及び、各回路に電源を供給するバッテリー等が備えられている。なお、ケース内部に浸水すると、回路の故障等が発生するので、ケースは防水構造となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の沈水検知装置（沈水ペンダント等）では、沈水する部分に、バッテリー以外に各種回路やスピーカー等を備える必要があるため、沈水する部分のサイズが大きくなり、小型化が困難であるという不都合があった。また、沈水する部分を覆うケースを厳重な防水構造に形成する必要があった。その結果、例えばケース内のバッテリーを交換するのに手間がかかるという不都合もあった。
因みに、沈水ペンダント等の水中に浸かる沈水検知装置を用いる代わりに、浴室内に設置したカメラによる画像処理や、光センサによる検出処理によって入浴者の動きを検出する方法が提案されているが、検出の信頼性が低いわりに、装置の構成が複雑化・大型化し、装置コストが高くなる欠点がある。
【０００４】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、入浴者の沈水状態を適切に検知できるようにしながら、沈水する部分を極力小型で簡素な構造にすることが可能となる沈水検知装置を提供することである。
【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検知装置の第一の特徴構成は、請求項１に記載した如く、電池を内蔵し、外面に前記電池の直流電圧を出力する一対の出力電極を設けた被検出体と、浴槽内に間隔を離して配置した複数の検出電極と、前記検出電極に現われる電圧信号に基づいて、前記被検出体が沈水状態であるか否かを判別する沈水判別部とを備え、前記被検出体が、沈水状態において前記一対の出力電極の並び方向を前記複数の検出電極の配置方向に対して直交する位置に固定しない構造に形成されている点にある。
【０００７】
同第二の特徴構成は、請求項２に記載した如く、上記第一特徴構成に加えて、前記被検出体が、入浴者の身体に装着可能に形成されている点にある。
【０００８】
同第三の特徴構成は、請求項３に記載した如く、上記第一特徴構成に加えて、前記被検出体が、入浴者によって携行されて浴槽の近傍に設置される物品に付設可能に形成されている点にある。
【０００９】
同第四の特徴構成は、請求項４に記載した如く、上記第一から第三のいずれかの特徴構成に加えて、前記検出電極が、心電図計測用の心電図電極であり、前記心電図電極に現われる電圧信号に基づいて、心電図情報を求める心電図情報算出部が備えられている点にある。
【００１０】
同第五の特徴構成は、請求項５に記載した如く、上記第四の特徴構成に加えて、前記心電図情報算出部にて求められた心電図情報に基づいて、入浴中であるか否かを検出する入浴検出部が備えられている点にある。
【００１１】
以下に作用並びに効果を説明する。
本発明の第一の特徴構成によれば、被検出体が沈水すると、被検出体に内蔵した電池の直流電圧が外面に設けた一対の出力電極から浴槽内の水中に出力されて、浴槽内に間隔を離して設置された複数の検出電極に、人体によって誘導される誘導電位に加えて、上記電池の直流電圧によって誘導される直流の誘導電位が重畳されて現われ、その複数の検出電極に現われる電圧信号即ち電位差に基づいて、沈水判別部によって被検出体が沈水状態であることが判別される。一方、被検出体が沈水していないときは、被検出体に内蔵した電池の直流電圧による直流の誘導電位は浴槽内に設置された検出電極に現われず、沈水判別部によって被検出体が沈水状態でないことが判別される。
【００１２】
従って、入浴者の沈水動作に伴って上記被検出体が沈水するようにすれば、その被検出体の沈水状態の判別に基づいて、入浴者が沈水していることを適切に検知することができる。
しかも、浴槽内に沈水する被検出体には、電池が内蔵されているだけで、他に特別の回路等は内蔵されていないので、小型に形成することができ、また、厳重な防水構造にする必要もなく簡易な防水構造にすることができる。
よって、入浴者の沈水状態を適切に検知できるようにしながら、沈水する部分を極力小型で簡素な構造にすることが可能となる沈水検知装置が提供される。
【００１３】
又、同第一の特徴構成によれば、被検出体が、沈水している状態で、被検出体の外面に設けた一対の出力電極の並び方向が浴槽内に設置した複数の検出電極の配置方向に対して直交する位置に固定されることはない。
すなわち、図６（ロ）に検出電極６が一対の場合について例示するように、被検出体１０側の一対の出力電極１２の並び方向と浴槽内の一対の検出電極６の配置方向が直交していると、被検出体１０が沈水して一対の出力電極１２から水中に出力される電池の直流電圧によって、一対の検出電極６の夫々に同一の直流電位が誘導されるため、その一対の検出電極６に現われる電圧信号（電位差）に基づいて被検出体１０が沈水状態であることを判別することはできないが、上記のように、被検出体側の出力電極の並び方向と浴槽内の検出電極の配置方向が直交する位置に固定されないので、被検出体が沈水して一対の出力電極から水中に出力される電池の直流電圧により、複数の検出電極の夫々に常に同一の直流電位が誘導されることにはならず、その複数の検出電極に現われる電圧信号（電位差）に基づいて被検出体が沈水状態であることを判別することができる。
従って、被検出体が沈水状態である場合に、その被検出体の沈水状態を確実に
判別して、入浴者の沈水状態を的確に検知することが可能となる。
【００１４】
同第二の特徴構成によれば、被検出体が入浴者の身体に装着され、入浴者が沈水すると、入浴者の身体に装着した被検出体も沈水状態になる。
従って、入浴者の身体に装着されて入浴者の身体の沈水動作に伴って沈水状態になる被検出体により、入浴者の沈水状態を確実に検知することが可能となる。
【００１５】
同第三の特徴構成によれば、被検出体が入浴者によって浴室内に携行されて浴槽の近傍に設置される物品に付設される。すなわち、入浴者が沈水するおそれがある場合に、入浴者自身がその物品を浴槽内に投入することにより、被検出体の沈水状態が判別されて、入浴者の沈水状態を検知することができる。
従って、沈水検知用の被検出体を身体に装着することに抵抗感のある場合でも、浴室内への携行品（例えば給水用のペットボトルや、防水ラジオ等）に被検出体を付設して沈水状態を検知することが可能となる。
【００１６】
同第四の特徴構成によれば、心電図計測用の心電図電極に兼用された浴槽内の検出電極に現われる電圧信号に基づいて、心電図情報算出部によって入浴者の心電図情報が求められる。
従って、入浴者の沈水状態が検知されていないときは、沈水検知用に浴槽内に設置される電極を有効に利用して、入浴者が入浴した状態で心電図情報を求めて入浴者の健康管理情報として活用することが可能となる。
【００１７】
同第五の特徴構成によれば、上記のようにして求めた入浴者の心電図情報に基づいて入浴中であるか否かが入浴検出部によって検出される。
すなわち、入浴者が入浴中であれば心電図情報が得られるので、このことから、入浴中であることが検出され、入浴者が入浴中でなければ心電図情報が得られないので、このことから、入浴中でないことが検出される。
従って、心電図情報に基づいて入浴中であることを検出しているときに、沈水判別部が沈水状態を判別した場合には、入浴者が沈水状態になったことを高い確率で検知することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態〕
本発明に係る沈水検知装置を、自動給湯風呂に設置した浴槽心電計を利用して構成した場合の第１実施形態について図面に基づいて説明する。
図１に示すように、ガス燃焼式のバーナにて加熱した湯を浴室内の浴槽に給湯するための給湯部１と、その給湯部１の運転を制御するコントローラ２とが設けられ、さらに、そのコントローラ２に夫々通信可能に接続された浴室リモコン３及び台所リモコン４等が設けられて、自動給湯風呂が構成されている。尚、浴室リモコン３は浴室内に設置されている。
図示は省略するが、前記浴室リモコン３には、各種の情報を表示する表示部、スピーカー、運転スイッチや温度設定キー等の各種操作スイッチが設けられている。前記台所リモコン４も、浴室リモコン３と同様に構成されている。
また、入浴者の心電図を計測するための浴槽心電計２０が設けられ、この浴槽心電計２０の出力信号が上記コントローラ２に入力されている。
【００１９】
図２及び図３に示すように、浴槽５内に、間隔を離して配置した心電図計測用の一対の心電図電極６が設置され、各電極６には、浴槽内の湯水を介して形成される導電経路によって、入浴者の各対応する部位の表面電位が誘導されるように構成されている。前記浴槽心電計２０は、その一対の心電図電極６に現れる電気信号（電位差）を増幅する差動増幅器２１と、その差動増幅器２１の出力信号を処理して心電図信号を生成する心電信号検出回路２２と、その心電信号検出回路２２にて生成された心電図信号の波形から入浴者の心電図情報を算出する心電図情報算出回路２３とを備えている。
【００２０】
上記心電信号検出回路２２は、ノイズ除去処理を行った後、浴槽５内での湯水の動きや入浴者の体の動き等に起因して発生する低周波の基線動揺成分を除去する処理を行って心電図信号を生成し、心電図情報算出回路２３、基線動揺除去後の心電図信号から、Ｐ波、Ｑ波、Ｒ波、Ｓ波、Ｔ波、ＱＲＳ群等の特徴的信号成分の中の特定の信号波を抽出し、その特定の信号波に含まれる心電図情報を抽出して出力する。図４に、（イ）基線動揺除去前の被処理心電図信号、（ロ）基線動揺除去後の心電図信号、（ハ）基線動揺成分信号の一例を示す。
【００２１】
従って、前記心電図電極６に現れる電気信号に基づいて、心電図情報を求める心電図情報算出部２００が、上記差動増幅器２１、心電信号検出回路２２及び心電図情報算出回路２３にて構成されている。
さらに、前記コントローラ２内の信号処理部を利用して、上記心電図情報算出部２００にて求められた心電図情報に基づいて、入浴中であるか否かを検出する入浴検出部３００が構成されている。即ち、図４（ロ）に示す心電図信号が出力されているときに入浴中であることが検出される。
【００２２】
図２、図３及び図５に示すように、入浴者の身体に装着可能に形成された被検出体１０が設けられている。具体的には、被検出体１０は、チェーン１５によって首に装着するようにペンダント型に形成されている。そして、ケース１６内に、電池（バッテリー）１１を内蔵し、ケース外面の左右両側の横位置に電池１１の直流電圧を出力する一対の出力電極１２を設けている。なお、詳述はしないが、上記ケース１６は、簡易な防水構造になっている。
【００２３】
上記被検出体１０が浴槽５内に沈水すると、電池１１の直流電圧が出力電極１２より水中に出力され、この電池１１の直流電圧によって浴槽５内に設置した前記検出電極６に電位が誘導される。実際には、図６に示すように、一対の出力電極１２のうちプラス電極１２ａから水中に電流が流れ出し、マイナス電極１２ｂに水中から電流が流れ込み、この電流によって水中に形成される直流電位が各検出電極６に誘導されて、電池１１の直流電圧が検出される。
この場合に、図６の（イ）に示す状態では、被検出体１０側の一対の出力電極１２の並び方向（図において左右方向）が浴槽側の一対の検出電極６の配置方向と平行していて、各出力電極１２と左右の各検出電極６との距離が異なっているので、プラス電極１２ａに近い左側の検出電極６にはプラスの電位が誘導され、マイナス電極１２ｂに近い位置の右側の検出電極６にはマイナスの電位が誘導され、その一対の検出電極６間の電圧信号（電圧差）によって、電池１１の直流電圧を検出することができる。一方、図６の（ロ）に示す状態では、被検出体１０側の一対の出力電極１２の並び方向（図において左右方向）が浴槽側の一対の検出電極６の配置方向に対して直交していて、左右の各検出電極６に対して、被検出体１０側の一対の出力電極１２ａ，１２ｂが対称の位置になるので、一対の検出電極６には同一の電位が誘導され、その一対の検出電極６間の電圧信号によって、電池１１の直流電圧を検出することができない。
【００２４】
そのため、前記被検出体１０が、沈水状態において前記一対の出力電極１２の並び方向を前記一対の検出電極６の配置方向に対して直交する位置に固定しない構造に形成されている。具体的には、図５に示すように、ケース１６の底部に錘１３が設置されるとともに、ケース１６内部の上方部分に空洞１４が形成されている。従って、被検出体１０は、重心が底部側に位置するので、沈水したときに水中で上下向き姿勢に維持され、一対の出力電極１２が水平面内に位置する。この場合に、沈水した被検出体１０は上下軸心周りに揺動回転するが、一定の回転位相に止まっていることは起り難い。その結果、前述の図６の（ロ）に示すように、一対の出力電極１２の並び方向と一対の検出電極６の配置方向が常に直交する状態に固定されるような事態は生じることがなく、一対の検出電極６に現われる電圧信号（電位差）によって、電池１１の直流電圧を検出することができる。
【００２５】
さらに、前記浴槽心電計２０内に、前記検出電極６に現われる電圧信号に基づいて、被検出体１０が沈水状態であるか否かを判別する沈水判別部１００が設けられている。具体的には、図２に示すように、前記浴槽心電計２０に、前記心電信号検出回路２２内に現われる基線動揺成分信号（図４（ハ））を処理して沈水信号を取り出す沈水信号検出回路２４と、この沈水信号検出回路２４の出力信号を処理して、被検出体１０が沈水状態であるか否かを判別する沈水判別回路２５が設けられ、この沈水信号検出回路２４と沈水判別回路２５にて沈水判別部１００が構成されている。上記沈水信号検出回路２４は、直流成分を取り出すための積分回路等にて構成されて、図７に示すような沈水信号電圧を出力し、沈水判別回路２５は、比較器等にて構成されて、沈水電圧信号のレベルが設定値Ｖｓを超えているときに被検出体１０の沈水状態を判別する。
従って、本発明の沈水検知装置は、前記ペンダント型の被検出体１０と、前記複数の検出電極６と、前記沈水判別部１００とを備えている。
そして、沈水判別部１００によって沈水状態が連続して所定時間（例えば、１０秒間）判別されると、浴室リモコン３のスピーカーを作動させて入浴者に対して警報作動を行い、その後さらに沈水状態が連続して所定時間（例えば、１０秒間）判別されると、台所リモコン４のスピーカーを作動させて家人に通報する。
【００２６】
なお、被検出体１０に内蔵した電池１１の消耗状態は、図８に示すような検知具３０によって判断することができる。この検知具３０には、被検出体１０の各出力電極１２に接触するバネ式の一対の電極３１と、その一対の電極３１間に流れる電流によって点灯するＬＥＤランプ３２が備えられている。従って、一対の電極３１の夫々を各出力電極１２に接触させたときに、電池１１の電圧に応じた電流が流れ、ランプ３２の明るさが暗い場合には電池１１が消耗していることを簡便に知ることができる。
【００２７】
〔第２実施形態〕
次に、本発明に係る沈水検知装置の第２実施形態について説明する。
この第２実施形態では、前記被検出体１０Ａが、入浴者によって携行されて浴槽５の近傍に設置される物品Ｂに付設可能に形成されている点を除いて、第１実施形態と同様に構成されている。
具体的には、図９に示すように、上記物品Ｂは、浴槽５の側脇に設置される給水用の水が入ったペットボトルであり、被検出体１０Ａはペットボトルに紐によってぶら下げるか、あるいは、ゴム紐等によってボトル外面に取り付けるようにして付設する。そして、入浴者が沈水状態になりそうなときに、上記物品Ｂ（ペットボトル）を手でつかんで浴槽５内に落とすことにより、第１実施形態と同様に、被検出体１０Ａの沈水状態が判別されることになる。
【００２８】
なお、上記被検出体１０Ａを付設する物品Ｂは、給水用のペットボトルの外に、例えば、音楽等を聴くための防水式のラジオや、防水式のスピーカーでもよく、その他入浴時に浴室内に携行する各種物品が対象となる。
【００２９】
〔別実施形態〕
以下に別実施形態を説明する。
上記実施形態では、複数の検出電極６を一対（２個）の検出電極６にて構成したが、検出電極６を３個以上設けるようにしてもよい。例えば、心電図計測用の心電図電極が浴槽５の左右に各２個で計４個設けられている浴槽電極を利用する場合には、これら４個の心電図電極を、本発明に係る沈水検知用の電極として用いることができる。
なお、上記実施形態では、沈水検知装置が浴槽心電計を利用して構成されているが、浴槽心電計を利用せずに、沈水検知装置を単独の装置で構成してもよい。
【００３０】
上記第１実施形態では、被検出体１０が、沈水状態において一対の出力電極１２の並び方向を複数の検出電極６の配置方向に対して直交する位置に固定しない構造を実現するために、被検出体１０に錘を内蔵させて被検出体１０を上下向き姿勢に維持し、被検出体１０の横側面に設けた一対の出力電極１２が水平面内に位置して揺動回転する構造としたが、この構造に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る沈水検知装置を備えた給湯風呂の全体構成図
【図２】沈水検知装置の構成を示すブロック図
【図３】浴槽の正面断面図
【図４】浴槽心電計による心電図信号を示すグラフ
【図５】沈水ペンダントの構造を示す正面断面図
【図６】沈水状態での電池電圧の検出を示す平面図
【図７】沈水検知信号を示すタイムチャート
【図８】電池の消耗状態の検出を示す正面図
【図９】第２実施形態に係る沈水検知装置の要部を示す浴槽の正面断面図
【符号の説明】
５      浴槽
６      検出電極
６      心電図電極
１０    被検出体
１０Ａ  被検出体
１１    電池
１２    出力電極
１００  沈水判別部
２００  心電図情報算出部
３００  入浴検出部
Ｂ      物品
【図１】
0004342126.tif 000002
【図２】
0004342126.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004342126.tif 000005
【図５】
0004342126.tif 000006
【図６】
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【図７】
0004342126.tif 000008
【図８】
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【図９】
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