(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
浴槽水中に人体を沈めたとき、その水位上昇から体積を求めて体脂肪率を測定する体脂肪率測定装置を備える給湯・追焚装置であって、
浴槽に接続された給水管を通して循環口から前記浴槽に前記循環口を水没させる基準水位、体脂肪率測定の開始点である設定水位又は溢水まで連続注水する注水手段と、
前記浴槽の前記循環口に接続された前記給水管に設置され、前記浴槽の水位を検出する水位検出手段と、
前記注水手段を通じて前記浴槽に対する注水量を検出する注水量検出手段と、
前記水位検出手段で検出された前記基準水位の検出後、単位水位の上昇毎に前記注水量検出手段で前記注水量を検出し、前記水位検出手段で水位を検出することにより得られる水位と水量とを関係づけて記憶する記憶手段と、
前記給水管に設置されて前記浴槽に対する注水を制御する開閉弁と、
前記浴槽の浴槽内形状を測定して記憶する浴槽内形状記憶モードと、浴槽内形状記憶モードの実行を前提とする体脂肪率測定モードとが設定され、前記浴槽内形状記憶モードでは、前記開閉弁を開いて前記浴槽に連続して注水し、前記水位検出手段に水位変化の停止が検出された際に前記開閉弁を閉じて注水を終了するとともに、前記水位検出手段で前記基準水位から注水終了までの水位を検出し、前記注水量検出手段で単位水位の上昇毎に検出される水量を水位に関係づけて前記記憶手段に記憶し、前記体脂肪率測定モードでは、前記給水手段により前記浴槽に前記設定水位まで給水し、該設定水位に維持された前記浴槽の水中に人体を沈めることにより、前記水位検出手段で検出される前記設定水位から水位上昇を経て水位変動の鎮静化した際の水位上昇の終了点水位を取り込み、前記設定水位から前記終了点水位に至る水位に対応する水量を前記記憶手段から求め、該水量から前記人体の水没体積を求め、この水没体積と、前記人体の未水没部分の体積と、残留空気に相当する体積とを用いて前記人体の全体積を演算し、この全体積を用いて前記人体の体脂肪率を算出する制御手段と、
前記制御手段の演算結果を表示する表示手段と、
を備えることを特徴とする給湯・追焚装置。
【請求項２】
浴槽水中に人体を沈めたとき、前記設定水位から前記終了点水位までの体積を単位水位当たりの水量の加算により算出することを特徴とする請求項１記載の給湯・追焚装置。
【請求項３】
浴槽水中に所定時間だけ人体を沈めたとき、前記設定水位から前記終了点水位までの体積を単位水位当たりの水量の加算により算出することを特徴とする請求項１記載の給湯・追焚装置。
【請求項４】
前記設定水位又は前記終了点水位が前記単位水位の起算点と不一致となる場合、単位水位分の加算水量と、単位水位分の水量に単一水位幅に対する前記単位水位の起算点から前記設定水位又は前記終了点水位の幅の比率から算出した水量とを加算して求めたことを特徴とする請求項１記載の給湯・追焚装置。
【請求項５】
前記表示手段は、前記体脂肪率の測定手順を表示することを特徴とする請求項１記載の給湯・追焚装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浴槽の湯水を体積測定手段に用いた体脂肪率測定装置を備える給湯・追焚装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
肥満等の指標となる体脂肪率の測定には、人体の比重測定による方法が知られているが、この比重測定に基づく体脂肪率は、例えば、次の計算式から求められる。
体脂肪率＝（ 4.570／体比重− 4.142）× 100        ・・・（１）
【０００３】
この比重測定法では、浴槽の水中に人体を沈め、その水没部分から体積を求め、この体積と体重から体比重を求め、式（１）から体脂肪率が求められる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、浴槽を用いた体脂肪率の測定では測定容器を新たに設置する必要がなく簡易であるとともに、入浴と併用して行える利点があるが、その場合、設定水位まで注湯する際に設定水位付近の単位水位と水量との関係、単位水位当たりの水量上昇比率を算出しておき、被測定者が入浴したとき、水位上昇幅に予め算出されている水量上昇比率を乗算すると、被測定者の体積を算出することができる。
【０００５】
しかしながら、浴槽には、その内壁部に手すりやアームレスト等、種々の内形状のものがあり、このような形状が水位上昇と水量との関係が直線的にならないため、単純な水位上昇を想定して水量や体積を求めることは実際の体積との誤差が大きくなり、正確に体脂肪率を求めることができないという不都合があった。
【０００６】
そこで、本発明は、種々の内形状を持つ浴槽を用いても、内形状による測定誤差を抑制して測定精度を高めた体脂肪率測定装置を備える給湯・追焚装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明の、体脂肪率測定装置を備える給湯・追焚装置の構成は次の通りである。
【０００８】
浴槽水中に人体を沈めたとき、その水位上昇から体積を求めて体脂肪率を測定する体脂肪率測定装置を備える給湯・追焚装置であって、浴槽に接続された給水管を通して循環口から前記浴槽に前記循環口を水没させる基準水位、体脂肪率測定の開始点である設定水位又は溢水まで連続注水する注水手段と、前記浴槽の前記循環口に接続された前記給水管に設置され、前記浴槽の水位を検出する水位検出手段と、前記注水手段を通じて前記浴槽に対する注水量を検出する注水量検出手段と、前記水位検出手段で検出された前記基準水位の検出後、単位水位の上昇毎に前記注水量検出手段で前記注水量を検出し、前記水位検出手段で水位を検出することにより得られる水位と水量とを関係づけて記憶する記憶手段と、前記給水管に設置されて前記浴槽に対する注水を制御する開閉弁と、前記浴槽の浴槽内形状を測定して記憶する浴槽内形状記憶モードと、浴槽内形状記憶モードの実行を前提とする体脂肪率測定モードとが設定され、前記浴槽内形状記憶モードでは、前記開閉弁を開いて前記浴槽に連続して注水し、前記水位検出手段に水位変化の停止が検出された際に前記開閉弁を閉じて注水を終了するとともに、前記水位検出手段で前記基準水位から注水終了までの水位を検出し、前記注水量検出手段で単位水位の上昇毎に検出される水量を水位に関係づけて前記記憶手段に記憶し、前記体脂肪率測定モードでは、前記給水手段により前記浴槽に前記設定水位まで給水し、該設定水位に維持された前記浴槽の水中に人体を沈めることにより、前記水位検出手段で検出される前記設定水位から水位上昇を経て水位変動の鎮静化した際の水位上昇の終了点水位を取り込み、前記設定水位から前記終了点水位に至る水位に対応する水量を前記記憶手段から求め、該水量から前記人体の水没体積を求め、この水没体積と、前記人体の未水没部分の体積と、残留空気に相当する体積とを用いて前記人体の全体積を演算し、この全体積を用いて前記人体の体脂肪率を算出する制御手段と、前記制御手段の演算結果を表示する表示手段とを備える。そこで、浴槽水（７）中に人体を沈めたとき、その水位上昇から体積（ΔＱ）を求めて体脂肪率を測定するものであって、浴槽（２）に溢水するまで連続注水し、基準水位（Ｌｒ）の検出後の単位水位（ｈ）上昇毎の水量を検出して記憶手段（記憶装置１８）に単位水位当たりの水量を記憶して置き、人体を浴槽の水中に沈めたとき、その水位上昇から前記人体の水没体積を算出し、その水没体積と前記人体に対する推定値とから算出した全体積から体脂肪率を算出している。
【０００９】
請求項２に係る本発明の給湯・追焚装置は、前記浴槽水中に人体を沈めたとき、前記設定水位から前記終了点水位までの体積を単位水位当たりの水量の加算により算出することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る本発明の給湯・追焚装置は、浴槽水中に所定時間だけ人体を沈めたとき、前記設定水位から前記終了点水位までの体積を単位水位当たりの水量の加算により算出することを特徴とする。即ち、被測定者が呼吸をすると、人体の体積が変動して測定誤差が生じるおそれがあるが、所定時間だけ人体を浴槽水中に沈めて体積を測定すれば、呼吸による体積変動が平均化されることになり、体積の真値を正確に測定することができる。
【００１１】
請求項４に係る本発明の給湯・追焚装置は、前記設定水位又は前記終了点水位が前記単位水位の起算点と不一致となる場合、単位水位分の加算水量と、単位水位分の水量に単一水位幅に対する前記単位水位の起算点から前記設定水位又は前記終了点水位の幅の比率から算出した水量とを加算して求めたことを特徴とする。
【００１２】
請求項５に係る本発明の給湯・追焚装置は、表示手段に体脂肪率の測定手順を表示する構成である。この場合、注水手段から浴槽に注水される水は、温水又は冷水の双方を含むものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に示した実施例を参照して説明する。
【００１４】
図１は本発明の給湯・追焚装置に用いる体脂肪率測定装置の実施例を示している。測定容器としての浴槽２には体脂肪率測定に必要な水として温水ＨＷ又は水Ｗが注水手段としての給水管４により循環口５を通じて注水される。この場合、循環口５を通じて注水される水は、冷水又は温水の何れでもよい。この給水管４には注水を制御する開閉弁６、浴槽水７の水位を検出する水位検出手段として、水位が圧力に表れることからその圧力から水位を検出する水位センサ８、浴槽２への注水量を検出する手段として水量センサ１０が設けられている。
【００１５】
検出水量、検出水位等により体脂肪率を算出し、又は開閉弁６を開閉制御する手段として制御装置１２が設けられている。この制御装置１２には、水位センサ８、水量センサ１０等の検出回路１４、開閉弁６を駆動する駆動回路１６、検出水位を表す圧力、検出水量等の各測定データ、入力データを記憶する記憶装置１８、演算に必要な情報等を入力する情報入力器２０、情報を表示する表示装置２２、試運転スイッチ２４等が接続されている。記憶装置１８は、例えば、停電による記憶消失を防止したＲＡＭやＥＥＰＲＯＭで構成することができる。
【００１６】
制御装置１２には、試運転スイッチ２４を通じて試運転指令が与えられ、情報入力器２０により被測定者の個別情報、例えば、人体の登録番号、身長、体重、年齢、性別等の情報が入力される。また、表示装置２２には、測定した体脂肪率や体脂肪率の測定手順等のガイダンスが視覚的又は聴覚的に表示される。
【００１７】
この実施例の場合、例えば、図２に示すように、その内側壁にアームレスト等の突出部として段部２６が設けられた浴槽２が用いられている。
【００１８】
そして、この体脂肪率測定方法では、浴槽の内形状を記憶するための試運転動作を含む制御が行われ、例えば、図３に示す計測制御が行われる。
【００１９】
この制御では、ステップＳ１において、浴槽２の内形状の記憶試運転動作か否かが判定され、この場合、試運転スイッチ２４が操作されているか否かが判断される。試運転スイッチ２４がＯＮの場合には、浴槽２の内形状の記憶試運転動作モードとなり、ステップＳ２に移行し、試運転スイッチ２４がＯＦＦの場合には、通常の制御動作モードとなり、ステップＳ３に移行する。
【００２０】
ステップＳ２では、浴槽２への注水とともに、その水位検出が行われ、その水位検出の取込みタイミングは一定の時間間隔、例えば、１００μｓで行われ、水位と水量との関係が記憶装置１８に取り込まれる。
【００２１】
また、ステップＳ３では、通常の水位制御又は体脂肪率測定か否かが判定され、通常の水位制御又は体脂肪率測定の場合にはステップＳ４に移行し、水位検出の取込みタイミングは一定の時間間隔、浴槽２の内形状の記憶試運転動作モードより粗い時間間隔、例えば、０．５ｓで水位検出が行われる。
【００２２】
そして、浴槽２の内形状を記憶するための試運転動作モードでは、例えば、図４に示すフローチャートによって単位水位当たりの水量を求める処理が行われる。この処理により、アームレスト等の段部２６による浴槽２の内形状による検出水量（即ち、体積）の測定誤差を解消することができる。
【００２３】
ステップＳ１１に示すように、試運転スイッチ２４がＯＮしたか否かが判定され、この試運転スイッチ２４がＯＮしたとき、ステップＳ１２に移行して浴槽２への自動注湯（自動注水）が開始される。この自動注湯は浴槽２の循環口５を通して行われるので、連続注湯によって注水が進行すると、浴槽水７に循環口５が水没することになる。循環口５が水没すると、水没を表す圧力変化が水位センサ８に検出される。そこで、ステップＳ１３ではこの循環口５の水没水位を基準水位Ｌｒとし、この基準水位以上か否かを判定している。
【００２４】
ステップＳ１４では、連続注湯によって得られる所定の単位水位、例えば、１cmの水位上昇毎に水量センサ１０の検出水量を取り込み、単位水位当たりの水量を記憶装置１８、例えば、ＲＡＭやＥＥＰＲＯＭに記憶する。このような単位水位と水量との関係から、浴槽２の内形状に応じて単位水位に対する水量が得られるので、その検出水量は浴槽２の内形状に応じたものとなる。
【００２５】
そして、連続注水の結果、ステップＳ１５では水位センサ８の検出水位の変化がないか否かを判定し、その変化が停止すると、浴槽２の水位が上限点Ｌｍに達し、溢水状態を検出することになる。この溢水状態を水位センサ８が検出したとき、ステップＳ１６に移行し、自動注湯（自動注水）を終了する。
【００２６】
このように注水を連続して行いながら、所定水位、例えば、１cmの水位毎に水量を測定し、水位と水量とを記憶装置１８に記憶すれば、その水位と水量との関係から浴槽２の内形状が記憶装置１８に記憶されることになる。
【００２７】
次に、このような浴槽２の内形状を演算データに用いた人体の体脂肪率の測定方法を説明する。
【００２８】
先ず、この体脂肪率の測定には体比重（＝体重／全体積）を求めるために体積測定が必要である。この体積測定は人体の水没による水位測定を行うため、開閉弁６を開いて給水管４から水Ｗを設定水位ｈset まで給水する。次に、浴槽２の浴槽水７中に人体を入れると、その水位がΔｈだけ上昇し、この上昇水位Δｈに相当する水量ΔＱが人体の水没部分であり、水量ΔＱから水没部分の体積を演算することができる。
【００２９】
この体積は、浴槽２の内形状を表す水位と水量との関係から求めることができる。そこで、図５に示すように、人体を水没させる前の浴槽水７の水位、即ち、水位上昇開始点の水位をｈｓ、人体を水没させた後の水位、即ち、水位上昇終了点の水位をｈｅとすると、水位ｈｓ、ｈｅ間の水位上昇Δｈの体積ΔＱは単位水位ｈにおける水量Ｑ１〜Ｑ７から求めることができ、単位水位と変化水位とが不一致である場合の開始点側の端数の水位ｈ１の体積をＱ１１、終了点側の端数の水位ｈ２の体積をＱ７７とすると、
【００３０】
Ｑ１１＝Ｑ１×（ｈ−ｈ１）／ｈ                    ・・・（２）
Ｑ７７＝Ｑ７×ｈ２／ｈ                            ・・・（３）
【００３１】
となるから、体積ΔＱは、水位上昇Δｈの各単位水位ｈの体積Ｑ２〜Ｑ６と端数分の加算値となり、
【００３２】
0004357783.tif 000002
となる。
【００３３】
この場合、水位上昇開始部分と終了部分は直線近似となるが、その演算誤差は従来のように浴槽２の内形状を加味しない演算に比較し、遙に誤差を低減することができ、精度の高い水位上昇Δｈ分の体積ΔＱを求めることができる。
【００３４】
ところで、この体積ΔＱには、未水没部分として例えば頭部等の体積が含まれておらず、体内残留空気量として、肺及び腸内の空気等が加わっている。このため、これら未測定部分や加算部分の体積は誤差となるので、情報入力器２０から入力された個別情報、例えば、身長、体重、年齢、性別等の情報から未水没部分の体積、呼吸時の肺及び腸内の残留空気量に相当する体積を演算し、推定値を求める。
【００３５】
例えば、頭部の体積の推定値は、次の通りである。
〔男標準値〕
頭部体積＝５×｛１＋体重÷（身長− 100）｝÷２      ・・・（５）
〔女標準値〕
頭部体積＝ 4.8×｛１＋体重÷（身長− 100）｝÷２    ・・・（６）
【００３６】
また、体内の残留空気量（体積）の推定値は、次の通りである。
〔男３０才未満〕
残留空気量＝ 0.4＋ 0.2×｛１−（30−年齢）÷20｝    ・・・（７）
〔男３０才以上〕
残留空気量＝ 0.4＋ 0.2×｛１−（年齢−30）÷70｝    ・・・（８）
〔女３０才未満〕
残留空気量＝0.45＋ 0.2×｛１−（30−年齢）÷20｝    ・・・（９）
〔女３０才以上〕
残留空気量＝0.45＋ 0.2×｛１−（年齢−30）÷70｝  ・・・（１０）
各係数は、統計的に求められた標準値である。
【００３７】
このように性別、体重、身長、年齢から上記関係式（５）〜（１０）によって求めた体積の２つの推定値（頭部体積は加算値、残留空気量の体積は減算値）と、既に測定している体積とを用いて人体の全体積を演算し、この全体積と体重等を演算情報に用いて体脂肪率が演算される。この体脂肪率は式（１１）より算出することができる。
【００３８】
0004357783.tif 000003
【００３９】
式（１１）において、全体積（＝測定体積＋α）は全人体の体積、測定体積は水没部分の体積、即ち、上昇水位から求めた体積、αは（α＝未水没部分の体積−体内残留空気量）により演算された体積、即ち、推定値である。この推定値αは個別の演算値の他、予め演算した推定値や統計により与えられる推定値を用いてもよい。
【００４０】
このように、本発明の給湯・追焚装置では、人体の一部を水面から露出させた状態で測定するので、被測定者に不快感を与えることなく、簡易に体脂肪率を測定することができる。
【００４１】
次に、図６は、体脂肪率測定装置を給湯・追焚装置に実施した具体的な実施例を示している。
【００４２】
測定容器としての浴槽２には循環口５を通して給湯・追焚装置１２１側の給水管４が連結され、即ち、戻り管１３２及び往き管１３４が接続されている。これら戻り管１３２及び往き管１３４の他端には熱交換器１３６が接続されて浴槽２との循環管路が構成されている。戻り管１３２には浴槽２の湯水を循環させる循環ポンプ１３８、水位検出手段としての水位センサ８、浴槽水７の温度を検出する追焚温センサ１４０、往き管１３４側だけから注湯をさせるための二方弁１４３が設けられている。また、入水管１３９より給水される水Ｗは熱交換器１４１により加熱され、出湯管１４２を介して戻り管１３２に供給される。即ち、入水管１３９、出湯管１４２、戻り管１３２及び往き管１３４より給水管４が構成され、出湯管１４２は途中で分岐されて外部に湯ＨＷが供給されている。この出湯管１４２には開閉弁６、浴槽２への注水量を検出する水量センサ１０、浴槽２からの湯水の逆流を防止する逆止弁１４４が設けられている。また、入水管１３９には給水温センサ１４６、熱交換器１４１での加熱水量を検出する給水量センサ１４８が設けられている。また、熱交換器１４１の出口側近傍の出湯管１４２には熱交換器１４１からの出湯温度を検出する出湯温センサ１５０が設けられている。
【００４３】
熱交換器１３６及び熱交換器１４１には加熱手段として個別にバーナ１５２、１５４が設けられており、バーナ１５２、１５４には燃料管１５６、１５８より燃料ガスＧが供給される。燃料管１５６には燃料元弁１６０、燃料開閉弁１６２が設けられ、燃料管１５８には燃料開閉弁１６３、燃料比例弁１６４が設けられ、燃料ガスＧの供給、供給遮断及びその供給量の調整が行われる。また、各バーナ１５２、１５４の燃焼面近傍には点火器１６６、１６８が設けられ、これら点火器１６６、１６８により必要に応じてバーナ１５２、１５４への着火が行われる。この給湯・追焚装置１２１には制御装置１２及びリモコン装置１７０が設置されており、これら制御装置１２及びリモコン装置１７０は有線、無線等の通信手段により連係している。
【００４４】
そして、図７に示すように、制御装置１２には制御演算部１７２が設けられ、制御演算部１７２には、制御、演算を司る中央処理装置であるＣＰＵ１１００、データを一時記憶させるＲＡＭ１１０２、制御プログラム又は動作データが格納されたＲＯＭ１１０４、身長、体重等の個別情報を停電等から防護するＥＥＰＲＯＭ１１０６、ＴＩＭＥＲ１１０８、電圧等のアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）１１１０、入出力ポート１１１２が設けられている。Ａ／Ｄ変換器１１１０には検出回路１１１４が接続され、さらに水位センサ８、給水温センサ１４６、出湯温センサ１５０、追焚温センサ１４０が接続されている。また、入出力ポート１１１２には検出回路１１１６、駆動回路１１１８、送信回路１１２０、受信回路１１２２が接続されており、、検出回路１１１６には水量センサ１０、給水量センサ１４８が接続され、駆動回路１１１８には循環ポンプ１３８、開閉弁６、二方弁１４３、燃料元弁１６０、燃料比例弁１６４、燃料開閉弁１６２、１６３、点火器１６６、１６８が接続されている。
【００４５】
また、図８に示すように、リモコン装置１７０には制御演算部１１３０が設置され、この制御演算部１１３０はＣＰＵ１１３２、ＲＡＭ１１３４、ＲＯＭ１１３６、ＥＥＰＲＯＭ１１３８、入出力ポート１１４０から構成されている。入出力ポート１１４０には検出回路１１４２、駆動回路１１４４、音声合成回路１１４６、受信回路１１４８、送信回路１１５０が接続されている。受信回路１１４８は制御装置１２側の送信回路１１２０と有線又は無線により接続され、送信回路１１５０は制御装置１２側の受信回路１１２２と有線又は無線により接続されている。検出回路１１４２には、自動湯張り、たし湯、ぬるく（給水）、追焚き等の指令スイッチや水位、温度等の設定スイッチからなる給湯・追焚操作スイッチ群１１５２や、体脂肪率の測定を指令する体脂肪率測定スイッチ群１１５４が接続されている。また、駆動回路１１４４には液晶、蛍光表示管、ブラウン管、ＬＥＤ等からなるガイダンス手段としての表示器１１５６が接続されている。また、音声合成回路１１４６には音声データが格納された音声メモリ１１５８、低周波音声信号増幅のための増幅器１１６０、ガイダンス手段としてスピーカ、ブザー等からなる発声器１１６２が接続されている。
【００４６】
次に、図９及び図１０は、リモコン装置１７０の外観部分を示している。このリモコン装置１７０の装置本体１１６４には、表示器１１５６、体脂肪スイッチ１１７０、上スイッチ１１７２、下スイッチ１１７４、自動スイッチ１１７６等が設置されて情報入力器２０を構成し、その前面部には開閉蓋１１７８が開閉可能に設けられている。体脂肪スイッチ１１７０は、体脂肪率の測定指令スイッチであり、浴槽２に給水され、その水位が設定水位ｈset に到達して設定温度まで沸き上げられたとき、その操作が有効となる。体脂肪スイッチ１１７０を約１秒間押すことにより、個別情報の入力画面に切り換えられる。さらに、体脂肪スイッチ１１７０を押すことにより、表示器１１５６の表示は、「登録番号」、「性別」、「身長」、「体重」、「年齢」等の入力画面に次々に切り換えることができる。図１１は表示器１１５６の初期表示を示している。そして、各入力項目は音声ガイダンスに従って、上スイッチ１１７２又は下スイッチ１１７４を押すことにより、表示器１１５６に表示された数値を切り換え、被測定者の身長、体重等と同一の数値を選択してＲＡＭ１１３４、ＥＥＰＲＯＭ１１３８に記憶することができる。また、記憶された各種個別情報は制御装置１２側のＲＡＭ１１０２、ＥＥＰＲＯＭ１１０６に転送される。各個別情報は制御装置１２、リモコン装置１７０のそれぞれのＥＥＰＲＯＭ１１０６、１１３８により停電等から防護される。個別情報を登録するための登録番号は、例えば０〜１０までの登録番号を選択して各種個別情報を記憶させることができる。プライバシーの保護のため、個別情報の秘匿手段として登録番号「０」をゲストモードとし、人体の体積、体脂肪率を測定、表示してから所定時間後に個別情報を自動消去することもできる。
【００４７】
また、浴槽２の湯張り動作が終了してから体脂肪スイッチ１１７０を軽く押すことにより体脂肪率測定動作に移行する。また、浴槽２の自動湯張り、沸上げは自動スイッチ１１７６を押すことにより実行される。
【００４８】
次に、この体脂肪率測定装置の体脂肪率測定を図１２及び図１３に示すフローチャートを参照して説明する。Ａ、Ｂ及びＣは、図１２及び図１３に示したフローチャート間の結合子である。
【００４９】
自動スイッチ１１７６を押すと、自動湯張り動作が開始される。浴槽２への湯張り及び沸上げ動作が実行され、開閉弁６が開かれて浴槽２への給水が開始され、給水量センサ１４８により流水を検出すると、燃料元弁１６０、燃料開閉弁１６３及び燃料比例弁１６４が開かれ、点火器１６８の放電によってバーナ１５４の燃焼が開始される。浴槽２の水位は水位センサ８により検出され、浴槽２への給水量は水量センサ１０により検出される。戻り管１３２内が水で満たされる水量が注湯されると、水位検知が可能となるので、この時点で、二方弁１４３を閉止して水位センサ８により浴槽２の水位の監視を開始する。設定水位ｈset に到達すると、開閉弁６及び燃料比例弁１６４を閉じ、二方弁１４３を開き、循環ポンプ１３８を動作させた後、燃料開閉弁１６２を開き、点火器１６６を放電させてバーナ１５２を燃焼させ、浴槽２内の湯水の沸上げを行う。
【００５０】
ステップＳ２１では、追焚温センサ１４０の検出温度が設定温度に到達したか否かにより湯張り動作が完了したか否かの判定を行う。湯張り動作が完了していなければ、ステップＳ２２に移行して体脂肪スイッチ１１７０からの命令をキャンセルする。湯張り動作が完了している場合には、ステップＳ２３に移行して循環ポンプ１３８を停止し、燃料開閉弁１６２及び燃料元弁１６０を閉止し、バーナ１５２の燃焼を停止し、また、リモコン装置１７０の体脂肪スイッチ１１７０の入力を許可する。入浴可能な環境が設定されたとき、体脂肪率の測定が許可される。
【００５１】
ステップＳ２４では、体脂肪スイッチ１１７０が１秒以上押されて情報入力モードが選択されたか否かが判定される。情報入力モードが選択されたときにはステップＳ２５に移行する。
【００５２】
ステップＳ２５では、個別情報の入力方法が音声によってガイダンスされる。例えば、「あなたの登録番号を選択してください」と、告知されたとき、０〜１０の登録番号の何れかを選択し、上スイッチ１１７２又は下スイッチ１１７４を押し、再び、体脂肪スイッチ１１７０を押して登録番号を記憶させる。次に、「身長を選択して下さい」と、告知されたときには同様の操作で身長を選択する。次に、「体重を選択して下さい」、「年齢を選択して下さい」、「性別を選択して下さい」等の告知に従い、被測定者の個別情報が入力される。ステップＳ２６に移行して体脂肪スイッチ１１７０を入力することにより各個別情報の記憶処理を完了する。
【００５３】
ステップＳ２４で情報入力モードが選択されない場合、ステップＳ２７に移行して、体脂肪スイッチ１１７０が１秒未満押されて体積表示モードが選択されたか否かが判定される。体積表示モードが選択されたとき、ステップＳ２８に移行する。
【００５４】
ステップＳ２８では、浴槽２への給湯、給水、追焚動作等が実行されているときには強制的に停止させて、体積測定のための水位測定準備動作に移行する。続いて、ステップＳ２９に移行して被測定者に対し、「浴槽から出てお待ち下さい」等、音声による告知をし、被測定者に浴槽２外に出ることを促す。次に、浴槽２内の水位測定を開始し、ステップＳ３０では被測定者が浴槽２外に出たことによる水位変動が所定時間内に所定レベルまで沈静化したか否かを判定する。水位変動が所定時間内に沈静化したときには、ステップＳ３１に移行して浴槽２の現在の水位を測定する。これが体積測定の基準となる水位であって、設定水位又はそれ以外の水位であり、換言すれば、被測定者が浴槽２外にいるときの浴槽２の水位である。また、所定時間内に水位変動が沈静化していなければ、ステップＳ３７に移行する。
【００５５】
水位の測定が終了すると、ステップＳ３２において、「浴槽に静かにお入り下さい」等、音声による告知により、水面に変動を生じさせないように入浴を促す。次に、ステップＳ３３において、「あなたの登録番号を選択して下さい」等、音声により告知し、体脂肪スイッチ１１７０を押して個別情報が格納された登録番号を選択するように案内する。このとき、個別情報が未入力の場合には、ステップＳ２４〜Ｓ２６の操作を改めて実行させることができる。また、前述したゲストモードによる個別情報の入力を行うこともできる。ステップＳ３４では被測定者の登録番号を確認し、登録された各個別情報を読み込む。
【００５６】
次に、ステップＳ３５に移行して、「測定を始めます。体を動かさないで下さい。」等、音声による告知を行い、水位測定を開始する。ステップＳ３６では、浴槽２内の水位変動が所定時間内に所定レベルまで沈静化したか否かを判定する。所定時間内に水位変動が沈静化していないときには、体積測定が不能と判断して、ステップＳ３７に移行して体積表示モードをキャンセルさせ、ステップＳ２４に移行させる。また、所定時間内に水位が安定したとき、ステップＳ３８に移行して、「３、２、１、ピピ」等の水位測定終了を予告する音声を発し、かつ水位の測定を記憶する。この水位測定終了を告知することにより被測定者は体積測定のための静止状態から開放される。
【００５７】
ステップＳ３９では被測定者が浴槽２に入る前の水位と被測定者が浴槽２に入ったときの上昇水位との差から被測定者の水没部分の体積を演算し、表示器１１５６に表示する。
【００５８】
次に、ステップＳ４０では、体脂肪率表示モードが選択されたか否かが判定される。所定時間内に体脂肪スイッチ１１７０の入力が確認されたときには、ステップＳ４１以下の体脂肪率表示モードに移行する。所定時間内に体脂肪スイッチ１１７０の入力がなければ、体積表示モードを終了させ、ステップＳ２４に移行する。また、所定時間経過したら体脂肪率表示モードに移行させてもよい。この場合、所定時間内に体脂肪スイッチ１１７０の入力が検出されたときには、体積表示モードを終了させてステップＳ２４に移行させてもよい。
【００５９】
ステップＳ４１では被測定者の個別情報、例えば身体データから頭部体積を表す推定値と、通常呼吸時の肺及び腸内の残留空気量に相当する体積を表す推定値を式（５）〜（１０）を用いて演算する。この推定値については、予め設定した統計値等を推定値とし、その推定値を選択してもよい。
【００６０】
ステップＳ４２では、水没部分の体積と演算又は選択した推定値とを用いて人体の全体積を演算し、この全体積と体重等を用いて式（１１）より体脂肪率を演算し、表示器１１５６に表示する。被測定者が、測定時の深呼吸や動揺により測定誤差を懸念し、再測定を希望する場合がある。この再測定のため、浴槽２外に出ることは面倒であり、その場合には、ステップＳ４３に移行し、体脂肪率の再測定命令が成されたか否かを判定する。所定時間内に体脂肪スイッチ１１７０が押された場合には、ステップＳ３５に移行し、入浴状態における水位測定を再び実行して体積又は体脂肪率を表示させることができる。ステップＳ４３において、所定時間内に体脂肪スイッチ１１７０の入力が検出されなければ、体脂肪率表示モードを終了するとともに、ゲストモードが実行されているときには、登録番号「０」に記憶された個別情報を消去してステップＳ２４に移行する。なお、ゲストモードで登録された個別情報はステップＳ３６からステップＳ２４に移行するとき、ステップＳ４０からステップＳ２４に移行するときにも消去してもよい。
【００６１】
なお、本発明の、体脂肪率測定装置を備える給湯・追焚装置は、図１２及び図１３に示すフローチャートに開示された制御動作に限定されるものではなく、任意のステップを選択して実行したり、あるいはステップの順序を変えて実行したり、また、任意のステップを省いて実行させてもよい。
【００６２】
また、本発明の、体脂肪率測定装置を備える給湯・追焚装置では、浴槽水中に所定時間だけ人体を沈めたとき、水位の上昇開始点から上昇終了点までの体積を単位水位当たりの水量の加算により算出することを特徴とするものである。即ち、被測定者が呼吸をすると、人体の体積が変動して測定誤差を生じるおそれがあるが、所定時間だけ人体を浴槽水中に沈めて体積を測定すれば、呼吸による体積変動が平均化されるので、体積の真値を正確に測定することができる。このため、被測定者に呼吸を止める等の無理を強いることなく、体脂肪率の測定精度を高めることができる。
【００６３】
また、浴槽２の内形状として段部２６が存在するものについて説明したが、本発明は、凹凸部のない浴槽でもよく、複雑な凹凸形状を持つものでもよく、アームレスト等の段部２６を持つものに限定されるものではない。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、浴槽の内形状が複雑であっても、その浴槽の水中に人体を可能な限り入れて体積測定を行うだけで正確な体脂肪率を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の給湯・追焚装置に用いる体脂肪率測定装置の実施例を示す図である。
【図２】  浴槽を示す図である。
【図３】  水位の測定プログラムを示すフローチャートである。
【図４】  浴槽形状を記憶するための試運転動作プログラムを示すフローチャートである。
【図５】  浴槽水中の人体の体積測定を示す図である。
【図６】  本発明の、体脂肪率測定装置を備える給湯・追焚装置の具体的な実施例を示す図である。
【図７】  制御装置を示すブロック図である。
【図８】  リモコン装置を示すブロック図である。
【図９】  リモコン装置の外観構成を示す正面図である。
【図１０】  開閉蓋を開いたリモコン装置の開閉蓋内の構成を示す正面図である。
【図１１】  表示器を示す図である。
【図１２】  体脂肪率測定装置の測定動作を示すフローチャートである。
【図１３】  図１２に続く体脂肪率測定装置の測定動作を示すフローチャートである。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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