(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
浴槽の水位を検出する水位検出手段と、前記水位検出手段の信号に基づき、入浴者の体動の有無を検知する体動検出手段と、前記入浴者が浴槽内に居ないときに持続する余波による水位変動と前記入浴者の体動による水位変動とを判別する余波検出手段を備え、前記余波検出手段は、水位変動のピーク・ツー・ピーク値の所定時間の減衰率が所定の閾値を下回っている期間は余波であると判定して前記体動検出手段による判定を停止する風呂装置。
【請求項２】
浴槽の水位を検出する水位検出手段と、前記水位検出手段の信号に基づき、入浴者の体動の有無を検知する体動検出手段と、前記入浴者が浴槽内に居ないときに持続する余波による水位変動と前記入浴者の体動による水位変動とを判別する余波検出手段を備え、前記余波検出手段は、水位変動のピーク値発生時間間隔の変化率が所定の閾値を下回っている期間は余波であると判定して前記体動検出手段による判定を停止する風呂装置。
【請求項３】
浴槽の水位を検出する水位検出手段と、前記水位検出手段の信号に基づき、入浴者の体動の有無を検知する体動検出手段と、前記入浴者が浴槽内に居ないときに持続する余波による水位変動と前記入浴者の体動による水位変動とを判別する余波検出手段を備え、前記余波検出手段は、水位変動の一定時間幅ごとの自己相関値が所定の閾値を上回っている期間は余波であると判定して前記体動検出手段による判定を停止する風呂装置。
【請求項４】
体動が所定時間を越えて検出されない場合には、台所リモコンなどに報知する請求項１〜３いずれか１項に記載の風呂装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は風呂装置に関し、特に家庭用の風呂装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の風呂装置は、自動的に設定水位まで湯を張る機能を実現するために浴槽の水位を検知する水位センサを有した構成となっており、近年ではこの既存の水位センサを使って浴槽内で入浴者が動いた際の水位変動を検知することにより、入浴者が安全か否かを見守る機能を持たせた風呂装置が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の風呂装置では、入浴者が浴槽から出ていなくなった際に長時間に渡って持続する水面変動である余波などのように入浴者が浴槽に居ない場合の水面変動を体動による水面変動と区別するために、水位が下降することで入浴者が浴槽から出たと判断して体動の検出や結果のリモコン表示を取りやめてしまうという方法が提案されている。しかしこういった方法では、例えば孫と高齢者が共浴して孫だけ先に出るような場合の様に複数人で入浴するケースや、浴槽から出ようと立ち上がった際にでも一旦は水位が下降するために検知機能が停止してしまう場合が考えられる検知機能としては不都合があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、浴槽の水位を検出する水位検出手段と、前記水位検出手段の信号に基づき、入浴者の体動の有無を検知する体動検出手段と、前記入浴者が浴槽内に居ないときに持続する余波による水位変動と前記入浴者の体動による水位変動とを判別する余波検出手段を備え、前記余波検出手段は、水位変動のピーク・ツー・ピーク値の所定時間の減衰率が所定の閾値を下回っている期間は余波であると判定して前記体動検出手段による判定を停止する風呂装置とするものである。
【０００５】
その結果、従来の風呂装置の構成で、浴槽内の人がいるかどうかを的確に判別でき、浴槽内の入浴者に体動があるかないかを見守ることで入浴者の異常を早期に発見することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載に係る発明は、浴槽の水位を検出する水位検出手段と、前記水位検出手段の信号に基づき、入浴者の体動の有無を検知する体動検出手段と、前記入浴者が浴槽内に居ないときに持続する余波による水位変動と前記入浴者の体動による水位変動とを判別する余波検出手段を備え、前記余波検出手段は、水位変動のピーク・ツー・ピーク値の所定時間の減衰率が所定の閾値を下回っている期間は余波であると判定して前記体動検出手段による判定を停止する風呂装置とするものである。この構成により入浴者の体動による水位変動のみを的確に検出できる風呂装置を実現できる。
【０００７】
また、本発明の請求項２記載に係る発明は、浴槽の水位を検出する水位検出手段と、前記水位検出手段の信号に基づき、入浴者の体動の有無を検知する体動検出手段と、前記入浴者が浴槽内に居ないときに持続する余波による水位変動と前記入浴者の体動による水位変動とを判別する余波検出手段を備え、前記余波検出手段は、水位変動のピーク値発生時間間隔の変化率が所定の閾値を下回っている期間は余波であると判定して前記体動検出手段による判定を停止する風呂装置とする。この構成により、簡単な処理で余波を判別できる風呂装置を実現できる。
【０００８】
また、本発明の請求項３記載に係る発明は、浴槽の水位を検出する水位検出手段と、前記水位検出手段の信号に基づき、入浴者の体動の有無を検知する体動検出手段と、前記入浴者が浴槽内に居ないときに持続する余波による水位変動と前記入浴者の体動による水位変動とを判別する余波検出手段を備え、前記余波検出手段は、水位変動の一定時間幅ごとの自己相関値が所定の閾値を上回っている期間は余波であると判定して前記体動検出手段による判定を停止する風呂装置とする。この構成により、浴槽の大きさや形状により余波の周波数などが代わった場合でも、より余波を正確に判断できる風呂装置を実現できる。
【０００９】
また、本発明の請求項４記載に係る発明は、体動が所定時間を越えて検出されない場合には、台所リモコンなどに報知する請求項１〜３いずれか１項に記載の風呂装置とする。これにより、入浴者の異常を早期に報知できる風呂装置を実現できる。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１１】
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１における風呂装置の構成図であり、１は入浴者、２は浴槽、５は給湯機、３は浴槽２に設けた循環口を介して給湯機５の内部配管に接続した循環経路配管であり、給湯機５はこの循環経路配管を通じて浴槽２へのお湯張りの注湯や保温のための追炊きを行う。４は浴槽２の水位を検出する水位検出手段の一例である水位センサであり、通常の風呂装置では給湯機５内の循環経路配管３中に設置される。６は給湯機５の運転制御を行う制御手段でありマイコンや周辺回路で構成する。８は給湯機５をリモートコントロ−ルする台所リモコン、７は同じく浴室リモコンである。水位センサ４は、浴槽２の水位に応じた電圧信号を出力して制御手段６に入力し、制御手段６はこの電圧信号に基づいて給湯機５の運転制御を行う他、体動検出手段により浴槽２内の入浴者に体動が有るか無いかを判定し、台所リモコン８や浴室リモコン７に結果を表示する。体動検出手段による体動検出は、水位センサ４の信号振幅もしくは、ここから所定周波数域の信号をフィルタリングした信号振幅を、予め設定した閾値と比較する方法で実現でき、後述する余波検出手段と共にプログラムの形で制御手段６に実装する。
【００１２】
次に、人浴者１が入浴する際の水位センサ４の出力信号例について、図２〜図５に基づいて説明する。図２は水位センサ４の出力電圧の時間変化を表すグラフの一例を示し、図３〜図５は、図２における入浴者１が浴槽２から出た際の余波部分である時刻ｔ４〜ｔ５の部分を拡大して、余波検出の方法についての説明図としたものである。
【００１３】
まず図２は、横軸に経過時間ｔ、縦軸に水位センサ４の出力電圧を示しており、出力電圧の増加は水位上昇を示し、減少は水位低下を示している。図２における入浴者１の動作としては、浴室に入ると時刻ｔ０で浴槽２に入り、時刻ｔ１や時刻ｔ２〜ｔ３で体動を起し、時刻ｔ４にて浴槽２から出た場合を示している。
【００１４】
発明者等の実験によれば、入浴者１が浴槽２から出た場合は通常、規則的な水面の揺れである余波が持続し、水位センサ４の出力電圧としては時刻ｔ４〜ｔ５に示すような周期信号が出力される。一方、浴槽２内に入浴者１がいる場合には、入浴者１自身が水面変動の乱れや減衰要因となるため規則的な水面の変動が持続しないことが分った。
【００１５】
本実施例のように、水面変動により入浴者１が体動しているかどうかを見守ることを目的とする装置では、こうした余波などの様に入浴者１が浴槽２内に居ない際に発生する水面変動を除外しなければならないため、入浴者１が浴槽２から出た時点を特定する必要がある。こうした出槽検知方法としては、或る時間幅Ｔの間に水位が閾値幅を越えて下降した際に、入浴者１が浴槽２から出たと判別する方法が提案されている。
【００１６】
しかし、このように単純に水位の下降だけを見る方法では、うまく適応できないケースも考えられる。例えば、浴槽から出ようと立ち上がった際に動けなくなって浴槽の縁によりかかった場合などは、上半身が浴槽２から出るため水位が下降し、入浴者１がいなくなってしまったと判別すると考えられる。また、例えば孫と祖父が一緒に入浴するような場合には、孫が先に出てしまうとその時点で水位が下降し浴槽２内に入浴者がいなくなってしまったと判別され、後に残った祖父の見守りが停止されるといったことも考えられる。
【００１７】
これらの課題を解決するため、本実施例では浴槽２内に入浴者１がいる場合といない場合とで生じる水面変動の発生パターンの違いにより、入浴者１が浴槽２内にいるかいないかを判別する余波検出手段を備える。以下、図３〜図５に基づき、この余波検出手段の具体的な手法を例示する。
【００１８】
まず図３は、入浴者１が浴槽２に居ない際には、水面変動が入浴者１に阻害されて減衰することがないために余波が持続しやすいとの特徴を検知するものである。図３のＶｐｐ１は区間１での振幅値、Ｖｐｐ２は区間２での振幅値である。入浴者１がいない際には余波の減衰が遅くなるのであるから、閾値ＴＨを設けて、判定式（式１）を満たしている間は、入浴者１がいなくなった後の余波であるという判定することができる。
【００１９】
（Ｖｐｐ１−Ｖｐｐ２）／Ｖｐｐ１≦ＴＨ  （式１）
次に、図４および図５は、入浴者１が浴槽２にいない際には余波、つまり水面の変動が周期性を持って持続するとの特徴を検知するものである。この特徴を見る方法の一例として、図４はピーク間隔の周期性を判定する方式であり、凸ピークの時間間隔Ｔ１及び次の凸ピークまでの時間間隔Ｔ２を順次算出し、別の閾値ＴＨ’を設けて、判定式（式２）を満たしている間は余波であるという判定を行うものである。これらの時間間隔は、凹ピークの間隔や凸凹ピークの間隔などで算出することもできる。
【００２０】
（Ｔ１−Ｔ２）／Ｔ１≦ＴＨ’  （式２）
更に、別の一例として図５はある区間同士の波形の類似性を見る方法として自己相関係数を求める演算式を行うものである。これらの自己相関係数を求める演算式は広く知られている方法を用いることができるが、この演算値Ｒが大きいほど両区間の波形が似ている、つまり周期性が高いので、これも閾値ＴＨ”を設け、判定式（式３）を満たしている間は余波であるという判定を行うものである。
【００２１】
Ｒ＞ＴＨ”  （式３）
なお、この自己相関係数の演算値は両区間の間隔Ｔｉに依存する。余波の周期は浴槽の大きさや形状に依存して変わるため、最適な間隔Ｔｉは一様には定まらないため、図５に示したように一方の区間１を固定してもう一方を区間２、区間２’というように△ｔずつずらした区間を設定して自己相関係数Ｒを順次算出した中での最大値を採用するといった方法や、区間の始まりを凸ピークの部分として区間を設定する方法、などが有効である。
【００２２】
以上を踏まえて、本実施例の風呂装置の動作を説明する。風呂装置により所定の水位まで浴槽２にお湯が張られると、入浴者１は浴室に入り浴室リモコン７の見守り機能を開始するスイッチを押して浴槽２に入る。浴槽２中では制御手段６の体動検出手段により水位変動に基づいて入浴者１が動いているかどうかを検出し結果を台所リモコン８に表示する。体動がない場合は、体動が無くなってからの無体動継続時間をカウントアップする。その時点の体動の有無や変動の大きさや無体動継続時間を台所リモコン８に表示すれば、状況が把握できて更に有効となる。この状況で新たな体動が検出されればカウントアップを止めて無体動継続時間をリセットして０とする。このまま体動が無く無体動継続時間がカウントアップされ続けて所定時間を越えた場合には台所リモコン８にブザーなどで入浴者１の安否確認を促す旨の報知を行い、家族がこれに応じて例えば台所リモコン８のインターホンで「大丈夫ですか」などの問いかけて入浴者１の安否を把握する。
【００２３】
異変無く入浴を終えた場合には、入浴者１が浴槽２から出る際の水位の低下により制御手段６の余波検出手段が動作する。この時、もし浴槽２にもう一人の入浴者が残っていたような場合には、この残った入浴者の体動により余波検出手段が余波でない変動が発生したとの判定を行い、制御手段６は再び体動検出手段を動作させて、浴槽２に残った入浴者の見守りを継続して行う。
【００２４】
なお、見守り機能を開始するスイッチを入浴者１が自ら押す代わりに、浴槽に入浴者１が入って際の水位上昇により開始しても構わない。このように、必要な時点で見守り機能を動作させることで、省電力化などの効果が期待できるものである。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、従来の風呂装置の構成で入浴中の人の動きを検知し、台所リモコンなどに報知するように構成する事で、入浴者を見守って事故の予防を支援する安心感を提供できる風呂装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例１における風呂装置の構成図
【図２】  同装置における入浴時の水位センサ信号の特性図
【図３】  同装置において入浴者が浴槽から出た際の水位変動を振幅の減衰により検出する方法を示す波形図
【図４】  同装置において入浴者が浴槽から出た際の水位変動を凸ピーク間隔で検出する方法を示す波形図
【図５】  同装置において入浴者が浴槽から出た際の水位変動の周期性を自己相関係数による検出する方法を示す波形図
【符号の説明】
１  入浴者
２  浴槽
３  循環配管経路
４  水位センサ（水位検出手段）
５  給湯機
６  制御手段（体動検出手段および余波判定手段）
７  浴室リモコン
８  台所リモコン
【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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