日常生活の入浴行動をより楽しめる浴室を目指して
平井重行

欅文喜藤井元京都産業大学 理学部 コンピュータ科学科
大阪ガス株式会社 エネルギー技術研究所
ユビキタス社会を実現する技術やシステム，またサービスの研究が盛んに行われている．我々は，家庭での日常生活で利用するサービスやシステムについて，浴室を対象に QOL 向上へ向けた研究開発を行っている．情報家電を使用する環境という観点では，住宅内では特殊な空間と言える浴室であるが，我々は安全性を確保した上でセンサ類を設置し，生体情報や行動を計測して様々なアプリケーションの実現を試みてきた．また，そのエンタテインメント応用という位置付けで，入浴者の状況や行動をサウンドに変換し，浴室における普段の入浴行為に対して新たな楽しみ方を付加するシステムを試作してきた．本稿では，これまでに研究してきた２種類の浴室環境とそのエンタテインメント応用のシステムについて紹介し，日常生活をより楽しむインタラクティブなコンテンツの在り方について議論する．

Toward for Realization of an Entertainment Bathroom
in Daily Life
Shigeyuki Hirai,

Fumiki Keyaki, Gen Fujii

Department of Computer Science, Faculty of Science, Kyoto Sangyo University
Energy Technology Laboratory, Osaka Gas Co., LTD.
To increase Quality of Life, we have researched and developed several bath-systems and their services for an usefulbathroom in daily life. However the bathroom is an unique space in terms of a place for appliances in a house, we try toequip several sensing devices in safety and measure bathing person’s activities, motions and vital signs for variousapplications. As one of those applications, we developed entertainment systems that enhance the amenity space ‘bath’ bysounds controled by bathing person’s state and activities. In this paper, two bath-systems for entertainment applications
we developed are described, and also we discuss how we make and evaluate interactive content for entertainment indaily life.

1.

を持ち，従来のビデオゲームとは別の楽しみ方やエはじめにネットワーク対応の AV 機器や白物家電が登場し，住環境における日常生活を支援したり，より快適でンタテインメントの可能性を模索していると言える．
このような状況の中，多くの試みや研究は，居間やキッチンなど電化製品が容易に設置できる場所を対楽しめるものにするための研究が盛んに行われてい象としており，トイレや浴室を対象にした新たなアる[1],[2]．また，家庭用ゲーム機もネットワーク機能プリケーションの実現を試みている例は少ない．そ1

の少ない中では，QOL(Quality of Life) 向上をｍざては，体脂肪測定機能や心拍計測機能のあるシステ

して生体情報の計測や健康管理に利用するための研ムバスが製品化されている．他にも，入浴事故防止究は行われている[3]．しかしその多くは生体情報ののための検知システム[4]などクリティカルな課題に複数同時または長期の記録に主眼をおいており，そ対する取り組みも行われている．これらの機器は，れ以上の応用までは至っていない．

入浴者にとっては動きや生体情報の入力インタフェ

我々は，日常生活のQOL 向上という目的を掲げ，ースと考えることができる．

日常的に利用される浴室に対して「安心・安全」「健以上のような入出力インタフェースを備えた機器

康管理・増進」「アメニティ・エンタテインメント」

類の動向を考えれば，浴室は温熱環境としてのアメの３つの要素を掲げて様々な取り組みを行っている．

ニティ要素だけでなく，もう一歩進んだ様々な楽し

本稿では，これまで行ってきた研究の中で，インタみ方にも利用できると言える．強いてはインタラク

ラクティブに楽しめる浴室システムとそのアプリケ

ティブなエンタテインメント環境を実現する空間とーションについて紹介する．また，従来のゲーム性して利用できる可能性は十分あると考えられる．のあるエンタテインメントとは違う，日常生活に溶このようなことから，我々は浴室を新しいインタけ込んだ楽しみ方についても議論する．

ラクティブ環境としてエンタテインメント性を実現2.

するための研究を行ってきた．次章以降では，その浴室機器の動向とそのエンタテインメント環境としての可能性

中の２つを紹介する．１つ目は，浴槽を利用したシ
ステム，２つ目は洗顔やシャワーなどの行為の際に浴室は，シャワーや浴槽での入浴で温熱感を得る浴室内で利用する物品を活用したシステムである．

場所として利用され，浴用剤，ジェットバスなどにどちらも，浴室でインタラクティブなサウンドを楽

よって様々な効能や快適感を得るアメニティ空間としむという点では共通したコンセプトのシステムとして認知されている．だが，住宅内の他の部屋と比言える．

較すると，水場であり温度・湿度の変化が激しいことや，通常の部屋に比べ短時間しか滞在しないこと

3.

浴槽を利用したシステムなどから，電子機器を設置・利用する環境としてあ3.1.

システムコンセプト

まり認知されていない．しかし，日本の一般住宅に一つ目のシステムは，Ambient Media [5]である浴

限っては，浴室に設置する浴室暖房乾燥機や屋外設槽内の湯水を介して入浴者の状態をセンシングし，置の給湯器は既に普及しており，浴室リモコンを通効果音や音楽などのサウンドで表現するものである

じて室温や湯温，湯量を制御することは一般的であ[6]．このシステムは，入浴者が湯水をかき回すなどる．また，最近の半身浴ブームなどによって，長時の動作を行った場合には浴槽内の水位変化や水面の間入浴する人も増えていることもあり，浴室用テレ

揺れに応じて，安静状態（動作がない状態）の場合ビやオーディオシステムが製品として登場し，徐々は湯水を介した心拍・呼吸の計測結果に応じて，イに普及し始めている．さらに，調光照明のほか，水ンタラクティブなサウンド（効果音や音楽を含む）面へ照射したライトの反射光で天井に様々な模様をを生成する．このように入浴者の状態に応じたサウ描く製品も登場している．これらの機器は基本的にンドを楽しむエンタテインメントシステムを実現しはどれもユーザである入浴者に対する出力インタフた．図１にそのシステムイメージと機器の構成図をェースとして位置付けることができる示す．なお，水を利用してインタラクティブにサウ

一方，浴室はトイレと共に生体情報の定点観測がンド表現を行うものには，佐近田によるインスタレ可能な場所として注目されており，先に述べた通りーション作品[7]や，米澤らによる作品[8]が挙げられる．

在宅健康管理目的の心拍計測等の研究[3]等は以前か

このシステムはそれらを日常生活の場面へ応用したら行われている．この方面の機器の最近の動向としものと位置付けることができる．

2

・入浴中に浴槽内で身体や手足を動かす・浴槽から出る（出水による水位下降）
図 2 に，実際に浴槽へ入浴して上記の想定動作を行った際の水圧センサの出力例を示す．
3.2.2.

生体情報の計測

前述の水圧センサは，呼吸曲線の計測も可能である．呼吸による水位の微少変動（最大で数 mm 程度）を呼吸周波数に応じたローパスフィルタで抽出する．
図 3 に呼吸計測器で計測した実際の呼吸曲線と水圧

図１ 浴槽を利用したシステムのイメージ

3.2.

センサから得られた呼吸曲線の比較例を示す．但し，サウンド制御情報の計測・取得

この呼吸の抽出は大きな水面揺れがある場合には，本節では，システムの入力インタフェース部，す本来の呼吸成分以外の情報も抽出するため，比較的なわち入浴者の動きおよび生体情報の計測と，サウ水面の振幅が穏やかな場合のみ利用する．

ンド制御に用いる情報の取得について説明する．
3.2.1.

浴槽の湯水の動き計測

浴槽内の水位や湯水の動きは，浴槽と接続された給湯器に内蔵された水圧センサで計測する．このセンサは自動湯張り量調整機能で水位チェックに利用されるものである．これを連続計測すれば水位の連続的な変化や，水面の揺れや湯水内部の動的な水圧変化が計測できる．また，既存設備で浴室外にあるため安全性についても問題ない．
浴槽内で起こる具体的な湯水の動きは，次の動作や行為によるものを想定している．

図３ 呼吸曲線の比較

・浴槽内の湯を攪拌するために大きくかき回すa)水位から得られたもの，b)呼吸計測器によるもの

・洗面器や手桶で湯をすくう・湯に浸かる（入水による水位上昇）

図２ 各状況に対する水圧センサ出力3

心拍情報については，心拍計測用電極付きの浴槽は音情景をイメージさせるものとしてデザインされを用いて，非接触無拘束で入浴者の心拍を計測する．ている．各サウンドセットは入出力のインタフェー

この浴槽は側壁に小さな電極がついている以外は普スが決められた Max/MSP のプログラムと，そこで通の浴槽と同じで．入浴者は通常通り浴槽に浸かる利用されるサウンドファイル等で構成されており，だけでよい．実際に浴槽で計測した入浴中の心電波切り替えが可能となっている．ここでは，「南国の夜形の例を図４に示す．心拍情報からは R 波および Tの海辺」の情景をイメージさせるサウンドセットの波のタイミングと波高を抽出し，R-R 間隔から瞬時ほか，明るいゆったりとした BGM 要素を持たせた

心拍数も計算してサウンド制御に利用する．

「南国の昼の海辺」のサウンドセットなどを用意している．

図４ 浴槽で計測した入浴中の心電波形
3.2.3.

サウンド制御情報のまとめ

以上より，浴槽と給湯器で得られるサウンド制御に利用可能な情報をまとめると次のようになる．
・ 入浴(ON)・非入浴(OFF)状態
図５ 試作システムの構成・ 一定振幅以上の水圧変化によるトリガー
・ 水圧変化の大きさ（水面揺れの大きさ）

以上の試作システムで，インタラクティブにサウ・ 呼吸曲線ンドを楽しめる浴室アプリケーションを実現した．

・ 心拍Ｒ波のタイミング・波高・ 心拍Ｔ波のタイミング・波高

4.

・ 瞬時心拍数（Ｒ−Ｒ間隔）

4.1.

浴室内物品を活用したシステム
システムコンセプト

これらのパラメータおよびタイミングのイベント

前章のシステムでは，利用範囲が浴槽内のみであを基に，オーディオや MIDI データの制御を行う．

り，頭髪や身体を洗っている場合の入浴者の状態や3.3.

行動は対象としていない．これに対し，浴室内での試作システム

試作したシステムのハードウェア構成図を図 5 に動きを検知するシステムに赤外線焦電センサや示す．心拍計測機能付きのシステムバス（浴槽と給CCD を利用するものは存在するが[5]，これらは動き湯器）に加え， PC でセンサ信号の収集，周辺回路の有無を知るだけであり，入浴者が具体的に何をしとの通信，サウンド制御などを行っている．PC 上ているかまではわからない．そこで我々は，浴室内のソフトウェアは Max/MSP で実装した．個々のセの様々な物品に RFID タグが付与されると仮定し，ンシング機能やサウンド制御パラメータの抽出処理

その位置を浴室外（床下や壁裏）から一定時間おき

詳細については，参考文献[5]を参照されたい．に計測して，利用された物品の動きから入浴者の行インタラクティブに楽しむためのサウンドセット

動や状態を計測するシステムを試作した[9]．

4本章で説明するシステムは，この RFID を利用し用いた．この RFID システムは，他の周波数帯に比たシステムの計測結果をサウンド表現に応用するもべてタグのコストが高く，通信速度が遅いという欠のである．入浴者にとっては物品を利用する度にイ点がある．しかし，通信自体は金属や水の影響を受ンタラクティブなサウンド変化が起こり，従来の入けにくく，電波が回り込み易いことから障害物にも浴行動をより楽しむことができる．このシステムの強い特徴がある．このことから他の周波数帯のイメージを図６に示す．

RFID に比べ，浴室環境を対象とする本研究には適していると判断した．
浴室は，戸建て用の一坪サイズのシステムバスを用いた．この浴室は半分の面積が浴槽である．壁には照明や鏡があるほか，シャワーフック（上下２カ所），シャワーとカランの複合水栓，洗面器が置けるカウンター，その他シャンプーなどを置く棚が付けられている．この浴室の壁裏，床下，カウンターにアンテナやリーダを設置した（図７参照）．図７のＡとＢはシャワーフック（２箇所）であり，シャワーヘッドがどちらにかかっているかを区別するためのものである．Ｃはカウンター上に乗せている物品を認識するためのであり，Ｄは床であり，椅子の位置や床に置いた物品を認識するためのものである．リーダに接続するアンテナの形状・大きさは，読み取り電波の照射範囲に関係するため，取り付ける箇所

図６ 浴室内物品の状況・箇所を活用したシステムに応じて作成した．の利用イメージ

4.2.

浴室内物品と RFID システムの利用

浴室内で入浴者が利用するものには，シャワー（シャワーヘッド），カラン，洗面器，石けん（石けん皿含む），シャンプー（ボトル）類，椅子，タオルなど様々な物品が挙げられる．このシステムでは，これら各々が RFID タグの機能を持ち，浴室の壁裏や床下に複数の RFID リーダ（アンテナ含む）を設置すれば，入浴者の物品利用状況がわかる．ここでは物品には耐水性のあるパッシブ型 RFID タグが付与し，図７ RFID リーダ設置箇所電気設備である RFID リーダを浴室外に設置した．

（A, B は壁裏，Ｃはカウンター内部, D は床下）

これは，入浴者への電気的な安全性を確保しつつ，
4.3.2.

装置自身の故障頻度を抑える利点もある．

4.3.
4.3.1.

RFID タグの取り付け

RFID タグを取り付けた物品は次の通りである．

試作システム・ 洗面器

RFID リーダの設置

・ 手桶

今回は RFID システムに Texas Instruments 社の LF (134.2kHz)帯のタグ（トランスポンダ）およ・ 石けん皿

びリーダ（S2000 Micro Reader : RI-K3A-001A）を・ シャンプー類（シャンプー，リンス，ボディ5

ーソープ等のボトル），そこでサウンド再生や様々な処理が行われる．この・ シャワーヘッド

システムにおいても，先のシステムと同様，サウン・ 椅子ドセットが用意されており，サウンドの切り替えが可能である．
このシステムの構成図を図 10 に示す．

これらにタグを取り付けた様子を図８に示す．

図８ 浴室内物品への RFID タグ取り付けa) 洗面器, b) 手桶, c) 石鹸皿

図 10 試作システムの構成d) シャンプー, e) シャワーヘッド, f) 椅子
4.3.3.

以上の試作システムによって，浴槽から出た状態複数リーダの制御とサウンド制御

でも浴室内物品の利用状況に応じてインタラクティ

複数の RFID リーダを制御して，タグの認識結果ブなサウンドを楽しめるアプリケーションを実現しを収集するソフトウェアを PC 上で開発した．このた．

PC では 4 台の RFID リーダと通信するため，シリ5.

アルポートを増設している． PC 上で動作するリーダ制御および物品状況認識用ソフトウェアは C#で開発した．その画面を図９に示す．

2 つの試作システムとエンタテイン
メントに関する考察
本研究で試みたエンタテインメントシステムは，日常生活における通常の行為をそのまま入力として利用しつつ，より楽しめるようにするものである．
1 つ目のシステムでは，湯水を介して計測した入浴者の動きや生体情報を入力としている．2 つ目のシステムでは浴室内にある物品の位置を計測するものであり，特に新しい設備や物品を利用することなく，計測した入浴者の行動を入力としている．どちらのシステムも，従来の環境にあるものを入力インタフェースに利用しており，自然な行動・行為をそのままの形でサウンド制御に利用している．
これは，機器やシステムの存在を特に意識せずとも自然な形で情報入力ができることになり， Mark
Weiser が提唱するユビキタス・コンピューティング

図９ 浴室内物品状況認識ソフトウェアの画面の概念[10]を実現している．また，ルールや仕組みをここで認識された物品の利用情報は，サウンド制知らなくとも簡単に楽しめることから，子供や高齢御用ソフトウェア（Max/MSP で開発）へ送られ，6

者でも楽しめるシステムと位置付けることも可能で用されるシステムであれば．重要なポイントであるある．と言える．

ところで，このシステムが出力した情報を浴室外

しかし，インタラクティブなサウンドのデザイン部へ伝達すれば，入浴状態を住宅内にいる家族や遠手法，表現の可能性，評価手法については様々な課隔地へ情報発信することも可能である．入浴者がエ題があると言える．今後はそれらについて考慮するンタテインメントとして能動的にインタラクションと共に，サウンドセットを増やして，より様々な人を行うとすれば，入浴状態や行動がより明確なサウでも楽しめるシステムとして可能性を探ることを考ンド情報として表現され，浴室外へ伝達されることえている．また，「安心・安全」「健康管理・増進」になる．また，浴槽を利用したシステムでは心拍やへの応用を踏まえ，入浴状況を他の部屋や地点へ正呼吸などの生体情報をサウンド表現することもある

確に伝達するアウェアネス関連研究[11][12]の一つとことから，このシステムおよびサウンド表現によっしても研究を進めていく予定である．ては単なるエンタテインメントだけでなく，「安心・謝辞安全」「健康管理・健康増進」に対する発展性も持つものとして捉えておく必要がある．

３章の浴槽を用いたシステムの開発では，音楽家

しかしながら，これらのエンタテインメント性や，の佐近田展康氏にサウンドデザインで協力頂き，井安全・健康への活用を考慮した情報表現の実現性に

口征士氏にはセンシング技術等に関するアドバイス

ついては，サウンドデザインに依存する部分が非常を頂いた．また，４章のインタラクティブな浴室設に大きいことを注意すべきである．また，サウンド

備は，科学研究費補助金（若手研究(B)16700121）

に対するユーザの好みという事情もあり，楽しめるの助成を頂いた．ここに感謝の意を表する．

かどうかはサウンドデザインが抱えた複雑な問題と言える．インタラクティブ性がない従来の音楽作品

参考文献の提供とは違ったコンテンツ提供がなされることか[1]

Kidd, Cory D., et.al,: The Aware Home: A

らも，サウンドデザインの在り方や手法をどうすべ

Living Laboratory for Ubiquitous Computing

きか，また，その評価手法についても今後の課題とResearch; Proc. of the Second International

認識しておく必要がある．

Workshop

6.

CoBuild’99 (1999).

おわりに
[2]

本稿では，浴室をエンタテインメント環境として

onCooperative

Buildings–

椎尾一郎, Rowan, J, Mynatt, E.: Degital Décor:
日用品コンピューティング; ヒューマンイ

利用する可能性について考察し，試作した 2 つのインタフェース学 会論文誌, Vol. 5, No.3,

ンタラクティブシステムを紹介した．浴槽の湯水を

pp.323-330 (2003).

利用して，入浴中の動作や生体情報によってインタ[3]

ラクティブにサウンドを鳴らすシステムと，RFID

高木, 塚田, 川原田, 佐々木, 石島, 田村, 戸川, 山越: ウェルフェアテクノハウスにおけが付与された洗面器やシャワーヘッドなど，浴室でる健康自動計測システムを利用した長期測利用する物品の位置や動きを認識し，その情報を元定; 第 13 回生体・生理工学シンポジウム論にサウンド表現するシステムである．

文集, pp.497-500 (1998).

既存設備にビルトインされたセンサや，物品に埋[4]め込まれた RFID タグを利用することから，これら

安藤由紀, 森幸夫, 内田亜紀子: 動き検知センサ「風呂用心」; 三洋電機技報 Vol.33, No.3,のシステムでは，ユーザに見えない隠れた入力イン

pp.31-38 (2001).

タフェースを実現している．これは，誰にでも簡単[5]に利用できることを示唆したもので，日常生活で利Ishii, H., Ulmer, B.: Tangible Bits: Towards
Seamless Interfaces between People, Bits and7

Atoms.; The Proceedings of CHI '97, pp.234-241(1997).
[6]

平井重行, 藤井元, 佐近田展康, 井口征士:
新たなアメニティ空間を目指した浴室 – 入
浴状態を音で表現する風呂システム; ヒューマンインタフェース学会論文誌, Vol.6,No.3, pp.287-294 (2004).

[7]

佐近田展康: WaterMachine, http://www.bekkoame.ne.jp/~nsakonda/nsprof/wm.html[8]

米澤朋子, 間瀬健二: 流体による楽器インタ
ラクション; 日本バーチャルリアリティ学会論文集, Vol.5, No.1, pp.755-762 (2000).

[9]平井重行, 小川浩司: RFID を用いた浴室での行動計測; ヒューマンインタフェース
2005 論文集 1, pp.407-410 (2005).

[10] Werser, M.: The Computer for The Twenty-FirstCentury; Sci. Am., pp.94-100 (1991).
[11] Dahley, A., Wisneski, C. and Ishii, H., Water
Lamp and Pinwheels: Ambient Projection ofDigital Information into Architectural Space;
The proceedings of CHI'98, pp.269-270 (1998).
[12] Music Monitor: Ambient Musical Data for theHome; Tran, Quan T. and Elizabeth D. Mynatt.
The Proceedings of the IFIP WG 9.3
International Conference on Home Oriented
Informatics and Telematics (2000).

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