JP2002092756A - 浴室安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 湯気や結露などの障害物や体温に近い湯温、
肌色物体による誤認識や、浴室具の移動による反響音波
の攪乱などの影響を受けない浴室安全装置の提供。 【解決手段】 超音波センサ１からの音波を用いること
により同色物体や湯気、浴槽内の湯温による攪乱をなく
し、かつその検知方向をスキャンすることで浴室内を区
画化して検知することができ、浴室具の位置や浴槽水位
が変化しても、入浴者の位置および体動を正確に検知で
き、通常ではない長時間に渡って入浴者の動きがない場
合には報知信号を発する浴室安全装置を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波を利用した
人の存在位置や動きを検知する装置に関わるものであ
り、浴室内に設置して入浴者の入退室や体動を見守るこ
とにより、浴室内で発生する不慮の事故などの予防、お
よび早急なる外部への報知を行う浴室安全装置などに応
用できうるものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の浴室安全装置としては浴
室内に呼び出しボタンを備えたパネルを壁に設置して、
事故の発生時には入浴者自らがボタンを押して外部に知
らせる方式や、入浴者が首にかけたペンダント型の水没
センサが水没時に報知信号を自動的に発する方式などが
提案されている。

【０００３】ところが、こうした押しボタン方式では急
激な血圧低下による失神時などにはボタン押すことがで
きない、また、水没センサ方式では付け外しや付け忘れ
防止などが煩わしい上に、浴室で足を滑らせて転倒し失
神する事故などには対応できない、などの課題があっ
た。

【０００４】このため近年では、こういった課題への対
策として、ＣＣＤセンサや赤外線センサ、超音波センサ
を壁や天井に取り付ける方法も提案されている。これら
のセンサは、送信部の不要なパッシブ型か送受信部を一
体化できる反射型で構成できるため、光の遮断を検知す
る光センサに代表されるような透過型のように、対面位
置に受信側のセンサを取り付ける必要がないため施工性
も良い。

【０００５】しかし、これらの各方式にも固有の課題が
あり、個別の状況ごとには旨く適用できない場合もあっ
た。例えば、赤外線センサでは浴槽内の湯温が体温に近
い場合には入浴者の体温と差が僅かで判別しづらい上、
センサ部への結露や浴室内の湯気などにより赤外線が遮
られて検知がしづらい。

【０００６】またＣＣＤセンサの場合も、同じく湯気に
よる曇りや結露などにより視界が遮断される状況の他、
浴室内の内装や浴室具の色が人肌や毛髪に類似している
場合などの判別が難しい状況がある。さらに、ＣＣＤセ
ンサは２次元的な情報しか得られないため、例えば天井
から撮影した際の腕の上下動など、奥行き方向の体動情
報が拾いにくい。これを補うには、より精細な画素のＣ
ＣＤセンサで処理する事が考えられるが、浴槽内を撮影
する用途を考えれば入浴者の羞恥心など心理的な面で問
題がある上、装置自体も処理速度の十分な高度な仕様の
物を使用する必要が生じ、経済的な面からも得策とは言
えない。

【０００７】この他、人の動き検知に超音波センサを用
いる構成としては、電波の送受信範囲を部屋全体に設定
し、移動物体がなくなった場合には、入浴者の入室前の
電波の反響状況との比較で浴室で人が動けない状況のま
まになっていないかを判断する方法が提案されている。
しかし、浴室全体に応用する構成を考えた場合には、浴
槽水位や洗面器や浴槽椅子などの浴室内の物体の位置が
変わったりすることなどの電波の反響状況が変わる要因
が多いため、浴室全体の電波の反響状況から入浴者が動
けずに居るかどうかを判断するのは難しいと考えられ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記従来の課題を解決す
るために、本発明の人体検知装置は、音波の送受信方向
を変更しうる音波送受信手段と、前記音波送受信手段の
信号により入浴者の存在する方向または動きの有無を判
定する制御部とを有してなり、前記制御部は送受信方向
にそれぞれ判定時間を設定し、前記判定時間を越えて同
一方向に滞留もしくは動きのない場合に報知信号を発生
するようにしている。

【０００９】このように、音波を用いることにより同色
物体や湯気、浴槽内の湯温による攪乱をなくすことがで
きる上に、検知方向をスキャンすることで浴室内を区画
化して検知することにより、浴室具の位置や浴槽水位が
変化しても、入浴者の位置および体動を正確に検知で
き、通常ではない長時間の不動や入浴時には報知信号を
発する浴室安全装置を実現できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、音波送
受信手段の信号により入浴者の存在する方向または動き
の有無とを判定する制御部とを有し、前記制御部は送受
信方向ごとにそれぞれ設定した判定時間を越えて同一方
向に滞留もしくは動きのない場合に報知信号を発生する
ものである。

【００１１】請求項２に記載の発明は、特に請求項１に
記載の判定時間を、複数の段階に分割して設定し、各段
階ごとに報知信号の発生方法を変更することで、経過時
間による状況の変化に応じた、より確実な報知を行うも
のである。

【００１２】請求項３に記載の発明は、特に請求項２に
記載の判定時間を、浴槽の存在する方向の判定時間を、
洗い場などの存在する方向の判定時間よりも短く設定し
ておくことで、入浴者の水没が懸念される浴槽での報知
をより早急に行うものである。

【００１３】請求項４に記載の発明は、特に請求項１、
２記載の音波送受信手段を複数の振動子からなるものを
用い、これらの複数の振動子を発振させる電気信号の位
相を順次ずらせることにより機構的な可動部なしに音波
の送受信方向を変更するものである。

【００１４】請求項５に記載の発明は、特に請求項１、
２記載の音波送受信手段が振動子とホーンまたは反射板
などの放射体からなるものを用い、この放射体を可動さ
せることにより簡単な構成で音波の送受信方向を変更す
るものである。

【００１５】請求項６に記載の発明は、特に請求項１記
載の音波送受信方向の変更範囲が、音波送受信手段から
扇型に広がる範囲とすることにより、必要な高さ平面範
囲部分のみを検知して浴室内を効率的にカバーすること
が出来うるものである。

【００１６】請求項７に記載の発明は、特に請求項１記
載の音波送受信方向の変更範囲が、音波送受信手段から
円錐型に広がる範囲とすることにより、浴室内を広範囲
にカバーすることができうるものである。

【００１７】請求項８に記載の発明は、特に請求項１記
載の音波送受信方向の変更を、送受信方向を浴室への出
入り口を含む方向で待機し、入浴者の入室を検知して以
降に行うことにより、不必要な方向変更を省き、より少
ない電力で検知が行えるものである。

【００１８】請求項９に記載の発明は、特に請求項１記
載の音波送受信方向の変更を、概時点で入浴者の存在す
る送受信方向に隣接する送受信方向のみとすることによ
り、必要最低限の範囲のみ方向変更を行い、より少ない
電力で検知が行えるものである。

【００１９】請求項１０に記載の発明は、特に請求項１
に記載の送受信方向の変更を、更に概時点で入浴者の存
在する送受信方向で動きを検知した場合のみに行うこと
により、一段と少ない電力で検知が行えるものである。

【００２０】請求項１１に記載の発明は、特に請求項１
に記載の音波の送受信を設定したインターバル間隔をお
いて間欠動作を行うことにより、より少ない電力で検知
が行えるものである。

【００２１】請求項１２に記載の発明は、特に請求項１
１に記載のインターバル間隔を、例えば浴槽方向などよ
り危険状況の高い方向では短く、危険状況の低い方向で
は長くといったように、音波を送受信する方向毎に変更
することにより、動作効率を最適化し、更に一段と、少
ない電力で検知が行えるものである。

【００２２】請求項１３に記載の発明は、特に請求項１
に記載の浴室安全装置を給湯装置のリモコンと一体化も
しくは連結して設置することにより、信号銭や電源線の
設置のための新たな配線や工事を生じることなく、施工
性の良い装置の提供ができうるものである。

【００２３】請求項１４に記載の発明は、特に請求項１
に記載の報知信号の発生部を、浴室外に設置した給湯装
置のリモコンと一体化もしくは連結して設置することに
より、設置のための新たな配線や工事を生じることな
く、施工性の良い装置の提供ができうるものである。

【００２４】

【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
ながら説明する。

【００２５】図１は、本発明の実施例における浴室安全
装置を設置した浴室の斜視図である。図１では、浴室安
全装置を給湯器などのリモコンと一体化した場合の構成
を示している。図１の１は給湯器のリモコンに一体化し
た音波送受信手段である超音波センサ、２は超音波セン
サ１から送受信される音波の方向、つまりある時点で入
浴者の検知を行う範囲、３は浴槽、４は浴室への出入
口、５や６は通常浴室内に常備されている洗面器や椅子
などの浴室具である。

【００２６】図２は、本実施例における浴室安全装置の
各手段の関係を示すブロック図である。図２において、
７は入浴者、８は浴室への出入口である。９は超音波を
送受信する音波送受信手段となる超音波センサの振動子
を内包したプローブ部、１０はプローブ部９を駆動する
発振回路などから構成する超音波回路部、１１は超音波
回路部１０からの超音波が入浴者の有無を検出するとと
もに同超音波回路部１０に超音波の送受信タイミングや
方向の変更を指示する制御部であり、マイコンやその周
辺回路から構成する。１２は制御部１１によりブザーや
音声、点滅光などの注意信号の発生や、外部へ注意信号
を送信する通信部などからなる報知信号発生部である。
制御部１１や報知信号発生部１２は、本実施例のように
給湯器のリモコンなどと一体化する場合には、給湯器を
制御するリモコンのマイコンと兼用して構成しておくこ
とが経済的に好ましい。

【００２７】図３、図４は超音波の送受信方向を変更し
うるプローブ部の内部構成の一例を示した斜視図であ
り、複数の振動子から構成する形式のものである。以
下、これらのプローブ部の駆動方法について説明する。
本方法は、複数の振動子に加える駆動電圧の位相を逐次
ずらすことにより、超音波の伝播方向を変更させる原理
のものであり、医用診断装置などにおいては電子スキャ
ン、セクター法などとして知られているものである。

【００２８】例えば、図３は各振動子１３〜１６を中心
間隔Ｄで横一列に並べる場合を示している。図３の実践
の矢印は各振動子から送信される合成超音波の進行方向
を示している。隣合う振動子に加える駆動電圧の遅延時
間を（式１）で表わすと、図３に示す様に振動子１６を
駆動した後、τだけ遅延させて振動子１５を駆動し、更
にτ時間後振動子１４を駆動、更にτ時間後振動子１３
を駆動といったようにτだけ順次送信すると、各振動子
からの波面が干渉しあい、結果として図３の実践で示す
θ方向に強く放射されるというものである。ここで、Ｖ
ｓは該媒質中での音速である。

【００２９】τ＝ＤｘＳｉｎθ／Ｖｓ （１） 従って、各素子間の遅延時間τを順次変更していけば、
（式１）を満たすようにθを変えて音波の方向をスキャ
ンできることとなるものである。図４の様に、左右にス
キャンを行えば、水平面内をスキャンできる。

【００３０】また、振動子の配列は、図３以外のように
横一列に並べて扇形に２次元平面内をスキャンするだけ
でなく、３次元方向にスキャンする場合にも適用でき
る。この具体例として、図４に４つの振動子１７〜２０
を中心間隔Ｄで並べる場合の図を示す。今、説明上、振
動子の前面方向をＸ軸、左右方向をＹ軸、上下方向をＺ
軸とすると、Ｙ軸方向に隣り合った振動子１７、１８お
よび振動子１９、２０の組を図３と同様の原理で振動子
１８、２０を駆動した後、（式１）に示す遅延時間τだ
け遅らせて駆動すると超音波は矢印２１の方向、つまり
Ｙ軸とθをなす方向に放射される。また同時に振動子１
７に対して振動子１９を、振動子１８に対し振動子２０
をそれぞれ（式２）に示す遅延時間τ’だけ遅延させる
と、超音波は矢印２２の方向、つまりＺ軸とγをなす方
向に放射され、つまり合成された超音波は矢印２３で示
した方向に強く放射されることになる。この遅延時間を
制御部で順次変えていけば、３次元空間内をスキャンす
ることができるものである。

【００３１】τ’＝ＤｘＳｉｎγ／Ｖｓ （２） 以上を踏まえて、図２を参照しながら図５のフローチャ
ートを使って一連の動作を説明する。給湯器のリモコン
が操作され給湯が完了すると、制御部１１はこれから入
浴が行われると判断して処理を開始する。制御部１１
は、超音波回路部１０を制御して出入口８方向に電波を
送受信する。出入口８方向で入浴者７を検出すると、制
御部１１は超音波回路部１０を制御して超音波の方向を
スキャンして、入浴者がどの方向に存在するかを追従
し、入浴者８の存在する方向と動きの有無を常時監視す
る（ステップ３２）。例えば図２で、仮に入浴者７が浴
槽３のある方向（図２の実践で挟まれた範囲）に入った
場合、制御部１１は本方向にて入浴者７の動きを検知
し、もし動きなしの場合は（ステップ３４）、その継続
時間をカウントをアップし、動きがあればカウントをリ
セットして移動判定に戻る（からステップ３２）。

【００３２】もしこのカウントが、この方向に設定した
カウント値を越えた場合は（ステップ３５）、第１レベ
ル報知として報知器信号発生部１２によりブザーを発す
る。この信号に応じて入浴者７が体を動かせば、カウン
トがリセットして移動判定に戻る（からステップ３
２）。もし、動かなければ、第２レベルのカウントアッ
プに入る。さらに動きがない状態が続き、この方向に設
定した第２レベル注意カウントを越えた場合は（ステッ
プ３６）、高いレベルの危険状態と判断し、屋内や近所
にいる家族に呼び出しコールを発したり、もしくは無線
や携帯電話の制御ユニットなどを駆動して外部に緊急通
報を行うものである。もし、注意カウントを越える事無
く入浴が終了するような場合には、出入口８のある方向
で入浴者が検知されなくなることから退室したと判断し
て（ステップ３３）、給湯リモコンの停止操作などのタ
イミングで検知処理を終了する。

【００３３】なお、注意信号の内容としては、第１レベ
ル報知としては、ブザーなどで本人に知らせて体を動か
す旨の報知をする方法や、給湯器の機能を利用して風呂
水を循環させて入浴者が動作を行う様に仕掛けるなどの
方法が有効である。また、一般にガス給湯器は台所など
にもリモコンが設置されているケースが多いため、台所
にいる家族に報知音で知らせて浴室を観察してもらった
り、浴室内インターホンを併用して浴室に呼びかけても
らう方法などを報知方法として用いる方法なども有効で
ある。もちろん、注意信号のレベルは３段階以上でも構
わないものであり、注意信号のレベルに応じて既出の報
知方法を組み合わせる方法や、最終段階として無線ユニ
ットや携帯電話などを制御して地域の病院や、緊急サー
ビス業者などに連絡する方法なども有効である。

【００３４】また、注意信号や報知信号を発するまでの
時間は、浴槽内の場合は失神して水没する危険度が高い
とされるため、洗い場などよりも短い判定時間でより緊
急度を上げて報知するに報知する構成も有効であると考
えられる。このように、浴室での事故状況の実態調査に
併せて判定時間を設定しておくことはより効果的なもの
である。

【００３５】以上説明してきたように、超音波を使って
方向ごとに区画化してスキャンすることで、ＣＣＤセン
サの場合のように入浴者と浴室の色を混同したり、超音
波センサで浴室全体をカバーするの場合のように浴室具
の移動による超音波の反響状態の変化に惑わされること
のない、正確な検知ができうるものである。

【００３６】また、超音波の方向変更を最小限に押さえ
て省電力化を行う制御方法も有効なものである。例え
ば、入出口８の方向を初期位置として登録しておけば、
入浴者がある場合には、その方向にて最初に入浴者７の
動きが検知できるため、入浴者７の入室を確認してから
スキャンを開始すれば、無駄な動作を省いてより少ない
電力で検知が行えるものである。

【００３７】また別の例としては、通常こういった装置
が必要となるのは、親子のように何人かで入浴する場合
よりもむしろ一人で入浴する場合であり、入室以後、退
室までどの方向にいるかを常に追従しておけば、現方向
と隣接する方向のみををスキャンすればよく、この方法
でも無駄に広い範囲をスキャンする動作を省け、より少
ない電力で検知が行えるものである。

【００３８】この他、本実施例では、給湯器の操作によ
り処理の開始や終了のタイミングを設定する例を示した
が、入浴者自身で入出室の際に押しボタンで動作の開始
や終了を操作したり、出入口８にマット型センサなどの
入出室センサを併用して取り付けるなどの方法で本発明
の浴室安全装置と連動させ、入浴者の待ち受け時間を無
くして動作時間を更に最適化して省電力化を図る構成と
しても構わない。

【００３９】なお、本発明では、超音波センサを浴室リ
モコンに一体化する例を説明したが、センサは天井など
に取り付け、リモコンとケーブルで結んで電源や信号を
やりとりする構成や、全くリモコンと独立して設置する
構成も構わないものである。

【００４０】また、振動子は図３、図４とも４つとした
が、図４で３つの振動子を正三角形に並べるなど個数を
変更しても構わないものである。更に、本実施例では駆
動信号を利用した電子スキャンの方法のため可動部を持
たない構成とできるが、必ずしも電子スキャンによらず
ともホーンなどの反響体を付与し、これをモータなどで
可動する構成で超音波の送受信方向をスキャンする構成
でも構わないものである。

【００４１】最後に、緊急時の救済手段としては、追い
焚き機能など浴槽内の水を循環させる機能を持つものに
は排水経路を設けるなどして、排水口から水を排水する
機構などを確保し、緊急時にはこれと連動して浴槽内か
ら自動的に排水して入浴者の水没を防ぐ構成を追加する
のは好ましいことである。

【００４２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、音波を用
いることにより同色物体や湯気、浴槽内の湯温による攪
乱をなくすことができる上に、検知方向をスキャンする
ことで浴室内を区画化して検知することにより、浴室具
の位置や浴槽水位が変化しても、入浴者の位置および体
動を正確に検知でき、通常にはない長時間に渡って入浴
者の動きが無いような場合に報知信号を発する浴室安全
装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における浴室安全装置を取り付
けた浴室の斜視図

【図２】同実施例における浴室安全装置のブロック図

【図３】同実施例における浴室安全装置のプローブ部の
構成を示すブロック図

【図４】同実施例における浴室安全装置のプローブ部の
別の構成を示すブロック図

【図５】同実施例における浴室安全装置の動作を示すフ
ローチャート

【符号の説明】

１ 超音波（音波送受信手段） ９ プローブ部 １０ 超音波回路部 １１ 制御部 １３〜２０、１７ 振動子（音波送受信手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荻野 弘之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2D032 GA00 2D060 CA07 2G005 AA04 5C086 AA22 BA04 CA10 CA25 CB28 EA13 EA17 EA42 EA45 FA02 FA06 FA12 GA02

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 音波の送受信方向を変更しうる音波送受
   信手段と、前記音波送受信手段の信号により入浴者の存
   在する方向または動きの有無を判定する制御部とを有し
   てなり、前記制御部は送受信方向にそれぞれ判定時間を
   設定し、前記判定時間を越えて同一方向に滞留もしくは
   動きのない場合に報知信号を発生する浴室安全装置。
2. 【請求項２】 判定時間を複数の段階に分割して設定
   し、前記段階ごとに報知信号の発生方法を変更する請求
   項１記載の浴室安全装置。
3. 【請求項３】 浴槽の存在する方向の判定時間を、洗い
   場などの存在する方向の判定時間よりも短く設定してお
   く請求項２記載の浴室安全装置。
4. 【請求項４】 音波送受信手段が複数の振動子を有して
   なり、前記複数の振動子を発振させる位相をずらせるこ
   とにより音波の送受信方向を変更する請求項１または２
   記載の浴室安全装置。
5. 【請求項５】 音波送受信手段が振動子とホーンまたは
   反射板などの放射体を有してなり、前記放射体を可動さ
   せることにより音波の送受信方向を変更する請求項１ま
   たは２記載の浴室安全装置。
6. 【請求項６】 送受信方向の変更範囲が、音波送受信手
   段から扇型に広がる範囲である請求項１記載の浴室安全
   装置。
7. 【請求項７】 送受信方向の変更範囲が、音波送受信手
   段から円錐型に広がる範囲である請求項１記載の浴室安
   全装置。
8. 【請求項８】 送受信方向を浴室への出入り口を含む方
   向で待機し、入浴者の入室を検知して以降に送受信方向
   の変更を行う請求項１記載の浴室安全装置。
9. 【請求項９】 送受信方向の変更範囲が、概時点で入浴
   者の存在する送受信方向に隣接する送受信方向のみとす
   る請求項１記載の浴室安全装置。
10. 【請求項１０】 送受信方向の変更を、概時点で入浴者
    の存在する送受信方向で動きを検知した場合のみに行う
    請求項１記載の浴室安全装置。
11. 【請求項１１】 音波の送受信を、設定したインターバ
    ル間隔をおいて行う請求項１記載の浴室安全装置。
12. 【請求項１２】 音波を送受信する方向により、インタ
    ーバル間隔を変更する請求項１１記載の浴室安全装置。
13. 【請求項１３】 給湯装置のリモコンと一体化もしくは
    連結して設置してなる請求項１記載の浴室安全装置。
14. 【請求項１４】 報知信号の発生装置を、浴室外に設置
    した給湯装置のリモコンと一体化もしくは連結して設置
    してなる請求項１記載の浴室安全装置。