JP2003052783A - 心拍数検出機能付きシャワー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シャワー装置を利用しているユーザーの心拍
数をユーザーの身体を拘束することなく検出することを
可能にして、快適で安全な温水シャワー浴をユーザーに
提供することを可能にする心拍数検出機能付きシャワー
装置を提供する。 【構成】 ユーザーが腰掛けるための椅子と、前記椅子
に腰掛けたユーザーに向けて温水シャワーを放出するた
めのシャワー放出部と、前記椅子の２箇所であって、前
記椅子にユーザーが腰掛けたときユーザーの身体が接触
するような２箇所にそれぞれ取り付けられたスポンジ
と、前記各スポンジの内部又は表面にそれぞれ固定され
た電極と、前記各スポンジを含水状態に保持するため
に、前記各スポンジにそれぞれ水を供給するための通水
パイプと、前記各電極からの電気信号に基づいてユーザ
ーの心拍数を検出するための心拍数検出手段と、前記心
拍数検出手段からの出力に基づいて、前記シャワー放出
部から放出される温水シャワーの温度を制御するための
シャワー温度制御手段と、を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、温水シャワーを浴
びているユーザーの心拍数をユーザーの身体を拘束する
ことなく自動的に測定し、これに基づいてシャワーの温
度コントロールを行ったりアラームを発生させたりする
ことにより、シャワー浴を快適且つ安全に行うことを可
能にする心拍数検出機能付きシャワー装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、浴室でユーザーが椅子に腰掛
けた状態で温水シャワーをユーザーに向けて放出させる
温水シャワー装置が市販されている。このような温水シ
ャワー装置は、通常の浴槽に自力で出入りすることが困
難であるような高齢者や障害者にとって、また、浴槽で
お湯につかる場合の静水圧による心臓への負担や出浴時
の血圧低下が心配な高齢者などにとって、浴槽を使用す
ることなく通常の入浴と同様の効果を提供するものとし
て、広くその利便性が認知されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特に身
体機能の低下した高齢者などが前記温水シャワー装置を
利用する場合、シャワー装置から放出される温水シャワ
ーの温度が高温になり過ぎたり逆に低温になり過ぎる
と、心臓などに急激な負荷が掛かって、心拍数が急に速
まったり遅くなったりすることがあり、快適で安全なシ
ャワー浴ができなくなってしまう場合がある。他方、こ
のような問題を回避しようとして、前記のようなシャワ
ー装置を使用しているユーザーに対して、その身体を拘
束してその心電図波形を検出しようとすることは、ユー
ザーに快適なシャワー浴を与えるという前記シャワー装
置の目的に反することになる。

【０００４】本発明はこのような従来技術の問題点に着
目してなされたものであって、シャワー装置を利用して
いるユーザーの心拍数をユーザーの身体を拘束すること
なく検出することを可能にして、快適で安全な温水シャ
ワー浴をユーザーに提供することを可能にする心拍数検
出機能付きシャワー装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような従来技術の課
題を解決するための本発明による心拍数検出機能付きシ
ャワー装置は、ユーザーが腰掛けるための椅子と、前記
椅子に腰掛けたユーザーに向けて温水シャワーを放出す
るためのシャワー放出部と、前記椅子の２箇所であっ
て、前記椅子にユーザーが腰掛けたときユーザーの身体
が接触するような２箇所にそれぞれ取り付けられたスポ
ンジと、前記各スポンジの内部又は表面にそれぞれ固定
された電極と、前記各スポンジを含水状態に保持するた
めに、前記各スポンジにそれぞれ水を供給するための通
水パイプと、前記各電極からの電気信号に基づいてユー
ザーの心拍数を検出するための心拍数検出手段と、前記
心拍数検出手段からの出力に基づいて、前記シャワー放
出部から放出される温水シャワーの温度を制御するため
のシャワー温度制御手段と、を備えたことを特徴とする
ものである。

【０００６】また、本発明の心拍数検出機能付きシャワ
ー装置は、ユーザーが腰掛けるための椅子と、前記椅子
に腰掛けたユーザーに向けて温水シャワーを放出するた
めのシャワー放出部と、前記椅子の２箇所であって、前
記椅子にユーザーが腰掛けたときユーザーの身体が接触
するような２箇所にそれぞれ取り付けられたスポンジ
と、前記各スポンジの内部又は表面にそれぞれ固定され
た電極と、前記各スポンジを含水状態に保持するため
に、前記各スポンジにそれぞれ水を供給するための通水
パイプと、前記各電極からの電気信号に基づいてユーザ
ーの心拍数を検出するための心拍数検出手段と、前記心
拍数検出手段からの出力に基づいて、所定のアラームを
発生させるたのアラーム発生手段と、を備えたことを特
徴とするものである。

【０００７】また、本発明の心拍数検出機能付きシャワ
ー装置において、前記椅子の前記スポンジが取り付けら
れる「２箇所」の中の一方の箇所は、好ましくは前記椅
子に腰掛けたユーザーの身体の右半分と接触可能な場所
であり、同他方の箇所は、好ましくは前記椅子に腰掛け
たユーザーの身体の左半分と接触可能な場所である。

【０００８】また、本発明の心拍数検出機能付きシャワ
ー装置において、前記椅子の前記スポンジが取り付けら
れる「２箇所」の中の一方の箇所は、好ましくは前記椅
子に腰掛けたユーザーの右又は左の太もも部分と接触可
能な場所であり、同他方の箇所は、好ましくは前記椅子
に腰掛けたユーザーの左又は右の背中部分と接触可能な
場所である。

【０００９】また、本発明の心拍数検出機能付きシャワ
ー装置においては、前記２つの電極と前記心拍数検出手
段との間に、前記２つの電極からの心電図波形信号をそ
れぞれ伝送するための２本のケーブルと、前記２本のケ
ーブル同士の間でのインピーダンス変化などの影響を回
避するための電極間インピーダンス変動キャンセル回路
と、前記電極間インピーダンス変動キャンセル回路から
の心電図波形信号から検出レベルの高いＲ波を抽出する
ためのフィルター回路と、が接続されていることが望ま
しい。

【００１０】さらに、本発明の心拍数検出機能付きシャ
ワー装置においては、前記２本のケーブルの外周の絶縁
被覆部分はテフロン（登録商標）系樹脂により形成され
ていることが望ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を説明す
る。図１は本発明の一実施形態に係る心拍数検出機能付
きシャワー装置のシャワー浴時（使用時）の外観を示す
図である。図１において、１は浴室の壁面に固定された
椅子１０の背もたれ部、２は前記背もたれ部１に対して
折畳み自在に接続された椅子１０の座部、３は前記背も
たれ部１に対して図の矢印α方向に折畳み自在に接続さ
れたアーム部である。また、４は前記背もたれ部１の上
方中央の凹部１ａに備えられた複数のシャワーノズル、
５は前記アーム部３のユーザーに対向する面に備えられ
た複数のシャワーノズルである。

【００１２】ユーザーが本実施形態を使用するときは、
前記背もたれ部１と座部２とから成る椅子１０に腰掛け
た状態で、リモコン(図示せず)を操作して、前記背もた
れ部１のシャワーノズル４と前記アーム部３のシャワー
ノズル５から、ユーザーの身体に向けて温水シャワーを
噴出させて、シャワー浴を行う。

【００１３】また、本実施形態では、前記椅子１０の背
もたれ部１のユーザーの背中の右側部分が接触する部分
に、スポンジ（その下面には後述の電極が備え付けてあ
る）１１が固定され、前記椅子１０の座部２のユーザー
の左太ももが接触する部分に、スポンジ（その下面には
後述の電極が備え付けてある）１２が固定されている。
前記の２つの電極は、前記椅子１０の背もたれ部１及び
座部２の内部に挿入されたケーブルにより、図示しない
制御盤に接続されている。

【００１４】次に、図２は、本実施形態における、前記
のスポンジ１１，１２、電極、及び制御盤などの電気的
構成を示すブロック図である。図２において、１１，１
２は前記椅子１０の上面の所定の２箇所の上にそれぞれ
取り付けられたスポンジ、１３，１４は前記スポンジ１
１，１２の下面側にそれぞれ固定された電極である。前
述のように、本実施形態では、前記スポンジ１１は、ユ
ーザーが椅子１０に腰掛けたときに、ユーザーの左太も
も部分の下面が接触するような椅子１０上の所定箇所に
配置されている。また、前記スポンジ１２は、ユーザー
が椅子１０に腰掛けたときに、ユーザーの背中の右側部
分が接触するような椅子１０上の所定箇所に配置されて
いる。

【００１５】また、図２において、１５，１６は前記各
スポンジ１１，１２を水を供給して含水状態に保つため
の通水パイプである。この通水パイプ１５，１６によ
り、前記スポンジ１１，１２は、本実施形態の使用時に
おいては常時、含水状態すなわち導電可能な状態に保持
されている。これにより、ユーザーの身体から発生され
る心電図波形信号は、前記スポンジ１１，１２を介して
前記電極１３，１４に伝達されるようになっている。

【００１６】また、図２において、１７，１８は前記各
電極１３，１４に一端が接続されたケーブルである。こ
の各ケーブル１７，１８は、椅子１０の内部を通って、
図示しない制御盤のコネクタを介して増幅用アンプに接
続されている。また、この各ケーブル１７，１８の外周
の絶縁被覆部分はテフロン系樹脂により形成されてお
り、これにより、電極間同士のインピーダンス変化を抑
えるようにしている。

【００１７】また、図２において、１９は前記ケーブル
１７，１８の他端が接続された制御盤のコネクタ、２０
は前記コネクタ１９と後述の増幅用アンプ２３の間に接
続された電極間インピーダンス変動キャンセル回路であ
る。この電極間インピーダンス変動キャンセル回路２０
は、前記各電極１３，１４からの心電図波形信号が、ケ
ーブル同士の間のインピーダンス変化や大地との間での
地磁気の影響を受けることを、回避するためのものであ
る。すなわち、前述のように前記各電極１３，１４から
のケーブル１７，１８は前記椅子１０の内部に取り付け
てあるが、前記椅子１０や電極１３，１４が何らかの衝
撃を受けるとケーブル同士又はケーブルと大地間でイン
ピーダンス変化や地磁気の影響を受けることになるが、
これを回避するために、前記の電極間インピーダンス変
動キャンセル回路２０を備えるようにしている。

【００１８】また、図２において、２１は前記電極間イ
ンピーダンス変動キャンセル回路２０からの信号を後段
の各フィルターに送る前にインピーダンスのマッチング
などを行うためのバッファー、２２は前記各電極１３，
１４からの心電図波形信号の商用電源ノイズをカットす
るための商用電源カットフィルター、２３はこのフィル
ター２２で商用電源ノイズがカットされた心電図波形信
号を増幅するためのアンプ、２４は増幅された心電図波
形信号の中の高域のノイズをカットするためのローパス
フィルー、２５は前記心電図波形信号から超低域部分を
カットするための超低域カットハイパスフィルター、２
６は前記心電図波形信号から低域部分をカットするため
の低域カットハイパスフィルター、２７は前記フィルタ
ー２６通過後の心電図波形信号を増幅するためのアン
プ、２８は絶縁アンプ、２９は前記絶縁アンプ回路２８
からの心電図波形信号が入力されるＣＰＵ（中央処理装
置）回路部である。

【００１９】前記各電極１３，１４からの心電図波形信
号は、前記各フィルター２４，２５，２６などを経由す
ることにより、心電図波形の中で最もレベルの高いＲ波
のみを検出することができように加工されて、前記ＣＰ
Ｕ回路部２９のＡ／Ｄ入力部に入力される。ＣＰＵ回路
部２９では、前記入力された心電図波形信号の中のＲ波
のピーク点から次のＲ波のピーク点までの時間を計測
し、この計測データに基づいてユーザーの心拍数を検出
する。

【００２０】そして、前記ＣＰ回路部２９は、前記の検
出した心拍数に基づいて、シャワー水加熱部３０（ヒー
ターなどで構成される）を制御し、前記各シャワーノズ
ル４，５から放出される温水シャワーの温度をユーザー
がストレスを感じない温度となるように（ユーザーの心
拍数が適度な範囲に収まるような温度となるように）調
整する。

【００２１】また、前記ＣＰ回路部２９は、前記の検出
した心拍数に基づいて、制御盤などに設置された表示器
３１に、ユーザーの現在の心拍数をリアルタイムに表示
させる。高齢者や障害者のユーザーの介護者は、この表
示器３１に表示される心拍数を見て、シャワー浴中のユ
ーザーの安否を把握することができる。

【００２２】また、前記ＣＰ回路部２９は、前記の検出
した心拍数に基づいて、ユーザーの現在の心拍数が所定
の適正範囲を外れて異常に速まったり遅くなったりした
ときには、前記制御盤（ＣＰＵ回路部２９を含む）に接
続されたアラーム装置（リビングルームなどに設置され
ている）を制御して所定の音響などで構成されるアラー
ムを発生させて、高齢者や障害者のユーザーの介護者
に、シャワー浴中のユーザーの心拍数の異常を知らせ
る。

【００２３】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、シャワー浴中のユーザーが腰掛ける椅子の上の所定
の２箇所にそれぞれ取り付けられた「電極を備えた柔ら
かいスポンジ（含水状態にされて導電可能に構成された
スポンジ）」をユーザーの身体に接触させることによ
り、ユーザーの心電図波形信号を取り出し、この心電図
波形信号からユーザーの心拍数を検出するようにしてい
る。

【００２４】したがって、本発明によれば、シャワー浴
中においてユーザーの身体が前記スポンジに軽く接触す
るだけで、ユーザーの心拍数の正確な検出ができるよう
になる。また、本発明によれば、シャワー浴中にユーザ
ーの身体が一時的に前記スポンジから離れても、再びユ
ーザーの身体が前記スポンジに軽く接触すれば即座に心
拍数の正確な計測が再開できるようになる。また、本発
明によれば、シャワー装置の使用時には前記スポンジを
常に含水状態に保持しておくようにしているので、シャ
ワーの放出量の変動に拘わらず、常に安定した心拍数検
出が可能になる。

【００２５】よって、本発明によれば、シャワー浴中に
ユーザーの身体を拘束することなくユーザーの心拍数の
正確な検出が可能になるので、ユーザーの身体に拘束な
どのストレスを掛けないようにしながら、ユーザーの心
拍数に基づいて温水シャワーの温度を細かく制御して、
ユーザーの心臓などに負担にならない適度な温度のシャ
ワーをユーザーに提供することが可能になる。

【００２６】また、本発明によれば、シャワー浴中にユ
ーザーの身体を拘束することなくユーザーの心拍数の正
確な検出が可能になるので、ユーザーの心拍数に異常が
発生した場合は、ユーザーの介護者などが居るリビング
ルームなどに備えられたアラーム発生装置にアラーム
（音や光による）を発生させ、ユーザーの心拍数の異常
を介護者に知らせて、シャワー浴中のユーザーの事故な
どを未然に防止することが可能になる。

【００２７】また、本発明においては、前述のように、
電極を備えたスポンジをユーザーの身体と接触させるよ
うにしているので、シャワー温水の水滴による接触電位
などのノイズを最小限に抑えることができる。すなわ
ち、一般にユーザーの身体に電極を全く接触させること
なく心拍数を正確かつ安定的に検出することは困難であ
るため、従来はシャワー浴中のユーザーの心拍数を検出
しようとするときは電極を露出させてその露出させた電
極をユーザーの身体に接触させることが必要であった
が、そのような方法でユーザーの心拍数を検出する場合
は、シャワー浴であるため電極間同士が水（シャワーの
水滴）により常に電気的に接続された状態にならず、シ
ャワーの水滴が電極に当るたびに接触電位が発生するこ
とになり、心拍数を安定的に検出することは不可能であ
った。そこで、本発明では、このような不安定状態を回
避するために、電極を備えた「含水状態（導電状態）の
スポンジ」をユーザーの身体に接触させるようにして、
シャワー水の水滴による接触電位の発生などを防止し、
心拍数の安定的な検出を可能にしている。

【００２８】また、本発明では、前述のように、電極を
そのままユーザーの身体に接触させることなく、電極と
電気的に接続された「含水状態の柔らかいスポンジ」を
ユーザーの身体に接触させるようにしているので、「金
属製の硬い電極」がユーザーの身体に接触する場合に生
じる違和感・不快感をユーザーに与えないようにして、
快適なシャワー浴を実現するようにしている。

【００２９】また、本発明においては、前記各電極が備
えられている２つのスポンジの一方をユーザーの身体の
右半分（例えば、太もも又は背中）と接触可能にすると
共に、前記２つのスポンジの他方をユーザーの身体の左
半分（例えば、背中又は太もも）と接触可能にするよう
にしているので、ユーザーの心拍数の正確な測定が可能
になる。

【００３０】また、本発明の心拍数検出機能付きシャワ
ー装置においては、前記２つの電極と前記心拍数検出手
段との間に、前記２つの電極からの心電図波形信号をそ
れぞれ伝送するための２本のケーブル同士の間やケーブ
ルと大地との間でのインピーダンス変化や地磁気の影響
を回避するための電極間インピーダンス変動キャンセル
回路を挿入するようにしているので、ケーブル同士の間
やケーブルと大地との間でのインピーダンス変化や地磁
気の影響を受けること（椅子や装置本体や電極等が何ら
かの衝撃を受けるとケーブル同士の間や対地間でインピ
ーダンス変化や地磁気の影響を受ける）を有効に回避し
て、ユーザーの心拍数を正確に検出することが可能にな
る。

【００３１】さらに、本発明の心拍数検出機能付きシャ
ワー装置においては、前記２本のケーブルの外周の絶縁
被覆部分をテフロン系樹脂により形成するようにしてい
るので、電極や電極ケーブル間のインピーダンス変化の
影響を最小限に押さえることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態による心拍数検出機能付き
シャワー装置の使用時の外観を示す図。

【図２】 本実施形態の電気的構成を示すブロック図。

【符号の説明】

１ 背もたれ部 １ａ 凹部 ２ 座部 ３ アーム部 ４，５ シャワーノズル １０ 椅子 １１，１２ スポンジ １３，１４ 電極 １５，１６ 通水パイプ １７，１８ ケーブル １９ コネクタ ２０ 電極間インピーダンス変動キャンセル回路 ２１ バッファー ２２ 商用電源ノイズカットフィルター ２３，２７ アンプ ２４ ローパスフィルター ２５ 超低域カットハイパスフィルター ２６ 低域カットハイパスフィルター ２８ 絶縁アンプ ２９ ＣＰＵ回路部 ３０ シャワー水加熱部 ３１ 表示器 ３２ アラーム装置

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ユーザーが腰掛けるための椅子と、 前記椅子に腰掛けたユーザーに向けて温水シャワーを放
   出するためのシャワー放出部と、 前記椅子の２箇所であって、前記椅子にユーザーが腰掛
   けたときユーザーの身体が接触するような２箇所にそれ
   ぞれ取り付けられたスポンジと、 前記各スポンジを含水状態に保持するために、前記各ス
   ポンジにそれぞれ水を供給するための通水パイプと、 前記各スポンジの内部又は表面にそれぞれ固定された電
   極と、 前記各電極からの電気信号に基づいてユーザーの心拍数
   を検出するための心拍数検出手段と、 前記心拍数検出手段からの出力に基づいて、前記シャワ
   ー放出部から放出される温水シャワーの温度を制御する
   ためのシャワー温度制御手段と、 を備えたことを特徴とする心拍数検出機能付きシャワー
   装置。
2. 【請求項２】 ユーザーが腰掛けるための椅子と、 前記椅子に腰掛けたユーザーに向けて温水シャワーを放
   出するためのシャワー放出部と、 前記椅子の２箇所であって、前記椅子にユーザーが腰掛
   けたときユーザーの身体が接触するような２箇所にそれ
   ぞれ取り付けられたスポンジと、 前記各スポンジを含水状態に保持するために、前記各ス
   ポンジにそれぞれ水を供給するための通水パイプと、 前記各スポンジの内部又は表面にそれぞれ固定された電
   極と、 前記各電極からの電気信号に基づいてユーザーの心拍数
   を検出するための心拍数検出手段と、 前記心拍数検出手段からの出力に基づいて、所定のアラ
   ームを発生させるたのアラーム発生手段と、 を備えたことを特徴とする心拍数検出機能付きシャワー
   装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、前記椅子の前
   記スポンジが取り付けられる「２箇所」の中の一方の箇
   所は前記椅子に腰掛けたユーザーの身体の右半分と接触
   可能な場所であり、同他方の箇所は前記椅子に腰掛けた
   ユーザーの身体の左半分と接触可能な場所である、こと
   を特徴とする心拍数検出機能付きシャワー装置。
4. 【請求項４】 請求項１又は２において、前記椅子の
   前記スポンジが取り付けられる「２箇所」の中の一方の
   箇所は前記椅子に腰掛けたユーザーの右又は左の太もも
   部分と接触可能な場所であり、同他方の箇所は前記椅子
   に腰掛けたユーザーの背中の左側又は右側部分と接触可
   能な場所である、ことを特徴とする心拍数検出機能付き
   シャワー装置。
5. 【請求項５】 請求項１又は２において、前記２つの電
   極と前記心拍数検出手段との間には、 前記２つの電極からの心電図波形信号をそれぞれ伝送す
   るための２本のケーブルと、 前記２本のケーブル同士の間でのインピーダンス変化の
   影響を回避するための電極間インピーダンス変動キャン
   セル回路と、 前記電極間インピーダンス変動キャンセル回路からの心
   電図波形信号から検出レベルの高いＲ波を抽出するため
   のフィルター回路と、 が接続されていることを特徴とする心拍数検出機能付き
   シャワー装置。
6. 【請求項６】 請求項５において、前記２本のケーブル
   の外周の絶縁被覆部分はテフロン系樹脂により形成され
   ている、ことを特徴とする心拍数検出機能付きシャワー
   装置。