JP2005287591A - 入浴者判定装置、および健康管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】 入浴者を自動判別でき、体重などの健康管理データを自動的に登録することができる健康管理システムを提供する。
【解決手段】 浴槽１０１の脚部に重量センサ１１５ａ，１１５ｂを設け、入浴が行なわれる前の重量と、入浴中の重量とを測定し、その差から入浴者の体重を測定する。また、入浴時の水位の変化と、測定された体重と、入浴者の情報とに基づき体脂肪率を測定する。測定結果は、通信Ｉ／Ｆ１０７によりインターネットを介してサーバに送信される。入浴者の体重、体脂肪を登録したデータベースに基づき、入浴者が誰であるかの判定が行なわれ、入浴者に対応付けて体重などの健康管理データが自動的に登録される。
【選択図】 図２

Description

この発明は、入浴者判定装置、および健康管理システムに関し、特に浴槽を用いて入浴者の体重や体脂肪率を測定することができる入浴者判定装置、および健康管理システムに関する。

体重を測定するための体重計が古くから存在する。このような体重計を応用した技術として、以下の特許文献１〜３には、便器の便座に圧力センサを設け、着座した使用者の体重を測定する技術が開示されている。

また、特許文献４には、風呂の入口付近に体重測定手段を設ける技術が開示されている。

また、特許文献５および６には、入浴時の水位変化などに基づいて体脂肪率を測定する装置が開示されている。

さらに、特許文献７には、浴槽内に体重測定器を設け、その出力と水位変化とに基づいて入浴者の体脂肪率を測定する技術が開示されている。
特開２００１−１３７１９８号公報 特開２００１−１３７１９９号公報 特開平５−２２８１１６号公報 特開平６−３３９５０７号公報 特開２００３−２０４９６５号公報 特開２００２−４５３４９号公報 特開２００３−１０２７７号公報

しかしながら、従来古くからある体重計では「体重を計ろう」というユーザの意志がなければ体重を測定できない。

また、特許文献１〜３の技術において便座を用いて体重を測定するためには、使用者が足を浮かせる（または専用の足置き場を利用する）必要がある。

特許文献４の技術においても、風呂の入口において体重測定の意志がないと、体重の測定ができないという問題がある。

また、特許文献５および６の技術において体脂肪率を測定するためには、体重を事前に入力する必要があり、操作が煩雑であるという問題がある。特に、体脂肪率は体重に対する脂肪の重量比であるため、誤った体重情報が入力されたり、体重情報が更新されなければ正しい体脂肪率の算出が困難であるという問題がある。

特許文献７の技術では、水位（入浴者の水没度）に応じて入浴者に不定の浮力がかかるため、正確な体重を計測できないという問題がある。また、特許文献７の技術では、特別な浴槽が必要となるという問題がある。

さらに、上述の従来の技術において、体重などを記録し、定期的な健康管理を行なう場合にはユーザは自己の情報を登録する作業が必要となり、煩雑であるという問題があった。このような煩雑さを解消するために、例えば体重計に計測値の自動記録機能を設けることが考えられるが、複数のユーザで体重計を共有するときには、ユーザの区別をするための入力が必要になるなど、煩雑な作業が必要になるという問題がある。

この発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、ユーザの機器操作を簡便にするための入浴者判定装置、および健康管理システムを提供することを目的としている。

上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、入浴者判定装置は、入浴者の体重を登録するデータベースと、浴槽と、浴槽の重量支持部に設置されたセンサと、センサからの出力を重量に変換する演算装置と、演算された重量に基づいてデータベースを検索し、入浴者を判定する判定手段とを備える。

好ましくはデータベースは、入浴者の体重と共にその変動幅を登録し、判定手段は、変動幅を考慮して検索を行なう。

好ましくはデータベースは、入浴者の体脂肪率を登録し、判定手段は、体脂肪を考慮して検索を行なう。

好ましくはデータベースは、入浴者の体脂肪率と共にその変動幅を登録し、判定手段は、変動幅を考慮して検索を行なう。

好ましくは入浴者判定装置は、判定手段で複数の入浴者が該当すると判定された場合には、ユーザに選択を促す選択手段をさらに備える。

好ましくは入浴者判定装置は、判定手段で入浴者の該当がないと判定された時には、データベースに入浴者を新規登録する登録手段をさらに備える。

好ましくは入浴者判定装置は、判定手段の判定結果に基づいて、判定された入浴者に対応付けて、演算された重量を体重として登録する。

好ましくは入浴者判定装置は、判定手段の判定結果に基づいて、判定された入浴者に対応付けて、データベースを更新する。

好ましくは入浴者判定装置は、演算された重量と、入浴前および入浴中の水位差と、身長、性別その他の入浴者情報とに基づき体脂肪率を推定する推定手段をさらに備え、判定手段の判定結果に基づいて、判定された入浴者に対応付けて、推定された体脂肪率を登録する。

好ましくは入浴者判定装置は、演算された重量と、浴槽内に備えられた電極に体を接触させることによって計測される入浴者の電気伝導度と、身長、性別その他の入浴者情報とに基づき体脂肪率を推定する推定手段をさらに備え、判定手段の判定結果に基づいて、判定された入浴者に対応付けて、推定された体脂肪率を登録する。

好ましくは入浴者判定装置は、推定された体脂肪率に基づいて、判定された入浴者に対応付けて、データベースを更新する。

好ましくは入浴者判定装置は、センサ出力が、定められたしきい値を超えた増加を示したことをもって入浴者ありの判定を行ない、それに基づいて入浴者の判定を行なう。

好ましくはデータベースは、入浴者が入浴する際のセンサの出力信号パターンを登録し、判定手段は、センサ出力信号パターンのマッチングにより検索を行なう。

この発明の他の局面に従うと、健康管理システムは、上記いずれかに記載の入浴者判定装置と、入浴者判定装置によって計測された入浴者の体重情報を送信する送信手段と、送信手段から送信される入浴者の体重情報を受信する受信手段を備えた情報記録装置と、情報記録装置に蓄えられた、入浴者の体重情報を処理する処理手段と、処理手段で処理された結果を表示する表示手段とを備え、処理手段は、過去の体重情報の履歴を視覚化し、表示手段は視覚化された履歴を表示することを特徴とする。

本発明における入浴者判定装置に従うと、浴槽の重量支持部に設置されたセンサからの出力に基づいてデータベースを検索し、入浴者を判定することができるため、ユーザの機器操作を簡便にすることができるという効果がある。

また、この発明に従う健康管理システムによると、上記入浴者判定装置によって測定された体重などの情報が自動的に記録および処理されるため、ユーザの利便度が高いという効果がある。

図１は、本発明の実施の形態の１つにおける健康管理システムの構成を示す図である。

図を参照して健康管理システムは、インターネットや電話回線などの通信回線Ｎに接続された、各家庭に備えられた複数の風呂システム１００ａ〜１００ｃと、健康管理センターに設置されるデータベースを兼ねたサーバ２００と、情報の閲覧や設定を行なうためのユーザＰＣ（パーソナルコンピュータ）３００および携帯電話やＰＤＡなどの携帯端末４００とから構成される。

風呂システム１００ａ〜１００ｃのそれぞれは、浴槽およびそれに温水を供給する熱源器を備えている。

浴槽の脚部（浴槽の重量支持部）には重量センサが設置されており、入浴中には、入浴者と、浴槽と、湯の重量の合計が測定される。入浴者の重量（体重）を測定するためには、入浴前（または入浴後）の重量センサの値と、入浴中の重量センサの値の差が用いられる。

すなわち、入浴中の重量センサの出力値（入浴者＋浴槽＋湯の合計重量）から、入浴前（または入浴後）の重量センサの出力値（浴槽＋湯の重量）を減算することで、入浴者の体重が測定される。

重量センサとして、圧力センサ、歪みゲージなどを採用することができる。

また、風呂システムにおいては重量センサの測定値の変化により、入浴が行なわれたタイミングや、入浴者が風呂から出るタイミングが測定される。

また、浴槽内には複数のセンサ（電極など）が設けられており、これらの電極間に生じる電位差によって入浴者の心電位図を計測し、心拍数に換算する。

なお、計測された入浴者の体重と、入浴前、入浴中の水位差（これはセンサにより測定される）と、身長や性別などの入浴者情報とに基づき、体脂肪率を測定することも可能である。またこれに代えて、浴槽内に複数のセンサ（電極など）を設け、電極に体を接触することによって計測される入浴者の電気伝導度と、測定された入浴者の体重と、身長や性別などの入浴者情報とに基づき、体脂肪率を測定するようにしてもよい。

このような構成を採用することにより、以下のような効果がある。

（１） 利用者は特に意識することなく、入浴という日常的な行為により体重を継続的に測定することができる。これにより、利用者の健康管理の補助を行なうことができる。

（２） 体脂肪率の測定の際、利用者は予め体重を自分で設定する必要がなくなる。また、体脂肪率の測定ごとに体重の測定が行なわれるため、より正しい体脂肪率を測定することができる。

（３） 浴槽ごと重量を計測することにより、浴槽内部に特別な装置を設置することが不要となる。

（４） 浴槽ごと重量を計測することにより、入浴者の姿勢や体重のかけ方にかかわらず安定した値を計測できる。

（５） 浴槽の脚部に敷く形状の重量センサ（圧力センサなどでの代用も可能）を用いると、本システムを導入する上での浴槽の加工が不要となる。

（６） 浴槽に複数の脚部が存在する場合に、それら複数の脚部それぞれに重量センサを設置することにより、湯の重量（約１００〜２００ｋｇ程度）および浴槽の重量（約１０ｋｇ程度）を含めた計測であっても、各々の重量センサのダイナミックレンジは通常の人用体重計レベルのもので済むという効果がある。

（７） 複数の重量センサを設置することにより、湯面の揺れを互いに補償し、安定した計測値の算出ができる。

（８） 健康管理システムにおいては、入浴時の健康管理を継続的に行なうとともに、入浴者によるデータの手入力を最小限にすることが可能である。すなわち、風呂システム１００ａ〜１００ｃにおいて入浴が行なわれると、センサ値の変化によりそれが自動的に検出され、体重や体脂肪率から自動的に入浴者の判定が行なわれる。判定された入浴者に対応付けて、体重や体脂肪などを自動的にサーバ２００に登録し、健康カルテとして蓄積が行なわれる。

サーバ２００は、各家庭に備えられた風呂システム１００ａ〜１００ｃから送信される情報を受信し、分類し蓄積する。また、蓄積されたデータは、インターネットなど経由で閲覧できるようにされており、ＰＣ３００または携帯端末４００などを用いてそれらの情報をユーザは閲覧することができる。

より詳しくは、風呂システム１００ａ〜１００ｃにおいて入浴動作が行なわれると、入浴者の判定や健康情報の計測が行なわれる。有効なデータが計測された場合には、その日時、入浴者の個人情報、住戸ＩＤなどとともにサーバ２００に送信される。サーバ２００においては、各住戸から適宜送信される健康データを、住戸ＩＤ別、入浴者別などに分類し、データとして蓄積する。

サーバ２００は、蓄積されたデータから各住戸ＩＤ別、入浴者別の健康カルテを作成し、インターネットなどを経由して閲覧できる状態で配信する。入浴者などは、風呂システム１００ａ〜１００ｃに備えられた浴室リモコンなどの表示装置、またはインターネットに接続されたユーザＰＣなどから個人の健康情報を閲覧することができる。

図２は、図１の風呂システム１００ａ〜１００ｃの１つの構成を示す図である。

図を参照して、風呂システム１００は、浴槽１０１と、浴室リモコン１０３と、給湯暖房熱源器１０５と、通信インターフェイス１０７と、温水配管１０９と、循環アダプタ１１１と、センサインターフェイス１１３と、重量センサ１１５ａ，１１５ｂと、入浴者の電気伝導度、心拍数などを測定するための人体センサ１１７ａ，１１７ｂと、水位センサ１１９とを備えている。

次に、本健康管理システムの動作の概要について説明する。健康管理システムは、下記に示すステップに従って運用される。

（１） まず、給湯熱源器１０５を家庭に設置するときに、重量センサ１１５ａ，１１５ｂと水位センサ１１９との関係を取得しておく。これにより、水位（または出湯量）と重量との関係を予め記録しておくことができる。また、このとき日付や時間なども設定される。

（２） 給湯暖房熱源器１０５の自動湯張り機能により浴槽１０１に対し湯張りが行なわれる。センサにより計測された情報のローカル（給湯暖房熱源器）およびサーバ２００への登録は自動風呂のキープ運転（風呂温度、水位を一定に保つ機能）中のみ有効であるものとする。

（３） 入浴者が入浴を行なう（システム施行後最初の入浴）。このとき、水位変化または重量変化から入浴が行なわれたことを検知する。

（４） 入浴前後の重量差から入浴者の体重算出を行なうとともに、浴槽内の電極間に発生する電位から心拍数を算出する。

（５） 体重および心拍数データは継続的に発生するので、逐次（例えば２秒毎）浴室リモコンに表示する。これらの体重および心拍の計測結果を元に、入浴者判定プロセスを実行する。このときは最初の入浴であり、入浴者判定においては該当者がいないため、新規登録作業を促す。

（６） 入浴者は、自分の名前（もしくは称呼）、性別、身長、年齢を入力する。これらのデータはあとからでも修正入力可能である。これらのうち、身長などの経時的に変化する可能性のあるデータについては、修正記録を保存し、健康管理情報の一部とする。また、年齢については生年月日を入力することにより、自動的にデータ更新する仕組みを採用することが好ましい。

（７） 入力されたデータから体脂肪率を算出し、継続的に表示する。

体脂肪率の算出は、ここでは入浴前および入浴中の水位差を水位センサ１１９で検出し、入浴者の体積に換算したものと、計測された体重と、予め設定した（比較的変化の少ない）身長や性別などの情報から行なう既存の技術を用いる。

ただし、体重および体積（水位差）が連続的にデータで算出されるため、たとえば３秒ごとに再計算を行ない、表示の更新を行なう。

（８） 浴室リモコンの表示装置には、各計測値、算出値がリアルタイムで数値として表示されるとともに、必要に応じて変動履歴がわかりやすいようにグラフでの表示を行なう。

（９） 自動風呂のキープ運転中であって、入浴が検知されている場合、連続した計測データ（体重、体脂肪率、心拍数）が得られたときには定期的に代表値を決定し、日付、時間、入浴者情報（入浴者、性別、身長など）とともに一時記録する。

代表値がメモリに登録された際に、リモコンには選択された代表値を一定時間（たとえば３秒）表示するとともに、登録値であることを音声や文字情報などで通知する。

（１０） 浴槽から入浴者が外に出たことを検知した場合（重量の低下および水位の低下から判断）、一時記録された情報から登録用の代表値を算出し、住戸を識別する情報（住戸ＩＤなど）とともにインターネットなどの経由でサーバ２００に送信する。このとき、一時記録された一連の代表値データは消去される。

（１１） サーバ２００では、登録される各住戸、各個人の各計測データを、データベースとして蓄積する。

（１２） 健康管理情報を閲覧するユーザ（入浴者など）は、ユーザＰＣ３００または携帯端末４００のＷＥＢブラウザ機能を利用して健康管理を行なうサーバ２００にアクセスする。

（１３） サーバ２００は、ＷＥＢブラウザからのアクセスにより、クライアントのユーザ認証（ＩＤおよびパスワード）を行なう。ユーザには、複数段階の権限レベルが与えられており、すべてのデータにアクセスできるサーバ管理者、同じ住戸のすべての個人データにアクセスできる保護者、自分自身のデータのみにアクセスできる一般ユーザなどに分けられる。

（１４） それぞれのユーザレベルに応じ、対応する個人の過去の計測履歴、同世代の他のユーザの統計値との比較（平均的な体脂肪率、同年代の体重分布）などがグラフ表示するなど視覚的に表示される。

（１５） 各個人は、過去のデータの修正や削除ができるだけではなく、他の計測システム（たとえば血圧計など）の計測値や医療機関で計測されたデータ（血液検査結果など）の登録を行ない、本システムで得られたデータとあわせてグラフ化するなどして一括管理できる環境が提供される。

図３は、重量センサ１１５ａ，１１５ｂを用いた入浴判定の方法を説明するための図である。

図を参照して、湯張りが行なわれた後、重量の計測値が安定したときにそれを基準重量としメモリする。たとえば１０秒間の全サンプル値の平均を取ることで基準重量とする。

メモリした後も、定期的に（たとえば３０分ごと）に再度計測値をメモリする。これは、微小な水漏れがあったときや、水道からの給水などが行なわれたときの対策とするものである。また、熱源機によって自動的に足し湯をする時は、必ず基準重量を再度メモリする動作が行なわれる。

なお、水面の揺れやセンサのノイズなどにより計測値はノイズを含むものとなるため、センサの感度に応じて許容度を設定し、信号振幅が許容度に収まることで平常とし、そのときのセンサ値を計測に用いることとしてもよい。

また、センサのピークノイズ除去のため、サンプリング周期にもよるが最低サンプル値前後を含めた３サンプルでの平滑化を行なうことが望ましい。平滑化アルゴリズムは一般的なものを利用することができる。たとえば、３点において平滑化を行なう場合には、時刻ｔでの測定値をＷ（ｔ）とすると、
Ｗ（ｔ）＝［Ｗ（ｔ−１）＋２×Ｗ（ｔ）＋Ｗ（ｔ＋１）］／４
（３サンプル平滑化の場合）などの数式を用いることができる。

図３の「入浴動作」で示されるように、入浴が行なわれたときには、重量センサ１１５ａ，１１５ｂの出力値が上昇するため、これをもって入浴の判定が行なわれる。

入浴動作にかかる時間（例えば１０秒）をｄとし、重量センサの出力をＷ（ｔ）とすると、入浴判定は以下の数式により行なうことができる。

Ｗ（ｔ＋ｄ）−Ｗ（ｔ）＞Ｓ
ここに、Ｓは判定しきい値であり、たとえば１人で入浴できる子供の体重を参考に決めるなどして１０ｋｇなどと設定することができる。上記の式が満たされたときに、入浴がなされたと判定する。

また、浴槽から出たこと（本明細書では仮に「出浴」と称す。）を判定するためには入浴判定と逆を行なえばよいため、
Ｗ（ｔ＋ｄ）−Ｗ（ｔ）＜Ｓ’
の式を満たしたときに浴槽から入浴者が出たことを判定することができる。

浴槽から入浴者が出たことを判定するためには、以下の処理を行なうこともできる。

まず、入浴時の重量の増加量（≒体重）をメモリしておく。すなわち、Ｗ（ｔ₁＋ｄ）−Ｗ（ｔ₁）の値を、メモリＭに保存しておく。そして、
Ｗ（ｔ₂＋ｄ）−Ｗ（ｔ₂）＜−αＭ
の式が満たされたときに、浴槽から入浴者が出たことを判定する。ここに、αは余裕度であり、０〜１の値を取る。この式によると、浴槽に入るときと出るときの重量の変化がほぼ同じではないと、浴槽から入浴者が出たと判定されない。

図４は、風呂システムにおいて行なわれる体重計測処理を示すフローチャートである。

図を参照して、ステップＳ１０１において、給湯暖房熱源器１０５を用いた浴槽１０１への自動湯張りが行なわれる。ステップＳ１０３において、入浴前の重量（基準重量）Ｗ０を測定する。

ステップＳ１０５において、図３を用いて説明した処理により入浴が行なわれたかが判定され、ＹＥＳであれば、ステップＳ１０７で変数ｎに「１」を代入する。

ステップＳ１０９において、入浴中における、浴槽、入浴者、湯の重量の合計が測定され、変数Ｗｎに代入される。

ステップＳ１１１において入浴者の体重ＴｎにＷｎ−Ｗ０を代入し、ステップＳ１１３で入浴者の体重Ｔｎを浴室リモコン１０３に表示する。

ステップＳ１１５で周期調整のため時間待ちを行ない、ステップＳ１１７でｎの値を１インクリメントする。

ステップＳ１１９で入浴者が浴槽から出たかが判定され（出浴判定）、ＹＥＳとなるまでステップＳ１０９からの処理を繰返す。

ステップＳ１１９でＹＥＳならば、ステップＳ１２１で代表体重を算出する処理を行ない、ステップＳ１２３でサーバ２００に代表体重を登録する。

また、図４での処理において、体重の計測中に「足し湯スイッチＯＮ」または「自動足し湯」がされた場合には、足し湯量をもとに演算を行なう。たとえば、足し湯前の重量センサの出力（基準重量）がＷ０（ｋｇ）、ある時刻ｔまでの足し湯量がＷ１（リットル（ほぼｋｇと等価））、時刻ｔでの重量センサ出力がＷ２であった場合、その時点での入浴者の体重は、Ｗ２−Ｗ１−Ｗ０と計算される。なお、足し湯中には計測を中断するようにしてもよい。

図５は、図４の代表体重算出処理（Ｓ１２１）の内容を示すフローチャートである。

図を参照して、ステップＳ２０１において計測値が量子化され、ステップＳ２０３で計測値の度数分布表が作成される。ステップＳ２０５で、度数分布表の最頻値が代表体重とされる。

図６は、図５のステップＳ２０３で作成される度数分布表イメージを視覚化した図である（演算上では視覚化する必要はない）。

図を参照して、横軸に計測した体重、縦軸に計測値の頻度がとられたグラフが作成される。ここで、最頻値を代表体重としてもよいし、最頻値の階級内（またはその前後の数階級）のデータの平均値を代表体重としてもよい。

さらに、総データから、階級の上下たとえば２５％ずつを削除した残りの５０％のデータの平均値を代表体重としてもよい。上下を削除するのは、体の移動などにより計測した体重が一時的に大きく変動する可能性があるため、それらを除去するための処理である。

図７は、重量センサの出力のイメージを示す図である。なお、この図において重量センサのノイズや体の移動などによる変動は考慮していない。

図を参照して、湯張りが開始されると重量センサの値は徐々に増加する。湯張りが完了したときに、重量センサは基準重量Ｗ０を取得する。入浴が行なわれると、重量センサの出力は増加し、このとき基準重量Ｗ０をもとに入浴者の体重が常時計測され表示される。

浴槽から入浴者が出たときには、重量センサの出力は再び基準重量Ｗ０に戻り、洗い場で浴槽内の湯が利用されることにより重量センサの出力は低下する。

この重量センサの出力の低下後の重量が基準重量Ｗ０として再取得され、再度図４のフローチャートで示される処理を実行することで、再度の入浴における体重の計測が行なわれる。また、自動の足し湯が行なわれたときには、その後の重量センサ出力が再度基準重量Ｗ０とされる。

図８は、母親と子供の２人が一緒に入浴する際の重量センサの出力のイメージ図である。

図を参照して、湯張りが完了したときに、基準重量Ｗ０が取得されるのは、図７の例と同じである。この後、１人目の入浴が行なわれると１人目の体重の計測が行なわれる。浴室リモコン１０３に風袋引きスイッチ（基準重量を強制的に設定するスイッチ）を設けられており、当該スイッチを押すことで、いわゆる風袋引きが行なわれ、そのときの重量センサの出力が基準重量とされる。ここで２人目が入浴を行なうと、２人目の体重の測定が行なわれる。

このようなスイッチを設けることにより、１人目の入浴者の体重の管理もできるし、２人目の入浴者の体重の管理も可能となる。

図９は、重量センサの校正処理を示すフローチャートである。

図を参照して、風呂システムの試運転時などにこのフローチャートでの処理は実行され、これにより給湯暖房熱源器１０５に設けられた水位センサ１１９と重量センサ１１５ａ，１１５ｂとの対応関係が取得される。給湯暖房熱源器１０５と浴槽１０１との高さにより水位センサと重量センサとの出力関係は異なるため、その補正が当該フローチャートにおいて行なわれる。

ステップＳ３０１において、浴槽を空にして、栓をする動作がユーザにより行なわれる。ステップＳ３０３において、重量センサの出力を、浴槽が空の状態で測定し、記録する。

ステップＳ３０５において、水位センサ１１９の出力および重量センサ１１５ａ，１１５ｂの出力を測定しながら、湯張りを行なう。

ステップＳ３０７において、水位センサと重量センサとの出力値の対応関係を記録する。

なお、図９に示す処理は、システムを設置したときにのみ行なってもよいし、風呂を沸かすごとに行なうようにしてもよい。これにより、センサ特有のカーブなどを校正することができる。また、風呂を沸かすごとに校正を行なうと、たとえば４つの重量センサを用いて重量を測定するときにそのうちの１つのセンサが壊れたときでも測定を行なうことが可能となる。

図９により求められた重量センサ出力と水位センサ出力との対応関係に基づいて、たとえば自動湯張り中の風呂栓の締め忘れや、湯張り完了前の入浴開始を検知するなどの判定を行なうことができる。

図１０は、重量センサ出力と水位センサ出力との対応関係の具体例を示す図である。

図を参照して、横軸に重量センサの出力が示されており、縦軸に水位センサの出力が示されている。ここでは、試運転中に重量センサの出力と水位センサの出力との対応関係が取得されたものとする。また、ここでは水位を９レベルで調整できる熱源器の例を示しており、システム設置時の風呂試運転時に、設定可能な各水位Ｈｎ（ｎ＝１〜９）に対応する重量センサの出力Ｗｎをメモリに格納している。

これにより、たとえば水位センサの出力（出湯量）と重量センサの出力とが対応しないことに基づいて、風呂栓の締め忘れや、湯張りが完了する前に入浴が開始されたことなどを検知することができる。

図１１は、自動湯張り時の異常判定を行なう処理を示すフローチャートである。

図を参照して、ステップＳ４０１において少量の湯であるたとえば５リットルの湯を浴槽に送る。

ステップＳ４０３で重量が増加したかが判定され、ＮＯであればステップＳ４１１で風呂栓の締め忘れであることを示すエラーを音声などにより通知する。

ステップＳ４０３で重量が増加したのであれば、ステップＳ４０５で自動湯張りを行ない、ステップＳ４０７で重量センサから求められる現在の重量と、図１０のグラフで示される想定重量とがほぼ等しいかが判定される。ＹＥＳであれば、ステップＳ４０９で入浴前の重量（基準重量）に現在の重量を代入する。

また、ステップＳ４０７でＮＯであれば、ステップＳ４１３で入浴前重量取得エラーを音声や表示などにより行なう。

なお、上述の実施の形態においてはお湯を入れた浴槽の重量が安定したときから急激に重量が増加したことをもって入浴を判定することとしたが、たとえば湯張り中に一定のスピードで重量が増加している場合においても、急激に重量が増加することがあったのであれば、その重量の増加を入浴によるものとして、入浴の判定を行なうようにしてもよい。

［変形例１］
なお、図４に示される体重の測定処理に代えて、図１２に示すフローチャートでの処理を実行するようにしてもよい。

図１２は、変形例１における体重判定処理を示すフローチャートである。

図を参照して、このフローチャートは、自動湯張り機能により浴槽に湯が張られた後に実行される。また、自動湯張り機能がない風呂においても、たとえばユーザが浴槽に湯を入れた後に、スタートボタンを押すことにより図１２のフローが実行されるようにしてもよい。

図１２を参照してステップＳ５０１において、一定時間重量が安定したかが判定され、ＹＥＳになれば、ステップＳ５０３でそのときの重量センサにより得られる重量をＷ（ｔ）としてメモリする。

ステップＳ５０５で水位変化があったかが判定され、それが自動湯張り機能による湯の増加などの入浴以外の水位変化であれば、ステップＳ５０１へ戻り、入浴による水位変化であれば、ステップＳ５０７で一定時間待機する。

ステップＳ５０９で一定時間重量が安定したかが判定され、ＹＥＳであればステップＳ５１１でそのときの重量をＷ（ｔ＋ｄ）としてメモリする。

ステップＳ５１３で、Ｗ（ｔ＋ｄ）−Ｗ（ｔ）の数式により、体重が演算され、その結果が記録される。

ステップＳ５１５で浴室リモコン１０３に体重の表示が行なわれ、ステップＳ５１７で入浴者が浴槽から出たことを検知するまで、ステップＳ５０９からの処理を繰返し行なう。

また、ステップＳ５０９でＮＯであれば、ステップＳ５１９で時間オーバーとなったか（所定時間重量が不安定な状態が継続したか）が判定され、ＮＯであれば、ステップＳ５０９へ戻り、ＹＥＳであればステップＳ５２１で浴室リモコン１０３にエラーの表示を行なう。

［入浴者の検出について］
次に、体重に基づいて入浴者を判定する処理について説明する。

図１３および図１４は、入浴者判定処理を示すフローチャートである。

このフローチャートは、重量センサを用いた体重の測定が行なわれた後に実行される。

図を参照して、ステップＳ６０１において、重量センサにより測定された体重に近い体重が既に登録されているかが判定される。ＮＯであれば、ステップＳ６０３で新規登録する旨のアナウンスを行ない、ステップＳ６０５で入浴者からの了承が得られたのであれば、ステップＳ６０７で登録名と、体重の変動幅と、体重を通知する。

ステップＳ６０９で入浴者からの承諾が得られたのであれば、ステップＳ６１１でそのデータを蓄積する。

また、ステップＳ６０９で了承が得られなかった場合には、ステップＳ６１３で登録名や変動幅の手動による修正を受付け、ステップＳ６１１でそのデータを蓄積する。

また、ステップＳ６０５で承諾が得られなかった場合には、ステップＳ６１５で体重の表示のみを行ない、登録は行なわずに本処理を終了する。

また、ステップＳ６０１で既に登録がなされているときには、図１４のステップＳ６５１において、登録されている対象者が複数あるかが判定され、ＮＯであればステップＳ６５３で対象を確認するアナウンスを行なう。

ステップＳ６５５で入浴者の了承が得られたのであれば、ステップＳ６５７で、対象者としてデータを蓄積するため、ステップＳ６０３へ進む。

また、ステップＳ６５５でＮＯであれば、ステップＳ６６３で新規登録としてデータを蓄積するため、ステップＳ６０３へ進む。

また、ステップＳ６５１でＹＥＳであれば、ステップＳ６５９で入浴者に対して対象の選択を要求し、ステップＳ６６１で該当がある場合には、ステップＳ６５３へ進み、該当がなければステップＳ６６３へ進む。

なお、ステップＳ６５９においては、確率の高いと思われる対象者から順に読上げ、あるいは表示を行ない、ユーザに承諾を促すようにしてもよい。

図１５は、入浴者と体重とを登録する入浴者データベースの具体例を示す図である。

図を参照して、入浴者のＩＤごとに、その称呼（または名前）と、ベース体重と、体重の変動幅とが記録されている。

ここで、変動幅とは、ある入浴者の体重が変動したときに、同一の人物であると判定するための幅である。すなわち、図１５において、測定された体重が６０ｋｇ〜７０ｋｇの範囲にあれば、図１３のステップＳ６０１では、入浴者がＩＤ＝０１のものであると仮定する。

なお、図１５におけるベース体重は固定としてもよいし、（１）前回の測定値、（２）過去ｎ回の測定値の平均、（３）過去ｎ日の平均などの動的に変化する値を用いてもよい。

また、変動幅に関しても固定でもよいし、過去Ｎ回の体重の標準偏差ＳＤを算出し、変動幅を±ＳＤとしてもよいし、過去Ｎ回の体重の最大値と最小値の差の半分ＤＤを算出し、変動幅を±ＤＤとしてもよい（すなわち、ＤＤ＝（ｍａｘ−ｍｉｎ）／２）。

図１６は、上記のような体重測定処理により蓄積される体重履歴データの具体例を示す図である。

図を参照して、入浴者のＩＤごとに、入浴の日付と時間と、測定された体重とが時系列に記録される。入浴者を自動判別することで、図１６に示すようなデータベースが自動で作成される。

［入浴者検知の変形例］
なお、上記の体重のみによる入浴者の判定では、体重が比較的近い者同士が誤判定される可能性がある。そこで、本変形例においては体脂肪率も考慮することにより判定を行なう。

図１７および図１８は、本変形例における処理を示すフローチャートである。

図を参照して、体重が測定された後に、ステップＳ７０１において、登録候補（対象者）があるかが判定され、ＮＯであればステップＳ７１５において入浴者の情報の新規登録を行ない、ステップＳ７１３でデータを蓄積する。

ステップＳ７０１でＹＥＳであれば、ステップＳ７０３で体重に基づいた判定での候補は複数いるかが判定される。ＮＯであれば、ステップＳ７０５で候補者のデータで体脂肪率を計算する。

ステップＳ７０７で、候補者の体脂肪率と一致するかが判定され、ＹＥＳであれば、ステップＳ７０９で体重および体脂肪率、ならびに候補者名をアナウンスする。ステップＳ７１１でユーザからの承諾があったかが判定され、ＹＥＳであればステップＳ７１３へ進む。一方、ステップＳ７１１でＮＯであれば、ステップＳ７１５で入浴者情報の新規登録を行なう。

また、候補者の体脂肪率と一致しない場合（Ｓ７０７でＮＯ）も、ステップＳ７１５へ進む。

ステップＳ７０３でＹＥＳであれば、ステップＳ７５１（図１８）において、すべての候補者データについての体脂肪率を計算し、ステップＳ７５３へ進む。ステップＳ７５３で体脂肪率に基づく候補者がいるかが判定され、ＮＯであればステップＳ７１５へ進み、１人のみであればステップＳ７０９へ進む。また、複数の候補者がいる場合には、ステップＳ７５５でユーザに対して選択を要求し、ステップＳ７５７で該当者がある場合にはステップＳ７０９へ進み、該当者がなければステップＳ７１５へ進む。

図１９は、本変形例における入浴者データベースの構成を示す図である。

図を参照して、入浴者データベースにおいては、ＩＤに対応付けて入浴者の称呼と、ベース体重と、体重変動幅が記録される。また、ベース体脂肪率と体脂肪率変動幅が記録される。このベース体脂肪率およびその変動幅に関しては、ベース体重と体重変動幅の考えと同じであるため、ここでの説明を繰返さない。

このようにして、本変形例においては体脂肪率などを考慮して判定を行なうことができるため、より正確な判定を行なうことができるという効果がある。

図２０は、本変形例における測定結果を蓄積するデータベースの構成を示す図である。

図を参照して、入浴者検知が完了した時点で、データベースにはＩＤごとに入浴の日付、時間、体重、および体脂肪率が記録される。

サーバ２００は、蓄積されたデータをグラフなどを用いて視覚化して入浴者に健康情報として提供する。

図２１は、浴室リモコン１０３の正面図である。

ここでは、入浴が行なわれる前の浴室リモコンの状態を示している。図に示されるように、浴室リモコンには現在の日付、時刻、計測がＯＫであるか、計測中であるか、入浴者の体重、体脂肪率、および心拍数が表示される。

図２２は、図１７のステップＳ７１１で表示される承諾を促す画面を示す図である。

図を参照して、体重や体脂肪率などに基づいて識別された登録者が表示され、ユーザに入力を促す。

図２３および図２４は、図１７のステップＳ７１３で表示される画面を示す図である。

図２３に示されるように、ユーザの変更入力がない場合には、検出された入浴者の名前が表示され、図２４に示されるようにデータの登録が行なわれる。

なお、上記の変形例での判定に代えて、以下の３つのステップにより入浴者の判定を行なうようにしてもよい。

第１ステップ：入浴者の体重により入浴者を判定する。

一般家庭の場合、各人で概ね体重は異なる領域になるため、体重計測により入浴者を自動判定する。判定後、誰と判定したかを報知（表示、音声など）した後、訂正がなければ確定およびデータの格納を行なう。

第２ステップ：同一領域に複数の人がいる場合には、副情報（体脂肪率など）を計測できる場合、それを用いて自動判定を行なう。

第３ステップ：副情報を用いても判断できない場合には、過去の入浴頻度の高い人と仮判定する。

なお、データベースに、入浴者が入浴する際のセンサの出力信号パターンを登録し、センサ出力信号パターンのマッチングによりデータベースを検索し、入浴者の判定を行なうようにしてもよい。

図２５は、上記の風呂システムをユニットバスに適用した状態を示す図である。

熱源機と浴槽とをつなぐ温水配管は、浴槽を拘束するような配置とせず、自在な状態で重量計量に影響を及ぼすことの無いように留意した設置を行なう。

図を参照して、浴槽１０１の脚部に重量センサ１１５ａ，１１５ｂが設けられ、その出力を演算ユニット１２１により重量に換算し、それを熱源器１０５に入力する。なお、４脚浴槽に４個のセンサを設け、それぞれのセンサから出力される重量がｗ１、ｗ２、ｗ３、ｗ４である場合、入浴時の総重量は、Ｗ＝ｗ１＋ｗ２＋ｗ３＋ｗ４＝（浴槽重量）＋（温水重量）＋（入浴者重量）として求めることができる。

なお、浴槽に、体脂肪率、心拍数、心電図、血圧、発汗量その他の生理情報を測定しうる機能を備えさせ、演算された体重およびＩＤと共に生理情報を外部に送信するようにしてもよい。体脂肪率、心拍数、心電図、血圧、発汗量を測定する技術は公知のものを採用することができる。例えば、心拍数、心電図は、浴槽内の複数の電極間に発生する電位差から計測する。血圧は、浴槽淵部または底部に設置した専用のセンサ（脈波センサ）による脈波と心電図から計測する。発汗量は、浴槽内の水の電気伝導度で推定する。

なお、上述の実施の形態におけるフローチャートの処理を実行するプログラムを提供することもできるし、そのプログラムをＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、メモリカードなどの記録媒体に記録してユーザに提供することにしてもよい。また、プログラムはインターネットなどの通信回線を介して、装置にダウンロードするようにしてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態の１つにおける健康管理システムの構成を示す図である。 図１の風呂システム１００ａ〜１００ｃの１つの構成を示す図である。 重量センサ１１５ａ，１１５ｂを用いた入浴判定の方法を説明するための図である。 風呂システムにおいて行なわれる体重計測処理を示すフローチャートである。 図４の代表体重算出処理（Ｓ１２１）の内容を示すフローチャートである。 図５のステップＳ２０３で作成される度数分布表の具体例を示す図である。 重量センサの出力のイメージを示す図である。 母親と子供の２人が一緒に入浴する際の重量センサの出力のイメージ図である。 重量センサの校正処理を示すフローチャートである。 重量センサ出力と水位センサ出力との対応関係の具体例を示す図である。 自動湯張り時の異常判定を行なう処理を示すフローチャートである。 変形例１における体重判定処理を示すフローチャートである。 入浴者判定処理を示すフローチャートである。 図１３に続くフローチャートである。 入浴者と体重とを登録する入浴者データベースの具体例を示す図である。 体重測定処理により蓄積される体重履歴データの具体例を示す図である。 入浴者検出の変形例における処理を示すフローチャートである。 図１７に続くフローチャートである。 変形例における入浴者データベースの構成を示す図である。 変形例における測定結果を蓄積するデータベースの構成を示す図である。 浴室リモコン１０３の正面図である。 図１７のステップＳ７１１で表示される承諾を促す画面を示す図である。 図１７のステップＳ７１３で表示される画面を示す図である。 図１７のステップＳ７１３で表示される画面を示す図である。 風呂システムをユニットバスに適用した状態を示す図である。

符号の説明

１００，１００ａ〜１００ｃ 風呂システム、１０１ 浴槽、１０３ 浴室リモコン、１０５ 給湯暖房熱源器、１０７ 通信インターフェイス、１０９ 温水配管、１１１ 循環アダプタ、１１３ センサインターフェイス、１１５ａ，１１５ｂ 重量センサ、１１７ａ，１１７ｂ 人体センサ、１１９ 水位センサ、１２１ 演算ユニット。

Claims (14)

1. 入浴者の体重を登録するデータベースと、
   浴槽と、
   前記浴槽の重量支持部に設置されたセンサと、
   前記センサからの出力を重量に変換する演算装置と、
   前記演算された重量に基づいて前記データベースを検索し、入浴者を判定する判定手段とを備えた、入浴者判定装置。
2. 前記データベースは、入浴者の体重と共にその変動幅を登録し、
   前記判定手段は、前記変動幅を考慮して検索を行なう、請求項１に記載の入浴者判定装置。
3. 前記データベースは、入浴者の体脂肪率を登録し、
   前記判定手段は、前記体脂肪を考慮して検索を行なう、請求項１または２に記載の入浴者判定装置。
4. 前記データベースは、入浴者の体脂肪率と共にその変動幅を登録し、
   前記判定手段は、前記変動幅を考慮して検索を行なう、請求項３に記載の入浴者判定装置。
5. 前記判定手段で複数の入浴者が該当すると判定された場合には、ユーザに選択を促す選択手段をさらに備えた、請求項１〜４のいずれかに記載の入浴者判定装置。
6. 前記判定手段で入浴者の該当がないと判定された時には、前記データベースに入浴者を新規登録する登録手段をさらに備えた、請求項１〜５のいずれかに記載の入浴者判定装置。
7. 前記判定手段の判定結果に基づいて、判定された入浴者に対応付けて、前記演算された重量を体重として登録する、請求項１〜６のいずれかに記載の入浴者判定装置。
8. 前記判定手段の判定結果に基づいて、判定された入浴者に対応付けて、前記データベースを更新する、請求項１〜７のいずれかに記載の入浴者判定装置。
9. 前記演算された重量と、入浴前および入浴中の水位差と、身長、性別その他の入浴者情報とに基づき体脂肪率を推定する推定手段をさらに備え、
   前記判定手段の判定結果に基づいて、判定された入浴者に対応付けて、前記推定された体脂肪率を登録する、請求項１〜８のいずれかに記載の入浴者判定装置。
10. 前記演算された重量と、前記浴槽内に備えられた電極に体を接触させることによって計測される入浴者の電気伝導度と、身長、性別その他の入浴者情報とに基づき体脂肪率を推定する推定手段をさらに備え、
    前記判定手段の判定結果に基づいて、判定された入浴者に対応付けて、前記推定された体脂肪率を登録する、請求項１〜８のいずれかに記載の入浴者判定装置。
11. 前記推定された体脂肪率に基づいて、判定された入浴者に対応付けて、前記データベースを更新する、請求項９または１０に記載の入浴者判定装置。
12. 前記センサ出力が、定められたしきい値を超えた増加を示したことをもって入浴者ありの判定を行ない、それに基づいて入浴者の判定を行なう、請求項１〜１１のいずれかに記載の入浴者判定装置。
13. 前記データベースは、入浴者が入浴する際の前記センサの出力信号パターンを登録し、前記判定手段は、前記センサ出力信号パターンのマッチングにより検索を行なう、請求項１〜１２のいずれかに記載の入浴者判定装置。
14. 請求項１〜１３のいずれかに記載の入浴者判定装置と、
    前記入浴者判定装置によって計測された入浴者の体重情報を送信する送信手段と、
    前記送信手段から送信される前記入浴者の体重情報を受信する受信手段を備えた情報記録装置と、
    前記情報記録装置に蓄えられた、前記入浴者の体重情報を処理する処理手段と、
    前記処理手段で処理された結果を表示する表示手段とを備え、
    前記処理手段は、過去の体重情報の履歴を視覚化し、
    前記表示手段は前記視覚化された履歴を表示することを特徴とする、健康管理システム。

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