JP2005341990A - 入浴者の発汗推定方法及び入浴管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】浴槽に浸かっている入浴者の発汗開始時点を精度良く推定することができる入浴者の発汗推定方法及びこの発汗推定方法を使用した入浴管理システムを提供する。
【解決手段】浴槽Ｂ内に設置された心拍検出電極３１、３２、３３によって検出された、浴槽Ｂに浸かっている入浴者の心電信号に基づいて、入浴者の心電情報を風呂給湯器１０の浴室用操作リモコン２０ａ及び台所用操作リモコン２０ｂを利用して報知するようにした入浴管理システムであって、浴槽Ｂに浸かっている入浴者の心拍上昇率が、浴槽に浸かっている一般的な入浴者の発汗開始時点における発汗開始心拍上昇率に到達した時点で、注意を促す旨のコメントを入浴者に報知するようになっており、発汗開始心拍上昇率は、一般的な健常者について実測された、浴槽に浸かり始めた時点から発汗し始めるまでの経過時間と心拍上昇率との関係に基づいて、予め、決定されている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、浴槽に浸かっている入浴者の発汗開始時点を推定する入浴者の発汗推定方法及びこの発汗推定方法を使用した入浴管理システムに関する。

身体に負担をかけずに、入浴者が適正に入浴することができるように、浴槽に浸かっている入浴者の心拍数等の心電情報を入浴者等に報知する入浴管理システムが従来から提案されている。こういった入浴管理システムは、例えば、図１７に示すように、浴槽Ｂに浸かっている入浴者の心電信号を検知するために浴槽Ｂ内に設置される電極６１と、この電極６１によって検出された入浴者の心電信号に基づいて、心拍数等の心電情報を作成するＣＰＵ等からなる心電情報作成部やこの心電情報作成部によって作成された心電情報を表示する表示部等を備えた、浴室内に設置される本体部６２とから構成されており、浴槽Ｂに浸かった入浴者が、本体部６２のスイッチをＯＮすることによって、心拍数等の入浴者自身の心電情報が本体部６２の表示部に連続的に表示されるようになっている。従って、入浴者は、本体部６２に表示される心電情報に基づいて、自己の心臓の状態変化を知ることができる。

ところで、上述したような入浴管理システム６０では、心電情報として浴槽Ｂに浸かっている入浴者の心拍数等が表示されるので、浴槽Ｂに浸かっている入浴者は、自己の心拍数の変化に基づいて、浴槽Ｂから出浴するタイミングを判断することになるが、入浴中は発汗が促進されるので、入浴中に多量の水分が汗として体外に放出されると、血液粘度が上昇し、これに伴って、脳血流量が減少するので、意識低下や意識障害を起こしやすくなり、入浴事故に繋がる危険性がでてくる。従って、この種の入浴管理システムでは、入浴者の心電情報だけでなく、発汗し始めたことを入浴者に報知することが望まれている。

このように、発汗し始めたことを入浴者に報知するためには、浴槽に浸かっている入浴者が発汗し始めたことを検出する必要があり、具体的には、発汗に伴う浴槽水の導電率の変動を、浴槽に設置した導電率センサによって検出したり、浴槽水の導電率の変動に伴う心電信号の信号レベルの変動を検出すること等が考えられる。

特開２００３−２２５２７５号公報

しかしながら、浴槽水の導電率は、浴槽に浸かっている入浴者の汗だけでなく、浴槽内にシャンプーや石鹸の泡等が少し入ることによっても、容易に変動するので、浴槽に浸かっている入浴者が発汗し始めたことを、浴槽水の導電率の変動として検出していたのでは、十分な検出精度を確保することができないといった問題がある。

そこで、この発明の課題は、浴槽に浸かっている入浴者の発汗開始時点を精度良く推定することができる入浴者の発汗推定方法及びこの発汗推定方法を使用した入浴管理システムを提供することにある。

上記の課題を解決するため、請求項１にかかる発明は、浴槽に浸かっている入浴者の発汗開始時点を推定する入浴者の発汗推定方法であって、健常者について実測された、浴槽に浸かり始めた時点から発汗し始めるまでの経過時間と心拍上昇率との関係に基づいて、浴槽に浸かっている一般的な入浴者の発汗開始時点における心拍上昇率を、発汗開始心拍上昇率として予め求めておき、浴槽に浸かっている入浴者の心拍上昇率が、前記発汗開始心拍上昇率に到達した時点で、その入浴者が発汗し始めたものと推定するようにしたことを特徴とする入浴者の発汗推定方法を提供するものである。

また、請求項２にかかる発明は、請求項１にかかる発明の発汗推定方法において、前記心拍上昇率及び前記発汗開始心拍上昇率を、浴槽に浸かっているときの入浴者の基底心拍数に対する心拍数の上昇率としたのである。なお、ここにいう「基底心拍数」は、浴槽に浸かっている入浴者の最も低い心拍数を意味しており、例えば、心拍数として、それぞれの心拍検出時点から遡って所定数のデータ（心拍数）を平均した移動平均値を採用する場合は、その移動平均値の最低値が「基底心拍数」となる。

また、請求項３にかかる発明は、請求項１または２にかかる発明の発汗推定方法において、前記発汗開始心拍上昇率を、湯温毎に設定したのである。

また、請求項４にかかる発明は、請求項１、２または３にかかる発明の発汗推定方法において、前記発汗開始心拍上昇率を、浴室内温度毎に設定したのである。

また、請求項５にかかる発明は、請求項１、２、３または４にかかる発明の発汗推定方法において、入浴開始から所定の判定時間が経過しても、入浴者の心拍上昇率が前記発汗開始心拍上昇率を下回っている場合は、前記判定時間が経過した時点で、その入浴者が発汗し始めたものと推定するようにしたのである。

また、上記の課題を解決するため、請求項６にかかる発明は、浴槽内に設置された電極によって検出された、浴槽に浸かっている入浴者の心電信号に基づいて、入浴者の心電情報を報知するようになっている入浴管理システムにおいて、浴槽に浸かっている入浴者の心拍上昇率が、浴槽に浸かっている一般的な入浴者の発汗開始時点における発汗開始心拍上昇率に到達した時点で、所定のコメントを入浴者に報知するようになっており、前記発汗開始心拍上昇率は、健常者について実測された、浴槽に浸かり始めた時点から発汗し始めるまでの経過時間と心拍上昇率との関係に基づいて、予め、決定されていることを特徴とする入浴管理システムを提供するものである。

以上のように、請求項１にかかる発明の入浴者の発汗推定方法では、入浴者の心拍上昇率が、健常者の実測データに基づいて決定された発汗開始心拍上昇率に到達した時点で、その入浴者が発汗し始めたものと推定するようになっているので、浴槽に浸かっている入浴者が発汗し始めたことを、変動しやすい浴槽水の導電率に基づいて、推定する場合に比べて、入浴者の発汗開始時点を精度良く推定することができる。

特に、請求項２にかかる発明の入浴者の発汗推定方法では、心拍上昇率及び発汗開始心拍上昇率を、浴槽に浸かっているときの入浴者の基底心拍数に対する心拍数の上昇率としているので、入浴者によって、平静時の心拍数が異なる場合であっても、それぞれの入浴者毎に、その発汗開始時点をさらに精度良く推定することができる。

また、浴槽水の湯温が高くなると、入浴者の発汗開始時点も早くなるが、請求項３にかかる発明の入浴者の発汗推定方法では、発汗開始心拍上昇率が湯温毎に設定されているので、入浴者の発汗開始時点を、湯温を考慮して精度良く推定することができる。

また、浴室内の温度が高くなると、入浴者の発汗開始時点も早くなるが、請求項４にかかる発明の入浴者の発汗推定方法では、発汗開始心拍上昇率が浴室内温度温毎に設定されているので、入浴者の発汗開始時点を、浴室内の温度を考慮して精度良く推定することができる。

また、請求項５にかかる発明の入浴者の発汗推定方法では、入浴開始から所定の判定時間が経過しても、入浴者の心拍上昇率が発汗開始心拍上昇率を下回っている場合は、判定時間が経過した時点で、その入浴者が発汗し始めたものと推定するようになっているので、心拍数が上昇しにくい入浴者についても、推定した発汗開始時点が、実際の発汗開始時点から大きくずれ込むことがない。

また、請求項６にかかる発明の入浴管理システムでは、入浴者の心拍上昇率が、健常者の実測データに基づいて決定された発汗開始心拍上昇率に到達した時点で、所定のコメントを入浴者に報知するようになっているので、そろそろ出浴したほうがよいということを、入浴者に確実に認識させることができる。従って、入浴者が十分な医学的知識を持っていない場合であっても、適正な入浴管理を行うことができる。

以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図１に示すように、この入浴管理システム１は、浴室Ｒ内に設置された浴槽Ｂに対する自動注湯機能や追焚機能の他、シャワーやカラン等への給湯機能を備えた風呂追焚機能付給湯器（以下、風呂給湯器という）１０と、この風呂給湯器１０を操作するための操作手段として、浴室Ｒ及び台所に設置される浴室用操作リモコン２０ａ及び台所用操作リモコン２０ｂと、浴槽Ｂに浸かっている入浴者の心電信号を検出するために浴槽Ｂ内に設置される心拍検出電極３１、３２、３３と、これらの心拍検出電極３１、３２、３３がそれぞれ接続され、心拍検出電極３１、３２、３３によって検出された心電信号に基づいて、１分間当りの心拍数や心拍数の１００拍移動平均等を算出する心拍数演算ユニット４０とを備えており、浴室用操作リモコン２０ａ及び台所用操作リモコン２０ｂが、心拍数演算ユニット４０によって算出された１分間当りの心拍数や心拍数の１００拍移動平均等を所定の態様で表示するようになっている。なお、心拍数演算ユニット４０と浴室用操作リモコン２０ａ及び台所用操作リモコン２０ｂとが、風呂給湯器１０の端子台を介して、直流電圧に信号を重畳して伝送する２芯線によって接続されている。

前記風呂給湯器１０、前記浴室用操作リモコン２０ａ及び台所用操作リモコン２０ｂには、通信手段であるシリアルインターフェースを介して相互に通信可能なコントローラ１１、２１ａ、２１ｂがそれぞれ搭載されており、これらのコントローラ１１、２１ａ、２１ｂが相互に連携をとりながら、風呂給湯器１０の運転動作を統括的に制御している。

また、浴室用操作リモコン２０ａ及び台所用操作リモコン２０ｂは、風呂設定温度、給湯設定温度等の風呂給湯器関連情報の他、入浴者の心電情報を表示する表示部２２ａ、２２ｂをそれぞれ備えており、これらの表示部２２ａ、２２ｂには、風呂給湯器関連情報または心電情報のいずれを表示させるのかを切り替える（選択する）ための表示モード切替（選択）用のメニュースイッチ（図示せず）が表示されるようになっている。

一対の心拍検出電極３１、３２は、浴槽Ｂに浸かった入浴者の心臓を挟むように、浴槽Ｂにおける一端側の左右両側壁に、残りの心拍検出電極（中性点）３３は、浴槽Ｂに浸かった入浴者の足元側（他端側）における浴槽Ｂの側壁にそれぞれ設置されており、各心拍検出電極３１、３２、３３は、浴槽Ｂに貯留された湯水を介して入浴者の心電信号が検出されるように、所定の高さ位置に設置されている。

前記心拍数演算ユニット４０は、通信手段であるシリアルインターフェースを介して、浴室用操作リモコン２０ａや台所用操作リモコン２０ｂに通信可能に接続されており、この心拍数演算ユニット４０によって算出された、１分間当りの心拍数や心拍数の１００拍移動平均等が、所定の時間間隔（例えば、２秒間隔）で浴室用操作リモコン２０ａや台所用操作リモコン２０ｂのコントローラ２１ａ、２１ｂに送信されるようになっている。

この心拍数演算ユニット４０は、図２に示すように、心拍検出電極３１、３２、３３がそれぞれ接続され、心拍検出電極３１、３２、３３によって検出された心電信号から周波数の高いインパルスノイズを除去する第１フィルタ回路４１と、この第１フィルタ回路４１によってノイズが除去された心電信号を増幅する差動増幅回路４２と、この差動増幅回路４２によって増幅された心電信号から電源周波数以上のノイズを除去する第２フィルタ回路４３と、この第２フィルタ回路４３によってノイズが除去された心電信号を再度増幅する増幅回路４４と、この増幅回路４４によって増幅された心電信号が入力されるマイクロコンピュータ４５とを備えており、このマイクロコンピュータ４５が、入力された心電信号に基づいて１分間当りの心拍数や心拍数の１００拍移動平均等を算出し、これらをシリアルインターフェース（Ｉ／Ｆ）４６を介して浴室用操作リモコン２０ａや台所用操作リモコン２０ｂのコントローラ２１ａ、２１ｂに送信するようになっている。

また、この心拍数演算ユニット４０は、算出された入浴者の心拍数を順次記憶する実測データ記憶部４７と、入浴者の心拍数の評価基準となる基準心拍数等を算出するための各種マスターデータが予め記憶されているマスターデータ記憶部４８とを備えており、マスターデータ記憶部４８には、浴槽に浸かっている一般的な健常者が発汗し始める時点における「心拍上昇率（以下、発汗開始心拍上昇率という。）」及び一般的な健常者が入浴を開始した時点から、発汗し始めるまでの「発汗開始平均時間」と、一般的な健常者の深部体温が入浴中に１℃上昇したときの「心拍上昇率（以下、基準心拍上昇率という。）」及び一般的な健常者が入浴を開始した時点から、その深部体温が１℃上昇するのに要する「体温上昇平均時間」及び「体温上昇最大時間」とが、マスターデータとして記憶されている。なお、ここにいう「心拍上昇率」は、浴槽に浸かっている入浴者の心拍数の１００拍移動平均の最小値に対する心拍数の上昇率を意味しており、ここにいう「発汗開始平均時間」が、請求項４に記載の「判定時間」に相当する。

前記「発汗開始心拍上昇率」は、多数の被験者（健常者）について実測された、浴槽に浸かり始めた時点から発汗し始めるまでの経過時間と心拍上昇率との関係に基づいて、予め決定されており、表１に示すように、湯温別に記憶されている。

例えば、湯温が４２℃の場合は、図３〜図７に示すように、各被験者について、浴槽に浸かり始めた時点から、自ら発汗し始めたと認識するまでの経過時間（発汗開始時間）に対する、各被験者の心拍上昇率が特定心拍上昇率（１０％、１１％、１２％、１３％、１４％）に到達するまでの時間（特定心拍上昇率到達時間）を特定心拍上昇率毎にプロットした後、両者の相関関係を１次式（ｙ＝ａｘ）で表し、その係数（ａ）が「１」に最も近い特定心拍上昇率を、「発汗開始心拍上昇率」とした。湯温が４２℃の場合は、特定心拍上昇率が１２％のときの係数（ａ）が「１．０１５２」と、「１」に最も近いので、湯温が４２℃の「発汗開始心拍上昇率」は、１２％に設定されている。なお、被験者が自ら申告したときの申告発汗開始時間と、発汗計を用いて発汗開始時点を測定したときの測定発汗開始時間との間には、大きなズレがなかったため、申告発汗開始時間を発汗開始時間とみなした。

また、「発汗開始平均時間」は、全被験者の発汗開始時間（申告発汗開始時間）の平均値であり、この「発汗開始平均時間」も、表１に示すように、湯温別に記憶されている。

マスターデータ記憶部４８に記憶されている「発汗開始心拍上昇率」及び「発汗開始平均時間」は、図８に一点鎖線で示すような「発汗ライン」を設定するために使用される。この「発汗ライン」は、同図に示すように、入浴者が浴槽Ｂに浸かり始めた時点から「発汗開始平均時間」が経過するまでの間は、「発汗開始心拍上昇率」に設定されているが、「発汗開始平均時間」が経過した時点で、「発汗開始心拍上昇率」が０％になるようになっており、例えば、入浴者の心拍上昇率が同図に実線または二点鎖線で示すように変化した場合、入浴者の心拍上昇率が「発汗ライン」上の発汗開始心拍上昇率以上に上昇した時点Ｔ１や発汗開始平均時間が経過した時点で、入浴者が発汗し始めたものと推定し、入浴者に体が温まっている旨を報知するようになっている。

一方、前記「基準心拍上昇率」の初期値は、湯温に関係なく、２０％に設定されているが、入浴者の深部体温が１℃上昇するのに要する「体温上昇平均時間」及び「体温上昇最大時間」については、表１に示すように、湯温別に記憶されており、「体温上昇平均時間」としては、全被験者の平均値が、「体温上昇最大時間」としては、全被験者のうち、９５％の被験者の深部体温が１℃上昇するのに要した時間がそれぞれ記憶されている。

マスターデータ記憶部４８に記憶されている「基準心拍上昇率」の初期値、「体温上昇平均時間」及び「体温上昇最大時間」は、図８に破線で示すような「警告ライン」を設定するために使用される。この「警告ライン」は、同図に示すように、入浴者が浴槽Ｂに浸かり始めた時点から「体温上昇平均時間」が経過するまでの間は、「基準心拍上昇率」が初期値の２０％に設定されているが、入浴者が浴槽Ｂに浸かり始めた時点から「体温上昇平均時間」が経過した後は、基準心拍上昇率が徐々に低下していき、「体温上昇最大時間」が経過した時点で、基準心拍上昇率が０％になるようになっており、例えば、入浴者の心拍上昇率が同図に実線または二点鎖線で示すように変化した場合、入浴者の心拍上昇率が「警告ライン」上の基準心拍上昇率以上に上昇した時点Ｔ２、Ｔ３で、入浴者に出浴を促す旨を報知するようになっている。

以上のように構成された入浴管理システム１では、浴室用操作リモコン２０ａまたは台所用操作リモコン２０ｂの運転スイッチをＯＮすると、浴室用操作リモコン２０ａ及び台所用操作リモコン２０ｂの表示部２２ａ、２２ｂに、風呂設定温度や給湯設定温度等の給湯器関連情報と共に入浴管理モード選択スイッチが自動的に表示されるので、この入浴管理モード選択スイッチを入浴者がＯＮすると、図９に示すように、ユーザ（入浴者）の選択画面が表示される。ここで、いずれかのユーザ（この場合、Ｃ）を選択すると、入浴者の心電情報を表示可能な状態となる。なお、ユーザ情報として、入浴者の名前と年齢を予め登録しておく必要があるが、ユーザ情報が登録されていない場合は、ユーザ（この場合、Ｄ）を選択した時点で、図１０に示すようなユーザ情報の登録画面が表示されるので、ここで、入浴者の名前と年齢を入力して登録することになる。

以下、この入浴管理システム１における入浴管理動作について、図１６に示すフローチャートを参照して詳細に説明する。まず、同図に示すように、入浴者が浴槽Ｂに浸かったか否かが判断され（ステップＳ１）、入浴者が浴槽Ｂに浸かっていない場合は、入浴者が浴槽Ｂに浸かるまで待機する。なお、入浴者が浴槽Ｂに浸かっているか否かは、心拍検出電極３１、３２、３３によって、入浴者の心電信号が検出されるか否かによって判断する。

次に、浴槽Ｂに貯留されている浴槽水を、循環配管５０を介して、風呂給湯器１０との間で循環させながら、風呂給湯器１０に搭載されている温度センサによって浴槽水の湯温を検知し（ステップＳ２）、検知された浴槽水の湯温に応じて、心拍数演算ユニット４０のマイクロコンピュータ４５が、マスターデータ記憶部４８に記憶されているマスターデータに基づいて、「発汗開始心拍上昇率」、「発汗開始平均時間」、「体温上昇平均時間」及び「体温上昇最大時間」をそれぞれ設定する（ステップＳ３）。なお、「基準心拍上昇率」の初期値は、上述したように、浴槽水の湯温に関係なく、予め、２０％に設定されている。

続いて、マイクロコンピュータ４５によって入浴者の心拍数が算出され、これを実測データ記憶部４７に記憶した後（ステップＳ４）、浴室用操作リモコン２０ａ及び台所用操作リモコン２０ｂの表示部２２ａ、２２ｂに表示するための表示心拍数として、実測データ記憶部４７に記憶されている、過去１００拍分の心拍数に基づいて、入浴者の心拍数の１００拍移動平均が算出され（ステップＳ５）、この表示心拍数の最小値が基底心拍数として実測データ記憶部４７に記憶される（ステップＳ６）。なお、入浴者が浴槽Ｂに浸かった時点から１００拍に相当する心電信号が検出されるまでの間は、その時点までに測定された総拍数の移動平均を１００拍移動平均の代わりに採用すると共に、その時点までの最小値が基底心拍数として記憶される。

このようにして、その時点における基底心拍数が決定されると、マイクロコンピュータ４５が、その時点における基底心拍数、発汗開始心拍上昇率及び基準心拍上昇率から、数１に示す演算式に従って、発汗開始心拍数及び基準心拍数を算出した後（ステップＳ７）、浴室用操作リモコン２０ａ及び台所用操作リモコン２０ｂの表示部２２ａ、２２ｂに、入浴者の心電情報等が表示される（ステップＳ８）。

具体的には、図１１に示すように、表示心拍数を基準とした発汗ライン及び警告ラインが一点鎖線及び破線で表示されると共に、その時点における表示心拍数が棒グラフ及び数値で、実測データ記憶部４７に記憶されている、同一入浴者の過去５回の入浴時における同時点での表示心拍数の平均値が折れ線グラフで、その時点における表示心拍数の変動傾向が矢印でそれぞれ表示されるようになっており、発汗ライン及び警告ラインの表示、表示心拍数の数値表示及び表示心拍数の変動傾向の矢印表示については、入浴者の心拍を検出する度毎に、それらの表示動作（書換動作）が実行されるが、表示心拍数の棒グラフ及び折れ線グラフの表示については、１５秒毎にそれらの表示動作（書換動作）が実行されるようになっている。なお、表示領域の右上には、入浴者が浴槽Ｂに浸かり始めた時点からの経過時間が表示されている。

このとき表示される発汗ラインは、図８に示すような心拍上昇率を基準とした「発汗ライン」を、表示心拍数を基準とした「発汗ライン」に変換したものであり、入浴者が浴槽Ｂに浸かり始めた時点から「発汗開始平均時間」が経過するまでの間は、「発汗開始心拍上昇率」に基づいて算出された「発汗開始心拍数」に設定されているが、「発汗開始平均時間」が経過した時点で、「基底心拍数」になるように設定されている。

また、このとき表示される警告ラインは、図８に示すような心拍上昇率を基準とした「警告ライン」を、表示心拍数を基準とした「警告ライン」に変換したものであり、入浴者が浴槽Ｂに浸かり始めた時点から「体温上昇平均時間」が経過するまでの間は、「基準心拍上昇率」の初期値である２０％に基づいて算出された「基準心拍数」に設定されているが、入浴者が浴槽Ｂに浸かり始めた時点から「体温上昇平均時間」が経過した後は、「基準心拍数」が徐々に低下していき、「体温上昇最大時間」が経過した時点で、「基底心拍数」になるように設定されている。

また、表示心拍数の変動傾向は、その時点の表示心拍数が、前回の表示（書換）時点に比べて上昇している場合は斜め上向きの矢印で、前回の表示（書換）時点と同じ場合は横向きの矢印で、前回の表示（書換）時点に比べて低下している場合は斜め下向きの矢印で、それぞれ表示されるようになっている。

続いて、表示心拍数が発汗ライン上の「発汗開始心拍数」以上に上昇したか否かが判断され（ステップＳ９）、表示心拍数が発汗ライン上の「発汗開始心拍数」を下回っている場合は、ステップＳ４に戻って、同様の動作を繰返すことになるが、ここで、表示心拍数が発汗ライン上の「発汗開始心拍数」以上に上昇した場合は、図１２及び図１３に示すように、浴室用操作リモコン２０ａ及び台所用操作リモコン２０ｂの表示部２２ａ、２２ｂに、「体が温まってきています」といった、入浴者に対して注意を促すコメントが十数秒間表示されると共に、同様のコメントが浴室用操作リモコン２０ａ及び台所用操作リモコン２０ｂのスピーカから音声によってアナウンスされる（ステップＳ１０）。なお、図１２は、入浴者が浴槽Ｂに浸かり始めた時点から「発汗開始平均時間」が経過するまでに、入浴者の表示心拍数が発汗ラインに到達した場合を示しており、図１３は、入浴者が浴槽Ｂに浸かり始めた時点から「発汗開始平均時間」が経過した時点で、入浴者の表示心拍数が発汗ラインに到達した場合、即ち、入浴者が浴槽Ｂに浸かり始めた時点から「発汗開始平均時間」が経過しても、入浴者の表示心拍数が、マスターデータ記憶部４８に記憶されている「発汗開始心拍数」を下回っていた場合を示している。

このようにして、入浴者に対して、注意を促す旨を報知すると、次に、入浴者が浴槽Ｂから出浴したか否かが判断され（ステップＳ１１）、ここで、入浴者が出浴したことが検知されると、入浴管理動作を終了するが、入浴者が浴槽Ｂから出浴していない場合は、次の心拍検出時点における入浴者の心拍数が算出され、これを実測データ記憶部４７に記憶した後（ステップＳ１２）、表示心拍数が算出され（ステップＳ１３）、この表示心拍数が基底心拍数よりも小さい場合は、この表示心拍数が新たな基底心拍数として実測データ記憶部４７に記憶される（ステップＳ１４）。

続いて、その時点における基底心拍数及び基準心拍上昇率から、基準心拍数を算出した後（ステップＳ１５）、浴室用操作リモコン２０ａ及び台所用操作リモコン２０ｂの表示部２２ａ、２２ｂに、入浴者の心電情報が表示される（ステップＳ１６）。ここでは、発汗ラインの表示を除く、警告ラインの表示、表示心拍数の数値表示及び表示心拍数の変動傾向の矢印表示について、それらの表示動作（書換動作）が実行されることになる。

続いて、表示心拍数が警告ライン上の「基準心拍数」以上に上昇したか否かが判断され（ステップＳ１７）、表示心拍数が警告ライン上の「基準心拍数」を下回っている場合は、ステップＳ１１に戻って、同様の動作を繰返すことになるが、ここで、表示心拍数が警告ライン上の「基準心拍数」以上に上昇した場合は、図１４及び図１５に示すように、浴室用操作リモコン２０ａ及び台所用操作リモコン２０ｂの表示部２２ａ、２２ｂに、「出浴しましょう」といった、入浴者に対して出浴を促すコメントが十数秒間表示されると共に、同様のコメントが浴室用操作リモコン２０ａ及び台所用操作リモコン２０ｂのスピーカから音声によってアナウンスされる（ステップＳ１８）。なお、図１４は、入浴者が浴槽Ｂに浸かった時点から「体温上昇平均時間」が経過するまでに、入浴者の表示心拍数が警告ライン上の「基準心拍数」以上に上昇した場合を示しており、図１５は、入浴者が浴槽Ｂに浸かった時点から「体温上昇平均時間」が経過した後に、入浴者の表示心拍数が警告ライン上の「基準心拍数」以上に上昇した場合を示している。

このようにして、入浴者に対して、出浴を促す旨を報知すると、その時点から一定時間（例えば、１分）が経過したか否かが判断され（ステップＳ１９）、一定時間が経過していない場合は、一定時間が経過するまで待機するが、一定時間が経過した場合は、続いて、入浴者が浴槽Ｂから出浴したか否かが判断され（ステップＳ２０）、ここで、入浴者が出浴したことが検知されると、一連の入浴管理動作を終了するが、出浴を促す旨の報知から一定時間が経過しても、入浴者が出浴しない場合は、ステップＳ１８に戻って、入浴者が浴槽Ｂから出浴するまでの間、一定時間毎に、出浴を促す旨の報知を繰り返すことになる（ステップＳ１８〜Ｓ２０）。

以上のように、この入浴管理システム１では、入浴者の心拍数（表示心拍数）が発汗ライン上の発汗開始心拍数に到達した時点で、その入浴者が発汗し始めたものと推定し、注意を促す旨を文字または音声によって入浴者に報知するようになっているので、そろそろ出浴したほうがよいということを、入浴者に確実に認識させることができると共に、入浴者の心拍数（表示心拍数）が警告ライン上の基準心拍数以上に上昇すると、出浴を促す旨を文字または音声によって入浴者に報知するようになっているので、入浴者は適切な出浴タイミングを直接的に把握することができる。従って、入浴者が十分な医学的知識を持っていない場合であっても、適正な入浴管理を行うことができる。

特に、「発汗開始心拍数」を算出するための「発汗開始心拍上昇率」が、一般的な健常者の実測データに基づいて決定されているので、浴槽に浸かっている入浴者が発汗し始めたことを、変動しやすい浴槽水の導電率に基づいて、推定する場合に比べて、入浴者の発汗開始時点を精度良く推定することができる。

また、この入浴管理システム１では、入浴者の実際の心拍数（表示心拍数）及びそれをを評価するための「発汗開始心拍上昇率」や「基準心拍上昇率」を、入浴者の基底心拍数に対する心拍数の上昇率として捉え、発汗ラインや警告ラインを設定するための「発汗開始心拍数」や「基準心拍数」を、入浴者の「基底心拍数」及び「発汗開始心拍上昇率」、「基準心拍上昇率」に基づいて算出するようになっているので、入浴者によって、平静時の心拍数が異なる場合であっても、それぞれの入浴者毎に、適正な発汗ラインや警告ラインを確実に表示することができる。

また、この入浴管理システム１では、「発汗開始心拍上昇率」及び「発汗開始平均時間」を、浴槽水の湯温毎に設定しているので、入浴者の発汗開始時点を、湯温を考慮して精度良く推定することができる。

また、この入浴管理システム１では、入浴開始から「発汗開始平均時間」が経過しても、入浴者の表示心拍数（心拍上昇率）が「発汗開始心拍数（発汗開始心拍上昇率）」を下回っている場合は、「発汗開始平均時間」が経過した時点で、その入浴者が発汗し始めたものと推定し、入浴者に注意を促す旨を報知するようになっているので、心拍数が上昇しにくい入浴者についても、推定した発汗開始時点が、実際の発汗開始時点から大きくずれ込むことがなく、入浴者に適正なタイミングで確実に注意を促す旨を報知することができる。

また、この入浴管理システム１では、一般的な健常者の深部体温が入浴中に１℃上昇したときの心拍上昇率（２０％）を「基準心拍上昇率」の初期値として設定しているので、入浴者の深部体温の上昇に伴う入浴事故を未然に防止することができる。特に、高齢者や長湯をしがちな人のように、温熱感覚が鈍くなっている入浴者等に対して有効である。

また、この入浴管理システム１では、入浴者が浴槽Ｂに浸かり始めた時点から「体温上昇平均時間」が経過するまでの間は、「基準心拍上昇率」の初期値である２０％に基づいて算出された「基準心拍数」になるように警告ラインが設定されているが、入浴者が浴槽Ｂに浸かり始めた時点から「体温上昇平均時間」が経過した後は、「基準心拍数」が徐々に低下していき、「体温上昇最大時間」が経過した時点で、「基底心拍数」になるように警告ラインが設定されているので、心拍数が上昇しにくい入浴者であっても、出浴を促すコメントが文字及び音声によって確実に報知されることになる。従って、心拍数が上昇しにくい入浴者であっても、必要以上に長湯することがなく、入浴に伴う身体への負担を最小限に抑えることができる。

また、浴槽水の湯温が高くなると、入浴者の深部体温の上昇率は大きくなるが、心拍数の上昇率も大きくなるので、通常の入浴者の場合、心拍数（表示心拍数）が「基準心拍数」以上に上昇した時点で、入浴者に対して出浴を促す旨を報知しておけば、特に、問題となることはないが、心拍数が上昇しにくい入浴者の場合、入浴者の深部体温の上昇を心拍数の上昇として捉えることができないので、湯温を考慮した入浴管理を行うことができないといった問題がある。しかしながら、この入浴管理システム１では、警告ラインを設定する際、浴槽水の湯温が高くなるに従って、「体温上昇平均時間」を短くすると共に、「基準心拍数」の低下率を大きくしているので、心拍数が上昇しにくい入浴者の場合、浴槽水の湯温が高くなると、出浴を促す旨を報知するタイミングも早くなり、心拍数が上昇しにくい入浴者についても、通常の入浴者と同様に、湯温を考慮した入浴管理を行うことができる。

また、この入浴管理システム１では、入浴者の表示心拍数や基底心拍数、発汗ラインや警告ラインによって示される発汗開始心拍数や基準心拍数等の心電情報については、心拍数の１００拍移動平均がそれらのベースになっているので、入浴者の心拍数が一時的に乱れたとしても、その乱れの影響を受けにくく、適正な心電情報を表示することができると共に、注意や出浴を促す旨を適正なタイミングで入浴者に報知することができる。ただし、１００拍移動平均に限定されるものではなく、平均する拍数（データ数）は、入浴者の心電信号等の特性を勘案して適宜設定すればよい。

なお、上述した実施形態では、入浴者が浴槽Ｂに浸かり始めた時点から「発汗開始平均時間」が経過した後は、「発汗開始心拍数」が「基底心拍数」になるように、発汗ラインが設定されているが、これに限定されるものではなく、警告ラインと同様に、予め、全被験者のうち、９５％の被験者が発汗し始めるまでに要した時間を「発汗開始最大時間」として求めておき、入浴者が浴槽Ｂに浸かり始めた時点から「発汗開始平均時間」が経過した後は、「発汗開始最大時間」が経過した時点で「基底心拍数」になるように、「発汗開始心拍数」を徐々に低下させるような発汗ラインを設定することも可能である。

また、上述した実施形態では、浴槽水の湯温に応じて、「発汗開始心拍上昇率」、「発汗開始平均時間」、「体温上昇平均時間」及び「体温上昇最大時間」を変化させるようにしているが、これらは、浴室温度にも影響を受けるので、さらに、浴室温度に応じて、これらを変化させるようにしてもよい。

また、上述した各実施形態では、入浴者の心拍数を基準とした心電情報（表示心拍数、、発汗ライン、警告ライン）が表示されるようになっているが、これに限定されるものではなく、例えば、図８に示すように、入浴者の「基底心拍数」に対する入浴者の心拍数の上昇率をグラフ表示すると共に、心拍上昇率を基準とした「発汗ライン」や「警告ライン」を表示するといった具合に、入浴者の心拍上昇率を基準とした心電情報を表示するようにしてもよい。

また、上述した実施形態では、入浴者の心電情報の表示手段として機能する浴室用操作リモコン２０ａや台所用操作リモコン２０ｂと、入浴者の心拍数等を算出する心拍数演算ユニット４０とを、個別に設けているが、これに限定されるものではなく、例えば、心電情報の表示手段に心拍数等の算出機能を付与するといった具合に、両者を一体化させることも可能である。

また、上述した実施形態では、入浴者の心電情報の表示手段として、風呂給湯器１０の操作手段である浴室用操作リモコン２０ａや台所用操作リモコン２０ｂを利用しているが、これに限定されるものではなく、専用の表示手段を別途設けることも可能である。

この発明にかかる入浴者の発汗推定方法を使用した入浴管理システムの一実施形態を示す概略構成図である。 同上の入浴管理システムに使用されている心拍数演算ユニットを示すブロック図である。 特定心拍上昇率が１０％のときの各被験者の発汗開始時間と特定心拍上昇率到達時間との関係を示すグラフである。 特定心拍上昇率が１１％のときの各被験者の発汗開始時間と特定心拍上昇率到達時間との関係を示すグラフである。 特定心拍上昇率が１２％のときの各被験者の発汗開始時間と特定心拍上昇率到達時間との関係を示すグラフである。 特定心拍上昇率が１３％のときの各被験者の発汗開始時間と特定心拍上昇率到達時間との関係を示すグラフである。 特定心拍上昇率が１４％のときの各被験者の発汗開始時間と特定心拍上昇率到達時間との関係を示すグラフである。 心拍上昇率を基準とした「発汗ライン」及び「警告ライン」を説明するための説明図である。 同上の入浴管理システムにおけるユーザの選択画面を示す図である。 同上の入浴管理システムにおけるユーザ情報の登録画面を示す図である。 同上の入浴管理システムにおける入浴者の心電情報の表示画面を示す図である。 同上の入浴管理システムにおける入浴者に対して注意を促す旨を報知する画面を示す図である。 同上の入浴管理システムにおける入浴者に対して注意を促す旨を報知する画面を示す図である。 同上の入浴管理システムにおける入浴者に対して出浴を促す旨を報知する画面を示す図である。 同上の入浴管理システムにおける入浴者に対して出浴を促す旨を報知する画面を示す図である。 同上の入浴管理システムの入浴管理動作を示すフローチャートである。 従来の入浴管理システムを示す概略構成図である。

符号の説明

１ 入浴管理システム
１０ 風呂追焚機能付給湯器
１１ コントローラ
２０ａ 浴室用操作リモコン
２０ｂ 台所用操作リモコン
２１ａ、２１ｂ コントローラ
２２ａ、２２ｂ 表示部
３１、３２、３３ 心拍検出電極
４０ 心拍数演算ユニット
４１ 第１フィルタ回路
４２ 差動増幅回路
４３ 第２フィルタ回路
４４ 増幅回路
４５ マイクロコンピュータ
４６ シリアルインターフェース
４７ 実測データ記憶部
４８ マスターデータ記憶部
５０ 循環配管
Ｂ 浴槽
Ｒ 浴室

Claims (6)

1. 浴槽に浸かっている入浴者の発汗開始時点を推定する入浴者の発汗推定方法であって、
   健常者について実測された、浴槽に浸かり始めた時点から発汗し始めるまでの経過時間と心拍上昇率との関係に基づいて、浴槽に浸かっている一般的な入浴者の発汗開始時点における心拍上昇率を、発汗開始心拍上昇率として予め求めておき、
   浴槽に浸かっている入浴者の心拍上昇率が、前記発汗開始心拍上昇率に到達した時点で、その入浴者が発汗し始めたものと推定するようにしたことを特徴とする入浴者の発汗推定方法。
2. 前記心拍上昇率及び前記発汗開始心拍上昇率は、浴槽に浸かっているときの入浴者の基底心拍数に対する心拍数の上昇率である請求項１に記載の入浴者の発汗推定方法。
3. 前記発汗開始心拍上昇率は、湯温毎に設定されている請求項１または２に記載の入浴者の発汗推定方法。
4. 前記発汗開始心拍上昇率は、浴室内温度毎に設定されている請求項１、２または３に記載の入浴者の発汗推定方法。
5. 入浴開始から所定の判定時間が経過しても、入浴者の心拍上昇率が前記発汗開始心拍上昇率を下回っている場合は、前記判定時間が経過した時点で、その入浴者が発汗し始めたものと推定するようにした請求項１、２、３または４に記載の入浴者の発汗推定方法。
6. 浴槽内に設置された電極によって検出された、浴槽に浸かっている入浴者の心電信号に基づいて、入浴者の心電情報を報知するようになっている入浴管理システムにおいて、
   浴槽に浸かっている入浴者の心拍上昇率が、浴槽に浸かっている一般的な入浴者の発汗開始時点における発汗開始心拍上昇率に到達した時点で、所定のコメントを入浴者に報知するようになっており、
   前記発汗開始心拍上昇率は、健常者について実測された、浴槽に浸かり始めた時点から発汗し始めるまでの経過時間と心拍上昇率との関係に基づいて、予め、決定されていることを特徴とする入浴管理システム。

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