JP2023115822A - ふろ装置およびふろシステム - Google Patents

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勲 近藤
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尚也 藤川
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Abstract

【課題】入浴中の入浴者の深部体温を精度良く推定でき、睡眠導入に効果的なタイミングでの入浴者への報知が良好に行え得るふろ装置を提供する。
【解決手段】給湯装置は、温度センサからの湯温データに基づいて、人体熱モデルＨＭにより推定された入浴者の深部体温が、浴槽２内への入浴開始から睡眠導入に効果的として設定された温度上昇閾値以上上昇したと判定した場合に、退浴を促す報知をスピーカに行わせる報知処理部を備える。人体熱モデルＨＭは、人体を、皮膚層ＳＫと、皮膚層ＳＫよりも人体の中心側となるコア層ＣＲと、皮膚層ＳＫとコア層ＣＲとの間の中間層ＭＤとに分割し、少なくとも、浴槽２内の湯水と皮膚層ＳＫとの間の熱移動、皮膚層ＳＫと中間層ＭＤとの間の熱移動、および、中間層ＭＤとコア層ＣＲとの間の熱移動を含む。人体熱モデルＨＭにより得られる計算式に基づいてコア層ＣＲの温度が深部体温として算出される。
【選択図】図４

Description

本発明は、所定のふろ機能を実行するふろ装置およびふろシステムに関する。
従来、就寝前の入浴により身体を温めると寝つき等、睡眠に効果的であると言われており、入浴による深部体温の上昇と睡眠との関係が定説化している。この関係性を利用したふろシステムとして、以下の特許文献１には、良質な睡眠を得るのに適した退浴タイミングおよび入眠時刻を入浴者に報知するふろシステムが記載されている。このふろシステムでは、浴槽内の湯水の温度と、入浴開始前および入浴開始後に推定した深部体温とに基づいて、入浴中の深部体温の上昇量が推定され、当該上昇量に基づいて推奨入浴時間が決定される。そして、決定された推奨入浴時間が退浴タイミングとされる。深部体温の推定には、多数の試験結果に基づくデータテーブルが利用される。
深部体温の推定する方法として、人体熱熱モデル、たとえば、特許文献２に記載の入浴安全システムで利用された入浴時の体温予測モデルを用いることができる。当該入浴時の体温予測モデルは、空気中の人体の深部体温を推定するための人体温生理モデル（Two-node モデル）を発展させた人体熱熱モデルである。
入浴時の体温予測モデルでは、人体が、浴室内の空気に接する第１皮膚層（頭）と浴槽内の湯水に接する第２皮膚層（体）と、これら皮膚層よりも人体の中心側の深部層とに分割される。そして、空気と第１皮膚層との間の熱移動と、湯水と第２皮膚層との間の熱移動と、第１および第２皮膚層と深部層との間の熱移動と、深部層から生じる代謝熱との熱収支の関係に基づいて、深部体温の時間的変化が推定される。
特開２０２１－１２０６０４号公報 特開２０２１－５６７９１号公報
人間の体内の温度分布は季節、即ち温度環境によって変化し、冬季、即ち寒冷環境では、温度が一定に調節されている深部体温の範囲が狭くなり、体表面に近いほど温度が低下すると言われている。さらに、入浴による身体の温まりに、入浴前に滞在していた居室の温度が影響を与えるとされており、温暖な居室に滞在した後の入浴に比べて、寒冷な居室に滞在した後の入浴では、深部への熱の伝わりが遅くなり、深部体温が遅れて上昇する傾向が見られる。
上記の入浴時の体温予測モデルでは、人体が、体の中心に向かう方向に皮膚層と深部層の２つの層のみに分割され、それら層の間の熱移動が考慮されているだけであるため、季節による入浴直前の体内の温度分布の違いや入浴時に体表面に近い皮膚から深部に向かって徐々に熱が伝わることを再現することが難しい。よって、入浴中の入浴者の深部体温を、より精度良く推定することが求められる。
かかる課題に鑑み、本発明は、入浴中の入浴者の深部体温を精度良く推定でき、睡眠導入に効果的なタイミングでの入浴者への報知が良好に行え得るふろ装置およびふろシステムを提供することを目的とする。
本発明の第１の態様は、ふろ装置に関する。この態様に係るふろ装置は、浴槽内に溜められた湯水の温度を示す湯温データを出力する湯温データ出力部と、浴室内に設置される報知部と、前記浴槽内への入浴を検知する入浴検知部と、前記湯温データに基づいて、人体熱モデルにより推定された入浴者の深部体温が、前記浴槽内への入浴開始から睡眠導入に効果的として設定された温度上昇閾値以上上昇したと判定した場合に、または、睡眠導入に効果的として設定された温度閾値以上となったと判定した場合に、退浴を促す報知を前記報知部に行わせる報知処理部と、を備える。ここで、前記人体熱モデルは、人体を、皮膚層と、前記皮膚層よりも人体の中心側となるコア層と、前記皮膚層と前記コア層との間の中間層と、に分割し、少なくとも、前記浴槽内の湯水と前記皮膚層との間の熱移動、前記皮膚層と前記中間層との間の熱移動、および、前記中間層と前記コア層との間の熱移動を含む。前記人体熱モデルにより得られる計算式に基づいて、前記コア層の温度が前記深部体温として算出される。
たとえば、前記報知処理部は、前記浴槽内での入浴中、定期的に、前記湯温データを用いて、前記計算式に基づいて前記深部体温を算出する。そして、前記報知処理部は、算出した前記深部体温が、前記浴槽内への入浴開始から前記温度上昇閾値以上上昇したと判定した場合に、または、前記温度閾値以上となったと判定した場合に、前記退浴を促す報知を前記報知部に行わせる。
あるいは、たとえば、前記報知処理部は、前記浴槽内への入浴開始時に、前記湯温データを用いて、前記計算式に基づいて入浴開始から所定時間経過毎の前記深部体温を算出し、前記湯温データが示す前記湯水の温度のときに前記深部体温が前記浴槽内への入浴開始から前記温度上昇閾値以上上昇するまたは前記温度閾値以上となる入浴時間を決定する。そして、前記報知処理部は、前記浴槽内への入浴開始から前記入浴時間が経過したと判定した場合に、前記退浴を促す報知を前記報知部に行わせる。
あるいは、たとえば、前記浴槽内の前記湯水の温度に対応付けて、当該湯水の温度のときに前記深部体温が前記浴槽内への入浴開始から前記温度上昇閾値以上上昇するまたは前記温度閾値以上となる入浴時間を記憶する記憶部が備えられる。この場合、前記報知処理部は、前記湯温データが示す前記湯水の温度に対応付けられた前記入浴時間を前記記憶部から読み出す。そして、前記報知処理部は、前記浴槽内への入浴開始から前記入浴時間が経過したと判定した場合に、前記退浴を促す報知を前記報知部に行わせる。
本態様に係るふろ装置によれば、人体熱モデルは、皮膚層、中間層およびコア層の３つの層の間の熱収支を考慮できるので、季節による入浴直前の体内の温度分布の違いや入浴時に体表面に近い皮膚から深部に向かって徐々に熱が伝わることを再現することが可能となる。これにより、入浴中の入浴者の深部体温を精度良く推定することが可能となる、よって、推定された深部体温に基づいて、睡眠導入に効果的なタイミングでの入浴者への報知を良好に行うことが可能となる。
本態様に係るふろ装置において、前記浴室内の気温を示す気温データを出力する気温データ出力部を、さらに備えるような構成が採られ得る。この場合、前記人体熱モデルは、前記皮膚層が、前記浴室内の空気に接する第１皮膚層と前記浴槽内の湯水に接する第２皮膚層とに分割されるとともに、前記中間層が、前記第１皮膚層に接する第１中間層と前記第２皮膚層に接する第２中間層とに分割され、前記浴室内の空気と前記第１皮膚層との間の熱移動、前記浴槽内の湯水と前記第２皮膚層との間の熱移動、前記第１皮膚層と前記第１中間層との間の熱移動、および、前記第２皮膚層と前記第２中間層との間の熱移動を含み得る。そして、前記報知処理部は、前記湯温データおよび前記気温データに基づいて、前記人体熱モデルにより推定された入浴者の前記深部体温が、前記浴槽内への入浴開始から前記温度上昇閾値以上上昇したと判定した場合に、または、前記温度閾値以上となったと判定した場合に、前記退浴を促す報知を前記報知部に行わせるような構成とされ得る。
上記の構成によれば、入浴者の湯水から露出した部分での浴室内の空気との間の熱移動を加味して、入浴中の入浴者の深部体温を推定できる。よって、入浴者の深部体温を、一層、精度良く推定することが可能となり、睡眠導入に効果的なタイミングでの入浴者への報知を、一層、良好に行うことが可能となる。
本態様に係るふろ装置において、前記人体熱モデルは、前記皮膚層と前記コア層との間の熱移動を含み得る。
上記の構成によれば、中間層の介在により隔たれた皮膚層とコア層との間の熱移動が考慮されることにより、入浴者の深部体温を、一層、精度良く推定することが可能となる。よって、睡眠導入に効果的なタイミングでの入浴者への報知を、一層、良好に行うことが可能となる。
本態様に係るふろ装置において、入力部により入力された、前記計算式による前記深部体温の算出結果に影響する、入浴者に係るパラメータの値を受け付けるパラメータ受付部を、さらに備えるような構成が採られ得る。
上記の構成によれば、受け付けられたパラメータの値が用いられることにより、人体熱モデルを用いた入浴者の深部体温の推定が、一層、精度良く行え、その結果、深部体温の上昇に基づいて、睡眠導入に効果的なタイミングでの報知を、一層、精度良く行うことが可能となる。
本発明の第２の態様は、ふろ装置に関する。この態様に係るふろ装置は、浴槽内に溜められた湯水の温度を示す湯温データを出力する湯温データ出力部と、浴室内に設置される報知部と、前記浴槽内への入浴を検知する入浴検知部と、前記浴槽内への入浴開始時に、前記湯温データに基づいて、人体熱モデルにより推定された入浴者の深部体温が、前記浴槽内への入浴開始から睡眠導入に効果的として設定された温度上昇閾値以上上昇する、または、睡眠導入に効果的として設定された温度閾値以上となる入浴時間を決定し、当該入浴時間を知らせるための報知を前記報知部に行わせる報知処理部と、を備える。ここで、前記人体熱モデルは、人体を、皮膚層と、前記皮膚層よりも人体の中心側となるコア層と、前記皮膚層と前記コア層との間の中間層と、に分割し、少なくとも、前記浴槽内の湯水と前記皮膚層との間の熱移動、前記皮膚層と前記中間層との間の熱移動、および、前記中間層と前記コア層との間の熱移動を含む。前記人体熱モデルにより得られる計算式に基づいて、前記コア層の温度が前記深部体温として算出される。
本態様に係るふろ装置によれば、上記第１の態様と同様、入浴中の入浴者の深部体温を精度良く推定することが可能となる。そして、この人体熱モデルにより推定された入浴者の深部体温が、浴槽内への入浴開始から温度上昇閾値以上上昇する、または、温度閾値以上となる入浴時間を知らせるための報知を報知部に行わせることにより、睡眠導入に効果的なタイミングで入浴者を退浴させることが可能となる。
本発明の第３の態様は、ふろシステムに関する。この態様に係るふろシステムは、上記第１の態様に係るふろ装置と、前記ふろ装置と通信可能に接続された端末装置と、を備える。ここで、前記端末装置は、就寝時刻の入力を受け付け、受け付けた就寝時刻に基づいて入浴開始時刻を設定し、前記入浴開始時刻が到来したことに基づいて第１報知を行い、前記第１報知の後に、前記就寝時刻が到来したことに基づいて第２報知を行う。
本態様に係るふろシステムによれば、上記第１の態様の給湯装置と同様な効果を奏し得る。
さらに、就寝時刻の入力に基づいて、入浴開始時刻に第１報知が行われ、就寝時刻に第２報知が行われるので、ユーザは、適切なタイミングで入浴を開始でき、退浴のための報知に従い退浴を行った後、入浴により上昇した深部体温が低下して元に戻るころに就寝できる。これにより、ユーザは、スムーズに入眠することが可能となる。
以上のとおり、本発明によれば、入浴中の入浴者の深部体温を精度良く推定でき、睡眠導入に効果的なタイミングでの入浴者への報知が良好に行え得るふろ装置およびふろシステムを提供できる。
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。
図１は、実施形態１に係る、給湯装置の構成を示す図である。 図２は、実施形態１に係る、給湯装置を構成する各機器の回路ブロックを示す図である。 図３は、実施形態１に係る、給湯器の燃焼系および配管の構成を模式的に示す図である。 図４は、実施形態１に係る、人体熱モデルについて説明するための図である。 図５は、実施形態１に係る、人体熱モデルについて説明するための図である。 図６は、実施形態１に係る、浴室リモコンにおいて行われる、入浴タイマー機能に関する処理を示すフローチャートである。 図７（ａ）は、実施形態１の人体熱モデルにより深部体温を推測したときの深部体温上昇量推測結果を示す図であり、図７（ｂ）は、比較例の人体熱モデルにより深部体温を推測したときの深部体温上昇量推測結果を示す図である。 図８は、実施形態２に係る、浴室リモコンにおいて行われる、入浴タイマー機能に関する処理を示すフローチャートである。 図９は、実施形態３に係る、入浴時間決定テーブルの構成の一例を示す図である。 図１０は、実施形態３に係る、浴室リモコンにおいて行われる、入浴タイマー機能に関する処理を示すフローチャートである。 図１１は、実施形態４に係る、浴室リモコンにおいて行われる、入浴タイマー機能に関する処理を示すフローチャートである。 図１２は、実施形態５に係る、給湯システムの構成を示す図である。 図１３は、実施形態５に係る、携帯端末装置の回路ブロックを示す図である。 図１４（ａ）は、実施形態５に係る、携帯端末装置の制御部により実行されるリマインド機能に関する処理を示すフローチャートである。図１４（ｂ）は、実施形態５に係る、就寝時刻入力画面の一例を示す図である。 図１５（ａ）は、変更例１に係る、浴室リモコンの制御部を示すブロック図である。図１５（ｂ）は、変更例１に係る、浴室リモコンの制御部により実行されるパラメータ入力に関する処理を示すフローチャートである。図１５（ｃ）は、変更例１に係る、入力画面の一例を示す図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
＜実施形態１＞
図１は、実施形態１に係る、給湯装置１０の構成を示す図である。
給湯装置１０は、ふろ装置として、ふろ自動機能、追い焚き機能、足し湯機能、足し水機能などのふろ機能を実行する。
図１に示すように、給湯装置１０は、給湯器１１と、リモートコントローラ１２、１３とを備えている。給湯器１１は、ガスを燃料として湯水を供給するガス給湯器である。給湯器１１により生成された湯水は、給湯口１１ａにそれぞれ接続された配管を介して、台所の蛇口や、浴槽、カラン等に供給される。給湯器１１が、床暖房機能や、浴室暖房機能およびパネルヒータによる暖房機能を備える場合、これら機能を実現する機器に対して、給湯器１１から湯水が供給される。
リモートコントローラ１２、１３は、給湯器１１に接続され、給湯装置１０の各機能について種々の設定を行うために用いられる。リモートコントローラ１２は、表示部１２１と、入力部１２２とを備え、リモートコントローラ１３は、タッチパネルからなる表示入力部１３１と、運転ボタン１３２とを備える。操作者は、表示部１２１に表示された画面に従って入力部１２２を操作することにより、湯張りや給湯温度調節等について、任意の設定を行うことができる。また、操作者は、表示入力部１３１を操作することによっても、湯張り等の設定を行える。
リモートコントローラ１２は、浴室に設置され、リモートコントローラ１３は、キッチン等に設置される。リモートコントローラ１２、１３には、音声を入出力するための音声窓１２ａ、１３ａが設けられている。
以下、浴室に設置されるリモートコントローラ１２を、「浴室リモコン１２」と称し、キッチン等に設置されるリモートコントローラ１３を、「台所リモコン１３」と称する。
浴室リモコン１２の入力部１２２には、運転ボタン１２２ａが含まれている。運転ボタン１２２ａ、１３２は、給湯器１１を運転オン状態と運転オフ状態とに切り替えるためのボタンである。
浴室リモコン１２および台所リモコン１３が運転オフ状態（カラン等の給湯栓が開かれて基準流量以上の通水が発生したとしても給湯器１１が給湯運転を行わない状態）にあるとき、表示部１２１および表示入力部１３１は消灯状態にあり、運転ボタン１２２ａ、１３２以外の操作ボタンの操作は受け付けられない。運転ボタン１２２ａ、１３２が操作され、運転オン状態（カラン等の給湯栓が開かれて基準流量以上の通水が発生したときに給湯器１１が給湯運転を行える状態）になると、表示部１２１および表示入力部１３１が点灯して設定内容が表示されるとともに、運転ボタン１２２ａ、１３２以外の操作ボタンの操作が受け付け可能となる。
さらに、入力部１２２および表示入力部１３１には、給湯温度を変更するためのボタンが含まれている。操作者は、このボタンを操作することにより、給湯の設定温度を変更することができる。この他、入力部１２２および表示入力部１３１には、ふろ自動機能や、追い焚き機能、足し湯機能、足し水機能等を実行するためのボタン等、給湯器１１の動作を制御するためのボタンが含まれている。
図２は、給湯装置１０を構成する各機器の回路ブロックを示す図である。
給湯器１１は、制御部１１１と、記憶部１１２と、通信部１１３と、検出部１１４と、を備える。制御部１１１は、マイクロコンピュータを備え、記憶部１１２に記憶されたプログラムに従って、給湯器１１内の各部の制御を行う。記憶部１１２は、メモリを備え、所定の制御プログラムを記憶する。
通信部１１３は、制御部１１１からの制御に従って、浴室リモコン１２および台所リモコン１３と通信を行う。通信部１１３は、２芯通信線Ｌ１、Ｌ２を介して、浴室リモコン１２の通信部１２５および台所リモコン１３の通信部１３５と接続されている。また、２芯通信線Ｌ１、Ｌ２は、通信部１１３の内部において、互いに接続されている。したがって、浴室リモコン１２の通信部１２５と台所リモコン１３の通信部１３５は、２芯通信線Ｌ１、Ｌ２によって互いに接続されている。このため、通信部１１３、１２５、１３５の何れかから送信された信号は、他の通信部に同時に送信される。
検出部１１４は、給湯器１１に配置された各種センサを含んでいる。たとえば、検出部１１４は、湯水の温度を検出するための温度センサ、湯水の供給を検出するための流量センサ等を含んでいる。
図３は、給湯器１１の燃焼系および配管の構成を模式的に示す図である。
図３に示すように、給湯器１１は、図２に示した構成の他、給湯部２１０と、追い焚き部２２０と、バイパス部２３０とを備える。給湯器１１は、浴槽２が設けられた浴室１の外に設置される。
給湯部２１０は、給水管路２１１と、給湯熱交換器２１２と、給湯管路２１３と、給湯燃焼器２１４と、給気ファン２１５とを含む。給水管路２１１は、水道管と給湯熱交換器２１２とに繋がり、給湯管路２１３は、給湯熱交換器２１２と浴室水栓３および外部水栓４とに繋がる。給湯燃焼器２１４には、比例弁２１６の開度に応じた量のガス（燃料ガス）が給湯ガス管路２１７を通じて供給される。図示しないガス電磁弁が開放されると、給湯ガス管路２１７にガスが供給される。給湯燃焼器２１４は、ガスを燃料として、ガスの供給量に応じた強さで燃焼する。給気ファン２１５は、給湯燃焼器２１４に燃焼用の空気を供給する。
追い焚き部２２０は、戻り管路２２１と、ふろ熱交換器２２２と、往き管路２２３と、ふろ燃焼器２２４と、循環ポンプ２２５とを含む。戻り管路２２１は、浴槽２の循環アダプタ２ａとふろ熱交換器２２２とに繋がり、往き管路２２３は、ふろ熱交換器２２２と循環アダプタ２ａとに繋がる。
ふろ燃焼器２２４には、比例弁２２６の開度に応じた量のガス（燃料ガス）がふろガス管路２２７を通じて供給される。図示しないガス電磁弁が開放されると、ふろガス管路２２７にガスが供給される。ふろ燃焼器２２４は、ガスを燃料として、ガスの供給量に応じた強さで燃焼する。給気ファン２１５が給湯部２１０と追い焚き部２２０との間で共用され、給気ファン２１５からふろ燃焼器２２４に燃焼用の空気が供給される。戻り管路２２１に、循環ポンプ２２５および水位センサＳ１が配置される。水位センサＳ１は、戻り管路２２１内の水圧に基づいて浴槽２内の水位を検出する。
バイパス部２３０は、バイパス管路２３１と、給湯電磁弁２３２とを含む。バイパス管路２３１は、給湯管路２１３と戻り管路２２１とに繋がる。給湯電磁弁２３２は、バイパス管路２３１を開閉する。
給湯器１１は、水位センサＳ１の他に、給水管路２１１の流量を検出するための流量センサＳ２と、給水管路２１１に導入された水の温度を検出するための温度センサＳ３と、給湯熱交換器２１２で加温された後の湯水の温度を検出するための温度センサＳ４とを備えている。また、給湯器１１は、戻り管路２２１内の湯水の温度を検出することにより、浴槽２内に溜められた湯水の温度を検出する温度センサＳ５を備えている。これらセンサＳ１～Ｓ５は、図２の検出部１１４に含まれる。
制御部１１１は、給湯部２１０の給湯燃焼器２１４、給気ファン２１５および比例弁２１６、追い焚き部２２０のふろ燃焼器２２４、循環ポンプ２２５および比例弁２２６、バイパス部２３０の給湯電磁弁２３２などを制御する。
浴室水栓３または外部水栓４が開かれると、給湯機能が実行される。水道管からの水が給水管路２１１を通じて給湯熱交換器２１２に導入されるとともに、給湯燃焼器２１４が燃焼して給湯熱交換器２１２が加熱される。給湯熱交換器２１２に導入された水が加熱されて湯となり、湯が給湯管路２１３を通じて浴室水栓３または外部水栓４に供給される。浴室水栓３または外部水栓４が閉じられると、水道管から給水管路２１１への給水が停止するとともに給湯燃焼器２１４の燃焼が停止する。
また、制御部１１１は、給湯部２１０を制御して、湯張り機能（ふろ自動機能）を実行する。この場合、給湯電磁弁２３２が開放されるとともに、水道管からの水が給水管路２１１を通じて給湯熱交換器２１２に導入され、給湯熱交換器２１２で加熱される。そして、給湯熱交換器２１２からの湯が給湯管路２１３およびバイパス管路２３１を通じて戻り管路２２１に導入される。
戻り管路２２１に導入された湯の一部は、戻り管路２２１を循環アダプタ２ａ側へと流れ、循環アダプタ２ａから浴槽２内に注がれる。戻り管路２２１に導入された湯の残りは、戻り管路２２１をふろ熱交換器２２２側へと流れ、さらにふろ熱交換器２２２および往き管路２２３を流れて循環アダプタ２ａから浴槽２内に注がれる。
給湯が行われて浴槽２内に湯水が溜められると、戻り管路２２１、ふろ熱交換器２２２および往き管路２２３が湯水で満たされた状態となる。これにより、水位センサＳ１での浴槽２内の水位検出が可能となる。浴槽２内の水位が予め設定された水位に到達したことが水位センサＳ１により検出されると、給湯電磁弁２３２が閉じられ、水道管から給水管路２１１への給水が停止するとともに給湯燃焼器２１４の燃焼が停止する。
戻り管路２２１、ふろ熱交換器２２２および往き管路２２３が湯水で満たされた状態にあるとき、戻り管路２２１内の湯水の温度は、浴槽２内の湯水の温度とほぼ等しくなる。温度センサＳ５により、戻り管路２２１内の湯水の温度を、浴槽２内の湯水の温度として検出できる。温度センサＳ５が検出した温度の温度データは、浴槽２内の湯水の温度を示す湯温データとなる。温度センサＳ５は、湯温データ出力部として、湯温データを出力する。湯温データは、制御部１１１に入力される。
この他、制御部１１１は、追い焚き部２２０を制御して、追い焚き機能を実行する。この場合、循環ポンプ２２５が作動するとともにふろ燃焼器２２４が燃焼する。浴槽２内の湯が、戻り管路２２１、ふろ熱交換器２２２および往き管路２２３からなる循環路と浴槽２との間で循環し、その間にふろ熱交換器２２２で加熱される。これにより、浴槽２内の湯温が上昇する。
また、足し湯機能、足し水機能が、制御部１１１の制御による給湯部２１０からの浴槽２への給湯および給水により実行される。足し水機能では、給湯燃焼器２１４が燃焼しない。
なお、ふろ自動機能には、湯張り機能と、湯張りの後に浴槽２内の湯水の温度を所定のふろ設定温度に維持する保温機能とが含まれる。保温機能において、制御部１１１は、温度センサＳ５からの湯温データに基づいて、浴槽２内の湯水の温度がふろ設定温度となるように、追い焚き部２２０による追い焚きを実行する。保温機能により、浴槽２内の湯水の温度は、設定温度とほぼ等しくなる。ふろ設定温度は、浴室リモコン１２でのボタン操作により設定できる。
図２に戻り、浴室リモコン１２は、上述の表示部１２１および入力部１２２の他、制御部１２３と、記憶部１２４と、通信部１２５と、スピーカ１２６と、温度センサ１２７とを備える。表示部１２１は、たとえば、液晶パネルにより構成される。入力部１２２は、温度設定ボタン等の各種操作ボタンを備える。表示部１２１が、タッチパネルであってもよい。
制御部１２３は、マイクロコンピュータを備え、記憶部１２４に記憶されたプログラムに従って所定の制御を行う。記憶部１２４は、メモリを備え、所定の制御プログラムを記憶する。
通信部１２５は、制御部１２３からの制御に従って、給湯器１１および台所リモコン１３と通信を行う。スピーカ１２６は、制御部１２３により生成された音声信号に基づく音声を出力する。制御部１２３は、記憶部１２４に記憶されている音声情報を随時読み出して、音声信号を生成する。スピーカ１２６から出力された音声は、図１の音声窓１２ａから出力される。
温度センサ１２７は、浴室１内の気温を検出する。温度センサ１２７は、気温データ出力部として、浴室１内の気温を示す気温データを出力する。気温データは、制御部１２３に入力される。
台所リモコン１３は、上述の表示入力部１３１および運転ボタン１３２の他、制御部１３３と、記憶部１３４と、通信部１３５と、スピーカ１３６とを備える。制御部１３３は、マイクロコンピュータを備え、記憶部１３４に記憶されたプログラムに従って所定の制御を行う。記憶部１３４は、メモリを備え、所定の制御プログラムを記憶する。
通信部１３５は、制御部１３３からの制御に従って、給湯器１１および浴室リモコン１２と通信を行う。スピーカ１３６は、制御部１３３により生成された音声信号に基づく音声を出力する。制御部１３３は、記憶部１３４に記憶されている音声情報を随時読み出して、音声信号を生成する。スピーカ１３６から出力された音声は、図１の音声窓１３ａから出力される。
さて、給湯装置１０には、入浴タイマー機能が備えられている。入浴タイマー機能では、浴槽２内に入浴中の入浴者の深部体温が推定され、深部体温が睡眠導入に効果的と考えられる温度だけ上昇したタイミングにおいて、入浴者への報知が行われる。これにより、入浴者が快適な睡眠を得やすくなる。
以下、入浴タイマー機能について、詳細に説明する。
図２に示すように、入浴タイマー機能を実行するため、給湯器１１では、記憶部１１２に記憶された制御プログラムによって、入浴検知部１１１ａの機能が制御部１１１に付与される。さらに、浴室リモコン１２では、記憶部１２４に記憶された制御プログラムによって、報知処理部１２３ａの機能が制御部１２３に付与される。
湯が張られた浴槽２内に人が入ると浴槽２内の水位が上昇する。この浴槽２内へ人が入ったことに基づく水位変動を、水位センサＳ１によって検知できる。入浴検知部１１１ａは、入浴検知センサである水位センサＳ１の検知結果に基づいて、浴槽２に対する人の入浴を検知する。入浴の検知結果は、随時、制御部１１１から浴室リモコン１２に送信される。
報知処理部１２３ａは、温度センサＳ５からの湯温データと温度センサ１２７からの気温データとに基づいて、人体熱モデルにより推定された入浴者の深部体温が、浴槽２内への入浴開始から睡眠導入に効果的として設定された温度上昇閾値以上上昇したと判定した場合に、退浴を促す報知を報知部に行わせる。具体的に、本実施形態では、報知処理部１２３ａは、浴槽２内での入浴中、定期的に、湯温データと気温データとを用いて、人体熱モデルにより得られる計算式に基づいて深部体温を算出する。そして、報知処理部１２３ａは、算出した深部体温が、浴槽２内への入浴開始から上記温度上昇閾値以上上昇したと判定した場合に、退浴を促す報知を報知部に行わせる。本実施形態では、浴室リモコン１２のスピーカ１２６が、報知部として、音声による報知を行う。
人は、深部体温が下がることにより眠気が訪れる。深部体温は、上がった分だけ大きく下がろうとする性質を有するため、入浴により深部体温を大きく上昇させれば、その分、深部体温の低下も大きくなり、入眠へと導かれやすくなる。しかしながら、入浴により過度に深部体温が上昇すると、熱中症等の体調不良症状の発症につながりやすくなる。よって、上記の点を考慮しつつ、試験等を行うことにより、適正な温度上昇閾値が設定され得る。たとえば、温度上昇閾値は、約＋０．５℃とされ得る。温度上昇閾値は、＋０．１～１．０℃の範囲内で設定することができる。
入浴者の深部体温の推定に用いられる人体熱モデルは、人体を複数の部位（層）に分割し、各部位における熱収支に基づいて体温を計算する物理モデルである。
図４および図５は、人体熱モデルＨＭについて説明するための図である。
図４に示すように、本実施形態の人体熱モデルＨＭでは、人体が、皮膚層ＳＫと、皮膚層ＳＫよりも人体の中心側となるコア層ＣＲと、皮膚層ＳＫとコア層ＣＲとの間の中間層ＭＤと、に分割される。さらに、皮膚層ＳＫは、浴室１内の空気に接する第１皮膚層ＳＫ１と浴槽２内の湯水に接する第２皮膚層ＳＫ２とに分割され、中間層ＭＤは、第１皮膚層ＳＫ１に接する第１中間層ＭＤ１と第２皮膚層ＳＫ２に接する第２中間層ＭＤ２とに分割される。
図５に示すように、第１皮膚層ＳＫ１では、浴室１内の空気と当該第１皮膚層ＳＫ１との間の熱移動として、放射・対流による熱移動および蒸発による熱損失が生じる。また、当該第１皮膚層ＳＫ１と第１中間層ＭＤ１との間の熱移動として、組織間の熱移動が生じる。さらに、当該第１皮膚層ＳＫ１とコア層ＣＲとの間の熱移動として、血流による熱移動が生じる。
第２皮膚層ＳＫ２では、浴槽２内の湯水と当該第２皮膚層ＳＫ２との間の熱移動として、対流による熱移動が生じる。また、第２皮膚層ＳＫ２と第２中間層ＭＤ２との間の熱移動として、組織間の熱移動が生じる。さらに、第２皮膚層ＳＫ２とコア層ＣＲとの間の熱移動として、血流による熱移動が生じる。
第１中間層ＭＤ１では、第１皮膚層ＳＫ１と当該第１中間層ＭＤ１との間の熱移動として、組織間の熱移動が生じる。また、当該第１中間層ＭＤ１とコア層ＣＲとの間の熱移動として、組織間の熱移動および血流による熱移動が生じる。
第２中間層ＭＤ２では、第２皮膚層ＳＫ２と当該第２中間層ＭＤ２との間の熱移動として、組織間の熱移動が生じる。また、当該第２中間層ＭＤ２とコア層ＣＲとの間の熱移動として、組織間の熱移動および血流による熱移動が生じる。
コア層ＣＲでは、第１中間層ＭＤ１と当該コア層ＣＲとの間の熱移動として、組織間の熱移動および血流による熱移動が生じる。また、第２中間層ＭＤ２と当該コア層ＣＲとの間の熱移動として、組織間の熱移動および血流による熱移動が生じる。さらに、第１皮膚層ＳＫ１と当該コア層ＣＲとの間の熱移動として、血流による熱移動が生じる。さらに、第２皮膚層ＳＫ２と当該コア層ＣＲとの間の熱移動として、血流による熱移動が生じる。さらに、代謝による熱生産、呼吸による熱損失および外部仕事による熱移動が生じる。
本実施形態の人体熱モデルＨＭにより得られる、第１中間層ＭＤ１、第２中間層ＭＤ２、コア層ＣＲ、第１皮膚層ＳＫ１および第２皮膚層ＳＫ２における熱収支式（熱収支の関係式）は、それぞれ、以下の式１、式２、式３、式４および式５により表される。
Figure 2023115822000002
Figure 2023115822000003
Figure 2023115822000004
Figure 2023115822000005
Figure 2023115822000006
これらの式中の記号の意味は、以下のとおりである。
ｃｍｄ：中間層ＭＤ（第１中間層ＭＤ１、第２中間層ＭＤ２）の比熱［J/ｋｇ・℃］
ｃｃｒ：コア層ＣＲの比熱［J/ｋｇ・℃］
ｃｓｋ：皮膚層ＳＫ（第１皮膚層ＳＫ１、第２皮膚層ＳＫ２）の比熱［J/ｋｇ・℃］
ｃｂｌ：血流の比熱［［J/ｋｇ・℃］
ｍｍｄ_ａ：第１中間層ＭＤ１の質量［ｋｇ］
ｍｍｄ_ｂ：第２中間層ＭＤ２の質量［ｋｇ］
ｍｓｋ_ａ：第１皮膚層ＳＫ１の質量［ｋｇ］
ｍｓｋ_ｂ：第２皮膚層ＳＫ２の質量［ｋｇ］
ｍｃｒ：コア層ＣＲの質量［ｋｇ］
Ｔｍｄ_ａ：第１中間層ＭＤ１の温度［℃］
Ｔｍｄ_ｂ：第２中間層ＭＤ２の温度［℃］
Ｔｓｋ_ａ：第１皮膚層ＳＫ１の温度［℃］
Ｔｓｋ_ｂ：第２皮膚層ＳＫ２の温度［℃］
Ｔｃｒ：コア層ＣＲの温度［℃］
α：湯水に接している体表面積率［％］
Ｋｃｍ：コア層ＣＲと中間層ＭＤとの間の熱コンダクタンス［Ｗ／（ｍ２・℃）］
Ｋｍｓ：中間層ＭＤと皮膚層ＳＫとの間の熱コンダクタンス［Ｗ／（ｍ２・℃）］
Ｍ：代謝による生産性［Ｗ／ｍ２］
Ｗ：外部仕事量［Ｗ／ｍ２］
Ｅｒｅｓ：呼吸による外部への熱損失［Ｗ／ｍ２］
Ｅｓｋ：皮膚表面での蒸発による熱損失［Ｗ／ｍ２］
Ｒａ：空気に対する放射による熱伝達［Ｗ／ｍ２］
Ｃａ：空気に対する対流による熱伝達［Ｗ／ｍ２］
Ｃｈｗ：湯水に対する対流による熱伝達［Ｗ／ｍ２］
Ｖｂｌ：血流量［ｍ２／（ｍ２・Ｓ）］
Ａ：体表面積［ｍ２］
ｃｍｄ、ｃｃｒ、ｃｓｋ、ｃｂｌ、ｍｍｄ_ａ、ｍｍｄ_ｂ、ｍｓｋ_ａ、ｍｓｋ_ｂ、ｍｃｒ、α、Ｋｃｍ、Ｋｍｓ、Ｍ、Ｗ、Ａの値は、予め決められる。
即ち、中間層ＭＤ、コア層ＣＲおよび皮膚層ＳＫのそれぞれの比熱には大差はないため、たとえば、ｃｍｄ、ｃｃｒ、ｃｓｋは、同じ値とし、人体の比熱を用いる。たとえば、ｍｍｄ_ａ、ｍｍｄ_ｂ、ｍｓｋ_ａ、ｍｓｋ_ｂ、ｍｃｒは、第１中間層ＭＤ１、第２中間層ＭＤ２、コア層ＣＲ、第１皮膚層ＳＫ１および第２皮膚層ＳＫ２の質量比率を定めて、日本人の標準的な体重と各層の質量比率とに基づいて決定する。αは、人体の脇より下が湯水に接していると見做し、たとえば、７０％とする。
また、Ｋｃｍは、たとえば、身長と、体重と、コア層ＣＲ、中間層ＭＤおよび皮膚層ＳＫの各層の密度、熱伝導率および質量比率と、を用いて、各層の熱抵抗を算出し、これら熱抵抗の逆数として、これら熱抵抗から求めることができる。
さらに、Ｍは、たとえば、日本人の標準的な基礎代謝量を用いる。Ｗは、入浴中、入浴者はほぼ動かないため、０とする。Ａは、たとえば、日本人の標準的な体表面積を用いる。
ＥｒｅｓおよびＥｓｋは、人体温熱生理モデルに関する文献「Gagge, A.P., Stolwijk, J.A.J and Nishi,Y.:An Effective TemperatureScale Based on a Simple Model of Human Physiological Regulatory Response,ASHRAETrans., 77,247-262,1971」に示された計算式により算出できる。即ち、Ｅｒｅｓは、浴室１内の気温Ｔａにおける飽和水蒸気圧と、空気中の相対湿度と、代謝による生産性Ｍとを用いて求めることができる。Ｅｓｋは、水蒸気の拡散熱Ｅｄｉｆｆと発汗による蒸発熱Ｅｒｓｗの合算により求められる。Ｅｄｉｆｆは、空気の熱伝達率、皮膚層ＳＫの温度Ｔｓｋにおける飽和水蒸気圧、浴室１内の気温Ｔａにおける飽和水蒸気圧、空気中の相対湿度などを用いて求めることができる。Ｅｒｓｗは、皮膚層ＳＫの温度Ｔｓｋ、コア層ＣＲの温度Ｔｃｒなどを用いて求めることができる。
Ｒａは、Ｔｓｋ_ａと浴室１内の気温Ｔａとの差分に放射熱伝達率を乗じることにより算出される。Ｃａは、Ｔｓｋ_ａとＴａとの差分に対流熱伝達率を乗じることにより算出される。Ｃｈｗは、Ｔｓｋ_ｂと浴槽２内の湯温Ｔｂとの差分に対流熱伝達率を乗じることにより算出される。
Ｖｂｌの値は、以下の式６により算出される。
Figure 2023115822000007
この式中の記号の意味は、以下のとおりである。
Ｔｓｋ：皮膚層ＳＫの温度［℃］
Ｔｓｋ_ｓｐ：皮膚層ＳＫのセットポイント［℃］
Ｔｃｒ_ｓｐ：コア層ＣＲのセットポイント［℃］
Ｔｓｋは、αに基づいたＴｓｋ_ａとＴｓｋ_ｂの重み付平均であり、皮膚層ＳＫの平均温度である。Ｔｓｋ_ｓｐは、皮膚層ＳＫの平均温度を基準として定められる。
図６は、浴室リモコン１２において行われる、入浴タイマー機能に関する処理を示すフローチャートである。この処理は、浴室リモコン１２の制御部１２３が、報知処理部１２３ａの機能により行う。
図６を参照して、制御部１２３（報知処理部１２３ａ）は、浴槽２内への入浴が開始されたか否かを監視する（Ｓ１０１）。入浴が開始されると、入浴検知部１１１ａによる入浴検知に基づいて、給湯器１１の制御部１１１から浴室リモコン１２に入浴開始の通知が送信される。制御部１２３は、給湯器１１からの通知により、入浴が開始されたと判定すると（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、所定時間が経過したか否かを判定する（Ｓ１０２）。所定時間は、入浴中に、入浴者の深部体温を定期的に推定する時間間隔（周期）であり、たとえば、１分間とされる。よって、ステップＳ１０２では、最初は、入浴開始からの所定時間の経過が判定され、以降は、前回の深部体温の推定からの所定時間の経過が判定される。
制御部１２３は、所定時間が経過すると（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、温度センサＳ５からの湯温データを給湯器１１の制御部１１１を介して取得するとともに、温度センサ１２７からの気温データを取得する（Ｓ１０３）。
そして、制御部１２３は、入浴者の現在（今回）の深部体温を推定する処理を実行する（Ｓ１０４）。深部体温を推定に、上述した図４および図５の人体熱モデルＨＭ、即ち、人体熱モデルＨＭにより得られる計算式(熱収支式)が用いられる。
まず、制御部１２３は、上記式３に基づいて、コア層ＣＲの温度勾配ｄＴｃｒ／ｄｔを算出する。
このとき、第１中間層ＭＤ１の温度Ｔｍｄ_ａ、第２中間層ＭＤ２の温度Ｔｍｄ_ｂ、第１皮膚層ＳＫ１の温度Ｔｓｋ_ａ、第２皮膚層ＳＫ２の温度Ｔｓｋ_ｂ、コア層ＣＲの温度Ｔｃｒは、今回が初回であれば、初期値とされる。初期値は、入浴前の温度である。入浴前のＴｍｄ_ａとＴｍｄ_ｂ、即ち、Ｔｍｄ_ａとＴｍｄ_ｂの初期値は同じとされ、入浴前のＴｓｋ_ａとＴｓｋ_ｂ、即ち、Ｔｓｋ_ａとＴｓｋ_ｂの初期値は同じとされる。たとえば、日本人の平均深部体温が、入浴前のＴｃｒ、即ち、Ｔｃｒの初期値とされ、日本人の平均皮膚温が、入浴前のＴｓｋ_ａ、Ｔｓｋ_ｂ、即ち、Ｔｓｋ_ａ、Ｔｓｋ_ｂの初期値とされる。そして、これら平均深部体温と平均皮膚温に基づいて、Ｔｍｄ_ａ、Ｔｍｄ_ｂの初期値が決められる。Ｔｍｄ_ａ、Ｔｍｄ_ｂ、Ｔｓｋ_ａ、Ｔｓｋ_ｂ、Ｔｃｒは、今回が初回でなければ、前回の深部体温の推定時に算出された値とされる。この点は、上記式１、上記式２、上記式４、上記式５に関しても同様である。
次に、制御部１２３は、算出されたｄＴｃｒ／ｄｔを所定時間で積分して、所定時間における温度上昇値を求める。そして、制御部１２３は、Ｔｃｒの初期値（初回の場合）、または、前回のＴｃｒの値（初回でない場合）に、当該温度上昇値を加算し、今回（現在）のＴｃｒを求め、当該Ｔｃｒを、推定した入浴者の深部体温とする。
上記の通り、Ｔｃｒを算出するためには、上記式３において前回のＴｍｄ_ａ、Ｔｍｄ_ｂ、Ｔｓｋ_ａ、Ｔｓｋ_ｂが必要となる。よって、次回のＴｃｒの算出、即ち、深部体温の推定に使用できるように、制御部１２３は、深部体温を推定する処理において、さらに現在（今回）のＴｍｄ_ａ、Ｔｍｄ_ｂ、Ｔｓｋ_ａ、Ｔｓｋ_ｂを算出する。
即ち、制御部１２３は、上記式１に基づいて、第１中間層ＭＤ１の温度勾配ｄＴｍｄ_ａ／ｄｔを算出し、当該ｄＴｍｄ_ａ／ｄｔを所定時間で積分して温度上昇値を求め、Ｔｍｄ_ａの初期値、または、前回のＴｍｄ_ａの値に、当該温度上昇値を加算し、今回（現在）のＴｍｄ_ａを求める。同様に、制御部１２３は、上記式２に基づいて、第２中間層ＭＤ２の温度勾配ｄＴｍｄ_ｂ／ｄｔを算出し、当該ｄＴｍｄ_ｂ／ｄｔを所定時間で積分して温度上昇値を求め、Ｔｍｄ_ｂの初期値、または、前回のＴｍｄ_ｂの値に、当該温度上昇値を加算し、今回（現在）のＴｍｄ_ｂを求める。
さらに、制御部１２３は、上記式４に基づいて、第１皮膚層ＳＫ１の温度勾配ｄＴｓｋ_ａ／ｄｔを算出し、当該ｄＴｓｋ_ａ／ｄｔを所定時間で積分して温度上昇値を求め、Ｔｓｋ_ａの初期値、または、前回のＴｓｋ_ａの値に、当該温度上昇値を加算し、今回（現在）のＴｓｋ_ａを求める。同様に、制御部１２３は、上記式５に基づいて、第２皮膚層ＳＫ２の温度勾配ｄＴｓｋ_ｂ／ｄｔを算出し、当該ｄＴｓｋ_ｂ／ｄｔを所定時間で積分して温度上昇値を求め、Ｔｓｋ_ｂの初期値、または、前回のＴｓｋ_ｂの値に、当該温度上昇値を加算し、今回（現在）のＴｓｋ_ｂを求める。
このとき、式４に含まれる、空気に対する放射による熱伝達Ｒａおよび空気に対する対流による熱伝達Ｃａの算出に用いられる気温Ｔａに、ステップＳ１０３で取得された気温データが適用される。さらに、式５に含まれる、湯水に対する対流による熱伝達Ｃｈｗの算出に用いられる湯温Ｔｂに、ステップＳ１０３で取得された湯温データが適用される。よって、コア層ＣＲの温度Ｔｃｒ、即ち深部体温の算出には、湯温データおよび気温データが用いられることになる。
このようにして、ステップＳ１０４で、現在の入浴者の深部体温が推定されると、次に、制御部１２３は、推定された深部体温と、予め定められた入浴前、即ち入浴開始時の深部体温との差分を算出することにより、入浴開始からの深部体温の上昇値を推定する（Ｓ１０５）。たとえば、入浴開始時の深部体温は、コア層ＣＲの温度Ｔｃｒの初期値とされる。
そして、制御部１２３は、深部体温の上昇値が温度上昇閾値に到達したか否か、即ち温度上昇閾値以上となったか否かを判定する。（Ｓ１０６）。温度上昇閾値は、上述したように、睡眠導入に効果的である値として設定されている。
制御部１２３は、深部体温の上昇値が温度上昇閾値に到達していないと判定した場合（Ｓ１０６：ＮＯ）、ステップＳ１０２の処理に戻る。こうして、深部体温の上昇値が温度上昇閾値に到達するまで、ステップＳ１０２ないしＳ１０６の処理が繰り返される。
入浴者の体が浴槽２内の湯水で温められることにより深部体温が上昇していくと、やがて深部体温の上昇値が温度上昇閾値に到達する。なお、深部体温の上昇値が温度上昇閾値に到達する入浴時間（入浴開始からの時間）は、浴槽２内の湯温が高いほど短くなり、且つ浴室１内の気温が高いほど短くなる。
制御部１２３は、深部体温の上昇値が温度上昇閾値に到達したと判定した場合（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、スピーカ１２６に、退浴を促す報知として、音声により、“退浴する時間になりました。”や“退浴してください”などの報知を行わせる。入浴者は、報知により気づかされることで、浴槽２内から退浴する。
なお、図６の入浴タイマー機能に関する処理では、入浴中、所定時間毎に、現在の入浴者の深部体温が推定される。しかしながら、入浴中、所定時間毎に、現在から所定時間後の入浴者の深部体温が推定されてもよい。
この場合、図６の処理のように、入浴開始後、所定時間の経過を待つのではなく、入浴開始直後に、最初の湯温データおよび気温データの取得（Ｓ１０３）、深部体温の推定（Ｓ１０４）および深部体温の上昇値の推定（Ｓ１０５）が実行され、その後、上昇値が温度上昇閾値に到達するまで、所定時間毎にステップＳ１０３～Ｓ１０５の処理が繰り返される。このようにステップＳ１０３～Ｓ１０５の処理の実行タイミングを所定時間、前にずらした場合、ステップＳ１０４で推定された深部体温は、現在から所定時間後の深部体温となり、ステップＳ１０５で推定された深部体温の上昇値は、現在から所定時間後の深部体温の上昇値となる。よって、制御部１２３は、ステップＳ１０６で、深部体温の上昇値が温度上昇閾値に到達したと判定した場合、所定時間後に、スピーカ１２６に退浴を促す報知を行わせる。
図７（ａ）は、実施形態１の人体熱モデルＨＭにより深部体温を推測したときの深部体温上昇量推測結果を示す図であり、図７（ｂ）は、比較例の人体熱モデルにより深部体温を推測したときの深部体温上昇量推測結果を示す図である。比較例の人体熱モデルは、特許文献１（特開２０２１－５６７９１号公報）に記載された入浴時の体温予測モデルである。
図７（ａ）、（ｂ）のグラフは、複数の被験者について、夏、秋、冬を想定したそれぞれの室温において浴槽２内の湯温をそれぞれ４０℃、４２℃としたときの、入浴１０分間の深部体温上昇量を推測および実測した結果である。縦軸は推測値であり、横軸は実測値である。ＲＭＳＥは、深部体温上昇値の平均二乗誤差の平方根である。
比較例の人体熱モデルでは、ＲＭＳＥの値が０．１５３℃であるのに対し、実施形態１の人体熱モデルＨＭでは、ＲＭＳＥの値が０．１０５℃であり、比較例よりも推測値と実測値との誤差が小さくなっている。この結果から、実施形態１の人体熱モデルＨＭでは、比較例の人体熱モデルよりも、深部体温を推測（推定）する精度が高いということができる。
＜実施形態１の効果＞
実施形態１によれば、以下の効果が奏され得る。
図４および図５に示すように、入浴中の入浴者の深部体温を推定するための人体熱モデルＨＭは、人体を、皮膚層ＳＫと、中間層ＭＤと、コア層ＣＲと、に分割し、少なくとも、浴槽２内の湯水と皮膚層ＳＫとの間の熱移動、皮膚層ＳＫと中間層ＭＤとの間の熱移動、および、中間層ＭＤとコア層ＣＲとの間の熱移動を含む。これにより、皮膚層ＳＫ、中間層ＭＤおよびコア層ＣＲの３つの層の間の熱収支を考慮できるので、季節による入浴直前の体内の温度分布の違いや入浴時に体表面に近い皮膚から深部に向かって徐々に熱が伝わることを再現することが可能となり、入浴中の入浴者の深部体温を精度良く推定することが可能となる。よって、この人体熱モデルＨＭにより推定された入浴者の深部体温が、浴槽２内への入浴開始から温度上昇閾値に到達したと判定した場合に、退浴を促す報知を報知部に行わせることにより、睡眠導入に効果的なタイミングでの入浴者への報知を良好に行うことが可能となる。
さらに、人体熱モデルＨＭは、皮膚層ＳＫが、浴室１内の空気に接する第１皮膚層ＳＫ１と浴槽２内の湯水に接する第２皮膚層ＳＫ２とに分割されるとともに、中間層ＭＤが、第１皮膚層ＳＫ１に接する第１中間層ＭＤ１と第２皮膚層ＳＫ２に接する第２中間層ＭＤ２とに分割され、浴室１内の空気と第１皮膚層ＳＫ１との間の熱移動、浴槽２内の湯水と第２皮膚層ＳＫ２との間の熱移動、第１皮膚層ＳＫ１と第１中間層ＭＤ１との間の熱移動、および、第２皮膚層ＳＫ２と第２中間層ＭＤ２との間の熱移動を含む。これにより、入浴者の湯水から露出した部分での浴室１内の空気との間の熱移動を加味して、入浴中の入浴者の深部体温を推定できる。よって、入浴者の深部体温を、一層、精度良く推定することが可能となり、睡眠導入に効果的なタイミングでの入浴者への報知を、一層、良好に行うことが可能となる。
さらに、人体熱モデルＨＭは、皮膚層ＳＫ（第１皮膚層ＳＫ１、第２皮膚層ＳＫ２）とコア層ＣＲとの間の熱移動を含む。このように、中間層ＭＤの介在により隔たれた皮膚層ＳＫとコア層ＣＲとの間の熱移動が考慮されることにより、入浴者の深部体温を、さらに一層、精度良く推定することが可能となり、睡眠導入に効果的なタイミングでの入浴者への報知を、さらに一層、良好に行うことが可能となる。
＜実施形態２＞
上記実施形態１では、入浴タイマー機能において、浴室リモコン１２の報知処理部１２３ａは、浴槽２内での入浴中、定期的に、湯温データと気温データとを用いて、人体熱モデルＨＭにより得られた計算式に基づいて深部体温を算出し、算出した深部体温が、浴槽２内への入浴開始から温度上昇閾値以上上昇したと判定した場合に、退浴を促す報知を報知部に行わせるような構成とされた。
これに対して、実施形態２では、入浴タイマー機能において、報知処理部１２３ａは、浴槽２内への入浴開始時に、湯温データと気温データとを用いて、人体熱モデルＨＭにより得られた計算式に基づいて入浴開始から所定時間経過毎の深部体温を算出し、湯温データが示す湯温および気温データが示す気温のときに深部体温が浴槽２内への入浴開始から温度上昇閾値以上上昇する入浴時間を決定する。そして、報知処理部１２３ａは、浴槽２内への入浴開始から入浴時間が経過したと判定した場合に、退浴を促す報知を、報知部であるスピーカ１２６に行わせる。
即ち、実施形態２では、報知処理部１２３ａは、入浴時間が経過したと判定することにより、人体熱モデルＨＭにより推定された深部体温が入浴開始から温度上昇閾上昇したと判定することになる。
さらに、上記実施形態１では、温度センサＳ５による検出温度の温度データが、浴槽２内の湯水の温度を示す湯温データとされ、制御部１２３は、温度センサＳ５から出力された当該湯温データを取得した。
これに対して、実施形態２では、ふろ設定温度の温度データが、浴槽２内の湯水の温度を示す湯温データとされる。ふろ自動機能（保温機能）により、浴槽２内の湯水の温度は、ふろ設定温度とほぼ等しくなるため、ふろ設定温度を浴槽２内の湯温と見做すことができる。
ふろ設定温度の温度データは、浴室リモコン１２の記憶部１２４に記憶されている。よって、記憶部１２４は、温度データ出力部として、浴槽２内の湯水の温度を示す湯温データを出力する。
図８は、浴室リモコン１２において行われる、入浴タイマー機能に関する処理を示すフローチャートである。
図８を参照して、制御部１２３（報知処理部１２３ａ）は、浴槽２内への入浴が開始されたと判定すると（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、記憶部１２４からの湯温データを取得するとともに、温度センサ１２７からの気温データを取得する（Ｓ２０２）。そして、制御部１２３は、入浴開始から所定時間経過毎の入浴者の深部体温を推定して、入浴時間を決定する処理を実行する（Ｓ２０３）。上記実施形態と同様、深部体温の推定には、上述した図４および図５の人体熱モデルＨＭ、即ち、人体熱モデルＨＭにより得られる計算式(熱収支式)が用いられる。計算式による深部体温の算出に、湯温データと気温データとが用いられる。
即ち、ステップＳ２０３において、制御部１２３は、入浴開始から所定時間経過毎の深部体温を順番に算出し、所定時間経過毎の深部体温の入浴開始からの上昇値を順番に求めていく。そして、制御部１２３は、当該上昇値が温度上昇閾値に到達したとき、即ち温度上昇閾値となったときの経過時間を入浴時間に決定する。たとえば、所定時間が１分に設定された場合、求められた１５分経過時の深部体温の上昇値が温度上昇閾値に到達しているとき、入浴時間が１５分に決定される。入浴時間は、浴槽２内の湯温が高いほど、且つ浴室１内の気温が高いほど、短い時間となる。
制御部１２３は、入浴開始から入浴時間が経過したか否かを監視する（Ｓ２０４）。入浴時間の計測は、浴槽２内への入浴が開始されたタイミングで開始される。制御部１２３は、入浴時間が経過したと判定した場合（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、スピーカ１２６に、音声による退浴を促す報知を行わせる（Ｓ２０５）。
本実施形態においても、上記実施形態１と同様の効果を奏することができる。
＜実施形態３＞
上記実施形態２では、入浴開始時に、入浴開始から所定時間経過毎の深部体温が推定されて、当該深部体温の上昇値が温度上昇閾値に到達する入浴時間が決定された。
これに対して、実施形態３では、入浴時間を決定するための入浴時間決定テーブル１２４ａが浴室リモコン１２の記憶部１２４に記憶される。そして、制御部１２３が、入浴時間決定テーブル１２４ａを参照して、入浴時間を決定する。
実施形態３では、報知処理部１２３ａは、入浴時間決定テーブル１２４ａにより決定した入浴時間が経過したと判定することにより、人体熱モデルＨＭにより推定された深部体温が入浴開始から温度上昇閾値以上上昇したと判定することになる。
図９は、入浴時間決定テーブル１２４ａの構成の一例を示す図である。
入浴時間決定テーブル１２４ａには、浴槽２内の湯温および浴室１内の気温に対応付けて、これら湯温および気温のときに深部体温が浴槽２内への入浴開始から温度上昇閾値以上上昇する入浴時間が登録されている。
入浴時間決定テーブル１２４ａは、たとえば、次のようにして作成される。即ち、入浴開始から所定時間毎の深部体温を推定（計算式により算出）して、入浴開始からの時間経過と深部体温との関係を示すデータ（グラフ）を、浴槽２内の湯温と浴室１内の気温とを変えて、複数作成する。作成した各データ（グラフ）から深部体温の上昇値が温度上昇閾値に到達する時間を入浴時間として抽出することにより、入浴時間決定テーブル１２４ａを作成する。入浴時間決定テーブル１２４ａにおいて、入浴時間は、浴槽２内の湯温が高いほど短くなり、且つ、浴室１内の気温が高いほど短くなる。
図１０は、浴室リモコン１２において行われる、入浴タイマー機能に関する処理を示すフローチャートである。
図１０を参照して、制御部１２３（報知処理部１２３ａ）は、浴槽２内への入浴が開始されたと判定すると（Ｓ３０１：ＹＥＳ）、記憶部１２４からの湯温データを取得するとともに、温度センサ１２７からの気温データを取得する（Ｓ３０２）。そして、制御部１２３は、入浴時間決定テーブル１２４ａを参照し、取得した湯温データと気温データとに基づいて入浴時間を決定する（Ｓ３０３）。即ち、制御部１２３は、取得した湯温データが示す湯温で且つ取得した気温データが示す気温のときの入浴時間を入浴時間決定テーブル１２４ａから抽出する。
制御部１２３は、入浴開始から入浴時間が経過したか否かを監視し（Ｓ３０４）、入浴時間が経過したと判定した場合に（Ｓ３０４：ＹＥＳ）、スピーカ１２６に、音声による退浴を促す報知を行わせる（Ｓ３０５）。
本実施形態においても、上記実施形態１と同様の効果を奏することができる。
＜実施形態４＞
上記実施形態３では、浴槽２内への入浴開始時に、入浴時間決定テーブル１２４ａを参照して入浴時間が決定され、当該入浴時間が経過した場合に、退浴を促す報知が行われた。
これに対し、実施形態４では、浴槽２内への入浴開始時に、入浴時間決定テーブル１２４ａを参照して入浴時間が決定され、当該入浴時間を知らせるための報知が行われる。
図１１は、浴室リモコン１２において行われる、入浴タイマー機能に関する処理を示すフローチャートである。
図１１を参照して、制御部１２３（報知処理部１２３ａ）は、浴槽２内への入浴が開始されたと判定すると（Ｓ４０１：ＹＥＳ）、記憶部１２４からの湯温データを取得するとともに、温度センサ１２７からの気温データを取得する（Ｓ４０２）。そして、制御部１２３は、入浴時間決定テーブル１２４ａを参照し、取得した湯温データと気温データとに基づいて入浴時間を決定する（Ｓ４０３）。
その後、制御部１２３は、決定した入浴時間を知らせるための報知を、スピーカ１２６に音声により行わせる（Ｓ４０４）。
たとえば、“入浴時間は、○〇分です。〇〇分が経過したら退浴してください”などの報知が、スピーカ１２６から出力される。
なお、上記の例では、制御部１２３は、入浴時間決定テーブル１２４ａを参照して入浴時間を決定した。しかしながら、上記実施形態２と同様に、制御部１２３は、人体熱モデルＨＭにより得られた計算式を用いて入浴時間を決定するようにしてもよい。
さらに、入浴時間を知らせるための報知が、音声に替えてまたは加えて、表示部１２１での画面表示により行われてもよい。また、浴室１内において、浴室リモコン１２以外に報知部となるスピーカが設置され、そのスピーカにより入浴時間を知らせるための報知が行われるようにしてもよい。
さらに、入浴時間が経過したときに、退浴を促す報知が行われてもよい。
本実施形態においても、上記実施形態１と同様、入浴中の入浴者の深部体温を精度良く推定することが可能となる。そして、この人体熱モデルＨＭにより推定された入浴者の深部体温が、浴槽２内への入浴開始から温度上昇閾値以上上昇する入浴時間を知らせるための報知を報知部に行わせることにより、睡眠導入に効果的なタイミングで入浴者を退浴させることが可能となる。
＜実施形態５＞
図１２は、実施形態５に係る、給湯システム５の構成を示す図である。
給湯システム５は、ふろシステムとして、給湯装置１０と、サーバ２０と、携帯端末装置３０と、を備える。給湯装置１０は、台所リモコン１３が、無線通信部（図示せず）を備え、ルータ４０と無線通信可能である。給湯装置１０は、ルータ４０およびインターネット等の外部通信網５０を介して、サーバ２０と通信可能である。
サーバ２０は、給湯装置１０を管理する。携帯端末装置３０が宅内Ｈ１０にある場合、サーバ２０は、ルータ４０および外部通信網５０を介して、携帯端末装置３０と通信可能である。また、サーバ２０は、携帯端末装置３０が宅外にある場合も、外部通信網５０および宅外に配置された通信システム（基地局や民間のルータ）を介して、携帯端末装置３０と通信可能である。
携帯端末装置３０は、サーバ２０を介して給湯装置１０と通信可能に接続され、給湯装置１０を遠隔制御可能である。
図１３は、携帯端末装置３０の回路ブロックを示す図である。
携帯端末装置３０は、表示部３０１と、入力部３０２と、スピーカ３０３と、制御部３０４と、記憶部３０５と、無線通信部３０６とを備える。表示部３０１は、たとえば、液晶パネルにより構成される。入力部３０２は、各種操作ボタンと、表示部３０１に積層されたタッチパネルとを備える。スピーカ３０３は、音声等の音を出力する。
制御部３０４は、マイクロコンピュータを備え、記憶部３０５に記憶されたプログラムに従って所定の制御を行う。記憶部３０５は、メモリを備え、所定の制御プログラムを記憶する。
携帯端末装置３０が宅内Ｈ１０で用いられる場合、無線通信部３０６は、制御部３０４からの制御に従って、ルータ４０と通信を行う。携帯端末装置３０が宅外で用いられる場合、無線通信部３０６は、宅外の通信システムと通信を行う。無線通信部３０６は、ルータ４０等との間で無線通信が可能な無線通信モジュールである。
さて、給湯装置１０は、上記実施形態１、上記実施形態２または上記実施形態３で説明された入浴タイマー機能を備えている。この入浴タイマー機能による報知に基づいて退浴した入浴者は、入浴により上昇した深部体温が、その後に低下して元に戻るころに就寝できると、スムーズに入眠することができる。
そこで、本実施形態では、携帯端末装置３０が、就寝時刻の登録に基づいて、入浴開始および就寝のリマインドを行うリマインド機能を備えている。
リマインド機能において、携帯端末装置３０は、就寝時刻の入力を受け付け、受け付けた就寝時刻に基づいて入浴開始時刻を設定する。そして、携帯端末装置３０は、入浴開始時刻が到来したことに基づいて第１報知を行い、第１報知の後に、就寝時刻が到来したことに基づいて第２報知を行う。
図１４（ａ）は、携帯端末装置３０の制御部３０４により実行されるリマインド機能に関する処理を示すフローチャートである。図１４（ｂ）は、就寝時刻入力画面４００の一例を示す図である。
図１４（ａ）を参照して、制御部３０４は、就寝時刻入力画面４００を表示部３０１に表示させる（Ｓ５０１）。図１４（ｂ）に示すように、就寝時刻入力画面４００には、時刻入力欄４０１と、完了ボタン４０２とが含まれる。時刻入力欄４０１に、希望する就寝時刻が入力される。入力が完了すると完了ボタン４０２が押される。
制御部３０４は、就寝時刻の入力が完了すると（Ｓ５０２：ＹＥＳ）、入力された就寝時刻に基づいて入浴開始時刻を設定する（Ｓ５０３）。即ち、制御部３０４は、就寝時刻よりも規定時間だけ前の時刻を、入浴開始時間とする。
規定時間は、深部体温が元に戻るのに要する時間と入浴に要する時間とを考慮して設定される。たとえば、深部体温が元に戻るのに要する時間を９０分と見積もり、入浴に要する時間を日本人の平均入浴時間とされる３０分と見積もった場合、規定時間は１２０分に設定される。なお、規定時間は、１２０分でなくてもよく、３０分から１８０分の間で設定することができる。
次に、制御部３０４は、就寝時刻と入浴開始時刻とを記憶部３０５に登録する（Ｓ５０４）。
その後、制御部３０４は、入浴開始時刻が到来すると（Ｓ５０５：ＹＥＳ）、スピーカ３０３に、第１報知として、音声により、”入浴時刻になりました。入浴してください”などの入浴開始を促す報知を行わせる（Ｓ５０６）。
携帯端末装置３０から給湯装置１０に、入浴タイマー機能を自動的に実行する指令が送信される。
ユーザは、入浴開始を促す報知に促されてお風呂に入る。この際、入浴タイマー機能が実行され、入浴者は、退浴を促す報知や入浴時間を知らせる報知に基づいて、浴槽２内から退浴する。
その後、制御部３０４は、就寝時刻が到来すると（Ｓ５０７：ＹＥＳ）、スピーカ３０３に、第２報知として、音声により、“就寝時刻になりました。就寝してください“などの就寝を促す報知を行わせる（Ｓ５０８）。ユーザは、就寝を促す報知に促されて就寝する。
本実施形態によれば、ユーザは、適切なタイミングで入浴を開始でき、退浴のための報知（退浴を促す報知、入浴時間を知らせるための報知）に従い退浴を行った後、入浴により上昇した深部体温が低下して元に戻るころに就寝できる。これにより、ユーザは、スムーズに入眠することが可能となる。
＜変更例１＞
図１５（ａ）は、変更例１に係る、浴室リモコン１２の制御部１２３を示すブロック図である。
変更例１では、浴室リモコン１２において、記憶部１２４に記憶された制御プログラムによって、パラメータ受付部１２３ｂの機能が制御部１２３に付与される。パラメータ受付部１２３ｂは、浴室リモコン１２の入力部１２２により入力された入浴者に係るパラメータの値を受け付ける。入浴者に係るパラメータは、人体熱モデルＨＭにより得られる計算式で算出された深部体温の値に影響を及ぼす物理量である。本変更例では、入浴者に係るパラメータとして、入浴者の入浴前の体温、即ち平熱体温、身長および体重を入力できる。平熱体温は、腋窩で測定された体温とする。
入浴者の平熱体温に基づいて、第１中間層ＭＤ１の温度Ｔｍｄ_ａ、第２中間層ＭＤ２の温度Ｔｍｄ_ｂ、第１皮膚層ＳＫ１の温度Ｔｓｋ_ａ、第２皮膚層ＳＫ２の温度Ｔｓｋ_ｂ、コア層ＣＲの温度Ｔｃｒの初期値を決定できる。たとえば、平熱温度をＴｍｄ_ａ、Ｔｍｄ_ｂの初期値に決定でき、平熱温度よりも所定温度だけ低い温度を、Ｔｓｋ_ａ、Ｔｓｋ_ｂの初期値に決定でき、平熱温度よりも所定温度だけ高い温度を、温度Ｔｃｒの初期値に決定できる。
また、第１中間層ＭＤ１の質量ｍｍｄ_ａ、第２中間層ＭＤ２の質量ｍｍｄ_ｂ、第１皮膚層ＳＫ１の質量ｍｓｋ_ａ、第２皮膚層ＳＫ２の質量ｍｓｋ_ｂ、コア層ＣＲの質量ｍｃｒを、入浴者の体重を用いて、各層の質量比率に基づいて決定できる。
さらに、入浴者の身長および体重を用いて、既存の計算式により基礎代謝量を算出でき、算出された基礎代謝量を、代謝による生産性Ｍとすることができる。さらに、入浴者の身長および体重を用いて、既存の計算式により体表面積Ａを算出できる。
人体熱モデルＨＭによる入浴者の深部体温の推定に、実際の入浴者の体温、身長および体重、即ちパラメータの値が加味されることにより、推定された深部体温が、入浴者の実際の深部体温により近づけられる。
図１５（ｂ）は、変更例１に係る、浴室リモコン１２の制御部１２３により実行されるパラメータ入力に関する処理を示すフローチャートである。図１５（ｃ）は、変更例１に係る、入力画面５００の一例を示す図である。図１５（ｂ）の処理は、制御部１２３が、パラメータ受付部１２３ｂの機能により行う。
浴室リモコン１２の入力部１２２において、入浴者に係るパラメータを設定するためボタン操作が行われると、パラメータ入力に関する処理が開始される。
図１５（ｂ）を参照して、制御部１２３（パラメータ受付部１２３ｂ）は、入力画面５００を表示部１２１に表示させる（Ｓ６０１）。図１５（ｃ）に示すように、入力画面５００には、入浴者の体温、身長および体重が入力される３つの入力ボックス５０１、５０２、５０３が含まれる。たとえば、各入力ボックス５０１、５０２、５０３には、予めデフォルト値が入力されており、ユーザは、入力部１２２の所定の操作ボタンを操作することにより、自身の値となるよう、各入力ボックス５０１、５０２、５０３内の値を上下させることができる。
体温、身長および体重が入力された後に、入力部１２２の所定の操作ボタンによる確定操作がなされると、制御部１２３は、これらパラメータの値の入力が完了したと判定し（Ｓ６０２：ＹＥＳ）、これらパラメータの値、即ち、入力された体温、身長および体重を受け付け、記憶部１２４に記憶する（Ｓ６０３）。
上記実施形態１または上記実施形態２の構成に本変更例が適用される場合、図６の入浴タイマー機能に関する処理のステップＳ１０４または図８の入浴タイマー機能に関する処理のステップＳ２０３の処理において、コア層ＣＲの温度Ｔｃｒ、即ち深部体温と、第１中間層ＭＤ１の温度Ｔｍｄ_ａ、第２中間層ＭＤ２の温度Ｔｍｄ_ｂ、第１皮膚層ＳＫ１の温度Ｔｓｋ_ａおよび第２皮膚層ＳＫ２の温度Ｔｓｋ_ｂとを算出する際に、制御部１２３は、入力された実際の入浴者の体温、身長および体重を用いて、少なくとも、第１中間層ＭＤ１の温度Ｔｍｄ_ａ、第２中間層ＭＤ２の温度Ｔｍｄ_ｂ、第１皮膚層ＳＫ１の温度Ｔｓｋ_ａ、第２皮膚層ＳＫ２の温度Ｔｓｋ_ｂおよびコア層ＣＲの温度Ｔｃｒの初期値、第１中間層ＭＤ１の質量ｍｍｄ_ａ、第２中間層ＭＤ２の質量ｍｍｄ_ｂ、第１皮膚層ＳＫ１の質量ｍｓｋ_ａ、第２皮膚層ＳＫ２の質量ｍｓｋ_ｂ、コア層ＣＲの質量ｍｃｒ、代謝による生産性Ｍ、体表面積Ａを決定する。
上記実施形態３または上記実施形態４の構成に本変更例が適用される場合には、体温、身長および体重の３つのパラメータのそれぞれが、複数の範囲に分けられる。３つパラメータの範囲の組み合わせに対応する複数の入浴時間決定テーブル１２４ａが作成される。たとえば、各パラメータが３つの範囲に分けられる場合、２７個の入浴時間決定テーブル１２４ａが作成される。各入浴時間決定テーブル１２４ａの入浴時間が決定される際には、たとえば、各パラメータの値として、各範囲内の中心の値が用いられて、人体熱モデルＨＭの計算式による深部体温の算出が行われる。
図１０（図１１）の入浴タイマー機能に関する処理のステップＳ３０３（Ｓ４０３）の処理において、制御部１２３は、記憶部１２４に記憶された体温、身長および体重の値に基づいて、複数の入浴時間決定テーブル１２４ａの中から、それらの値に対応する入浴時間決定テーブル１２４ａを参照し、入浴時間を決定する。
なお、入浴者に係るパラメータとして、入浴者の年齢や性別が受け付けられてもよい。年齢や性別は、少なくとも、基礎代謝量の算出に用いることができ、実際の入浴者により即した代謝による生産性Ｍを決定できる。また、入力可能なパラメータの組み合わせは、適宜、変更できる。さらに、その他の入浴者に係るパラメータが受け付けられてもよい。
さらに、入浴者に係るパラメータの値が、浴室リモコン１２に替えてあるいは加えて、台所リモコン１３の表示入力部１３１により入力できてもよく、給湯装置１０と通信可能に接続された携帯端末装置の入力部（たとえば、タッチパネル）により入力できてもよい。
本変更例の構成によれば、人体熱モデルＨＭを用いた入浴者の深部体温の推定が、一層、精度良く行える結果、深部体温の上昇に基づいて、睡眠導入に効果的なタイミングでの報知を、一層、精度良く行うことができる。
＜その他の変更例＞
上記実施形態１では、報知処理部１２３ａは、人体熱モデルＨＭにより得られる計算式に基づいて算出された深部体温が、浴槽２内への入浴開始から睡眠導入に効果的として設定された温度上昇閾値以上上昇したと判定したと場合に、退浴を促す報知を報知部に行わせる。しかしながら、報知処理部１２３ａは、算出された深部体温が、睡眠導入に効果的として設定された温度閾値以上になったと判定したと場合に、退浴を促す報知を報知部に行わせるようにしてもよい。この場合、たとえば、温度閾値は、３７．５℃とされ得る。温度閾値は、３７．１～３８．０℃の範囲内で設定することができる。図６に示す入浴タイマー機能に関する処理では、ステップＳ１０５の処理が無くされ、ステップＳ１０６の処理では、深部体温が温度閾値に到達したか否か、即ち温度閾値以上となったか否かの判定が行われる。
同様に、上記実施形態２において、報知処理部１２３ａは、湯温データが示す湯温および気温データが示す気温のときに深部体温が温度閾値以上となる入浴時間を決定し、浴槽２内への入浴開始から入浴時間が経過したと判定した場合に、退浴を促す報知を、報知部であるスピーカ１２６に行わせるようにしてもよい。
同様に、上記実施形態３において、深部体温が温度閾値以上となる入浴開始からの時間を入浴時間とし、入浴時間決定テーブル１２４ａが作成されてもよい。
さらに、上記実施形態３および実施形態４では、入浴時間決定テーブル１２４ａが記憶部１２４に記憶され、当該入浴時間決定テーブル１２４ａを参照して、入浴時間が決定される。しかしながら、入浴時間決定テーブル１２４ａを用いて、目的変数を入浴時間、説明変数を浴槽２内の湯温および浴室１内の気温とする回帰式を作成し、当該回帰式を記憶部１２４に記憶させるようにしてもよい。この場合、湯温データと気温データとを用いた当該回帰式による演算により、入浴時間が決定される。即ち、ステップＳ３０３（Ｓ４０３）の処理を回帰式による入浴時間の決定とする図１０（図１１）の処理と同様の入浴タイマー機能に関する処理が、制御部１２３により実行される。
さらに、上記実施形態１では、図６に示す入浴タイマー機能に関する処理のステップＳ１０３において、制御部１２３は、浴槽２内の湯水の温度を示す湯温データとして、温度センサＳ５による検出温度の温度データを取得する。しかしながら、制御部１２３は、湯温データとして、記憶部１２４に記憶されたふろ設定温度の温度データを取得してもよい。
同様に、上記実施形態２～４では、制御部１２３は、浴槽２内の湯水の温度を示す湯温データとして、記憶部１２４に記憶されたふろ設定温度の温度データを取得するが、温度センサＳ５による検出温度の温度データを取得するようにしてもよい。
さらに、上記実施形態２および３において、制御部１２３は、入浴中、湯温データや気温データを定期的に取得し、湯温データや気温データが、入浴開始時に対して許容範囲よりも大きく変化した場合に、これらデータの変化に対応して、決定された入浴時間を補正するようにしてもよい。この場合、湯温や気温が低くなれば入浴時間が長くされ、湯温や気温が高くなれば入浴時間が短くされる。
さらに、上記実施形態１～３では、退浴を促す報知が、スピーカ１２６からの音声により行われる。しかしながら、スピーカ１２６からの音声に替えてあるいは加えて、表示部１２１での画面表示により、退浴を促す報知が行われてもよい。また、浴室１内において、浴室リモコン１２以外に報知部となるスピーカが設置され、そのスピーカにより退浴を促す報知が行われるようにしてもよい。
さらに、上記実施形態１～３において、退浴を促す報知が、浴室リモコン１２だけでなく、台所リモコン１３において、スピーカ１３６による音声や表示入力部１３１による画面表示により行われてもよい。あるいは、携帯端末装置が、給湯装置１０に通信可能に接続可能である場合、退浴を促す報知が、携帯端末装置において、音声や画面表示により行われてもよい。
さらに、上記実施形態１～４では、入浴検知部１１１ａは、水位センサＳ１が検知した浴槽２内の水位変動に基づいて浴槽２内への人の入浴を検知する。しかしながら、たとえば、浴槽２内に人が存在することを検知する人感センサが、入浴検知センサとして設けられ、人感センサが人を検知したときに、入浴検知部１１１ａが、浴槽２内への入浴があったと検知するようにしてもよい。
さらに、上記実施形態１～４において、中間層ＭＤ、即ち、第１中間層ＭＤ１および第２中間層ＭＤ２が、人体熱モデルＨＭの中心へ向かう方向に、複数の中間層に分割されてもよい。この場合、最も内側の中間層とコア層ＣＲとの間で熱移動が行われ、それに対応する熱収支式が構築される。また、最も外側の中間層と皮膚層ＳＫとの間で熱移動が行われ、それに対応する熱収支式が構築され得る。また、隣り合う２つの中間層の間で熱移動が行われ、それに対応する熱収支式が構築され得る。
さらに、上記実施形態１～４では、入浴検知部１１１ａが給湯器１１に設けられ、報知処理部１２３ａが浴室リモコン１２に設けられたが、これら各部の配置はこれに限られるものではない。たとえば、入浴検知部１１１ａと報知処理部１２３ａの双方が、浴室リモコン１２に設けられてもよいし、給湯器１１に設けられてもよい。入浴検知部１１１ａが、浴室リモコン１２に設けられる場合、水位センサＳ１の検知結果が逐次、浴室リモコン１２に送信される。報知処理部１２３ａが給湯器１１に設けられる場合、制御部１２３通じてスピーカ１２６等に退浴を促す報知などを行わせるための指令が、浴室リモコン１２に送信される。
同様に、上記変更例１において、パラメータ受付部１２３ｂが浴室リモコン１２以外、たとえば給湯器１１に設けられてもよい。
さらに、上記実施形態１～４および上記変更例１において、入浴検知部１１１ａ、報知処理部１２３ａおよびパラメータ受付部１２３ｂは、必ずしも、プログラムに基づく機能として実現されなくてもよく、ロジック回路に基づくハードウエアにより実現されてもよい。
さらに、上記実施形態５では、携帯端末装置３０がサーバ２０を介して給湯装置１０と通信可能に接続される。しかしながら、携帯端末装置３０が、近距離無線通信により、サーバ２０を介することなく給湯装置１０と通信可能に接続されてもよい。
さらに、上記実施形態５では、携帯端末装置３０がリマインド機能を備えたが、携帯端末装置３０以外の端末装置、たとえば、台所リモコン１３がリマインド機能を備えてもよい。台所リモコン１３がリマインド機能を備える場合、制御部１３３が、図１４（ａ）のリマインド機能に関する処理を実行する。表示入力部１３１に就寝時刻入力画面４００が表示され、スピーカ１３６により第１報知および第２報知が行われる。また、この場合、給湯装置１０が本発明のふろシステムに対応し、台所リモコン１３が本発明の端末装置に対応し、台所リモコン１３を除く給湯装置１０の構成が、本発明の給湯装置に対応することになる。
さらに、上記実施形態５において、第１報知（入浴開始を促す報知）および第２報知（就寝を促す報知）が、スピーカ３０３による音声に替えてまたはこれに加えて、表示部３０１の画面表示により行われてもよい。
さらに、給湯器１１の構成は、図２に示した構成に限られるものではなく、他の構成であってもよい。たとえば、給湯器１１は、給湯部２１０に相当する構成のみを有し、浴槽２内に給湯することにより湯張りや足し湯は行えるが、追い焚きは行えないものでもよく、追い焚き部２２０に相当する構成のみを有し、湯張りの際に、浴槽２に溜められた水を熱交換器に循環させて暖めるものであってもよい。
さらに、給湯装置１０は、ガス燃料を用いるものに限らず、オイルを燃料とする給湯装置であってもよい。給湯装置１０は、貯留タンクを用いた貯留式のものであってもよく、燃料電池等の発電ユニットをさらに備えた構成であってもよい。
この他、本発明の実施形態は、特許請求の範囲に記載の範囲で適宜種々の変更可能である。
１ 浴室
２ 浴槽
５ 給湯システム（ふろシステム）
１０ 給湯装置（ふろ装置）
３０ 携帯端末装置（端末装置）
１１１ａ 入浴検知部
１２２ 入力部
１２３ａ 報知処理部
１２３ｂ パラメータ受付部
１２４ 記憶部（湯温データ出力部）
１２６ スピーカ（報知部）
１２７ 温度センサ（気温データ出力部）
Ｓ５ 温度センサ（湯温データ出力部）
ＨＭ 人体熱モデル
ＳＫ 皮膚層
ＳＫ１ 第１皮膚層
ＳＫ２ 第２皮膚層
ＭＤ 中間層
ＭＤ１ 第１中間層
ＭＤ２ 第２中間層
ＣＲ コア層

Claims (9)

  1. 浴槽内に溜められた湯水の温度を示す湯温データを出力する湯温データ出力部と、
    浴室内に設置される報知部と、
    前記浴槽内への入浴を検知する入浴検知部と、
    前記湯温データに基づいて、人体熱モデルにより推定された入浴者の深部体温が、前記浴槽内への入浴開始から睡眠導入に効果的として設定された温度上昇閾値以上上昇したと判定した場合に、または、睡眠導入に効果的として設定された温度閾値以上となったと判定した場合に、退浴を促す報知を前記報知部に行わせる報知処理部と、を備え、
    前記人体熱モデルは、
    人体を、皮膚層と、前記皮膚層よりも人体の中心側となるコア層と、前記皮膚層と前記コア層との間の中間層と、に分割し、
    少なくとも、前記浴槽内の湯水と前記皮膚層との間の熱移動、前記皮膚層と前記中間層との間の熱移動、および、前記中間層と前記コア層との間の熱移動を含み、
    前記人体熱モデルにより得られる計算式に基づいて、前記コア層の温度が前記深部体温として算出される、
    ことを特徴とするふろ装置。
  2. 請求項１に記載のふろ装置において、
    前記報知処理部は、
    前記浴槽内での入浴中、定期的に、前記湯温データを用いて、前記計算式に基づいて前記深部体温を算出し、
    算出した前記深部体温が、前記浴槽内への入浴開始から前記温度上昇閾値以上上昇したと判定した場合に、または、前記温度閾値以上となったと判定した場合に、前記退浴を促す報知を前記報知部に行わせる、
    ことを特徴とするふろ装置。
  3. 請求項１に記載のふろ装置において、
    前記報知処理部は、
    前記浴槽内への入浴開始時に、前記湯温データを用いて、前記計算式に基づいて入浴開始から所定時間経過毎の前記深部体温を算出し、前記湯温データが示す前記湯水の温度のときに前記深部体温が前記浴槽内への入浴開始から前記温度上昇閾値以上上昇するまたは前記温度閾値以上となる入浴時間を決定し、
    前記浴槽内への入浴開始から前記入浴時間が経過したと判定した場合に、前記退浴を促す報知を前記報知部に行わせる、
    ことを特徴とするふろ装置。
  4. 請求項１に記載のふろ装置において、
    前記浴槽内の前記湯水の温度に対応付けて、当該湯水の温度のときに前記深部体温が前記浴槽内への入浴開始から前記温度上昇閾値以上上昇するまたは前記温度閾値以上となる入浴時間を記憶する記憶部を、さらに備え、
    前記報知処理部は、
    前記湯温データが示す前記湯水の温度に対応付けられた前記入浴時間を前記記憶部から読み出し、
    前記浴槽内への入浴開始から前記入浴時間が経過したと判定した場合に、前記退浴を促す報知を前記報知部に行わせる、
    ことを特徴とするふろ装置。
  5. 請求項１ないし４の何れか一項に記載のふろ装置において、
    前記浴室内の気温を示す気温データを出力する気温データ出力部を、さらに備え、
    前記人体熱モデルは、
    前記皮膚層が、前記浴室内の空気に接する第１皮膚層と前記浴槽内の湯水に接する第２皮膚層とに分割されるとともに、前記中間層が、前記第１皮膚層に接する第１中間層と前記第２皮膚層に接する第２中間層とに分割され、
    前記浴室内の空気と前記第１皮膚層との間の熱移動、前記浴槽内の湯水と前記第２皮膚層との間の熱移動、前記第１皮膚層と前記第１中間層との間の熱移動、および、前記第２皮膚層と前記第２中間層との間の熱移動を含み、
    前記報知処理部は、前記湯温データおよび前記気温データに基づいて、前記人体熱モデルにより推定された入浴者の前記深部体温が、前記浴槽内への入浴開始から前記温度上昇閾値以上上昇したと判定した場合に、または、前記温度閾値以上となったと判定した場合に、前記退浴を促す報知を前記報知部に行わせる、
    ことを特徴とするふろ装置。
  6. 請求項１ないし５の何れか一項に記載のふろ装置において、
    前記人体熱モデルは、前記皮膚層と前記コア層との間の熱移動を含む、
    ことを特徴とするふろ装置。
  7. 請求項１ないし６の何れか一項に記載のふろ装置において、
    入力部により入力された、前記計算式による前記深部体温の算出結果に影響する、入浴者に係るパラメータの値を受け付けるパラメータ受付部を、さらに備える、
    ことを特徴とするふろ装置。
  8. 浴槽内に溜められた湯水の温度を示す湯温データを出力する湯温データ出力部と、
    浴室内に設置される報知部と、
    前記浴槽内への入浴を検知する入浴検知部と、
    前記浴槽内への入浴開始時に、前記湯温データに基づいて、人体熱モデルにより推定された入浴者の深部体温が、前記浴槽内への入浴開始から睡眠導入に効果的として設定された温度上昇閾値以上上昇する、または、睡眠導入に効果的として設定された温度閾値以上となる入浴時間を決定し、当該入浴時間を知らせるための報知を前記報知部に行わせる報知処理部と、を備え、
    前記人体熱モデルは、
    人体を、皮膚層と、前記皮膚層よりも人体の中心側となるコア層と、前記皮膚層と前記コア層との間の中間層と、に分割し、
    少なくとも、前記浴槽内の湯水と前記皮膚層との間の熱移動、前記皮膚層と前記中間層との間の熱移動、および、前記中間層と前記コア層との間の熱移動を含み、
    前記人体熱モデルにより得られる計算式に基づいて、前記コア層の温度が前記深部体温として算出される、
    ことを特徴とするふろ装置。
  9. 請求項１ないし８の何れか一項に記載のふろ装置と、
    前記ふろ装置と通信可能に接続された端末装置と、を備え、
    前記端末装置は、
    就寝時刻の入力を受け付け、
    受け付けた就寝時刻に基づいて入浴開始時刻を設定し、
    前記入浴開始時刻が到来したことに基づいて第１報知を行い、
    前記第１報知の後に、前記就寝時刻が到来したことに基づいて第２報知を行う、
    ことを特徴とするふろシステム。
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