JP5144224B2 - 入浴監視システム - Google Patents

Description

本発明は入浴監視システムに係り、特に浴室における入浴者の体調の変化に伴う異常の有無を監視する入浴監視システムに関する。

近年、家庭内における不慮の事故として、入浴中の転倒や心筋梗塞、脳梗塞などの体調不良による浴室における事故が数多く報告されている。また、浴室内は密室であることから、事故の発見が遅れやすく、ひとたび事故が起これば深刻な被害を招きやすいという問題が知られている。このような入浴中の事故を未然に防ぐ、または、事故発生の発見を促すために、浴室内における入浴者の状態を監視し、非常事態とみられる場合には警報を発する監視装置や監視システムなどが多数提案されている。

例えば、特許文献１に記載の入浴監視システムは、加速度センサが収納された筺体を浴槽内に浮遊させて、入浴者の動作によって発生する浴槽内の湯面の波立ちを計測し、波が静かな状態が所定の期間継続したら、入浴者が活動していないとみなして警報を発するというものである。

また、特許文献２に記載の健康状態監視装置は、浴槽内に配設されたセンサに入浴者の体の一部が接触することで、センサによって入浴者の心拍等の生体データが検知され、この生体データに基づいて入浴者の健康状態を判断し、特に危険がある場合には警報を発して入浴者に浴槽から出るよう促すというものである。
特開２００７−１３３４５９号公報 特開２００３−７０７５６号公報

上記引用文献１に記載された入浴監視システムによれば、例えば、もともと静かに浴槽に入っていることを好む入浴者の場合は頻繁に不必要な警報が発せられることになる。また、例えば入浴者が何らかの理由で体調不良を生じ苦しくなってもがいている場合などであっても、湯面の波立ちが計測されれば、警報が発せられない恐れがある。このように、動作による湯面の波立ちの有無だけでは、入浴者の状態を正確に判断することは困難である。

また、上記引用文献２に記載された監視装置によれば、入浴者の生体データに基づいて精度良く入浴者の健康状態の確認ができる。しかしながら、入浴者の生体データを検知するためには、入浴者の体の一部がセンサに接触している必要がある。したがって、入浴者が浴槽内で自由に移動することができないなど、入浴者の行動が制限されるという問題があった。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決した入浴監視システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。

（１）本発明は、防水構造とされた移動可能な筺体と、
前記筐体が浴槽内の湯水の液面に浮遊するように浮力を発生させる浮力発生手段と、
前記筐体内に収納され、前記筺体が前記浴槽内の湯水の液面に浮遊した状態で前記浴槽または前記浴槽内の湯水を伝搬する振動による加速度を検出する加速度センサと、
前記筐体内に収納され、前記浴槽または前記浴槽内の湯水を伝搬する音波による振動を検出するマイクロホンと、
前記加速度センサ及び前記マイクロホンによって検出された検出信号から所定の周波数成分を取り出すフィルタを有し、前記フィルタにより、前記入浴者の心拍、呼吸、体の動きに対応する信号を分離生成することで入浴者の生体情報を取得する生体情報取得手段と、
前記フィルタにより生成された前記入浴者の心拍、呼吸、体の動きに対応する信号が予め設定された閾値以上である場合、異常事態と判断する判断手段と、
該判断手段が異常事態と判断した場合に警報を発する警報手段と、
浴室内の照明が点灯されたことを受光センサにより検出された場合に、外部の制御ユニットと無線で通信を行う作動状態に切り替わる無線通信手段と、
を備え、
前記警報手段は、
該判断手段が異常事態と判断した場合に前記無線通信手段を介して前記制御ユニットに警報信号を送信する警報信号生成手段と、
該警報信号生成手段により生成された警報信号によって警報を発する報知手段と、
を備えることにより、上記課題を解決するものである。

（２）本発明は、（１）に記載の入浴監視システムであって、前記報知手段は、浴室の外に設けられ、少なくとも警報音を発するスピーカまたは光を点滅する警告灯の何れか一方を有することにより、上記課題を解決するものである。

（３）本発明は、（１）に記載の入浴監視システムであって、前記フィルタは、前記振動検出手段から出力された前記振動検出信号から前記入浴者の心拍に対応する信号を生成する第１帯域フィルタと、前記振動検出手段から出力された前記振動検出信号から前記入浴者の呼吸に対応する信号を生成する第２帯域フィルタと、前記振動検出手段から出力された前記振動検出信号から前記入浴者の体の動きの信号を生成する第３帯域フィルタと、を有することにより、上記課題を解決するものである。
（４）本発明は、（１）に記載の入浴監視システムであって、前記筺体は、前記筺体の外部から非接触で充電される充電式電池が収納され、前記入浴者が入浴しないときには、充電装置を有する載置台に載置されると共に、前記充電式電池が前記充電装置によって充電されることにより、上記課題を解決するものである。

（５）本発明は、（１）に記載の入浴監視システムであって、前記警報手段は、前記浴室の外部に設置されたリセットスイッチが操作されることにより警報の発生を解除することにより、上記課題を解決するものである。

（６）本発明は、（１）又は（５）に記載の入浴監視システムであって、前記警報手段は、公衆回線を介して各家庭からの情報を管理する管理センタへ前記浴室内における異常発生情報を送信することにより、上記課題を解決するものである。

本発明に係る入浴監視システムによれば、受光センサにより浴室内の照明の点灯を検出することで、無線通信手段を作動し、浴槽内に浮かぶ筐体に設けられた加速度センサ及びマイクロホンによって検出された検出信号から生成された入浴者の心拍、呼吸、体の動きに対応する信号が予め設定された閾値以上である場合、無線通信手段を介して警報信号を送信するため、浴室の照明を点灯させると自動的に作動状態に切り替わり、入浴者の浴槽内での行動を制限することなく入浴者の生体情報を取得し、この生体情報に基づいて入浴者の状態を精度よく判断することが可能になる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１は本発明の実施例１による入浴監視システムを示すシステム構成図である。図１に示されるように、入浴監視システム１０は、浴室内における入浴者２０の体調あるいは動作状態を監視するシステムであり、浴槽３０に設置されるセンサユニット４０と、浴室外に設けられセンサユニット４０によって検出された振動検出信号を受信して異常の有無を判定し、異常の場合に通報する制御ユニット５０とを備える。

センサユニット４０は、後述するように制御ユニット５０と通信を行なう携帯端末４２と、携帯端末４２にケーブル４４を介して接続された振動検出手段４６とを有する。

振動検出手段４６は、浴槽内の湯水の振動を検出するもので、１軸または多軸方向の湯水の振動の大きさ（振幅）を測定するものである。浴槽内の湯水の振動は、浴槽に入っている入浴者の体の表面から発せられる生体情報を含んだ振動、すなわち、入浴者の心臓の拍動による心拍、脈拍などに関する振動、肺の収縮、膨張による呼吸に関する振動、入浴者の動作に関する振動、および、浴槽の内外からの雑音などを含んでいる。振動検出手段４６は、このような湯水の振動をたとえば電圧などの信号（以下、「振動検出信号」と称する。）に変換して出力する。

振動検出手段４６としては、浴槽３０内の湯水に接触するように配置され、湯水の振動を検出する例えば、加速度センサまたは振動センサなどが適用される。尚、加速度センサとしては、例えば、圧電素子を利用した圧電型、コンデンサを利用した静電容量型、ピエゾ抵抗子を利用したピエゾ抵抗型などの加速度センサやジャイロセンサまたは、これらを組み合わせたものなどが適用できる。また、振動センサとしては、電磁誘導を利用したマイクロホンや、コンデンサを利用したもの、圧電効果を利用したものなどが適用できる。

本実施例では、センサユニット４０の振動検出手段４６は、浴槽３０内の湯水に浮かべられ、入浴者２０の生体情報による振動が湯水に伝搬することを利用して非接触で検出する。

また、センサユニット４０の携帯端末４２は、振動検出手段４６により検出された振動信号を制御ユニット５０に送信する無線通信装置４３（通信手段）を有する。この無線通信装置４３は、振動検出手段４６から入力される振動信号を変調し、無線で送信する機能を有する電子回路から構成されている。尚、無線通信装置４３は、振動信号を増幅するアンプや、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ、信号を符号化するエンコーダなどを含んでいても良い。

制御ユニット５０は、浴室外、たとえば浴室に隣接された脱衣所などの浴室入り口付近に配置されて、振動検出手段４６が検出した振動信号から入浴者の生体情報を取得するとともに、この生体情報に基づいて入浴者の状態を判断し、異常事態と判断したら警報信号を発信する。

また、制御ユニット５０は、振動検出手段４６によって検出された振動信号から入浴者２０の生体情報を取得する生体情報取得手段と、生体情報取得手段により取得された生体情報に基づいて入浴者２０の状態が正常か異常かを判断する判断手段と、判断手段が異常事態と判断した場合に警報を発する警報手段とを備える。尚、警報手段は、制御ユニット５０から離れた場所（例えば、家族が集まる居間やキッチンなど）に設置しても良い。

この警報手段は、入浴者２０が異常事態と判断した場合に警報信号を生成する警報信号生成手段と、この警報信号生成手段により生成された警報信号によって警報を発する報知手段とを有する。

さらに、制御ユニット５０にもセンサユニット４０との間で無線信号の送受信を行なう無線通信装置が搭載されている。また、制御ユニット５０は、入浴者２０が一人住まいの場合に設定される外部送信モードが設定された状態で入浴者２０に異常があったものと判断した場合、公衆回線（電話回線）６０を介して警報信号を管理センサの管理コンピュータ７０に送信する手段も有する。

また、制御ユニット５０には、入浴者２０が入浴しないとき、携帯端末４２に内蔵された充電式バッテリを充電する充電装置８０が接続されている。上記充電装置８０は浴室入り口付近に設けられているので、入浴者２０は充電完了したセンサユニット４０を持って浴室に入ることになる。尚、携帯端末４２の充電式バッテリ９０（図２参照）は、入浴に要する時間を例えば３０分とした場合、４〜５回の入浴を行なっても電池切れになることはないが、入浴中に電池切れになることを防ぐには、入浴が終了する度に充電装置８０で充電することが望ましい。

また、充電式バッテリ９０は、振動検出手段４６及び無線通信装置４３などの各電子機器に電力を供給する。この充電式バッテリ９０には、例えばニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの二次電池を適用することができる。さらに、電磁誘導などにより非接触で充電可能に構成されており、携帯端末４２の筺体内に収納された状態で充電される。したがって、携帯端末４２の筺体内を防水された状態に保つことができる。

図２はセンサユニット４０の構成を示すブロック図である。図２に示されるように、センサユニット４０は、サブ制御回路４１、携帯端末４２に設けられた無線通信装置４３、応答スイッチ４５、振動検出手段４６、受光センサ４７、警告ブザー４８、警告灯４９、充電式バッテリ９０を有する。

無線通信装置４３は、制御ユニット５０と微弱電波または近距離無線による無線通信を行なう通信手段である。従って、携帯端末４２は、制御ユニット５０から離れた浴槽３０のどの位置でも設置することが可能であり、入浴者２０の座った位置や姿勢に合わせて任意の位置に取り付けられる。また、振動検出手段４６は、伸縮可能なケーブル４４を介して携帯端末４２と接続されているものの浴槽３０内の湯水の液面を浮遊することができる。

本実施例においては、振動検出手段４６は、防水構造とされた球形状の防水ケース（筐体）４６ｃの内部に湯水を伝搬する振動を検出する加速度センサ４６ａと、音を検出するマイクロホン４６ｂとが収納された構成として以下説明する。また、密閉された筐体を形成する防水ケース４６ｃの内部には、空気が充填されているので、湯水に対して浮力を発生させる浮力発生手段としても機能する。

加速度センサ４６ａは、湯水の波の大きさや入浴者２０の心臓の動き、肺の動き、あるいは入浴者２０が手足を動かした際に伝搬する振動の加速度を検出する振動検出手段である。また、マイクロホン４６ｂは、入浴者２０の心臓の動き、肺の動き、あるいは入浴者２０が手足を動かした際に発生した音（湯水を伝搬する振動音）を検出する振動検出手段である。加速度センサ４６ａは、比較的振幅の大きい振動を検出するのに適しており、マイクロホン４６ｂは、比較的振幅の小さい振動を検出するのに適している。

また、携帯端末４２は、上面に受光センサ４７が設けられ、浴室の照明が点灯されたことが検出された場合に作動状態に切り替わる。また、携帯端末４２は、正面に応答スイッチ４５が配置されており、応答スイッチ４５が押圧操作された場合も作動状態に切り替わるように構成されている。

図３は制御ユニット５０の構成を示すブロック図である。図３に示されるように、制御ユニット５０は、メイン制御回路５１、無線通信装置５２、液晶モニタ５３、電源スイッチ５４、リセットスイッチ５５、モード切替スイッチ５６、異常警告灯５７、スピーカ５８、公衆回線６０に接続された通信モデム６２、メモリ（記憶手段）６４、電源回路６６を有する。また、制御ユニット５０には、携帯端末４２の充電式バッテリ９０を充電するための充電装置８０が接続されている。

制御ユニット５０は、装置前面に信号波形（例えば、脈拍の波形）を表示したり、作動状態（例えば、入浴者無し、センシング中、入浴者異常有り、入浴者正常など）を報知する表示手段としての液晶モニタ５３が設けられている。また、制御ユニット５０の装置前面には、電源スイッチ５４、警報を解除するためのリセットスイッチ５５、家族がいる場合のモード１と家族がいない場合のモード２とを切替えるためのモード切替スイッチ５６、予備警告、異常発生時の警報音あるいは操作方法などを音声ガイダンスするためのスピーカ５８が設けられている。

さらに、制御ユニット５０の上部には、無線通信装置５２と、異常発生を判断された場合に点滅して報知する異常警告灯５７とが設けられている。

図４はメイン制御回路５１の構成を模式的に示すブロック図である。図４に示されるように、メイン制御回路５１は、増幅回路１００と、生体情報取得手段１１０と、判断手段１２０と、警報信号生成手段１３０と、報知手段１４０とを有する。

増幅回路１００は、無線通信装置５２により受信された加速度センサ４６ａ及びマイクロホン４６ｂからの振動検出信号（湯水を伝搬する加速度信号、音信号）を増幅して生体情報取得手段１１０に出力する。

生体情報取得手段１１０は、増幅回路１００で増幅された振動検出信号から心拍、呼吸、入浴者の動作に対応した所定の周波数の生体情報信号を取得するバンドパスフィルタであり、心拍信号を取得する第１帯域フィルタ回路１１２と、呼吸信号を取得する第２帯域フィルタ回路１１４と、入浴者２０の動作に対応した動作信号を取得する第３帯域フィルタ回路１１６とを有する。

第１帯域フィルタ回路１１２は、例えば、振動検出信号から心拍信号を含む周波数帯域（例えば、０．０５Ｈｚ〜２Ｈｚ）を通過させて分離生成するためのフィルタである。第２帯域フィルタ回路１１４は、例えば、振動検出信号から呼吸信号を含む周波数帯域（例えば、０．０１Ｈｚ〜０．５Ｈｚ）を通過させて分離生成するためのフィルタである。第３帯域フィルタ回路１１６は、例えば、振動検出信号から入浴者２０の動作信号を含む周波数帯域（例えば、０．１Ｈｚ〜１ｋＨｚ）を通過させて分離生成するためのフィルタである。

判断手段１２０は、生体情報取得手段１１０の各帯域フィルタ回路１１２，１１４，１１６により取得された生体情報に基づいて入浴者２０の状態が正常か異常かを判断する制御プログラムであり、心拍信号の異常の有無を判定する心拍異常判定手段１２２と、呼吸信号の異常の有無を判定する呼吸異常判定手段１２４と、入浴者２０の動作の異常の有無を判定する入浴者動作異常判定手段１２６とを有する。

警報信号生成手段１３０は、判断手段１２０が異常事態と判断した場合に警報を発するための警報信号を生成する警報手段である。

また、報知手段１４０は、警報信号生成手段１３０により生成された警報信号によって警報を発する出力手段であって、前述した液晶モニタ５３、異常警告灯５７、スピーカ５８を含むものである。

図５は入浴者が浴槽で動作した場合に検出される振動検出信号を示す波形図である。図５において、グラフ５Ａは入浴者２０が浴槽３０で正常な場合に第１帯域フィルタ回路１１２によって生成された心拍信号を示し、グラフ５Ｂは入浴者２０が浴槽３０で正常な場合に第２帯域フィルタ回路１１４によって生成された呼吸信号を示し、グラフ５Ｃは入浴者２０が浴槽３０で動作した場合に第３帯域フィルタ回路１１６によって生成された入浴者動作信号を示す。

従って、上記グラフ５Ａ〜５Ｃに示す波形が取得された場合には、入浴者２０が浴槽３０に入っていることを判断することが可能になる。また、グラフ５Ａの周期Ｔ１に基づいて入浴者２０の心拍数を演算することが可能であり、且つグラフ５Ｂの周期Ｔ２に基づいて入浴者２０の呼吸状態を認識することが可能である。そして、入浴者２０の心拍数及び呼吸状態から入浴者２０の体調（健康状態）が正常であることを判断することが可能になる。また、グラフ５Ｃにより取得された動作信号は、入浴者２０が浴槽３０内にいて動作した場合に閾値以上の振幅となるので、振幅の大きさに基づいて入浴者２０が浴槽３０内に入っているか否かを判断することが可能になる。

図６は入浴者が浴槽で動かない場合に検出される振動検出信号を示す波形図である。図５において、グラフ６Ａは入浴者２０が浴槽３０で正常な場合に第１帯域フィルタ回路１１２によって生成された心拍信号を示し、グラフ６Ｂは入浴者２０が浴槽３０で正常な場合に第２帯域フィルタ回路１１４によって生成された呼吸信号を示し、グラフ６Ｃは入浴者２０が浴槽３０で動かない場合に第３帯域フィルタ回路１１６によって生成された入浴者動作信号を示す。

この場合、グラフ６Ｃの波形が閾値以下であるので、入浴者２０が浴槽３０内で動かない状態であることが判断されると共に、グラフ６Ａ，６Ｂの波形により入浴者２０の心拍及び呼吸の周期Ｔ１、Ｔ２が正常であることが判断される。従って、グラフ６Ａ〜６Ｃに示す波形が取得された場合は、入浴者２０が浴槽３０内でじっと動かない状態であるものの、健康状態は正常であることが分かる。

図７は入浴者が浴槽から出た場合に検出される振動検出信号を示す波形図である。図５において、グラフ７Ａは入浴者２０が浴槽３０から出た場合に第１帯域フィルタ回路１１２によって生成された心拍信号を示し、グラフ７Ｂは入浴者２０が浴槽３０から出た場合に第２帯域フィルタ回路１１４によって生成された呼吸信号を示し、グラフ７Ｃは入浴者２０が浴槽３０から出て動作した場合に第３帯域フィルタ回路１１６によって生成された入浴者動作信号を示す。

この場合、グラフ７Ａ，７Ｂの波形が殆ど変化せず、心拍及び呼吸信号が検出されないので、入浴者２０が浴槽３０の外に出た状態であることが判断される。また、グラフ７Ｃの波形により入浴者２０が浴室で動作していることが分かり、例えば、波形７Ｃ１のように閾値レベル１〜レベル２であれば、入浴者２０が洗髪、あるいは体の洗浄などの動作を行なっていることを判断することができる。

また、波形７Ｃ２のように閾値レベル２以上であれば、振動検出信号の振幅が異常に大きいので、入浴者２０が脚を滑らせて浴室で転倒、あるいは入浴者２０がバランスを崩して浴槽３０に衝突したといったような異常な動作を行なったものと判断することができる。従って、入浴監視システム１０によれば、入浴者２０の浴槽３０内での行動を制限することなく入浴者２０の生体情報を取得し、この生体情報に基づいて入浴者２０の状態を精度よく判断することが可能になる。

ここで、センサユニット４０のサブ制御回路４１が実行する制御処理について図８のフローチャートを参照して説明する。

サブ制御回路４１は、Ｓ１１で充電装置８０から外された状態で浴室の照明により受光センサ４７がオン、または応答スイッチ４５が入浴者２０によってオンに操作されると、入浴者２０が浴室内にいることを確認してＳ１２に進み、加速度センサ４６ａが加速度信号（振動検出信号）を出力しているか否かをチェックする。Ｓ１２において、加速度センサ４６ａから加速度信号（振動検出信号）が出力されると（ＹＥＳの場合）、Ｓ１３に進み、加速度センサ４６ａから出力された加速度信号（振動検出信号）を無線通信装置４３より送信する。これにより、加速度センサ４６ａによって検出された浴槽３０内の加速度信号は、無線信号に変換されて制御ユニット５０の無線通信装置５２に受信される。また、Ｓ１２において、加速度センサ４６ａから加速度信号（振動検出信号）が出力されないときは（ＮＯの場合）、Ｓ１４に進む。

次のＳ１４では、マイクロホン４６ｂが音信号（振動検出信号）を出力しているか否かをチェックする。Ｓ１４において、マイクロホン４６ｂから音信号（振動検出信号）が出力されると（ＹＥＳの場合）、Ｓ１５に進み、マイクロホン４６ｂから出力された音信号（振動検出信号）を無線通信装置４３より送信する。これにより、マイクロホン４６ｂによって検出された浴槽３０内の音信号は、無線信号に変換されて制御ユニット５０の無線通信装置５２に受信される。

次のＳ１６は、制御ユニット５０からの予備警報が受信されたか否かをチェックする。Ｓ１６において、制御ユニット５０からの予備警報が受信されないときは（ＮＯの場合）、上記Ｓ１１に戻り、Ｓ１１〜Ｓ１６の処理を繰り返す。

また、Ｓ１６において、制御ユニット５０からの予備警報が受信されたときは（ＹＥＳの場合）、Ｓ１７に進み、警告ブザー４８からブザー音を発生させると共に、警告灯４９を点滅させて入浴者２０に予備警報を報知する。これにより、入浴者２０は、異常が無い場合、応答スイッチ４５をオンに操作する。

次のＳ１８では、応答スイッチ４５がオンに操作されたか否かをチェックする。Ｓ１８において、応答スイッチ４５が入浴者２０によってオンに操作されたときは、Ｓ１９に進み、応答信号を無線通信装置４３より送信する。また、Ｓ１８において、応答スイッチ４５が入浴者２０によってオンに操作されないときは、上記Ｓ１１に戻り、Ｓ１１〜Ｓ１８の処理を繰り返す。尚、図８に示すＳ１１〜Ｓ１９の制御処理は、センサユニット４０が浴槽３０に取付けられた状態で実行されるため、サブ制御回路４１は、充電中であるときは、図８に示す制御処理を行なわないようにプログラムされている。

次に制御ユニット５０のメイン制御回路５１が実行するモード１の制御処理について図９のフローチャートを参照して説明する。メイン制御回路５１は、モード切替スイッチ５６がモード１に操作されている場合、電源スイッチ５４がオンに操作されると、Ｓ２１でセンサユニット４０から送信された振動検出信号（浴槽内の湯水を伝搬した加速度信号、音信号）を読み込む。

次のＳ２２では、前述した生体情報取得手段１１０により振動検出信号から心拍、呼吸、入浴者の動作に対応した所定の周波数の生体情報信号を取得する（図５乃至図７参照）。続いて、Ｓ２３で取得した生体情報に含まれる心拍信号に基づいて心拍数を演算し、この心拍数（１分間当たりの心臓の動作回数）が予め設定された上限値（例えば、９０回／分〜１３５回／分）以上か否かをチェックする。

Ｓ２３において、検出された心拍数が予め設定された上限値未満のときは（ＮＯの場合）、Ｓ２４に進み、取得した生体情報に含まれる心拍信号に基づいて心拍数を演算し、この心拍数が予め設定された下限値（例えば、４０回／分〜６０回／分）以下か否かをチェックする。

Ｓ２４において、心拍数が予め設定された下限値以下でないときは（ＮＯの場合）、Ｓ２５に進み、呼吸数（１分間当たりの肺の動作回数）が上限値（例えば、２０回／分〜４０回／分）以上か否かをチェックする。

Ｓ２５において、呼吸数が上限値未満のときは（ＮＯの場合）、Ｓ２６に進み、呼吸数が下限値（例えば、１０回／分〜１５回／分）以下か否かをチェックする。

Ｓ２６において、呼吸数が下限値以下でないときは（ＮＯの場合）、Ｓ２７に進み、入浴者２０の体調が正常であると判定する。この後は、上記Ｓ２１に戻り、Ｓ２１以降の処理を繰り返す。

また、Ｓ２７において、入浴者２０の体調が正常である場合、心拍数及び呼吸数をメモリ６４に記憶する。これにより、正常である場合の心拍数及び呼吸数のデータをメモリ６４に蓄積してデータベース化することができ、過去及び現在の健康状態の履歴を確認することが可能になる。

また、上記Ｓ２３において、検出された心拍数が予め設定された上限値以上のときは（ＹＥＳの場合）、Ｓ２８に進み、当該心拍数をメモリ６４に記憶する。これにより、入浴者２０の心拍数の異常値を確認することができる。そして、Ｓ２９において、予備警報として警告音（例えば、異常通報よりも音量を小さく抑えた音）をスピーカ５８より出力すると共に、センサユニット４０に予備警報信号を無線で送信する。

次のＳ３０では、センサユニット４０からの応答信号を受信したか否かをチェックする。Ｓ３０において、入浴者２０が警告音に対して携帯端末４２の応答スイッチ４５をオンに操作した場合（ＹＥＳの場合）、入浴者２０に異常がなかったものと判断し、Ｓ３１に進み、メモリ６４に記憶されたデータ（心拍数、呼吸数）をリセットする。

また、上記Ｓ２５において、呼吸数が上限値以上のときは（ＹＥＳの場合）、Ｓ３２に進み、当該呼吸数をメモリ６４に記憶する。これにより、入浴者２０の呼吸数の異常値を確認することができる。この後は、前述したＳ２９，Ｓ３０，Ｓ３１の処理を実行する。

また、Ｓ２４において、心拍数が予め設定された下限値以下のときは（ＹＥＳの場合）、またはＳ２６において、呼吸数が下限値以下のときは（ＹＥＳの場合）、Ｓ３３に進み、加速度センサ４６ａまたはマイクロホン４６ｂによって入浴者２０の存在に伴う検出信号（心拍、呼吸、咳、くしゃみ、湯面の上下変動など）が出力されたか否かをチェックする。

Ｓ３３において、加速度センサ４６ａまたはマイクロホン４６ｂによって入浴者２０の存在に伴う検出信号が出力されたとき（ＹＥＳの場合）、入浴者２０が浴槽３０にいるものと判断してＳ２９以降の処理を行なう。

また、Ｓ３３において、加速度センサ４６ａまたはマイクロホン４６ｂによって入浴者２０の存在に伴う検出信号が出力されないとき（ＮＯの場合）、Ｓ３４に進み、入浴者２０が浴槽３０の外にいるものと判断する。次のＳ３５では、加速度センサ４６ａまたはマイクロホン４６ｂによって異常振動が検出されたか否かをチェックする。Ｓ３５において、例えば、入浴者２０が転倒したり、脚を滑らせて浴槽３０に衝突した場合に発生するような異常振動（図７の波形７Ｃ２）が検出されたときは（ＹＥＳの場合）、上記Ｓ２９の処理に移行する。また、Ｓ３５において、異常振動が検出されないときは、Ｓ３６に進み、入浴者２０の体調が正常であると判定して上記Ｓ２１の処理に戻る。

また、上記Ｓ３０において、入浴者２０が警告音に対して携帯端末４２の応答スイッチ４５をオンに操作しない場合（ＮＯの場合）、Ｓ３７に進み、入浴者２０に何らかの異常事態が発生しているものと判定する。そして、Ｓ３８で異常発生警報を出力し、異常警告灯５７を点滅させると共に、スピーカ５８より警報音を発声させて入浴者２０の異常を報知する。これにより、別室にいる家族は、入浴者２０の異常を知ることができ、直ちに浴室に移動して入浴者２０の介護を行える。また、入浴者２０が重体の場合は、救急センタに通報して救急車を呼ぶことができる。

次のＳ３９では、リセットスイッチ５５がオンに操作されたか否かをチェックしており、リセットスイッチ５５がオンに操作されると、Ｓ４０に進み、異常警告灯５７の点滅、及びスピーカ５８の警報音を停止させる。

次に制御ユニット５０のメイン制御回路５１が実行するモード２の制御処理について図１０のフローチャートを参照して説明する。メイン制御回路５１は、モード切替スイッチ５６がモード２に操作されている場合、図１０の制御処理を実行する。尚、図１０において、Ｓ４１〜Ｓ６０は、前述した図９のＳ２１〜Ｓ４０の処理と同じ処理であるので、その説明は省略する。

図１０のＳ５９において、リセットスイッチ５５がオンに操作されないときは、Ｓ６１に進み、予め設定された所定時間（例えば、３分間）が経過したか否かをチェックする。この所定時間内にリセットスイッチ５５がオンに操作されたときは、Ｓ６０に進み、異常警告灯５７の点滅、及びスピーカ５８の警報音を停止させる。

また、Ｓ６１において、所定時間が経過してもリセットスイッチ５５がオンに操作されないときは、Ｓ６２に進み、通信モデム６２を介して管理センタの管理コンピュータ７０に入浴者２０に異常が発生したことを通報する。

図１１は管理コンピュータによる救急情報通報システムを説明するための概念図である。図１１に示されるように、制御ユニット５０は、通常、モード切替スイッチ５６の操作位置に拘わらず、公衆回線６０を介して管理センタ側に設置された管理コンピュータ７０に入浴者２０の正常状態のデータを定期的（例えば、１週間毎）に送信する。よって、制御ユニット５０は、メモリ６４に記憶された心拍数及び呼吸数のデータを管理センタ側の管理コンピュータ７０に送信することにより、管理センタ側で複数の入浴者２０の健康状態を集中的に管理することが可能になる。例えば、管理センタ側から各人の心拍数及び呼吸数のデータを転送された医師が定期的にデータチェックして各人の健康状態を管理することが可能になる。

制御ユニット５０は、モード切替スイッチ５６がモード２に操作されている場合、警報が出力されてから所定時間経過してもリセットスイッチ５５がオンに操作されないときは、電話回線などからなる公衆回線６０を介して管理コンピュータ７０に入浴者２０の異常状態を通報する。

管理コンピュータ７０は、複数の家庭の夫々に設置された複数の制御ユニット５０を管理しており、一の制御ユニット５０から異常発生が送信されると、当該制御ユニット５０が設置された家庭の住所、氏名、電話番号などの情報を通信モデム７２、公衆回線６０を介して救急センタのホストコンピュータ７４に送信する。

さらに、救急センタ（１１９番）のホストコンピュータ７４は、受信した情報に含まれる住所から当該入浴者２０の近くにある消防署の端末装置７６に救急車出動要請情報（当該住所、氏名、電話番号などの情報を含む）を送信する。これにより、救急車出動要請情報を受信した当該消防署では、通報された住所に向けて救急車を出動させ、当該入浴者を病院に搬送する。

尚、救急情報通報システムにおいては、管理コンピュータ７０に制御ユニット５０から入浴者２０の異常状態が受信されると、管理センタのオペレータが救急センタのオペレータに電話回線を介して通報するようにしても良い。

また、公衆回線６０としては、電話回線以外の通信回線（例えば、インターネットなど）を用いても良い。

図１２は実施例２の入浴監視システムを示すシステム構成図である。尚、図１２において、上記実施例１と同一部分には、同一符号を付してその説明は省略する。図１２に示されるように、入浴監視システム２００では、振動検出手段２１０が浴槽３０内に貯留された湯水中に潜らせた状態に設置されている。振動検出手段２１０は、防水構造とされた防水ケース２１２の内部に加速度センサ４６ａ及びマイクロホン４６ｂが収納されている。また、防水ケース２１２の側面には、湯水を伝搬する入浴者２０の心拍、呼吸、動作による振動を受けるための振動板２１４が設けられている。振動板２１４は、例えば、極めて薄い金属板により形成されており、振動検出感度を高めるためにセンサよりも受圧面積を大きくしてある。

振動検出手段２１０は、湯水を伝搬して振動する振動板２１４の振動状態を加速度センサ４６ａ及びマイクロホン４６ｂによって検出することで、入浴者２０の心拍、呼吸、動作による振動を高精度に検出するように構成されている。

振動検出手段２１０は、携帯端末４２とケーブル４４を介して接続されている。そして、振動検出手段２１０によって検出された振動検出信号は、無線信号に変換されて制御ユニット５０に送信される。

制御ユニット５０では、前述した実施例１と同様に、振動検出手段２１０から得られた検出信号から各生体情報を抽出して入浴者２０の状態を判定し、異常があれば警報を出力する。

図１３は実施例３の入浴監視システムを示すシステム構成図である。尚、図１３において、上記実施例１、２と同一部分には、同一符号を付してその説明は省略する。図１３に示されるように、入浴監視システム３００では、複数の振動検出手段３１０が浴槽３０の内壁の複数箇所（少なくとも３箇所）に設けられた凹部３２に挿入されている。また、浴槽３０の上縁部３４には、枕型の生体情報検出手段３２０が設置されている。

複数の振動検出手段３１０は、湯水を伝搬する入浴者２０の心拍、呼吸、動作による振動を検出するものである。生体情報検出手段３２０は、入浴者２０の後頭部が接することで入浴者２０の心拍だけでなく、体温や血圧なども検出することが可能になる。

複数の振動検出手段３１０及び生体情報検出手段３２０は、浴槽３０の内壁に固定された携帯端末４２とケーブル３３０（破線で示す）を介して接続されている。そして、複数の振動検出手段３１０及び生体情報検出手段３２０によって検出された各検出信号は、無線信号に変換されて制御ユニット５０に送信される。

制御ユニット５０では、前述した実施例１と同様に、複数の振動検出手段３１０及び生体情報検出手段３２０から得られた検出信号から各生体情報を抽出して入浴者２０の状態を判定し、異常があれば警報を出力する。

入浴監視システム３００は、主に浴室または浴室外に介護士が待機している介護施設あるいは病院などに設置され、入浴者２０に異常が生じると、制御ユニット５０が警報を出力して介護士に異常を報知するように構成されている。また、入浴監視システム３００では、複数の振動検出手段３１０及び生体情報検出手段３２０からの検出信号及び生体情報を分析して入浴者２０の健康状態を判定することが可能になるので、より正確に異常の有無を判定することが可能になる。

図１４は実施例４の入浴監視システムを示すシステム構成図である。尚、図１４において、上記実施例１、２、３と同一部分には、同一符号を付してその説明は省略する。図１４に示されるように、入浴監視システム４００では、センサユニット４１０と、前述した制御ユニット５０とを有する。制御ユニット５０には、非接触で充電を行える充電装置４２０が接続されている。センサユニット４１０は、入浴が行なわれない場合、充電装置４２０の載置凹部４２２に載置される。

センサユニット４１０は、充電式バッテリ９０を内蔵している。充電装置４２０は載置凹部４２２にセンサユニット４１０が載置されると、１次コイルへの通電が行なわれるように構成されている。そのため、センサユニット４１０は、使用されないときは、充電装置４２０の電磁誘導によりバッテリ側の２次コイルに２次電流が発生して充電式バッテリ９０が充電される。

センサユニット４１０は、前述した実施例の携帯端末と振動検出手段とを一体化したものであり、浴槽３０に貯留された湯水の液面に浮遊させながら入浴者２０の心拍、呼吸、動作を検出する。

図１５は実施例４のセンサユニット４１０の縦断面図である。図１６は実施例４のセンサユニット４１０の平面図である。図１５及び図１６に示されるように、センサユニット４１０は、円盤状に形成された防水ケース４３０の内部中央に防水区画４４０が形成されている。この防水区画４４０には、バッテリ収納室４４１、センサ収納室４４２、回路収納室４４３、スイッチ収納室４４４が各隔壁４４５によって画成されている。

防水区画４４０の周囲には、浮力発生室４５０，４５２が形成されている。浮力発生室４５０，４５２は、上下２段に形成されている。浮力発生室４５０，４５２は、気密構造であるので、防水区画４４０の内側に形成されたバッテリ収納室４４１、センサ収納室４４２、回路収納室４４３、スイッチ収納室４４４は、２重の防水壁に囲まれており、湯水の進入を確実に防止される。

バッテリ収納室４４１は、防水区画４４０の底部に形成されており、内部には重量を有する複数本の充電式バッテリ９０が収納されている。充電式バッテリ９０の収納位置を低い位置にしたため、センサユニット４１０の重心位置が充電式バッテリ９０によって低重心となっている。これにより、センサユニット４１０が上下逆向きになっても反転することができる。

センサ収納室４４２には、加速度センサ４６ａが収納されている。

回路収納室４４３には、サブ制御回路４１等の制御系部品が収納されている。

スイッチ収納室４４４には、各スイッチ類が収納されている。

また、防水ケース４３０の上面側には、無線通信装置４３、応答スイッチ４５、受光センサ４７、警告ブザー４８、警告灯４９、マイクロホン４６ｂが設けられている。尚、応答スイッチ４５は、プッシュ式スイッチで、操作しやすいように表面積を他の部品よりも大きく形成してある。また、警告灯４９は、周方向９０°間隔で４箇所に設けられており、センサユニット４１０のどの方向からも視認することができるように配置されている。

また、防水ケース４３０の下面側には、水中マイクロホン４７０が設けられている。

防水ケース４３０は、浴槽３０内の湯水に浮遊されるため、入浴者２０に接触した際に怪我を与えないようにゴム材のような比較的柔らかい樹脂材により成形されており、さらに最外周部分の全周に亘り緩衝部材４６０が取り付けられている。緩衝部材４６０は、ゴム材により環状で断面が半円形状に成形されており、入浴者２０との接触時の衝撃を緩衝する。

センサユニット４１０は、浴槽３０の液面に浮遊した状態で使用されるもので、入浴者２０の動きを加速度センサ４６ａにより検出し、入浴者２０の呼吸、心拍をマイクロホン４６ｂまたは水中マイクロホン４７０により検出することができる。

センサユニット４１０の制御回路４１の演算処理は前述した実施例１と同様なため、その説明は省略する。

制御ユニット５０では、前述した実施例１と同様に、センサユニット４１０から得られた検出信号から各生体情報を抽出して入浴者２０の状態を判定し、異常があれば警報を出力する。

図１７に示されるように、センサユニット４１０は、浮力発生室４５０，４５２のうち何れか一方に注水することにより浮力を半減することができる。これにより、センサユニット４１０は、浴槽３０の液面４８０（１点鎖線で示す）に対して全容積の３／４を水中に潜らせることが可能なる。この場合、液面２８０に生じる波の影響を軽減することが可能になる。例えば、浴槽３０内の湯水を桶で汲み出す際の波による加速度を検出しにくくできる。また、この状態においては、防水ケース４３０の上面側に配置された無線通信装置４３、応答スイッチ４５、受光センサ４７、警告ブザー４８、警告灯４９、マイクロホン４６ｂが液面４８０より露出されているので、操作性に影響はない。

図１８に示されるように、浮力発生室４５０，４５２の両方に注水した場合、センサユニット４１０の浮力が大幅に減少することになり、センサユニット４１０は浴槽３０の液面４８０（２点鎖線で示す）より下方に潜ることができる。この場合、センサユニット４１０全体が湯水中に潜った状態で浮遊しながら、入浴者２０の心拍、呼吸、体の動きを検出することになり、液面４８０に生じる波の影響を受けないで済む。

図１９は実施例５のセンサユニット５１０を示す縦断面図である。尚、図１９において、上記実施例１〜４と同一部分には、同一符号を付してその説明は省略する。図１９に示されるように、入浴監視システム５００では、浮き型のセンサユニット５１０を有する。

センサユニット５１０は、円筒型の防水ケース５１２の内部に、上から警告灯４９、受光センサ４７、無線通信装置４３、応答スイッチ４５、フロート５２０、サブ制御回路４１、加速度センサ４６ｂ、充電式バッテリ９０、水中マイクロホン４７０の順に収納されている。防水ケース５１２は、半透明の樹脂材により成形されており、内部には各部品間の接触を防止すると共に、各部品間を絶縁するため絶縁性を有する透明なゲル状物質５３０（図１９中梨地模様で示す）を注入してある。尚、防水ケース５１２の内部の各隙間には、ゲル状物質５３０が充填されているので、防水ケース５１２が損傷しても内部の各部品が湯水から保護される。

応答スイッチ４５は、円筒形状に形成されたメンブレンスイッチからなり、外周を抑えることでオンに切り替わり、応答信号を出力する。

また、フロート５２０は、防水ケース５１２の中心より上方に配置されており、センサユニット５１０の上部１／３が液面４８０の上方に起立した状態で突出するように浮力が設定されている。また、防水ケース５１２の底部には、比較的重量の大きい充電式バッテリ９０が収納されているので、センサユニット５１０は、低重心構造になっている。そのため、センサユニット５１０は、液面４８０に波が起きても傾斜した状態に揺動するが、何れ垂直状態に復帰することができる。

また、センサユニット５１０は、垂直状態であるので、液面４８０の上下動を敏感検出することができるので、入浴者２０が浴槽３０内で異常な動作をしたか否かを正確に検出することができる。

センサユニット５１０及び制御ユニット５０は、前述した実施例４のものと同じ機能を有しているので、その説明は省略する。

図２０は実施例６のセンサユニット６１０の構成を示す構成図である。尚、図２０において、上記実施例１〜５と同一部分には、同一符号を付してその説明は省略する。図２０に示されるように、入浴監視システム６００では、分散型のセンサユニット６１０を有する。

センサユニット６１０は、液面４８０に浮遊する第１ユニット６２０と、浴槽３０内の湯水中に潜る第２ユニット６３０と、浴槽３０内の底部付近に潜る第３ユニット６４０と、浴槽３０の底面に接する第４ユニット６５０とを有する。第１ユニット６２０と第２ユニット６３０との間は可撓性を有するフレキシブルケーブルなどからなる第１連結部材６６０により連結されている。第２ユニット６３０と第３ユニット６４０との間はフレキシブルケーブルなどからなる第２連結部材６７０により連結されている。第３ユニット６４０と第４ユニット６５０との間はフレキシブルケーブルなどからなる第３連結部材６８０により連結されている。

各第１ユニット６２０、第２ユニット６３０、第３ユニット６４０、第４ユニット６５０は、夫々防水ケースの内部に各機器を収納しており、夫々が前述したセンサユニット４１０と同一構成として複数のセンサユニットを一列に連結した構成としても良い。

あるいは、各第１ユニット６２０、第２ユニット６３０、第３ユニット６４０、第４ユニット６５０に各機器を分散配置しても良い。例えば、第１ユニット６２０には、警告灯４９、受光センサ４７、無線通信装置４３、応答スイッチ４５が収納され、第２ユニット６３０には、サブ制御回路４１、加速度センサ４６ｂが収納され、第３ユニット６４０には充電式バッテリ９０、水中マイクロホン４７０が収納される構成としても良い。そして、第４ユニット６５０には、比重の重い材料からなる錘が収納される。

本発明の実施例１による入浴監視システムを示すシステム構成図である。 センサユニット４０の構成を示すブロック図である。 制御ユニット５０の構成を示すブロック図である。 メイン制御回路５１の構成を模式的に示すブロック図である。 入浴者が浴槽で動作した場合に検出される振動検出信号を示す波形図である。 入浴者が浴槽で動かない場合に検出される振動検出信号を示す波形図である。 入浴者が浴槽から出た場合に検出される振動検出信号を示す波形図である。 サブ制御回路４１が実行する制御処理を説明するためのフローチャートである。 制御ユニット５０のメイン制御回路５１が実行するモード１の制御処理を説明するためのフローチャートである。 制御ユニット５０のメイン制御回路５１が実行するモード２の制御処理を説明するためのフローチャートである。 管理コンピュータによる救急情報通報システムを説明するための概念図である。 実施例２の入浴監視システムを示すシステム構成図である。 実施例３の入浴監視システムを示すシステム構成図である。 実施例４の入浴監視システムを示すシステム構成図である。 実施例４のセンサユニット４１０の縦断面図である。 実施例４のセンサユニット４１０の平面図である。 実施例４のセンサユニット４１０の浮力発生室４５２に水を注入した状態を示す縦断面図である。 実施例４のセンサユニット４１０の浮力発生室４５０，４５２に水を注入した状態を示す縦断面図である。 実施例５のセンサユニット５１０を示す縦断面図である。 実施例６のセンサユニット６１０の構成を示す構成図である。

符号の説明

１０，２００，３００，４００，５００，６００ 入浴監視システム
２０ 入浴者
３０ 浴槽
４０，４１０，５１０，６１０ センサユニット
４２ 携帯端末
４１ サブ制御回路
４３，５２ 無線通信装置
４５ 応答スイッチ
４６，２１０，３１０ 振動検出手段
４６ａ 加速度センサ
４６ｂ マイクロホン
４６ｃ 防水ケース
４７ 受光センサ
４８ 警告ブザー
４９ 警告灯
５０ 制御ユニット
５１ メイン制御回路
５３ 液晶モニタ
５４ 電源スイッチ
５５ リセットスイッチ
５６ モード切替スイッチ
５７ 異常警告灯
５８ スピーカ
６０ 公衆回線
６４ メモリ
７０ 管理コンピュータ
８０，４２０ 充電装置
９０ 充電式バッテリ
１００ 増幅回路
１１０ 生体情報取得手段
１１２ 第１帯域フィルタ回路
１１４ 第２帯域フィルタ回路
１１６ 第３帯域フィルタ回路
１２０ 判断手段
１３０ 警報信号生成手段
１４０ 報知手段
２１２，４３０，５１２ 防水ケース
３２０ 生体情報検出手段
４４０ 防水区画
４４１ バッテリ収納室
４４２ センサ収納室
４４３ 回路収納室
４４４ スイッチ収納室
４４５ 隔壁
４５０，４５２ 浮力発生室
４７０ 水中マイクロホン
４８０ 液面
５２０ フロート
６２０ 第１ユニット
６３０ 第２ユニット
６４０ 第３ユニット
６５０ 第４ユニット
６６０ 第１連結部材
６７０ 第２連結部材
６８０ 第３連結部材

Claims (6)

1. 防水構造とされた移動可能な筺体と、
   前記筐体が浴槽内の湯水の液面に浮遊するように浮力を発生させる浮力発生手段と、
   前記筐体内に収納され、前記筺体が前記浴槽内の湯水の液面に浮遊した状態で前記浴槽または前記浴槽内の湯水を伝搬する振動による加速度を検出する加速度センサと、
   前記筐体内に収納され、前記浴槽または前記浴槽内の湯水を伝搬する音波による振動を検出するマイクロホンと、
   前記加速度センサ及び前記マイクロホンによって検出された検出信号から所定の周波数成分を取り出すフィルタを有し、前記フィルタにより、前記入浴者の心拍、呼吸、体の動きに対応する信号を分離生成することで入浴者の生体情報を取得する生体情報取得手段と、
   前記フィルタにより生成された前記入浴者の心拍、呼吸、体の動きに対応する信号が予め設定された閾値以上である場合、異常事態と判断する判断手段と、
   該判断手段が異常事態と判断した場合に警報を発する警報手段と、
   浴室内の照明が点灯されたことを受光センサにより検出された場合に、外部の制御ユニットと無線で通信を行う作動状態に切り替わる無線通信手段と、
   を備え、
   前記警報手段は、
   該判断手段が異常事態と判断した場合に前記無線通信手段を介して前記制御ユニットに警報信号を送信する警報信号生成手段と、
   該警報信号生成手段により生成された警報信号によって警報を発する報知手段と、
   を備えることを特徴とする入浴監視システム。
2. 前記報知手段は、浴室の外に設けられ、少なくとも警報音を発するスピーカまたは光を点滅する警告灯の何れか一方を有することを特徴とする請求項１に記載の入浴監視システム。
3. 前記フィルタは、
   前記振動検出手段から出力された前記振動検出信号から前記入浴者の心拍に対応する信号を生成する第１帯域フィルタと、
   前記振動検出手段から出力された前記振動検出信号から前記入浴者の呼吸に対応する信号を生成する第２帯域フィルタと、
   前記振動検出手段から出力された前記振動検出信号から前記入浴者の体の動きの信号を生成する第３帯域フィルタと、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の入浴監視システム。
4. 前記筺体は、前記筺体の外部から非接触で充電される充電式電池が収納され、前記入浴者が入浴しないときには、充電装置を有する載置台に載置されると共に、前記充電式電池が前記充電装置によって充電されることを特徴とする請求項１に記載の入浴監視システム。
5. 前記警報手段は、前記浴室の外部に設置されたリセットスイッチが操作されることにより警報の発生を解除することを特徴とする請求項１に記載の入浴監視システム。
6. 前記警報手段は、公衆回線を介して各家庭からの情報を管理する管理センタへ前記浴室内における異常発生情報を送信することを特徴とする請求項１又は５に記載の入浴監視システム。

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