JP7428900B2 - ふろ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ふろ装置に関し、より特定的には、水位センサを備えたふろ装置に関する。

浴槽の水位検出値に基づいて、入浴者の存在を検出すること、即ち、浴槽に対する入浴及び退浴を検知することが公知である。

特開２０１９－２０３６２１号公報（特許文献１）には、入浴者の動作によらず浴槽内での入浴者の存否を判定することができる入退浴判定装置が記載されている。

特許文献１の入退浴判定装置では、浴槽内の湯水量変更処理を実行し、当該処理時における、浴槽内での湯水の水位を検出する水位検出部の検出値を用いて、浴槽内での入浴者の存否を判定することが記載されている。

又、特開２０１４－１９９１６８号公報（特許文献２）では、水位センサの出力特性として、浴槽への湯張り完了後における循環配管路内の湯水温度の変化に伴う比重の変化に起因して、浴槽水位の判断誤差が大きくなる可能性が指摘されている。

特開２０１９－２０３６２１号公報 特開２０１４－１９９１６８号公報

浴槽の水位検出値に基づく入退浴の検知では、水位検出値の変動時に、入浴又は退浴を誤検知することが問題となる。一例として、入浴者が浴槽内で体勢を変えたのみであるのに、この際の水位検出値の低下に応じて、退浴を誤検知することが懸念される。

特許文献１の入退浴判定装置によれば、入浴者の体勢変更による水位検出値の低下が生じても、上述した、強制的な湯水変更処理の際の水位検出値に基づいて、入浴が継続していることを正しく検知することが期待できる。

しかしながら、特許文献１では、入浴者の存否を確認するために強制的な注湯又は排水を行うことが想定されるので、これに伴う無駄なコストが発生することが懸念される。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、強制的な浴槽水の増減を伴うことなく、浴槽の水位センサを用いて入浴後の退浴を正確に検知することである。

本発明のある局面では、浴槽を含むふろ装置であって、浴槽内の水位を検出する水位検出器と、制御部とを備える。制御部は、水位検出器による浴槽の水位検出値に基づき、浴槽への入浴、及び、入浴の検知後における浴槽からの退浴を検知する。制御部は、退浴状態において、予め定められた時間間隔の前後での水位検出値の上昇量が予め定められた判定値以上になると入浴を検知するとともに、当該入浴の検知前における水位検出値に従って退浴判定水位を設定する。制御部は、入浴検知後の入浴状態において、現在の水位検出
値が退浴判定水位よりも低下すると、退浴を検知する。

本発明によれば、強制的な浴槽水の増減を伴うことなく、浴槽の水位センサを用いて入浴後の退浴を正確に検知することができる。

本実施の形態に係るふろ装置を含む給湯システムの概略構成図である。 水位センサの検出値を用いた入退浴検知を説明する概念図である。 実施の形態１に係る入退浴判定を説明するための概念的な波形図である。 実施の形態１に係る入浴判定処理を説明するためのフローチャートである。 実施の形態１に係る退浴判定処理を説明するためのフローチャートである。 実施の形態２に係る入退浴判定を説明するための概念的な波形図である。 実施の形態２に係る入浴判定処理を説明するためのフローチャートである。 実施の形態２に係る退浴判定処理を説明するためのフローチャートである。 浴槽の配置高さの分類を説明する概念図である。 浴槽の配置高さに依存した水位検出値の変化を説明する概念図である。 浴槽の配置高さに応じた入退浴判定の選択処理を説明するフローチャートである。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では図中の同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は原則的に繰返さないものとする。

［実施の形態１］
図１は、本実施の形態に係るふろ装置を含む給湯システムの概略構成図である。

図１を参照して、給湯システム３００は、給湯装置１００を備える。給湯装置１００は、給湯回路５、追焚回路７、循環路８、及び、コントローラ１２を備える。給湯装置１００は、図示しない給湯栓等に加えて、浴室２００に設置された浴槽２０を給湯先に含む。

給湯回路５は、導入された低温水を加熱するための加熱機構（図示せず）を含むように構成される。加熱機構は、例えば、ガスや石油等の燃料の燃焼熱を用いる加熱、及び、発電時の排熱又はヒートポンプによる加熱の何れを利用する構成であってもよい。又、給湯回路５は、加熱された高温水がそのまま出湯される構成の他、加熱された高温水を貯留する貯湯式の構成であってもよい。

給湯回路５は、加熱機構の作動により、ユーザによる設定温度に従う温水を出力することができる。一方で、当該加熱機構の停止時には、低温水が加熱されることなく給湯回路５から出力される。

給湯回路５の出湯経路（図示せず）は、浴槽２０へ至る注湯配管１３ａと接続される。注湯配管１３ａには、ふろ注湯弁１３が介挿接続される。ふろ注湯弁１３は、例えば、開閉制御可能な電磁弁によって構成することができる。ふろ注湯弁１３を開放することにより、給湯回路５から注湯配管１３ａへ湯水が出力される経路を形成することができる。これにより、給湯装置１００は、給湯栓等に加えて、給湯先に浴槽２０を含むことができる。以下では、給湯回路５からの出力温度に関わらず、ふろ注湯弁１３の開放により、湯又は水が、注湯配管１３ａを経由して浴槽２０へ供給される動作を「注湯」と称する。注湯配管１３ａには、図示しない流量センサが設けられており、当該流量センサによって注湯
流量を検出することができる。

循環路８は、浴槽２０の湯水２１（以下、浴槽水２１とも称する）を給湯装置１００内で循環するためのものであり、戻り配管８ａ及び往き配管８ｂと、循環ポンプ１０とを有する。戻り配管８ａの一方端は、浴槽２０内の循環アダプタ２５と接続され、他端は、追焚回路７の入力側と接続される。往き配管８ｂの一端は、追焚回路７の出力側と接続され、他端は循環アダプタ２５と接続される。

循環ポンプ１０の作動により、循環アダプタ２５から吸入された浴槽水２１が、戻り配管８ａ、追焚回路７、及び、往き配管８ｂを経由して、循環アダプタ２５から吐出される経路（追焚循環経路）が形成される。追焚回路７は、ガスや石油等の燃料の燃焼熱を用いる加熱機構（図示せず）を含むように構成することができる。追焚回路７は、追焚循環経路の形成時に作動して、戻り配管８ａから導入された浴槽水２１を加熱して、往き配管８ｂに出力する。加熱後の浴槽水２１が往き配管８ｂによって浴槽２０へ供給されることにより、浴槽水２１の温度を上昇する追焚運転を行うことができる。

戻り配管８ａには、温度センサ９及び水位センサ１１が接続されている。温度センサ９により、浴槽水２１の温度を検出することができる。温度センサ９は、例えば、サーミスタによって構成することができる。

水位センサ１１は、例えば、圧力センサによって構成されて、浴槽水２１の水圧に基づいて、浴槽２０内での浴槽水２１の水位（以下、単に「浴槽水位」とも称する）を検知する。温度センサ９及び水位センサ１１は、循環ポンプ１０の停止時においても、戻り配管８ａ内で浴槽水２１が浸入する領域に配置される。水位センサ１１は、「水位検出器」の一実施例に対応する。

戻り配管８ａは、更に、接続点８ｃにおいて、注湯配管１３ａと接続される。この結果、循環ポンプ１０の停止時に給湯装置１００から注湯すると、注湯配管１３ａから、接続点８ｃ及び戻り配管８ａを経由して浴槽２０へ至る第１の注湯経路と、注湯配管１３ａから、接続点８ｃ、戻り配管８ａ、追焚回路７、及び、往き配管８ｂを経由して浴槽２０へ至る第２の注湯経路とを形成することができる。これにより、給湯装置１００からの注湯によるふろ湯張り運転を行うことができる。

この様に、給湯装置１００（注湯回路）からの湯水は、循環路８を含む第１及び第２の注湯経路を介して、浴槽２０へ供給される。浴槽２０には、排水栓２６が設けられる。

コントローラ１２は、例えば、マイクロコンピュータを含んで構成することができる。コントローラ１２は、給湯回路５、追焚回路７、温度センサ９、循環ポンプ１０、水位センサ１１、及び、ふろ注湯弁１３等と電気的に接続されている。コントローラ１２は、図示しない電気配線を介して電源と接続されて、電力供給を受ける。コントローラ１２は「制御回路」の一実施例に対応する。コントローラ１２には、温度センサ９及び水位センサ１１による検出値が入力される。

更に、コントローラ１２は、リモコン３０及びリモコン５０と通信可能に接続されている。尚、これらの機器間の通信は、公知のいかなる規格に従ったものであってもよく、又、有線であっても無線であってもよい。

リモコン３０は、浴室２００の壁面に設置されており、給湯装置１００を操作するためのものである。リモコン３０は、情報を表示するための表示部３１と、ユーザ等の入力設定操作を受け付けるための操作部３２とを含む。表示部３１は、代表的には、液晶パネル
によって構成されており、浴槽水位及び温度を表示可能に構成されている。操作部３２は、代表的には、プッシュボタンやタッチボタンによって構成されており、少なくとも、浴槽水位及び温度に関する設定操作を受け付け可能に構成されている。

リモコン５０は、浴室２００の外部に設置されており、給湯装置１００を操作するためのものである。リモコン５０は、代表的には台所の壁面に設置されている。リモコン５０は、情報を表示するための表示部５１と、ユーザ等の入力設定操作を受け付けるための操作部５２とを含む。

表示部５１は、代表的には、液晶パネルによって構成されており、給湯設定温度、及び、ふろ設定温度等を表示可能に構成されている。操作部５２は、代表的には、プッシュボタンやタッチボタンによって構成されており、給湯装置１００の運転に関する設定操作を受け付け可能に構成されている。

コントローラ１２は、リモコン３０，５０からのユーザ等の入力設定操作に基づき、給湯システム３００がユーザ指示に従って運転されるように、給湯装置１００の動作を制御する。

当該制御の一例として、コントローラ１２は、リモコン３０，５０の操作により、ふろ自動運転が指示されると、浴槽２０への湯張り運転を実行する。当該湯張り運転は、給湯装置１００からの注湯により、浴槽２０において、浴槽水位が設定水位に達し、かつ、温度センサ９によって検出される浴槽水温度がふろ設定温度に達すると終了される。

給湯システム３００では、浴槽２０への湯張り運転の終了後、給湯装置１００によって浴槽水２１の温度及び水位を維持する自動モードを設定することが可能である。当該自動モードの選択時には、温度センサ９によって検出された浴槽水温度が、ふろ設定温度に対応されて設定された基準温度（例えば、ふろ設定温度よりも２～３℃低く設定）よりも低下すると、保温制御のために追焚運転が自動的に起動される。更に、水位センサ１１によって検出された浴槽水位が設定水位よりも低下すると、給湯装置１００から浴槽２０へ追加的に注湯する足し湯運転が起動される。

本実施の形態に係る給湯システムでは、浴槽２０の水位センサ１１の検出値を用いて、浴槽２０への入退浴が検知される。

図２には、水位センサの検出値を用いた入退浴の検知を説明する概念図が示される。

図２を参照して、浴槽２０への湯張り運転の終了時には、水位センサ１１によって検出される浴槽水位は、設定水位に達している。この状態が「退浴状態」として初期設定される。

退浴状態において、水位上昇に関する予め定められた入浴判定条件が成立すると、退浴状態から入浴状態への遷移、即ち、入浴が検知される。これに対して、入浴状態において、水位低下に関する予め定められた退浴判定条件の成立が検知されると、入浴状態から退浴状態への遷移、即ち、退浴が検知される。

図３には、実施の形態１に係る入退浴判定を説明するための概念的な波形図が示される。

図３を参照して、浴槽２０の水位検出値Ｘは、水位センサ１１による各時点での出力値をそのまま用いてもよく、或いは、ローパスフィルタ等によって当該出力値からノイズ（
高周波成分）を除去したものであってもよい。

図３の例では、水位検出値Ｘは、時刻ｔａでの入浴に応じて上昇した後、時刻ｔｂにおいて、入浴者が体勢を変更したことによって低下する。例えば、時刻ｔｂでは、段差付の浴槽２０において、入浴者が半身浴のために段差部に腰掛けた動作を想定している。その後、時刻ｔｂにおいて、入浴者が退浴することで、水位検出値Ｘは、さらに低下する。

ここで、比較例として、一定時間間隔での水位変化量ΔＸｔｎが、判定値Ｘｔｈ以上上昇した場合に、入浴判定条件が成立し、反対に、当該水位変化量ΔＸｔｎが当該判定値Ｘｔｈを超えて低下した場合に、退浴判定条件が成立するような入退浴判定を考える。

当該比較例では、時刻ｔａでの入浴に対応して、時刻ｔ１又はそれ以降のタイミングで、入浴を検知することができる。一方で、時刻ｔｂでの体勢変更に対応して、時刻ｔ３において、ΔＸｔｎ＜－Ｘｔｈの成立に応じて、退浴を誤検知する虞がある。この場合には、時刻ｔ３以降では退浴状態の判定が維持されることになり、正確な入浴時間（時刻ｔａ～ｔｃ）を計測できないことが懸念される。一方で、入浴者の体格（体積）に依存して入浴の際に生じる水位上昇量も異なるため、退浴判定条件用の判定値をどの様に設定するかが問題となる。

このような懸念点に対応するために、本実施の形態では、以下に説明するような入退浴判定を実行する。

図４は、実施の形態１に係る入浴判定処理を説明するためのフローチャートであり、図５は、実施の形態１に係る退浴判定処理を説明するためのフローチャートである。例えば、図４及び図５に示された各ステップの制御処理は、コントローラ１２が予め格納されたプログラムを実行することで実現することができる。即ち、本実施の形態では、コントローラ１２が「制御部」の一実施例に対応する。コントローラ１２は、退浴状態では、図４に示される制御処理を繰り返し実行する。

図４を参照して、コントローラ１２は、ステップ（以下、単に「Ｓ」と表記する）１１０では、現在の水位検出値Ｘｔｎを取得して記憶する。これにより、各時点での水位検出値Ｘを、図４の制御処理が実行される毎に周期的に蓄積することができる。尚、Ｓ１１０では、取得された現在の水位検出値Ｘｔｎが上限値Ｘｍａｘと比較されて、Ｘｔｎ≧Ｘｍａｘである場合には、センサ或いはマイクロコンピュータの誤動作、又は、配管でのエア抜け等による瞬間的な圧力変動によって、検出異常が発生したと判定される。この場合には、以降の処理において、入浴の検知が強制的に禁止される。

コントローラ１２は、Ｓ１２０では、現在から所定のＴｘ（秒）前の水位検出値Ｘｔｘを読み出す。この際に、既に蓄積されている水位検出値の一部を消去することで、入退浴判定に使用するメモリ容量を抑制することができる。

コントローラ１２は、Ｓ１３０では、Ｓ１１０で記憶した水位検出値ＸｔｎからＳ１２０で読み出した水位検出値Ｘｔｘを減算することにより、Ｔｘ（秒）前からの水位変化量ΔＸｔｎを算出する。そして、Ｓ１４０では、Ｓ１３０で算出された水位変化量ΔＸｔｎが上記判定値Ｘｔｈと比較される。

尚、判定値Ｘｔｈは、所定体積（例えば、２０［ｌ］程度）の体積増減に対応する水位変化量として予め定めて、コントローラ１２に記憶することができる。但し、判定値Ｘｔｈは、浴槽２０の断面積によって変わってくる。例えば、浴槽２０の配設を含む給湯システム３００の施工時において、浴槽２０の機種番号又はサイズ（上記断面積を特定できる
データ）を施工者が入力することで、コントローラ１２が、当該入力値を用いて、判定値Ｘｔｈを算出し、かつ、記憶することが可能である。

或いは、上記給湯システム３００の施工時におけるふろ試運転時に試験的に実行されるふろ湯張り運転における水位検出値Ｘの挙動から、自動的に求めることも可能である。具体的には、図１の注湯配管１３ａに設けられた流量センサ（図示せず）の検出値の積算によって算出される浴槽２０への注湯水量と、水位検出値Ｘの変化量とを用いて、当該ふろ試運転時は、コントローラ１２が予め定められた演算処理を実行することによって浴槽２０の断面積を算出するとともに、算出された断面積から判定値Ｘｔｈを自動的に設定することが可能である。

又、判定値Ｘｔｈに対して、マニュアル調整値βを設定することも可能である。例えば、当該調整値βは、リモコン３０，５０の操作部３２，５２によって入力可能な正値（β＞０）又は負値（β＜０）とすることができる。調整値βが設定された場合には、Ｓ１４０では、ΔＸｔｎ≧Ｘｔｎ＋βであるか否かが判定されることになる。

コントローラ１２は、Ｓ１３０で算出した水位変化量ΔＸｔｎが判定値Ｘｔｈ未満のとき（Ｓ１４０のＮＯ判定時）には、Ｓ１５０により、タイマ値をクリア（Ｃｎｔ＝０）するとともに、Ｓ１６０により、退浴状態の判定を維持する。その後、周期的に設けられる次の起動タイミングが到来すると、再び、Ｓ１１０以降の処理が起動される。上述の様に、Ｓ１１０においてＸｔｎ≧Ｘｍａｘが成立した場合にも、Ｓ１４０はＮＯ判定とされる。

コントローラ１２は、Ｓ１３０で算出した水位変化量ΔＸｔｎが判定値Ｘｔｈ以上のとき（Ｓ１４０のＹＥＳ判定時）には、Ｓ１７０により、タイマ値Ｃｎｔをカウントアップするとともに、Ｓ１８０により、カウントアップ後のタイマ値Ｃｎｔを判定値Ｃ（Ｔｊ１）と比較する。判定値Ｃ（Ｔｊ１）は、予め定められたＴｊ１（秒）の経過に対応するタイマ値で定義される。

コントローラ１２は、Ｓ１７０のタイマ値Ｃｎｔが判定値Ｃ（Ｔｊ１）より小さいときには（Ｓ１８０のＮＯ判定時）、Ｓ１５０のスキップによりタイマ値Ｃｎｔを維持した上で、Ｓ１６０により、退浴状態の判定を維持する。その後、次の起動タイミングが到来すると、再び、Ｓ１１０以降の処理が起動される。

これに対して、コントローラ１２は、Ｓ１７０のタイマ値Ｃｎｔが判定値Ｃ（Ｔｊ１）以上であると（Ｓ１８０のＹＥＳ判定時）、Ｓ１９０により、退浴状態から入浴状態への遷移が生じたと判定して、入浴を検知する。即ち、退浴状態では、Ｔｘ（秒）前からの水位上昇量が判定値Ｘｔｈを超えた状態がＴｊ１（秒）継続したときに、入浴が検知される。

更に、コントローラ１２は、Ｓ１９０による入浴の検知に連動して、Ｓ２００により、退浴判定値Ｘｏｕｔを設定する。退浴判定値Ｘｏｕｔは、入浴前のタイミングでの水位検出値と、予め定められたマージン値α（例えば、α＝Ｘｔｈ）との加算によって算出される。例えば、入浴検知時点からＴｘ（秒）前における水位検出値Ｘｔｘ（即ち、Ｓ１２０での読み出し値）とαとの加算によって、退浴判定値Ｘｏｕｔを設定することができる。退浴判定値Ｘｏｕｔは、入浴前の水位検出値をベースに設定されるので、水位検出値の変化量と比較される相対値的な判定値ではなく、水位検出値と直接比較される、絶対値的な判定値として取り扱うことができる。

尚、退浴判定値Ｘｏｕｔに対しても、上記マニュアル調整値βを共通に適用することが
できる。例えば、判定値Ｘｔｈに対してマニュアル調整値β（β＞０、又は、β＜０）が設定されている場合には、Ｓ２００において、α＝Ｘｔｈ＋βとして、退浴判定値Ｘｏｕｔ＝Ｘｔｘ＋Ｘｔｈ＋βに設定することができる。

再び図３を参照して、時刻ｔ１において、ΔＸｔｎ≧Ｘｔｈが検知された後、ΔＸｔｎ≧Ｘｔｈの状態がＴｊ１（秒）継続すると、時刻ｔ２において、入浴が検知される。即ち、時刻ｔ２において、退浴状態から入浴状態への遷移が判定される。

Ｔｊ１（秒）に亘る継続判定により、瞬間的な水位変化によって入浴を誤検知することが防止できる。尚、上述の様に、Ｓ１２０での読み出し値を入浴前のタイミングでの水位検出として用いる場合には、当該継続判定のためのＴｊ１（秒）と、入浴判定の際のＴｘ（秒）との間には、Ｔｘ＞Ｔｊ１の関係が設定される。

コントローラ１２は、入浴検知後の入浴状態では、図５に示される制御処理を繰り返し実行する。

図５を参照して、コントローラ１２は、Ｓ２１０により、現在の水位検出値Ｘｔｎを記憶すると、Ｓ２２０により、現在の水位検出値Ｘｔｎを入浴検知時に設定された退浴判定値Ｘｏｕｔと比較する。

コントローラ１２は、現在の水位検出値Ｘｔｎが退浴判定値Ｘｏｕｔ以上のとき（Ｓ２２０のＮＯ判定時）には、Ｓ２３０により、タイマ値をクリア（Ｃｎｔ＝０）とするとともに、Ｓ２４０により、入浴状態の判定を維持する。その後、周期的に設けられる次の起動タイミングが到来すると、再び、Ｓ２１０以降の処理が起動される。

コントローラ１２は、現在の水位検出値Ｘｔｎが退浴判定値Ｘｏｕｔよりも小さいとき（Ｓ２２０のＹＥＳ判定時）には、Ｓ２５０によりタイマ値Ｃｎｔをカウントアップするとともに、Ｓ２６０により、カウントアップ後のタイマ値Ｃｎｔを判定値Ｃ（Ｔｊ２）と比較する。判定値Ｃ（Ｔｊ２）は、予め定められたＴｊ２（秒）が経過する間に増加するタイマ値Ｃｎｔで定義される。Ｔｊ２は、入浴判定時のＴｊ１と共通の値でもよく、個別に設定してもよい。

コントローラ１２は、Ｓ２５０のタイマ値Ｃｎｔが判定値Ｃ（Ｔｊ２）より小さいときには（Ｓ２６０のＮＯ判定時）、Ｓ２３０のスキップによりタイマ値Ｃｎｔを維持した上で、Ｓ２４０により、入浴状態の判定を維持する。その後、起動タイミングが到来すると、再び、Ｓ２１０以降の処理が起動される。

これに対して、コントローラ１２は、Ｓ２５０のタイマ値Ｃｎｔが判定値Ｃ（Ｔｊ２）以上であると（Ｓ２６０のＹＥＳ判定時）、Ｓ２７０により、入浴状態から退浴状態への遷移が生じたと判定して、退浴を検知する。即ち、入浴状態において、現在の水位検出値Ｘｔｎが退浴判定値Ｘｏｕｔよりも低い状態がＴｊ２（秒）継続したときに、退浴が検知される。Ｔｊ２（秒）に亘る継続判定により、瞬間的な水位変化によって退浴を誤検知することが防止できる。

再び図３を参照して、時刻ｔｂでの入浴者の体勢変更によって、時刻ｔ３では、判定値Ｘｔｈを超えた水位検出値の低下が生じる。このため、上述した比較例の退浴判定では、時刻ｔ３において、点線で表記するような退浴の誤検出が発生する虞がある。

しかしながら、時刻ｔｂでの体勢変更によって生じる浴槽水位の変化では、水位検出値Ｘｔｎは、入浴前での水位検出値をベースに設定された退浴判定値Ｘｏｕｔまでは低下し
ない。従って、図５に示した退浴判定では、入浴者が浴槽内で体勢を変更した際に生じる浴槽水位の変化によって、退浴が誤検出されることを防止できる。

以上説明したように、実施の形態１に係る入退浴判定によれば、入浴検知時に、入浴前の水位に基づいて設定された退浴判定値と、入浴検知後の各時点での水位検出値との比較によって、退浴判定を行うことができる。これにより、入浴者の体格（体積）に左右されずに、正確な退浴判定が可能となる。特に、入浴者が全身浴から半身浴に体勢を変更した場合にも、特許文献１の様な強制的な注湯又は排水による浴槽水量の変更処理を伴うことなく、簡易かつ正確に入浴者の退浴の検知することができる。尚、実施の形態１での説明において、Ｔｘ（秒）は「予め定められた時間間隔」に対応し、退浴判定値Ｘｏｕｔは「退浴判定水位」に対応する。又、Ｔｊ１（秒）及びＴｊ２（秒）は、予め定められた「第１の時間」及び「第２の時間」にそれぞれ対応する。

［実施の形態２］
実施の形態２では、入浴検知時に検出された水位上昇量を用いた退浴判定について説明する。

図６は、実施の形態２に係る入退浴判定を説明するための概念的な波形図が示される。図６においても、図３と同様に、時刻ｔａでの入浴、時刻ｔｂでの入浴者の体勢変更、及び、時刻ｔｃでの退浴に応じて、水位検出値Ｘが変化する。即ち、図６に示された水位検出値Ｘの挙動は、図３と同じである。

図７は、実施の形態２に係る入浴判定処理を説明するためのフローチャートであり、図８は、実施の形態２に係る退浴判定処理を説明するためのフローチャートである。

図７及び図８に示された各ステップの制御処理についても、コントローラ１２が予め格納されたプログラムを実行することで実現することができる。コントローラ１２は、退浴状態では、図７に示される制御処理を繰り返し実行する。

図７を参照して、コントローラ１２は、図４と同様のＳ１１０～Ｓ１４０により、退浴状態では、Ｔｘ（秒）前及び現在の間の水位変化量ΔＸｔｎを判定値Ｘｔｈと比較する。Ｓ１４０において、ΔＸｔｎ＜Ｘｔｈであるとき（ＮＯ判定時）の処理は、実施の形態１と同様であるので詳細な説明は繰り返さない。

コントローラ１２は、ΔＸｔｎ≧Ｘｔｈが検知されたときには（Ｓ１４０のＹＥＳ判定時）、タイマ値Ｃｎｔ＝０のとき、即ち、図６の時刻ｔ１時点でのＴｘ（秒）前の水位検出値Ｘｔｘを、入浴前水位Ｘｂｆｒとして記憶する。更に、Ｓ１７０及びＳ１８０により、実施の形態１と同様の入浴判定が行われる。即ち、ΔＸｔｎ≧ＸｔｈがＴｊ１（秒）継続するまでは、退浴状態が維持される（Ｓ１６０）。

コントローラ１２は、ΔＸｔｎ≧ＸｔｈがＴｊ１（秒）継続して、Ｓ１８０がＹＥＳ判定とされると、図４と同様のＳ１９０により入浴を検知するとともに、Ｓ２０２～Ｓ２０８によって、退浴判定値ΔＸｏｕｔを設定する。

コントローラ１２は、Ｓ２０２では、水位検出値Ｘｔｎが安定しているかを判定する。予め定められた周期間での水位検出値Ｘｔｎの変化量がほぼゼロとみなせると、Ｓ２０２はＹＥＳ判定とされる。例えば、前回の周期と今回の周期との間での水位検出値Ｘｔｎ（Ｓ１１０）の差分と判定値εとの比較によってＳ２０２の判定を実行することができる。

コントローラ１２は、入浴検知後に水位検出値Ｘｔｎが安定すると（Ｓ２０２のＹＥＳ
判定時）、Ｓ２０４により、現在の水位検出値Ｘｔｎを入浴後水位Ｘｉｎとして記憶する。そして、Ｓ２０６により、入浴後水位Ｘｉｎから入浴前水位Ｘｂｆｒ（Ｓ１４５）を減算することによって、入浴時水位上昇量ΔＸｉｎが算出される。

更に、コントローラ１２は、Ｓ２０８により、入浴時水位上昇量ΔＸｉｎに従って、退浴判定値ΔＸｏｕｔを設定する。例えば、退浴判定値ΔＸｏｕｔは、下記の式（１）によって設定することができる。式（１）中の係数ｋは、正の定数であり、例えば、ｋ＞１に設定される。

ΔＸｏｕｔ＝ΔＸｉｎ／ｋ …（１）
尚、退浴判定値ΔＸｏｕｔに対しても、リモコン３０，５０の操作部３２，５２等によって入力可能なマニュアル調整値を設定することが可能である。当該マニュアル調整値は、係数ｋを増加又は減少させるように設定されてもよく、式（１）による計算値に対して加算される正値、又は、負値として設定されてもよい。

一方で、入浴検知後（Ｓ１９０）に水位検出値Ｘｔｎが安定していない間は（Ｓ２０２のＮＯ判定時）、Ｓ２０３によって、周期的に水位検出値Ｘｔｎを記憶するとともに、Ｓ２０２による前回の水位検出値Ｘｔｎとの比較処理が実行される。即ち、入浴検知後には、水位検出値Ｘｔｎが安定するまでの間Ｓ２０２～Ｓ２０８の処理が待機される。

再び図６を参照して、実施の形態１と同様に、時刻ｔ１において、ΔＸｔｎ≧Ｘｔｈがされた後、ΔＸｔｎ≧Ｘｔｈの状態がＴｊ１（秒）継続すると、入浴を検知することができる。更に、入浴検知後に水位検出値が安定した時刻ｔ２ｘにおいて、入浴後水位Ｘｉｎ及び入浴時水位上昇量ΔＸｉｎを確定するとともに、退浴判定値ΔＸｏｕｔが設定される。尚、実施の形態２では、入浴検知の条件にＳ２０２の判定を組み合わせることで、図６中の時刻ｔ２ではなく時刻ｔ２ｘにおいて入浴を検知することも可能である。

コントローラ１２は、入浴検知後の入浴状態では、図８に示される制御処理を繰り返し実行する。

図８を参照して、コントローラ１２は、Ｓ２１０により、現在の水位検出値Ｘｔｎを記憶すると、Ｓ２８０により、Ｔｘ（秒）前からの水位低下量ΔＸｄｃを算出する。即ち、水位低下量ΔＸｄｃは、Ｓ２１０で記憶された現在の水位検出値Ｘｔｎと、現在からＴｘ（秒）前での水位検出値Ｘｔｘとの差分（ΔＸｄｃ＝Ｘｔｘ－Ｘｔｎ）として算出される。そして、コントローラ１２は、Ｓ２９０により、Ｓ２８０で算出された水位低下量ΔＸｄｃを、入浴検知に連動して設定された退浴判定値ΔＸｏｕｔと比較する。

コントローラ１２は、水位低下量ΔＸｄｃが退浴判定値ΔＸｏｕｔ以下のとき（Ｓ２９０のＮＯ判定時）には、図５と同様のＳ２３０により、タイマ値をクリア（Ｃｎｔ＝０）とするとともに、図５と同様のＳ２４０により、入浴状態の判定を維持する。その後、周期的に設定される次の起動タイミングが到来すると、再び、Ｓ２１０以降の処理が起動される。

コントローラ１２は、水位低下量ΔＸｄｃが退浴判定値ΔＸｏｕｔよりも大きいとき（Ｓ２９０のＮＯ判定時）には、図５と同様のＳ２５０によりタイマ値Ｃｎｔをカウントアップするとともに、図５と同様のＳ２６０により、カウントアップ後のタイマ値Ｃｎｔを判定値Ｃ（Ｔｊ２）と比較する。

コントローラ１２は、図５と同様に、Ｓ２５０のタイマ値Ｃｎｔが判定値Ｃ（Ｔｊ２）より小さいときには（Ｓ２６０のＮＯ判定時）、Ｓ２３０のスキップによりタイマ値Ｃｎ
ｔを維持した上で、Ｓ２４０により、入浴状態の判定を維持する。その後、次の起動タイミングが到来すると、再び、Ｓ２１０以降の処理が起動される。

これに対して、コントローラ１２は、Ｓ２５０のタイマ値Ｃｎｔが判定値Ｃ（Ｔｊ２）以上であると（Ｓ２６０のＹＥＳ判定時）、図５と同様のＳ２７０により、入浴状態から退浴状態への遷移が生じたと判定して、退浴を検知する。即ち、入浴状態において、入浴時水位Ｘｉｎからの水位低下量ΔＸｄｃが退浴判定値ΔＸｏｕｔよりも低い状態がＴｊ２（秒）継続したときに、退浴が検知される。退浴判定においても、継続判定のためのＴｊ２（秒）と、ΔＸｄｃを求める際の時間間隔に相当するＴｘ（秒）との間には、Ｔｘ＞Ｔｊ２の関係が設定される。尚、時間間隔Ｔｘ（秒）については、入浴検知及び退浴検知の間で共通の値としてもよく、異なる値としてもよい。

再び図６を参照して、時刻ｔｂでの入浴者の体勢変更によって、時刻ｔ３では、判定値Ｘｔｈを超えた水位検出値の低下が生じる。しかしながら、時刻ｔｂでの体勢変更に応じて算出される水位低下量ΔＸｄｃは、入浴時水位上昇量ΔＸｉｎと対応付けて設定された退浴判定値ΔＸｏｕｔには達しない。一方で、時刻ｔｃでの退浴に応じて算出される水位低下量ΔＸｄｃは、上記退浴判定値ΔＸｏｕｔを超えるので、例えば、時刻ｔ５において退浴を検知できる。図８に示した退浴判定によれば、入浴者が浴槽内で体勢を変更した際に生じる浴槽水位の変化によって、退浴が誤検出されることを防止できる。

このように、実施の形態２に係る入退浴判定によれば、入浴検知時に、入浴時の水位上昇量ΔＸｉｎと対応付けて退浴判定値ΔＸｏｕｔを設定するとともに、予め定められた時間間隔での水位低下量ΔＸｄｃと当該退浴判定値ΔＸｏｕｔとの比較によって、退浴判定を実行する。入浴時の水位上昇量ΔＸｉｎを退浴判定に用いることで、入浴者の体格（体積）に左右されずに、正確な退浴判定が可能となる。これにより、実施の形態１と同様に、入浴者が全身浴から半身浴に体勢を変更した場合にも、特許文献１の様な強制的な注湯又は排水による浴槽水量の変更処理を伴うことなく、簡易かつ正確に入浴者の退浴を検知することができる。尚、実施の形態２での退浴判定値ΔＸｏｕｔは「退浴判定低下量」に対応する。

尚、実施の形態１の退浴判定では、退浴判定値Ｘｏｕｔが、入浴状態の各時点での水位検出値Ｘｔｎと直接比較されるので、水位センサ１１による水位検出値Ｘｔｎの精度が必要とされる。一方で、特許文献２に記載される様に、浴槽２０の及び水位センサ１１の間で配置高さの差が大きいと、浴槽２０及び水位センサ１１間の湯水の温度変化によって水位センサ１１による水位検出値が変化する。

図９には、浴槽の配置高さの分類を説明する概念図が示される。

図９を参照して、給湯装置１００内での水位センサ１１の配置高さを基準高さ（Ｈ＝０）とすると、浴槽２０の配置高さは、当該基準高さに対する図１に示された循環アダプタ２５の配置高さの差である高さ差ΔＨで定義することができる。

例えば、図９に示す様に、高さ差ΔＨと、予め定められた境界値Ｈ１，－Ｈ２との比較により、屋外で地上配置される給湯装置１００（水位センサ１１）に対する浴槽２０の配置高さを、２階以上への配置に対応する「階上配置」、１階への配置に対応する「平地配置」、及び、地階への配置に対応する「階下配置」に層別することができる。

図１０には、浴槽の配置高さに依存した水位検出値の変化を説明する概念図が示される。図１０には、ふろ湯張り運転の完了後、時間経過に応じて、浴槽２０（循環アダプタ２５）及び水位センサ１１の間に滞留する湯水の温度が徐々に低下する際の、圧力センサで
構成された水位センサ１１の出力電圧（即ち、水位検出値）の推移が示される。

図１０を参照して、時間経過に応じて上記滞留湯水の温度Ｔｂｔが低下するのに応じて、当該滞留湯水の比重が徐々に増加する。水位センサよりも高い位置に浴槽２０が配置されたケース（階上配置）では、比重の増加が水圧上昇として水位センサ１１に作用する。従って、特性線Ｌ１に示される様に、温度低下に応じて、水位センサ１１の水位検出値が徐々に上昇する。

これに対して、水位センサよりも低い位置に浴槽２０が配置されたケース（階下位置）では、比重の増加が水圧低下として水位センサ１１に作用する。従って、特性線Ｌ２に示される様に、温度低下に応じて、水位センサ１１の水位検出値が徐々に低下する。一方で、水位センサ１１と浴槽２０との高さ差が小さいケース（平地配置）では、滞留湯水の温度に依存して、水位センサ１１の水位検出値上昇又は低下する現象は生じない。

この様に、階上配置及び階下配置の場合には、水位センサ１１による水位検出値には、湯水の温度変化に起因する誤差が含まれる虞があるので、実施の形態１で説明した、水位検出値Ｘｔｎそのものが退浴判定値Ｘｏｕｔと比較される退浴判定では、退浴の誤検知の可能性が生じる。一方で、実施の形態２に係る退浴判定は、Ｔｘ（秒）間隔での水位検出値の差分である水位低下量ΔＸｄｃを用いるので、上述した温度変化に依存した誤差の影響を無視できることが期待される。

従って、実施の形態１に係る入退浴判定と、実施の形態２に係る入退浴判定とは、水位センサ１１及び浴槽２０の配置高さの差に対応させて選択的に適用することが好ましい。

図１１には、浴槽２０の配置高さに応じた入退浴判定の選択処理を説明するフローチャートが示される。図１１に示される制御処理は、例えば、上述した、浴槽２０の配設を含む給湯システム３００の施工時におけるふろ試運転時に実行することができる。

図１１を参照して、コントローラ１２は、Ｓ４１０により、浴槽２０の配置高さが、図９で説明した、平地配置、階上配置、及び、階下配置のいずれであるかを示す情報を取得する。例えば、当該情報は、施工者によるコード入力等によって取得することができる。或いは、特許文献２に開示される様に、浴槽２０への湯張り動作時における水位センサ１１のオフセット電圧の調整に伴って、水位センサ１１に対する浴槽２０の配置高さを自動的に検知することも可能である。即ち、上記ふろ試運転時に試験的に実行されるふろ湯張り運転の際に、浴槽２０の配置高さを示す情報を自動的に取得することも可能である。この様に、Ｓ４１０での情報の取得は任意の手法で行うことができる。

コントローラ１２は、Ｓ４２０では、Ｓ４１０で取得した情報に基づき、浴槽２０が平地配置されているか否かを判定する。コントローラ１２は、平地配置の場合（Ｓ４２０のＹＥＳ判定時）には、Ｓ４３０により、当該試運転以降では実施の形態１に係る入退浴判定を用いて、浴槽２０への入退浴を判定するように初期設定を行う。

これに対して、コントローラ１２は、階上配置又は階下配置であり、平地配置でない場合（Ｓ４２０のＮＯ判定時）には、Ｓ４４０により、当該試運転以降では実施の形態２に係る入退浴判定を用いて、浴槽２０への入退浴を判定するように初期設定を行う。

これにより、浴槽２０及び水位センサ１１の配置高さ差に起因して、退浴判定の精度が低下することを防止できる。尚、本実施の形態では、実施の形態２に係る入退浴判定を、階上配置又は階下配置のときに適用する例を説明したが（図１１）、平地配置の浴槽２０に対して、図７及び図８で説明した実施の形態２に係る入退浴検知を適用することも可能
である。従って、平地配置、階上配置、及び、階下配置に共通して、言い換えると、浴槽２０の配置高さ（具体的には、浴槽２０及び水位センサ１１の配置高さ差）に依存せず、実施の形態２に係る入退浴判定を行うことも、原理上可能である。

又、水位センサ１１が圧力センサによって構成される場合には、循環ポンプ１０の作動によって循環経路内の浴槽水が加圧されるので、水位センサ１１による水位検出値に誤差が発生する。従って、図４、図５、図７、及び、図８で説明した入退浴判定については、循環ポンプ１０の作動期間では、停止することが好ましい。この場合には、循環ポンプ１０の作動開始時点で記憶されていた、Ｔｘ（秒）前の水位検出値Ｘｔｘ（図４，図７）、入浴前水位Ｘｂｆｒ、及び、入浴時水位Ｘｉｎ（図７）等は、当該停止期間中には保持されるとともに、停止期間の終了後において、水位検出値Ｘｔｎの取得が再開されるのに応じて適宜更新される態様で運用することが可能である。

又、図４、図５、図７、図８、及び、図１１に示した制御処理については、コントローラ１２で実行される例を説明したが、当該制御処理を実行する主体はこれに限定されるものではない。例えば、リモコン３０又は５０に格納されたマイクロコンピュータ（図示せず）によって、当該制御処理を実行することも可能であり「制御部」に対応する機器は特定されるものではない。「制御部」の機能は、給湯システム３００の外部機器によって実現することも可能である。

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及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。

５ 給湯回路、７ 追焚回路、８ 循環路、８ａ 戻り配管、８ｂ 往き配管、８ｃ 接続点、９ 温度センサ、１０ 循環ポンプ、１１ 水位センサ、１２ コントローラ、１３ 注湯弁、１３ａ 注湯配管、２０ 浴槽、２１ 浴槽水、２５ 循環アダプタ、２６ 排水栓、３０，５０ リモコン、３１，５１ 表示部、３２，５２ 操作部、１００
給湯装置、２００ 浴室、３００ 給湯システム、Ｘｔｈ 判定値、Ｘｂｆｒ 入浴前水位、Ｘｏｕｔ，ΔＸｏｕｔ 退浴判定値、ΔＸｄｃ 水位低下量、ΔＸｉｎ 入浴時水位上昇量。

Claims (7)

1. 浴槽を含むふろ装置であって、
   前記浴槽内の水位を検出する水位検出器と、
   前記水位検出器による前記浴槽の水位検出値に基づいて、前記浴槽への入浴、及び、前記入浴の検知後における前記浴槽からの退浴を検知する制御部とを備え、
   前記制御部は、退浴状態において、予め定められた時間間隔の前後での前記水位検出値の上昇量が予め定められた判定値以上になると前記入浴を検知するとともに、当該入浴の検知前における前記水位検出値に従って退浴判定水位を設定し、
   前記制御部は、前記入浴検知後の入浴状態において、現在の前記水位検出値が前記退浴判定水位よりも低下すると、前記退浴を検知する、ふろ装置。
2. 前記制御部は、前記退浴状態において、前記予め定められた時間間隔の前後での前記水位検出値の前記上昇量が前記判定値以上となる状態が予め定められた第１の時間以上継続すると、前記入浴を検知する、請求項１記載のふろ装置。
3. 前記制御部は、前記退浴状態において、前記水位検出値が予め定められた上限値よりも大きい場合には、当該水位検出値による前記入浴の検知を禁止する、請求項１又は２に記載のふろ装置。
4. 前記制御部は、前記浴槽及び前記水位検出器の配置高さの差が予め定められた範囲内であるときに、前記入浴状態での前記水位検出値と前記退浴判定水位との比較による退浴判定を実行する、請求項１～３のいずれか１項に記載のふろ装置。
5. 前記制御部は、前記配置高さの差が前記予め定められた範囲外であるときには、前記入浴の検知後における安定した状態の前記水位検出値を用いて入浴後水位を確定するとともに、当該入浴後水位と、前記入浴の検知前における前記水位検出値である入浴前水位との減算から入浴時水位上昇量を算出し、更に、前記入浴状態中には、予め定められた時間間隔の前後での前記水位検出値の低下量が、前記入浴時水位上昇量と対応付けて設定された退浴判定低下量を超えると、前記退浴を検知する、請求項４記載のふろ装置。
6. 前記制御部は、前記入浴状態において、前記入浴後水位に対する現在の前記水位検出値の低下量が前記退浴判定低下量を超える状態が、予め定められた第２の時間以上継続すると、前記退浴を検知する、請求項５記載のふろ装置。
7. 前記制御部は、前記入浴状態において、現在の前記水位検出値が前記退浴判定水位よりも低下した状態が予め定められた第２の時間以上継続すると、前記退浴を検知する、請求項１～４のいずれか１項に記載のふろ装置。

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