JPH07322966A - シャワー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 快適なシャワー温度をシャワー開始時及びシ
ャワー利用の経過時間に対応して推論して自動的に設定
する。 【構成】 シャワーを提供する状況に関する条件を検出
する推論条件検出手段２１と、シャワーの提供開始から
の時間を計時する計時手段１９と、推論条件及びシャワ
ー提供時間に基づき、シャワー開始時のシャワー利用者
の快適なシャワー温度及び快適なシャワー温度を推論す
るニューラルネットワークでなるシャワー温度推論手段
２２と、任意のシャワー温度を設定する温度設定手段１
１と、シャワー温度推論手段、あるいは温度設定手段に
より設定されたシャワー温度に基づいてシャワーを提供
するシャワー給湯手段２４と、温度設定手段により設定
された設定温度とそのときの推論条件検出手段により検
出された状況の内容に基づいてシャワー温度推論手段の
ニューラルネットワークの学習を制御する学習制御手段
とから構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シャワーを提供するシ
ャワー装置に関し、特にその温度の設定に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の発明としては、特開平４
−１４８１１８号公報に記載された発明が存在する。こ
の発明は、シャワーを提供する環境温度と、現在の日付
及び時間帯から暦信号を生成するタイマ手段と、これら
の関係を記憶する制御規則記憶手段とを有しており、こ
の規則を基に制御推論して湯温を設定使用とするもので
ある。この発明によれば、利用者が季節にかかわりなく
快適を感じる温度の湯を提供でき非常に便利である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来こ
のような便利なシャワー装置が存在するものの、従来の
ものでは環境温度と現在の月日、時間帯の暦信号との関
係を予め所定の規則でプログラム作成しておかなければ
ならず、その規則を作成するのは非常に手間であった。

【０００４】また、このような規則の作成により湯温の
最適化を図るものでは、更に考慮すべき要素が増えたと
きにはその負担は指数関数的に増大し、湯温を決定する
ための演算時間も非常に増大する。実際、給湯器の利用
者が望むであろう温度を決定するための条件は更に多く
の状況が関与している。

【０００５】また、従来のように予め規則を作成するも
のでは利用者の個別の好みに合わせて自動的に温度を設
定することはできず、利用者の好みにかかわりなく画一
的に行うしかできなかった。また、利用者の好みが変化
したときでも、それに応じて自動的に最適温度を変化さ
せることができなかった。

【０００６】更に、シャワーの場合にはシャワー浴びは
じめたときと、浴びて時間が経過したときとでは、皮膚
の体感温度が異なるために快適な最適温度も異なるのが
実情である。従って、シャワーの開始時の快適な温度の
みならずシャワーをあびるに従って設定温度も自動的に
快適な温度となるようにシフトしていくようなシャワー
装置が望まれる。

【０００７】そこで、本発明は上述の実情に鑑みてなさ
れたものであって、まず推論手段をニューラルネットワ
ークを用いて構成し、考慮すべき要素の数を不必要に限
定する必要もなくしたものであって、シャワー装置推論
手段をニューラルネットワークを用いて構成して、容易
にしかも確実に開始時の快適なシャワー温度及びシャワ
ーを浴びている時間の経過に対応して快適なシャワー温
度を推論して自動的に設定するようにしたシャワー装置
を提供するものである。

【０００８】更に、シャワー温度を任意に設定しうる温
度設定手段を設けて任意の温度の設定を実現すると共
に、その温度設定手段が操作されたときにはその操作内
容に応じてニューラルネットワークの学習を行って、シ
ャワー利用者の好み、好みの変化に応じて対応しうるシ
ャワー装置の提供を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載発明はシャワーを提供する状況に関す
る条件を検出する推論条件検出手段と、シャワーの提供
開始からの時間を計時する計時手段と、前記推論条件検
出手段により検出した推論条件及び前記計時手段により
計時したシャワー提供時間に基づき、シャワー開始時の
シャワー利用者の快適なシャワー温度及び前記計時手段
の計時内容に対応する快適なシャワー温度を推論するニ
ューラルネットワークでなるシャワー温度推論手段と、
前記シャワー温度推論手段により推論されたシャワー温
度に基づいてシャワーを提供するシャワー給湯手段とか
ら構成されたことを特徴とする。

【００１０】請求項２記載の発明は、シャワーを提供す
る状況に関する条件を検出する推論条件検出手段と、シ
ャワーの提供開始からの時間を計時する計時手段と、前
記推論条件検出手段により検出した推論条件及び前記計
時手段により計時したシャワー提供時間に基づき、シャ
ワー開始時のシャワー利用者の快適なシャワー温度及び
前記計時手段の計時内容に対応する快適なシャワー温度
を推論するニューラルネットワークでなるシャワー温度
推論手段と、シャワー利用者の操作により任意のシャワ
ー温度を設定する温度設定手段と、シャワー温度推論手
段により推論されたシャワー温度に基づき、あるいは前
記温度設定手段により設定されたシャワー温度に基づい
てシャワーを提供するシャワー給湯手段とから構成され
ることを特徴とする。

【００１１】請求項３記載の発明は、シャワーを提供す
る状況に関する条件を検出する推論条件検出手段と、シ
ャワーの提供開始からの時間を計時する計時手段と、前
記推論条件検出手段により検出した推論条件及び前記計
時手段により計時したシャワー提供時間に基づき、シャ
ワー開始時のシャワー利用者の快適なシャワー温度及び
前記計時手段の計時内容に対応する快適なシャワー温度
を推論するニューラルネットワークでなるシャワー温度
推論手段と、シャワー利用者の操作により任意のシャワ
ー温度を設定する温度設定手段と、シャワー温度推論手
段により推論されたシャワー温度に基づき、あるいは前
記温度設定手段により設定されたシャワー温度に基づい
てシャワーを提供するシャワー給湯手段と、前記温度設
定手段により設定された設定温度とそのときの推論条件
検出手段により検出された状況の内容に基づいて前記シ
ャワー温度推論手段のニューラルネットワークの学習を
制御する学習制御手段とから構成されたことを特徴とす
る。

【００１２】請求項４記載の発明は、前記推論条件検出
手段が検出するシャワーを提供する状況に関する条件
は、少なくともＰＭＶ（快適度）の要素に関連するもの
であることを特徴とする請求項第１乃至請求項第３記載
のシャワー装置である。

【００１３】請求項５記載の発明は、前記推論条件検出
手段が検出するシャワーを提供する状況に関する条件
は、少なくともカレンダ情報または時計情報のいずれか
一方、あるいは双方を有することを特徴とする請求項第
１乃至請求項第３記載のシャワー装置である。

【００１４】

【作用】本発明によれば、推論条件検出手段がシャワー
を提供する状況に関する情報を検出し、その情報に基づ
いてニューラルネットワークでなるシャワー温度推論手
段がシャワー開始時のシャワー利用者が快適であろうシ
ャワー温度を推論してその温度によりシャワーを提供す
ると共に、更にシャワー提供開始時から計時手段が計時
した時間経過に対応してシャワー利用者が快適であろう
シャワー温度を推論して自動的にシャワー温度をシフト
設定する。

【００１５】また、シャワー温度推論手段が推論した温
度以外の温度にてシャワーの提供を希望する場合には、
温度設定手段にて特定の温度を指定操作する。

【００１６】また、温度設定手段が操作されたときに
は、そのときの操作内容及び推論条件検出手段が検出し
た情報及び計時手段が計時した計時内容に基づいて、学
習制御手段がシャワー温度推論手段のニューラルネット
ワークの学習を行い、利用者の好み、好みの変化に応じ
た快適なシャワー温度の推論を可能とする。

【００１７】また、シャワー温度推論手段が推論するた
めの推論条件手段が検出する情報は、特に快適度の指標
を示すＰＭＶ（Ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ Ｍｅａｎ Ｖｏｔ
ｅ）の要素を含むことにより快適なシャワー温度を確実
に推論する。更に、カレンダ情報による季節情報、時刻
情報を含むことにより、季節に対応した快適なシャワー
温度、朝昼晩の時刻に対応した快適なシャワー温度を確
実に推論する。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。図１は本発明が適用されたシャワールー
ムの外観図を示しており、図２はシャワールームに設け
られた操作パネルの外観図を示している。

【００１９】まず、シャワー装置１の概要について説明
すると、図１に示すようにシャワールームにはハンドシ
ャワー２が設けられていると共に、天井にシャワー出口
３が設けられ、側面にシャワー出口４〜７が設けられ、
また足下にもシャワー出口８が設けられている。そし
て、前面にはカウンター９が設けられ、その上側にパネ
ル１０が設けられている。

【００２０】操作パネル１０には、図２に示すように操
作部１１及び表示部１８を有している。操作部１１は、
運転スイッチ１２、モードスイッチ１３、位置スイッチ
１４、自動スイッチ１５及び温度設定スイッチ１６、１
７からなる。

【００２１】運転スイッチ１２は電源の入／切を操作す
るものであり、モードスイッチ１３はシャワーの種類を
指示するものであり、例えば連続して湯を出すスタンダ
ードモード、継続的に湯を出すビートモード、泡状のシ
ャワーを出す泡沫モードがある。位置スイッチ１４はシ
ャワーを出す位置を指定するものであり、ハンドシャワ
ー２から出すときはハンドスイッチを押し、出口３〜７
から出すときにはボディスイッチを押し、足下の出口８
から出すときにはフットスイッチを押す。

【００２２】自動スイッチ１５は、利用者の操作によら
ずに自動的に温度を設定する温度自動設定モードを指示
するものであり、シャワーの際の状況データに基づいて
快適な温度を自動設定するものである。運転スイッチ１
２が押されたときには、この温度自動設定モードが初期
設定される。アップスイッチ１６及びダウンスイッチ１
７は、温度自動設定によらずに任意の温度を設定するも
のであり、これらのスイッチ１６、１７が押されたこと
により温度自動設定モードが解除され、アップスイッチ
１６が押されているときには設定温度を上げていき、ダ
ウンスイッチ１７が押されているときには設定温度を下
げていく。そして、温度自動設定モードが解除されてい
る状態で自動スイッチ１５が押されると再度温度自動設
定モードとなる。

【００２３】次に、表示部１８について説明すると、表
示部１８には、設定温度、シャワーの種類を示すモー
ド、シャワーの出口の位置及び温度自動設定モードか否
かの情報が表示されている。

【００２４】次に、本発明の構成について説明する。シ
ャワー装置１の構成を示したのが図３である。図３に示
すように、シャワー装置１は上述の操作部１１、表示部
１８の他に、計時手段１９、推論条件検出手段２１、シ
ャワー温度推論手段２２、温度制御手段２３、シャワー
給湯手段２４及び学習制御手段２５を有している。

【００２５】計時手段１９は、操作部１１によるシャワ
ー提供開始指示あるいはシャワー給湯手段２４によるシ
ャワー提供開始からの時間の経過を計時する手段であ
り、その計時内容が推論条件検出手段２１に入力されて
いる。そして、シャワー温度推論手段２２がシャワーを
浴びている時間に対応した快適なシャワー温度を推論す
るのに利用される。

【００２６】推論条件検出手段２１は、シャワー温度推
論手段２２が推論を行うために状況に関する情報を検出
するものであり、具体的には快適度を示す指標としての
ＰＭＶの要素、カレンダ情報、時刻情報及び計時手段１
９の計時内容である。ＰＭＶはＰｒｅｄｉｃｔｅｄ Ｍ
ｅａｎ Ｖｏｔｅの略称であり、図４に示すように温
度、湿度、気流速、輻射温度、着衣量及び代謝量の６要
素で決まり、快適と感じるための皮膚に対する温度感に
ついての生理的満足度を与える評価の指標である。これ
らの情報はセンサによって検出している。

【００２７】但し、シャワールーム等のシャワーを提供
する場所では気流速はゼロまたはゼロに近い値であり、
また裸であるので着衣量も固定であるので、気流速及び
着衣量は一定の値としてセンサは省略できる。カレンダ
情報はカレンダ手段２７から月日の情報が検出され、時
刻情報は時計手段２８から時間、分の情報が提供されて
いる。

【００２８】シャワー温度推論手段２２は、推論条件検
出手段２１により検出した情報に基づいて快適なシャワ
ー温度を推論する手段であり、その具体的構成を示した
のが図５である。図５に示すように、シャワー温度推論
手段２２は、入力信号提供手段３１、ニューラルネット
ワークを構成する入力層３２、中間層３３、３４、出力
層３５及び推論温度判別手段３６からなっている。

【００２９】図５に示す入力信号提供手段３１は、推論
条件検出手段２１が検出した情報を電圧に変換して、ニ
ューラルネットワークの入力層３２の対応するニューロ
ンに入力するものである。ニューラルネットワークは、
入力層３２、中間層３３、３４、出力層３５からなり、
各層には一または複数のニューロンからなり、隣接する
各々の層のニューロンは各々重みを有するシナプスで結
合されている。また、シャワーを浴びはじめてからの時
間の経過に対応して快適なシャワー温度を推論し易いよ
うに計時手段１９の内容が各層のニューロンに入力され
ている。ニューロン及びシナプス自体はすでによく知ら
れているので詳述は省略する。

【００３０】そして、出力層３５の出力が推論温度判別
手段３６に入力される。推論温度判別手段３６は、ニュ
ーラルネットワークの出力層３５の出力と推論温度との
関係を予め定められた関数あるいは対応表等に基づいて
判別し、最終的に推論されたシャワー温度として出力す
る。

【００３１】温度制御手段２３は、シャワー温度推論手
段２２により推論された温度もしくは操作部１１の温度
設定手段１６、１７により設定された温度のいずれかを
シャワー温度として設定するものであり、操作部１１の
操作により温度自動設定モードであれば、シャワー温度
推論手段２２により推論された温度を設定し、操作部１
１の操作により温度自動設定モードが解除されていれ
ば、操作部１１の温度設定手段１６、１７により設定操
作された温度を実際のシャワー温度として設定する。そ
して、シャワー給湯手段２４がその設定されたシャワー
温度に基づいて、バーナ、ミキシングバルブ等（図示せ
ず）を制御して、快適なシャワー温度でシャワーを提供
する。

【００３２】学習制御手段２５は、シャワー温度推論手
段２２のニューラルネットワークを構成する層３２〜３
４の隣接する層の各々のニューロン間を結ぶシナプスの
重みを最適な値に学習するものである。初めの状態は、
シャワー提供状況に対応した快適なシャワー温度の平均
的なものが設定されているが、人には好みがあり、また
好みも変化するためこの学習によりシャワー利用者の好
み、また好みの変化に対応した最適なシャワー温度を推
論するように学習を行う。また、計時手段１９の計時内
容に対応して行うのでシャワーを浴びはじめてからの時
間の経過にも対応して学習を行う。

【００３３】学習は、温度自動設定モードが解除され
て、温度設定手段１６、１７によりシャワー温度が設定
された際のそのときの設定温度とそのときの推論条件検
出手段２１が検出した情報及び計時手段１９の計時内容
を教師データとして、例えばバックプロパゲーション法
により行う。この方法は教師データに対しての推論の誤
差を減ずるように、中間層のニューロンに対してそのニ
ューロンから最上位置の出力層のニューロンに至るまで
の結合の強さを勘案して、その出力層のニューロンの誤
差出力に対してどれだけ負荷をしているかを計算してニ
ューロン間のシナプスによる結合値を補正していくよう
に収束動作を行うものである。このバックプロパゲーシ
ョン法自体はすでによく知られているので詳述は省略す
る。

【００３４】このような構成を有するため、このシャワ
ー装置１は、温度自動設定モードでは快適なシャワー温
度が自動的に設定され、温度自動設定モードが解除され
ているときには温度設定手段１６、１７により任意の温
度が設定できる。また、学習制御手段２５によりシャワ
ー温度推論手段２２は学習を行い得る。

【００３５】なお、上記実施例では、学習制御手段２５
を設けて使用されるにつれて、好みのシャワー温度に学
習できるようにしているが、学習制御手段２５を省略し
て推論するのは一般的な快適な温度のみとするようにし
てもよい。

【００３６】また、上記実施例では、シャワー温度を推
論する際に利用する情報としては、ＰＭＶに関する要
素、カレンダ情報、時刻情報としているが、それ以外の
情報を追加してもよいし、また、その一部の情報のみを
利用して推論してもよい。例えば、ＰＭＶに関する要素
あるいはその一部に基づいて推論したり、カレンダ情
報、時刻情報の各々のみに基づいてまたはこれらを組み
合わせて推論するようにしてもよい。

【００３７】また、上記実施例では、計時手段１９の計
時内容がニューラルネットワークの各々の層のニューロ
ンに対して接続されているが、このような構成に限ら
ず、入力層３２のニューロンのみに入力するようにして
もよく、また特定の層ニューロンに対してのに入力する
ようにしてもよい。

【００３８】また、上記実施例の他の実施例として、図
６に示すように操作部１１に更に夫スイッチ４１、妻ス
イッチ４２、子供１スイッチ４３、子供２スイッチ４４
等のスイッチを設け、図７に示すようにそれに対応した
ニューラルネットワークのシナプスの重みを記憶する夫
重み記憶手段５１、妻重み記憶手段５２、子供１記憶手
段５３、子供２記憶手段５４等を設けておき、これらの
スイッチ４１〜４４が押されたときにはそれに対応する
記憶手段５１〜５４の重みをニューラルネットワークに
設定するようにしてもよい。ニューラルネットワークの
学習についても押されたスイッチ４１〜４４に対応する
記憶手段５１〜５４の重みについてのみおこなうように
してもよい。このようにすることにより、複数の人ごと
の好み、好みの変化に対応して快適なシャワー温度を適
切に設定することができ、また学習についても複数の人
ごとに適切に行うことができる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のシャワー
装置では、シャワーを提供する状況に関する情報に基づ
いてニューラルネットワークでなるシャワー温度推論手
段がシャワー開始時のシャワー利用者が快適であろうシ
ャワー温度及びシャワー経過時間に対応した快適なシャ
ワー温度を推論して、その温度によりシャワーの提供を
行うようにしたので、シャワー利用者は何ら温度操作を
行うことなく快適な温度でシャワーを浴びることができ
非常に便利であるという効果がある。

【００４０】また、推論した温度以外の温度にてシャワ
ーの提供を希望する場合には、温度設定手段にて任意の
温度を指定操作でき便利である。

【００４１】また、温度設定手段が操作されたときには
そのときの操作内容及びそのときの推論条件検出手段が
検出した情報に基づいて、学習制御手段がシャワー温度
推論手段のニューラルネットワークの学習を行うように
したので、利用者の好み、好みの変化に対応した快適な
シャワー温度の推論が可能となる効果がある。

【００４２】また、シャワー温度推論手段が推論するた
めの情報としてＰＭＶの要素、カレンダ情報、時刻情報
の一部あるいは組み合わせを含むため、確実に快適なシ
ャワー温度を推論することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】シャワールームの外観図である。

【図２】操作パネルの外観図である。

【図３】シャワー装置の構成の説明図である。

【図４】ＰＭＶの説明図である。

【図５】シャワー温度推論手段の説明図である。

【図６】他の実施例の説明図である。

【図７】他の実施例の構成の説明図である。

【符号の説明】

１ シャワー装置 ２ ハンドシャワー １０ 操作パネル １１ 操作部 １５ 自動スイッチ １８ 表示部 １９ 計時手段 ２１ 推論条件検出手段 ２２ シャワー温度推論手段 ２３ 温度制御手段 ２４ シャワー給湯手段 ２５ 学習制御手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シャワーを提供する状況に関する条件を
   検出する推論条件検出手段と、シャワーの提供開始から
   の時間を計時する計時手段と、前記推論条件検出手段に
   より検出した推論条件及び前記計時手段により計時した
   シャワー提供時間に基づき、シャワー開始時のシャワー
   利用者の快適なシャワー温度及び前記計時手段の計時内
   容に対応する快適なシャワー温度を推論するニューラル
   ネットワークでなるシャワー温度推論手段と、前記シャ
   ワー温度推論手段により推論されたシャワー温度に基づ
   いてシャワーを提供するシャワー給湯手段と、 を具備したことを特徴とするシャワー装置。
2. 【請求項２】 シャワーを提供する状況に関する条件を
   検出する推論条件検出手段と、シャワーの提供開始から
   の時間を計時する計時手段と、前記推論条件検出手段に
   より検出した推論条件及び前記計時手段により計時した
   シャワー提供時間に基づき、シャワー開始時のシャワー
   利用者の快適なシャワー温度及び前記計時手段の計時内
   容に対応する快適なシャワー温度を推論するニューラル
   ネットワークでなるシャワー温度推論手段と、シャワー
   利用者の操作により任意のシャワー温度を設定する温度
   設定手段と、シャワー温度推論手段により推論されたシ
   ャワー温度に基づき、あるいは前記温度設定手段により
   設定されたシャワー温度に基づいてシャワーを提供する
   シャワー給湯手段と、 を具備したことを特徴とするシャワー装置。
3. 【請求項３】 シャワーを提供する状況に関する条件を
   検出する推論条件検出手段と、シャワーの提供開始から
   の時間を計時する計時手段と、前記推論条件検出手段に
   より検出した推論条件及び前記計時手段により計時した
   シャワー提供時間に基づき、シャワー開始時のシャワー
   利用者の快適なシャワー温度及び前記計時手段の計時内
   容に対応する快適なシャワー温度を推論するニューラル
   ネットワークでなるシャワー温度推論手段と、シャワー
   利用者の操作により任意のシャワー温度を設定する温度
   設定手段と、シャワー温度推論手段により推論されたシ
   ャワー温度に基づき、あるいは前記温度設定手段により
   設定されたシャワー温度に基づいてシャワーを提供する
   シャワー給湯手段と、前記温度設定手段により設定され
   た設定温度とそのときの推論条件検出手段により検出さ
   れた状況の内容に基づいて前記シャワー温度推論手段の
   ニューラルネットワークの学習を制御する学習制御手段
   と、 を具備したことを特徴とするシャワー装置。
4. 【請求項４】 前記推論条件検出手段が検出するシャワ
   ーを提供する状況に関する条件は、少なくともＰＭＶ
   （快適度）の要素に関連するものであることを特徴とす
   る請求項第１乃至請求項第３記載のシャワー装置。
5. 【請求項５】 前記推論条件検出手段が検出するシャワ
   ーを提供する状況に関する条件は、少なくともカレンダ
   情報または時計情報のいずれか一方、あるいは双方を有
   することを特徴とする請求項第１乃至請求項第３記載の
   シャワー装置。