特許 7543807 液体判定システムおよび液体判定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-26

(45)【発行日】2024-09-03

(54)【発明の名称】液体判定システムおよび液体判定方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/59 20060101AFI20240827BHJP

   G01F 23/296 20220101ALI20240827BHJP

【ＦＩ】

G01N21/59 Z

G01F23/296

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020160166

(22)【出願日】2020-09-24

(65)【公開番号】P2022053370

(43)【公開日】2022-04-05

【審査請求日】2023-06-30

(73)【特許権者】

【識別番号】308036402

【氏名又は名称】株式会社ＪＶＣケンウッド

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山田 康之

【審査官】比嘉 翔一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－０９１４５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－０３５９３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－３３７４８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－０５５７０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６１－０２８０３７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０１５３７７７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ２１／００－Ｇ０１Ｎ２１／０１

Ｇ０１Ｎ２１／１７－Ｇ０１Ｎ２１／６１

Ｇ０１Ｆ２３／００－Ｇ０１Ｆ２３／８０

Ｇ０１Ｂ ３／００－Ｇ０１Ｂ ３／０８

Ｇ０１Ｂ ３／１１－Ｇ０１Ｂ ７／３４

Ｇ０１Ｂ１１／００－Ｇ０１Ｂ１３／２４

Ｇ０１Ｂ２１／００－Ｇ０１Ｂ２１／３２

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体を貯留する槽の上部から前記槽の底面に設けられる再帰性反射板に向かって液面に対して斜め方向から光を照射して反射光を受信する光検出部と、
前記槽の底面から液面までの液深を取得する液深取得部と、
前記光検出部が取得した反射光の光量に基づく前記光の光透過度を前記液深取得部が取得した液深で除算して単位距離当たりの光透過度を算出し、単位距離当たりの光透過度の所定の基準値からの変化量に基づいて、前記液体の汚染度を判定する判定部と、
を備える、液体判定システム。

【請求項2】

前記液深取得部は、前記槽の上部から液面に向かって発信して受信した超音波の反射波に基づいて検出した前記液面までの距離に基づいて、前記槽の底面から液面までの液深を算出する、
請求項１に記載の液体判定システム。

【請求項3】

前記判定部によって判定された前記液体の汚染度が所定の閾値以上である場合、所定の報知情報を報知する報知部を備える、
請求項１または２に記載の液体判定システム。

【請求項4】

液体を貯留する槽の上部から前記槽の底面に設けられる再帰性反射板に向かって液面に対して斜め方向から光を照射して反射光を受信する光検出ステップと、
前記槽の底面から液面までの液深を取得する液深取得ステップと、
前記光検出ステップで取得した反射光の光量に基づく前記光の光透過度を前記液深取得ステップで取得した液深で除算して単位距離当たりの光透過度を算出し、単位距離当たりの光透過度の所定の基準値からの変化量に基づいて、前記液体の汚染度を判定する判定ステップと、
を含む、液体判定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、液体判定システムおよび液体判定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

浴槽内の入浴者の入浴状態を検出する方法が知られている。例えば、特許文献１には、浴室の天井から浴槽に向かって超音波を発信させ、受信した反射波に基づいて入浴者の頭部と水面との距離を算出する沈水判定システムが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－１２９９３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、例えば適切なタイミングで入浴者に湯の交換を案内し清潔な入浴を促進させるために、浴槽内の湯の汚れ具合を検出する等、水面より下方の状態を検出することも望まれている。

【0005】

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、基準の清浄な液体に対する液体の汚染度を判定することができる液体判定システムおよび液体判定方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の目的を達成するため、本開示の一態様の液体判定システムは、液体を貯留する槽の上部から前記槽の底面に設けられる再帰性反射板に向かって液面に対して斜め方向から光を照射して反射光を受信する光検出部と、前記槽の底面から液面までの液深を取得する液深取得部と、前記光検出部が取得した反射光の光量の変化量と前記液深取得部が取得した液深とに基づいて、前記液体の汚染度を判定する判定部と、を備える。

【0007】

上記の目的を達成するため、本開示の一態様の液体判定方法は、液体を貯留する槽の上部から前記槽の底面に設けられる再帰性反射板に向かって液面に対して斜め方向から光を照射して反射光を受信する光検出ステップと、前記槽の底面から液面までの液深を取得する液深取得ステップと、前記光検出ステップで取得した反射光の光量の変化量と前記液深取得ステップで取得した液深とに基づいて、前記液体の汚染度を判定する判定ステップと、を含む。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、基準の清浄な液体に対する液体の汚染度を判定することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、第１実施形態に係る液体判定システムの一例を示す概略図である。

【図2】図２は、第１実施形態に係る液体判定システムの機能ブロック図である。

【図3】図３は、第１実施形態に係る液体判定システムの処理の一例を示すフローチャートである。

【図4】図４は、第２実施形態に係る液体判定システムの処理の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に、本開示に係る液体判定システムについて実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本開示は、以下の実施形態の記載に限定されるものではない。また、以下の実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、実質的に同一のもの、あるいは均等の範囲のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は、本開示の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換または変更を行うことができる。以下の実施形態では、本開示に係る液体判定システムの実施形態を例示する上で、必要となる構成要素を説明し、その他の構成要素を省略する。なお、以下の実施形態の説明において、同一構成には同一符号を付し、異なる構成には異なる符号を付すものとする。

【0011】

（第１実施形態）
［システムの構成］
図１および図２を用いて、本開示の第１実施形態に係る液体判定システム１について説明する。図１は、第１実施形態に係る液体判定システム１の一例を示す概略図である。図２は、第１実施形態に係る液体判定システム１の機能ブロック図である。第１実施形態の液体判定システム１は、槽に貯留される液体の光透過度の変化に基づいて、液体の汚染度を判定するシステムである。

【0012】

槽は、第１実施形態において、図１に示す浴室１０に設けられる浴槽１１である。液体は、第１実施形態において、湯１２である。すなわち、第１実施形態の液体判定システム１は、図１に示す浴室１０に設けられる浴槽１１内の湯１２の汚染度を判定する。液体判定システム１は、給湯器を操作する浴室リモコン等の他のシステムの機能として備えられてもよい。浴室１０は、少なくとも浴槽１１の上方の部分に天井１３を有する。

【0013】

浴槽１１の底面１１ｂには、少なくとも１つの再帰性反射板１４が取り付けられている。再帰性反射板１４は、入射した光１５を入射方向と同一の方向に反射させる。すなわち、光１５を反射する再帰性反射板１４の反射光１６は、光１５が照射された方向に戻る。なお、光１５が再帰性反射板１４によって反射されず、浴槽１１の底面１１ｂで反射された場合、反射光１７は、光１５が照射された方向に戻らない。

【0014】

第１実施形態の液体判定システム１は、光検出部２と、液深取得部３と、判定部４と、報知部５と、を備える。また、液体判定システム１は、光検出部２の一部と、液深取得部３の一部と、判定部４と、報知部５の一部と、を含み、各要素の制御を行う液体判定装置１００を含む。

【0015】

光検出部２は、湯１２を貯留する浴槽１１の上部から浴槽１１の底面１１ｂに設けられる再帰性反射板１４に向かって光１５を照射して反射光１６を受信する。光検出部２は、湯１２の水面１２ｓに対して斜め方向から光１５を照射する。光１５および反射光１６、１７は、第１実施形態において、赤外線である。光検出部２は、発光部２１と、受光部２２と、図２に示す液体判定装置１００の発光制御部１２１および検出処理部１２２と、を含む。

【0016】

発光部２１は、赤外線の光１５を照射する赤外線発光素子を含む。発光部２１は、浴室１０の天井１３に設けられた取付部１３ｍに取り付けられる。取付部１３ｍは、例えば、天井１３に固定される筐体である。発光部２１は、光１５を照射する方向が再帰性反射板１４に向かうように設けられる。発光部２１は、発光制御部１２１からの制御信号に基づいて光１５を照射する。

【0017】

受光部２２は、赤外線の反射光１６を受光する赤外線受光素子を含む。受光部２２は、浴室１０の天井１３に設けられた取付部１３ｍに取り付けられる。受光部２２は、発光部２１が光１５を照射する方向と同軸に設けられる。受光部２２は、反射光１６の検出信号を、検出処理部１２２へ出力する。発光制御部１２１および検出処理部１２２の詳細については、後述にて説明する。

【0018】

液深取得部３は、浴槽１１の底面１１ｂから水面１２ｓまでの水深Ｄを取得する。液深取得部３は、第１実施形態において、浴槽１１の上部から水面１２ｓに向かって発信して受信した超音波１８の反射波１９に基づいて水面１２ｓまでの距離Ｌを検出する。液深取得部３は、距離Ｌに基づいて、水深Ｄを取得する。液深取得部３は、発信部３１と、受信部３２と、図２に示す液体判定装置１００の発信制御部１３１および検出処理部１３２と、を含む。

【0019】

発信部３１は、超音波１８を発信するための圧電振動子を含む。発信部３１は、浴室１０の天井１３に設けられた取付部１３ｍに取り付けられる。発信部３１は、発信する超音波１８が浴槽１１内の湯１２の水面１２ｓに伝播するように設けられる。発信部３１は、発信制御部１３１からの制御信号に基づいて超音波１８を発信する。

【0020】

受信部３２は、超音波１８の反射波１９を受信する圧電振動子を含む。受信部３２は、浴室１０の天井１３に設けられた取付部１３ｍの発信部３１に近接した位置に取り付けられる。受信部３２は、受信した反射波１９の検出信号を、検出処理部１３２へ出力する。発信制御部１３１および検出処理部１３２の詳細については、後述にて説明する。

【0021】

判定部４は、光検出部２が取得した反射光１６と、液深取得部３が取得した水深Ｄとに基づいて、湯１２の汚染度を判定する。判定部４は、図２に示す液体判定装置１００の光透過度算出部１４１と、変化量算出部１４２と、状態判定部１４３と、を含む。光透過度算出部１４１、変化量算出部１４２および状態判定部１４３の詳細については、後述にて説明する。

【0022】

報知部５は、判定部４によって湯１２の汚染度が所定の閾値以上であると判定された場合、所定の報知情報を報知する。所定の閾値は、予め液体判定装置１００に記憶される。所定の閾値は、例えば、使用者によって適宜変更可能であってもよい。所定の報知情報は、映像、音声、音および光の少なくともいずれかを含む。所定の報知情報は、第１実施形態において、使用者に浴槽１１内の湯１２の交換等を案内する報知情報を含む。報知部５は、報知装置５１と、図２に示す液体判定装置１００の報知制御部１５１と、を含む。または、報知せずに、自動的に湯を交換するように構成してもよい。

【0023】

報知装置５１は、報知制御部１５１から出力された映像信号、音声信号等を含む制御信号に基づいて、所定の報知情報を報知する。報知装置５１は、浴室１０の内部または外部に設けられる。報知装置５１は、視覚的に予め定める報知情報を報知する表示装置、音によって予め定める報知情報を報知するスピーカ、光によって予め定める報知情報を報知する発光装置の少なくともいずれか１つを含む。表示装置は、例えば、液体判定システム１固有の表示装置、または、給湯器を操作する浴室リモコン等の他のシステムと共用した表示装置等である。表示装置は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）または有機ＥＬ（Organic Electro-Luminescence）ディスプレイ等を含むディスプレイである。表示装置は、各種操作を入力可能な操作部として機能するタッチパネル式のディスプレイであってもよい。報知制御部１５１の詳細については、後述にて説明する。

【0024】

液体判定装置１００は、第１実施形態において、液体判定システム１の機能の１つとして実装される。液体判定装置１００は、各種の制御プログラムおよび各種の制御処理に用いられるデータが記憶される記憶装置、および予め定められる制御プログラムを実行する演算処理装置を含む。記憶装置は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリ等の不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、またはＤＶＤ等である。演算処理装置は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、システムＬＳＩ（Large Scale Integration）等である。液体判定装置１００は、１つの記憶装置または複数の記憶装置と、１つの演算処理装置または複数の演算処理装置と、から実装される。液体判定装置１００は、光検出部２の発光制御部１２１および検出処理部１２２と、液深取得部３の発信制御部１３１、検出処理部１３２および液深算出部１３３と、判定部４の光透過度算出部１４１、変化量算出部１４２、および状態判定部１４３と、報知部５の報知制御部１５１と、を含む。

【0025】

発光制御部１２１は、発光部２１を制御する。より詳しくは、発光制御部１２１は、発光部２１の発光状態と非発光状態との切り換え、および発光状態の発光部２１が照射する光１５の光量等を制御する。発光制御部１２１は、発光部２１に光１５を照射させる。発光部２１が光１５を照射する方向は、再帰性反射板１４に向かう方向である。発光制御部１２１は、発光部２１の制御情報を、検出処理部１２２へ出力する。

【0026】

検出処理部１２２は、受光部２２から反射光１６の検出信号を取得する。検出処理部１２２は、発光制御部１２１から取得した発光部２１の制御情報と、受光部２２から取得した反射光１６の検出信号とに基づいて、反射光１６の光量を取得する。検出処理部１２２は、取得した反射光１６の光量を、判定部４の光透過度算出部１４１へ出力する。光検出部２は、例えば、発光制御部１２１が発光部２１を非発光状態にするとともに、検出処理部１２２が受光部２２を受光状態にすることによって、受光部２２に環境光を受光させることができる。これにより、検出処理部１２２は、発光部２１が発光状態の時と非発光状態の時との受光部２２が受光した光の差分に基づいて、発光部２１が発光した光１５の反射光１６のみを抽出して検出することができる。

【0027】

発信制御部１３１は、発信部３１を制御する。より詳しくは、発信制御部１３１は、発信部３１から発信する超音波１８のパルス幅および繰り返し周波数等を制御する。発信制御部１３１は、発信部３１に超音波１８を発信させる。発信部３１から発信された超音波１８は、浴槽１１内の湯１２の水面１２ｓに向かって伝播する。発信制御部１３１は、発信部３１の制御情報を、検出処理部１３２へ出力する。

【0028】

検出処理部１３２は、受信部３２から反射波１９の検出信号を取得する。検出処理部１３２は、発信制御部１３１から取得した発信部３１の制御情報と、受信部３２から取得した反射波１９の検出信号とに基づいて、発信部３１から超音波１８が発信されてから受信部３２が反射波１９を受信するまでの遅延時間を取得する。検出処理部１３２は、取得した遅延時間の情報を、液深算出部１３３へ出力する。

【0029】

液深算出部１３３は、浴槽１１の底面１１ｂから水面１２ｓまでの水深Ｄを算出する。より詳しくは、液深算出部１３３は、まず、発信部３１から超音波１８が発信されてから受信部３２が反射波１９を受信するまでの遅延時間を、検出処理部１３２から取得する。次に、液深算出部１３３は、算出した遅延時間に、発信部３１の制御情報に基づく超音波１８の伝播速度を乗算することによって、発信部３１および受信部３２から湯１２の水面１２ｓまでの距離Ｌを算出する。次に、液深算出部１３３は、天井高さＨから距離Ｌを減算することによって、水深Ｄを算出する。天井高さＨは、浴槽１１の底面１１ｂから発信部３１および受信部３２までの距離である。天井高さＨは、予め取得されて、液体判定装置１００の記憶装置に記憶されている。天井高さＨは、浴槽１１に湯１２が貯留していない状態において、検出してもよい。液深算出部１３３は、算出した水深Ｄを、判定部４の光透過度算出部１４１へ出力する。

【0030】

光透過度算出部１４１は、光検出部２の検出処理部１２２から、浴槽１１の底面１１ｂに設けられる再帰性反射板１４で反射した光１５の反射光１６の光量を取得する。光透過度算出部１４１は、液深取得部３の液深算出部１３３から、浴槽１１の底面１１ｂから水面１２ｓまでの水深Ｄを取得する。光透過度算出部１４１は、反射光１６の光量と、水深Ｄとに基づいて、湯１２の単位距離当たりの光透過度を算出する。光透過度算出部１４１は、算出した単位距離当たりの光透過度を、変化量算出部１４２へ出力する。

【0031】

変化量算出部１４２は、湯１２の光透過度について、所定の基準値からの変化量を算出する。基準値は、例えば、浴槽１１に湯１２を張った当初の新しい湯１２について、取得した光１５の反射光１６の光量および水深Ｄから算出された、湯１２の単位距離当たりの光透過度である。基準値は、例えば、浴槽１１に湯１２を張るごとに取得して液体判定装置１００の記憶装置に記憶させてもよいし、以前に取得した基準値をそのまま使用してもよい。また、変化量は、この基準値と算出した単位距離当たりの光透過度との差分である。湯１２の光透過度は、時間経過や入浴に使用されることによって低下し、湯の追加や浴槽の循環濾過によって上昇する。変化量算出部１４２は、算出した光透過度の基準値からの変化量を、状態判定部１４３へ出力する。

【0032】

状態判定部１４３は、湯１２の単位距離当たりの光透過度の変化量に基づいて、湯１２の汚染度を判定する。すなわち、状態判定部１４３は、光検出部２が取得した反射光１６の光量の変化量と、液深取得部３が取得した水深Ｄとに基づいて、湯１２の汚染度を判定する。汚染度は、湯１２の単位距離当たりの光透過度に基づいて、予め定められる指標である。汚染度は、湯１２の単位距離当たりの光透過度が低いほど高い。状態判定部１４３は、汚染度が所定の閾値以上であるか否かを判定する。閾値は、液体判定装置１００の記憶装置に予め記憶される。状態判定部１４３は、湯１２の汚染度が予め設定された閾値以上である場合、判定結果を報知部５の報知制御部１５１へ出力する。

【0033】

報知制御部１５１は、予め定められた条件および取得した報知情報に基づいて報知装置５１に所定の報知情報を報知させるよう制御する。報知制御部１５１は、判定部４の状態判定部１４３から取得した判定結果に基づいて、所定の報知情報を報知装置５１に報知させるための映像信号、音声信号等を含む制御信号を、報知装置５１に出力する。すなわち、報知制御部１５１は、湯１２の汚染度が予め設定された閾値以上である場合、報知装置５１に所定の報知情報を報知させる。

【0034】

［システムによる処理］
図３を用いて、第１実施形態に係る液体判定システム１における処理の流れについて説明する。図３は、第１実施形態に係る液体判定システム１の処理の一例を示すフローチャートである。図３に示す処理は、液体判定システム１の液体判定装置１００が、予め定められた制御プログラムおよびデータに基づいて実行する。液体判定装置１００は、例えば、液体判定装置１００に電力が供給される、または使用者等による開始操作に関する所定の操作信号を受け付けること等によって、図３に示すステップＳＴ２０１に移行して処理を開始する。

【0035】

液体判定装置１００は、再帰性反射板１４に向けて光１５を照射させる（ステップＳＴ２０１）。具体的には、発光制御部１２１が、発光部２１に光１５を照射させる。発光部２１が光１５を照射する方向は、再帰性反射板１４に向かう方向である。発光制御部１２１は、発光部２１の制御情報を、検出処理部１２２へ出力する。液体判定装置１００は、ステップＳＴ２０２へ移行する。

【0036】

液体判定装置１００は、再帰性反射板１４で反射した光１５の反射光１６を受光する（ステップＳＴ２０２）。具体的には、ステップＳＴ２０１で発光部２１が照射した光１５の、再帰性反射板１４で反射した反射光１６を、受光部２２が受光する。受光部２２は、反射光１６の検出信号を、検出処理部１２２へ出力する。液体判定装置１００は、ステップＳＴ２０３へ移行する。

【0037】

液体判定装置１００は、反射光１６の光量を取得する（ステップＳＴ２０３）。具体的には、検出処理部１２２が、受光部２２から反射光１６の検出信号を取得する。検出処理部１２２は、発光制御部１２１から取得した発光部２１の制御情報と、受光部２２から取得した反射光１６の検出信号とに基づいて、反射光１６の光量を取得する。検出処理部１２２は、取得した反射光１６の光量を、判定部４の光透過度算出部１４１へ出力する。液体判定装置１００は、ステップＳＴ２０４へ移行する。

【0038】

液体判定装置１００は、水面１２ｓに向けて超音波１８を発信させる（ステップＳＴ２０４）。具体的には、発信制御部１３１が、発信部３１に超音波１８を発信させる。発信部３１から発信された超音波１８は、浴槽１１内の湯１２の水面１２ｓに向かって伝播する。発信制御部１３１は、発信部３１の制御情報を、検出処理部１３２へ出力する。液体判定装置１００は、ステップＳＴ２０５へ移行する。

【0039】

液体判定装置１００は、水面１２ｓで反射した超音波１８の反射波１９を受信する（ステップＳＴ２０５）。具体的には、ステップＳＴ２０４で発信部３１が発信した超音波１８の、水面１２ｓで反射した反射波１９を、受信部３２が受信する。受信部３２は、受信した反射波１９の検出信号を、検出処理部１３２へ出力する。液体判定装置１００は、ステップＳＴ２０６へ移行する。

【0040】

液体判定装置１００は、浴槽１１の底面１１ｂから水面１２ｓまでの水深Ｄを算出する（ステップＳＴ２０６）。具体的には、まず、検出処理部１３２が、受信部３２から反射波１９の検出信号を取得する。次に、検出処理部１３２が、発信制御部１３１から取得した発信部３１の制御情報と、受信部３２から取得した反射波１９の検出信号とに基づいて、発信部３１から超音波１８が発信されてから受信部３２が反射波１９を受信するまでの遅延時間を取得する。

【0041】

次に、液深算出部１３３が、遅延時間に、発信部３１の制御情報に基づく超音波１８の伝播速度を乗算することによって、発信部３１および受信部３２から湯１２の水面１２ｓまでの距離Ｌを算出する。次に、液深算出部１３３は、予め記憶されている浴槽１１の底面１１ｂから発信部３１および受信部３２までの天井高さＨから、距離Ｌを減算することによって、水深Ｄを算出する。液深算出部１３３は、算出した水深Ｄを、判定部４の光透過度算出部１４１へ出力する。液体判定装置１００は、ステップＳＴ２０７へ移行する。

【0042】

なお、ステップＳＴ２０４からステップＳＴ２０６までの処理は、ステップＳＴ２０１からステップＳＴ２０３までの処理より前に実行されてもよいし、ステップＳＴ２０１からステップＳＴ２０３までの処理と並行に実行されてもよい。

【0043】

液体判定装置１００は、反射光１６の光量および湯１２の水深Ｄに基づいて、単位距離当たりの光透過度を算出する（ステップＳＴ２０７）。具体的には、光透過度算出部１４１が、浴槽１１の底面１１ｂに設けられる再帰性反射板１４で反射した光１５の反射光１６の光量と、浴槽１１の底面１１ｂから水面１２ｓまでの水深Ｄとに基づいて、湯１２の単位距離当たりの光透過度を算出する。光透過度算出部１４１は、算出した単位距離当たりの光透過度を、変化量算出部１４２へ出力する。液体判定装置１００は、ステップＳＴ２０８へ移行する。

【0044】

液体判定装置１００は、湯１２の単位距離当たりの光透過度について、所定の基準値からの変化量を算出する（ステップＳＴ２０８）。具体的には、変化量算出部１４２が、湯１２の単位距離当たりの光透過度について、基準値からの変化量を算出する。変化量算出部１４２は、算出した単位距離当たりの光透過度の基準値からの変化量を、状態判定部１４３へ出力する。液体判定装置１００は、ステップＳＴ２０９へ移行する。

【0045】

液体判定装置１００は、湯１２の単位距離当たりの光透過度の変化量に基づいて、湯１２の汚染度を判定する。（ステップＳＴ２０９）。具体的には、状態判定部１４３が、光検出部２が取得した反射光１６の光量の変化量と、液深取得部３が取得した水深Ｄとに基づいて、湯１２の汚染度を判定する。汚染度は、湯１２の単位距離当たりの光透過度に基づいて、予め定められる指標である。液体判定装置１００は、ステップＳＴ２１０へ移行する。

【0046】

液体判定装置１００は、汚染度が所定の閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ２１０）。具体的には、状態判定部１４３が、ステップＳＴ２０９で判定された汚染度が、所定の閾値以上であるか否かを判定する。汚染度が所定の閾値以上である場合（ステップＳＴ２１０；Ｙｅｓ）、状態判定部１４３は、判定結果を報知部５の報知制御部１５１へ出力する。液体判定装置１００は、ステップＳＴ２１１へ移行する。汚染度が所定の閾値より低い場合（ステップＳＴ２１０；Ｎｏ）、液体判定装置１００は、ステップＳＴ２１２へ移行する。

【0047】

汚染度が所定の閾値以上である場合（ステップＳＴ２１０；Ｙｅｓ）、液体判定装置１００は、所定の報知情報を報知させる（ステップＳＴ２１１）。具体的には、報知制御部１５１が、所定の報知情報を報知装置５１に報知させるための映像信号、音声信号等を含む制御信号を、報知装置５１に出力する。報知装置５１は、報知制御部１５１から出力された映像信号、音声信号等を含む制御信号に基づいて、所定の報知情報を報知する。所定の報知情報は、第１実施形態において、使用者に浴槽１１内の湯１２の交換等を案内する報知情報を含む。液体判定装置１００は、図３に示すフローチャートの処理を終了する。

【0048】

汚染度が所定の閾値より低い場合（ステップＳＴ２１０；Ｎｏ）、液体判定装置１００は、液体判定処理を終了するか否かを判定する（ステップＳＴ２１２）。液体判定装置１００は、例えば、所定の終了操作を受け付ける、所定回数の液体判定処理を終了すること等によって、液体判定処理を終了する。液体判定処理を終了する場合（ステップＳＴ２１２；Ｙｅｓ）、液体判定装置１００は、図３に示すフローチャートの処理を終了する。液体判定処理を終了しない場合（ステップＳＴ２１２；Ｎｏ）、液体判定装置１００は、ステップＳＴ２０１へ戻り、ステップＳＴ２１２でＹｅｓと判定されるまで、ステップＳＴ２０１からステップＳＴ２１２までの処理を所定の周期毎に繰り返し実行する。所定の周期は、液体判定装置１００の記憶装置に予め設定される。

【0049】

［システムの効果］
以上説明したように、第１実施形態の液体判定システム１は、槽（浴槽１１）内の液体（湯１２）に対して照射した光１５の反射光１６の光量の変化量に基づいて、液体の汚染度を判定する。汚染度は、液体の反射光１６の光量が低いほど高くなるため、基準の清浄な液体に対して照射した光１５の反射光１６の光量に対する変化量に基づいて汚染度を判定することにより、基準の清浄な液体に対する液体の汚染度を判定することができる。

【0050】

また、第１実施形態の液体判定システム１は、液体（湯１２）の外部から照射した光１５の反射光１６の光量を取得する。したがって、槽（浴槽１１）内において液中で一定の距離を確保して発光素子および受光素子を装着する必要がない。また、入浴者の頭部と水面との距離を算出する従来の沈水判定システムの構成を用いて実現可能であるため、システムの導入が容易である。

【0051】

（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る液体判定システム１について説明する。第２実施形態に係る液体判定システム１の物理構成は、第１実施形態に係る液体判定システム１と同様であるため、説明を省略する。第２実施形態の液体判定システム１は、槽に貯留される液体の光透過度の変化に基づいて、液体に投入された物質の溶解度を判定するシステムである。

【0052】

槽は、第２実施形態において、図１に示す浴室１０に設けられる浴槽１１である。液体は、第２実施形態において、湯１２である。物質は、例えば、粉粒状の入浴剤である。すなわち、第２実施形態の液体判定システム１は、図１に示す浴室１０に設けられる浴槽１１内の湯１２に投入された入浴剤の溶解度を判定する。以下の説明では入浴のための浴槽１１内の湯１２に溶解させる場合について説明するが、第２実施形態は、例えば、化学工場等で使用される液体槽に薬剤を溶解させる場合にも適用できる。

【0053】

液体判定システム１は、判定部４による判定内容が第１実施形態と異なる。すなわち、第１実施形態では、湯１２の単位距離当たりの光透過度の基準値からの変化量に基づいて湯１２の汚染度を判定するのに対し、第２実施形態では、湯１２の単位距離当たりの光透過度の単位時間当たりの変化量に基づいて湯１２に投入された入浴剤の溶解度を判定する点で異なる。

【0054】

第２実施形態の判定部４について説明する。判定部４は、光検出部２が取得した反射光１６と、液深取得部３が取得した水深Ｄとに基づいて、湯１２に投入された入浴剤の溶解度を判定する。第２実施形態の判定部４は、第１実施形態と同様に、図２に示す液体判定装置１００の光透過度算出部１４１と、変化量算出部１４２と、状態判定部１４３と、を含む。なお、第２実施形態の光透過度算出部１４１の機能は、第１実施形態の光透過度算出部１４１と同様であるため、説明を省略する。

【0055】

第２実施形態の変化量算出部１４２は、湯１２の光透過度について、単位時間当たりの変化量を算出する。変化量算出部１４２は、例えば、光透過度算出部１４１から取得した単位距離当たりの光透過度を、時系列のデータとして記憶するとともに、時系列のデータに基づいて、単位距離当たりの光透過度の微分値を算出する。湯１２の光透過度は、入浴剤が時間経過とともに湯１２に溶解することによって上昇する。変化量算出部１４２は、算出した光透過度の単位時間当たりの変化量を、状態判定部１４３へ出力する。

【0056】

状態判定部１４３は、湯１２の単位距離当たりの光透過度の単位時間当たりの変化量に基づいて、湯１２に投入された入浴剤の溶解度を判定する。すなわち、状態判定部１４３は、光検出部２が取得した反射光１６の光量の変化量と、液深取得部３が取得した水深Ｄとに基づいて、湯１２に投入された入浴剤の溶解度を判定する。溶解度は、湯１２の単位距離当たりの光透過度の単位時間当たりの変化量に基づいて、予め定められる指標である。溶解度は、湯１２の単位距離当たりの光透過度が高いほど高く、光透過度の単位時間当たりの変化量が小さいほど高い。状態判定部１４３は、溶解度が所定の閾値以上であるか否かを判定する。閾値は、液体判定装置１００の記憶装置に予め記憶される。状態判定部１４３は、湯１２に投入された入浴剤の溶解度が予め設定された閾値以上である場合、判定結果を報知部５の報知制御部１５１へ出力する。

【0057】

［システムによる処理］
図４を用いて、第２実施形態に係る液体判定システム１における処理の流れについて説明する。図４は、第２実施形態に係る液体判定システム１の処理の一例を示すフローチャートである。図４に示す処理は、液体判定システム１の液体判定装置１００が、予め定められた制御プログラムおよびデータに基づいて実行する。液体判定装置１００は、例えば、液体判定装置１００に電力が供給される、または使用者等による開始操作に関する所定の操作信号を受け付けること等によって、図４に示すステップＳＴ３０１に移行して処理を開始する。

【0058】

液体判定装置１００は、再帰性反射板１４に向けて光１５を照射させる（ステップＳＴ３０１）。具体的には、発光制御部１２１が、発光部２１に光１５を照射させる。発光部２１が光１５を照射する方向は、再帰性反射板１４に向かう方向である。発光制御部１２１は、発光部２１の制御情報を、検出処理部１２２へ出力する。液体判定装置１００は、ステップＳＴ３０２へ移行する。

【0059】

液体判定装置１００は、再帰性反射板１４で反射した光１５の反射光１６を受光する（ステップＳＴ３０２）。具体的には、ステップＳＴ３０１で発光部２１が照射した光１５の、再帰性反射板１４で反射した反射光１６を、受光部２２が受光する。受光部２２は、反射光１６の検出信号を、検出処理部１２２へ出力する。液体判定装置１００は、ステップＳＴ３０３へ移行する。

【0060】

液体判定装置１００は、反射光１６の光量を取得する（ステップＳＴ３０３）。具体的には、検出処理部１２２が、受光部２２から反射光１６の検出信号を取得する。検出処理部１２２は、発光制御部１２１から取得した発光部２１の制御情報と、受光部２２から取得した反射光１６の検出信号とに基づいて、反射光１６の光量を取得する。検出処理部１２２は、取得した反射光１６の光量を、判定部４の光透過度算出部１４１へ出力する。液体判定装置１００は、ステップＳＴ３０４へ移行する。

【0061】

液体判定装置１００は、水面１２ｓに向けて超音波１８を発信させる（ステップＳＴ３０４）。具体的には、発信制御部１３１が、発信部３１に超音波１８を発信させる。発信部３１から発信された超音波１８は、浴槽１１内の湯１２の水面１２ｓに向かって伝播する。発信制御部１３１は、発信部３１の制御情報を、検出処理部１３２へ出力する。液体判定装置１００は、ステップＳＴ３０５へ移行する。

【0062】

液体判定装置１００は、水面１２ｓで反射した超音波１８の反射波１９を受信する（ステップＳＴ３０５）。具体的には、ステップＳＴ３０４で発信部３１が発信した超音波１８の、水面１２ｓで反射した反射波１９を、受信部３２が受信する。受信部３２は、受信した反射波１９の検出信号を、検出処理部１３２へ出力する。液体判定装置１００は、ステップＳＴ３０６へ移行する。

【0063】

液体判定装置１００は、浴槽１１の底面１１ｂから水面１２ｓまでの水深Ｄを算出する（ステップＳＴ３０６）。具体的には、まず、検出処理部１３２が、受信部３２から反射波１９の検出信号を取得する。次に、検出処理部１３２が、発信制御部１３１から取得した発信部３１の制御情報と、受信部３２から取得した反射波１９の検出信号とに基づいて、発信部３１から超音波１８が発信されてから受信部３２が反射波１９を受信するまでの遅延時間を取得する。

【0064】

次に、液深算出部１３３が、遅延時間に、発信部３１の制御情報に基づく超音波１８の伝播速度を乗算することによって、発信部３１および受信部３２から湯１２の水面１２ｓまでの距離Ｌを算出する。次に、液深算出部１３３は、予め記憶されている浴槽１１の底面１１ｂから発信部３１および受信部３２までの天井高さＨから、距離Ｌを減算することによって、水深Ｄを算出する。液深算出部１３３は、算出した水深Ｄを、判定部４の光透過度算出部１４１へ出力する。液体判定装置１００は、ステップＳＴ３０７へ移行する。

【0065】

なお、ステップＳＴ３０４からステップＳＴ３０６までの処理は、ステップＳＴ３０１からステップＳＴ３０３までの処理より前に実行されてもよいし、ステップＳＴ３０１からステップＳＴ３０３までの処理と並行に実行されてもよい。

【0066】

液体判定装置１００は、反射光１６の光量および湯１２の水深Ｄに基づいて、単位距離当たりの光透過度を算出する（ステップＳＴ３０７）。具体的には、光透過度算出部１４１が、浴槽１１の底面１１ｂに設けられる再帰性反射板１４で反射した光１５の反射光１６の光量と、浴槽１１の底面１１ｂから水面１２ｓまでの水深Ｄとに基づいて、湯１２の単位距離当たりの光透過度を算出する。光透過度算出部１４１は、算出した単位距離当たりの光透過度を、変化量算出部１４２へ出力する。液体判定装置１００は、ステップＳＴ３０８へ移行する。

【0067】

液体判定装置１００は、湯１２の単位距離当たりの光透過度について、単位時間当たりの変化量を算出する（ステップＳＴ３０８）。具体的には、変化量算出部１４２が、湯１２の単位距離当たりの光透過度について、単位時間当たりの変化量を算出する。変化量算出部１４２は、算出した単位距離当たりの光透過度の単位時間当たりの変化量を、状態判定部１４３へ出力する。液体判定装置１００は、ステップＳＴ３０９へ移行する。

【0068】

液体判定装置１００は、湯１２の単位距離当たりの光透過度の単位時間当たりの変化量に基づいて、湯１２に投入された入浴剤の溶解度を判定する。（ステップＳＴ３０９）。具体的には、状態判定部１４３が、光検出部２が取得した反射光１６の光量の単位時間当たりの変化量と、液深取得部３が取得した水深Ｄとに基づいて、湯１２に投入された入浴剤の溶解度を判定する。溶解度は、湯１２の単位距離当たりの光透過度の単位時間当たりの変化量に基づいて、予め定められる指標である。液体判定装置１００は、ステップＳＴ３１０へ移行する。

【0069】

液体判定装置１００は、溶解度が所定の閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ３１０）。具体的には、状態判定部１４３が、ステップＳＴ３０９で判定された溶解度が、所定の閾値以上であるか否かを判定する。溶解度が所定の閾値以上である場合（ステップＳＴ３１０；Ｙｅｓ）、状態判定部１４３は、判定結果を報知部５の報知制御部１５１へ出力する。液体判定装置１００は、ステップＳＴ３１１へ移行する。溶解度が所定の閾値より低い場合（ステップＳＴ３１０；Ｎｏ）、液体判定装置１００は、ステップＳＴ３１２へ移行する。

【0070】

溶解度が所定の閾値以上である場合（ステップＳＴ３１０；Ｙｅｓ）、液体判定装置１００は、所定の報知情報を報知させる（ステップＳＴ３１１）。具体的には、報知制御部１５１が、所定の報知情報を報知装置５１に報知させるための映像信号、音声信号等を含む制御信号を、報知装置５１に出力する。報知装置５１は、報知制御部１５１から出力された映像信号、音声信号等を含む制御信号に基づいて、所定の報知情報を報知する。所定の報知情報は、第２実施形態において、使用者に浴槽１１内の湯１２に投入された入浴剤が溶けきり、入浴が可能であることを案内する報知情報を含む。液体判定装置１００は、図４に示すフローチャートの処理を終了する。

【0071】

溶解度が所定の閾値より低い場合（ステップＳＴ３１０；Ｎｏ）、液体判定装置１００は、液体判定処理を終了するか否かを判定する（ステップＳＴ３１２）。液体判定装置１００は、例えば、所定の終了操作を受け付ける、所定回数の液体判定処理を終了すること等によって、液体判定処理を終了する。液体判定処理を終了する場合（ステップＳＴ３１２；Ｙｅｓ）、液体判定装置１００は、図４に示すフローチャートの処理を終了する。液体判定処理を終了しない場合（ステップＳＴ３１２；Ｎｏ）、液体判定装置１００は、ステップＳＴ３０１へ戻り、ステップＳＴ３１２でＹｅｓと判定されるまで、ステップＳＴ３０１からステップＳＴ３１２までの処理を所定の周期毎に繰り返し実行する。所定の周期は、液体判定装置１００の記憶装置に予め設定される。

【0072】

［システムの効果］
以上説明したように、第２実施形態の液体判定システム１は、槽（浴槽１１）内の液体（湯１２）に対して照射した光１５の反射光１６の光量の単位時間当たりの変化量に基づいて、液体に投入された物質（入浴剤）の溶解度を判定する。溶解度は、液体の反射光１６の光量が高いほど高くなり、光量の単位時間当たりの変化量が小さいほど高くなるため、所定周期で液体に対して照射した光１５の反射光１６の光量の単位時間当たりの変化量に基づいて溶解度を判定することにより、液体に投入された物質の溶解度を判定することができる。

【0073】

また、第２実施形態の液体判定システム１は、第１実施形態の液体判定システム１と同様に、液体（湯１２）の外部から照射した光１５の反射光１６の光量を取得する。したがって、槽（浴槽１１）内において液中で一定の距離を確保して発光素子および受光素子を装着する必要がない。また、入浴者の頭部と水面との距離を算出する従来の沈水判定システムの構成を用いて実現可能であるため、システムの導入が容易である。

【0074】

なお、本開示は、上記実施形態に限定されるものではない。すなわち、本開示の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

【0075】

また、図示した液体判定システム１の構成要素は、機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていなくてもよい。例えば、液体判定装置の具体的形態は、図示のものに限られず、液体判定装置の処理負担や使用状況等に応じて、その全部または一部を任意の単位で機能的または物理的に分散または統合してもよい。

【0076】

液体判定装置の構成は、例えば、ソフトウェアとして、メモリにロードされたプログラム等によって実現される。上記実施形態では、これらのハードウェアまたはソフトウェアの連携によって実現される機能ブロックとして説明した。すなわち、これらの機能ブロックについては、ハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、または、それらの組み合わせによって種々の形で実現できる。

【符号の説明】

【0077】

１ 液体判定システム
２ 光検出部
３ 液深取得部
４ 判定部
５ 報知部
１０ 浴室
１１ 浴槽（槽）
１１ｂ 底面
１２ 湯（液体）
１２ｓ 水面（液面）
１３ 天井
１３ｍ 取付部
１４ 再帰性反射板
１５ 光（赤外線）
１６、１７ 反射光
１８ 超音波
１９ 反射波
２１ 発光部
２２ 受光部
３１ 発信部
３２ 受信部
５１ 報知装置
１００ 液体判定装置
Ｄ 水深（液深）
Ｌ 距離
Ｈ 天井高さ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】