JP2013181729A - コンロ用安全装置 - Google Patents

Abstract

【課題】既存のコンロに容易に取り付けることが可能であり、人体や衣類等の侵入の検知領域がより広く、より安全性が高いコンロ用安全装置を提供する。
【解決手段】バーナを備えたコンロ５０に取り付け可能なコンロ用安全装置１において、異なる２種類の侵入検出手段（１０Ｒ、１０Ｌ）（２０Ｒ、２０Ｌ）と、警報手段（４３、４４）と、制御手段と、を備え、制御手段は、２種類の侵入検出手段からの検出信号に基づいて、予め設定した警報領域内に人体または衣類を含む物体が侵入すると予測した場合に記警報手段を用いて警報を出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、既存のコンロに後付け可能な、コンロ用安全装置に関する。

従来より、都市ガスやプロパンガス等を用いたコンロが、広く一般家庭に普及しており、料理等にて使用されている。
コンロでは、バーナから火炎が直接発せられるので、種々の安全装置を備えたコンロが考案されている。
例えば、特許文献１に記載された従来技術には、コンロの奥側のグリル排気口の手前左右に人感センサを備え、利用者の腕や手が近接した場合や、利用者が着ている衣類の表面温度上昇を検知すると、バーナの火力を絞るまたは消火する、人感センサ付きコンロが開示されている。
また、特許文献２に記載された従来技術には、コンロの正面側の天板の近傍の左右端に、一対の遮光形光センサまたは超音波センサを備え、利用者の人体や衣類が光または超音波を遮断した場合にバーナを消火する、引火安全装置付きガスコンロが開示されている。

特開２００４−２９３９５３号公報 特開平４−１１８号公報

特許文献１に記載された従来技術では、センサ及び消火機構とコンロとが一体的に構成されているので、コンロを交換しなければ、人感センサ付きコンロを利用することができない。これでは、既存のコンロが無駄になるとともに交換のために多大な手間と費用がかかる。また、バーナの火炎を絞るまたは消火する複雑な構造が必要である。
また特許文献２に記載された従来技術では、人体または衣類の侵入を検知する検知領域が非常に狭い。検知領域は、天板の正面側の左右に設けた一対のセンサに挟まれたほぼ直線状の空間のみであり、これでは、コンロの側面やコンロの上方からの人体や衣類の侵入を検知できない可能性がある。また特許文献１と同様、センサ及び消火機構とコンロとが一体的に構成されているので、コンロを交換しなければならない。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、既存のコンロに容易に取り付けることが可能であり、人体や衣類等の侵入の検知領域がより広く、より安全性が高いコンロ用安全装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明に係るコンロ用安全装置は次の手段をとる。
まず、本発明の第１の発明は、バーナを備えたコンロに取り付け可能なコンロ用安全装置において、異なる２種類の侵入検出手段と、警報手段と、制御手段と、を備え、前記制御手段は、２種類の前記侵入検出手段からの検出信号に基づいて、予め設定した警報領域内に人体または衣類を含む物体が侵入すると予測した場合に、前記警報手段を用いて警報を出力する。

この第１の発明によれば、異なる２種類の侵入検出手段を備えることで、人体や衣類等の物体の侵入の検知領域をより広くすることが可能であり、より安全性が高いコンロ用安全装置を実現することができる。
また、異なる２種類の侵入検出手段からの検出信号に基づいて、警報領域内への物体の侵入をより正確に予測し、誤判定を抑制するとともに安全性をより向上させることができる。

次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係るコンロ用安全装置であって、異なる２種類の前記侵入検出手段は、コンロの所定位置に取り付けられる静電容量検出手段と、コンロの上方の位置においてコンロに向けて取り付けられる距離検出手段あるいは撮像手段である。

この第２の発明では、静電容量検出手段を既存のコンロに取り付け、距離検出手段または撮像手段を既存のコンロの上方に取り付ければ良く、既存のコンロに容易に取り付けることができる。
また、コンロに取り付ける静電容量検出手段により、比較的コンロに近い位置における人体や衣類等の物体の侵入を適切に検出可能であり、コンロの上方に取り付ける距離検出手段または撮像手段により、比較的コンロに遠い位置からの人体や衣類等の物体の侵入を検知可能である。
従って、より広範囲に人体や衣類等の物体の侵入を検知可能であり、警報領域内への物体の侵入をより適切に予測することが可能であり、より安全性が高いコンロ用安全装置を実現することができる。

次に、本発明の第３の発明は、上記第１の発明または第２の発明に係るコンロ用安全装置であって、更に、前記バーナが燃焼中であることを検出可能な燃焼検出手段を備え、
前記制御手段は、前記燃焼検出手段からの検出信号に基づいて、前記バーナが燃焼中でないと検出された場合には前記警報手段からの警報の出力を停止する。

この第３の発明では、バーナを使用していないときは、警報を出力しないようにすることができる。

本発明のコンロ用安全装置１の一実施の形態における全体構成を説明する斜視図である。 コンロ用安全装置１の構成を説明するブロック図である。 第１侵入検出手段１０Ｒ、１０Ｌの検知領域である第１検知領域Ａ１、第２侵入検出手段２０Ｒ、２０Ｌの検知領域である第２検知領域Ａ２、及び警報領域Ｂ１Ｌ、Ｂ１Ｃ、Ｂ１Ｒを説明する図である。 制御手段４６の処理手順の例を説明するフローチャートである。

以下に本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。
●［コンロ用安全装置１の全体構成（図１）］
まず図１の斜視図を用いて、コンロ用安全装置１の各構成要素の外観及び配置位置等について説明する。なお図１では、コンロ用安全装置１の各構成要素を実線にて示し、既存のコンロ５０及び既存のフード６０を点線にて示している。
コンロ用安全装置１は、異なる２種類の侵入検出手段である第１侵入検出手段１０Ｒ、１０Ｌと、第２侵入検出手段２０Ｒ、２０Ｌと、制御ユニット４０と、を有している。また図１の例に示すコンロ用安全装置１は、燃焼検出手段３０、消火信号出力端子４２も有しているが、燃焼検出手段３０、消火信号出力端子４２は省略してもよい。
なお、コンロ５０、フード６０は、既存のものであり、フード６０はコンロ５０の上方に配置されて内部に吸入ファンを有しており、湯気や煙等を吸入して屋外へと排出する。
またコンロ５０は、バーナ５１Ｒ、５１Ｌ、５１Ｃ、グリル窓５２、グリル排気口５３、火炎調節ツマミ５４等を有している既存のコンロである。なお、図示省略するが、グリル窓５２の奥にはグリルバーナが有る。
また、既存のコンロには、外部からの電気信号によってバーナの火炎を消火する消火信号入力端子５５を備えているものもある。本実施の形態にて説明する既存のコンロ５０は、この消火信号入力端子５５を備えているコンロの例で説明するが、消火信号入力端子５５を備えていない既存のコンロに対しては、コンロ用安全装置１は、バーナの消火は行わないが警報の出力を行う。

第１侵入検出手段１０Ｒ、１０Ｌは、例えば静電容量検出手段（いわゆる静電容量センサ）であり、コンロ５０の所定位置（図１の例ではコンロ５０の天板の左右）に取り付けられている。そして第１侵入検出手段１０Ｒ、１０Ｌは、図３に示す第１検知領域Ａ１内への物体（人体、衣類等）の侵入の有無に応じた検出信号を制御ユニット４０の制御手段４６に出力する。制御ユニット４０の制御手段４６は、第１侵入検出手段１０Ｒ、１０Ｌからの検出信号に基づいて、第１検知領域Ａ１内に物体が侵入してきたことを検出可能である。また第１侵入検出手段１０Ｒ、１０Ｌは比較的小さなセンサであり、コンロ５０の任意の位置に容易に取り付けることが可能である。従って、既存のコンロ５０に容易に取り付けることができる。

第２侵入検出手段２０Ｒ、２０Ｌは、例えば距離検出手段（いわゆる光電センサまたは超音波センサ）または撮像手段（いわゆるＣＣＤカメラ）であり、コンロ５０の上方の位置（図１の例ではフード６０の下端部）に、コンロ５０の側に向けて取り付けられている。そして第２侵入検出手段２０Ｒ、２０Ｌは、図３に示す第２検知領域Ａ２内への物体（人体、衣類等）の侵入の有無に応じた信号や、第２検知領域Ａ２の画像情報を、制御ユニット４０の制御手段４６に出力する。制御ユニット４０の制御手段４６は、第２侵入検出手段２０Ｒ、２０Ｌからの検出信号に基づいて、第２検知領域Ａ２内に物体が侵入してきたことを検出可能である。また第２侵入検出手段２０Ｒ、２０Ｌも比較的小さなセンサであり、コンロ５０の上方の任意の位置に容易に取り付けることが可能である。従って、既存のコンロ５０の上方に容易に取り付けることができる。

燃焼検出手段３０は、例えば温度検出手段（いわゆる温度センサ）であり、コンロ５０のバーナ５１Ｒ、５１Ｌ、５１Ｃ、グリルバーナのそれぞれに近い位置（図１の例では各バーナに近接した位置）に取り付けられている。そして燃焼検出手段３０は、バーナ５１Ｒ、５１Ｌ、５１Ｃ、グリルバーナからの温度に応じた検出信号を制御ユニット４０の制御手段４６に出力する。制御ユニット４０の制御手段４６は、燃焼検出手段３０からの検出信号に基づいて、バーナ５１Ｒ、５１Ｌ、５１Ｃ、グリルバーナの少なくとも１つが燃焼中であることを検出することが可能である。また燃焼検出手段３０も比較的小さなセンサであり、コンロ５０の任意の位置に容易に取り付けることができる。従って、既存のコンロ５０に容易に取り付けることができる。

制御ユニット４０は、既存のコンロ５０の周囲の任意の位置に配置することが可能な程度のサイズを有した、例えば箱状のユニットである。
制御ユニット４０には、第１侵入検出手段１０Ｒ、１０Ｌからの検出信号用の配線、第２侵入検出手段２０Ｒ、２０Ｌからの検出信号用の配線、燃焼検出手段３０からの検出信号用の配線が接続されている。また、コンロ５０が消火信号入力端子５５を備えている場合は、消火信号出力端子４２の配線も接続されている。

●［コンロ用安全装置１の詳細（図２）］
次に図２に示すブロック図を用いて、コンロ用安全装置１の詳細について説明する。
制御ユニット４０は、電源手段４５、制御手段４６、警報手段４３、４４、消火信号出力端子４２等を有している。
また制御ユニット４０には、第１侵入検出手段１０Ｒ、１０Ｌ、第２侵入検出手段２０Ｒ、２０Ｌ、燃焼検出手段３０が接続されている。

電源手段４５は、コンロ用安全装置１を起動する起動スイッチ４１を備え、商用電源等の電源に接続され、制御手段４６に電力を供給する。
第１侵入検出手段１０Ｒ、１０Ｌは、例えば静電容量センサであり、検出信号を制御手段４６に出力する。
第２侵入検出手段２０Ｒ、２０Ｌは、例えば光電センサまたはＣＣＤカメラであり、検出信号または所定時間毎に撮像した画像情報を、制御手段４６に出力する。
燃焼検出手段３０は、例えば温度センサであり、検出信号を制御手段４６に出力する。
なお図２のブロック図では、制御手段４６と第１侵入検出手段１０Ｒ、１０Ｌとの間に設けるインターフェース回路、制御手段４６と第２侵入検出手段２０Ｒ、２０Ｌとの間に設けるインターフェース回路、制御手段４６と燃焼検出手段３０との間に設けるインターフェース回路等の記載は省略している。

制御手段４６は、例えばＣＰＵであり、第１侵入検出手段１０Ｒ、１０Ｌが静電容量センサの場合は、検出信号に基づいて発振状態を検出して静電容量の変化を求め、図３に示す検知領域Ａ１内に物体が侵入してきたか否かを判定可能である。
また第２侵入検出手段２０Ｒ、２０Ｌが光電センサの場合、制御手段４６は、検出信号に基づいて第２侵入検出手段２０Ｒ、２０Ｌから検出した物体までの距離を求め、図３に示す検知領域Ａ２内に物体が侵入したか否かを判定可能である。
また第２侵入検出手段２０Ｒ、２０ＬがＣＣＤカメラの場合、制御手段４６は、一定時間毎に受信する静止画情報に基づいて動体を検出し、検知領域Ａ２内に物体が侵入してきたか否かを判定可能である。
また制御手段４６は、燃焼検出手段３０からの検出信号に基づいて、燃焼検出手段３０の周囲の温度を検出し、所定温度以上である場合に、いずれかのバーナが燃焼中であることを判定可能である。

警報手段４３は、例えばスピーカであり、制御手段４６からの制御信号に基づいて、音声にて警報を出力する。
警報手段４４は、例えばＬＥＤであり、制御手段４６からの制御信号に基づいて、光にて警報を出力する。
消火信号出力端子４２は、既存のコンロ５０が消火信号入力端子５５を備えている場合に、当該消火信号入力端子５５に接続する端子であり、制御手段４６からの信号に基づいて、消火信号を出力する。
なお、警報手段４３、４４及び消火信号出力端子４２と制御手段４６との間のインターフェース回路の記載も省略している。

●［人体及び衣類等の侵入を判定する判定領域（図３）］
一般的に静電容量センサは、制御手段４６により判定処理の処理負荷が軽く、リアルタイムな侵入検知に適しているが、検知領域Ａ１は、ＣＣＤカメラ等の検知領域Ａ２よりも狭い。そこで、静電容量センサ（第１侵入検出手段１０Ｒ、１０Ｌ）を、コンロ５０のバーナの近くに配置している。
静電容量センサに対して光電センサや超音波センサやＣＣＤカメラは、制御手段４６による判定処理の処理負荷は静電容量センサよりも重く、静電容量センサの場合よりも侵入検知の判定に時間を要する。しかし、検知領域Ａ２は、図３に示すように、静電容量センサの検知領域Ａ１よりも広い。そこで、光電センサまたは超音波センサまたはＣＣＤカメラ（第２侵入検出手段２０Ｒ、２０Ｌ）を、コンロ５０のバーナからやや遠い上方の位置、且つ検知領域Ａ２が検知領域Ａ１の周囲を含むように配置している。
この配置により、利用者の人体や衣類がバーナに近い位置に侵入した場合は、検知領域Ａ１内にてリアルタイムに判定し、利用者の人体や衣類がバーナから遠い位置に侵入した場合は、検知領域Ａ２内にて時間的に余裕を持たせて判定することが可能である。
そして、バーナ５１Ｌ、５１Ｃ、５１Ｒの周囲に、警報領域Ｂ１Ｌ、Ｂ１Ｃ、Ｂ１Ｒを設定する。制御手段４６は、異なる２種類のセンサからの検出信号に基づいて、所定時間後に物体が警報領域Ｂ１Ｌ、Ｂ１Ｃ、Ｂ１Ｒ内に侵入すると予測された場合に警報を出力する。警報領域Ｂ１Ｌ、Ｂ１Ｃ、Ｂ１Ｒは、任意の領域を設定することが可能である。

●［制御手段４６における警報出力処理の処理手順（図４）］
次に図４に示すフローチャートを用いて、制御ユニット４０の制御手段４６における警報出力処理の処理手順の例を説明する。
制御手段４６は、所定タイミング（例えば１００［ｍｓ］毎等、所定時間毎）にて、図４に示す警報出力処理を実行する。
ステップＳ１０にて制御手段４６は、燃焼検出手段３０からの検出信号に基づいて、いずれかのバーナが燃焼中であるか否かを判定する。例えば、燃焼検出手段３０からの検出信号から、燃焼検出手段３０の雰囲気温度を求め、求めた雰囲気温度が所定温度以上である場合に、いずれかのバーナが燃焼中であると判定する。いずれかのバーナが燃焼中であると判定した場合（Ｙｅｓ）はステップＳ２０に進み、いずれのバーナも燃焼中でないと判定した場合（Ｎｏ）はステップＳ４０Ｂに進む。
少なくとも１つのバーナが燃焼中であるか否かを判定することで、バーナを使用していないときは警報を出力しないようにすることができる。
なお、制御ユニット４０に、利用者が容易にコンロ用安全装置１をＯＮまたはＯＦＦすることが可能な起動スイッチ４１を設けて、警報が不要な場合は利用者が容易にＯＦＦすることができるようにしてもよい。

ステップＳ２０に進んだ場合、制御手段４６は、第１侵入検出手段１０Ｒ、１０Ｌによる物体の検出結果、及び第２侵入検出手段２０Ｒ、２０Ｌによる物体の検出結果に基づいて、侵入してきた物体の有無、及び侵入してきた物体の所定時間後の移動先の位置を予測し、ステップＳ３０に進む。
なお、検知領域Ａ１内に物体が侵入してきたことを検知する第１侵入検知処理は、図示省略した別のタイミングにて実行される処理にて行われる。第１侵入検知処理と警報出力処理を別々のタイミングで行うことで、第１侵入検出手段１０Ｒ、１０Ｌに対して適切なタイミングにてリアルタイムに侵入検知を行い、その侵入検知結果を用いて当該図４の警報出力処理にて、適切なタイミングで利用者に警報を出力することができる。
また、検知領域Ａ２内に物体が侵入してきたことを検知する第２侵入検知処理も同様に、図示省略した別のタイミングにて実行される処理にて行われる。

ステップＳ３０では、制御手段４６は、検知領域Ａ１、Ａ２内にて検知された物体が、所定時間後（例えば１秒後）に、警報領域Ｂ１Ｌ、Ｂ１Ｃ、Ｂ１Ｒ内に侵入すると予測されたか否かを判定する。警報領域内に侵入すると予測された場合（Ｙｅｓ）はステップＳ４０Ａに進み、警報領域内に侵入しないと予測された場合（Ｎｏ）はステップＳ４０Ｂに進む。

ステップＳ４０Ａに進んだ場合、制御手段４６は、警報手段から警報を出力して処理を終了する。この場合、警報手段４３から音声にて警報を出力し、警報手段４４から光にて警報を出力し、消火信号出力端子４２から消火信号を出力して処理を終了する。
ステップＳ４０Ｂに進んだ場合、制御手段４６は、警報手段からの警報の出力を停止して処理を終了する。この場合、警報手段４３からの音声の出力を停止し、警報手段４４からの光の出力を停止し、消火信号出力端子４２からの消火信号の出力を停止して処理を終了する。

以上、本実施の形態にて説明したコンロ用安全装置１は、既存のコンロ、及び既存のコンロの上方に、比較的小さなセンサを取り付けるだけでよいので、コンロを交換する必要がなく、既存のコンロを無駄にしない。また、特にコンロの上方に配置した第２侵入検出手段により、検知領域をより広くすることができる。
また、２種類の侵入検出手段を用いて、より正確に物体の侵入を検出するとともに、警報領域内に物体が侵入する前に、侵入することが予測された場合に警報を発するので、誤判定なく、より適切に警報を出力することができる。これにより、より安全性の高いコンロ用安全装置１を実現することができる。

本発明のコンロ用安全装置１は、本実施の形態で説明した外観、構成、構造、処理等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
また本実施の形態の説明では、燃焼検出手段３０、消火信号出力端子４２を備えたコンロ用安全装置１の例を説明したが、燃焼検出手段３０、消火信号出力端子４２は省略してもよい。
また本実施の形態の説明では、警報手段の例として、音声で警報を出力する警報手段４３、光で警報を出力する警報手段４４の例を説明したが、いずれか一方のみを備えるようにしてもよいし、振動手段等、他の種類の警報を出力する警報手段を備えるようにしてもよい。警報手段の種類、及び警報手段の数は、本実施の形態にて説明したものに限定されるものではない。
また本実施の形態の説明では、第１侵入検出手段を２個（１０Ｒ、１０Ｌ）、第２侵入検出手段を２個（２０Ｒ、２０Ｌ）備えた例を説明したが、第１侵入検出手段の数、及び第２侵入検出手段の数は、それぞれいくつでも良く、それぞれ２個に限定されるものではない。
また本実施の形態の説明では、既存のコンロ５０の例としてグリル窓５２、グリル排気口５３、グリルバーナを備えた例を説明したが、グリル窓、グリル排気口、グリルバーナを備えていないコンロにも本発明のコンロ用安全装置１を適用可能である。
また本実施の形態の説明では、既存のコンロ５０の例として天板に３個のバーナ５１Ｒ、５１Ｌ、５１Ｃを備えた例を説明したが、既存のコンロ５０の天板のバーナの数は３個に限定されるものではない。
また本実施の形態の説明では、燃焼検出手段３０として温度検出手段を用いた例を説明したが、燃焼検出手段３０は温度検出手段に限定されるものではなく、光を用いバーナが燃焼中であるか否かを検出可能な光検出手段等、種々の検出手段を用いてバーナが燃焼中であるか否かを検出可能である。

１ コンロ用安全装置
１０Ｒ、１０Ｌ 第１侵入検出手段
２０Ｒ，２０Ｌ 第２侵入検出手段
３０ 燃焼検出手段
４０ 制御ユニット
４１ 起動スイッチ
４２ 消火信号出力端子
４３、４４ 警報手段
４５ 電源手段
４６ 制御手段
５０ コンロ
５１Ｃ、５１Ｒ、５１Ｌ バーナ
６０ フード
Ａ１、Ａ２ 検知領域
Ｂ１Ｌ、Ｂ１Ｃ、Ｂ１Ｒ 警報領域

Claims (3)

1. バーナを備えたコンロに取り付け可能なコンロ用安全装置において、
   異なる２種類の侵入検出手段と、
   警報手段と、
   制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、２種類の前記侵入検出手段からの検出信号に基づいて、予め設定した警報領域内に人体または衣類を含む物体が侵入すると予測した場合に、前記警報手段を用いて警報を出力する、
   コンロ用安全装置。
2. 請求項１に記載のコンロ用安全装置であって、
   異なる２種類の前記侵入検出手段は、コンロの所定位置に取り付けられる静電容量検出手段と、コンロの上方の位置においてコンロに向けて取り付けられる距離検出手段あるいは撮像手段である、
   コンロ用安全装置。
3. 請求項１または２に記載のコンロ用安全装置であって、
   更に、前記バーナが燃焼中であることを検出可能な燃焼検出手段を備え、
   前記制御手段は、前記燃焼検出手段からの検出信号に基づいて、前記バーナが燃焼中でないと検出された場合には前記警報手段からの警報の出力を停止する、
   コンロ用安全装置。
   
   

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