チャイルドガードセンサー
【課題】人感センサーを利用して、子供（人）の接近を検知する事を可能とする。
【解決手段】人感センサーはセキュリティー用途に使用される事が多く、遠方の広範囲な部分で人の検知を行う高感度タイプとなっているが、子供（人）の接近を検知するためには、近距離で部分的な検知が必要となってくる。増幅手段にてこの調整を行い、子供（人）の接近を検知する低感度タイプのチャイルドガードセンサーを製作。さらに高機能高性能とするためにマイコンを搭載し、人の認識をより正確に行うチャイルドガードセンサーを製作。
【解決手段】人感センサーはセキュリティー用途に使用される事が多く、遠方の広範囲な部分で人の検知を行う高感度タイプとなっているが、子供（人）の接近を検知するためには、近距離で部分的な検知が必要となってくる。増幅手段にてこの調整を行い、子供（人）の接近を検知する低感度タイプのチャイルドガードセンサーを製作。さらに高機能高性能とするためにマイコンを搭載し、人の認識をより正確に行うチャイルドガードセンサーを製作。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石油もしくは電気によるストーブおよびファンヒーターの安全装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ストーブやファンヒーター等の石油燃焼機器または電気ヒーター機器には、転倒による火災防止のため、耐震自動消火装置や転倒安全スイッチが取り付けられている。
【０００３】
さらに石油ファンヒーターには、子供が不用意に運転ボタンに触り燃焼運転とならないよう安全対策としてチャイルドロック機能が付加されている。
【０００４】
また石油ファンヒーターの中には、人感センサーを利用して人の検知を行い、人が居ない時には省エネ運転、人が居る時には予め設定した温度で運転となる物もある。（特許文献１）
【０００５】
しかし、いずれの場合も燃焼や発熱により高温になった部分に子供が接近した場合の安全対策にはならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４４１２２５９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
解決しようとする問題点は、燃焼や発熱により高温となった部分に子供が接近した場合の安全対策が無い点である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、子供の接近を検知するために接近検知専用の人感センサーを使用する事を最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のチャイルドガードセンサーは、子供（人）の接近を検知する物であり、暖房機器以外にも例えば扇風機やアイロンなど、子供が接近すると危険な製品にも利用できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は本発明装置の請求項１の機能を示すブロック図である。（実施例１）
【図２】図２は本発明装置の請求項２の機能を示すブロック図である。（実施例２）
【図３】図３は本発明装置の請求項３の機能を示すブロック図である。（実施例３）
【図４】図４は本発明装置の実施例を示す説明図である。（実施例４）
【発明を実施するための形態】
【００１１】
子供（人）の接近を検知するという目的を、一般的に使用される人感センサーを利用して最小の部品点数で実現した。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本発明装置であるチャイルドガードセンサーの１実施例のブロック図であって、１はセンサー手段、２は増幅手段、３はフィルター手段、４はコンパレータ手段である。
【００１３】
センサー手段１には人感センサーが使用され人の検知を行うが、該センサー手段１からの信号は微小な変化なため、増幅手段２により信号増幅を行う。この増幅された信号には電磁波や外来光等の影響によりノイズ成分が含まれる場合があるため、極力人の動きを検知するためにフィルター手段３により一定範囲の信号変化のみ取りだすようにする。
【００１４】
なお子供（人）の接近を検知するという観点より、前記増幅手段２による感度設定は、セキュリティー用途に使用するような高感度広範囲なものでなく、近距離の部分的検知に適した低感度局所的な設定とした。
【実施例２】
【００１５】
図２は、本発明装置であるチャイルドガードセンサーの１実施例のブロック図であって、１から３は図１と同様である。また、５はマイコン手段、６は高感度設定手段、７は低感度設定手段、８は可変感度設定手段、９は入力手段、１０は警報表示手段、１１は液晶タッチパネル、１２は警報音発生装置、１３は操作パネルである。
【００１６】
省エネ運転で人の検知を行うのであれば、センサーはできるだけ遠方の広範囲な部分を監視する必要がある。逆に人の接近を検知するのであれば、センサーは近距離の限られた部分を監視する必要がある。相反する２つの機能を両立するためには、前記増幅手段２の信号増幅率を変える必要があるが、前記増幅手段２はＯＰアンプ回路により構成されているので、抵抗の組み合わせを変える事により自由な増幅率を得る事ができる。
【００１７】
なお本発明は子供（人）の接近を検知するセンサー説明が主となるため、ＯＰアンプの動作原理に関する説明は省略する。
【００１８】
遠方の広範囲な部分を監視する場合は、高感度設定手段６を機能させ前記増幅手段２の増幅率を上げて高感度なセンサー動作とする。実施例では１０ｍ程度までの検知が可能であった。
【００１９】
近距離の限られた部分を監視する場合は、低感度設定手段７を機能させ前記増幅手段２の増幅率を下げて低感度なセンサー動作とする。実施例では０．５ｍ以下での検知が可能であった。
【００２０】
感度を可変とする場合は、可変感度設定手段８を機能させ前記増幅手段２の増幅率を上げ下げして高感度から低感度のセンサー動作とする。実施例では１０ｍ〜０．５ｍ以下での検知が可能であった。この増幅率を可変とするには抵抗値を変化させる必要があるが、例えばラダー抵抗回路等を用いれば良い。
【００２１】
マイコン手段５により時分割にて前記高感度設定手段６と前記低感度設定手段７の機能を交互に切換えコントロールしたり、同じく前記マイコン手段５により前記可変感度設定手段８の抵抗値をコントロールをする事により、高感度で人の検知を行うと同時に、低感度にて子供（人）の接近検知を行う事ができる。
【００２２】
入力手段９は、センサー動作のモード設定を行うボタンになる。動作モードとしては、高感度にて部屋に居る人の検知を行うモード１、低感度にて子供（人）の接近検知を行うモード２、前記モード１と前記モード２が交互に機能するモード３、前記可変感度設定手段８によりリニアに感度が変化するモード４がある。
【００２３】
前記モード２、前記モード３、前記モード４のいずれかのモードで子供（人）の接近検知を行うと、前記マイコン手段５は、警報表示手段１０と警報音発生装置１２にアラーム出力を行う。このアラーム出力については実施例４で説明する。
【００２４】
前記入力手段９のボタンデザインと表示文字、前記警報表示手段１０のデザインと表示面積を簡単で自由に変更でき、入力手段と表示手段が一体化し小型にできる利点より、操作パネル１３は、液晶タッチパネル１１で構成する事が望ましい。
【００２５】
なお本発明は子供（人）の接近を検知するセンサー説明が主となるため、液晶タッチパネルの動作原理及び使用方法に関する説明は省略する。
【００２６】
前記マイコン手段５は、前記センサー手段１から前記フィルター手段３を通ってきた信号をアナログ信号としてＡ／Ｄ入力し、その信号レベルの変化で距離を予測すると共に、ソフトフィルターにより人の動きに合ったパターン信号の認識を行い、高精度で子供（人）の接近検知を行う事ができる。また前記モード１から前記モード４の各動作モードの選択により、感度設定手段へのコントロール信号出力、高感度広範囲な人の検知出力、低感度局所的な子供（人）の接近検知にて警報表示や警報音のためのアラーム信号出力を行う。
【実施例３】
【００２７】
図３は、本発明装置であるチャイルドガードセンサーの１実施例のブロック図であって、１から４は図１と同様、５〜１３は図２と同様である。
【００２８】
高感度広範囲な人の検知は、実施例１と同様であり、前記マイコン手段５を通さずに信号出力される。それ以外の動作については、実施例２と同様である。
【実施例４】
【００２９】
図４は、本発明装置であるチャイルドガードセンサーを利用する操作パネルの１実施例を示すブロック図であって、９、１０、１２、１３は図２と同様、１４はチャイルドガードセンサー、１５は機器本体コントロール装置である。
【００３０】
前記操作パネル１３には、実施例１または実施例２または実施例３で説明したチャイルドガードセンサー１４、前記警報表示手段１０、前記警報音発生装置１２が取り付けられ、さらに実施例２と実施例３で説明したマイコン搭載型の場合は、前記入力手段９も取り付けられる。
【００３１】
前記入力手段９はシートキーまたは押しボタン等が使用され、前記警報表示手段１０はＬＥＤやＬＣＤ等が使用され、前記警報音発生装置１２には電磁ブザー、圧電ブザー、スピーカー等が使用される。
【００３２】
子供（人）が前記操作パネル１３に接近すると、前記チャイルドガードセンサー１４よりアラーム信号が出力され、前記警報表示手段１０のＬＥＤやＬＣＤ等が点滅し、さらに前記警報音発生装置１２のブザーまたはスピーカー等よりアラーム音または警告音声が発音し、子供の動きを止める動作をすると共に、周囲に子供が接近している事を知らせて注意を促す動作をする。
【００３３】
実施例ではファンヒーターの操作パネルに前記チャイルドガードセンサー１４を取り付けて、タッチパネルのＬＣＤを点滅さての警告表示と圧電ブザーによる警告音発音に留めたが、機器本体コントロール装置１５に信号を送り、本体の運転を停止させても良い。
【００３４】
また、前記チャイルドガードセンサー１４は、何にでも取り付ける事ができるので、子供が近づいてほしくない機器、例えば扇風機やアイロンなどの機器に取り付けても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
人の接近を検知するセンサーなので、民生機器のみでなく産業機器用途への適用もできる。
【符号の説明】
【００３６】
１ センサー手段
２ 増幅手段
３ フィルター手段
４ コンパレータ手段
５ マイコン手段
６ 高感度設定手段
７ 低感度設定手段
８ 可変感度設定手段
９ 入力手段
１０ 警報表示手段
１１ 液晶タッチパネル
１２ 警報音発生装置
１３ 操作パネル
１４ チャイルドガードセンサー
１５ 機器本体コントロール装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石油もしくは電気によるストーブおよびファンヒーターの安全装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ストーブやファンヒーター等の石油燃焼機器または電気ヒーター機器には、転倒による火災防止のため、耐震自動消火装置や転倒安全スイッチが取り付けられている。
【０００３】
さらに石油ファンヒーターには、子供が不用意に運転ボタンに触り燃焼運転とならないよう安全対策としてチャイルドロック機能が付加されている。
【０００４】
また石油ファンヒーターの中には、人感センサーを利用して人の検知を行い、人が居ない時には省エネ運転、人が居る時には予め設定した温度で運転となる物もある。（特許文献１）
【０００５】
しかし、いずれの場合も燃焼や発熱により高温になった部分に子供が接近した場合の安全対策にはならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４４１２２５９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
解決しようとする問題点は、燃焼や発熱により高温となった部分に子供が接近した場合の安全対策が無い点である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、子供の接近を検知するために接近検知専用の人感センサーを使用する事を最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のチャイルドガードセンサーは、子供（人）の接近を検知する物であり、暖房機器以外にも例えば扇風機やアイロンなど、子供が接近すると危険な製品にも利用できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は本発明装置の請求項１の機能を示すブロック図である。（実施例１）
【図２】図２は本発明装置の請求項２の機能を示すブロック図である。（実施例２）
【図３】図３は本発明装置の請求項３の機能を示すブロック図である。（実施例３）
【図４】図４は本発明装置の実施例を示す説明図である。（実施例４）
【発明を実施するための形態】
【００１１】
子供（人）の接近を検知するという目的を、一般的に使用される人感センサーを利用して最小の部品点数で実現した。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本発明装置であるチャイルドガードセンサーの１実施例のブロック図であって、１はセンサー手段、２は増幅手段、３はフィルター手段、４はコンパレータ手段である。
【００１３】
センサー手段１には人感センサーが使用され人の検知を行うが、該センサー手段１からの信号は微小な変化なため、増幅手段２により信号増幅を行う。この増幅された信号には電磁波や外来光等の影響によりノイズ成分が含まれる場合があるため、極力人の動きを検知するためにフィルター手段３により一定範囲の信号変化のみ取りだすようにする。
【００１４】
なお子供（人）の接近を検知するという観点より、前記増幅手段２による感度設定は、セキュリティー用途に使用するような高感度広範囲なものでなく、近距離の部分的検知に適した低感度局所的な設定とした。
【実施例２】
【００１５】
図２は、本発明装置であるチャイルドガードセンサーの１実施例のブロック図であって、１から３は図１と同様である。また、５はマイコン手段、６は高感度設定手段、７は低感度設定手段、８は可変感度設定手段、９は入力手段、１０は警報表示手段、１１は液晶タッチパネル、１２は警報音発生装置、１３は操作パネルである。
【００１６】
省エネ運転で人の検知を行うのであれば、センサーはできるだけ遠方の広範囲な部分を監視する必要がある。逆に人の接近を検知するのであれば、センサーは近距離の限られた部分を監視する必要がある。相反する２つの機能を両立するためには、前記増幅手段２の信号増幅率を変える必要があるが、前記増幅手段２はＯＰアンプ回路により構成されているので、抵抗の組み合わせを変える事により自由な増幅率を得る事ができる。
【００１７】
なお本発明は子供（人）の接近を検知するセンサー説明が主となるため、ＯＰアンプの動作原理に関する説明は省略する。
【００１８】
遠方の広範囲な部分を監視する場合は、高感度設定手段６を機能させ前記増幅手段２の増幅率を上げて高感度なセンサー動作とする。実施例では１０ｍ程度までの検知が可能であった。
【００１９】
近距離の限られた部分を監視する場合は、低感度設定手段７を機能させ前記増幅手段２の増幅率を下げて低感度なセンサー動作とする。実施例では０．５ｍ以下での検知が可能であった。
【００２０】
感度を可変とする場合は、可変感度設定手段８を機能させ前記増幅手段２の増幅率を上げ下げして高感度から低感度のセンサー動作とする。実施例では１０ｍ〜０．５ｍ以下での検知が可能であった。この増幅率を可変とするには抵抗値を変化させる必要があるが、例えばラダー抵抗回路等を用いれば良い。
【００２１】
マイコン手段５により時分割にて前記高感度設定手段６と前記低感度設定手段７の機能を交互に切換えコントロールしたり、同じく前記マイコン手段５により前記可変感度設定手段８の抵抗値をコントロールをする事により、高感度で人の検知を行うと同時に、低感度にて子供（人）の接近検知を行う事ができる。
【００２２】
入力手段９は、センサー動作のモード設定を行うボタンになる。動作モードとしては、高感度にて部屋に居る人の検知を行うモード１、低感度にて子供（人）の接近検知を行うモード２、前記モード１と前記モード２が交互に機能するモード３、前記可変感度設定手段８によりリニアに感度が変化するモード４がある。
【００２３】
前記モード２、前記モード３、前記モード４のいずれかのモードで子供（人）の接近検知を行うと、前記マイコン手段５は、警報表示手段１０と警報音発生装置１２にアラーム出力を行う。このアラーム出力については実施例４で説明する。
【００２４】
前記入力手段９のボタンデザインと表示文字、前記警報表示手段１０のデザインと表示面積を簡単で自由に変更でき、入力手段と表示手段が一体化し小型にできる利点より、操作パネル１３は、液晶タッチパネル１１で構成する事が望ましい。
【００２５】
なお本発明は子供（人）の接近を検知するセンサー説明が主となるため、液晶タッチパネルの動作原理及び使用方法に関する説明は省略する。
【００２６】
前記マイコン手段５は、前記センサー手段１から前記フィルター手段３を通ってきた信号をアナログ信号としてＡ／Ｄ入力し、その信号レベルの変化で距離を予測すると共に、ソフトフィルターにより人の動きに合ったパターン信号の認識を行い、高精度で子供（人）の接近検知を行う事ができる。また前記モード１から前記モード４の各動作モードの選択により、感度設定手段へのコントロール信号出力、高感度広範囲な人の検知出力、低感度局所的な子供（人）の接近検知にて警報表示や警報音のためのアラーム信号出力を行う。
【実施例３】
【００２７】
図３は、本発明装置であるチャイルドガードセンサーの１実施例のブロック図であって、１から４は図１と同様、５〜１３は図２と同様である。
【００２８】
高感度広範囲な人の検知は、実施例１と同様であり、前記マイコン手段５を通さずに信号出力される。それ以外の動作については、実施例２と同様である。
【実施例４】
【００２９】
図４は、本発明装置であるチャイルドガードセンサーを利用する操作パネルの１実施例を示すブロック図であって、９、１０、１２、１３は図２と同様、１４はチャイルドガードセンサー、１５は機器本体コントロール装置である。
【００３０】
前記操作パネル１３には、実施例１または実施例２または実施例３で説明したチャイルドガードセンサー１４、前記警報表示手段１０、前記警報音発生装置１２が取り付けられ、さらに実施例２と実施例３で説明したマイコン搭載型の場合は、前記入力手段９も取り付けられる。
【００３１】
前記入力手段９はシートキーまたは押しボタン等が使用され、前記警報表示手段１０はＬＥＤやＬＣＤ等が使用され、前記警報音発生装置１２には電磁ブザー、圧電ブザー、スピーカー等が使用される。
【００３２】
子供（人）が前記操作パネル１３に接近すると、前記チャイルドガードセンサー１４よりアラーム信号が出力され、前記警報表示手段１０のＬＥＤやＬＣＤ等が点滅し、さらに前記警報音発生装置１２のブザーまたはスピーカー等よりアラーム音または警告音声が発音し、子供の動きを止める動作をすると共に、周囲に子供が接近している事を知らせて注意を促す動作をする。
【００３３】
実施例ではファンヒーターの操作パネルに前記チャイルドガードセンサー１４を取り付けて、タッチパネルのＬＣＤを点滅さての警告表示と圧電ブザーによる警告音発音に留めたが、機器本体コントロール装置１５に信号を送り、本体の運転を停止させても良い。
【００３４】
また、前記チャイルドガードセンサー１４は、何にでも取り付ける事ができるので、子供が近づいてほしくない機器、例えば扇風機やアイロンなどの機器に取り付けても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
人の接近を検知するセンサーなので、民生機器のみでなく産業機器用途への適用もできる。
【符号の説明】
【００３６】
１ センサー手段
２ 増幅手段
３ フィルター手段
４ コンパレータ手段
５ マイコン手段
６ 高感度設定手段
７ 低感度設定手段
８ 可変感度設定手段
９ 入力手段
１０ 警報表示手段
１１ 液晶タッチパネル
１２ 警報音発生装置
１３ 操作パネル
１４ チャイルドガードセンサー
１５ 機器本体コントロール装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストーブやファンヒーター等の燃焼またはヒーター発熱による暖房機器に使用する安全装置であり、人を検知するセンサー手段、該センサー手段からの信号を近距離検知に適した感度で増幅する低感度増幅手段、該低感度増幅手段の信号よりノイズ成分を除去するフィルター手段、該フィルター手段からの信号をＯＮ／ＯＦＦレベル信号に変換するコンパレータ手段とを持つ事を特徴とするチャイルドガードセンサー。
【請求項２】
ストーブやファンヒーター等の燃焼またはヒーター発熱による暖房機器に使用する安全装置であり、人を検知するセンサー手段、該センサー手段からの信号を増幅する増幅手段、該増幅手段の信号増幅率を調整する設定手段、該設定手段の制御を決める入力手段、該入力手段により動作モードを決め、且つ前記フィルター手段からの信号より人の動きを判定するマイコン手段、さらに該マイコン手段は、部屋に居る人の検知を行い信号出力するのみでなく、子供（人）の接近を検知すると警報表示手段及び警報音発生手段への信号出力を行う事を特徴とするチャイルドガードセンサー。
【請求項３】
ストーブやファンヒーター等の燃焼またはヒーター発熱による暖房機器に使用する安全装置であり、部屋に居る人の検知は従来から有るアナログ回路で行い、子供（人）の接近のみ請求項２と同様なマイコン手段により、警報表示手段及び警報音発生手段への信号出力を行う事を特徴とするチャイルドガードセンサー。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載のチャイルドガードセンサーを利用する操作パネルであり、入力手段となるスイッチ形状や文字、さらに警報表示手段の形状を簡単に自由に変更できるようにするため、液晶タッチパネルを利用する事を特徴とするチャイルドガードセンサー付き操作パネル。
【請求項５】
請求項１または請求項２または請求項３に記載のチャイルドガードセンサーを利用する操作パネルを搭載したストーブやファンヒーター等の燃焼またはヒーター発熱による暖房機器であり、子供（人）の接近を検知して、警報音や警報表示をしたり、または機器本体の運転を停止する事を特徴とするチャイルドガードセンサー付き暖房機器。
【請求項１】
ストーブやファンヒーター等の燃焼またはヒーター発熱による暖房機器に使用する安全装置であり、人を検知するセンサー手段、該センサー手段からの信号を近距離検知に適した感度で増幅する低感度増幅手段、該低感度増幅手段の信号よりノイズ成分を除去するフィルター手段、該フィルター手段からの信号をＯＮ／ＯＦＦレベル信号に変換するコンパレータ手段とを持つ事を特徴とするチャイルドガードセンサー。
【請求項２】
ストーブやファンヒーター等の燃焼またはヒーター発熱による暖房機器に使用する安全装置であり、人を検知するセンサー手段、該センサー手段からの信号を増幅する増幅手段、該増幅手段の信号増幅率を調整する設定手段、該設定手段の制御を決める入力手段、該入力手段により動作モードを決め、且つ前記フィルター手段からの信号より人の動きを判定するマイコン手段、さらに該マイコン手段は、部屋に居る人の検知を行い信号出力するのみでなく、子供（人）の接近を検知すると警報表示手段及び警報音発生手段への信号出力を行う事を特徴とするチャイルドガードセンサー。
【請求項３】
ストーブやファンヒーター等の燃焼またはヒーター発熱による暖房機器に使用する安全装置であり、部屋に居る人の検知は従来から有るアナログ回路で行い、子供（人）の接近のみ請求項２と同様なマイコン手段により、警報表示手段及び警報音発生手段への信号出力を行う事を特徴とするチャイルドガードセンサー。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載のチャイルドガードセンサーを利用する操作パネルであり、入力手段となるスイッチ形状や文字、さらに警報表示手段の形状を簡単に自由に変更できるようにするため、液晶タッチパネルを利用する事を特徴とするチャイルドガードセンサー付き操作パネル。
【請求項５】
請求項１または請求項２または請求項３に記載のチャイルドガードセンサーを利用する操作パネルを搭載したストーブやファンヒーター等の燃焼またはヒーター発熱による暖房機器であり、子供（人）の接近を検知して、警報音や警報表示をしたり、または機器本体の運転を停止する事を特徴とするチャイルドガードセンサー付き暖房機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１１７７０７（Ｐ２０１２−１１７７０７Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６５９７４（Ｐ２０１０−２６５９７４）
【出願日】平成２２年１１月３０日（２０１０．１１．３０）
【出願人】（５９３１３７４１７）株式会社電興社 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月３０日（２０１０．１１．３０）
【出願人】（５９３１３７４１７）株式会社電興社 (2)
【Ｆターム（参考）】
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