(57)【要約】【課題】往復回動動作時でも人検知センサが誤検知しない電気ストーブを提供する。【解決手段】電気ストーブ１０では、往復回動機構６１が動作しているとき、マイクロコンピュータ８１は、人検知センサ５１の検知信号の時系列データに基づき、人の動きによる温度変化と、本体２０の往復回動による温度変化とを区別して、人の存在の有無を判定する。これによって、マイクロコンピュータ８１は、往復回動機構の動作中に往復回動の周期と同じ周期で出力される検知信号を、「人の動きによる温度変化ではない」と判定することができる。【選択図】図８Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体（２１）から放射される赤外線によって暖房対象空間を暖める電気ストーブであって、
前記発熱体（２１）を保持する本体（２０）と、
検知領域の温度変化を検知して検知信号を出力するセンサ（５１）と、
前記本体（２０）を往復回動させる往復回動機構（６１）と、
マイクロコンピュータ（８１）と、
を備え、
前記往復回動機構（６１）が動作しているとき、前記マイクロコンピュータ（８１）は、前記センサ（５１）の検知信号の時系列データに基づき、人の動きによる温度変化と、前記本体（２０）の往復回動による温度変化とを区別して、人の存在の有無を判定する、
電気ストーブ（１０）。
【請求項２】
前記マイクロコンピュータ（８１）は、前記本体（２０）の往復回動の一周期毎に検知信号の信号パターンを記憶し、次の一周期に得られる検知信号の信号パターンと比較し、両者の信号パターンが異なる場合は人がいると判定する、
請求項１に記載の電気ストーブ（１０）。
【請求項３】
前記マイクロコンピュータ（８１）は、前記センサ（５１）から温度変化を検知したことを示す信号を受けたときを起点として、所定間隔でサンプリングを行い、所定回数連続して、温度変化を検知したことを示す信号が得られたときは、有効な検知信号として確定する、
請求項１又は請求項２に記載の電気ストーブ（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
人検知センサを備えた電気ストーブに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、人検知センサを備えた電気ストーブが広く普及している。例えば、特許文献１（特開２０１２−２２００３７号公報）に記載の電気ストーブは、本体ケースの正面下部に設置された人検知センサによって、人の存在の有無を検知している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記の電気ストーブは、往復回動動作を行うと、放出した熱の反射や温度分布等から周囲の温度変化を捉えて、人が居なくても人が居ると誤検知する。それゆえ、往復回動動作時でも人検知センサが誤検知しない電気ストーブを提供する、という課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１観点の電気ストーブは、発熱体から放射される赤外線によって暖房対象空間を暖める電気ストーブであって、発熱体を保持する本体と、センサと、往復回動機構と、マイクロコンピュータとを備えている。センサは、検知領域の温度変化を検知して検知信号を出力する。往復回動機構は、本体を往復回動させる。往復回動機構が動作しているとき、マイクロコンピュータは、センサの検知信号の時系列データに基づき、人の動きによる温度変化と、本体の往復回動による温度変化とを区別して、人の存在の有無を判定する。
【０００５】
この電気ストーブでは、静止物体が存在する暖房対象空間を電気ストーブに往復回動させて暖房する場合、往復回動一周期につき２回、静止物体に赤外線が当たり温度変化するので、センサがそれを捉えて検知信号を出力する。したがって、往復回動機構の動作中に往復回動の周期と同じ周期で出力される検知信号は、「人の動きによる温度変化ではない」と判定することができる。
【０００６】
第２観点の電気ストーブは、第１観点の電気ストーブであって、マイクロコンピュータが、本体の往復回動の一周期毎に検知信号の信号パターンを記憶し、次の一周期に得られる検知信号の信号パターンと比較し、両者の信号パターンが異なる場合は人がいると判定する。
【０００７】
第３観点の電気ストーブは、第１観点又は第２観点の電気ストーブであって、マイクロコンピュータが、センサから温度変化を検知したことを示す信号を受けたときを起点として、所定間隔でサンプリングを行い、所定回数連続して、温度変化を検知したことを示す信号が得られたときは、有効な検知信号として確定する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本開示の一実施形態に係る電気ストーブの正面側の斜視図。
【図２】図１の電気ストーブの平面図。
【図３Ａ】本体を手動で動かせる範囲を示す電気ストーブの平面図。
【図３Ｂ】本体の第１の往復回動範囲を示す電気ストーブの平面図。
【図３Ｃ】本体の第２の往復回動範囲を示す電気ストーブの平面図。
【図３Ｄ】本体の第３の往復回動範囲を示す電気ストーブの平面図。
【図４】往復回動機構の斜視図。
【図５】電気ストーブの制御ブロック図。
【図６】電気ストーブと、人検知センサの検知領域内に存在する椅子、机および人を表した斜視図。
【図７】図６における人検知センサの検知信号を時系列で示したグラフ。
【図８Ａ】電気ストーブの制御フローチャート（ステップＳ１〜ステップＳ１２）。
【図８Ｂ】電気ストーブの制御フローチャート（ステップＳ２１，ステップＳ２２）。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（１）全体構成
図１は、本開示の一実施形態に係る電気ストーブ１０の正面側の斜視図である。また、図２は、電気ストーブ１０の平面図である。図１において、電気ストーブ１０は、部屋などの暖房対象空間に置かれ、暖房対象空間を暖める機器である。電気ストーブ１０は、本体２０と、本体２０とは別体に設けられているベース３０とを備えている。ベース３０は、床面に設置される。本体２０は、ベース３０によって回動可能に支持されている。本体２０は、ヒータ２１と反射板２２とを有している。
【００１０】
電気ストーブ１０は、往復回動機能を有しており、床面に対して本体２０が床面と平行な方向に回動して、ヒータ２１および反射板２２から出る熱の放射方向を変化させることができる。
【００１１】
（２）詳細構成
（２−１）ベース３０
図１において、ベース３０は、台座３１と支柱３２とを有している。台座３１は、円筒形状を成し、床面に設置される。台座３１の背面側には電源コード３３が屈曲可能に取り付けられている。
【００１２】
支柱３２は、台座３１の上面３１ａから上方に延びる柱状の部材であり、その下部が台座３１に取り付けられている。支柱３２の上部の前面側と本体２０の背面側とがブラケット２３（図２参照）を介して連結されている。
【００１３】
支柱３２は、上部に、下部に比べて左右および背面側に張り出したボックス３２ａを有している。ボックス３２ａには、往復回動機構６１の一部（図４参照）およびハーネス等が収納されている。そして、支柱３２の前面側に本体２０が取り付けられることで、支柱３２と本体２０とを合わせた部材の重心がちょうど台座３１に位置するように構成されている。このような構成によって、電気ストーブ１０が安定して直立することが可能になっている。
【００１４】
また、台座３１の前面には四角形の枠３１ｂが設けられており、枠３１ｂの奥に人検知センサ５１が配置されている。
【００１５】
（２−２）本体２０
本体２０は、ヒータ２１、反射板２２、およびブラケット２３以外に、本体ケーシング２４、ガード２５、および操作部２６（図２参照）を有している。
【００１６】
本体ケーシング２４は、ヒータ２１と反射板２２とを内部に収納している。本体ケーシング２４の背面側には、本体ケーシング２４内の熱を外部に放出するために多数の開口部（図示せず）が形成されている。ガード２５は、多数の細い金属棒を組み合わせてできており、本体ケーシング２４の前面側に装着されている。
【００１７】
熱は、ガード２５の金属棒の隙間を透して前面側に向けて放射され。本体２０は、反射板２２の方向を上に傾けたり、下に傾けたりするために、ブラケット２３を介して支柱３２の延びる方向に対して角度を変更することができる。
【００１８】
操作部２６は、本体ケーシング２４の天板２４ａに設けられている。操作部２６には、操作に関する表示が記載されている操作銘板８５やヒータ出力を調節するロータリーツマミ８９などが取り付けられている。
【００１９】
（２−２−１）本体２０の往復回動範囲
使用者は、本体２０を支柱３２回りに手動で回動させることもできれば、本体２０が自動で往復回動することもできる。
【００２０】
図３Ａは、本体２０を手動で動かせる範囲を示す電気ストーブの平面図である。図３Ａにおいて、自動で往復回動させないときに、本体２０を手動で動かせる範囲は６０°である。なお、人検知センサ５１の検知範囲は、約１１８°である。
【００２１】
図３Ｂは、本体２０の第１の往復回動範囲を示す電気ストーブ１０の平面図である。図３Ｂにおいて、第１の往復回動範囲は、本体２０の前面が正面を向いて静止しているときを基準にして左右に３５°の範囲であり、全幅で７０°である。
【００２２】
図３Ｃは、本体２０の第２の往復回動範囲を示す電気ストーブ１０の平面図である。図３Ｃにおいて、第２の往復回動範囲は、本体２０の前面が上面視で時計方向に３０°の方向を向いて静止しているときを基準にして左右に３５°の範囲であり、全幅で７０°である。
【００２３】
図３Ｄは、本体２０の第３の往復回動範囲を示す電気ストーブ１０の平面図である。図３Ｄにおいて、第３の往復回動範囲は、本体２０の前面が上面視で反時計方向に３０°の方向を向いて静止しているときを基準にして左右に３５°の範囲であり、全幅で７０°である。
【００２４】
図３Ｂ〜図３Ｄにおいて、往復回動動作前の初期姿勢について本体２０の前面を正面、時計方向３０°、反時計方向３０°の３姿勢で説明したが、これは便宜上そのように設定したものであって、往復回動動作前の初期姿勢はユーザーが決定するものである。但し、本体２０を手動で動かせる範囲は６０°であり、自動往復回動の全幅は７０°である。
【００２５】
（２−２−２）往復回動機構６１
図４は、往復回動機構６１の斜視図である。図４において、往復回動機構６１は、本体２０を往復回動させるための機構である。往復回動機構６１は、支柱３２の円筒状の下部と上部のボックス３２ａとの境界またはその近傍に位置し、駆動源であるモータ４７と、伝達機構４９とで構成されている。モータ４７は同期モータであっても、誘導モータであってもよい。モータ４７の回転駆動力は、伝達機構４９を介して支柱３２のボックス３２ａ側に伝達される。
【００２６】
操作部２６には、往復回動モード選択スイッチ９０（図２参照）が設けられており、ユーザーが往復回動モード選択スイッチ９０を押すことによって、往復回動要求信号がマイクロコンピュータ８１に伝送される。マイクロコンピュータ８１は、往復回動要求信号を受けて、モータ４７へ電源供給し、往復回動動作を行わせる。
【００２７】
（２−３）マイクロコンピュータ８１
図５は、電気ストーブ１０の制御ブロック図である。図５において、マイクロコンピュータ８１は、操作部２６の操作に応じて、ヒータ２１の出力、および往復回動用のモータ４７の動作を制御する。
【００２８】
ユーザーがロータリーツマミ８９を回転させることによって、ロータリーツマミ８９の回転量に応じた電気信号がマイクロコンピュータ８１に伝送され、マイクロコンピュータ８１はヒータ２１に対してその電気信号に応じた通電制御を行う。
【００２９】
また、マイクロコンピュータ８１は、人検知センサ５１を介して検知領域における人の存在の有無を検知する。人検知センサ５１は、焦電式の赤外線検出センサであるが、これに限定されるものではなく、他の方式でもよい。
【００３０】
人検知センサ５１は、操作部２６の人検知モード選択スイッチ９１を押すことによって動作を開始する。
【００３１】
（３）電気ストーブ１０の動作
人検知センサ５１は、温度変化に基づき検知信号を出力するセンサであり、台座３１の前面に設けた四角形の枠３１ｂの奥に配置されている。
【００３２】
人検知センサ５１は、背景と所定温度差（例えば、＋４〜５°）を有する熱源を人体として認識する。また、人検知センサ５１は、背景と所定温度差（例えば、＋４〜５°）を有する熱源が所定速度範囲（例えば１．０〜３．０［ｍ／ｓ］）の速度で横切った場合も人体と認識する。
【００３３】
図６は、電気ストーブ１０と、人検知センサ５１の検知領域内に存在する椅子Ｃ、机Ｔおよび人Ｐを表した斜視図である。また、図７は、図６における人検知センサ５１の検知信号を時系列で示したグラフである。
【００３４】
先ず、図６において、椅子Ｃおよび机Ｔは人検知センサ５１の検知領域内にあり、且つ、電気ストーブ１０が往復回動する際にヒータ２１からの赤外線の放射を受けている。
【００３５】
それゆえ、図７において、ヒータ２１から赤外線を受けて、背景と所定温度差を有するようになった椅子Ｃおよび机Ｔの温度変化を、人検知センサ５１が検知し、検知信号を出力している。
【００３６】
さらに、具体的に言えば、椅子Ｃおよび机Ｔは静止物であるので、本体２０の回動の往路および復路それぞれにおいて、椅子Ｃおよび机Ｔはヒータ２１から赤外線を受けて、背景と所定温度差を有するようになるので、本体２０の回動の往路および復路それぞれにおいて人検知センサ５１は検知信号を出力する。
【００３７】
仮に、本体２０が往復回動をしていない場合は、椅子Ｃおよび机Ｔの温度は背景の温度と化すので、検知信号は発生しないはずである。したがって、本体２０が往復回動をしている限り、人検知センサ５１は、椅子Ｃおよび机Ｔを人体として検知し、その検知信号の発生周期は、往復回動周期と一致する。
【００３８】
そこで、人検知センサ５１の検知領域内で、且つ、電気ストーブ１０が往復回動する際にヒータ２１からの赤外線の放射を受ける領域内に、図７に示すように人Ｐが進入した場合、人検知センサ５１は人Ｐと背景との温度差を検知するので、検知信号を出力する。
【００３９】
説明の便宜上、図７において、人検知センサ５１が椅子Ｃを検知して出力する検知信号をＳｉｃ、机Ｔを検知して出力する検知信号をＳｉｔ、人Ｐを検知して出力する検知信号をＳｉｐとする。
【００４０】
本実施形態では、マイクロコンピュータ８１は、人検知センサ５１からの検知信号を時系列で記憶し、一定周期で出現する検知信号とは異なる検知信号を認識したときは、人が居ると判定する。
【００４１】
じたがって、図７では、検知信号Ｓｉｃ、Ｓｉｔとは異なる検知信号Ｓｉｐが出現するので、検知信号Ｓｉｐを認識したマイクロコンピュータ８１は、人が居ると判定する。
【００４２】
上記のような検知性能を有する人検知センサ５１を備えた電気ストーブ１０の動作について、以下、制御フローに沿って説明する。
【００４３】
（ステップＳ１）
図８Ａおよび図８Ｂは、電気ストーブ１０の制御フローチャートである。図８Ａおよび図８Ｂにおいて、マイクロコンピュータ８１は、ステップＳ１において、出荷時に設定された出力条件、又は前回運転停止時の直前まで設定されていた出力条件でヒータ２１への通電制御を開始する。
【００４４】
出力の設定は、ユーザーがロータリーツマミ８９を回転させることによって行われる。その際、ロータリーツマミ８９の回転量に応じた電気信号がマイクロコンピュータ８１に伝送され、マイクロコンピュータ８１はヒータ２１に対してその電気信号に応じた通電制御を行う。
【００４５】
（ステップＳ２）
次に、マイクロコンピュータ８１は、ステップＳ２において、往復回動モードが選択されているか否かを判定する。往復回動モードとは、往復回動機構６１を介して本体２０を往復回動させながらヒータ２１への通電制御を行うモードである。往復回動モードが選択されているか否かの判定は、往復回動モード選択スイッチ９０がオンしているか否かで判定することができる。
【００４６】
マイクロコンピュータ８１は、「往復回動モードが選択されている」と判定したときはステップＳ３へ進む。
【００４７】
（ステップＳ３）
次に、マイクロコンピュータ８１は、ステップＳ３において、人検知モードが選択されているか否かを判定する。人検知モードとは、人検知センサ５１を介して検知領域における人の存在の有無を検知しながらヒータ２１への通電制御を行うモードである。
【００４８】
人検知モードが選択されているか否かの判定は、人検知モード選択スイッチ９１がオンしているか否かで判定することができる。
【００４９】
マイクロコンピュータ８１は、「人検知モードが選択されている」と判定したときはステップＳ４へ進む。
【００５０】
なお、マイクロコンピュータ８１は、「人検知モードが選択されている」と判定しなかったときはステップＳ３１へ進み、本体２０を通常の往復回動速度で往復回動させる。その後、マイクロコンピュータ８１は、ステップＳ２へ戻る。
【００５１】
（ステップＳ４）
次に、マイクロコンピュータ８１は、ステップＳ４において、往復回動を開始し、ステップＳ５へ進む。
【００５２】
（ステップＳ５）
次に、マイクロコンピュータ８１は、ステップＳ５において、往復回動回数Ｎをカウントするために、Ｎを初期化し、Ｎ＝０とする。
【００５３】
（ステップＳ６）
次に、マイクロコンピュータ８１は、ステップＳ６において、人検知センサ５１の検知信号を記憶する。
【００５４】
（ステップＳ７）
次に、マイクロコンピュータ８１は、ステップＳ７において、往復回動回数Ｎを１回分増やす。これは、本体２０が往復回動を一周期分おこなうごとに往復回動回数は１回増えることを意味する。
【００５５】
（ステップＳ８）
次に、マイクロコンピュータ８１は、ステップＳ８において、往復回動回数Ｎが２以上であるか否かを判定する。これは、往復回動回数が２回目以降でなければ、前回の検知信号のデータと比較ができないからである。
【００５６】
マイクロコンピュータ８１は、「Ｎ≧２」であると判定したときはステップＳ９へ進み、「Ｎ≧２」であると判定しなかったときは判定を継続して行う。
【００５７】
（ステップＳ９）
次に、マイクロコンピュータ８１は、ステップＳ９において、往復回動回数Ｎのときの検知信号データと、往復回動回数Ｎ＋１のときの検知信号データとを比較する。
【００５８】
（ステップＳ１０）
次に、マイクロコンピュータ８１は、ステップＳ１０において、「前回と異なる検知信号がないか否か」を判定する。「前回と異なる検知信号がないか否か」の判定は、この節の冒頭で説明した通り、マイクロコンピュータ８１は、人検知センサ５１からの検知信号を時系列で記憶し、一定周期で出現する検知信号とは異なる検知信号を認識したときは、人が居ると判定する。
【００５９】
マイクロコンピュータ８１は、「前回と異なる検知信号がない」と判定したとき（人が居ないと判定したとき）はステップＳ１１へ進む。また、マイクロコンピュータ８１は、「前回と異なる検知信号がない」と判定しなかったとき（人が居ると判定したとき）はステップＳ２へ戻る。
【００６０】
（ステップＳ１１）
次に、マイクロコンピュータ８１は、ステップＳ１１において、ヒータ２１への通電出力を低減する。人が検知されていないので、暖房対象空間を人が居るときと同じように暖めることはエネルギーを無駄に消費することに繋がる。それゆえ、本実施形態では、マイクロコンピュータ８１が「人が居ない」と判定しとときは、ヒータ２１への通電出力を低減して省エネルギー化を行っている。
【００６１】
通電出力の低減は、１つのヒータ２１に流す電流値を低減する、もしくは電流を流すヒータ２１の個数を減らすことによって実現することができる。
【００６２】
（ステップＳ１２）
次に、マイクロコンピュータ８１は、ステップＳ１２において、電源がオフされたか否かを判定する。具体的には、マイクロコンピュータ８１は、電源オンオフスイッチ８７（図２参照）がオフ側へ操作されたことを認識したとき、「電源がオフされた」と判定する。
【００６３】
マイクロコンピュータ８１は、「電源がオフされた」と判定したときは、制御を終了する。また、マイクロコンピュータ８１は、「電源がオフされた」と判定しなかったときは、ステップＳ６へ戻る。
【００６４】
（ステップＳ２１）
なお、マイクロコンピュータ８１は、ステップＳ２において、「往復回動モードが選択されている」と判定しなかったとき（往復回動モードが選択されなかったとき）はステップＳ２１（図８Ｂ参照）へ進み、人検知モードが選択されているか否かを判定する。
【００６５】
そして、マイクロコンピュータ８１は、ステップＳ２１において、「人検知モードが選択されている」と判定したときはステップＳ２２へ進む。また、マイクロコンピュータ８１は、ステップＳ２１において、「人検知モードが選択されている」と判定しなかったとき（人検知モードが選択されなかったとき）はステップＳ２へ戻る。
【００６６】
（ステップＳ２２）
そして、マイクロコンピュータ８１は、ステップＳ２２において、「人を検知していないか否か」を判定する。マイクロコンピュータ８１は、ステップＳ２２において、「人を検知していない」と判定したときはステップＳ１１へ進む。また、マイクロコンピュータ８１は、ステップＳ２２において、「人を検知していない」と判定しなかったとき（人を検知したとき）はステップＳ２へ戻る。
【００６７】
以上のように、往復回動モード選択スイッチ９０および人検知モード選択スイッチ９１によって往復回動モードおよび人検知モードが選択されているときは、マイクロコンピュータ８１は、人検知センサ５１の検知信号の時系列データに基づき、人の動きによる温度変化と、本体２０の往復回動による温度変化とを区別して、人の存在の有無を判定する。
【００６８】
（４）特徴
（４−１）
電気ストーブ１０では、往復回動機構６１が動作しているとき、マイクロコンピュータ８１は、人検知センサ５１の検知信号の時系列データに基づき、人の動きによる温度変化と、本体２０の往復回動による温度変化とを区別して、人の存在の有無を判定する。
【００６９】
静止物体が存在する暖房対象空間を電気ストーブに往復回動させて暖房する場合、往復回動一周期につき２回、静止物体に赤外線が当たり温度変化するので、人検知センサ５１がそれを捉えて検知信号を出力する。したがって、往復回動機構の動作中に往復回動の周期と同じ周期で出力される検知信号は、「人の動きによる温度変化ではない」と判定することができる。
【００７０】
（４−２）
マイクロコンピュータ８１は、本体２０の往復回動の一周期毎に検知信号の信号パターンを記憶し、次の一周期に得られる検知信号の信号パターンと比較し、両者の信号パターンが異なる場合は人がいると判定する。
【００７１】
（５）その他
マイクロコンピュータ８１は、人検知センサ５１から温度変化を検知したことを示す信号を受けたときを起点として、所定間隔でサンプリングを行い、所定回数連続して、温度変化を検知したことを示す信号が得られたときは、有効な検知信号として確定している。
【００７２】
これによって、マイクロコンピュータ８１は、ノイズと人検知センサ５１の検知信号とを区別しており、検出精度が向上する。
【００７３】
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
【符号の説明】
【００７４】
１０  電気ストーブ
２０  本体
２１  ヒータ（発熱体）
５１  人検知センサ（センサ）
６１  往復回動機構
８１  マイクロコンピュータ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７５】
【特許文献１】特開２０１２−２２００３７号公報
【図１】
2020101353.tif 000003
【図２】
2020101353.tif 000004
【図３Ａ】
2020101353.tif 000005
【図３Ｂ】
2020101353.tif 000006
【図３Ｃ】
2020101353.tif 000007
【図３Ｄ】
2020101353.tif 000008
【図４】
2020101353.tif 000009
【図５】
2020101353.tif 000010
【図６】
2020101353.tif 000011
【図７】
2020101353.tif 000012
【図８Ａ】
2020101353.tif 000013
【図８Ｂ】
2020101353.tif 000014