(57)【要約】      （修正有）【課題】危険な状況に関する警報を発するだけでなく、空気の質の悪さ及び火災を防止する監視制御方法を提供する。【解決手段】天井または壁に取り付けられ、１つまたは複数の制御監視部８に加えて空気質センサ３を備えるインジケータ部１を用いて、家庭用電気製品または電気装置を検知する。空気質センサ３により測定された空気質情報は、インジケータ部１から、制御監視部８へ送信される。ユーザの存在が監視され、空気質情報に基づき、換気が制御される。空気質情報に基づき、他の家庭用電気製品または電気装置の運転及び／またはエネルギー供給が、換気に優先して制御される。空気質に対する制御の効果は、空気質センサ３により監視される。制御にも拘らず、ユーザの存在が検知されない時に、事前に設定された警報限界が超過された場合には、警報６が発せられる。並びに／または、所定の家庭用電気製品及び／若しくは電気装置に対する電力供給が停止される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
危険な状況に関する警報を発するだけでなく、空気の質の悪さ及び火災を防止する監視制御方法であって、
天井または壁に取り付けられ、かつ、１つまたは複数の制御監視部（８、２０、２５）に加えて空気質センサ（３）を備えるインジケータ部（１）を用いて、家庭用電気製品または電気装置（２１、２２、２３）に接続された追加の装置として、あるいは、組み込まれたまたはプログラムされた特徴として、空気質を悪化させるか、または、危険を生じさせる装置を検知すること、
前記空気質センサ（３）により測定された空気質情報を、前記インジケータ部（１）から、前記制御監視部（８、２０、２５）へ送信すること、
ユーザの存在を監視すること、及び、
空気質情報に基づき、換気制御を行うことを含み、
空気質情報に基づき、他の家庭用電気製品または電気装置（２１、２２、２３）の運転及び／またはエネルギー供給が、換気に優先して制御され、
オン状態にあるか、または、電力を入力している前記インジケータ部（１）、及び家庭用電気製品または電気装置（２１、２２、２３）により検知された空気質の悪化に基づき、問題を引き起こす前記家庭用電気製品または電気装置が検知され、
検知された情報に基づく危険な状況の警報限界が超過された場合に、換気が強化される、及び／または、前記問題を生じさせる前記電気装置または家庭用電気製品への電力供給が停止されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記天井または壁に取り付けられ、かつ、１つまたは複数の有向の赤外線（ＩＲ）遠隔温度計（１７）が組み込まれたインジケータ部（１）を用いて、危険な程に高い温度を検知し、
前記家庭用電気製品または電気装置に対して有向である１つまたは複数の遠隔温度計（１７）が、事前に設定された警報限界を超える温度を検知し、
温度情報を、空気質情報と共に使用して、前記家庭用電気製品または電気装置の運転及び／またはエネルギー供給を制御することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記天井または壁に取り付けられたインジケータ部（１）、及び動作感知装置（１９）または活性ブレスレット（２６）を用いて、ユーザの存在を検知し、
家庭用電気製品若しくは電気装置（２１、２２、２３）、及び／またはインジケータ部（１）の動作感知装置（１９）、及び／または活性ブレスレット（２６）の使用情報を用いて、ユーザの存在を検知することを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記天井または壁に取り付けられたインジケータ部（１）を用いて、１つまたは複数の制御監視部（８、２０、２５）が共同して、前記検知された情報を用いて、換気、あるいは、前記家庭用電気製品または電気装置へのエネルギー供給を制御し、
使用中の前記家庭用電気製品または電気装置を考慮した段階において、制御が実行され、
空気質に対する制御の効果が、前記空気質センサ（３）により監視され、
前記制御にも拘らず、ユーザの存在が検知されない時に、空気質の前記悪化が継続するか、または、空気質が、事前に設定された警報限界を超過する場合には、警報が発せられる、並びに／または、所定の家庭用電気製品及び／若しくは電気装置に対する電力供給が停止されることを特徴とする、請求項１〜３の内、何れか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記天井または壁及び制御監視部（８、２０、２５）に取り付けられたインジケータ部（１）を用いて、危険な状況の警報感度を調整し、
何れかの家庭用電気製品または電気装置（２１、２２、２３）がオン状態になく、かつ、ユーザの存在が検知されない場合には、危険な状況の予備警報が迅速に発せられ、あるいは、家庭用電気製品または電気装置（２１、２２、２３）がオン状態にあり、かつ、ユーザの存在が検知される場合には、警報がゆっくりと発せられることを特徴とする、請求項１〜４の内、何れか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記天井または壁及び制御監視部（８、２０、２５）に取り付けられたインジケータ部（１）を用い、
観察された危険な状況において、電力供給のために接続された故障電流保護装置（２４）を始動させる制御装置（２５）を用いて、家庭用電気製品または電気装置への電力供給が停止され、
前記制御装置は、前記天井または壁に取り付けられたインジケータ部（１）と共に、家庭用電気製品若しくは電気装置のオン／オフ状態または使用を測定し、かつ、危険な状況において、前記故障電流保護装置（２４）を始動させることを特徴とする、請求項１〜５の内、何れか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記天井または壁に取り付けられたインジケータ部（１）を、火災警報装置として用い、
前記家庭用電気製品が停止され、かつ、予備警報が前記ユーザに与えられるにも拘らず、煙粒子または他の有害なガスの発生が減少しない場合には、前記火災警報が発せられ、
ユーザの存在が検知される場合には、警報が遅れて発せられることを特徴とする、請求項１〜６の内、何れか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記天井または壁に取り付けられ、かつ、通常の短期間の空気質の変化に対しては過度に容易に反応しない様に設置されたインジケータ部（１）を用い、
前記インジケータ部（１）は、前記天井または壁からの距離を増加させる取り付け基点に設置される、あるいは、前記インジケータ部は、少濃度の空気のわずかな不純物がセンサに達しない様に、前記天井または壁からの、前記インジケータ部のセンサの距離を増加させる様な構造を有することを特徴とする、請求項１〜７の内、何れか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記インジケータ部（１）及び前記制御監視部（８、２０、２５）は、双方向に相互通信を行い、
前記制御監視部（８、２０、２５）は、前記家庭用電気製品及び電気装置の使用情報を、前記インジケータ部へ送信することを特徴とする、請求項１〜８の内、何れか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記使用情報は、前記家庭用電気製品または電気装置のオン／オフ状態情報、及び電源入力量に関する情報を含むことを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ストーブの制御では、油の発煙温度に関する情報を利用し、該情報に基づき、警報限界を調整することを特徴とする、請求項１〜１０の内、何れか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、危険状態の警報を発するだけでなく、空気の質の悪さ及び火災を防止するための、添付の請求項１の導入部分に規定された種類の監視制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
新たな素材の普及に伴い、住宅火災が大きな問題となりつつある。従来の素材はゆっくりと燃え、近年の素材ほど容易には発火しない。家庭用電気製品に限らず、近年の素材及び電気装置は、より発火し易く、これらの火災においては、生命に関わるシアン化水素が急速に生成されるため、そのためのセンサまたは警報を開発することはできなった。
【０００３】
住宅火災の要因として、ストーブは５０％以上をも占め、電気装置は８０％をも占める。学生寮においては、ストーブ火災の割合が８０％にも上り、また、誤って残されてしまった家庭用電気製品により、極めて多くの不要な火災警報が発せられる。この場合、学生寮には、誰もいなくなってしまうであろう。
【０００４】
従来の煙及び一酸化炭素インジケータ（通知器）は、作動が遅過ぎることが多いため、火災の状況においては、上記インジケータが作動する前に、火災のガスにより８０％もの人たちが死んでしまうであろう。自動火災消化システムも、反応が遅過ぎるため、火災のガスにより、人が死んでしまう。
【０００５】
また、キッチンは、火災に関して住宅内で最も危険な場所であることが知られているが、煙及び一酸化炭素インジケータについては、誤作動が多く、かつ、全ての状況において十分に早く作動しないため、キッチンでの使用は推奨されていない。学生寮においては、キッチンのドアが長時間開き続けた状態になると、警報を発するキッチンドア警報も使用されている。このキッチンドア警報は、キッチンドアが閉じられている時の火災の危険性を増大させる。実際の火災では、煙は、とても遠くまで拡散するため、閉じられたドアの隙間から、廊下の煙インジケータまで達する。
【０００６】
また、周知の技術的解決方法では、ストーブからの煙への対応策としてストーブフードファンを用いているが、この方法も、火災を防止するものではない。二酸化炭素の量に応じて制御される換気装置もまた、火災を防止するものではない。火災警報装置から警報が発せられた場合に電力供給を削減することは、キッチンにおいて警報が誤作動した場合に適合しない。
【０００７】
また、近年では、住宅が密閉されているため、住宅の室内空気質は、より大きな問題となっている。最大の問題は、料理並びに料理中に生じる煙及び水蒸気により、しばしば起こり得る。換気が適切でない場合、または、ストーブフードファンが使用されない場合には、上記煙及び水蒸気により、住宅構造物に加えて居住者にも同様に、被害が生じ得る。調理では、二酸化炭素だけでなく、一酸化炭素ですら生成されることもあるため、過度な生成レベルになると、健康上の害を及ぼす。また、多量の煙が、遠く離れた所に有る煙インジケータに到達すると、不要な火災警報が発せられる要因となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本願発明の目的は、空気質の監視、並びに該監視を手段として行う家庭用電気製品及び電気装置の自動制御に基づく新たな方法を用いて、住宅の室内空気質及び火災に対する安全性を向上することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的は、添付の請求項１に記載の特徴により達成される。従属項は、本願発明の好適な実施形態を記載する。
【００１０】
本願発明に係る方法は、料理または他の家事の邪魔にならない様に天井に取り付けられた、家庭用電気製品を適切に制御する空気質センサを有するが、煙を生じさせる家庭用電気製品が誤って残されてしまった場合に、かかる方法を用いて、室内空気質の悪化を防止する。また、上記方法は、家庭用電気製品及び電力供給によって発生する火災を防止するために使用することもできる。
【００１１】
室内空気質監視センサは、様々なガス及び／または大気中の粒子を表示する周知のインジケータ技術を用いて、構成される。上記方法は、使用中の電気装置を考慮した段階において制御が生じる様に、上記センサにより与えられる情報を用いて、ストーブフードファンまたは排気用ファンまたは換気システムの運転に加えて、家庭用電気製品の運転も制御する点において新規である。
【００１２】
上記制御は、有害なガスまたは粒子が空気中に観察された場合に第１段階の換気が増加する様な段階制御に基づくものである。かかる制御が十分でない場合には、光または音声信号による警報が発せられるものとしてもよい。これにより、上記家庭用電気製品のユーザは、上記警報を認識する、または窓を開ける機会を得る。窓開けが十分でない場合またはユーザが上記警報を認識しない場合には、電力供給の抑制により、上記家庭用電気製品の使用が制限される。当該制限にも拘らず、依然として低質または危険な空気質が観察される場合には、警報が発せられるものとしてもよい。
【００１３】
また、上記方法は、上記空気質センサによる空気の質の悪さの通知時間に関連して、ソースパン（片手鍋）の温度が測定される様に、油の煙の温度が、上記ストーブの制御に利用可能である点において新規である。これにより、何れの油が調理に用いられているかを検出し、該検出結果に基づいて警報限界を調整することができる。例えば、動物性油の煙の温度は２３０度であるが、発火温度は３８０度である。これに対して、菜種油の煙の温度は約２６０度であり、発火温度は３５０度である。
【００１４】
また、上記方法は、危険な状況において使用されている家庭用電気製品に関し、様々な家庭用電気製品への電力供給を、必要に応じて一斉に抑制することができる点において新規である。
【００１５】
本願発明に係る方法によれば、新たなスマートキッチンの火災警報装置を実現することもできる。この火災警報装置は、キッチンにおいて何れの家庭用電気製品が使用されているかに応じて、及び、ユーザの存在がどの様に観察されるかに応じて、その感度を変更する。スマート火災警報装置は、例えば、上記ストーブ及びその安全装置と通信することができる。該安全装置は、上記ストーブがオン状態にある時、及び上記ストーブの温度がどの程度高温であるか、あるいは、ユーザがその調整制御機能により上記ストーブを調整するか否かを検出する。たとえ上記ストーブの温度が高温であっても上記ユーザがストーブを調整する場合には、たとえ上記火災警報装置が空気中に煙を感知しても、警報を発することはないであろうが、上記ストーブフードファンまたは排気用ルーフファンの運転を開始するであろう。しかしながら、煙が発生し、キッチンに家庭用電気製品が無く、上記火災警報装置の光センサが夜間であることを感知した場合には、直ちに警報が発せられる。ユーザからの距離だけでなく、ユーザの存在及び状態についても、上記火災警報装置に組み込まれた動作感知装置、または無線接続（例えば、ブルートゥース（登録商標）等）により動作するブレスレットの信号強度を基に、あるいは、上記無線接続により送信される活動レベル情報を基に、観察されるものとしてもよい。また、上記ユーザの存在を検知するために、例えば、ブレスレット、家庭用電気製品及び動作感知装置の使用及び調整等に関する様々な情報を用いることもできる。ガス利用のストーブを使用する場合、ガスインジケータもまた、上記火災警報装置内に組み込まれるものとしてもよい。上記ガスインジケータは、警報が発せられる状況において、全ての電気装置、及び上記ストーブへのガスの供給を停止することにより、上記排気用ルーフファンを始動させて警報を発するだけでなく、ガスへの引火を防止することができる。
【００１６】
また、空気質センサの内部には、上記ストーブまたは他の家庭用電気製品に対して光学的に有向である赤外線放射温度計が組み込まれるものとしてもよい。このため、例えば、煙の発生のみならずストーブの温度を監視すると共に、異なる油を識別することができ、真の非常時にのみ警報を発する安全装置を実行可能である。また、ユーザが上記ストーブの前に移動してその体がＩＲ測定用の接続を切断すると、ＩＲ温度インジケータは、ユーザの存在を検知することができる。また、この様にして実行されるストーブ警報装置は、上記ストーブに電力を供給するために接続されたスイッチ、または、危険な状況において電気及びガスの双方を停止する、ガスストーブに接続されたバルブとの間で、通信を行うことができる。
【００１７】
家庭用電気製品の電力制御、及び換気の強化のために、電力供給装置に接続された若しくは組み込まれた、追加の装置またはプログラムを使用することができる。
【００１８】
新たな特許に係る方法を用いることにより、室内空気質を改善すると共に、過度の湿気若しくは有毒なガスが生成される前に反応する、または、発火前に火災を防止することが可能となる。また、上記方法を用いることにより、キッチンまたは他の同等の空間において火災警報装置の使用の障害となり得る不要な警報を回避することも可能となる。
【００１９】
本願発明に係る方法について、以下の実施例において、添付の図面を参照しながら説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、スマート空気質インジケータ１、及びスマート電源コンセント８を用いて家庭用電気製品に電力を供給する際のインジケータ１の接続を簡略的に示すブロック図である。
【図２】図２は、複数のセンサを用いて人の存在を検知するスマート空気質インジケータを示すブロック図である。
【図３】図３は、ストーブに対する周知のストーブガード２０を有する学生寮の共用キッチン、及び天井に取り付けられた空気質センサ１に加えてストーブフードファンにも電力を供給するために接続されたスマート電源コンセント８を示す図である。
【図４】図４は、煙粒子及び熱の共用効果によりストーブを制御する様子を示す図である。
【図５】図５は、家庭用電気製品への電力供給のために接続された故障電流保護装置２４を始動させるスマート電源コンセント２５を制御するために配設された、複数のセンサを有する空気質インジケータ１を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１において、スマート空気質インジケータ１は、周知技術を用いて実行される必要な空気質センサ３に加えて、周知のデータ送信技術（ＢＬＥ、Ｗｉ−Ｆｉ等）を用いて実行されるマイクロプロセッサ２及び通信装置４を有する。これらの構成要素に加えて、スマート空気質インジケータ１は、特定領域での通信及び警報の発信のための、警報６だけでなく、インジケータライト５も有する。
【００２２】
空気質インジケータ１は、市販のスマート電源コンセント８と通信を行う。スマート電源コンセント８は、主として、マイクロプロセッサ９を有する。マイクロプロセッサ９は、周知のデータ送信技術（ＢＬＥ、Ｗｉ−Ｆｉ等）を用いて実行される通信装置１２により通信を行うと共に、接続された装置の消費電力を、センサ１１、１５により測定し、受信した信号を基に、中継装置１０により接続された装置をオンまたはオフにする制御を行う。更に、スマート電源コンセントは、簡易なユーザインタフェース１３、１４を有し、ユーザインタフェース１３、１４を手段として、周囲の装置と共に動作するためのペアリングを行うことが可能となる。
【００２３】
空気質インジケータ１は、マイクロプロセッサのプログラムにより、空気質センサ３を監視すると共に、空気質の悪化を観察すると、スマート電源コンセント８に対し、接続された装置の１つがオン状態にあるか否か、及び該装置がどの程度の電力を消費するかを確認する。幾つかの装置が十分に高い電力においてオン状態にある場合には、空気質インジケータ１は、上記ストーブフードファンまたは排気用ルーフファンが幾つかのスマート電源コンセント８に接続されているか否かを認識する一方、上記オン状態にない場合には、空気質インジケータ１は、上記オン状態を開始させる。空気質インジケータ１は、空気質の監視を継続し、空気質が改善していない場合には、最大消費電力を報告するスマート電源コンセントへ“オフ”コマンドを送信する。更に、依然として空気質が改善しない場合には、オン状態にある他のスマート電源コンセントに対しても、上記“オフ”コマンドが送信される。空気質の悪化がなおも継続する場合には、近距離（ローカル）及び／または遠距離（リモート）の警報が、通信チャネルを介して、発せられる。
【００２４】
図２は、複数のセンサを用いて人の存在を検知するスマート空気質インジケータを示すブロック図である。上述した空気質インジケータ１は、例えば、光センサ１８に加えて、煙インジケータ１６及びＣＯ（一酸化炭素）センサ３等の、空気質を監視する幾つかのセンサを有することもできる。これらのセンサにより、重大な危険因子だけでなく、現在の状況に関する良好な全体像を得ることができる。更に、空気質インジケータ１は、赤外線放射温度計１７を有するものとしてもよい。赤外線放射温度計１７は、危険な程に高い温度を検知することのできる、監視対象のストーブ、網焼き用のまたは他の家庭用電気製品を対象とするものとしてもよい。また、空気質インジケータ１は、誰かが監視対象の空間内に存在して動いているか否かを検知するために使用可能な動作感知装置（ＰＩＲ）１９を有することもできる。人の存在は、動作感知装置１９だけでなく、赤外線放射温度計１７及び光センサ１８をも手段として、幾つかの異なる方法により、検知することができる。赤外線放射温度計１７は、赤外線放射温度計１７及び最も近傍に有る家庭用電気製品間の監視光線内において誰かが動くと、上記検知を行う。危機的状況において、監視された家庭用電気製品に誰かが到達したことを観察可能となる。また、スマート電源コンセント８により、人が上記装置を停止させる時、または、該装置の電力をより低い設定に調整する時が確認される。光センサにより、夜間であるか否かが確認され、動作感知装置１９または赤外線放射温度計１７により、しばらくの間、如何なる動きも確認されない場合には、異常事態のより早い段階において、必要に応じて、上記家庭用電気製品への電力供給を停止すると共に、警報を発することが可能となる。
【００２５】
図３に示す実施形態の例において、学生寮の共用キッチンには、天井に取り付けられた空気質センサ１に加えて、上記ストーブに対する周知のストーブガード２０、及び上記ストーブフードファンへの電力供給のために接続されたスマート電源コンセント８が設けられている。生徒が通常通り食べ物を準備し、上記ストーブフードファンをオン状態に維持し続ける場合には、上述の方法は実行されない。上記ストーブがオン状態のまま誤って放置されてしまった場合、及び／または上記ストーブフードファンが作動していない場合には、上記センサは、上記ストーブフードファンを制御してオン状態とする。煙が減らない場合には、上記センサは、煙に起因する過多の粒子が空気中に存在するという情報を、上記ストーブガードへ提供する。これにより、上記ストーブガードは、通常よりも早い段階で、上記ストーブへの電力供給を停止することができる。また、上記センサは、予備警報５、６を始動させる。上記ユーザが、上記ストーブを上記低い設定に調整することにより上記警報を認識しない場合、または、上記ユーザがそこに存在しない場合には、上記ストーブへの電力供給は停止される。
【００２６】
図４は、煙粒子及び熱の共用効果によりストーブを制御する様子を示す図である。油で揚げる料理法に関し、使用される油の温度が、危険な状況をまだ引き起こさない場合であっても、煙が発生する温度よりも上まで、容易に上昇することがある。この種の状況においては、空気質インジケータ１は、上記油の温度が、上記煙が発生する温度よりも高いことを、ストーブガード２０へ報告するものとしてもよい。この場合、上記ストーブフードファンに接続された温度センサ２１から与えられる温度情報に基づき、使用中の油が検出され、かつ、部屋の中に過多の煙が充満しない様に、ストーブガード２０、ストーブフードファン８、及び別体の排気用ルーフファン２２の運転が、最適化されるものとしてもよい。
【００２７】
図５に示す実施形態の例において、複数のセンサを有する空気質インジケータ１は、家庭用電気製品への電力供給のために接続された故障電流保護装置２４を始動させるスマート電源コンセント２５を制御することができる。このため、例えば、トースター２３がオン状態のまま誤って放置され、かつ、センサ１７、１８、１９がキッチン内に誰も検知しない場合、または、空気質インジケータ１もまたスマートブレスレット２６と通信可能な場合には、赤外線放射温度計１７は、例えば、最大の危険因子を監視する方向に向けられるものとしてもよい。この場合、スマートブレスレット２６の信号強度に基づき、上記ユーザがどの程度離れているか、及び上記ユーザがどの程度アクティブ（活動的な）状態にあるかが知られる。上記ユーザが、例えば居眠り等により、キッチンに残った場合には、上記トースターの電源が直ちに切られるものとしてもよく、これと同時に、同一の故障電流保護装置２４に接続されている全ての電源コンセントが切られるものとしてもよい。従って、上記故障電流保護装置を始動させる１つのスマート電源コンセント２５を用いた、キッチン全体の保護が実現可能となる。他の幾つかの家庭用電気製品の場合には、その供給電力は、煙に基づいて停止可能であるが、人が存在する場合には、煙を生じさせる家庭用電気製品の使用は、可能となる。
【符号の説明】
【００２８】
１  スマート空気質インジケータ
２  マイクロプロセッサ
３  空気質センサ
４  通信装置
５  インジケータライト
６  警報
８  スマート電源コンセント
９  マイクロプロセッサ
１０  中継装置
１１  センサ
１２  通信装置
１３  ユーザインタフェース
１４  ユーザインタフェース
１５  センサ
１６  煙インジケータ
１７  赤外線放射温度計
１８  光センサ
１９  動作感知装置（ＰＩＲ）
２０  ストーブガード
２１  温度センサ
２２  排気用ルーフファン
２３  トースター
２４  故障電流保護装置
２５  スマート電源コンセント
２６  スマートブレスレット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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