特許 7486375 加熱調理システム

(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】2024-05-09

(45)【発行日】2024-05-17

(54)【発明の名称】加熱調理システム

(51)【国際特許分類】

   F24C 3/12 20060101AFI20240510BHJP

【ＦＩ】

F24C3/12 K

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020130578

(22)【出願日】2020-07-31

(65)【公開番号】P2022026900

(43)【公開日】2022-02-10

【審査請求日】2023-06-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000115854

【氏名又は名称】リンナイ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000800

【氏名又は名称】デロイトトーマツ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 裕康

(72)【発明者】

【氏名】水野 達彦

(72)【発明者】

【氏名】土橋 洋樹

【審査官】根本 徳子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－２３０１４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１８８７１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１９４１９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３６７１５１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２４Ｃ ３／１２、７／０４、１５／００

Ｈ０５Ｂ ６／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

加熱調理器と撮像装置とが通信可能な加熱調理システムであって、
前記撮像装置は、
前記加熱調理器の上方位置に設けられ、前記加熱調理器のバーナ及びその周辺領域を撮像し、
前記バーナの使用中に、使用者の立ち位置から見て前記バーナの中心よりも後方の領域を危険ゾーンとして、前記危険ゾーンへの物体の侵入を検知し、
前記撮像装置から前記危険ゾーンへの前記物体の侵入が通知されたとき、前記加熱調理器は、前記バーナの火力を現状火力よりも低下させる火力低下制御を行い、
前記加熱調理器は、
前記火力低下制御の期間を計時する計時部を備え、
前記計時部は、前記撮像装置により前記危険ゾーンへの物体の侵入が検知されたとき計時を開始し、前記危険ゾーン内の前記物体が検知されなくなったとき当該計時を停止し、
前記火力低下制御の終了後、少なくとも前記計時部が計時した前記火力低下制御の期間、前記バーナの火力を前記現状火力よりも上昇させる火力上昇制御を行う
ことを特徴とする加熱調理システム。

【請求項2】

前記撮像装置は、撮像した映像又は画像を解析する解析部を備え、
前記解析部は、前記映像又は時系列順の複数の前記画像を解析して前記物体が前記危険ゾーンへ侵入した侵入方向を判断し、
前記侵入方向が前記使用者の立ち位置側からであると判断されたとき、前記加熱調理器は前記火力低下制御を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の加熱調理システム。

【請求項3】

前記侵入方向が前記使用者の立ち位置側からでないと判断されたとき、前記加熱調理器は、所定時間の経過後に前記火力低下制御を行う
ことを特徴とする請求項２に記載の加熱調理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、撮像装置と加熱調理器とからなる加熱調理システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、コンロ等の加熱調理器の状態を検知するセンサを備え、センサの検知領域に人体や衣類等の物体が侵入したとき、警告を行う調理システムが知られている。

【0003】

例えば、下記の特許文献１のコンロ用安全装置は、第１侵入検出手段としての静電容量検出手段を有し、静電容量検出手段がコンロの所定位置に取り付けられている。そして、第１侵入検出手段は、第１検知領域内への物体の侵入の有無に応じた検出信号を制御手段に出力する。制御手段は、第１侵入検出手段からの検出信号に基づいて、第１検知領域内に物体が侵入してきたことを検出する。

【0004】

また、コンロ用安全装置は、第２侵入検出手段としての距離検出手段又は撮像手段を有し、これらの手段がコンロの上方の位置に、コンロの側に向けて取り付けられている。そして、第２侵入検出手段は、第２検知領域内への物体の侵入の有無に応じた信号や、検知領域の画像情報を制御手段に出力する。

【0005】

制御手段は、第１、第２侵入検出手段からの検出信号に基づいて、検知領域内に物体が侵入してきたことを検出する。第１、第２侵入検出手段は、何れも比較的小さなセンサであり、コンロの上方の任意の位置に容易に取り付けることができる（特許文献１／段落００１４、図３）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１３－１８１７２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１のコンロ用安全装置は、第２検知領域が広範囲であり、第２侵入検出手段は特定のバーナの様子のみを検知しているわけではない。また、この装置は、第１侵入検出手段と第２侵入検出手段とを組み合わせて検知しているため、撮像手段のみで物体の侵入を精度よく検知するものではなかった。

【0008】

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で、特定の領域に侵入した物体を精度よく検知することができる加熱調理システム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】

【0009】

上記目的を達成するため、本発明は、加熱調理器と撮像装置とが通信可能な加熱調理システムであって、
前記撮像装置は、前記加熱調理器の上方位置に設けられ、前記加熱調理器のバーナ及びその周辺領域を撮像し、前記バーナの使用中に、使用者の立ち位置から見て前記バーナの中心よりも後方の領域を危険ゾーンとして、前記危険ゾーンへの物体の侵入を検知し、
前記撮像装置から前記危険ゾーンへの前記物体の侵入が通知されたとき、前記加熱調理器は、前記バーナの火力を現状火力よりも低下させる火力低下制御を行い、
前記加熱調理器は、
前記火力低下制御の期間を計時する計時部を備え、
前記計時部は、前記撮像装置により前記危険ゾーンへの物体の侵入が検知されたとき計時を開始し、前記危険ゾーン内の前記物体が検知されなくなったとき当該計時を停止し、
前記火力低下制御の終了後、少なくとも前記計時部が計時した前記火力低下制御の期間、前記バーナの火力を前記現状火力よりも上昇させる火力上昇制御を行うことを特徴とする。

【0010】

本発明の加熱調理システムは、撮像装置が加熱調理器の上方位置に設けられているため、撮像装置が加熱調理器のバーナ及びその周辺領域を撮像することができる。撮像装置は、バーナの使用中に危険ゾーンへの物体の侵入を検知し、加熱調理器に通知する。

【0011】

そして、撮像装置から危険ゾーンへの物体（例えば、人の手や衣服）の侵入が通知されたとき、加熱調理器が火力低下制御を行う。これにより、本システムは、簡易な構成で危険ゾーンに侵入した物体を精度よく検知し、安全を確保することができる。さらに、加熱調理器は計時部を備えているため、火力低下制御の期間（物体の危険ゾーンへの侵入時間）を計時することができる。そして、加熱調理器は、火力低下制御の終了後、少なくとも計時した火力低下制御の期間、火力上昇制御を行う。これにより、本システムは、火力低下制御を行った期間の調理の遅延を回復することができる。

【0012】

本発明の加熱調理システムにおいて、
前記撮像装置は、撮像した映像又は画像を解析する解析部を備え、
前記解析部は、前記映像又は時系列順の複数の前記画像を解析して前記物体が前記危険ゾーンへ侵入した侵入方向を判断し、
前記侵入方向が前記使用者の立ち位置側からであると判断されたとき、前記加熱調理器は前記火力低下制御を行うことが好ましい。

【0013】

撮像装置の解析部は、映像や時系列順の複数の画像を解析して、物体が危険ゾーンへ侵入した侵入方向を判断する。加熱調理器は、当該侵入方向が使用者の立ち位置側からであると判断された情報が通知されたとき、火力低下制御を行う。これにより、本システムは、物体の侵入方向から判断して危険事象であるときのみ、火力低下制御を行うことができる。

【0016】

また、本発明の加熱調理システムにおいて、
前記侵入方向が前記使用者の立ち位置側からでないと判断されたとき、前記加熱調理器は、所定時間の経過後に前記火力低下制御を行うことが好ましい。

【0017】

加熱調理器は、当該侵入方向が使用者の立ち位置側からでないと判断された情報が通知されたときは、直ちに火力低下制御を行わず、所定時間の経過後に火力低下制御を行う。これにより、本システムは、物体の侵入方向から判断して危険事象の可能性が低いとき、調理の遅延が生じないように制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の実施形態に係る加熱調理システムの概略図。

【図2】加熱調理システムの内部構成を説明する図。

【図3】撮像領域と危険ゾーンを説明する図。

【図4】加熱調理システムの安全火力制御のフローチャート。

【図5A】危険ゾーンに物体が進入する前の状態を説明する図。

【図5B】危険ゾーンに物体が進入した状態を説明する図。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下では、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。

【0020】

初めに、図１を参照して、本発明の実施形態に係る加熱調理システム１について説明する。加熱調理システム１は、主に加熱調理器１０と撮像装置２０とで構成され、撮像装置２０が加熱調理器１０による調理の状況を撮像できるシステムとなっている。

【0021】

まず、加熱調理器１０について説明すると、加熱調理器１０の前面側の中央部には、グリル扉２が設けられている。グリル扉２は、加熱調理器１０の内部に設けられた図示しないグリル庫に被加熱物を出し入れする際に、グリル庫の前面開口部を開閉する。

【0022】

加熱調理器１０は、システムキッチンのカウンタトップＷに組み込むビルトイン式であり、上面を開放面とする箱形のコンロ本体３を備えている。コンロ本体３の上部には天板４が設けられ、天板４からはコンロ本体３に支持されたコンロバーナ５，６，７（本発明の「バーナ」）が上方に露出している。コンロバーナ５上には、鍋Ｐが置かれている。

【0023】

また、加熱調理器１０の前面側におけるグリル扉２の両側には、各コンロバーナ５，６，７、及びグリル庫内のグリルバーナ８の点消火ボタン１３ａ～１３ｄと、電源スイッチ１３ｅが設けられている。

【0024】

各点消火ボタン１３ａ～１３ｄはプッシュ式であって、前面パネルに没入した図１に示す消火位置から一旦押し込んで押込み解除することにより前面パネルの前方の燃焼位置に突出し、この状態で火力調節のために回動操作することができるようになっている。

【0025】

電源スイッチ１３ｅ、各バーナ５～８の点消火ボタン１３ａ～１３ｄの操作検知スイッチ（図示省略）からの信号は、各バーナ５～８の火炎検知素子からの信号と共にマイクロコンピュータからなる、後述する制御部１１に入力される。そして、制御部１１によりイグナイタ、元弁及び各ガス弁装置が制御される。なお、以下では、加熱調理器１０の後方側は壁面であるとして説明する。

【0026】

次に、撮像装置２０について説明する。撮像装置２０は加熱調理器１０の上方位置であって、換気扇用フードの下端枠３０に取り付けられている。詳細は後述するが、撮像装置２０の撮像部２１は、加熱調理器１０のコンロバーナ５～７が含まれる撮像領域を撮像することができる。

【0027】

また、撮像装置２０は、無線通信により加熱調理器１０と通信することができる。特に、撮像装置２０は、コンロバーナ５，６，７の使用中における異常や、当該撮像領域への物体の侵入を検知し、加熱調理器１０に通知する。これにより、加熱調理器１０側では、コンロバーナ５～７の火力を低下させたり、消火させたりする処理を行うことができるので、安全状態が確保される。

【0028】

次に、図２を参照して、加熱調理器１０及び撮像装置２０の内部構成を説明する。

【0029】

まず、加熱調理器１０は、制御部１１と、操作部１３と、通信部１５と、計時部１７とで構成されている。制御部１１は、主にコンロバーナ５～７及びグリルバーナの火力制御を行う。制御部１１は、点消火ボタン１３ａ～１３ｄ等からなる操作部１３の操作指令を受けて、各コンロバーナのオン又はオフを行う。

【0030】

特に、制御部１１は、コンロバーナ５～７の火力低下制御と火力上昇制御とを含む安全火力制御を行う。火力低下制御は、コンロバーナ５～７バーナの火力を、所定時間、現状の火力よりも低下させる制御である。また、火力上昇制御は、コンロバーナ５～７バーナの火力を、所定時間、現状の火力よりも上昇させる制御である

【0031】

通信部１５は、撮像装置２０と無線通信を行う。通信部１５は、撮像装置２０からコンロバーナ５～７の使用情報と、後述する危険ゾーンへの物体の侵入情報とをまとめた判断情報を受信する。当該判断情報は、さらに、制御部１１に送信される。

【0032】

ここで、図３に、撮像装置２０の撮像領域と危険ゾーンの一例を示す。

【0033】

図中の実線矩形枠は、コンロバーナ５及びコンロバーナ７の使用中に定められる、撮像装置２０の撮像領域Ｒを示している。撮像領域Ｒは、コンロバーナ５～７が全て含まれる程度の大きさが好ましい。

【0034】

また、図中の破線矩形枠は、危険ゾーンＺを示している。危険ゾーンＺは撮像領域Ｒの一部であり、加熱調理器１０の使用者の立ち位置Ｓから見て、コンロバーナ５の中心よりも後方の領域となっている。危険ゾーンＺの大きさは任意であるが、使用中のコンロバーナに応じて、危険ゾーンＺの位置を移動させることが好ましい。

【0035】

図２に戻り、加熱調理器１０の計時部１７は、上述の火力低下制御の期間を計時するタイマ（後述する小火タイマ）である。具体的には、火力低下制御は、侵入方向も考慮して、危険ゾーンに使用者の手や衣服が侵入したとき開始する。従って、計時部１７は、その時点で計時を開始する。

【0036】

また、火力低下制御は、当該危険ゾーンＺから使用者の手や衣服が外れたとき終了する。従って、計時部１７は、その時点で計時を停止する。これにより、計時部１７は、火力低下制御の期間を正確に計時することができる。なお、当該期間は、火力上昇制御を行う際に利用される。

【0037】

次に、撮像装置２０は、撮像部２１と、解析部２３と、通信部２５とで構成されている。撮像部２１は、例えばＷｅｂカメラであり、コンロバーナ５～７及びその周辺領域を撮像可能な位置に設置されている。撮像部２１は、ズームイン、ズームアウトや角度を調整することができ、撮像領域Ｒの位置を変更可能であることが好ましい。

【0038】

また、撮像部２１は、コンロバーナ５～７の真上よりも、むしろ加熱調理器１０の前面側（図３の使用者の立ち位置Ｓ）から加熱調理器１０の後方側（壁面側）に向けて斜め上方からコンロバーナ５～７を見下ろす位置に設置されていることが好ましい。これにより、撮像部２１は、使用者の手や衣服が危険ゾーンに到達した、早い段階で検知可能となる。

【0039】

撮像部２１は、コンロバーナ５～７及びその周辺領域を撮像し、画像（静止画又は動画）を解析部２３に送信する。解析部２３は、例えば、機械学習により得られたデータベースを参照して、コンロバーナ５～７、鍋、使用者の手等を含む入力画像を解析し、判断することができる。

【0040】

解析部２３は、コンロバーナ５～７の炎の状態、又はコンロバーナ５～７のそれぞれの位置に鍋が置かれているか否かを認識し、コンロバーナ５～７のうちどれが使用中で、どれが使用中でないかを判断する。

【0041】

また、解析部２３は、危険ゾーンに使用者の手や衣服が侵入しているか否かに加えて、手や衣服が危険ゾーンに侵入した侵入方向を判断する。入力画像が静止画である場合、解析部２３は、時系列順の複数の入力画像から手や衣服の侵入方向を判断する。

【0042】

解析部２３は、解析により得られた判断情報を、通信部２５を経由して加熱調理器１０（通信部１５）に送信する。通信部２５は、Bluetooth（登録商標）等の短距離無線通信を使用して、加熱調理器１０に当該判断情報を提供する。

【0043】

次に、図４を参照して、加熱調理システム１の安全火力制御のフローチャートを説明する。なお、適宜、図５Ａ、図５Ｂを参照して、説明を補足する。

【0044】

まず、撮像装置２０をオンとする（ＳＴＥＰ０１）。これにより、撮像装置２０の撮像部２１による、コンロバーナ５～７及びその周辺領域の撮像が開始する。

【0045】

次に、撮像装置２０は、コンロバーナは使用中であるか否かを判断する（ＳＴＥＰ０２）。具体的には、撮像装置２０の解析部２３が、撮像部２１により撮像された画像（入力画像）を解析し、コンロバーナ５～７のうち、どれが点火しているかを判定する。コンロバーナが使用中の場合にはＳＴＥＰ０３に進み、使用中でない場合には使用開始までループする。

【0046】

コンロバーナが使用中である場合（ＳＴＥＰ０２で「ＹＥＳ」）、撮像装置２０は、物体の危険ゾーンへの侵入検知を開始する（ＳＴＥＰ０３）。なお、解析部２３で作成された判断情報は、所定のタイミングで加熱調理器１０に送信される。

【0047】

ここで、図５Ａに、コンロバーナ５が使用中の場合の、撮像領域Ｒ及び危険ゾーンＺ’の例を示す。今回、コンロバーナ５の位置に鍋Ｐが置かれているので、撮像装置２０はコンロバーナ５の使用中と判定し、コンロバーナ５の中心よりも後方の領域を危険ゾーンＺ’とする。危険ゾーンＺ’は、鍋Ｐの縁よりも後方の領域であるとさらに好ましい。なお、図示する状態では、危険ゾーンＺ’に使用者の手や衣服（物体）が侵入しておらず、危険事象は生じていないといえる。

【0048】

次に、撮像装置２０は、物体が危険ゾーンに侵入したか否かを判断する（ＳＴＥＰ０４）。図５Ｂは、図５Ａと同じ撮像領域Ｒ及び危険ゾーンＺ’を示している。図示する状態では、危険ゾーンＺ’に使用者の手が侵入している。このような場合、物体が危険ゾーンに侵入していることになるため、ＳＴＥＰ０５に進む。一方、物体が危険ゾーンに侵入していない場合には、ＳＴＥＰ０８に進む。

【0049】

まず、物体が危険ゾーンに侵入している場合（ＳＴＥＰ０４で「ＹＥＳ」）を説明する。この場合、撮像装置２０は、物体が前方から危険ゾーンに侵入したか否かを判断する（ＳＴＥＰ０５）。ここで、「前方」とは、加熱調理器１０の使用者の立ち位置Ｓ（図５Ｂ参照）から見た方向であり、前方かそれ以外かは、解析部２３が入力画像を解析して判断する。物体が前方から危険ゾーンに侵入した場合にはＳＴＥＰ０６に進み、前方以外の方向から侵入した場合にはＳＴＥＰ１０に進む。

【0050】

物体が前方から危険ゾーンに侵入した場合（ＳＴＥＰ０５で「ＹＥＳ」）、加熱調理器１０は、火力低下制御を実行する（ＳＴＥＰ０６）。加熱調理器１０は撮像装置２０から判断情報を取得するが、ＳＴＥＰ０４，ＳＴＥＰ０５で共に「ＹＥＳ」となった場合を危険事象として、火力低下制御に切り替える。具体的には、加熱調理器１０は、コンロバーナ５の火力を現状火力よりも低下させる。これにより、使用者の火傷や衣類への着火を未然に防止することができる。

【0051】

一方、物体が前方以外の方向から危険ゾーンに侵入した場合（ＳＴＥＰ０５で「ＮＯ」）、加熱調理器１０は、物体の侵入時間が３秒以上か否かを判断する（ＳＴＥＰ１１）。物体の侵入時間が３秒以上場合にはＳＴＥＰ０６に進み、３秒未満の場合にはＳＴＥＰ０２にリターンする。これは、物体が前方以外から危険ゾーンに侵入した場合は、直ちに危険事象と判断されないことを意味する。

【0052】

次に、加熱調理器１０は、小火タイマをオンとし（ＳＴＥＰ０７）、ＳＴＥＰ０２にリターンする。なお、小火タイマの計時は、加熱調理器１０の計時部１７で行われる。

【0053】

次に、物体が危険ゾーンに侵入していない（物体が危険ゾーンから外れた）場合（ＳＴＥＰ０４で「ＮＯ」）を説明する。この場合、加熱調理器１０は、小火タイマがオンしているか否かを判断する（ＳＴＥＰ０８）。小火タイマがオンしている場合にはＳＴＥＰ０９に進み、小火タイマがオンしていない場合にはＳＴＥＰ０２にリターンする。

【0054】

小火タイマがオンしている場合（ＳＴＥＰ０８で「ＹＥＳ」）、加熱調理器１０は、小火タイマをオフする（ＳＴＥＰ１０）。そして、加熱調理器１０は、火力低下制御を終了する。なお、小火タイマの計時時間は、計時部１７に記憶される。

【0055】

最後に、加熱調理器１０は、火力上昇制御を実行する（ＳＴＥＰ１０）。火力上昇制御では、火力低下制御により調理が遅延した分（加熱量）を回復するため、加熱調理器１０がコンロバーナ５の火力を現状火力（火力低下制御に移行する前の火力）よりも上昇させて加熱する。

【0056】

火力上昇制御は、少なくとも計時部１７に記憶された小火タイマの計時時間だけ実行されると、自動的に終了する。その後、ＳＴＥＰ０２にリターンする。以上で、安全火力制御の一連のフローが終了となる。

【0057】

以上、本発明を実施するための実施形態を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、適宜変更することができる。

【0058】

上記実施形態では、加熱調理器１０の手前側のコンロバーナ５（コンロバーナ７）が使用中の例を説明したが、加熱調理器１０の後方側のコンロバーナ６も同様である。コンロバーナ６が使用中の場合、危険ゾーンは、コンロバーナ６の中心よりも後方かつ壁面までの領域となる。

【0059】

危険ゾーンＺ’（図５Ａ参照）は、鍋Ｐの縁よりも後方の領域であるとより好ましいと説明したが、これに限られない。危険ゾーンは、コンロバーナの中央よりも僅か後ろから後方の領域と定義して、より厳格に判断するようにしてもよい。

【0060】

また、上記実施形態では、物体が前方以外の方向から危険ゾーンに侵入した場合、物体の侵入時間が３秒以上となったとき、火力低下制御を開始するようにした。３秒は一例であるので、この時間に限られるものではない。また、前方以外の方向とは、使用者の立ち位置Ｓ（図５Ｂ参照）から見て、横方向又は奥方向を意味する。加熱調理器１０が対面式である場合には、奥方向から物体が危険ゾーンに侵入することがあり得る。このため、あらゆる方向からの物体の侵入に対して、火力低下制御が実行されることがある。

【符号の説明】

【0061】

１…加熱調理システム、５～７…コンロバーナ、８…グリルバーナ、１０…加熱調理器、１１…制御部、１３…操作部、１３ａ～１３ｄ…点消火ボタン、１３ｅ…電源スイッチ、１５…（加熱調理器）通信部、１７…計時部、２０…撮像装置、２１…撮像部、２３…解析部、２５…（撮像装置）通信部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】