JP2005016806A - 掘りごたつ - Google Patents
掘りごたつ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005016806A JP2005016806A JP2003180636A JP2003180636A JP2005016806A JP 2005016806 A JP2005016806 A JP 2005016806A JP 2003180636 A JP2003180636 A JP 2003180636A JP 2003180636 A JP2003180636 A JP 2003180636A JP 2005016806 A JP2005016806 A JP 2005016806A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat source
- posture
- heat
- heater
- user
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Electric Stoves And Ranges (AREA)
Abstract
【課題】使用者の着座姿勢に適した加熱をする掘りごたつを提供する。
【解決手段】本願発明は、熱放射に方向性を有する熱源1により庫内を加熱する掘りごたつにおいて、使用者Hの着座姿勢を判別する圧力センサ2aを有する姿勢判別手段2を有し、姿勢判別手段2から入力される着座姿勢情報に基づいて前記熱源1の熱放射の方向や発熱量を制御することにより前記熱源1による庫内の加熱分布を制御する熱源制御手段3を設けたものであることを特徴としている。
【選択図】 図4
【解決手段】本願発明は、熱放射に方向性を有する熱源1により庫内を加熱する掘りごたつにおいて、使用者Hの着座姿勢を判別する圧力センサ2aを有する姿勢判別手段2を有し、姿勢判別手段2から入力される着座姿勢情報に基づいて前記熱源1の熱放射の方向や発熱量を制御することにより前記熱源1による庫内の加熱分布を制御する熱源制御手段3を設けたものであることを特徴としている。
【選択図】 図4
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、掘りごたつに関する。
【0002】
【従来の技術】
掘りごたつは、図8に示すように、床面Fに炉函Bを埋め込み、その上方にテーブルTを設けたものである。このものは、テーブルTと炉函Bで囲まれる庫内Rをヒータパネルなどの熱源1により加熱し、使用者は、炉函B内に足を入れて椅子に着座するようにして下腿を温める。
【0003】
従来、このものは、テーブルTの下面に固定される天板ヒータ1a、炉函Bの側面に固定される側面ヒータ1b、炉函Bの最下面に固定される底面ヒータ1c、簀の子Sの下方の床面に固定されるランプヒータ1dなどを組み合わせて熱源1を構成している。例えば、図9(a)に示すような天板ヒータ1aと、側面ヒータ1bと、底面ヒータ1cとを有する6面ヒータタイプや、同図(b)に示すような天板ヒータ1aと、底面ヒータ1cとを有する2面ヒータタイプや、同図(c)に示すような天板ヒータ1aと、ランプヒータ1dとを有するランプヒータタイプなどがある。このような構成は、熱源1が固定されており、使用者の着座姿勢によっては下腿が熱源1から離れたり近づきすぎたりする。そのため、使用者を快適な温度に温められないことがある。
【0004】
熱源1を可動にするものとして、特許文献1には、炉函の開口部の両端に、それぞれ内部にヒータが組み込まれた一対の板状の足載せ台を、開口部を開閉できるように軸で取り付けた構造が開示されている。
【0005】
【特許文献1】
特開平7−113524号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献1に開示された構成は、座卓式のこたつとしての使用と、掘りごたつとしての使用との変更を容易に行うことができるので有用である。しかしながら、このものは、使用者が浅く腰をかけたり、深く腰をかけたりして姿勢を変化させると、使用者とメインヒーター及び足載せ台に設けられたヒーターとの間の距離が変化する。そのため、使用者の姿勢によっては、熱すぎたり加熱が不十分になることがある。
【0007】
本発明は、上述の事柄を考慮してなされたもので、その目的とするところは、使用者の着座姿勢に適した加熱をする掘りごたつを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る発明は、熱放射に方向性を有する熱源により庫内を加熱する掘りごたつにおいて、使用者の着座姿勢を判別する姿勢判別手段を有し、姿勢判別手段から入力される着座姿勢情報に基づいて前記熱源による庫内の加熱分布を制御する熱源制御手段を設けたものであることを特徴としている。
【0009】
請求項2に係る発明は、請求項1記載の掘りごたつにおいて、姿勢判別手段は、使用者の臀部位置または足裏位置に基づいて着座姿勢を判別するものであることを特徴としている。
【0010】
請求項3に係る発明は、請求項1または2のいずれかに記載の掘りごたつにおいて、前記熱源を複数有し、熱源制御手段は、姿勢判別手段から入力される着座姿勢情報に基づいてそれぞれの熱源の発熱量を制御する発熱量制御部を有するものであることを特徴としている。
【0011】
請求項4に係る発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載の掘りごたつにおいて、熱源制御手段は、姿勢判別手段から入力される着座姿勢情報に基づいて前記熱源の熱放射の方向を変化させる方向調整制御部を有するものであることを特徴としている。
【0012】
【発明の実施の形態】
次に、本願発明のすべての請求項に係る掘りごたつの一実施形態について、図1〜図7に基づいて説明する。このものは、熱源1(1a,1b,1c)と、姿勢判別手段2(2a(2aa,2ab),2b(2ba,2bb,2cc))と、熱源制御手段3(3a,3b)とを有し、これらが床面Fと、テーブルTと、炉函Bと、制御ボックスCとに組み込まれて構成されている。
【0013】
炉函Bは、1つの面が開口した直方体の箱状に形成されるものであり、開口部の周囲に鍔部を有している。このものは、床面Fに設けられた凹部(図示せず)に嵌め合わせて設置されている。
【0014】
テーブルTは、天板部Taと、脚部Tbとを有して形成されている。天板部Taは、長方形形状を有しており、その四隅に脚部Tbが設けられている。そして、その脚部Tbは、炉函Bの開口部の四隅に設置されている。このようにして、テーブルTと、炉函Bとで囲まれる掘りごたつの庫内Rを形成する。
【0015】
制御ボックスCは、姿勢判別手段2や熱源制御手段3を構成する電子回路が実装された回路基板を金属製の筐体内に収納したものである。このものは、その上面に制御パネルCaを有しており、使用者Hは、電源の入/切、温度設定、動作モードなど、掘りごたつの各種設定が行える。このものは、床面Fに設けられた凹部に、制御パネルCaを上面にして嵌め合わすことにより設置されている。
【0016】
熱源1は、ヒータ線に電流を流して加熱する電気ヒータであり、天板ヒータ1aと、側面ヒータ1bと、底面ヒータ1cとを有して構成され、庫内Rを加熱するものである。天板ヒータ1aは、図3に示すように、a1〜a16までの16個の長方形の平板状のヒータを長方形状に配列して構成したものであり、そのそれぞれは、対応する熱源駆動部M(Ma1〜Ma16)を介してテーブルTの天板部Taの下面に設けられている。また、側面ヒータ1bは、炉函Bの内側面の各面に、高さ方向に2枚、幅方向に4枚の8枚の長方形の平板状ヒータを長方形状に配列して設けられている。そのため、すべての内側面を合計すると、32枚の平板状ヒータb1〜b32(一部図示せず)で構成されている。これらの平板状ヒータb1〜b32は、そのそれぞれが対応する熱源駆動部M(Mb1〜Mb32)を介して炉函Bの内側面に設けられている。また、底面ヒータ1cは、炉函Bの底面の外側に、そのほぼ全面を覆うように固定して設けられる長方形の平板状ヒータである。ここで、熱源1に用いられる平板状ヒータは主に法線方向に熱が放射される方向性を有する熱源である。
【0017】
熱源駆動部Mは、天板ヒータ1aを構成する平板状ヒータa1〜a16を支持する天板ヒータ用駆動部Ma1〜Ma16と、側面ヒータ1bを構成する平板状ヒータb1〜b32を支持する側面ヒータ用駆動部Mb1〜Mb32により構成されている。これらのものは、それぞれ制御ボックスC内に収められた後述の熱源制御手段3に含まれる方向調整制御部3aに接続されており、方向調整制御部3aからの信号により制御され、平板状ヒータの角度を任意の向きに傾けることができる。
【0018】
姿勢判別手段2は、一定時間ごとに着座姿勢を判別し、着座姿勢情報を熱源制御手段3に出力するものであり、圧力センサ2aと、着座状態算出部2bにより構成されている。圧力センサ2aは、炉函Bの底面をほぼ覆うように配置される底面圧力センサ2aaと、炉函Bの上面の各辺に沿って配置される長方形の座面圧力センサ2abとを有して構成される。これらの圧力センサ2aは、小さい圧力センサが2次元的に配列したシート状のものであり、着座状態算出部2bに接続されている。そのため、例えば足裏で踏むなど、シート内の小さい圧力センサよりも大きいもので圧力センサ2aに圧力を加えると、圧力センサ2a上における圧力分布を求め、その圧力分布情報を着座状態算出部2bに出力することができる。
【0019】
また、着座状態算出部2bは、CPUを有する電子回路により構成され、基板上に実装されて制御ボックスC内に収納されるものであり、足裏位置検出部2baと、着座位置検出部2bbと、下腿状態推定部2bcとを有して構成されている。足裏位置検出部2baは、底面圧力センサ2aaと下腿状態推定部2bcとに接続され、底面圧力センサ2aaから圧力分布情報が入力される。そして、その圧力分布情報を用いて使用者Hの足裏位置を推定し、下腿状態推定部2bcに足裏位置情報を出力する。着座位置検出部2bbは、座面圧力センサ2abと下腿状態推定部2bcとに接続され、座面圧力センサ2abから圧力分布情報が入力される。そして、その圧力分布情報を用いて使用者の臀部の位置を推定し、下腿状態推定部2bcに臀部位置情報を出力する。
【0020】
下腿状態推定部2bcは、使用者Hの臀部と足裏の位置から着座姿勢を判別するものである。このものは、足裏位置検出部2baと、着座位置検出部2bbと、熱源制御手段3とに接続され、足裏位置検出部2baから足裏位置情報が、着座位置検出部2bbから臀部位置情報が入力される。このものは、足裏位置情報と臀部位置情報から使用者Hの着座姿勢を判別し、判別した結果の着座姿勢情報を熱源制御手段3に出力する。例えば、臀部位置が炉函Bに近く、足裏位置が炉函Bの側面に近ければ、図5に示すように浅く腰掛けた着座姿勢と判別し、臀部位置が炉函Bから離れており、足裏位置が炉函Bの側面に近ければ、図6に示すように、深く腰掛けた状態であると着座姿勢を判別する。また、臀部位置が炉函Bから離れており、足裏位置も炉函Bから離れていれば、深く腰掛け、足を投げ出した状態であると判断する。一方、臀部位置と足裏位置とを取得すると、例えば平均的な長さなどで大腿とすねの長さを定めれば、膝位置や膝の曲げ角度などの下腿の状態を知ることができ、より詳しい着座姿勢を得ることができる。
【0021】
熱源制御手段3は、姿勢判別手段2から入力される着座姿勢情報に基づいて熱源1による庫内Rの加熱分布を制御するものであり、CPUを有する電子回路により構成され、基板上に実装されて制御ボックスC内に収納されるものであり、方向調整制御部3aと、発熱量制御部3bとを有して構成されている。方向調整制御部3aは、下腿状態推定部2bcと、発熱量制御部3bと、熱源駆動部Mとに接続されている。このものは、下腿状態推定部2bcから着座姿勢情報が入力され、この着座姿勢情報とあらかじめ対応づけて記憶している天板ヒータ用駆動部Ma1〜Ma16と側面ヒータ用駆動部Mb1〜Mb32の角度情報に基づいて熱源駆動部Mを制御する。そして、角度調整制御が終了すると、発熱量制御部3bに角度調整終了信号を出力する。
【0022】
例えば、図5のように浅く腰掛けた状態の着座姿勢情報が入力されると、方向調整制御部3aは、あらかじめ記憶した角度情報に基づき、Ma2、Ma3、Ma6、Ma7、Ma10、Ma11、Mb22、Mb23を制御し、平板ヒータa2,a3,a6,a7,a10,a11,b22,b23が使用者Hの方向に向くように制御する。図6のように深く腰掛けた状態の着座姿勢情報が入力されると、方向調整制御部3aは、あらかじめ記憶した角度情報に基づき、Ma2、Ma3、Ma6、Ma7、Ma10、Ma11、Ma14、Ma15を制御し、平板ヒータa2,a3,a6,a7,a10,a11,a14,a15が使用者Hの方向に向くように制御する。図7のように深く腰掛けて足を投げ出した状態の着座姿勢情報が入力されると、方向調整制御部3aは、あらかじめ記憶した角度情報に基づき、Ma2、Ma3、Mb22、Mb23を制御し、平板ヒータa2,a3,b22,b23が使用者Hの方向に向くように制御する。このようにして、方向調整制御部3aは、熱源1の庫内Rの加熱分布を制御するので、使用者Hの近傍を適切に加熱することができる。
【0023】
発熱量制御部3bは、熱源1の平板ヒータa1〜a16,b1〜b32のヒータ温度により発熱量を制御するものであり、下腿状態推定部2bcと、熱源1と、底面圧力センサ2aaの使用者Hの足下付近に埋め込まれた庫内温度検知センサSとに接続されている。このものは、方向調整制御部3aから角度調整終了信号が入力されると、下腿状態推定部2bcから着座姿勢情報が入力され、庫内温度検知センサSからは庫内温度情報が入力される。そして、この着座姿勢情報にあらかじめ対応づけて記憶している天板ヒータa1〜a16と側面ヒータb1〜b32のヒータ温度情報に基づいて天板ヒータa1〜a16と、側面ヒータb1〜b32のヒータ温度を制御する。このヒータ温度は、発熱量制御部3bが天板ヒータa1〜a16と側面ヒータb1〜b32のヒータ線に巻かれた感熱線の抵抗値を計測することにより検知する。
【0024】
例えば、図5のように浅く腰掛けた状態の着座姿勢情報が入力されたときには、発熱量制御部3bは、あらかじめ記憶したヒータ温度情報に基づき、使用者Hから離れた位置にある平板ヒータa2,a3,a6,a7のヒータ温度を高くするように制御する。また、図7のように深く腰掛けて足を投げ出した状態の着座姿勢情報が入力されたときには、発熱量制御部3bは、あらかじめ記憶したヒータ温度情報に基づき、使用者Hから離れた位置にある平板ヒータa2,a3のヒータ温度を高くするように制御する。このようにして、発熱量制御部3bは、熱源1の庫内Rの加熱分布を制御するので、使用者Hの近傍を適切に加熱することができる。
【0025】
その後、しばらくしてから、庫内温度検知センサSから入力される庫内温度情報を用いて使用者Hの足下の温度が快適な温度の範囲に入っているかどうかを判断し、その範囲に入っていなければ、その範囲に入るように発熱量を調節する。例えば、庫内温度情報が、快適な温度よりも低い場合には、天板ヒータa1〜a16と、側面ヒータb1〜b32の発熱量を高めるため、ヒータ温度が高くなるように制御する。
【0026】
次に、本実施形態の動作について図4〜図7を用いて説明する。まず、掘りごたつが使用状態(電源が投入された状態)になっており、使用者Hが掘りごたつを使用していない(着座していない)ときには、天板ヒータ1aの平板ヒータa1〜a16は、すべてが天板面に対して平行な状態であり、熱放射の方向は下向きである。一方、側面ヒータb1〜b32は、それぞれが設けられた炉函Bの側面に対して平行な状態であり、熱放射の方向は炉函Bの内側方向となっている。また、それぞれの平板ヒータa1〜a16,b1〜b32の発熱量は同じとなっている。
【0027】
次に、使用者Hが着座すると、足裏により底面圧力センサ2aaに、臀部から太股上部により座面圧力センサ2abに圧力が加えられる。そして、足裏位置検出部2baは、底面圧力センサ2aaから入力される圧力分布により足裏位置を検出し、着座位置検出部2bbは、座面圧力センサ2abから入力される圧力分布から臀部位置を検出する。そして、下腿状態推定部2bcは、足裏位置検出部2baから入力される足裏位置情報と、着座位置検出部2bbから入力される臀部位置情報とから着座姿勢を判別する。そして、方向調整制御部3aは着座姿勢情報に対応する角度情報を用いて熱源駆動部Mを制御し、図5〜図7に示すように平板ヒータa1〜a16,b1〜b32の角度を制御する。そして、角度調整が終了すると、発熱量制御部3bに角度調整終了信号を出力する。発熱量制御部3bは、角度調整終了信号を検出すると、発熱量制御部3bは着座姿勢情報に対応するヒータ温度情報を用いて熱源1の各部平板ヒータa1〜a16,b1〜b32のヒータ温度を変化して発熱量を制御する。そして、その後しばらくしてから庫内温度検知センサSから入力される庫内温度情報をもちいて使用者Hの足下の温度が快適な温度の範囲に入っているかどうかを判断し、その範囲に入っていないようであれば、その範囲に入るように発熱量を調節する。
【0028】
このように本実施形態においては、姿勢判別手段2により判別された着座姿勢情報に基づいて、熱源1による庫内Rの加熱分布を制御する熱源制御手段3を設けたので、使用者Hの着座姿勢に適した加熱をする掘りごたつを提供することができる。また、姿勢判別手段2は、臀部位置と足裏位置により着座姿勢を判断するので、多くの場合、着座しているときに床面Fなどに接していることを利用して床面Fなどにセンサを設けることにより、掘りごたつのような狭い空間においても容易に着座姿勢情報を取得することができる。さらに、熱源制御手段3は、複数の熱源1の発熱量を個々に制御することができるので、庫内Rの加熱分布を制御することができる。また、熱源1の熱放射の方向を変化させることができるので、発熱量を変化しなくても庫内Rの加熱分布を制御することができる。
【0029】
なお、着座姿勢情報と熱源駆動部Mの各部の角度情報との対応付けについて、着座姿勢のパターンをいくつかに分類して対応付けするものについて説明したが、それに限るものではなく、臀部位置、足裏位置、膝位置などをパラメータとして数式により角度情報を算出するものであってもよい。
【0030】
また、姿勢判別手段2は、臀部位置と足裏位置の両方を用いて着座姿勢を判別するものについて説明したが、それに限るものではなく、臀部位置か足裏位置のどちらかを用いて着座姿勢を判別するものであってもよい。
【0031】
また、熱源制御手段3は、方向調整制御部3aと発熱量制御部3bの両方を有するものについて説明したが、どちらかの一方だけを有するものであっても、庫内Rの加熱分布を制御して使用者Hの着座姿勢に適した加熱を行うことができる。
【0032】
また、熱源制御手段3は、方向調整制御部3aと熱源駆動部Mを用いて熱源1を動かすものについて説明したが、熱源1を固定しておき、熱源1の近傍に熱を反射する複数のミラーを配置して、そのミラーの角度を変化させることにより熱放射の方向を変化させるものであってもよい。
【0033】
また、姿勢判別手段2として、圧力センサ2aを用いるものについて説明したが、それに限るものではなく、光学的なセンサなど各種センサを用いることができる。
【0034】
また、熱源1として、平板ヒータa1〜a16,b1〜b32を用いるものについて説明したが、熱放射に方向性を有する熱源であればこれに限るものではない。
【0035】
【発明の効果】
請求項1に係る発明によれば、姿勢判別手段により判別された着座姿勢に基づいて、熱源による庫内の加熱分布を制御する熱源制御手段を設けたので、使用者の着座姿勢に適した加熱をする掘りごたつを提供することができる。
【0036】
請求項2に係る発明によれば、請求項1記載の効果に加え、姿勢判別手段は、臀部位置と足裏位置に基づいて着座姿勢を判別するので、着座しているときに臀部と足裏が床面などに接していることを利用して、床面などにセンサを設けることにより、掘りごたつのような狭い空間においても容易に着座姿勢の情報を取得することができる。
【0037】
請求項3に係る発明によれば、請求項1または2のいずれかに記載の効果に加え、複数の熱源の発熱量を個々に制御することができるので、庫内の加熱分布を制御することができる。
【0038】
請求項4に係る発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載の効果に加え、熱源制御手段は、熱源の熱放射の方向を変化させることができるので、発熱量を変化しなくても庫内の加熱分布を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態に係る掘りごたつの斜視図である。
【図2】実施形態に係る掘りごたつのA−A断面図である。
【図3】実施形態に係る掘りごたつのテーブルの底面図である。
【図4】実施形態に係る掘りごたつの熱源制御に関するブロック図である。
【図5】実施形態の掘りごたつの使用状態を示すものであり、使用者が浅く腰掛けている状態を示す断面図である。
【図6】実施形態の掘りごたつの使用状態を示すものであり、使用者が深く腰掛けている状態を示す断面図である。
【図7】実施形態の掘りごたつの使用状態を示すものであり、使用者が深く腰掛けて足を投げ出した状態を示す断面図である。
【図8】従来例に係る掘りごたつの斜視図である。
【図9】従来例に係る掘りごたつを示すものであり、(a)は6面ヒータタイプ、(b)は2面ヒータタイプ、(c)はランプヒータタイプを示すA−A断面図である。
【符号の説明】
1 熱源
1a 天板ヒータ
1b 側面ヒータ
1c 底面ヒータ
1d ランプヒータ
2 姿勢判別手段
2a 圧力センサ
2aa 底面圧力センサ
2ab 座面圧力センサ
2b 着座状態算出部
2ba 足裏位置検出部
2bb 着座位置検出部
2bc 下腿状態推定部
3 熱源制御手段
3a 方向調整制御部
3b 発熱量制御部
B 炉函
C 制御ボックス
Ca 制御パネル
F 床面
H 使用者
M 熱源駆動部
Ma1〜Ma16 天板ヒータ用駆動部
Mb1〜Mb32 側面ヒータ用駆動部
R 庫内
S 庫内温度検知センサ
T テーブル
Ta 天板部
Tb 脚部
【発明の属する技術分野】
本発明は、掘りごたつに関する。
【0002】
【従来の技術】
掘りごたつは、図8に示すように、床面Fに炉函Bを埋め込み、その上方にテーブルTを設けたものである。このものは、テーブルTと炉函Bで囲まれる庫内Rをヒータパネルなどの熱源1により加熱し、使用者は、炉函B内に足を入れて椅子に着座するようにして下腿を温める。
【0003】
従来、このものは、テーブルTの下面に固定される天板ヒータ1a、炉函Bの側面に固定される側面ヒータ1b、炉函Bの最下面に固定される底面ヒータ1c、簀の子Sの下方の床面に固定されるランプヒータ1dなどを組み合わせて熱源1を構成している。例えば、図9(a)に示すような天板ヒータ1aと、側面ヒータ1bと、底面ヒータ1cとを有する6面ヒータタイプや、同図(b)に示すような天板ヒータ1aと、底面ヒータ1cとを有する2面ヒータタイプや、同図(c)に示すような天板ヒータ1aと、ランプヒータ1dとを有するランプヒータタイプなどがある。このような構成は、熱源1が固定されており、使用者の着座姿勢によっては下腿が熱源1から離れたり近づきすぎたりする。そのため、使用者を快適な温度に温められないことがある。
【0004】
熱源1を可動にするものとして、特許文献1には、炉函の開口部の両端に、それぞれ内部にヒータが組み込まれた一対の板状の足載せ台を、開口部を開閉できるように軸で取り付けた構造が開示されている。
【0005】
【特許文献1】
特開平7−113524号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献1に開示された構成は、座卓式のこたつとしての使用と、掘りごたつとしての使用との変更を容易に行うことができるので有用である。しかしながら、このものは、使用者が浅く腰をかけたり、深く腰をかけたりして姿勢を変化させると、使用者とメインヒーター及び足載せ台に設けられたヒーターとの間の距離が変化する。そのため、使用者の姿勢によっては、熱すぎたり加熱が不十分になることがある。
【0007】
本発明は、上述の事柄を考慮してなされたもので、その目的とするところは、使用者の着座姿勢に適した加熱をする掘りごたつを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る発明は、熱放射に方向性を有する熱源により庫内を加熱する掘りごたつにおいて、使用者の着座姿勢を判別する姿勢判別手段を有し、姿勢判別手段から入力される着座姿勢情報に基づいて前記熱源による庫内の加熱分布を制御する熱源制御手段を設けたものであることを特徴としている。
【0009】
請求項2に係る発明は、請求項1記載の掘りごたつにおいて、姿勢判別手段は、使用者の臀部位置または足裏位置に基づいて着座姿勢を判別するものであることを特徴としている。
【0010】
請求項3に係る発明は、請求項1または2のいずれかに記載の掘りごたつにおいて、前記熱源を複数有し、熱源制御手段は、姿勢判別手段から入力される着座姿勢情報に基づいてそれぞれの熱源の発熱量を制御する発熱量制御部を有するものであることを特徴としている。
【0011】
請求項4に係る発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載の掘りごたつにおいて、熱源制御手段は、姿勢判別手段から入力される着座姿勢情報に基づいて前記熱源の熱放射の方向を変化させる方向調整制御部を有するものであることを特徴としている。
【0012】
【発明の実施の形態】
次に、本願発明のすべての請求項に係る掘りごたつの一実施形態について、図1〜図7に基づいて説明する。このものは、熱源1(1a,1b,1c)と、姿勢判別手段2(2a(2aa,2ab),2b(2ba,2bb,2cc))と、熱源制御手段3(3a,3b)とを有し、これらが床面Fと、テーブルTと、炉函Bと、制御ボックスCとに組み込まれて構成されている。
【0013】
炉函Bは、1つの面が開口した直方体の箱状に形成されるものであり、開口部の周囲に鍔部を有している。このものは、床面Fに設けられた凹部(図示せず)に嵌め合わせて設置されている。
【0014】
テーブルTは、天板部Taと、脚部Tbとを有して形成されている。天板部Taは、長方形形状を有しており、その四隅に脚部Tbが設けられている。そして、その脚部Tbは、炉函Bの開口部の四隅に設置されている。このようにして、テーブルTと、炉函Bとで囲まれる掘りごたつの庫内Rを形成する。
【0015】
制御ボックスCは、姿勢判別手段2や熱源制御手段3を構成する電子回路が実装された回路基板を金属製の筐体内に収納したものである。このものは、その上面に制御パネルCaを有しており、使用者Hは、電源の入/切、温度設定、動作モードなど、掘りごたつの各種設定が行える。このものは、床面Fに設けられた凹部に、制御パネルCaを上面にして嵌め合わすことにより設置されている。
【0016】
熱源1は、ヒータ線に電流を流して加熱する電気ヒータであり、天板ヒータ1aと、側面ヒータ1bと、底面ヒータ1cとを有して構成され、庫内Rを加熱するものである。天板ヒータ1aは、図3に示すように、a1〜a16までの16個の長方形の平板状のヒータを長方形状に配列して構成したものであり、そのそれぞれは、対応する熱源駆動部M(Ma1〜Ma16)を介してテーブルTの天板部Taの下面に設けられている。また、側面ヒータ1bは、炉函Bの内側面の各面に、高さ方向に2枚、幅方向に4枚の8枚の長方形の平板状ヒータを長方形状に配列して設けられている。そのため、すべての内側面を合計すると、32枚の平板状ヒータb1〜b32(一部図示せず)で構成されている。これらの平板状ヒータb1〜b32は、そのそれぞれが対応する熱源駆動部M(Mb1〜Mb32)を介して炉函Bの内側面に設けられている。また、底面ヒータ1cは、炉函Bの底面の外側に、そのほぼ全面を覆うように固定して設けられる長方形の平板状ヒータである。ここで、熱源1に用いられる平板状ヒータは主に法線方向に熱が放射される方向性を有する熱源である。
【0017】
熱源駆動部Mは、天板ヒータ1aを構成する平板状ヒータa1〜a16を支持する天板ヒータ用駆動部Ma1〜Ma16と、側面ヒータ1bを構成する平板状ヒータb1〜b32を支持する側面ヒータ用駆動部Mb1〜Mb32により構成されている。これらのものは、それぞれ制御ボックスC内に収められた後述の熱源制御手段3に含まれる方向調整制御部3aに接続されており、方向調整制御部3aからの信号により制御され、平板状ヒータの角度を任意の向きに傾けることができる。
【0018】
姿勢判別手段2は、一定時間ごとに着座姿勢を判別し、着座姿勢情報を熱源制御手段3に出力するものであり、圧力センサ2aと、着座状態算出部2bにより構成されている。圧力センサ2aは、炉函Bの底面をほぼ覆うように配置される底面圧力センサ2aaと、炉函Bの上面の各辺に沿って配置される長方形の座面圧力センサ2abとを有して構成される。これらの圧力センサ2aは、小さい圧力センサが2次元的に配列したシート状のものであり、着座状態算出部2bに接続されている。そのため、例えば足裏で踏むなど、シート内の小さい圧力センサよりも大きいもので圧力センサ2aに圧力を加えると、圧力センサ2a上における圧力分布を求め、その圧力分布情報を着座状態算出部2bに出力することができる。
【0019】
また、着座状態算出部2bは、CPUを有する電子回路により構成され、基板上に実装されて制御ボックスC内に収納されるものであり、足裏位置検出部2baと、着座位置検出部2bbと、下腿状態推定部2bcとを有して構成されている。足裏位置検出部2baは、底面圧力センサ2aaと下腿状態推定部2bcとに接続され、底面圧力センサ2aaから圧力分布情報が入力される。そして、その圧力分布情報を用いて使用者Hの足裏位置を推定し、下腿状態推定部2bcに足裏位置情報を出力する。着座位置検出部2bbは、座面圧力センサ2abと下腿状態推定部2bcとに接続され、座面圧力センサ2abから圧力分布情報が入力される。そして、その圧力分布情報を用いて使用者の臀部の位置を推定し、下腿状態推定部2bcに臀部位置情報を出力する。
【0020】
下腿状態推定部2bcは、使用者Hの臀部と足裏の位置から着座姿勢を判別するものである。このものは、足裏位置検出部2baと、着座位置検出部2bbと、熱源制御手段3とに接続され、足裏位置検出部2baから足裏位置情報が、着座位置検出部2bbから臀部位置情報が入力される。このものは、足裏位置情報と臀部位置情報から使用者Hの着座姿勢を判別し、判別した結果の着座姿勢情報を熱源制御手段3に出力する。例えば、臀部位置が炉函Bに近く、足裏位置が炉函Bの側面に近ければ、図5に示すように浅く腰掛けた着座姿勢と判別し、臀部位置が炉函Bから離れており、足裏位置が炉函Bの側面に近ければ、図6に示すように、深く腰掛けた状態であると着座姿勢を判別する。また、臀部位置が炉函Bから離れており、足裏位置も炉函Bから離れていれば、深く腰掛け、足を投げ出した状態であると判断する。一方、臀部位置と足裏位置とを取得すると、例えば平均的な長さなどで大腿とすねの長さを定めれば、膝位置や膝の曲げ角度などの下腿の状態を知ることができ、より詳しい着座姿勢を得ることができる。
【0021】
熱源制御手段3は、姿勢判別手段2から入力される着座姿勢情報に基づいて熱源1による庫内Rの加熱分布を制御するものであり、CPUを有する電子回路により構成され、基板上に実装されて制御ボックスC内に収納されるものであり、方向調整制御部3aと、発熱量制御部3bとを有して構成されている。方向調整制御部3aは、下腿状態推定部2bcと、発熱量制御部3bと、熱源駆動部Mとに接続されている。このものは、下腿状態推定部2bcから着座姿勢情報が入力され、この着座姿勢情報とあらかじめ対応づけて記憶している天板ヒータ用駆動部Ma1〜Ma16と側面ヒータ用駆動部Mb1〜Mb32の角度情報に基づいて熱源駆動部Mを制御する。そして、角度調整制御が終了すると、発熱量制御部3bに角度調整終了信号を出力する。
【0022】
例えば、図5のように浅く腰掛けた状態の着座姿勢情報が入力されると、方向調整制御部3aは、あらかじめ記憶した角度情報に基づき、Ma2、Ma3、Ma6、Ma7、Ma10、Ma11、Mb22、Mb23を制御し、平板ヒータa2,a3,a6,a7,a10,a11,b22,b23が使用者Hの方向に向くように制御する。図6のように深く腰掛けた状態の着座姿勢情報が入力されると、方向調整制御部3aは、あらかじめ記憶した角度情報に基づき、Ma2、Ma3、Ma6、Ma7、Ma10、Ma11、Ma14、Ma15を制御し、平板ヒータa2,a3,a6,a7,a10,a11,a14,a15が使用者Hの方向に向くように制御する。図7のように深く腰掛けて足を投げ出した状態の着座姿勢情報が入力されると、方向調整制御部3aは、あらかじめ記憶した角度情報に基づき、Ma2、Ma3、Mb22、Mb23を制御し、平板ヒータa2,a3,b22,b23が使用者Hの方向に向くように制御する。このようにして、方向調整制御部3aは、熱源1の庫内Rの加熱分布を制御するので、使用者Hの近傍を適切に加熱することができる。
【0023】
発熱量制御部3bは、熱源1の平板ヒータa1〜a16,b1〜b32のヒータ温度により発熱量を制御するものであり、下腿状態推定部2bcと、熱源1と、底面圧力センサ2aaの使用者Hの足下付近に埋め込まれた庫内温度検知センサSとに接続されている。このものは、方向調整制御部3aから角度調整終了信号が入力されると、下腿状態推定部2bcから着座姿勢情報が入力され、庫内温度検知センサSからは庫内温度情報が入力される。そして、この着座姿勢情報にあらかじめ対応づけて記憶している天板ヒータa1〜a16と側面ヒータb1〜b32のヒータ温度情報に基づいて天板ヒータa1〜a16と、側面ヒータb1〜b32のヒータ温度を制御する。このヒータ温度は、発熱量制御部3bが天板ヒータa1〜a16と側面ヒータb1〜b32のヒータ線に巻かれた感熱線の抵抗値を計測することにより検知する。
【0024】
例えば、図5のように浅く腰掛けた状態の着座姿勢情報が入力されたときには、発熱量制御部3bは、あらかじめ記憶したヒータ温度情報に基づき、使用者Hから離れた位置にある平板ヒータa2,a3,a6,a7のヒータ温度を高くするように制御する。また、図7のように深く腰掛けて足を投げ出した状態の着座姿勢情報が入力されたときには、発熱量制御部3bは、あらかじめ記憶したヒータ温度情報に基づき、使用者Hから離れた位置にある平板ヒータa2,a3のヒータ温度を高くするように制御する。このようにして、発熱量制御部3bは、熱源1の庫内Rの加熱分布を制御するので、使用者Hの近傍を適切に加熱することができる。
【0025】
その後、しばらくしてから、庫内温度検知センサSから入力される庫内温度情報を用いて使用者Hの足下の温度が快適な温度の範囲に入っているかどうかを判断し、その範囲に入っていなければ、その範囲に入るように発熱量を調節する。例えば、庫内温度情報が、快適な温度よりも低い場合には、天板ヒータa1〜a16と、側面ヒータb1〜b32の発熱量を高めるため、ヒータ温度が高くなるように制御する。
【0026】
次に、本実施形態の動作について図4〜図7を用いて説明する。まず、掘りごたつが使用状態(電源が投入された状態)になっており、使用者Hが掘りごたつを使用していない(着座していない)ときには、天板ヒータ1aの平板ヒータa1〜a16は、すべてが天板面に対して平行な状態であり、熱放射の方向は下向きである。一方、側面ヒータb1〜b32は、それぞれが設けられた炉函Bの側面に対して平行な状態であり、熱放射の方向は炉函Bの内側方向となっている。また、それぞれの平板ヒータa1〜a16,b1〜b32の発熱量は同じとなっている。
【0027】
次に、使用者Hが着座すると、足裏により底面圧力センサ2aaに、臀部から太股上部により座面圧力センサ2abに圧力が加えられる。そして、足裏位置検出部2baは、底面圧力センサ2aaから入力される圧力分布により足裏位置を検出し、着座位置検出部2bbは、座面圧力センサ2abから入力される圧力分布から臀部位置を検出する。そして、下腿状態推定部2bcは、足裏位置検出部2baから入力される足裏位置情報と、着座位置検出部2bbから入力される臀部位置情報とから着座姿勢を判別する。そして、方向調整制御部3aは着座姿勢情報に対応する角度情報を用いて熱源駆動部Mを制御し、図5〜図7に示すように平板ヒータa1〜a16,b1〜b32の角度を制御する。そして、角度調整が終了すると、発熱量制御部3bに角度調整終了信号を出力する。発熱量制御部3bは、角度調整終了信号を検出すると、発熱量制御部3bは着座姿勢情報に対応するヒータ温度情報を用いて熱源1の各部平板ヒータa1〜a16,b1〜b32のヒータ温度を変化して発熱量を制御する。そして、その後しばらくしてから庫内温度検知センサSから入力される庫内温度情報をもちいて使用者Hの足下の温度が快適な温度の範囲に入っているかどうかを判断し、その範囲に入っていないようであれば、その範囲に入るように発熱量を調節する。
【0028】
このように本実施形態においては、姿勢判別手段2により判別された着座姿勢情報に基づいて、熱源1による庫内Rの加熱分布を制御する熱源制御手段3を設けたので、使用者Hの着座姿勢に適した加熱をする掘りごたつを提供することができる。また、姿勢判別手段2は、臀部位置と足裏位置により着座姿勢を判断するので、多くの場合、着座しているときに床面Fなどに接していることを利用して床面Fなどにセンサを設けることにより、掘りごたつのような狭い空間においても容易に着座姿勢情報を取得することができる。さらに、熱源制御手段3は、複数の熱源1の発熱量を個々に制御することができるので、庫内Rの加熱分布を制御することができる。また、熱源1の熱放射の方向を変化させることができるので、発熱量を変化しなくても庫内Rの加熱分布を制御することができる。
【0029】
なお、着座姿勢情報と熱源駆動部Mの各部の角度情報との対応付けについて、着座姿勢のパターンをいくつかに分類して対応付けするものについて説明したが、それに限るものではなく、臀部位置、足裏位置、膝位置などをパラメータとして数式により角度情報を算出するものであってもよい。
【0030】
また、姿勢判別手段2は、臀部位置と足裏位置の両方を用いて着座姿勢を判別するものについて説明したが、それに限るものではなく、臀部位置か足裏位置のどちらかを用いて着座姿勢を判別するものであってもよい。
【0031】
また、熱源制御手段3は、方向調整制御部3aと発熱量制御部3bの両方を有するものについて説明したが、どちらかの一方だけを有するものであっても、庫内Rの加熱分布を制御して使用者Hの着座姿勢に適した加熱を行うことができる。
【0032】
また、熱源制御手段3は、方向調整制御部3aと熱源駆動部Mを用いて熱源1を動かすものについて説明したが、熱源1を固定しておき、熱源1の近傍に熱を反射する複数のミラーを配置して、そのミラーの角度を変化させることにより熱放射の方向を変化させるものであってもよい。
【0033】
また、姿勢判別手段2として、圧力センサ2aを用いるものについて説明したが、それに限るものではなく、光学的なセンサなど各種センサを用いることができる。
【0034】
また、熱源1として、平板ヒータa1〜a16,b1〜b32を用いるものについて説明したが、熱放射に方向性を有する熱源であればこれに限るものではない。
【0035】
【発明の効果】
請求項1に係る発明によれば、姿勢判別手段により判別された着座姿勢に基づいて、熱源による庫内の加熱分布を制御する熱源制御手段を設けたので、使用者の着座姿勢に適した加熱をする掘りごたつを提供することができる。
【0036】
請求項2に係る発明によれば、請求項1記載の効果に加え、姿勢判別手段は、臀部位置と足裏位置に基づいて着座姿勢を判別するので、着座しているときに臀部と足裏が床面などに接していることを利用して、床面などにセンサを設けることにより、掘りごたつのような狭い空間においても容易に着座姿勢の情報を取得することができる。
【0037】
請求項3に係る発明によれば、請求項1または2のいずれかに記載の効果に加え、複数の熱源の発熱量を個々に制御することができるので、庫内の加熱分布を制御することができる。
【0038】
請求項4に係る発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載の効果に加え、熱源制御手段は、熱源の熱放射の方向を変化させることができるので、発熱量を変化しなくても庫内の加熱分布を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態に係る掘りごたつの斜視図である。
【図2】実施形態に係る掘りごたつのA−A断面図である。
【図3】実施形態に係る掘りごたつのテーブルの底面図である。
【図4】実施形態に係る掘りごたつの熱源制御に関するブロック図である。
【図5】実施形態の掘りごたつの使用状態を示すものであり、使用者が浅く腰掛けている状態を示す断面図である。
【図6】実施形態の掘りごたつの使用状態を示すものであり、使用者が深く腰掛けている状態を示す断面図である。
【図7】実施形態の掘りごたつの使用状態を示すものであり、使用者が深く腰掛けて足を投げ出した状態を示す断面図である。
【図8】従来例に係る掘りごたつの斜視図である。
【図9】従来例に係る掘りごたつを示すものであり、(a)は6面ヒータタイプ、(b)は2面ヒータタイプ、(c)はランプヒータタイプを示すA−A断面図である。
【符号の説明】
1 熱源
1a 天板ヒータ
1b 側面ヒータ
1c 底面ヒータ
1d ランプヒータ
2 姿勢判別手段
2a 圧力センサ
2aa 底面圧力センサ
2ab 座面圧力センサ
2b 着座状態算出部
2ba 足裏位置検出部
2bb 着座位置検出部
2bc 下腿状態推定部
3 熱源制御手段
3a 方向調整制御部
3b 発熱量制御部
B 炉函
C 制御ボックス
Ca 制御パネル
F 床面
H 使用者
M 熱源駆動部
Ma1〜Ma16 天板ヒータ用駆動部
Mb1〜Mb32 側面ヒータ用駆動部
R 庫内
S 庫内温度検知センサ
T テーブル
Ta 天板部
Tb 脚部
Claims (4)
- 熱放射に方向性を有する熱源により庫内を加熱する掘りごたつにおいて、使用者の着座姿勢を判別する姿勢判別手段を有し、姿勢判別手段から入力される着座姿勢情報に基づいて前記熱源による庫内の加熱分布を制御する熱源制御手段を設けたものであることを特徴とする掘りごたつ。
- 姿勢判別手段は、使用者の臀部位置または足裏位置に基づいて着座姿勢を判別するものであることを特徴とする請求項1記載の掘りごたつ。
- 前記熱源を複数有し、熱源制御手段は、姿勢判別手段から入力される着座姿勢情報に基づいてそれぞれの熱源の発熱量を制御する発熱量制御部を有するものであることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の掘りごたつ。
- 熱源制御手段は、姿勢判別手段から入力される着座姿勢情報に基づいて前記熱源の熱放射の方向を変化させる方向調整制御部を有するものであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の掘りごたつ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003180636A JP2005016806A (ja) | 2003-06-25 | 2003-06-25 | 掘りごたつ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003180636A JP2005016806A (ja) | 2003-06-25 | 2003-06-25 | 掘りごたつ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005016806A true JP2005016806A (ja) | 2005-01-20 |
Family
ID=34181568
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003180636A Pending JP2005016806A (ja) | 2003-06-25 | 2003-06-25 | 掘りごたつ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005016806A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009052827A (ja) * | 2007-08-28 | 2009-03-12 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 掘りごたつの温度制御方法 |
JP2009079793A (ja) * | 2007-09-25 | 2009-04-16 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 掘こたつ |
JP2009079792A (ja) * | 2007-09-25 | 2009-04-16 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 掘こたつ |
-
2003
- 2003-06-25 JP JP2003180636A patent/JP2005016806A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009052827A (ja) * | 2007-08-28 | 2009-03-12 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 掘りごたつの温度制御方法 |
JP2009079793A (ja) * | 2007-09-25 | 2009-04-16 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 掘こたつ |
JP2009079792A (ja) * | 2007-09-25 | 2009-04-16 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 掘こたつ |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110062707A (zh) | 觉醒诱导装置以及觉醒诱导系统 | |
JP2005016806A (ja) | 掘りごたつ | |
US20060108852A1 (en) | Portable heated footrest | |
JP2003339805A (ja) | マット状器具 | |
US9869594B2 (en) | Controller for steam bath having multiple temperature sensors | |
WO2003052461A1 (en) | A thermal comfort sensor device and an anthropomorphic dummy for simulating heat exchange which includes a plurality of such devices | |
JP4068648B2 (ja) | 便座装置およびそれを備えるトイレ装置 | |
JP3716815B2 (ja) | トイレの暖房装置 | |
JP2012147970A (ja) | 座席ヒータ | |
JP5754193B2 (ja) | 便座装置 | |
KR20180122260A (ko) | 체온감지 반응형 전기매트 | |
JP4139954B2 (ja) | サウナ装置 | |
KR200349780Y1 (ko) | 상,하체 가열장치를 갖는 매트 | |
KR200495740Y1 (ko) | 돔 사우나 장치 | |
KR20050075258A (ko) | 상,하체 가열장치를 갖는 매트 | |
JP2019013441A (ja) | 便座装置 | |
JP5050630B2 (ja) | 便座装置およびそれを備えるトイレ装置 | |
JP2000232952A (ja) | 暖房便座 | |
JP2545732B2 (ja) | 温熱感評価方法 | |
JPH0682052A (ja) | システム暖房装置 | |
JP2010089628A (ja) | 暖房装置 | |
JP5727809B2 (ja) | 電気こたつ | |
KR20220085089A (ko) | 복사열을 이용한 온열 역치 측정 시스템 및 그 시스템을 이용한 사용자 맞춤형 복사열 히터 제어 장치 | |
KR200289615Y1 (ko) | 좌변기용 시트 | |
JPH04366582A (ja) | 電気毛布 |