JP7398995B2 - 暖房装置操作システム - Google Patents

Description

本発明は、例えば、ファンヒータ等の暖房装置と、前記暖房装置を遠隔操作可能な外部通信端末とが備えられ、前記暖房装置に、暖房対象を加熱するバーナ燃焼式の加熱手段と、前記外部通信端末との間で情報通信網を介して各種情報を通信可能な装置側通信手段と、前記暖房装置の作動を制御する作動制御手段と、が備えられている暖房装置操作システムに関する。

上記暖房装置操作システムは、例えば、携帯電話機やスマートフォン等の外部通信端末を用いて、ガスファンヒータ等の暖房装置の無線遠隔操作が可能なように構成したものであり、このような外部通信端末を用いて暖房装置を無線にて遠隔操作することができる。この構成であれば、外出先から自宅に設置されている暖房装置の運転を開始させることができ、外部通信端末の使用者が帰宅した時には、暖房対象である住居内の部屋が暖房された状態となるので便利である。

このようなシステムにおいて、従来では、暖房装置に対して外部通信端末から運転開始を指令する運転開始情報が通信されると、暖房装置側の状況の違いにかかわらず、ガスバーナ等のバーナ燃焼式の加熱手段による加熱作動を開始して暖房運転を行うように構成されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１９－４４９９７号公報

暖房対象である住居内の部屋において、暖房装置の温風吹き出し部の近傍に、例えば、気体が封入されたスプレー缶など、加熱されることは避けたほうがよい物体（以下、加熱不可物という）が置かれている場合がある。

上記従来構成では、外部通信端末から運転開始が指令されたときに、外部通信端末の使用者は、暖房対象である住居内の部屋の状況が分からないので、暖房装置の温風吹き出し部の近傍に上述したような加熱不可物が存在していても、運転開始を指令することになる。そうすると、温風が当たり続けて加熱不可物が高温になり破損するなどのおそれがある。

本発明の目的は、外部通信端末を用いて遠隔で運転開始を指令することが可能でありながら、使用上の安全性を確保することが可能な暖房装置操作システムを提供する点にある。

本発明に係る暖房装置操作システムの特徴構成は、
暖房装置と、前記暖房装置を遠隔操作可能な外部通信端末とが備えられ、
前記暖房装置に、
暖房対象を加熱するバーナ燃焼式の加熱手段と、前記外部通信端末との間で情報通信網を介して各種情報を通信可能な装置側通信手段と、前記暖房装置の作動を制御する作動制御手段と、が備えられている暖房装置操作システムであって、
温風吹き出し部の前方近傍箇所に物体が存在するか否かを検知する物体存否状態検知手段が備えられ、
前記作動制御手段は、
前記外部通信端末より暖房運転の開始が指令されると、前記物体存否状態検知手段により前記物体の存在が検知されていなければ暖房運転を開始し、前記物体存否状態検知手段により前記物体の存在を検知していれば暖房運転を開始しないように、前記加熱手段の作動を制御し、
前記物体存否状態検知手段は、
前記温風吹き出し部の前方近傍箇所の画像情報を取得する画像情報取得手段と、
前記画像情報取得手段にて取得された前記画像情報に基づく画像認識処理により、前記物体が前記温風吹き出し部の前方近傍箇所に存在しているか否かを判別する画像情報判別手段と、を備え、
前記画像情報判別手段は、
前記温風吹き出し部の前方近傍箇所に前記物体が存在していると判別したときは、前記画像情報取得手段にて取得された前記画像情報に基づく画像認識処理により、撮影されている物体が、加熱により損傷するおそれがある加熱不可物であるか否かを判別するように構成されている点にある。

本発明によれば、外部通信端末より暖房装置の運転開始指令が指令された場合に、物体存否状態検知手段によって、温風吹き出し部の前方近傍箇所に物体が存在していないことが検知されると、加熱手段の運転が開始される。その結果、遠隔操作によって外出先からでも暖房装置の運転を開始させることができるので、使い勝手がよい。

しかし、外部通信端末より暖房装置の運転開始指令が指令された場合に、物体存否状態検知手段によって、温風吹き出し部の前方近傍箇所に物体が存在していることが検知されていれば、運転開始指令にかかわらず加熱手段の運転を開始することはない。その結果、温風吹き出し部の近傍に物体が存在している状態で暖房運転を行うことがないので、使用上の安全性を確保できる。

このように物体存否状態検知手段によって温風吹き出し部の前方近傍箇所に物体が存在するか否かを検知して、その検知結果に基づいて、暖房運転の可否を判定するので、適切な判断により安全性を確保することができる。

従って、外部通信端末を用いて遠隔で運転開始を指令することが可能でありながら、使用上の安全性を確保することが可能な暖房装置操作システムを提供できるに至った。
また、本構成によれば、温風吹き出し部の前方近傍箇所を撮影して得られた画像情報に基づいて、画像情報に基づく画像認識処理の手法を用いて物体が存在しているか否かを判別する。例えば、温風吹き出し部の前方近傍箇所に載置されることが想定されるような物体について予め学習している画像認識プログラムを用いて、画像に写っているものが対象となる物体であるか否かを判別することにより対応できる。最近では、技術の進歩により画像認識の精度が格段に向上しているので、画像の判別を的確に行うことができる。
さらに、本構成によれば、例えば、スプレー缶等の加熱不可物を予め学習している画像認識プログラムを用いて、画像に写し出されている物体が加熱不可物であるか否かを判別する。画像認識プログラムとしては、例えば、周知の技術である畳み込みニューラルネットワーク（ＣＮＮ）のアルゴリズムによりディープラーニング（深層学習）されていることで、加熱不可物であるか否かを精度よく判別することが可能である。

本発明においては、
前記物体存否状態検知手段は、
前記温風吹き出し部から前記温風吹き出し部の前方に存在する物体までの間の距離を計測する距離計測手段と、
前記距離計測手段にて検出される前記距離が設定値よりも小であれば、前記温風吹き出し部の前方近傍箇所に物体が存在していると判別し、前記距離計測手段にて検出される前記距離が前記設定値よりも大であれば、前記温風吹き出し部の前方近傍箇所に物体が存在していないと判別する近接状態判別手段と、を備えていると好適である。

本構成によれば、温風吹き出し部の前方に物体が存在していても、温風吹き出し部から物体までの距離が設定値よりも大であれば、物体が存在していないと判別して、暖房運転を開始することになる。温風吹き出し部から物体までの距離が大きければ、温風は強い力で吹き付けられることがなく、物体が高温になるおそれは少ない。その結果、暖房装置の使用の機会を制限せずに、使用の幅を広げることができ、使い勝手が向上することになる。

本発明においては、
前記物体存否状態検知手段は、
前記画像情報取得手段にて前回の暖房運転において取得された前記画像情報を基準画像情報として記憶する記憶手段と、
前記外部通信端末より前記暖房装置の運転開始を指令する運転開始情報を受信したときに、前記画像情報取得手段にて取得した現在の画像情報と前記基準画像情報とが相違していると、前記温風吹き出し部の前方近傍箇所に物体が存在していると判別し、前記現在の画像情報と前記基準画像情報とが相違していなければ、前記温風吹き出し部の前方近傍箇所に物体が存在していないと判別する物体存否判別手段と、を備えていると好適である。

本構成によれば、暖房装置による前回の暖房運転が行われているときに、画像情報取得手段により装置前方の近傍箇所の画像情報が取得され、その画像情報が記憶手段に記憶される。暖房運転が行われているときは、暖房対象である部屋に人がいるので、温風が吹き出される暖房装置の前方の近傍箇所に物体は置かれておらず、撮影された画像にはそのような物体は写っていないことが想定される。

外部通信端末より運転開始情報を受信すると、画像情報取得手段が装置前方の近傍箇所の画像情報（現在の画像情報）を取得し、その現在の画像情報と記憶手段に記憶されている画像情報（基準画像情報）とが相違しているか否かに応じて、現在の画像情報と基準画像情報とが相違していなければ、温風吹き出し部の前方近傍箇所に物体が存在していないと判別する。その結果、暖房運転が開始される。

現在の画像情報と基準画像情報とが相違している場合には、前回の暖房運転が行われていたときは置かれていなかった物体が、装置前方の近傍箇所に存在していると判別することができる。

しかし、装置前方の近傍箇所に物体が置かれており、その物体が現在の画像情報に写っている場合であっても、その物体が基準画像情報にも同様に写っていれば、暖房運転には支障がないと考えられる。そこで、現在の画像情報と基準画像情報とが相違していなければ、物体が存在していないと判別するので、暖房装置の使用の幅を不必要に狭めることがなく、使い勝手がよいものとなる。

本発明においては、
前記暖房装置が異なる位置に移動したか否かを検出する移動検知手段が備えられ、
前記物体存否判別手段は、
前記基準画像情報が記憶された後、前記外部通信端末より前記運転開始情報を受信するまでの間において、前記移動検知手段にて前記暖房装置が移動したことが検知されると、前記画像情報取得手段にて画像情報を取得して前記基準画像情報として前記記憶手段に書き換え記憶させると好適である。

本構成によれば、暖房装置が異なる位置に移動すると、暖房装置から温風が吹き出される箇所が異なるので、その箇所に別の物体が存在していることが想定される。そこで、移動検知手段にて暖房装置が移動したことが検知されると、画像情報取得手段の画像情報を基準画像情報として書き換え記憶する。そのことにより、次回の遠隔操作による運転開始の際の安全性を確保することができる。

本発明においては、
前記物体存否判別手段は、
前記前回の暖房運転中において、前記画像情報取得手段に時間間隔をあけて前記画像情報を取得させ、かつ、取得された複数の画像情報のうち、他の画像情報と相違していないと判別された回数が最も多い画像情報を前記基準画像情報として前記記憶手段に記憶させるように、作動を制御するように構成されていると好適である。

本構成によれば、暖房運転を実行しているときには、例えば、暖房装置の前方箇所を人が歩いて通過することがある。その結果、画像情報取得手段が画像情報を取得するとき、撮像処理を一回だけ行うものでは、通過している人や他の物体が写り込むおそれがある。そこで、撮影を複数回行い、基準画像情報として適切であると考えられる画像、すなわち、他の画像情報と相違していないと判別された回数が最も多いものを用いることにより、不測に写り込んだものを除外することで、物体の判別精度を向上することができる。

暖房装置操作システムの全体構成図である。 暖房装置操作システムの制御構成を示すブロック図である。 ガスファンヒータの概略内部構成を示す正面図である。 ガスファンヒータの概略内部構成を示す縦断右側面図である。 ガスファンヒータの運転操作部を示す平面図である。 ガスファンヒータの前方近傍箇所に物体が存在している状態を示す斜視図である。 ガスファンヒータの制御動作のフローチャートを示す図である。 スマートフォンの制御動作のフローチャートを示す図である。 ホーム画面が表示された状態を示すスマートフォンの正面図である。 異常運転画面が表示された状態を示すスマートフォンの正面図である。 正常運転画面が表示された状態を示すスマートフォンの正面図である。 画像情報を示す図である。 画像情報を示す図である。 第２実施形態の暖房装置操作システムの制御構成を示すブロック図である。 第２実施形態のガスファンヒータの制御動作のフローチャートを示す図である。 第３実施形態の暖房装置操作システムの制御構成を示すブロック図である。 第３実施形態のガスファンヒータの制御動作のフローチャートを示す図である。

以下、図面に基づいて、本発明の第１実施形態を説明する。
図１に示すように、本実施形態で例示する暖房装置操作システムは、ガスファンヒータ（暖房装置の一例）１と、ガスファンヒータを遠隔操作可能なスマートフォン（外部通信端末の一例）２と、を備えている。

〔ガスファンヒータについて〕
図１及び図２に示すように、ガスファンヒータ１は、使用者による直接的な運転操作を可能にする運転操作部１１、燃料（天然ガス）を燃焼させて暖房対象の流動空気を加熱するバーナ燃焼式の加熱手段としてのガスバーナ１２、ガスバーナ１２に向けて空気を流動させる送風ファン１３、情報通信網としてのインターネット回線Ｉに接続されているルータＲＵに無線通信（Ｗｉ－Ｆｉ等）あるいは有線ケーブルを介して接続される装置側通信手段１４、ガスファンヒータの運転を制御する装置側制御部１５、外周を覆う筐体１７等を備えて構成されている。

図１に示すように、運転操作部１１は、筐体１７の天面に配備されている。図５に示すように、運転操作部１１は、使用者により操作されるスイッチ類として、ガスファンヒータ１の運転開始操作と運転停止操作とを可能にする運転スイッチ１１Ａ、おはようタイマー機能の選択を可能にするおはようタイマースイッチ１１Ｂ、おやすみタイマー機能の選択を可能にするおやすみタイマースイッチ１１Ｃ、使用者によるエコ運転機能の選択を可能にするエコ運転スイッチ１１Ｄ、及び、設定温度と設定時間の変更を可能にする設定スイッチ１１Ｅ等を備えている。又、運転開始に伴って点灯する運転ランプ１１ａ、おはようタイマー機能の選択に伴って点灯するおはようタイマーランプ１１ｂ、おやすみタイマー機能の選択に伴って点灯するおやすみタイマーランプ１１ｃ、エコ運転機能の選択に伴って点灯するエコ運転ランプ１１ｄ、スマートフォン２との通信接続に伴って点灯する通信ランプ１１ｅ、温度表示部１１ｆ等も備えられている。

図３及び図４に示すように、ガスバーナ１２は、燃料ガスと燃焼用空気との混合気を燃焼させる燃焼器１２Ａ、燃焼器１２Ａに向けて燃料ガスを噴射することで燃料ガスと燃焼用空気とを混合させる噴射ノズル１２Ｂ、噴射ノズル１２Ｂに燃料ガスを案内するガス管１２Ｃ、ガス管１２Ｃを開閉する第１電磁弁１２Ｄと第２電磁弁１２Ｅ、及び、燃料ガスの流量調節を可能にする比例弁１２Ｆを備えている。燃焼器１２Ａは、その燃焼室１２ａに案内された燃料に点火する点火器１２ｂ、及び、着火による火炎を検出して火炎の立ち消え検知を可能にする火炎センサ１２ｃを備えている。

図４に示すように、筐体１７は、その背面に吸込口１７Ａが形成され、前面に温風吹き出し部１７Ｂが形成されている。筐体１７の背部には、吸込口１７Ａから吸い込まれる空気から塵埃を取り除く塵埃捕捉用のエアフィルタ１８、及び、吸込口１７Ａから吸い込まれる空気の温度を現在室温として検出する温度センサ１９が配備されている。

送風ファン１３は、ファンモータ１３Ｂの作動でクロスフローファン１３Ａが回転することにより、筐体１７の吸込口１７Ａから外気を吸い込む。吸い込まれた空気の一部は、燃焼用空気として燃料ガスと混合されて燃焼室１２ａに供給される。残りの空気は、燃焼器１２Ａを迂回し、燃焼室１２ａからの燃焼排ガスと混合されて昇温した後、温風吹き出し部としての温風吹き出し部１７Ｂから吹き出される。昇温した流動空気が温風吹き出し部１７Ｂから吹き出させることで、暖房対象の室内を温める。

このガスファンヒータ１には、温風吹き出し部の前方近傍箇所に物体が存在するか否かを検知する物体存否状態検知手段ＢＳが備えられている。そして、装置側制御部１５におけるガスバーナ１２の作動を制御する作動制御手段１００は、スマートフォン２より暖房運転の開始が指令されると、物体存否状態検知手段ＢＳが物体の存在を検知していなければ暖房運転を開始し、物体存否状態検知手段ＢＳが物体の存在を検知していれば暖房運転を開始しないように、ガスバーナ１２の作動を制御するように構成されている。以下、具体的な構成について説明する。

筐体１７の前面における温風吹き出し部１７Ｂの上方側箇所には、装置前方の近傍箇所を撮影して画像情報を取得する画像情報取得手段としての赤外線カメラ１６が備えられている。赤外線カメラ１６は、夜間において、ガスファンヒータ１が載置されている場所が暗い場合であっても、温風吹き出し部１７Ｂの前方近傍箇所を撮影して画像情報を取得することができる。

筐体１７の底部には、ガスファンヒータ１が使用者によって持ち運ばれて異なる位置に移動したか否かを検出することが可能な移動検知手段としての底部超音波センサ２０が備えられている。底部超音波センサ２０は、図示はしないが、下方に向けて超音波を発する発信器と、床面で反射して帰ってくる超音波を受信可能な受信器とを備えており、超音波を発信してから受信するまでの間の経過時間から床面までの距離を計測可能である。

ガスファンヒータ１が同じ位置に留まっていれば、底部超音波センサ２０にて検出される床面までの距離は小さい値で一定である。しかし、ガスファンヒータ１が移動すると、そのとき底部超音波センサにて計測される床面までの距離が一時的に大きくなるので、移動したことを判別することが可能である。

装置側制御部１５には、ガスバーナ１２及び送風ファン１３の作動を制御する作動制御手段１００と、赤外線カメラ１６にて撮影された画像情報を記憶する記憶手段１０１と、赤外線カメラ１６にて取得された画像情報に基づいて温風吹き出し部の前方近傍箇所に物体が存在しているか否かを判断する物体存否判別手段１０２と、画像情報に基づく画像認識処理により撮影されている物体が、加熱により損傷するおそれがある加熱不可物であるか否かを判別する画像情報判別手段１０３とが備えられている。

装置側制御部１５は、演算処理機能及び情報記憶機能等を有するマイクロコンピュータ等から構成されている。作動制御手段１００、物体存否判別手段１０２、画像情報判別手段１０３は、制御プログラムにて構成されている。

記憶手段１０１は、例えば、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリー等の書き換え可能でありかつ無通電でも情報を保持可能な不揮発性メモリ、あるいは、磁気ディスク等の記憶装置等で構成され、電源が遮断されても情報を記憶することができる。

装置側制御部１５は、運転操作部１１の操作あるいはスマートフォン２からの遠隔操作に基づいて、ガスバーナ１２、送風ファン１３、赤外線カメラ１６、及び、装置側通信手段１４の作動を制御する。

すなわち、装置側制御部１５は、次のような処理を実行する。
暖房運転を実行しているときに、筐体１７の前方箇所であって温風吹き出し部１７Ｂから吹き出される温風が吹き付けられる前方箇所の画像を撮影するように、赤外線カメラ１６の作動を制御し、取得された画像情報を基準画像情報として記憶手段１０１に記憶させる。基準画像情報が記憶された後、スマートフォン２より運転開始情報を受信するまでの間において、底部超音波センサ２０にてガスファンヒータ１が移動したことを検知すると、検知後に移動しないようになってから所定時間経過したのちに、赤外線カメラ１６にて画像情報を取得して基準画像情報として記憶手段１０１に書き換え記憶する。

さらに、スマートフォン２より運転開始情報を受信したとき、温風吹き出し部１７Ｂの前方近傍箇所を撮影して画像情報（現在の画像情報）を取得するように、赤外線カメラ１６を作動させる。そして、周知の技術である画像処理による画像識別処理手法を用いて、赤外線カメラ１６により撮影された現在の画像情報と予め記憶されている基準画像情報とが相違しているか否かを判断する。

現在の画像情報と予め記憶されている基準画像情報とが相違していないと判断すると、暖房運転を開始し、現在の画像情報と基準画像情報とが相違していると判断する場合には、後述する他の条件も満たさなければ、暖房運転を開始しないように、ガスバーナ１２の作動を制御する。

暖房運転を開始するときは運転開始処理を実行する。この運転開始処理では、ガスバーナ１２及び送風ファン１３を始動させてガスバーナ１２による流動空気の加熱を開始させ、運転ランプ１１ａを点灯させる。ガスバーナ１２は、運転開始処理が実行されると、第１電磁弁１２Ｄ及び第２電磁弁１２Ｅが開弁され、点火器１２ｂが点火作動することで燃焼作動を開始する。

運転開始処理の実行後は、使用者により設定された設定温度を制御目標温度に設定して、温度センサ１９で検出される現在室温を制御目標温度に維持するようにガスバーナ１２を作動させる燃焼制御を実行する。

ガスファンヒータ１の運転中に、運転スイッチ１１Ａにて運転停止操作が行われる、あるいは、スマートフォン２により運転停止が指令されると、ガスファンヒータ１の運転を停止させる停止処理を実行する。この停止処理では、第１電磁弁１２Ｄ及び第２電磁弁１２Ｅを閉弁させて、ガスバーナ１２の燃焼作動を停止し、かつ、運転ランプ１１ａを消灯させた後、送風ファン１３を設定時間だけ作動させてガスバーナ１２を冷却させる。

作動制御手段１００は、それ以外にも、おはようタイマースイッチ１１Ｂが操作されると、おはようタイマー機能によって、予め設定された運転開始予定時刻になると運転開始処理を実行する。又、おやすみタイマースイッチ１１Ｃが操作されると、作動制御手段１００は、おやすみタイマー機能によって、設定時間の経過後に停止制御を実行する。エコ運転機能では、通常運転モードの設定温度から１℃下げた温度を制御目標温度とするエコ運転モードでガスバーナ１２を作動させる。

〔スマートフォンについて〕
図１及び図２に示すように、スマートフォン２は、使用者による直接的な操作により各種の入力情報を入力可能であり且つ種々の画像や情報等を表示する表示手段としてのタッチパネル式の画像表示器２１、音声を出力する音声出力部２２、他の通話機との通話等を可能にする通話機能部２３、インターネット回線Ｉと無線通信可能に接続される端末側通信手段２４、スマートフォン２の作動を制御する端末側制御手段２５、及び、周囲を囲う筐体２６等を備えて構成されている。端末側制御手段２５は、演算処理機能及び情報記憶機能等を有するマイクロコンピュータ等から構成されている。

スマートフォン２は、ガスファンヒータ１を無線遠隔操作するためのアプリケーションプログラム（以下、遠隔操作アプリと称する）を、インターネット回線Ｉを介して外部サーバ２７からダウンロード可能に構成されている。ちなみに、この遠隔操作アプリは、スマートフォン２によりインターネット回線Ｉを介してガスファンヒータ１の運転を開始させたり、運転を停止させることを可能にするものであり、ガスファンヒータ１の製造事業者等から提供される。外部サーバ２７はガスファンヒータ１の製造事業者等によって管理されている。

スマートフォン２における端末側制御手段２５は、ガスファンヒータ１の運転を開始するための運転開始情報としての運転開始信号を端末側通信手段２４からインターネット回線Ｉ及び外部サーバ２７を介して、ガスファンヒータ１の装置側通信手段１４に送信するように構成されている。

〔遠隔制御動作〕
次に、スマートフォン２によりガスファンヒータ１を遠隔操作する場合における、装置側制御部１５、及び、端末側制御手段２５の制御動作を、図７及び図８夫々に示すフローチャートに基づいて説明する。尚、スマートフォン２によりガスファンヒータ１を遠隔操作するときは、予めインストールされている遠隔操作アプリを起動させておく必要がある。図７及び図８においては、運転開始が指令されてガスファンヒータ１が運転を開始し、その後、運転を停止するまでの一連の処理を示している。

図８のフローチャートに示すように、スマートフォン２の端末側制御手段２５は、遠隔操作アプリが起動されると、画像表示器２１に図９に示すようなホーム画面を表示する（ステップ＃２１）。使用者によりホーム画面内の運転開始操作部２１Ａが操作されて暖房運転開始が指令されると（ステップ＃２２）、端末側通信手段２４からインターネット回線Ｉ及び外部サーバ２７を介して、ガスファンヒータ１の装置側通信手段１４に運転開始信号を送信する（ステップ♯２３）。

図７に示すように、装置側制御部１５は、スマートフォン２の端末側通信手段２４から送信される運転開始信号を受信すると（ステップ♯１）、温風吹き出し部１７Ｂの前方近傍箇所を撮影して画像情報を取得するように赤外線カメラ１６の作動を制御する（ステップ♯２）。なお、図示はしていないが、スマートフォン２から運転開始信号を受信すると、通信ランプ１１ｅを点灯させる。

予め記憶手段１０１に記憶されている前回の暖房運転中に撮影された基準画像情報と、今回取得された現在の画像情報とを比較して、それらが相違しているか否かを判別する画像判別処理を実行する（ステップ♯３）。具体的には、周知の技術である画像処理による画像識別処理手法を用いて、現在の画像情報と基準画像情報とが相違しているか否かを判断する。この場合、周知の技術である画像認識プログラムによって判断するとよい。この画像認識プログラムは２クラス分類のアルゴリズムから形成されるとよい。尚、初回の運転時には、記憶手段１０１の基準画像情報が記憶されていないが、その場合には、現在の画像情報と同じであると判断する。

例えば、図１３に示すような基準画像情報が記憶されている場合に、図１２に示すように、画像が現在の画像情報として撮影された場合であれば、現在の画像情報に、温風吹き出し部１７Ｂの前方近傍箇所に異なる物体ＢＴが写っているから、それらの画像が相違していると判断することになる。

ステップ♯３の判別処理において、基準画像情報と現在の画像情報とが相違していると判断した場合には（ステップ♯４）、言い換えると、温風吹き出し部の前方近傍箇所に物体が存在していると判別したときは、画像情報に基づく画像認識処理により、撮影されている物体が、加熱により損傷するおそれがある加熱不可物であるか否かを判別する判別処理を実行する（ステップ♯５）。

この判別処理では、予め、スプレー缶等、加熱により損傷するおそれがある物体を加熱不可物として学習している画像認識プログラムを用いるとよい。この画像認識プログラムは、例えば、畳み込みニューラルネットワーク（ＣＮＮ）のアルゴリズムによりディープラーニング（深層学習）されていることにより、加熱不可物であるか否かを判断するようにすればよい。

次に、ステップ♯５の判別処理によって撮影されている物体が加熱不可物であると判別された場合には（ステップ♯６）、ガスバーナ１２の燃焼作動を開始することなく、装置側通信手段１４からスマートフォンの端末側通信手段２４に、暖房運転を実行することができない旨の運転不可信号を送信する（ステップ♯７）。

スマートフォン２の端末側制御手段２５は、ガスファンヒータ１の装置側通信手段１４からの応答信号を受信し（ステップ♯２４）、その信号が運転不可信号であれば（ステップ♯２５）、図１０に示すように、画像表示器２１に、ガスファンヒータ１の近くに障害物が存在することに起因して、暖房運転が開始することができない旨の異常状態を表示する（ステップ♯３０）。

装置側制御部１５は、ステップ３の判別処理により基準画像情報と現在の画像情報とが相違していないと判断した場合（ステップ♯４）、あるいは、ステップ♯５の判別処理によって加熱不可物が存在しないと判断した場合（ステップ♯６）には、ガスファンヒータ１の運転を開始させる運転開始処理を実行する（ステップ♯８）。その後は、燃焼制御を実行する（ステップ♯９）。すなわち、温度センサ１９で検出される室内温度が使用者により設定された制御目標温度に維持されるように、燃料供給量を調節してガスバーナ１２を作動させる。

このようにスマートフォン２からの運転開始信号を受信することにより、運転開始処理を実行するときは、装置側通信手段１４からスマートフォン２の端末側通信手段２４に、暖房運転を開始したことを通知する運転開始済信号を送信する（ステップ♯１０）。

スマートフォン２の端末側制御手段２５は、ガスファンヒータ１の装置側通信手段１４から運転開始済信号を受信すると（ステップ♯２５）、図１１に示すように、画像表示器２１に、ガスファンヒータ１が良好に暖房運転を実行している旨の正常運転状態を表示する（ステップ♯２６）。尚、暖房運転を停止させたいときは、画像表示器２１における停止操作部２１Ｂを操作することにより、装置側通信手段１４に運転停止信号を送信することができる。

装置側制御部１５は、スマートフォン２からの運転開始指令に基づいて暖房運転を開始したのち、設定時間が経過する毎に、温風吹き出し部１７Ｂの前方近傍箇所を撮影して画像情報を取得するように赤外線カメラ１６の作動を制御する（ステップ♯１１，１２）。撮影された画像情報は、記憶手段１０１に順次記憶される。このとき、例えば、所定数だけ画像情報が記憶されると、古い順に画像情報を新たに撮影された画像情報に書き換える等、常に最新の画像を設定枚数だけ保存するようにするとよい。

装置側制御部１５は、暖房運転が実行されている状態で、スマートフォン２の端末側通信手段２４から運転停止信号が送信されるか、あるいは、運転スイッチにて運転停止操作が行われて、運転停止が指令されると（ステップ♯１３）、ガスバーナ１２の燃焼作動を停止して、暖房運転を停止する（ステップ♯１４）。そのとき、上述したようにして記憶されている複数の画像情報のうち、他の画像情報と相違していないと判別された回数が最も多い画像情報を基準画像情報として記憶手段１０１に記憶する（ステップ♯１５）。この処理では、周知の技術である画像処理による画像識別処理手法を用いて、他の画像情報と相違しているか否かを判断するようにするとよい。

そして、上述したように基準画像情報を記憶したのちに、底部超音波センサにて計測される床面までの距離が一時的に大きくなったか否かを判断することにより、ガスファンヒータ１が別の場所に移動したか否かを検知し（ステップ♯１６）、移動したことを検知すると、赤外線カメラ１６にて新たに画像情報を取得して基準画像情報として記憶手段１０１に書き換え記憶する（ステップ♯１７）。このようにして記憶された基準画像情報は、次回の運転開始指令の際に画像情報判別処理に用いられる。

図７に示されるフローチャートのうち。ステップ♯２～ステップ♯４までの処理が、物体存否判別手段１０２に対応しており、ステップ♯５、♯６の処理が、画像情報判別手段１０３に対応している。そして、ステップ♯１、ステップ♯７～ステップ♯１７の処理が作動制御手段１００に対応している。そして、装置側制御部１５及び赤外線カメラ１６により、物体存否状態検知手段ＢＳが構成されている。具体的には、装置側制御部１５における、記憶手段１０１、物体存否判別手段１０２、画像情報判別手段１０３、及び、赤外線カメラ１６により、物体存否状態検知手段ＢＳが構成される。

上記構成によれば、スマートフォン２による無線遠隔操作にてガスファンヒータ１の運転を開始する際に、温風吹き出し部１７Ｂの前方近傍箇所に、前回の暖房運転が行われているときには、置かれていなかった物体が存在しているときには、暖房運転を行わないようにすることができ、安全性を十分に担保することができる。

〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態について説明する。
この第２実施形態は、記憶手段１０１に記憶されている基準画像情報と、今回取得された現在の画像情報とを比較して、それらが相違しているか否かを判別する画像判別処理を行わない構成である。具体的には、図１４に示すように、第１実施形態における底部超音波センサ２０と、装置側制御部１５における記憶手段１０１及び物体存否判別手段１０２が備えられていない点が上記実施形態と異なっている。以下、第１実施形態と異なる点についてのみ説明する。

装置側制御部１５は、図１５に示すような処理を実行する。
装置側制御部１５は、スマートフォン２の端末側通信手段２４から送信される運転開始信号を受信すると（ステップ♯１）、赤外線カメラ１６により温風吹き出し部１７Ｂの前方近傍箇所を撮影して画像情報を取得する（ステップ♯２）点は、上記実施形態と同様である。しかし、この第２実施形態では、赤外線カメラ１６にて取得された画像情報に基づく画像認識処理により、物体が温風吹き出し部１７Ｂの前方近傍箇所に存在しているか否かを判別するとともに、物体として加熱不可物が存在しているか否かを判別する画像情報判別手段を実行する（ステップ♯３）。

この画像判別処理では、予めスプレー缶などの加熱により損傷するおそれがある物体を加熱不可物として学習している画像認識プログラムを用いて、撮影された画像に加熱不可物が存在しているか否かを判別する。この画像認識プログラムは、例えば、周知技術である畳み込みニューラルネットワーク（ＣＮＮ）のアルゴリズムによりディープラーニング（深層学習）されていることにより、加熱不可物であるか否かを判断するようにすればよい。

そして、ステップ♯３の判別処理によって加熱不可物が存在していると判別された場合には（ステップ♯４）、暖房運転を開始することなく、スマートフォン２の端末側通信手段２４に、暖房運転を実行することができない旨の運転不可信号を送信する（ステップ♯５）。加熱不可物が存在していると判別された場合には、暖房運転を開始し、運転開始済信号を送信して、燃焼制御を実行する（ステップ♯６、♯７、♯８）。その後、運転停止指令があれば、運転を停止して一連の処理を終了する（ステップ♯９、♯１０）。

〔第３実施形態〕
次に、第３実施形態について説明する。
この第３実施形態では、図１６に示すように、第１実施形態における、底部超音波センサ２０、赤外線カメラ１６、及び、装置側制御部１５における記憶手段１０１、物体存否判別手段１０２、及び、画像情報判別手段１０３が備えられておらず、赤外線カメラ１６に代えて、装置前方に向けて超音波を発して装置前方側の物体までの距離を計測可能な距離計測手段としての前部超音波センサ２８が備えられている。また、装置側制御部１５には、前部超音波センサ２８の計測結果に基づいて、装置の前方近傍箇所に物体が存在しているか否かを判別する近接状態判別手段１０４が備えられている。以下、第１実施形態と異なる点についてのみ説明する。

前部超音波センサ２８は、図示はしていないが、装置前方に向けて超音波を発する発信器と、反射して帰ってくる超音波を受信可能な受信器とを備えており、超音波を発信してから受信するまでの間の経過時間から装置前方側の物体までの距離を計測可能である。近接状態判別手段は、制御プログラムにて構成されている。

装置側制御部１５は、図１７に示すような処理を実行する。
装置側制御部１５は、スマートフォン２の端末側通信手段２４から送信される運転開始信号を受信すると（ステップ♯１）、前部超音波センサ２８により、温風吹き出し部１７Ｂからその物体（加熱不可物）ＢＴまでの離間距離を計測する（ステップ♯２）。すなわち、前部超音波センサ２８が、装置前方に向けて超音波を発信し、最も近い物体から反射して帰ってくる超音波を受信して、超音波を発信してから受信するまでの間の経過時間から装置前方側の物体までの距離を演算にて求める。

物体ＢＴが温風吹き出し部に近い位置にあると、物体ＢＴに温風が強く吹き付けられることにより物体ＢＴが高温になってしまうおそれがある。そこで、計測された離間距離が予め設定されている設定値よりも小さい場合には、暖房運転を開始することなく、スマートフォン２の端末側通信手段２４に、暖房運転を実行することができない旨の運転不可信号を送信する（ステップ♯３、♯４）。

計測された離間距離が予め設定されている設定値よりも大きい場合には、暖房運転を開始し、運転開始済信号を送信して、燃焼制御を実行する（ステップ♯３，♯５，♯６、♯７）。その後、運転停止指令があれば、運転を停止して一連の処理を終了する（ステップ♯８、♯９）。

〔別実施形態〕
（１）上記第１実施形態では、作動制御手段１００が、前回の暖房運転中において、取得した複数の画像情報のうち、他の画像情報と相違していないと判別された回数が最も多い画像情報を基準画像情報として記憶するようにしたが、この構成に代えて、前回の暖房運転が終了した時点で赤外線カメラ１６にて撮影された画像を基準画像情報として記憶するようにしてもよく、また、前回の暖房運転中に一度だけ撮影した画像を用いてもよい。また、使用者が基準画像情報の書き込み記憶処理を手動で指示するようにしてもよく、種々の構成を用いることができる。要するに、前回の暖房運転中の装置前方の近傍箇所の画像情報を取得すればよい。

（２）上記第１実施形態では、ガスファンヒータ１が移動したか否かを検出するための移動検知手段として、底部超音波センサ２０が備えられる構成としたが、この構成に代えて、例えば、光を投射する発光器と、反射光を受光する受光器とを有する反射型の光センサ、単に明るさを検知する光センサ、床面に接地する接触片を備えて、移動に伴って接触片が揺動して移動を検知する接触式センサ、振動を検知する感振センサ、加速度センサ等、種々の構成の検出手段を用いることができる。

（３）上記第１実施形態では、基準画像情報が記憶された後、ガスファンヒータ１が移動したことを検知すると、基準画像情報を書き換え記憶するようにしたが、この構成に代えて、例えば、使用者がガスファンヒータ１を移動させたとき、使用者が基準画像情報の書き込み記憶処理を手動で指示するようにしてもよく、種々の構成を用いることができる。

（４）上記第１実施形態では、記憶手段１０１と、物体存否判別手段１０２と、画像情報判別手段１０３とが、ガスファンヒータ１における装置側制御部１５に備えられる構成としたが、この構成に代えて、例えば、それらの全てのもの、あるいは、それらのうちの一部のものが、外部サーバ２７に備えられる構成としてもよく、又、通信回線を介して接続された外部のパソコンやタブレット端末等に備えられるものでもよい。

（５）上記第１実施形態及び第２実施形態では、画像情報取得手段として赤外線カメラ１６を用いたが、赤外線カメラ１６に限らず、一般的な画像撮影用のカメラと、装置前方を照明するランプとを備えて、暗い状態であっても撮影が可能に構成するものでもよい。

（６）上記第１実施形態及び第２実施形態では、加熱不可物が温風吹き出し部１７Ｂの前方近傍箇所に存在していると判別すると、暖房運転を行わないようにしたが、このような構成に代えて、加熱不可物が温風吹き出し部１７Ｂの前方近傍箇所に存在している場合であっても、温風吹き出し部１７Ｂと物体ＢＴ（加熱不可物）までの離間距離を計測し、離間距離が設定値よりも大きい場合には、暖房運転を開始させるように構成してもよい。ある程度の距離以上に離れているときは、排出される温風が物体に到達するまでの間に温度が低くなり、過剰な温度上昇は起きないと考えられるからである。尚、この場合、離間距離に対する設定値としては、予め、実験等により適切な値を求めて設定するようにするとよい。

（７）上記第３実施形態では、近接状態判別手段１０４が、ガスファンヒータ１における装置側制御部１５に備えられる構成としたが、この構成に代えて、例えば、それらが、外部サーバ２７に備えられる構成としてもよく、又、通信回線を介して接続された外部のパソコンやタブレット端末等に備えられるものでもよい。

（８）上記各実施形態では、ガスファンヒータ１の装置側通信手段１４が、ルータＲＵを介してインターネット回線Ｉと接続される構成としたが、これに代えて、規格が異なるネットワーク同士を中継するゲートウエイとの間で近距離無線通信を介してインターネット回線Ｉと接続される構成でもよく、携帯電話網の基地局との間で通信回線を介して直接接続される構成としてもよい。また、上記実施形態では、スマートフォン２とガスファンヒータ１とが、インターネット回線Ｉ及び外部サーバ２７を介して、情報を通信するようにしたが、外部サーバ２７を介することなく、インターネット回線Ｉあるいは近距離無線通信を介して、スマートフォン２とガスファンヒータ１とが直接に通信可能に接続されるものでもよい。

（９）上記各実施形態では、スマートフォン２から運転開始情報を送信したにもかかわらず、ガスファンヒータ１がガスバーナ１２の運転を開始しないときは、スマートフォン２の画像表示器２１にそのことを表示させる構成としたが、この構成に代えて、画像表示器２１に表示させない構成としてもよい。

（１０）上記各実施形態では、暖房装置としてガスファンヒータを例示したが、石油ファンヒータや電気ストーブ等の暖房装置であってもよい。

（１１）上記各実施形態では、外部通信端末としてスマートフォンを用いるようにしたが、これに代えて、従来の携帯電話機やタブレット端末等でもよく、据え置き型のパーソナルコンピュータ等であってもよい。

尚、上記の実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、又、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

本発明は、ガスファンヒータ等の暖房装置と、その暖房装置を遠隔で運転操作する外部通信端末とを備えた暖房装置操作システムに適用できる。

１ ガスファンヒータ（暖房装置）
２ スマートフォン（外部通信端末）
１２ ガスバーナ（加熱手段）
１４ 装置側通信手段
１６ 赤外線カメラ（画像情報取得手段）
２０ 底部超音波センサ（移動検知手段）
２８ 前部超音波センサ（距離計測手段）
１００ 作動制御手段
１０１ 記憶手段
１０２ 物体存否判別手段
１０３ 画像情報判別手段
１０４ 近接状態判別手段
ＢＳ 物体存否状態検知手段

Claims (5)

1. 暖房装置と、前記暖房装置を遠隔操作可能な外部通信端末とが備えられ、
   前記暖房装置に、
   暖房対象を加熱するバーナ燃焼式の加熱手段と、前記外部通信端末との間で情報通信網を介して各種情報を通信可能な装置側通信手段と、前記暖房装置の作動を制御する作動制御手段と、が備えられている暖房装置操作システムであって、
   温風吹き出し部の前方近傍箇所に物体が存在するか否かを検知する物体存否状態検知手段が備えられ、
   前記作動制御手段は、
   前記外部通信端末より暖房運転の開始が指令されると、前記物体存否状態検知手段により前記物体の存在が検知されていなければ暖房運転を開始し、前記物体存否状態検知手段により前記物体の存在を検知していれば暖房運転を開始しないように、前記加熱手段の作動を制御し、
   前記物体存否状態検知手段は、
   前記温風吹き出し部の前方近傍箇所の画像情報を取得する画像情報取得手段と、
   前記画像情報取得手段にて取得された前記画像情報に基づく画像認識処理により、前記物体が前記温風吹き出し部の前方近傍箇所に存在しているか否かを判別する画像情報判別手段と、を備え、
   前記画像情報判別手段は、
   前記温風吹き出し部の前方近傍箇所に前記物体が存在していると判別したときは、前記画像情報取得手段にて取得された前記画像情報に基づく画像認識処理により、撮影されている物体が、加熱により損傷するおそれがある加熱不可物であるか否かを判別するように構成されている暖房装置操作システム。
2. 前記物体存否状態検知手段は、
   前記温風吹き出し部から前記温風吹き出し部の前方に存在する物体までの間の距離を計測する距離計測手段と、
   前記距離計測手段にて検出される前記距離が設定値よりも小であれば、前記温風吹き出し部の前方近傍箇所に物体が存在していると判別し、前記距離計測手段にて検出される前記距離が前記設定値よりも大であれば、前記温風吹き出し部の前方近傍箇所に物体が存在していないと判別する近接状態判別手段と、を備えている請求項１に記載の暖房装置操作システム。
3. 前記物体存否状態検知手段は、
   前記画像情報取得手段にて前回の暖房運転において取得された前記画像情報を基準画像情報として記憶する記憶手段と、
   前記外部通信端末より前記暖房装置の運転開始を指令する運転開始情報を受信したときに、前記画像情報取得手段にて取得した現在の画像情報と前記基準画像情報とが相違していると、前記温風吹き出し部の前方近傍箇所に物体が存在していると判別し、前記現在の画像情報と前記基準画像情報とが相違していなければ、前記温風吹き出し部の前方近傍箇所に物体が存在していないと判別する物体存否判別手段と、備えている請求項１又は２に記載の暖房装置操作システム。
4. 前記暖房装置が異なる位置に移動したか否かを検出する移動検知手段が備えられ、
   前記物体存否判別手段は、
   前記基準画像情報が記憶された後、前記外部通信端末より前記運転開始情報を受信するまでの間において、前記移動検知手段にて前記暖房装置が移動したことが検知されると、前記画像情報取得手段にて画像情報を取得して前記基準画像情報として前記記憶手段に書き換え記憶させる請求項３に記載の暖房装置操作システム。
5. 前記物体存否判別手段は、
   前記前回の暖房運転中において、前記画像情報取得手段に時間間隔をあけて前記画像情報を取得させ、かつ、取得された複数の画像情報のうち、他の画像情報と相違していないと判別された回数が最も多い画像情報を前記基準画像情報として前記記憶手段に記憶させる請求項３又は４に記載の暖房装置操作システム。

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