CN105120748B - 包括活体的活动图案感测装置的加热控制装置、保冷装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种活体活动图案感测装置，其包括：电阻感测传感器，其在活体的使用区域范围内以闭环电路形成；输入节点，其接收从所述电阻感测传感器输入的所述活动图案感测信号，所述活体活动图案感测信号是，所述电阻感测传感器和接地之间基于基准电压而带电的状态下，根据在电阻感测线和接地(没有引用基础)之间变化的静电容量按时间的变化量所产生的电压信号，所述静电容量是根据靠近所述电阻感测传感器的活体的活动而变化(韩文权利要求写的有问题，再确认)；带通滤波器，其在通过所述输入节点输入的信号中，只将相当于所述活体的使用状态的活体活动图案的频率频带范围通过；运算放大部，将通过所述带通滤波器的信号放大，与设定电压进行比较而输出为可判断所述活体的使用状态的电压信号。

Description

包括活体的活动图案感测装置的加热控制装置、保冷装置及 其制造方法

技术领域

本发明涉及活体的活动图案感测装置及包括其的加热装置、保冷装置及其制造方法，所述活体的活动图案感测装置通过辨别活体的运动图案感测信号而感测活体的使用中状态。

背景技术

将电作为热原的电加热电加热装置不仅可以用于地铁车厢的内部坐席、巴士站候车室的坐席，还可以用于室外座椅等。

只有在乘客坐上使用时向公交站的椅子或地铁车厢的座椅的供暖装置供电而进行供暖，从而可以节省电力的同时进行取暖。

以往的温度调节控制装置是与使用者的使用与否无关地，直到温度升到温度调节控制装置上设定的温度为止，一直向电加热垫装置供电而加热。

如果使用者未关闭电源或者并没有调低温度而离开电加热垫装置时，电加热垫装置也持续进行加热，这种情况不但会浪费电，有可能还会成为引发火灾的导火线。

因此，需要在使用者有一段时间未使用或空放电加热垫装置时，能够感测此状态，通过控制而中断电加热垫的加热的温度调节控制装置。

实用新型授权20-0429211(节电及安全功能电坐垫))公开了将内设有开关的板子设置于电褥子上，根据人体体重而运行的人体感测结构。为了在电坐垫内设压力开关，要求具有一定的厚度和面积，具有一定厚度而不容易折叠的电坐垫可以设置压力开关，但如果是柔软而薄、可以多次折叠的电褥子的话，压力开关板子的厚度大于电褥子的厚度，因此很难设置压力开关。

日本公开专利公报平7-198149号公开了将红外线传感器设置在垫子的一侧上端，对使用者的活动感测而分辨使用与否的技术。这样的红外线感测装置只能在一定范围内感测，如果电褥子被弯曲或者折叠及使用范围被其他障碍物所阻隔时，有可能会发生错误驱动。并且，适用上述红外线感测装置的加热控制装置对通常较低廉的取暖产品的电加热装置来说是并不划算的。

发明内容

技术问题

本发明的目的在于提供一种活体的活动图案感测装置及利用其的加热装置及制造方法，活体的活动图案感应装置可以感测活体对室内或户外座椅等局部取暖装置的使用状态。

本发明的另一目的在于提供一种活体活动图案感测装置及利用其的加热装置及制造方法，活体的活动图案感应装置仅在使用者使用时对加热装置进行加热。

本发明的另一目的在于提供一种活体的活动图案感测装置及利用其的加热装置及制造方法，利用活体的活动图案感测装置感测到所使用的活体在一定时间内未发生运动时，切断供给至发热电线的电源而防止电力浪费，并且可以预防发生火灾的危险性。

本发明的另一目的在于提供一种活体的活动图案感测装置及利用其的加热装置及制造方法，以仅在外部气温低于设定温度、活体为使用状态时，向加热装置供暖而实现经济实用。

本发明的另一目的在于提供一种活体的活动图案感测装置及利用其的加热装置及制造方法，即使在电加热垫弯曲或折叠时也不会产生变形，并通过控制仅在使用者使用时提供供暖电力，可制造经济实用的电加热垫。

技术方案

根据本发明的一实施形态，提供一种活体活动图案感测装置，其包括：电阻感测传感器，其在活体的使用区域范围内以闭环电路形成；输入节点，其接收从所述电阻感测传感器输入的所述活动图案感测信号，所述活体活动图案感测信号是，所述电阻感测传感器和接地之间基于基准电压而带电的状态下，根据在电阻感测线和接地之间变化的静电容量按时间的变化量所产生的电压信号，所述静电容量是根据靠近所述电子感测传感器的活体的活动而变化(韩文权利要求写的有问题)；

带通滤波器，其在通过所述输入节点输入的信号中，只将相当于所述活体的使用状态的活体活动图案的频率频带范围通过；

运算放大部，将通过所述带通滤波器的信号放大，与设定电压进行比较而输出为可判断所述活体的使用状态的电压信号。

并且，本发明还提供一种加热控制装置，其包括：使用状态感测部，包括所述的活动图案感测装置；温控部，其从温度感测传感器接收温度感测信号与设置为设定温度的温度设定电压进行比较而产生温控信号；中央控制部，其接收所述温控信号和从所述使用状态感测部输出的电压信号，判断是否符合温控范围、活体的使用状态范围及使用周期，并产生开关控制信号；以及，发热开关部，其根据所述中央控制部的控制信号来控制向加热装置的发热部的电力供给。

并且，本发明还提供一种电加热垫的制造方法，其用于制造加热控制装置的电加热垫，包括：形成底部板层的步骤；在所述底部板层上方形成发热层的步骤，所述发热层布线有发热电线，所述发热电线的发热线周围是通过温感介质的尼龙热敏电阻被绝缘，所述尼龙热敏电阻的周边被感热线卷绕，所述感热线外部形成有由屏蔽导线构成的屏蔽层；在所述发热层上方形成人体感测层的步骤，所述人体感测层包括所述电阻感测线以闭环电路布线的电阻感测传感器；及，在所述人体感测层上方形成PVC或织物材质的上部板层的步骤，所述屏蔽导线在另外设置的所述加热控制装置中与交流电源的一侧公共接地连接。

并且，本发明还提供一种加热装置，其包括加热控制装置，还包括：上板层，用于形成所述加热装置的上部分；电阻感应层，其形成于所述上板层的下方，并设置有所述电阻感测传感器；发热层，其形成于所述电阻感测层下方，其包括所述发热部；下板层，其形成于所述发热层下方。

并且，上述加热装置还包括：遮蔽层，其设置于所述电阻感测层与所述发热层之间，用于遮蔽在所述发热层产生的电场，所述遮蔽层与所述加热控制装置的公共接地连接。

技术效果

当将本发明一实施例中的加热加热装置设置于巴士站的椅子、公园长凳、地铁座椅等时，管理员无需一一打开或关闭电源开关，并且只有在使用者使用时供给电力，因此可以减少电浪费。

并且，将本发明一实施例中的加热装置设置于旅游地的长凳上时，寒冷的冬天也可以及时提供自动取暖，可以节俭费用而维持管理。

本发明一实施例中的使用者感测传感器是依据微弱的小电压、小信号电流运行，因此作为电阻感测传感器使用的活体感测线或感测板的粗度较细，制造工序简单，因此其制造费用低廉，制造上可节俭费用。

并且，本发明一实施例中的电阻感测传感器用感测线及感测板比较细软，对弯曲或者冲击也保持其耐久性，从而可以有效利用与折叠或覆盖使用的褥子或垫等的电加热装置上。

并且，在本发明一实施例中的利用使用者感测装置的加热控制装置上设置周边温度感测装置，只有在气温下降至设定温度以下时(例如零上10度)运行，从而可以实现全年节俭管理。

根据本发明一实施例，使用者暂时离开或者因失误未关闭电源而外出时，感测人体的有无或移动状态自动切断电源，从而可以防止电力浪费，预防火灾危险。

附图说明

图1、图2为本发明一实施例中的发热电线和电阻感测线的布线结构示意图。

图3为本发明一实施例中的利用活体的活动图案感测装置的电加热垫控制装置的概略的电路示意图。

图4至图9为用于说明根据活体的活动图案感测信号输入的周边信号变化的实验例的示波器波形图。

图10为本发明另一实施例中的电加热垫的结构示意图。

图11为本发明又一实施例中利用活体的运动图案感测装置的电加热垫控制装置的概略电路示意图。

图12为本发明又一实施例中电加热垫的结构示意图。

图13、14为本发明又一实施例中电加热垫的制造结构示意图。

图15为本发明又一实施例中电加热椅装置的示意图。

图16为本发明又一实施例中包括活体活动图案感测装置的加热装置的模块结构图。

图17为本发明一实施例中利用活体活动图案感测装置的电加热装置的概略电路结构图。

图18、图19为本发明又一实施例中用于说明根据活体活动图案感测信号输入的周边信号变化的实验例示波器波形图。

具体实施方式

如图1，本发明一实施例中的活体运动图案感测装置，其电阻感测线11与发热电线12间隔一定距离平行设置，两个末端在端子处连接，以其一部分或整体构成了闭环电路。

本发明一实施例中的发热电线包括发热体或发热电线12外部的被屏蔽部14遮蔽的结构，其外部以绝缘体包覆。

上述发热电线12在电加热垫的本体10内部以之字形(zigzag)排列，电阻感测线11与上述发热电线12间隔一定距离而并排设置。

与发热电线12并排设置的电阻感测线11在缠绕于发热电线12的外周的屏蔽(shield)部14和供给到的控制电压的作用下，互相维持带电状态。屏蔽部14的一侧与公共接地连接，电阻感测线11与公共接地维持带电状态。

电阻感测线11是通过公共接地及作为控制电压(基准电压)的直流2V而带电，电阻感测线11与接地之间通过绝缘物被绝缘。这个时候，如果电加热垫上没有发生使用者的活动，则不会有带电状态的变化，因此无电流流动。

电加热垫通常是铺设在底板或床上，因此，可以与电阻感测线11和具有接地电位的地面相互保持带电状态。

在如上带电并没有使用者的活动的状态下，电荷也会保持无运动状态，因此，电阻感测线11维持未感测任何信号的状态。

如果在这个时候，在电加热垫上发生使用者的活动，则在电阻感测线11和接地(上述接地是指与发热电线的屏蔽部14连接)之间的根据整体诱电率的静电容量随着使用者的活动而变化。

如果将物体接近电场，则在电极片状和接近的物体片状之间会感应产生因分极作用的静电感应电压，因这种感应电压的影响，在电极与接地之间会产生瞬间变化的电流。

如上所述，本发明一实施例中的活体活动图案感测装置，其在闭环电路中无活体活动时，电阻感测线11上无任何电流流动，但由电阻感测线11形成的闭环电路内发生活体活动时，就会感测到在上述电阻感测线11和接地之间产生瞬间变化的电压信号，从而判断出活体活动状态。

本发明一实施例的实验结果，使用者在通常使用电加热垫时，其活动的图案会产生频率为0.5-5Hz的较低频率的数mV左右的交流信号。

人不仅是在醒着的时候，就连睡觉时也经常翻身或乱动。根据实验报告(韩国海洋信息通信学会论文纸(2010年)底14卷底11号，利用传感器的睡眠环境改善)，在睡眠中，正常人以8个小时为准平均翻身254次(150-300次)，每小时最少翻身30-40次。

由此，如果在一定时间内没有发生活体活动图案，就被视为电加热垫上没有使用者，此时，本发明一实施例中的电加热垫控制装置运行控制信号将发热电线12的发热电流切断，从而可以防止电力浪费，提前预防事故发生。

如上所述，当使用者(活体)在电加热垫上翻身或动身时，电阻感测线11与接地之间根据活体活动的间隔变化会产生互相带电的面积及诱电率的变化，因此，在电阻感测线上瞬间会产生由静电感应现象引起的一定波形的电压。

从使用特性上，电加热垫是使用者紧贴而使用的产品，因此，使用者和电阻感测线11、接地相互之间以较宽的面积带电，并且其距离是近距离紧贴使用的状态。

根据本发明一实施例，电阻感测线11和使用者之间的间隔t或面积A在离电阻感测线11及屏蔽部14较紧的使用者发生微动时也会产生瞬间变化，从而整体带电体之间介质的诱电率也会瞬间变化，根据上述瞬间的诱电率的变化，即，静电容量变化值，电阻感测线11上会产生电压信号。

即，如果使用者翻身就会产生诱电率的距离和面积的变化，从而使得静电容量也变化，带电的接地和电阻感测线11所产生的电压信号在距离拉近或接触面积增大时会瞬间变大并再回复原状，如果距离拉远或接触面积减少，所感测到的电压信号相反会减小并再恢复原状。

根据本发明的一实施例，在电阻感测线、接地之间，设置于电加热垫内部的电阻感测线采用卷线型导线，以扩大内部对称面积、提高灵敏度，外部保护层采用了用PVC绝缘的绝缘线。

根据本发明一实施例，用塑料或PVC绝缘的电阻感测线11与发热电线并排排列，电阻感测线11的长度与发热电线的长度相同地，长达20M以上，带电面积与电阻感测线11和屏蔽部14间隔一定距离，以大面积形成。

在本发明一实施例中，将电阻感测线11与发热电线间隔一定距离并排是为了尽量扩大发热电线与屏蔽部14相对着的大面积，从而提高对活体活动的信号的灵敏度，并且在电加热垫的制造工序上，在发热电线的布置工序时可以将上述电阻感测线11一同布置，从而可以节省电阻感测线11制造工序的时间和费用。

图2为本发明另一实施例中发热电线与电阻感测线的设置结构示意图。

在本发明的另一实施例中，上述电阻感测线沿着电加热垫整体的边缘形成整体闭环电路，在其内部以之字形设置帖设有屏蔽部的发热电线。

如果在上述整体闭环电路内发生活体活动，则上述闭环电路和屏蔽部的接地之间会随着使用者活动而产生电压。

在发热电线12的两个端子中，一个端子是从输入交流电源AC1通过电力控制部件连接，发热电线的另一个端子是与输入交流电源AC2和电加热垫控制装置20的运行电源部的接地电源一同连接。

图3为本发明一实施例中利用活体活动图案感测装置的电加热垫控制装置的概略电路示意图。

如图3所示，DC运行电源部101接收交流输入电源AC1、AC2变换为直流驱动电压Vcc。

根据本发明一实施例，DC运行电源部101的接地侧和交流输入电源中一侧AC2一同与公共接地连接，作为接地使用。

例如，DC运行电源部101与使用简易电源电路的电压或者使用变压器作为整流电压无关地，直流电源部的接地侧与交流电源部的一侧接地一同连接，作为公共接地使用。

根据本发明一实施例，将包覆发热电线12的屏蔽部14的一侧端子S1与公共接地连接，则发热电线12的被屏蔽的外部电位与电源接地电位一致，可以减少发热体所产生的电子波。

如图3，连接电源后，调整起到温度调节功能的温度调节电阻VR1来设定温度，一直到设定电压为止，微型计算机102的输出节点A提供接通ON信号，在上述微型计算机的输出节点A的接通ON信号作用下供电用电元件SCR被接通，则发热电流供应至设置于电加热垫内部的发热电线的一侧端子H1。

根据本发明一实施例，电加热垫的控制装置每半个周期交替执行发热功能和感测功能。

即，在发热周期，也就是电流方向是从AC1流向AC2时会发热，在温度感测周期，也就是从AC2流向AC1的半波周期，执行感测温度的功能。

在温度感测周期(1/2周期)，信号通过接地(AC2)-S1、2–尼龙电热调节器N-H1、H2-温度感测装置103输入至微型计算机102，等达到设定温度后，在微型计算机的输出节点A产生断开OFF信号。在微型计算机的断开OFF信号的作用下，发热电压供给用电元件SCR被接通，施加到发热电线的电力供应被中断。上述温度感测及发热过程已经通过本发明人的KR10-0893553 B1所公开，详细说明在此省略。

重复如上过程，电加热垫的温度会维持一定温度。

本发明一实施例中的直流供给电压Vcc为5V，输入至微型计算机的微型计算机感测输入节点(C点)的电压将无电压信号时的基准电压设定为以2V为基准的电压，对使用者(活体)活动进行判断。此基准电压可以根据连接于直流供应电压(Vcc)的电阻(R2、R3和R6、R7)来决定。

根据本发明一实施例，第一运算放大器OP1的输入节点(B节点)的基准电位设定为2V，在此状态下输入0.1～2mV以上的活体感测信号时，将此信号放大输出，并且第二运算放大器OP2再次放大将此放大的输出，输出至微型计算机的感测输入节点(C点)。

如上所述，第二运算放大器OP2两次放大被感测为0.1～2mV以上信号的活体感测信号后，其输出电压被设定为2.5V以上或1.5V以下范围。所述输出电压被输入至微型计算机，则微型计算机对2.5V以上或1.5V以下电压被程序化，以被识别为由使用者的电热垫使用所产生的活体活动图案信号。

根据本发明的一实施例，第一运算放大器OP1进行三倍的反相放大，第二运算放大器OP2进行100被反相放大，此放大率可由电阻R1、R4和R5、R8决定。

根据本发明的一实施例，在打开(on)电源的状态下，开始的0.5～1小时，即使电阻感测线11并没有输入活体活动信号，电加热垫控制装置也被编程为能够起到正常的温度控制功能。之后，从电阻感测线11输入有活体活动信号，则即使在那期间无其他输入信号输入，微型计算机的正常运行时间也被延长0.5～1小时。

在打开电源的状态下，使用者离开电加热垫一小时以上时，从电阻感测线11输入的信号也断开一个小时以上。如果微型计算机的感测输入信号也维持一个小时以上无信号状态，则微型计算机102判断为使用者未在电加热垫上，在微型计算机输出节点A产生断开OFF信号，根据此断开OFF信号SCR104被OFF，提供至发热电线的电力供应被中断。此时，可以编程为表示无使用者的指示灯(Led 1)发光。

在电加热垫的电源接通(ON)的状态下使用者坐上电加热垫的瞬间，电阻感测线11和接地之间的整体介质的诱电率按时间变化，因此，从电阻感测线11产生使用者活动感测信号。

上述使用者活动图案感测信号是在由C1、C2等构成的带通滤波电路中过滤超过10Hz的噪声信号，只有0.5～5Hz的低频信号输入至第一运算放大器OP1的输入节点(B节点)。上述使用者活动图案感测信号通过第二运算放大器OP2输入至微型计算机102，微型计算机102每产生一次使用者活动图案感测信号，都会将温度控制运行功能以0.5-1小时为单位延长。

本发明的一实施例中，在每产生一次活体活动图案感测信号时，都会以一个小时为单位延长正常的温度控制运行功能，但此时间也可以变更为以30分钟为单位或者两个小时为单位。

就正常人来说，睡觉时也会有一小时3次以上的翻身，如果少于3次就属于微弱的患者或者醉酒者。例如，微型计算机测量活体活动图案感测信号的每小时次数的方式。在第一个一小时经过后，如果每小时活动为3次以上，则此时感测此活动的微型计算机将此识别为正常人使用中的图案，从而每一小时会产生正常的输出，但在第一个1小时经过后，每小时的活动为1-2次，则判断为醉酒者或者微弱的患者，对微型计算机进行控制而将设定温度自动调低设置。

也就是说，使用者将温度设定在60-70℃高温，如果每小时的活动为2次以下，则控制温度而将温度设置成40℃以下。如果技术输入每小时活动为2次以下的信号，根据微型计算机的控制信号继续维持40度温度以防止低温烫伤，如果重新输入有3次以上的信号，则微型计算机恢复初始设定的温度，进行正常的控制运行。

如果在没有活动的情况下继续使用电加热垫，则会局部温度上升，容易发生烫伤事故。在本发明一实施例中，如果微型计算机判断无因使用而产生的活体活动图案感测信号时(判断为无使用者)，在一个小时后切断电加热垫控制装置的温度调节运行功能，从而中断电力供应。例如，使用者未关闭电源外出时，不会产生活体活动图案感测信号，如果此状态维持1小时以上，则微型计算机会中断正常的温度控制动作。并且，指示灯LED1接收微型计算机的控制信号而闪烁。之后，使用者外出回来重新使用电加热垫，则会重新输入有活体活动图案感测信号，并经过上述过程，从使用时间点开始一个小时再次恢复正常温度控制动作，从而开始发热电力的供给。

图4至图9为用于说明根据活体活动图案感测信号输入的周边信号变化的实验例的示波器波形图。

图4是在未向发热电线施加发热电压的状态下，图示交流输入电压和电阻感测线的输入信号的示意图。通道CH-1是一列为200V，表示输入交流220V的波形，通道CH-2为一列20V，示出在为供给发热电压的状态下的电子感测线的输入信号。如图4所示，在施加输入交流220V的状态下，发热电压供给用电力元件SCR断开而不能向发热电线供给发热电压时，从电加热垫所感测的电阻感测线的输入信号在基准电压的基础上，几乎没有变化。

图5为另一实施例中的实验例，在向不具备屏蔽部的发热电线供给发热电压的状态下，测量发热电线的输入电压(H点)和电阻感测线的输入信号(B节点)的示意图。通道1-3是以接地电位为基准在发热电线H1点产生的电压波形，通道2-3是在不具备屏蔽部的发热电线上未供给发热电压的状态下，电阻感测线的输入信号的状态示意图。如图5，由发热电压供给用电力与案件SCR向发热电线供给如通道(CH)1-3的反相波形的发热电力。另外，因在发热电线产生的电磁波的影响，电阻感测线11上会产生感应电压。即，电阻感测线的输入节点(B节点)会诱导产生如通道(CH)2-3的约数十V左右的谐波。此数十伏的谐波输入至第一运算放大器OP1的输入节点B，即使在活体感测时电阻感测线上产生信号，所述信号也只有数mV，因此，很难判断是否是本发明中电加热垫控制装置根据使用者使用的活体活动图案信号。

由此，在本发明的一实施例中，发热电线使用屏蔽的发热电线，将屏蔽侧与电源接地连接，从而电阻感测线11不受发热电线产生的电磁波的影响而感测活体活动图案感测信号。

图6为又一实验例，图示了在本发明的一实施例中并未设置其他带通滤波器的状态下，从第二运算放大器OP2的输出节点(微型计算机的感测信号输入节点(C点))输出的波形。通道(CH)2-4图示在未设置带通滤波器的状态下从第二运算放大器0P2的输出节点(微型计算机的感测信号输入节点(C点))输出的电压波形。

如图6，通道(CH)2-4的一列表示500mV。在未施加发热电压的状态下，从第二运算放大器OP2的输出节点(微型计算机的感测信号输入节点(C点))输出的电压波形在输入电源线及周边装置的影响下，如同通道(CH)2-4，会出现以2V为基准电压浮动±0.5V以上电压的、包括60Hz频率的噪声电压。

本发明一实施例中的根据活体活动的输入信号电压根据通常的活体活动速度，呈现为具有数mV程度的电压和0.5Hz至5Hz范围的频率波形的低能量信号。

如上述，因通常的温热垫使用时的活体活动所产生的信号电压是数mV左右的脉冲电压信号，如图6的通道(CH)2-4所示，如果相对大于活体活动所产生的电压的噪声电压一同被输入时，本发明中的电加热垫控制装置在判断活体活动图案感测信号时会出现判断错误。

在屏蔽发热电线的状态下，即使未发生活体活动，电阻感测线11也会形成较宽的闭环电路，因此，通过该闭环电路周边电源的60Hz及各种频带的噪声电压都可以输入进来，必须先消除噪声电压才能只将解决本发明技术问题的活体感测信号准确地区别出来。

本发明的电加热垫控制装置通过各种实验例，仅考虑根据使用时活体活动图案的频率频带，其他频带的噪声通过带通滤波器而消除(by-pass),从而可以准确判断其使用状态。在本发明的一实施例中采用了将通常的活体活动所产生的频率频带设定为0.5Hz至10Hz(较佳实施例中设定为0.5Hz至5Hz)的活动图案，其他信号都消除(by-pass)的带通滤波器，可以仅通过通常的活体活动图案信号来判断使用者的适用状态，从而可以达到本发明目的。

如图3，在本发明的一实施例中，通过包括串联电容器C1和并联电容器C2的带通滤波器将噪声频率传输至接地，仅通过5～10Hz以下的活体活动图案感测信号。并且，如上所述，活体活动图案感测信号是具有0.5-5Hz的非常低的频率的数mV左右的脉冲电压信号。为了消除由此而诱导的不必要的直流电压的噪声，在活体活动感测信号输入节点(B)串联连接输入节点输入端电容器C1，消除包括0.5Hz以下的直流的噪声成分。

在设置有带通滤波器的状态下，如果电阻感测线未产生任何信号，从第二运算放大器OP2的输出节点(微型计算机的感测信号输入节点(C节点))输出的电压波形与基准点位平行地维持等待状态。

图7、图8为又一实验例，示出了在未用屏蔽部遮蔽外部的发热电线上发生发热电压变更时，从发热电线的输入电压(H点)和第二运算放大器(OP2)的输出节点(微型计算机的感测信号输入节点(C节点))输出的波形。

发热电线对有无外部遮蔽的区别在于，虽然有通过外部遮蔽来消除发热电线所产生的高频噪声的影响，但即使在无外部遮蔽时没有高频噪声的影响，也会受到在发热电线的电流开始供给或者中断供给时，在其每个变化的瞬间所产生的感应电压的影响，电阻感测线11上会产生感应电压。

如图7、图8所示，通道(CH)1-6、1-7为在未屏蔽的发热电线上供给有电压的状态下发热电线的输入电压(H点)，图7、8中的2-6、2-7图示了从第二运算放大器OP2的输出节点(微型计算机的感测信号输入节点(C节点))输出的波形。

图7示出了在发热电线上流动发热电流之后达到设定温度而电力供给被中断的瞬间。通常的温度调节方式是，到设定温度为止供给电力，等达到设定温度时中断电力供给，温度下降时重新开始供给电力。为了维持设定温度，如此重复供给给发热电线的电力供给的接通/断开。此时，在瞬间变化为减少状态的发热电线的电流变化，电阻感测线11上产生感应电压，将此放大的第二运算放大器OP2的输出节点C所输出的波形与基准点位相比，是下调-0.5V以上的信号。

并且，图8图示了发热电线上无发热电流并达到设定温度以下时电力供给重新开始的瞬间。与图8相反，此时，在瞬间增加的发热电线的电流变化影响下，电阻感测线11上产生感应电压。将此放大的从第二运算放大器OP2的输出节点C输出的波形图示于通道(CH)2-7。如图8所示，通道(CH)2-7的一列为500mV，会出现比基准电位上调+0.5V以上的噪声信号后再恢复。如此，在发热电线未通过屏蔽部与外部屏蔽的状态下，有可能会出现将随着发热电线的电力供给开始及中断的时间点的变化所产生的信号误判断为活体活动图案感测信号的情况。

为了防止上述错误，本发明的一实施例采用了将发热电线的周围用屏蔽部遮蔽的结构，从而可以阻拦被所述屏蔽部所诱导的噪声电压。

图9根据本发明一实施例，图示了在发热电线设置遮蔽层，并包括带通滤波器，设置有电阻感测线的电加热垫根据使用状态的图案所产生的活体活动感测图案信号的波形。

如图9所示，通道(CH)2-10示出从第二运算放大器OP2的输出节点(C节点)输出的波形，并示出发热电线的220V的发热供给电压(H点)波形(通道CH1-10是一列为200V)。

在一实施例中，用PVC绝缘的电阻感测线11与屏蔽的发热电线并排设置。从电阻感测线11连接的电阻感测端子Z通过包括串联、并联电容器C1、C2等的带通滤波器输入至第一运算放大器OP1。此信号通过第一、第二运算放大器OP1、OP2，从第二运算放大器OP2的输出节点C输入至微型计算机102的输入端子。在这种所有不必要的噪声被消除的状态下，观察从输出节点(微型计算机的感测信号输入节点(C节点))输出的波形(参照2-10通道(CH)，CH-2是一个格为500mV)，可以知道感测到活体活动图案的电压信号呈现约1.5Hz、0.7V。

由此，此时微型计算机102感测为使用者在电加热垫上使用，产生控制信号继续在正常温度范围内进行控制动作。

根据本发明一实施例，在电加热垫上的通常的活动图案(翻身等)不会超过5～10Hz以上。并且，即使缓慢活动也会维持0.5Hz以上。因此，为了达到本发明目的进行各种实验的结果，使用者在电加热垫上通常使用的状态下，电阻感测线会产生以0.5～10Hz(在此范围中大部分图案是在0.5-5Hz范围出现)、0.1mV～10mV(此电压可以根据电阻感测线的宽度及带电间隔在此范围内确定)图案形成的活体活动图案信号。

并且，利用第一运算放大器OP1、第二运算放大器OP2将此放大，则其信号变换为以2V为基准波动+0.5V以上或-0.5V以下的波形(即，2.5V以上或1.5V的波形)，输入至微型计算机。

并且，在本发明一实施例中，可以控制微型计算机，使得其在每输入有使用者(人体或活体)活动图案感测信号时，都将微型计算机的正常动作时间延长0.5-2小时。并且，第一运算放大器OP1的基准电压或输出侧的电压基准值可以根据电路结构变更。

并且，在本发明的实施例，在电加热垫控制装置与作为电加热垫的电褥子分离的状态下进行说明，但也可以在电褥子和控制装置(温度调节器)结合的状态下使用。

并且，在本发明一实施例中，将利用电阻感测先的人体或活体活动图案感测装置的使用限定在电加热垫装置而说明，但在另一实施例中也可以适用于温水垫或冰凉(cool)垫。

为了将本发明一实施例中的电阻感测线适用于温水垫或冰凉(cool)垫，将电阻感测线的使用者接触的部位全部由闭环电路形成，并将温水或冷却导管外周面与接地连接，或者将温水或冷却导管的外周面用导体包覆并接地连接而使用。例如，将电阻感测线与一实施例中的感测电路的输入端连接，则由微型计算机感测信号输入端判断输入信号，在上述温水垫或冰凉(cool)垫上感测使用者的活动图案。并且，如果为使用冷却装置的冰凉垫，则在内部通过边缘包围上述冰凉垫而设置，连接末端而设置有形成闭环电路的电阻感测线。在上述冰凉垫的一侧设置有接地线，上述接地线与电源的公共接地连接。

人体活动图案感测装置是，在电阻感测线和电源的公共接地之间供给有直流基准电压的状态下，感测根据静电容量的时间变化量而产生的电压信号，产生人体活动图案感测信号，所述静电容量根据电加热垫上人体的活动在电阻感测线和上述公共接地之间变化。

图10为本发明又一实施例中电加热垫的结构示意图。

如图10，在作为绝缘体的底部板层172上设置有发热电线152。本发明一实施例中的发热电线152采用外部被屏蔽部屏蔽的屏蔽绝缘电线形式。在上述发热电线152上方形成有无纺布层170，在所述无纺布层170的上策形成为设置有电阻感测线151的人体感测层160。上述无纺布层170用于保护上述发热电线152，根据需要也可以除外。上述人体感测层160上方形成有上部板层171。底部板层172的一侧还可以设置有连接器端子154。

图11为本发明又一实施例中的利用人体活动图案感测装置的电加热垫控制装置的概略电路示意图。

在图3的实施例是限定在发热体外部被屏蔽部遮蔽的发热电线结构而说明，但在又一实施例中是可以将普通的发热线或硅胶发热线或片状发热体作为发热体使用，而并非是发热体外部被屏蔽部所遮蔽的发热线缆结构，代替所述发热电线的屏蔽部，可以在发热层上部设置遮蔽层。

如图11，为了遮蔽发热体外部，利用遮蔽网214(由遮蔽线或屏蔽线构成的网)覆盖或包住，上述遮蔽网与交流输入电源部的某一个端子AC2及动作电源部的接地E连接。图11的实施例中，为了控制温度，在发热层上另外设置温度感测传感器243。温度感测传感器243的一侧端子S2与接地连接，另一侧端子S1诱导产生温度感测信号输入至微型计算机202。

并且，图3的实施例中，为了控制发热电力的ON/OFF，将SCR作为电力元件，但在图13的实施例中，根据微型计算机202的输出节点A的ON信号光耦合器205会运行，双向可控硅204与光耦合器的动作联动而控制发热电力的ON/OFF。根据此光耦合器205的动作信号，双向可控硅204被接通，向设置在电加热垫内部的发热线的一侧端子H1供给电流。

在图11的实施例中，电阻感测层211感测人体活动图案并控制的动作是根据与上述对图3的说明相同的原理。

上述图3及图11的实施例中，电源使用交流电，但上述电源也可以是利用AC-DC转换器的直流电或电池。

图12为本发明一实施例中电加热垫的结构示意图。

如图12所示，作为绝缘体的底部板层192上替代图10中的屏蔽的发热电线设置有未屏蔽的发热电线或片状发热体(182)。上述发热电线182上形成有遮蔽网层185，上述遮蔽网层185上方形成有设置有电阻感测线181的人体感测层190。人体感测层190上形成有上部板层191。底部板层192的一侧设置有连接器端子184。

图13为本发明又一实施例中电加热垫的制造结构示意图。电加热垫的制造顺序是，首先，在底部形成底部板层。底部板层301是形成温热垫的底部的衬纸(底部纸)，起到一种隔热材料的作用。底部板层301可以使用布料或者PVC等。之后，在底部板层301上形成发热层302。发热层302是选用将发热线周围用作为温度感测传感器243使用的温度感测介质-尼龙热敏电阻绝缘，尼龙热敏电阻的周边用热线卷绕，其外部用屏蔽部遮蔽的发热电线布线形成。本发明的又一实施例中，如果使用未包括屏蔽部的普通热线或者片状发热体，还可以包括：在上述发热层形成阶段在发热层302上设置温度感测传感器243，在发热层302上不形成由导电性遮蔽布层或铟箔纸层形成的遮蔽层的步骤。此时，上述遮蔽层的遮蔽物体连接于电源的接地。

之后是在上述发热层302上方形成无纺布层的步骤。上述无纺布层303是设置在发热层302的上部，起到一种绝缘功能和防止发热层302、后述的人体感测层304和物理外力所导致的破损的功能。上述无纺布层并不是必要因素，因此，根据情况可以省略。上述形成无纺布层303的步骤之后，在无纺布层303上不形成人体感测层304。人体感测层304可以是由绝缘的塑料导线或PVC导线布线在布料上。

在又一实施例中，人体感测层304可以使用将外部用绝缘体包覆的片状形状的网格状导线或铟箔纸等。

接着，在人体感测层304上部形成缓冲层305。缓冲层305可以使用海面材质的层面。通过将上述缓冲层305形成在人体感测层304上部，在人体活动时缓冲层305的间隔变化，使得在感测层304产生的信号电流的灵敏度提高。海面材质的气腔较多而面积变大，且因为是聚酯材质会产生较多电荷，当人体活动时海面和人体感测层304之间的静电容量的变化变大，从而可以提高信号电流的灵敏度。

但是，即使省略上述缓冲层305也可以感测基本的信号电流，因此，根据情况可以缓冲缓冲层305。

接着是在缓冲层305上部形成上部板层306的步骤。上部板层306为电热垫的外皮，使用PVC或织物材质等。

通过上述各个步骤形成各层之后，缝制整体即可完成过电加热垫。

图14为本发明又一实施例中温热垫的制造结构示意图。

图14是将上述图13中的电加热垫的人体感测层作为片状导电体适用的示意图。即，人体感测层可以制造成片状导电体404。上述片状导电体404可以使用铟箔纸材质。

本发明一实施例中的人体活动图案感测装置不仅可以适用于电褥子，还可以用于地铁座椅、火车坐席、巴士坐席的温热片及发热装置。这种时候，使用者无需一一手动打开/关闭电源，乘客乘坐时取暖装置自动运行，乘客未就坐的坐席电源被关闭或温度降低，就可以减少乘客未就坐的坐席的电浪费。

并且，本发明一实施例中的发热体及人体活动图案感测装置可以用于家庭、办公室、餐馆、公共会所、巴士站及户外公园等的座椅底部。此时，只有在使用者坐在椅子上时才会启用发热电源，则可以自动地只将需要使用的椅子进行取暖，从而可以减少不必要的电消耗。

在本发明的又一实施例中，本发明的人体感测方式也可以适用于利用电池的电加热坐垫或电加热方式的玩偶等。这种时候，电源只在使用者使用时施加，因此可以延长电池的使用寿命。

并且，本发明一实施例中的人体活动图案感测装置可以作为犯罪预防用使用。这种时候，在侵入预测位置设置内设有一实施例中的人体活动图案感测装置的塑料地板革或壁纸或地板，就可以感测不速之客的侵入，可以作为犯罪预防工具使用。

图15为又一实施例中电加热椅子装置的示意图。

本发明一实施例中的电加热椅子装置在长椅或每个坐席都使用人体活动图案感测装置。如图15，本发明一实施例中的包括人体活动图案感测装置的温热椅装置600包括：椅子的上板层601、电阻感测层602、电磁波阻拦层613、发热层612、底板层614及加热装置700。

本发明一实施例中的人体活动图案感测装置电路可包括于上述加热装置700。

本发明一实施例中的加热装置椅子与加热椅子、加热垫、加热坐垫、加热褥子、宠物用加热坐垫等相比仅在其外形结构不同，其技术结构可以相同适用(以下统称为“加热装置650”)。

如图15，上板层601为椅子的表层。上板层601可选用FRP、合成纤维、树脂、合成皮、金属等用于形成椅子外形的材料。发热层612是由电流施加后发热的发热电线布线，其下方形成有底板层614。底板层614可以是由隔热材料形成的隔热层，或者包括由隔热材料形成的隔热层。设置于发热层612的下方的隔热层可以阻拦向下传递的不必要的热损失。隔热层的下方一侧设置有加热装置700。

本发明一实施例中的发热电线使用合金线，外皮使用耐热性材料。可以使用将硅胶作为耐热性材料的发热电线。

本发明一实施例中的电阻感测层602与发热层612并排设置。在本发明一实施例中将电阻感测层602设置在上述发热层612和上述上板层601之间，但上述电阻感测层602也可以设置在上述发热层612的下方。

电阻感测层602设置有作为接地层使用的电磁波阻拦层613和以一定间距由绝缘电线形成的电阻感测传感器611，电阻感测传感器611整体构成闭环电路。并且，电阻感测传感器611将使用者使用的空间范围整体构成为闭环电路。

根据本发明一实施例，电磁波阻拦层613阻拦从发热层612产生的电磁波，并且，为了防止在发热层产生的电磁场对电阻感测层602产生影响，设置在发热层612和电阻感测层602之间。

本发明一实施例中的电磁波阻拦层613设置于电阻感测层602的下方，其材质使用金属板。作为电磁波阻拦层613的金属般与动作电源部的接地电位连接而接地。

本发明又一实施例中，发热层612是利用热导性良好的铝胶带帖附在电磁波阻拦层613的下方，可以一定间隔之字形设置。

并且，作为过热时的保护对策之一，作为防过热装置，与发热电线串联而设置双金属温控元件(未图示)。并且，在电磁波阻拦层613的一侧帖附可感测温度的发热温度感测传感器，将根据发热电线所产生的温度产生的温度传感器信号传送至加热装置700，从而控制供给至发热电线的电力。

图16为本发明又一实施例中包括活体活动图案感测装置的加热装置的模块结构图。

如果使用者为人，本发明的人体活动图案感测装置意味着人体活动图案感测装置，如果使用者为动物，则意味着动物活动感测装置。

电阻感测层602可以使用由被绝缘体包覆的电线构成的闭环电路电阻感测体，或被绝缘体包覆的片状的电阻感测体。连接于电阻感测层602的电阻感测传感器611的一侧的布线连接于温控装置700的使用状态感测部704的输入端。

坐上温热椅子装置600上使用时，在一定时间内会产生活动，使用状态感测部704感测这种使用状态下随人体的活动而变化的电磁场所产生的人体活动图案感测信号电压，并根据此感测正在使用状态。

本方发明一实施例中的椅子装置的实验结果，活体活动图案的平均周期为至少2分钟、平均2-5分钟间隔，最长不超过10分钟。并且，这种活动图案感测信号是在每小时最小25次以上、最大45次范围内产生。

由此，通过各种条件的实验过程可以确认到，如果使用者坐在温热椅子装置上时，本发明会产生通常的活动图案，如果在一定时间内未产生活动图案信号，则被判断为电加热装置上无使用者。

本发明一实施例的实验结果分析出，在通常的温热垫上，因人体活动所致的电压信号平均以2分钟-5分钟间隔的周期，在每次人体活动时产生具有0.5-5Hz的低频率的数mV的人体活动图案感测电压信号。

根据本发明一实施例，使用者使用电加热装置所产生的人体活动图案感测信号的电压大小的范围，可以根据电阻感测传感器板的尺寸、材质、与人体间的间距，在上述范围内有所不同。

并且，在相同条件下在宠物狗屋内部设置本发明一实施例的温热坐垫，并测量宠物狗的活动信号的结果，发现在通常的使用状态下产生具备与对人体的实验相同的频率范围的活体活动图案感测信号。

为了感测是否为上述使用者或宠物狗的使用所致的活动图案所产生的信号，采用了在使用者使用的范围内设置电阻感测传感器611，从作为静电诱导板的电阻感测层602接收使用者或宠物狗的活动所产生的静电感应电压信号，并判断是否为人体活动所致的信号，并产生使用状态感测信号的方法。

如图16所示，本发明一实施例中的加热装置700包括：动作电源部701、发热开关部702、温控部703、使用状态感测部304、中央控制部705及显示部306。

动作电源部701接收直流或交流电压的输入供给电源20，向加热装置700的各个部供给基准控制电压。发热开关部702串联连接于输入供给电源20和发热层612的发热电线之间，根据中央控制部705的开关控制信号，从而控制向发热电线的电力供给的开关动作。温控部703将温度感测信号变换为温度感测电压信号，从设置于发热层612的发热温度感测传感器13传送至上述中央控制部705。

或者，温控部703将发热温度感测传感器13的温度感测信号变换为温度感测电压信号，将此与设定为使用者指定的设定温度的温度设定电压进行比较，将温度控制信号传送至上述中央控制部705。

使用状态感测部704接收从电阻感测线产生的电压信号变换为可以判断使用者活动图案的信号，将此放大而产生使用状态感测信号，传送至中央控制部705，所属电阻感测线连接于由在使用者使用的面积上以闭环电路形成的电阻感测传感器611。中央控制部705接收温控部703及使用状态感测部704的控制信号，向上述发热开关部702传送开关控制信号，以控制供给至上述发热电线612的电力供给。

图17为本发明一实施例中利用活体活动图案感测装置的电加热装置的概略电路结构图。

根据本发明一实施例，上述电阻感测传感器611的一侧连接于使用状态感测部704的OP Amp输入端，供给基准电压直流2V。并且，电磁波阻拦层613的金属板一侧与公共接地连接，上述电阻感测传感器611和接地维持相互带电直流2V的状态。电阻感测层602的外皮为绝缘体，椅子的材质也是由FRP形成的绝缘体，这些都起到诱电体的作用。

椅子上没有使用者的状态下，带电的电磁场内没有电荷的活动，因此，从电阻感测传感器611输入感测电压的使用状态感测部704的输入端维持未产生人体活动图案感测信号的状态。之后，椅子上有使用者坐上或者维持就坐状态时，会产生活动图案，由此，作为使用者的人体与电阻感测传感器之间产生距离与面积的变化，电阻感测传感器与接地电位之间会发生静电容量的变化，使用状态感测部704的输入端会产生由静电感应电压产生的电压信号。

如果人体坐在温热椅子装置等使用状态时，电子感测传感器611与接地以2V电压带电的状态下，接地电位之间的电阻变化而产生电性信号。例如，会产生电阻感测传感器-FRP上板-人体臀部-人体脚部-地电位的诱电率的变化。这样的诱电率的变化与物体掉在椅子上或者一时活动相比，如果人体坐在椅子上就会以一定的图案产生。由此，通过配合人体活动图案感测信号限定产生电压或活动周期，可以与非人体的其他物体一时的活动区分。

人体活动感测图案信号通过电阻感测传感器611输入至使用状态感测部704的OPAmp(OP1、OP2)。

本发明一实施例中德活体活动图案感测装置，如果在作为电阻感测传感器611的闭环电路内产生根据使用的人体活动图案，则在作为电阻感测传感器611的闭环电路和接地之间在瞬间变化的电场的变化而产生电压信号，并将此电压信号变换而判断人体活动图案。

如图17，动作电源部701接收交流输入电源AC1、AC2变换为直流驱动电压Vcc。动作电源部701的直流接地侧和交流输入电源中一侧AC2一同连接作为公共接地使用。

根据本发明一实施例，连接于电磁波遮蔽层613一侧的遮蔽线和公共接地链接，将电磁波遮蔽层613吸收的噪声放电至接地。根据接地的电磁波遮蔽层613在发热体产生的电磁波中，电磁场的信号被金属体的遮蔽层吸收，因此具备在设置于金属板上的电阻感测层602可以排除在发热体产生的电磁波的电性影响的效果。

连接电源后，使用者将起到加热装置10的表面温度设定功能的温控部703的温度调节电阻VR1调节成使用者希望的设定电压而进行温度设定。直到发热层612的温度达到温控部703设定的温度为止，中央控制部705通过控制使得接通(ON)信号输出至中央控制部705的开关输出节点A。基于中央控制部705输出节点A的接通信号，发热开关部702的电力开关元件(TRIAC)被接通，向发热层612的发热电线的一侧端子H1供给发热电流。

当温度上升，温度感测传感器13的电阻减少(温度感测传感器位NTC时)，温度感测节点D的电压逐渐降低，温度感测节点D的电压信号输入至中央控制部705内的温度感测部703，当其电压到达设定温度时，在中央控制部705的输出节点A产生断开(OFF)信号。根据中央控制部705的输出节点A的断开信号，发热电压供给用电力开关元件(TRIAC或继电器)被断开，向发热电线的电力供给被中断。在重复上述过程时，电加热装置10的温度可以维持一定的温度。

根据本发明实施例，直流供给电压Vcc设定为5V，输入至中央控制部705的中央控制部705的使用状态感测部704的输出节点(C节点)的电压将无信号时的基准电压设定为2V，根据使用者活动图案感测信号判断使用状态与否。

如图17，使用状态感测部704的输出节点(C节点)的基准电压被连接于直流供给电压Vcc的分压电阻(R2、R3和R6、R7)设定。

根据本发明一实施例，在加热装置600发生使用时的人体活动图案，则使用状态感测部704的输入节点F在基准点位设定为2V的状态下，输入有0.1～1mV范围的人体活动图案感测信号电压。为了将输入的人体活动图案感测信号电压变换为与输出节点C的基准电压2V成对比的信号电压，在第一、第二运算放大器OP1、OP2进行放大，在第一运算放大器OP1及第二运算放大器OP2放大的信号输出至使用状态感测部704的输出节点(C节点)。

根据本发明一实施例，如果处于使用者使用的状态，则使用状态感测部704的输入节点(F节点)输入有0.1～1、0.5～5、1～10mV范围的人体活动图案感测信号(此电压可根据带电电压、电阻传感器的这笔网的面积及与接地之间的间隔而变动决定)。将输入的人体活动图案感测信号电压放大2次的第二运算放大器OP2的输出电压为2.5V以上，或1.5V以下，从使用状态感测部704的输出节点(C节点)输出。中央控制部705判断从使用状态感测部704的输出节点C产生的电压是2.5V以上或1.5V以下与否，如果为2.5V以上或1.5V以下电压，则识别为使用者使用中状态。并且，每次有被识别为使用者使用状态的信号输入时，中央控制部705会产生在正常温度范围内持续驱动加热装置的控制信号。

并且，如果在使用状态感测部704的输出节点C产生的电压为1.5V以上至2.5V未满，则中央控制部705判断为非使用者使用中。此时，如果一定时间内未输入有因人体活动图案所产生的感测信号，则中央控制部705产生阻拦加热装置700的驱动的控制信号。

根据本发明一实施例，在使用状态感测部704的输入节点F，使用者使用状态时输入至电阻感测传感器的最小输入电压的平均值为0.125mV时，第一运算放大器OP1执行约20倍的反相放大，第二运算放大器OP2执行200倍的反相放大。此放大率可以通过放大电阻(R1、R4和R5、R8)值决定。

根据本发明一实施例，在电加热装置650被使用者使用时，考虑到从使用状态感测部704的输入节点(B节点)输入的最小输入电压的平均，为了在输出节点将根据人体活动信号感测正在使用状态的最小电压呈现为0.5V左右，上述第一、第二运算放大器的放大率可以被调整。

根据本发明一实施例，如果从电阻感测传感器611输入有根据人体活动图案感测信号判断为使用者使用状态的信号，则从之后开始，发热电力的功率以一定时间间隔(根据人体活动周期及达到设定温度的发热电流特性可以不同适用。本发明一实施例中的温热椅子装置来说，考虑到期发热电流与之前说明的电加热垫的发热电流为半波的特征不同地为全波交流，以5分钟来设定，如果发热电流为半波交流，则到达设定温度需要更长时间，因此可以设定为10分钟)被延长。

并且，本发明一实施例中的椅子加热装置来说，输入有被判断为人体活动的人体活动感测信号，则可以讲发热电力的供给延长周期设定为相当于信号输入后平均活动周期的5分钟。

根据本发明又一实施例，如果活体活动图案感测信号未超过平均最长活动周期10分钟，则发热电力的供给会被阻拦。

如果使用者未在椅子上就做一定时间而使用，则活动信号也在一定时间内未被输入。如果中央控制部705在一定时间(本发明一实施例中设定为5分钟或10分钟)内未从使用状态感测部704的输出节点C感测出人体活动图案感测信号电压，则判断为使用者未就坐于椅子上，从而产生阻拦发热电力的控制信号。此时，中央控制部705向中央控制部705的开关输出节点A输入断开(OFF)信号，由此向发热电线的电力供给被中断。

人体活动图案感测信号通过包括输入电容器C1和带通滤波电路C2的带通滤波器804，输入至第一运算放大器OP1的输入节点(B节点)。输入至第一运算放大器OP1的输入节点(B节点)的低频感测信号时根据第一、第二放大电阻R1、R4的设定值而放大，从第一运算放大器OP1输出的信号通过第二运算放大器OP2输入至中央控制部705。每当判断为人体活动图案感测信号的电压输出至使用状态感测部704的输出节点C时，中央控制部705以一定时间单位(本发明一实施例中为5分钟单位)持续延长正常的发热电力供给功能及温控动作功能而进行控制。

在本发明一实施例中，每当产生人体活动图案感测信号产生时，以5分钟为单位延长正常的温度控制运行功能，但可以根据发热装置的发热性能可以在1分钟-15分钟单位内可变。

在本发明一实施例中，为了最小化如上所述的电阻感测传感器对电源及发热电线诱导的噪声的影响，用电磁波阻拦层613阻拦发热层612和电阻传感器611之间，阻拦层613与电源接地连接。

或者，也可以是发热体可以使用用金属屏蔽部遮蔽的屏蔽部发热缆线，或用被铝胶带贴付的金属板遮蔽发热电线外部，该遮蔽部的一侧与电源接地连接的方法。

在本发明一实施例中，根据上述可阻拦发热电线周围的电磁波的电磁波阻拦层613的接地结构，电阻感测传感器611可在最小化由发热电线产生的电磁波影响的状态下，准确判断从人体活动图案感测信号判断活体的使用状态。

将本发明一实施例中的电阻感测传感器611作为一个极板测量的人体活动所产生的信号电压，每当发生活动时都会产生0.1mV～10mV的脉冲电压信号。

本发明一实施例中的带通滤波器804在使用者在电热垫上的使用图案所产生的人体活动频率频带0.5Hz至5～10Hz范围内(此范围可根据电热垫的大小变化。例如，电热垫较大时设定为0.5～5Hz频带，电热垫较小时设定为0.5～10Hz范围)，考虑到人体活动图案感测信号的产生，只通过0.5Hz至5或0.5～10Hz范围的信号，其他信号都输出至接地。

如上所述，本发明一实施例在使用状态感测部704的输入端以串联电容器C1和并联电容器C2构成带通滤波器804，将0.5Hz以下的直流成分和5～10Hz以上的频率输出至接地，仅用0.5～4Hz或0.5～10Hz范围的使用者活动所产生的活动图案感测信号来判断是否为使用者使用状态。

本发明一实施例中的包括于带通滤波器804的串联电容器用于消除被诱导产生的不必要的0.5Hz以下频率信号及因直流电压成分产生的噪声，串联电容器C2根据因电容器容量及内部电阻的时间常数，将超过5～10Hz的频率信号都输出至接地。

图18为本发明又一实施例的实验例，是在设置有遮蔽网但遮蔽网未接地的状态下中间供给或阻拦发热电力时，测量使用状态感测部704的输出节点(C节点)的电压波形的实施例。及，图18是带通滤波器804已连接但遮蔽网未接地时使用状态感测部704的输出节点(C节点)的电压波形信号示意图。如图18，从通道(CH2,512)的左侧影像的波形可知，在遮蔽网未接地的状态下，即使发热电线上未供给发热电力也会受到输入噪声的影响，在使用状态感测部704的输出节点(C节点)诱导有噪声电压。在未施加发热电力的状态下，放大这种输入噪声的使用状态感测部704的输出节点(C节点)的电压波形显示，即使利用带通滤波器804消除输入噪声的部分频带，从周边诱导的交流成分噪声的一部分仍然存在，如通道(CH2,512)的左侧影像。此时，如果发热电线上有电力供给(中间的第一点)，因瞬间的电压上升带来的在发热电线产生的电磁波的影响，在通道(CH)2(512)测量到的使用状态感测部704的输出节点(C节点)的感测电压波形如右侧影像，以放大为2.35V～1.75V的信号显示。

接收使用状态感测部704的输出节点(C节点)的输入而控制发热电线的中央控制部705也会发生将上述噪声信号电压判断为人体活动图案感测信号的错误。这种从发热电线诱导的电场是与活体的使用状态无关的，因此为了更有效适用本发明，在本发明的一实施例中采用了设置可以遮蔽电场的遮蔽装置的方法，以避免发热电线所产生的电场影响到电阻感测传感器。这种遮蔽装置是可以采用在电阻感测传感器与发热电线之间设置遮蔽网或遮蔽层，并将遮蔽网或遮蔽层接地的方法，或者使用用遮蔽用屏蔽线缠绕发热电线周围的发热线缆，并将屏蔽线接地的方法。

在本发明又一实施例中，在电阻感测传感器与发热电线之间设置遮蔽层，为了减少在周围产生的电磁波的影响，将连接于电阻感测传感器611和加热装置700之间的布线选择用屏蔽线遮蔽的屏蔽部绝缘电线，并将屏蔽线与接地连接，从而排除周边布线的噪声影响。

在本发明又一实施例中，为了减少在加热装置700周边产生的电磁波的影响，将加热装置700的外壳用导电性金属或导电性材质遮蔽，将导电性金属体的一侧与接地电位连接，从而可以消除在加热装置700周边产生的电磁波导致的噪声。

图19为本发明一实施例中包括人体活动图案感测装置的电加热装置椅子650上根据使用者的适用产生活动图案时，测量使用状态感测部704的输出节点(C节点)的电压波形信号的示意图。

如图19，CH1(561)示出了本发明一实施例中的加热装置的使用状态感测部704，其发热电线供给有220V的电波发热电力(CH1的一列表示500V)，CH2(562)示出了使用中的人体活动图案感测信号被放大，以一定的图形呈现具备从基准电压2V到-0.7V的下调正玄曲线的约1.5Hz频率的电压(CH2的一列表示500mV)。

当输入有与基准电压2V具有0.5V差的电压时，中央控制部705判断为使用者在电加热椅子装置上，即判断为使用状态维持，产生控制信号而使得发热电力持续在设定温度范围内动作。

根据本发明一实施例，使用者就坐于通常大小的电加热椅子装置600上使用，则电阻感测传感器会产生0.5-5Hz、0.0125mV～0.1mV的低频信号。

并且，将此用第一、第二运算放大器OP1、OP2放大，则其信号形成以2V为基准+0.5V以上或-0.5V以下的波形(即，2.5V以上或1.5V以下的波形)，输入至中央控制部705。

上述例记载为本发明一实施例，根据人体活动图案感测信号的输入信号，中央控制部将正常动作时间延长2分钟～10分钟。

在又一实施例中，当输入有人体活动图案感测信号时，发送控制信号而闪烁LED(LED1)，从而可以肉眼确认到有人体被感测。

在又一实施例中，在设置有电加热椅子装置的场所设置可测量周边温度的温度传感器，与季节无关地，根据周边温度来运行加热装置(例如，如果为可感受到冷的零上10度以下的温度时开始发热动作等)。

例如，地铁车厢内部取暖设备，其坐席在作为金属材质的座椅的上板下方设置温热板来实现椅子底座的取暖，室内通过暖风机进行取暖，或者启动具有用纤维材质的布料制作的坐垫的上板和脚底的热风机用于车厢内部。

如上所述的地铁车厢内部的取暖方式在凌晨或深夜无乘客状态下取暖装置也一直运行，可能造成多余的电浪费。

在这种地铁椅子取暖装置上适用本发明一实施例的电加热装置就可以减少电浪费。

并且，不具有椅子底座的取暖仅有地铁内部取暖用热风机时，在椅子内部设置接地及带电的电阻感测传感器，并将本发明一实施例的图3的发热层置换为热风机，则车厢内无乘客时可以中断热风机的运行，从而可以减少电浪费。

并且，在发明一实施例中适用其他温度传感器，在车厢内部的室内温度为设定温度以上，例如18度以上时不运行，在未满18度时乘客就坐时热风机运行，乘客如果不就坐热风机则不运行，从而实现经济的取暖控制。

例如，地铁车厢内部取暖设备，可以采用包括本发明一实施例中的加热装置，将发热部作为热封装置而对椅子周围进行取暖的加热装置。此时，上述椅子上设置有包括本发明一实施例中的电阻感测传感器的电阻感测层。

本发明一实施例中的活体使用状态感测装置及包括其的加热装置、加热装置可以适用于家庭、办公室、餐馆、市场的长椅等的椅子底座。

本发明一实施例中的活体使用状态感测装置及包括其的加热装置、加热装置可以适用为宠物屋或动物的畜舍的取暖设备。

宠物屋或家畜的畜舍也为了防寒而设置取暖装置，这种时候在没有管理员的状态下也可以只在宠物屋或畜舍里有宠物或家畜时供暖，因此比较经济。

本发明一实施例中的活体使用状态感测装置及包括其的加热装置、加热装置可以适用在利用电池的直流电加热坐垫或电加热玩偶等。这种时候，可以只在使用者或者玩偶活动时供给电力，从而可以延长电池的使用寿命。

并且，本发明一实施例中的使用者使用状态感测装置可以作为犯罪预防工具。这种时候，在预料进入的位置设置内设有一实施例中的人体活动团感测装置的垫子(塑料地板革、壁纸或底板)，则当不速之客进入时可以感测，因此可以作为犯罪预防用工具。

并且，寒冷的冬天如果坐在户外的椅子上就需要在1-2分钟内取暖，因此在一定时间没有人体感应信号后感测出人体活动图案感测信号时，中央控制部以快速加热功能(适用将电压或发热电线设置成串联、并联的方法)发热后，在达到一定温度(例如，表面温度为40度以上时)后降低消耗电力。

Claims (15)

1.活体的活动图案感测装置，其特征在于，包括：

电阻感测传感器，其在活体的使用区域范围内以闭环电路形成；

输入节点，其接收从所述电阻感测传感器输入的活动图案感测信号，

所述活动图案感测信号是，所述电阻感测传感器和接地之间供给有直流基准电压的状态下，根据在电阻感测线和接地之间变化的静电容量的时间变化量而产生的电压信号，产生人体活动图案感测信号，所述静电容量是根据电加热垫上人体的活动在电阻感测线和所述公共接地之间变化；

带通滤波器，其在通过所述输入节点输入的信号中，只将相当于所述活体的使用状态的活体活动图案的频率频带范围通过；

运算放大部，将通过所述带通滤波器的信号放大，与设定电压进行比较而输出为可判断所述活体的使用状态的电压信号；

微型计算机，其接收所述运算放大部输出的电压信号来判断是否符合所述活体的使用状态，并产生根据使用状态的控制信号。

2.根据权利要求1所述的活体的活动图案感测装置，其特征在于，

所述活体活动图案的活动频率频带为0.5～5Hz。

3.根据权利要求1所述的活体的活动图案感测装置，其特征在于，

从所述输入节点输入的活体活动图案感测信号为0.1～2mV。

4.一种加热装置，其特征在于，包括：

使用状态感测部，其包括权利要求1至权利要求3中任一项所述的活体的活动图案感测装置；

温控部，其从温度感测传感器接收温度感测信号与设置为设定温度的温度设定电压进行比较而产生温控信号；

中央控制部，其接收所述温控信号和从所述使用状态感测部输出的电压信号，判断是否符合温控范围、活体的使用状态范围及使用周期，并产生开关控制信号；以及，

发热开关部，其根据所述中央控制部的控制信号来控制向加热装置的发热部的电力供给。

5.根据权利要求4所述的加热装置，其特征在于，

所述活体的活动周期设定为2～10分钟。

6.根据权利要求4所述的加热装置，其特征在于，

如果对应于所述活体的使用状态的信号持续10分钟未输入，则所述中央控制部产生控制信号来阻拦所述加热装置的发热电力。

7.根据权利要求4所述的加热装置，其特征在于，

当所述中央控制部将从所述运算放大部接收的信号判断为对应于所述活体的使用状态的信号时，所述中央控制部产生控制信号，将所述加热装置的发热时间延长所述活体的活动周期时间的平均间隔的时间。

8.一种电加热垫的制造方法，其用于制造包括权利要求5所述的加热装置的电加热垫，其特征在于，包括：

形成底部板层的步骤；

在所述底部板层上方形成发热层的步骤，所述发热层布线有发热电线，所述发热电线的发热线周围是通过温感介质的尼龙热敏电阻被绝缘，所述尼龙热敏电阻的周边被感热线卷绕，所述感热线外部形成有由屏蔽导线构成的屏蔽层；

在所述发热层上方形成人体感测层的步骤，所述人体感测层包括电阻感测线以闭环电路布线的电阻感测传感器；及，

在所述人体感测层上方形成PVC或织物材质的上部板层的步骤，

所述屏蔽导线在另外设置的所述加热装置中与交流电源的一侧公共接地连接。

9.一种电加热垫的制造方法，其用于制造包括权利要求4所述的加热装置的电加热垫，其特征在于，包括：

形成底部板层的步骤；

在所述底部板层的上方形成布线有发热电线的发热层的步骤；

在所述发热层设置温度感测传感器的步骤；

在所述发热层上方形成布线有屏蔽导线的遮蔽层的步骤；

在所述遮蔽层上方形成电阻感测线以闭环电路布线的人体感测层的步骤；及，

在所述人体感测层上方形成PVC或织物材质的上部板层的步骤，

所述屏蔽导线在另外设置的所述加热装置中与交流电源的一侧公共接地连接。

10.根据权利要求9所述的电加热垫的制造方法，其特征在于，

所述人体感测层以外部用绝缘体包覆的片状导电体或银箔纸来替代所述闭环电路。

11.一种加热系统，其包括权利要求4所述的加热装置，用于加热椅子周边，其特征在于，

所述椅子上设置有包括所述电阻感测传感器的电阻感测层，所述发热部为热风装置。

12.一种加热系统，其包括权利要求4所述的加热装置，其特征在于，还包括：

上板层，用于形成所述加热系统的上部分；

电阻感应层，其形成于所述上板层的下方，并设置有所述电阻感测传感器；

发热层，其形成于电阻感测层下方，其包括所述发热部；

下板层，其形成于所述发热层下方。

13.根据权利要求12所述的加热系统，其特征在于，还包括：

遮蔽层，其设置于所述电阻感测层与所述发热层之间，用于遮蔽在所述发热层产生的电场，所述遮蔽层与所述加热装置的公共接地连接。

14.根据权利要求12所述的加热系统，其特征在于，形成所述发热部的发热电线包括被遮蔽线屏蔽的屏蔽发热线缆，所述遮蔽线与所述加热装置的公共接地连接。

15.根据权利要求4所述的加热系统，其特征在于，所述加热装置为温热垫或电加热椅子其中之一。