JP2547832B2 - 敷物状電気暖房機 - Google Patents
敷物状電気暖房機Info
- Publication number
- JP2547832B2 JP2547832B2 JP63314646A JP31464688A JP2547832B2 JP 2547832 B2 JP2547832 B2 JP 2547832B2 JP 63314646 A JP63314646 A JP 63314646A JP 31464688 A JP31464688 A JP 31464688A JP 2547832 B2 JP2547832 B2 JP 2547832B2
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- heater
- rug
- piezoelectric
- electric
- piezoelectric sensor
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- Mattresses And Other Support Structures For Chairs And Beds (AREA)
- Carpets (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Central Heating Systems (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、電気カーペットや電気座布団のような敷
物状電気暖房機に関する。
物状電気暖房機に関する。
（ロ）従来の技術 従来この種の電気カーペットや電気座布団において
は、圧電センサ（圧電フィルム）を配設し、圧電センサ
の出力を増幅してその出力の変化から暖房機の上に人が
存在するか否かを判定し、ヒータの通電を制御するよう
にしている。
は、圧電センサ（圧電フィルム）を配設し、圧電センサ
の出力を増幅してその出力の変化から暖房機の上に人が
存在するか否かを判定し、ヒータの通電を制御するよう
にしている。
（ハ）発明が解決しようとする課題 しかしながら、圧電センサを配設した従来の暖房機に
おいて、ヒータの電源電圧の大きな変動やヒータに重畳
される外部からの雑音が圧電センサによって検出され、
その雑音のレベルが大きい場合には、暖房機の上に人体
が存在しないにもかかわらず、ヒータを通電するという
誤動作が見られた。
おいて、ヒータの電源電圧の大きな変動やヒータに重畳
される外部からの雑音が圧電センサによって検出され、
その雑音のレベルが大きい場合には、暖房機の上に人体
が存在しないにもかかわらず、ヒータを通電するという
誤動作が見られた。
この発明はこのような事情を考慮してなされたもの
で、電源やその他から強力な雑音が圧電センサの出力に
重畳されても、その雑音成分を除去して圧電センサとし
て常に正常に動作させる敷物状電気暖房機を提供するも
のである。
で、電源やその他から強力な雑音が圧電センサの出力に
重畳されても、その雑音成分を除去して圧電センサとし
て常に正常に動作させる敷物状電気暖房機を提供するも
のである。
（ニ）課題を解決するための手段 この発明は、敷物にヒータおよび圧電センサを埋設し
てなる暖房機本体と、その圧電センサの出力により暖房
機本体の上に人体が存在するか否かを判定する判定手段
と、その判定手段の判定に応じて上記ヒータへの通電を
制御する制御手段とを備えた敷物状電気暖房機におい
て、ヒータに対して交差数がそれぞれほぼ同数になるよ
うに敷物に２つの帯状圧電センサを配設し、判定手段の
判定が、その両帯状圧電センサの出力の差に基づいて行
われることを特徴とする敷物状電気暖房機である。
てなる暖房機本体と、その圧電センサの出力により暖房
機本体の上に人体が存在するか否かを判定する判定手段
と、その判定手段の判定に応じて上記ヒータへの通電を
制御する制御手段とを備えた敷物状電気暖房機におい
て、ヒータに対して交差数がそれぞれほぼ同数になるよ
うに敷物に２つの帯状圧電センサを配設し、判定手段の
判定が、その両帯状圧電センサの出力の差に基づいて行
われることを特徴とする敷物状電気暖房機である。
（ホ）作用 ２つの圧電センサはヒータに対してほぼ同数の交差点
を有するので、センサからのノイズはほぼ同じレベルで
両圧電センサの出力に重畳される。この両者の出力の差
が演算器によって演算されると、雑音成分は互いに打ち
上げ打ち消しあってほとんど０となる。また、圧電セン
サ本来の出力は、２つの圧電センサの一方が人の存在を
検知して出力すると他方の圧電センサとの出力との間に
差が生じるのでその値が演算器から出力される。従っ
て、演算器の出力の大きさによって暖房機上の人体の存
在の有無が雑音に無関係に検出されるので、ヒータはそ
の出力に対応して通電され、その通電制御は誤動作を生
じることがない。
を有するので、センサからのノイズはほぼ同じレベルで
両圧電センサの出力に重畳される。この両者の出力の差
が演算器によって演算されると、雑音成分は互いに打ち
上げ打ち消しあってほとんど０となる。また、圧電セン
サ本来の出力は、２つの圧電センサの一方が人の存在を
検知して出力すると他方の圧電センサとの出力との間に
差が生じるのでその値が演算器から出力される。従っ
て、演算器の出力の大きさによって暖房機上の人体の存
在の有無が雑音に無関係に検出されるので、ヒータはそ
の出力に対応して通電され、その通電制御は誤動作を生
じることがない。
（ヘ）実施例 以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳述す
る。これによって、この発明が限定されるものではな
い。
る。これによって、この発明が限定されるものではな
い。
第１図はこの発明の一実施例の電気カーペットの上面
構成図第２図（ａ）は第１図のＡ部拡大図、第２図
（ｂ）は第２図（ａ）の断面図である。これらの図にお
いて、EHはカーペットCPに配設された電気ヒータ用発熱
線、TSはカーペットの温度を検出する感熱線、PS1,PS2
はそれぞれ発熱線EHおよび感熱線TSに交差するように配
設された圧電センサであり、圧電センサPS1およびPS2は
発熱線EHおよび感熱線TSとの交差数がほぼ同一になるよ
うに配設されている。カーペットCPは裏布CPaと表布CPb
からなり、裏布CPaの上に発熱線EHおよび感熱線TSが配
設され、その上に交差して圧電センサPS2が配設され、
さらにその上に表布CPbが接着されている。
構成図第２図（ａ）は第１図のＡ部拡大図、第２図
（ｂ）は第２図（ａ）の断面図である。これらの図にお
いて、EHはカーペットCPに配設された電気ヒータ用発熱
線、TSはカーペットの温度を検出する感熱線、PS1,PS2
はそれぞれ発熱線EHおよび感熱線TSに交差するように配
設された圧電センサであり、圧電センサPS1およびPS2は
発熱線EHおよび感熱線TSとの交差数がほぼ同一になるよ
うに配設されている。カーペットCPは裏布CPaと表布CPb
からなり、裏布CPaの上に発熱線EHおよび感熱線TSが配
設され、その上に交差して圧電センサPS2が配設され、
さらにその上に表布CPbが接着されている。
第３図は、この発明の一実施例に適用する圧電センサ
の断面図であり、１は厚さ0.03mmのポリフッ化ビニリデ
ンからなる圧電樹脂、２は圧電樹脂１の両側に蒸着され
たアルミ電極、４は圧電樹脂１をラミネートするポリエ
ステルフィルムであり、３はその間に挿入された接着剤
層である。このように構成された圧電センサの寸法は厚
さ0.1mm、幅10mmである。
の断面図であり、１は厚さ0.03mmのポリフッ化ビニリデ
ンからなる圧電樹脂、２は圧電樹脂１の両側に蒸着され
たアルミ電極、４は圧電樹脂１をラミネートするポリエ
ステルフィルムであり、３はその間に挿入された接着剤
層である。このように構成された圧電センサの寸法は厚
さ0.1mm、幅10mmである。
第４図は第３図に示す圧電センサの上面図であり、そ
の一端に端子ブロック６が設けられ、電極２からのそれ
ぞれの引き出し線７が固定されている。
の一端に端子ブロック６が設けられ、電極２からのそれ
ぞれの引き出し線７が固定されている。
第５図は第１図に示す実施例の制御部の電気回路図で
あり、圧電センサPS1,PS2に発生する電圧は、オペアン
プOP1,OP2によってインピーダンス変換された後、オペ
アンプOP3によってその各出力が差動増幅され、ローパ
スおよびハイパスフィルター回路FCで波形整形された
後、抵抗R1,R2によって分圧され、抵抗R3を介してマイ
クロコンピュータMCに入力される。マイクロコンピュー
タMCは抵抗R3からの出力を受けて電気カーペットCP上の
人体の有無を判別し、それによって発熱線EHへ通電する
通電制御回路SCに通電開始信号を出力する。
あり、圧電センサPS1,PS2に発生する電圧は、オペアン
プOP1,OP2によってインピーダンス変換された後、オペ
アンプOP3によってその各出力が差動増幅され、ローパ
スおよびハイパスフィルター回路FCで波形整形された
後、抵抗R1,R2によって分圧され、抵抗R3を介してマイ
クロコンピュータMCに入力される。マイクロコンピュー
タMCは抵抗R3からの出力を受けて電気カーペットCP上の
人体の有無を判別し、それによって発熱線EHへ通電する
通電制御回路SCに通電開始信号を出力する。
第６図はマイクロコンピュータMCに抵抗R3を介して入
力される入力電圧波形を示すグラフの一例であり、圧電
センサPS1,PS2からの出力に重畳されるヒータEHおよび
感熱線TSからの雑音（0.1〜10HZ成分を含む）がほとん
ど除去されていることを示している。第６図において、
電気カーペットCP上の人体に動きがない場合には、電圧
は（1/2）ｖ（Ｖ）となり、人体が動けば圧電センサPS
1,PS2の圧電樹脂１の伸縮によって電圧波形が変動す
る。電圧が（2/3）ｖ（Ｖ）以上になる場合と（1/3）ｖ
（Ｖ）以下になる場合の両方の状態が２秒以内に発生す
れば、マイクロコンピュータMCは電気カーペットCP上に
人体が存在するものと判定して、その時点から20分間だ
け発熱線EHが通電するように通電制御回路SCに信号を出
力するようになっている。
力される入力電圧波形を示すグラフの一例であり、圧電
センサPS1,PS2からの出力に重畳されるヒータEHおよび
感熱線TSからの雑音（0.1〜10HZ成分を含む）がほとん
ど除去されていることを示している。第６図において、
電気カーペットCP上の人体に動きがない場合には、電圧
は（1/2）ｖ（Ｖ）となり、人体が動けば圧電センサPS
1,PS2の圧電樹脂１の伸縮によって電圧波形が変動す
る。電圧が（2/3）ｖ（Ｖ）以上になる場合と（1/3）ｖ
（Ｖ）以下になる場合の両方の状態が２秒以内に発生す
れば、マイクロコンピュータMCは電気カーペットCP上に
人体が存在するものと判定して、その時点から20分間だ
け発熱線EHが通電するように通電制御回路SCに信号を出
力するようになっている。
第７図はその動作の詳細を示すフローチャートであ
り、マイクロコンピュータMCは0.1秒ごとに抵抗R3の出
力を検出し、その検出電圧が（2/3）ｖ（Ｖ）以上か（1
/3）ｖ（Ｖ）以下であることを検知すれば、その時点か
らこんどは逆の電圧（最初に端部に（2/3）ｖ（Ｖ）以
上を検知したならば（1/3）ｖ（Ｖ）以下、最初に（1/
3）ｖ（Ｖ）以下を検出したならば（2/3）ｖ（Ｖ）以
上）になるかどうかを約0.1秒間ごとに最高15回まで繰
り返して検出し、その間に逆の電圧を検知したならば、
電気カーペットCP上に人体が存在すると判定し、その時
点から20分間通電制御回路SCを作動させる。もし、上記
の逆の電圧を検出中（最高15回）に逆の電圧を検知でき
ない場合には、電気カーペットCP上に人体が存在しない
と判定して、0.1秒間ごとにさらにつづけて入力を検出
する動作が繰り返される。つまり、人体の動きによって
圧電フィルム１が伸びおよび戻りを生じ、それによって
第６図に示すような入力がマイクロコンピュータMCに検
知されると電気カーペットCP上に人体が存在するものと
判定されるわけである。
り、マイクロコンピュータMCは0.1秒ごとに抵抗R3の出
力を検出し、その検出電圧が（2/3）ｖ（Ｖ）以上か（1
/3）ｖ（Ｖ）以下であることを検知すれば、その時点か
らこんどは逆の電圧（最初に端部に（2/3）ｖ（Ｖ）以
上を検知したならば（1/3）ｖ（Ｖ）以下、最初に（1/
3）ｖ（Ｖ）以下を検出したならば（2/3）ｖ（Ｖ）以
上）になるかどうかを約0.1秒間ごとに最高15回まで繰
り返して検出し、その間に逆の電圧を検知したならば、
電気カーペットCP上に人体が存在すると判定し、その時
点から20分間通電制御回路SCを作動させる。もし、上記
の逆の電圧を検出中（最高15回）に逆の電圧を検知でき
ない場合には、電気カーペットCP上に人体が存在しない
と判定して、0.1秒間ごとにさらにつづけて入力を検出
する動作が繰り返される。つまり、人体の動きによって
圧電フィルム１が伸びおよび戻りを生じ、それによって
第６図に示すような入力がマイクロコンピュータMCに検
知されると電気カーペットCP上に人体が存在するものと
判定されるわけである。
また、電源電圧の大きな変動や放射電波などの雑音に
よっても前述のように圧電センサPSには雑音が誘起され
るが、２つの圧電センサPS1,PS2を同じ電気カーペットC
Pに配設して各出力を差動増幅することによって、その
雑音成分がキャンセルされ、電気カーペットへの通電の
誤動作が防止される。
よっても前述のように圧電センサPSには雑音が誘起され
るが、２つの圧電センサPS1,PS2を同じ電気カーペットC
Pに配設して各出力を差動増幅することによって、その
雑音成分がキャンセルされ、電気カーペットへの通電の
誤動作が防止される。
（ト）発明の効果 この発明によれば、雑音によって誤動作を生ずること
なく暖房機の上に人体が存在するか否かが精度よく検出
されるので、ヒータへの安全で効率のよい通電が行われ
る。つまり、この発明の敷物状電気暖房機は、ヒータに
対して交差数がそれぞれほぼ同数になるように敷物に２
つの帯状圧電センサを配設し、その２つの帯状圧電セン
サにて検出したヒータの電源電圧の大きな変動やヒータ
に重畳される外部からの雑音の出力を雑音キャンセル手
段にて相殺してキャンセルさせ、２つの帯状圧電センサ
にて暖房機本体の上に人体が存在するか否かを判定し、
その判定手段の判定に応じてヒータへの通電を制御する
ことにより、２つの帯状圧電センサにて検出される雑音
を簡単な構成で確実に除去することができ、雑音による
誤動作で暖房機本体の上に人体が存在しないのにヒータ
に通電されるという誤動作が生じることがなく、暖房機
の上に人体が存在するか否かが精度よく検出されて、ヒ
ータへの通電を効率よく行うことができる。
なく暖房機の上に人体が存在するか否かが精度よく検出
されるので、ヒータへの安全で効率のよい通電が行われ
る。つまり、この発明の敷物状電気暖房機は、ヒータに
対して交差数がそれぞれほぼ同数になるように敷物に２
つの帯状圧電センサを配設し、その２つの帯状圧電セン
サにて検出したヒータの電源電圧の大きな変動やヒータ
に重畳される外部からの雑音の出力を雑音キャンセル手
段にて相殺してキャンセルさせ、２つの帯状圧電センサ
にて暖房機本体の上に人体が存在するか否かを判定し、
その判定手段の判定に応じてヒータへの通電を制御する
ことにより、２つの帯状圧電センサにて検出される雑音
を簡単な構成で確実に除去することができ、雑音による
誤動作で暖房機本体の上に人体が存在しないのにヒータ
に通電されるという誤動作が生じることがなく、暖房機
の上に人体が存在するか否かが精度よく検出されて、ヒ
ータへの通電を効率よく行うことができる。
第１図はこの発明の一実施例を適用した電気カーペット
の上面構成説明図、第２図（ａ）は第１図Ａ部拡大図、
第２図（ｂ）は第２図（ａ）の部分断面図、第３図は第
１図の実施例に使用される圧電センサの断面図、第４図
は第３図の上面図、第５図は第１図に示す実施例の制御
部の電気回路図、第６図は第５図の信号波形の一例を示
すグラフ、第７図は第５図に示す電気回路の要部の動作
を示すフローチャートである。 CP……電気カーペット、 EH……発熱線、TS……感熱線、 PS1,PS2……圧電センサ、 OP1,OP2,OP3……オペアンプ、 MC……マイクロコンピュータ、 SC……通電制御回路。
の上面構成説明図、第２図（ａ）は第１図Ａ部拡大図、
第２図（ｂ）は第２図（ａ）の部分断面図、第３図は第
１図の実施例に使用される圧電センサの断面図、第４図
は第３図の上面図、第５図は第１図に示す実施例の制御
部の電気回路図、第６図は第５図の信号波形の一例を示
すグラフ、第７図は第５図に示す電気回路の要部の動作
を示すフローチャートである。 CP……電気カーペット、 EH……発熱線、TS……感熱線、 PS1,PS2……圧電センサ、 OP1,OP2,OP3……オペアンプ、 MC……マイクロコンピュータ、 SC……通電制御回路。
Claims (1)
- 【請求項１】敷物にヒータおよび圧電センサを埋設して
なる暖房機本体と、その圧電センサの出力により暖房機
本体の上に人体が存在するか否かを判定する判定手段
と、その判定手段の判定に応じて上記ヒータへの通電を
制御する制御手段とを備えた敷物状電気暖房機におい
て、 ヒータに対して交差数がそれぞれほぼ同数になるように
敷物に２つの帯状圧電センサを配設し、判定手段の判定
が、その両帯状圧電センサの出力の差に基づいて行われ
ることを特徴とする識別状電気暖房機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63314646A JP2547832B2 (ja) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | 敷物状電気暖房機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63314646A JP2547832B2 (ja) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | 敷物状電気暖房機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02157536A JPH02157536A (ja) | 1990-06-18 |
| JP2547832B2 true JP2547832B2 (ja) | 1996-10-23 |
Family
ID=18055835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63314646A Expired - Fee Related JP2547832B2 (ja) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | 敷物状電気暖房機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2547832B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109788853A (zh) * | 2016-09-21 | 2019-05-21 | 德沃特奥金有限公司 | 电动家具驱动器和家具 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60124383A (ja) * | 1983-12-09 | 1985-07-03 | シャープ株式会社 | 電気カ−ペットの発熱動作制御装置 |
-
1988
- 1988-12-12 JP JP63314646A patent/JP2547832B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109788853A (zh) * | 2016-09-21 | 2019-05-21 | 德沃特奥金有限公司 | 电动家具驱动器和家具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02157536A (ja) | 1990-06-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |