JPH01193526A

JPH01193526A - 採暖器具

Info

Publication number: JPH01193526A
Application number: JP1935588A
Authority: JP
Inventors: Hideyo Koizumi; 小泉　秀世
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1988-01-28
Filing date: 1988-01-28
Publication date: 1989-08-03
Anticipated expiration: 2009-06-22
Also published as: JPH0648098B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、人体検知装置を具えたやぐらこたつ（リビン
グこたつ等を含む）や電気カーペット等の採暖器具に関
するものである。

〈従来技術〉従来、家庭等でやぐらこたつや電気カーペット等の採暖
器具を使用している場合において、使用者が採暖器具か
ら離れるとき、その電源スィッチを切り忘れることがあ
る。

これは、エネルギーの無駄であるばかりではなく、万一
、安全装置が故障すると、採暖器具が過熱して危険な状
態となるといった問題点が発生する。

く先願技術〉そこで、本出願人が先に出願した特願昭６２−２２７４
５３号の如く、発熱装置を有し、こたつ布団により覆わ
れて用いられるやぐらこたつにおいて、上記やぐらこた
つの本体に圧電フィルムを配備し、上記こたつ布団の動
きによる該圧電フィルムの機械的状態の変化を電気的に
検出して上記発熱装置を制御する如くなし、人体の検知
から一定時間の間、自動的に駆動する機能を有するやぐ
らこたつが提案されている。

〈　発明が解決しようとする問題点　〉上記先願技術に
おいて、人体検知装置の検知結果に基づき一定時間だけ
発熱装置を駆動するタイマー回路は、採暖装置の他の機
能を制御するマイクロコンピュータを利用して構成され
ていた。そのため、マイクロコンピュータを搭載してい
ない普及価格帯の製品に人体検知機能を付加することが
できず、これらの製品の安全性を高めることができなか
った。

そこで、本発明は、安全性、省エネルギー性の面で優れ
た人体検知機能を普及価格帯の製品にも適用でき、これ
らの価格帯の製品の安全性を向上することができる採暖
器具の提供を目的とする。

〈　問題点を解決するだめの手段　〉本発明による問題点解決手段は、第１図〜第６図の如く
、採暖器共本木１等の動きにより人体の存在を検出する
人体検知装置２と、該人体検知装置２に検知結果に基づ
き一定時間Ｔだけ発熱装置３を駆動するタイマー回路４
とを具え、該タイマー回路４は、タイマー抵抗５を介し
て充電される蓄電器６と、該蓄電器６に並列に接続され
前記人体検知装置２の出力により導通するスイッチング
素子７とを有し、発熱装置３の駆動中に新ｒこな検知信
号が入力されるとその時点から再び前記一定時間Ｔの間
は発熱装置３を駆動するよう構成されているものである
。

〈作用〉上記問題点解決手段において、人体検知装置２は人体の
存在を検知すると、タイマー回路４に検知信号を出力す
る。この信号は、タイマー回路４のスイッチング素子７
を導通させることにより蓄電器６に蓄えられた電荷を放
電させ、タイマー回路４を初期状態とする。そして、ス
イッチング素子７がオフ状態となると、蓄電器６はタイ
マー抵抗５を介して充電され、この充電中の一定時間Ｔ
の間、発熱装置３はオン状態となる。このオン状態の間
に新たな検知信号が発生すると、再び蓄電器６が放電さ
れ初期状態となるため、この時点を起算点として前記一
定時間Ｔを計測し直す。

すなわち、タイマー回路４が簡単なハードウェアのみに
より構成されているため、安全性、省エネルギー性の面
で優れた人体検知機能を、マイクロコンビエータの搭載
されていない普及価格帯の製品にも適用でき、これらの
価格帯の製品の安全性を向上させることができる。

〈実施例〉以下、本発明をやぐらこたつに適用した一実施例を第１
図〜第６図に基づいて説明する。第１図は本発明の一実
施例を示す採暖器具の電気回路図、第２図（、）は同じ
くやぐらこたつの破断平面図、第２図（ｂ）は同じくそ
の側面図、第３図（ａ）は同じく圧電素子保持機構の平
面図、第３図（ｂ）は同じくその縦断面図、第４図（ａ
）は同じく圧電素子の平面図、第４図（ｂ）は同じくそ
の側面図、第５図は同じく第１図に示す電気回路のＰ点
における波形の例を示す線図、第６図は同じくタイマー
回路のタイミングチャートである。

そして、図示の如く、本発明採暖容共は、採暖器具本体
１等の動きにより人体の存在を検出する人体検知装置２
と、該人体検知装置２に検知結果に基づき一定時間Ｔだ
け発熱装置３を駆動するタイマー回路４とを具え、該タ
イマー回路４は、タイマー抵抗５を介して充電される蓄
電器６と、該蓄電器６に並列に接続され前記人体検知装
置２の出力により導通するスイッチング素子７とを有し
、発熱装置３の駆動中に新たな検知信号が入力されると
その時点から再び前記一定時間Ｔの間は発熱装置３を駆
動するよう構成されたＣＲタイマーであるものである。

前記本体１は、第２図（ａ）、（ｂ）の如く、一般的な
やぐらこたつと同等のものであり、平面視正方形の上体
１０と、該上体１０の底面四隅に取付けられる四本の脚
１１等から成る。そして、該本体１の周囲および上面は
、こたつ布団１２により覆われ、その上に前記上体１０
とほぼ同型の天板１３が載置される。１４はこたつ布団
１２の滑り止め用のゴム部材である。

前記人体検知装置２は、一般的な圧電素子１６と、該圧
電素子１６の出力電圧を検出増幅する検出回路１７と、
該検出回路１７の出力に接続される比較回路１８と、該
比較回路１８の出力に接続され比較回路１８の出力の立
上がりから一定時間Ｔ１だけその出力を“Ｈ”レベルと
する単安定回路１９と、前記圧電素子１６を保持し本体
１等の動きを圧電素子１６に伝える圧電素子保持機構２
０とを具えている。

そして、該圧電素子保持機構２０は、第３図（、）、（
ｂ）の如く、前記本体１の上体１０の上面端部に形成さ
れる縦孔１０ａに上下動可能に内嵌する円筒形外ケース
２２と、該外ケース２２に内嵌し上体１０に固定される
ノブ２３と、該ノブ２３の中央に突出する突出部２３ａ
に一端が外嵌する圧縮ぼね２４とがら成る。該圧縮ばね
２４の池端は、前記外ケース２２に固定される圧電素子
１６に当接し、これを加圧する。また、こたつ布団１２
と天板１３を外ケース２２の上に載置したとき、圧縮ぼ
ね２４の弾性力により外ケース２２の上面は上体１０の
上面より突出するよう設計されている。

第３図中、２５．２６はリード線２７ａ、２７ｂの貫通
孔、２８は空気抜き孔である。

また、前記圧電素子１６は、一般的な圧電ブザー等に使
用されるものと同等のらのであり、第４図（ａ）、（ｂ
）の如く、円板状の圧電セラミック３゜と金属板３１と
を貼合せ、その外面を耐湿コーティングして構成されて
いる。そして、例えば、圧電セラミック３０の直径は１
０ｍｍ、厚さは０．２ｎ＋ｍであり、金属板３１の直径
は１５ｍｍ、厚さは同じ（０，２ｍｍ程度とされ、圧電
セラミック３０および金属板３１には夫々−本のリード
線２７ａ、２７ｂが接続されている。

そして、前記検出回路１７は、第１図の如く、二個の演
算増幅器（オペアンプ）３３．３４と、四本のコンデン
サ３５〜３８と、六本の抵抗３９〜４４とから成り、圧
電素子１６の出力電圧を検出して増幅する機能を有する
。

また、前記比較回路１８は、入力電圧を基糸電圧（例え
ば±０．ＩＶ）と比較し、＋０．ＩＶ以上または−０，
１Ｖ以下である場合、その出力電圧を“Ｈ”レミルとし
、−０，ＩＶを超えかつ＋０．ＩＶ未満である場合、そ
の出力電圧を“Ｌ”レベルとするウィンドコンパレータ
により構成される。

前記タイマー回路４は、オペアンプ４７と、ツェナーダ
イオード４８および抵抗４９により構成される定電圧電
源５０と前記オペアンプ４７の負論理側入力端子４７ａ
との開に接続される前記タイマー抵抗５と、前記負論理
側入力端子４７ａおよびグラウンド５１の間に接続され
る前記蓄電器６としてのコンデンサと、該コンデンサ６
に電流制限用の抵抗５２を介して並列に接続される前記
スイッチング素子７としてのトランジスタと、前記定電
圧電源５０およびグラウンド５１の間に接続され中点が
オペアンプ４７の正論理側入力端子４７ｂに接続される
抵抗５３．５４の直列接続体と、前記オペアンプ４７の
正論理側入力端子４７ｂおよび出力端子４７ｃの間に接
続される抵抗５５とから成るＣ’Ｒタイマーとされる。

そして、前記トランジスタ７のベース端子は抵抗５６を
介して前記単安定回路１９に接続される。また、前記タ
イマー抵抗５は一般的な固定抵抗である。

そして、オペアンプ４７の出力端子４７ｃはトランジス
タ５７を介してリレー５８のフィル側に接続され、該リ
レー５８の接点側には前記発熱装置３が接続される。

第１図中、５９は商用交流電源、６０は電源スィッチ、
６１は直流電源である。

上記構成において、人がやぐらこたつに入っていると、
本体１やこたつ布団１２が振動し、第１図のＰ点に第５
図の如き波形が現われる。第５図中、区間Ａおよび区間
Ｃでは本体１およびこたつ布団１２は振動しておらず、
区間Ｂでは本体１およびこたつ布団１２が振動している
。

すなわち、やぐらこたつに入っている人は、不定期なが
ら絶えず微動しており、この微動により圧電素子保持機
構２０の外ケース２２が振動し、圧縮ばね２４により圧
電素子１６に加えられる圧力が変化するため、やぐらこ
たつに人が入っていると、検出回路１７の出力（Ｐ点）
に電圧の変動が表われる。

そして、この電圧は比較回路１８により基準電圧（例え
ば±０．１Ｖ）と比較され、＋０．ＩＶ以上（第５図中
の区間Ｄ）または−０，１Ｖ以下（区間Ｆ）である場合
、比較回路１８の出力は“Ｈ”レベルとなり、−０，Ｉ
Ｖを超えかつ＋０．ＩＶ未満（区間Ｅ）である場合、比
較回路１８の出力は“Ｌ″レベルなる。そのため比較回
路１８の出力は、やぐらこたつに人が入っている場合、
断続的に“Ｈ”レベルとなる。

該比較回路１８の出力信号は、単安定回路１９に入力さ
れ、−泥中のパルス信号となって出力さ−れる。

ここで、第６図に基づいてタイマー回路４の動作を説明
する。

電源投入直後、コンデンサ６は空であり、タイマー抵抗
５を介して電流が流れる。そのため、負論理側入力端子
４７ａの端子電圧は正論理側入力端子４？ｂに加えられ
る基準電圧より低く、出力端子４７ｃは“Ｈ”レベルと
なり、リレー５８がオンとなるため、発熱装置３が発熱
する。そして、コンデンサ６に電荷が蓄えられるにした
がって負論理側入力端子４７ａの端子電圧は高くなって
いき、正論理側入力端子４７ｂの基準電圧より高くなる
と、出力端子４７ｃは“Ｌ″レベルなり、リレー５８が
オフとなって発熱装置３はオフとなる。

ここで、検出回路１７が人体を検出して検知信号を出力
すると（時刻Ｌｌ）、単安定回路１９の出力が一定時間
Ｔ１の間“Ｈ”レベルとなり、その間、トランジスタマ
が導通する。すると、コンデンサ６に蓄えられた電荷が
該トランジスタ７を介して放電され、電源投入直後と同
じ状態となる。そして、単安定回路１９の出力が”Ｌ”
レベルとなると（時刻ｔ２）、スイッチング素子７とし
てのトランジスタがオフとなり、コンデンサ６に蓄えら
れた電荷はトランジスタ７を介して放電されない。その
ため、トランジスタ７がオフした時から、コンデンサ６
に蓄えられる電荷により負論理側入力端子４７ａの電圧
が正論理側入力端子４７ｂの電圧よりも高くなるまでの
一定時間Ｔ２の間、出力端子４７ｃを“Ｈ”レベルとし
、発熱装置３を発熱させる。このとき、時間ＴＩ、Ｔ２
は一定であり、時間Ｔ１の間も発熱装置３はオンとなる
ため、タイマー時間Ｔ（＝Ｔ１＋Ｔ２）は一定であり、
この開、発熱装置３はオン状態である。

そして、この一定時間Ｔ２の間、新たな検知信号の入力
がなければ、出力端子４７ｃは“Ｌ”レベルとなり、発
熱装置３はオフとなる（時刻ｔ３）。

そして、再び検知信号があると（時刻ｔ４）、同様の動
作により発熱装置３が一定時間Ｔの間、オンとなる。こ
の一定時間Ｔの間に新たな検知信号があると（時刻ｔ５
）、単安定回路１９の出力が“Ｈ”レベルとなり、トラ
ンジスタ７をオンとしてコンデンサ６に蓄えられた電荷
を放電し、この時を起算点として一定時間Ｔが計測し直
される。すなわち、一定の時間Ｔをあけずに新たな検知
信号がある間、発熱装置３は常にオン状態である。

そして、検知信号が検出されずに一定時間Ｔが経過する
と（時刻ｔ６）、発熱装置３はオフとなる。

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく
、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修正および変更
を加え得ることは勿論である。

例乏ば、本発明を電気カーペット等の池の機器に適用し
てもよい。

〈発明の効果〉以上の説明から明らかな通り、本発明によると、人体検
知装置の検知結果に基づき一定時間だけ発熱装置を駆動
するタイマー回路が、タイマー抵抗を介して充電される
蓄電器と、該蓄電器に並列に接続され前記人体検知装置
の出力により導通するスイッチング素子とを有し、発熱
装置の駆動中に新たな検知信号が入力されるとその時点
から再び前記一定時間の間は発熱装置を駆動する機能を
具えた簡単なハードウェアで構成されているため、安全
性、省エネルギー性の面で優れた人体検知機能を普及価
格帯の製品にも適用でき、これらの価格帯の製品の安全
性を向上することができるといった優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す採暖器具の電気回路図
、第２図（、）は同じくやぐらこたつの破断平面図、第
２図（ｂ）は同じくその側面図、第３図（ａ）は同しく
圧電素子保持機構の平面図、第３図（ｂ）は同じくその
縦断面図、第４図（ａ）は同じく圧電素子の平面図、第
４図（ｂ）は同じくその側面図、第５図は同じく第１図
に示す電気回路のＰ点における波形の例を示す線図、第
６図は同じくタイマー回路のタイミングチャートである
。１：本体、２：人体検知装置、３：発熱装置、４：タイ
マー回路、５：タイマー抵抗、６：蓄電器、７：スイッ
チング素子、１０：上体、１１：脚、１２：こたつ布団
、１３：天板、１６：圧電素子、１７：検畠回路、１８
：比較回路、１９：単安定回路、２０：圧電素子保持機
構、２２：外ケース、２３ニツプ、２４：圧縮ばね、３
０：圧電セラミック、３１：金属板、Ｔ、Ｔｌ、Ｔ２ニ
一定時間。出　願　人　　シャープ株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

採暖器具本体等の動きにより人体の存在を検出する人体
検知装置と、該人体検知装置の検知結果に基づき一定時
間だけ発熱装置を駆動するタイマー回路とを具え、該タ
イマー回路は、タイマー抵抗を介して充電される蓄電器
と、該蓄電器に並列に接続され前記人体検知装置の出力
により導通するスイッチング素子とを有し、発熱装置の
駆動中に新たな検知信号が入力されるとその時点から再
び前記一定時間の間は発熱装置を駆動するよう構成され
ていることを特徴とする採暖器具。