JPH01193527A

JPH01193527A - やぐらこたつ

Info

Publication number: JPH01193527A
Application number: JP1935688A
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

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、人体の存在を検知し自動的にオンオフする機
能を有するやぐらこたつ（リビングこたつ等を含む）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を使用している場合におい
て、使用者が該やぐらこたつから離れるとき、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、やぐらこたつが過熱して危険
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、人体の存在
を検知し自動的にオンオフ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、人体の検出用として圧電フィルムを用いている
が、圧電フィルムは未だ高価であるため、コスト高とな
り、製品化が難しいといった問題点がある。

そこで、本発明は、安全性、省エネルギー性に優れてお
り、かつ安価に製造できるやぐらこたつの提供を目的と
する。

〈　問題点を解決するための手段　〉本発明による問題点解決手段は、第１図〜第５図の如く
、やぐらこたつ本体１と、該本体１およびこたつ布団２
により形成される空間を加熱する発熱装置３とを具え、
前記本体１および（または）こたつ布団２の動きを検出
する圧電素子４と、該圧電素子４の検出結果に基づき前
記発熱装置３の発熱量を制御する制御回路５とが設けら
れたものである。

く作用〉上記問題点解決手段において、圧電素子４は、使用者が
やぐらこたつに入っていることによる本体１および（ま
たは）こたつ布団２の動きを検出し、検知信号を制御回
路５に出力する。これを受けた制御回路５は、検知信号
の受信時から一定時間、発熱装置３の発熱量を制御する
。そして、該一定時間中に新たな検知信号が受信される
と、その時点から一定時間を計測し直す。すなわち、使
用者がやぐらこたつに入っているときには発熱装置３を
オンに、入っていないときには発熱装置３をオフに駆動
する。

そのため、安全性、省エネルギー性に優れており、また
、人体検出用の素子として、圧電ブザー等に広く使用さ
れている圧電素子を用いており、検出部をきわめて安価
に製造することができる。

〈実施例〉以下、本発明の一実施例を第１図〜第５図に基づいて説
明する。第１図（ａ）は本発明の一実施例を示すやぐら
こたつの破断平面図、第１図（ｂ）は同じくやぐらこた
つの側面図、第２図（ａ）は同じく圧電素子の平面図、
第２図（ｂ）は同じく圧電素子の側面図、第３図は同じ
く制御回路の電気回路図、第４図（ａ）は同じく圧電素
子保持機構の平面図、第４図（ｂ）は同じく圧電素子保
持機構の縦断面図、第５図は同じく第３図に示す制御回
路のＰ点における波形の例を示す線図である。

そ°して、図示の如く、本発明やぐらこたつは、やぐら
こたつ本体１と、該本体１およびこたつ布団２により形
成される空間を加熱する発熱装置３とを具え、前記本体
１およびこたつ布団２の動きを検出する圧電素子４と、
該圧電素子４の検出結果に基づき前記発熱装置３の発熱
量を制御する制御回路５と、前記圧電素子４に圧縮方向
の力を印加する圧電素子保持機構６とが設けられ、前記
圧電素子４は圧電セラミック７と金属板８とを貼合せて
構成されたものである。

前記本体１は、第１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
、前記こたつ布団２により覆われ、その上に前記上体１
０とほぼ同型の天板１２が載置される。１３はこたつ布
団２の滑り止め用のゴム部材である。

前記発熱装置３は、一般的なやぐらこたつと同等の温風
赤外線フラットヒータであり、前記上体１０の底面中央
に固定される。

前記圧電素子４は、一般的な圧電ブザー等に使用される
ものと同等のものであり、第２図（ａ）、（ｂ）の如く
、円板状の圧電セラミック７と金属板８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７の直径は１０ｍｍ、厚さは
０．２ｍｍであり、金属板８の直径は１５ｍｍ、厚さは
同じく０．２＋＋＋＋ｎ程度とされ、圧電セラミック７
お上り金属板８には夫々−本のリード線１４ａ、１４ｂ
が接続されている。

前記制御回路５は、第３図の如く、前記圧電素子４の出
力電圧を検出する検出回路１５と、該検出回路１５の出
力に接続される比較回路１６と、該比較回路１６の出力
に接続されるワンチップ型マイクロコンピュータ１７と
、該マイクロコンピュータ１７の出力端子に接続される
発熱装置制御用のリレー１８等とから成る。そして、前
記比較回路１６は、入力電圧を基準電圧（例えば±０．
１■）と比較ひ、＋ｏ、ｉｖ以上または−０，１Ｖ以下
である場合、その出力電圧を“Ｈ”レベルとし、−０，
ＩＶを超えかつ＋０．１ｖ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。第３図中、１９．２０はオペアンプ、２１〜
２４はコンデンサ、２５〜３０は抵抗、３１は商用交流
電源、３２は電源スィッチである。

前記圧電素子保持機構６は、第４図（ａ）、（ｂ）の如
く、前記本体１の上体１０の上面端部に形成される円筒
形の孔１０ａに上下動可能に内嵌する外ケース３３と、
該外ケース３３に内嵌し上体１０に固定されるノブ３４
と、該ノブ３４の中央に突出する突出部３４ａに一端が
外嵌する圧縮ばね３５とから成る。該圧縮ばね３５の他
端は、前記外ケース３３に固定される圧電素子４に当接
し、これを加圧する。また、こたつ布団２と天板１２を
外ケース３３の上に載置したとき、圧縮ばね３５の弾性
力により外ケース３３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４図中、３６．３７はリー
ド線１４’ａ、　１４ｂの貫通孔、３８は空気抜き孔で
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２が振動し、第３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
ではこたつ布団２は振動しておらず、区間Ｂではこたつ
布団２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６の外ケース３３が振動し、圧縮ばね３５により圧電
素子４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１５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１６により基準電圧（例え
ば±０．ＩＶ）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１６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１６の出力は“Ｌ”レベルとなる。そのため比較
回路１６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１６の出力信号は、マイクロコンピュータ１
７に入力され、該マイクロコンピュータ１７は、比較回
路１６の出力信号の立上がりから一定時間（例えば数分
間）リレー１８をオンとする。

このマイクロコンピュータ１７の出力はリトリガブルな
ものとされ、リレー１８の動作中に新たな比較回路１６
の出力があればその時点から前記−定時間を新たに計測
し直す。そのため、人がやぐらこたつに入ると発熱装置
３が自動的にオンとなり、人がやぐらこたつから出ると
一定時間後に発熱装置３が自動的にオフとなる。

一方、圧電セラミック７の耐引張り応力は、耐圧縮応力
に比較して１０分の１以下であるため、圧電素子保持機
構６は圧電セラミック７に圧縮応力を印加する構成とさ
れており、また、圧電セラミック７が破損に至る如き衝
撃力が印加されないように圧縮ばね３５を介して本体１
やこたつ布団２の振動が伝達される。また、圧電セラミ
ック７は、一般に圧電ブザーとして大量に用いられてお
り、その価格は一個１０円以下と安価なものであるため
、圧電フィルムを用いるものと比較して安価に構成でき
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。

例えば、発熱装置３は赤外線ヒータやその池の装置を用
いて構成してもよく、圧電素子４を複数個設けてもよい
。また、圧電素子４は本体１またはこたつ布団２の一方
のみの動きを検知するようにしてもよく、制御回路５は
マイクロコンピュータを用いずに構成してもよく、発熱
装置３を強弱に制御するようにしてもよい。

〈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、やぐら
こたつ本体および（または）こたつ布団の動きを検出す
る圧電素子と、該圧電素子の検出結果に基づき発熱装置
の発熱量を制御する制御回路とが設けられ、圧電素子は
使用者がやぐらこたつに人っていることによる本体およ
び（または）こたつ布団の動きを検出し、制御回路は、
該検知信号に基づいて発熱装置の発熱量を制御するため
、安全性、省エネルギー性１こ優れており、圧電素子が
極めて安価であるため、全体を安価に製造できるといっ
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やぐらこたつの
破断平面図、第１図（ｂ）は同じくやぐらこたつの側面
図、第２図（ａ）は同じく圧電素子の平面図、第２図（
ｂ）は同じく圧電素子の側面図、第３図は同じく制御回
路の電気回路図、第４図（ａ）は同じく圧電素子保持機
構の平面図、第４図（ｂ）は同じく圧電素子保持機構の
縦断面図、第５図は同じく第３図に示す制御回路のＰ点
における波形の例を示す線図である。１：やぐらこたつ本体、２：こたつ布団、３：発熱装置
、４：圧電素子、５：制御回路、６：圧電素子保持機構
、７：圧電セラミック、８：金属板、１２：天板、１５
：検出回路、１６：比較回路、１７二マイクロコンピユ
ータ、３３：外ケース、３４ニツプ、３５：圧縮ばね。出　願　人　　シャープ株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

やぐらこたつ本体と、該本体およびこたつ布団により形
成される空間を加熱する発熱装置とを具え、前記本体お
よび（または）こたつ布団の動きを検出する圧電素子と
、該圧電素子の検出結果に基づき前記発熱装置の発熱量
を制御する制御回路とが設けられたことを特徴とするや
ぐらこたつ。