JPH0413526Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） 本考案は電気カーペツトの改良に関する。

（従来の技術） 電気カーペツトには省エネルギーを向上したも
のがあり、例えばその１技術例としてヒータを設
けたカーペツト本体に荷重量に応じて抵抗値が変
化する加圧導電性シートを配置し、人体が載つた
ときの加圧導電性シートの抵抗値変化を検出して
ヒータへの通電を行うものがある。ところが、こ
のような技術ではカーペツト本体に人体が載つた
ときにヒータに通電されるが、ただ単に荷重の加
わりにより通電を行うようにしただけでは例えば
電気カーペツトを使用する目的以外でカーペツト
本体に載つた場合、例えばカーペツト本体上を通
り過ぎる場合にもヒータに通電が行なわれてしま
う。これでは電気カーペツトを使用していない場
合にも通電が行なわれて省エネルギー化を未だ達
成しているとは言いがたいものとなつてしまう。
又、人体と品物等の物体とを識別する手段が設け
られていないために物体がカーペツト本体上に載
つた場合にもヒータに通電が行なわれてしまう。

（考案が解決しようとする問題点） 以上のように電気カーペツトを使用する以外で
カーペツト本体に載つた場合にもヒータへの通電
制御が行なわれてしまい、無駄な電力を消費して
省エネルギーの面から見て問題のあるものであつ
た。

そこで本考案は、カーペツト本体に人体が載つ
て暖房を必要とする場合に確実にヒータへの通電
制御ができる省エネルギー化を計つた電気カーペ
ツトを提供することを目的とする。

［考案の構成］ （問題点を解決するための手段） 本考案は、感温センサで検出された温度と温度
調節器に設定された所望温度との差に応じてカー
ペツト本体に配置されたヒータへの通電制御を行
う温度調節回路を有する電気カーペツトにおい
て、カーペツト本体に配置され荷重の大きさの変
化時毎にパルス信号を発生する導電性シートから
成る第１人体検出回路と、カーペツト本体に配置
され荷重が継続的に加わつていることを検出する
感温スイツチから成る第２人体検出回路と、第１
人体検出回路からのパルス信号を受けてカーペツ
ト本体に人体が載つていると判断するとともに第
２人体検出回路からの検出信号を受けて人体がカ
ーペツト本体に継続的に載つていると判断したと
きに温度調節回路に通電許可信号を送出する通電
制御回路とを備えて上記目的を達成しようとする
電気カーペツトである。

（作用） このような手段を備えたことにより、カーペツ
ト本体に荷重が加わると、第１人体検出回路は荷
重の大きさの変化時毎にパルス信号を発生し、一
方、第２人体検出回路はカーペツト本体に加わつ
ている荷重が継続的に加わつていることを検出す
る。そして、第１人体検出回路からのパルス信号
を受けてカーペツト本体に人体が載つていると判
断するとともに第２人体検出回路からの検出信号
を受けて人体がカーペツト本体に継続的に載つて
いると通電制御回路が判断すると、この通電制御
回路は温度調節回路に通電許可信号を送出する。

（実施例） 以下、本考案の一実施例について図面を参照し
て説明する。

第１図は電気カーペツトの構成図である。交流
電源１にはリレー接点２を介してヒータ３が接続
されている。又、４は温度制御回路であつて、こ
の温度調節器５及び感温センサ６を有しこれら温
度調節器５と感温センサ６との各抵抗値に応じた
電圧信号レベル差つまり温度調節器５に設定され
た所望温度とカーペツト本体の温度との差に応じ
てヒータ３への通電制御を行うものである。具体
的には温度調節器５が抵抗Ｒ１，Ｒ２から成る分
圧抵抗回路の接続点を介してオープンコレクタ型
アンプ７の「＋」側入力端子に接続し、又感温セ
ンサ６と抵抗Ｒ３とで分圧抵抗回路を構成してそ
の接続点をオープンコレクタ型アンプ７の「−」
側接続端子に接続している。そして、オープンコ
レクタ型アンプ７の出力端にリレーコイル８を接
続したものとなつている。

さて、１０は第１人体検出回路であつて、これ
は第２図に示すカーペツト本体１１に加わる荷重
の大きさの変化時毎にパルス信号を発生するもの
で導電性シート１２，１３を有している。これら
導電性シート１２，１３はウレタン断熱材１４を
介在させて各導電性シート１２と１３とを対向配
置したものとなつている。従つて、これら導電性
シート１２，１３間の静電容量の変化を検出する
ものとなつている。そこで、この静電容量変化を
第１図において可変コンデンサ１５として示す。
さて、この可変コンデンサ１５は第１図に示すよ
うに分圧抵抗回路Ｒ４，Ｒ５の抵抗Ｒ５に対して
並列接続され、さらに各抵抗Ｒ４，Ｒ５の接続点
を介してコンパレータ１６の「＋」側入力端子及
びコンパレータ１７の「−」側入力端子に接続さ
れている。なお、各コンパレータ１６，１７の各
「−」側入力端子、「＋」側入力端子には抵抗Ｒ
６，Ｒ７，Ｒ８から成る分圧抵抗回路の各接続点
が接続されて基準電圧が加わるようになつてい
る。

一方、１８は第２人体検出回路であつて、これ
はカーペツト本体１１に加わる荷重が継続的に加
わつていることを検出する機能を持つたものであ
る。具体的にはカーペツト本体１１に加わる荷重
の大きさに応じて抵抗値の変化する感圧センサ１
９が設けられ、この感圧センサ１９が抵抗Ｒ９と
コンデンサＣ１と並列回路に接続されている。そ
して、これら感圧センサ１９と並列回路との接続
点がオペアンプ２０の「＋」側入力端子に接続さ
れている。

又、２１は通電制御回路であつて、これは第１
人体検出回路１０からのパルス信号を受けてカー
ペツト本体１１に人体が載つていると判断すると
ともに第２人体検出回路１８からの検出信号を受
けて人体がカーペツト本体１１に継続的に載つて
いると判断したときに温度調節回路４に通電許可
信号を送出する機能を持つたものである。具体的
にはリトリガラブルワンシヨツトフリツプフロツ
プ（以下、ワンシヨツトフリツプフロツプと省略
する）２２，２３及びＤ型フリツプフロツプ２４
が備えられており、ワンシヨツトフリツプフロツ
プ２２のクロツク入力端子にコンパレータ１６の
出力端が接続されるとともに反転出力端子ＱにＤ
型フリツプフロツプ２４のプリセツト入力端子が
接続されている。一方のワンシヨツトフリツプフ
ロツプ２３のクロツク入力端子にコンパレータ１
７の出力端が接続されるとともにＱ出力端子がＤ
型フリツプフロツプ２４のクロツク入力端子が接
続されている。又、オペアンプ２０の出力端にＤ
型フリツプフロツプ２４のＤ入力端子に接続され
ている。そして、このＤ型フリツプフロツプの反
転出力端子Ｑにオープンコレクタ素子２５が接続
され、このオープンコレクタ素子２５の出力端子
が前記温度調節器５に接続されている。

次に上記の如く構成された電気カーペツトの作
用について説明する。

先ず、カーペツト本体１１上を人体が歩いた場
合の作用について説明する。第３図におけるＡ期
間は人体が歩いた動作タイミングを示しており、
ｇ１，ｇ２，ｇ３は足によつてカーペツト本体１
１に荷重が加わつたタイミングを示している。こ
のとき、可変コンデンサ１５の容量が変化し、こ
れに伴つてａ点の電圧レベルが低下する。そし
て、足がカーペツト本体１１から離れた瞬間カー
ペツト本体１１に加わる荷重が無くなつてａ点の
電圧レベルが上がる。しかして、このａ点の電圧
レベルが各コンパレータ１６，１７に送られるこ
とによつてコンパレータ１６からはパルス信号ｂ
が出力されるとともにコンパレータ１７からはパ
ルス信号ｃが出力され、これらパルス信号ｂ，ｃ
のうちパルス信号ｂがワンシヨツトフリツプフロ
ツプ２２のクロツク入力端子に送られ、他方のパ
ルス信号ｃがワンシヨツトフリツプフロツプ２３
のクロツク入力端子に送られる。これによりワン
シヨツトフリツプフロツプ２２はパルス信号ｂを
受けたときから所定期間ローレベルとなる信号ｄ
をＤ型フリツプフロツプ２４のプリセツト入力端
子へ送り、又ワンシヨツトフリツプフロツプ２３
はパルス信号ｃを受けたときから所定期間ハイレ
ベルとなる信号ｅをＤ型フリツプフロツプ２４の
クロツク入力端子に送る。

一方、これと同時に第２人体検出回路１８の感
圧センサ１９はカーペツト本体１１に荷重が加わ
つたときｇ１，ｇ２，ｇ３時に抵抗値が低下す
る。これにより、コンデンサＣ１への充電が行な
われ、この充電作用に伴つてｆ点の電圧レベルが
上昇する。そして、このｆ点の電圧レベルがオペ
アンプ２０で増幅されてＤ型フリツプフロツプ２
４のＤ入力端子に送られる。ところが、ｆ点の電
圧レベルはＤ型フリツプフロツプ２４のＤ入力端
子のスレツシヨルドレベルＬに達しないためにＤ
型フリツプフロツプ２４ではハイレベル信号の入
力と見ない。従つて、Ａ期間においてＤ型フリツ
プフロツプはプリセツトされるとともにＤ入力端
子にローレベルが入力されていることから反転出
力端子Ｑの出力信号はローレベルとなる。しかし
て、オープンコレクタ素子２５の出力端はオープ
ン状態となり、この結果オープンコレクタ型アン
プ７の「＋」側入力端子には抵抗Ｒ１とＲ２とに
よる分圧電圧が加わり、この分圧電圧レベルと感
温センサ６の抵抗値に応じた電圧レベルとの差に
応じてオープンコレクタ型アンプ７の出力端の状
態が変化する。ここで、オープンコレクタ型アン
プ７の「＋」側入力端子に加わる電圧レベルを温
度20℃に対応させておけば、カーペツト本体１１
の温度は20℃に制御される。

次に電気カーペツトを使用する目的でカーペツ
ト本体１１上に載つた場合の作用について説明す
る。Ｂ期間は人体がカーペツト本体１１上に載つ
たときの動作タイミングを示しており、タイミン
グｇ４に人体がカーペツト本体１１上に載つて荷
重が加わつている。このとき、可変コンデンサ１
５の変化によりａ点の電圧レベルが変化し、これ
によりコンパレータ１７からパルス信号ｃがワン
シヨツトフリツプフロツプ２３のクロツク入力端
子に送られる。このワンシヨツトフリツプフロツ
プ２３はパルス信号ｃを受けてから所定期間ハイ
レベルとなる信号をＱ出力端子から出力する。

一方、感圧センサ１９はカーペツト本体１１に
荷重が継続して加わつているのでその抵抗値は低
下したままとなつている。この抵抗値の低下によ
りコンデンサＣ１への充電が継続して行なわれ、
この充電作用によりｆ点の電圧レベルは次第に上
昇する。そして、このｆ点の電圧はオペアンプ２
０を通してＤ型フリツプフロツプ２４のＤ入力端
子に加わり、このＤ入力端子における電圧レベル
がスレツシヨルドレベルＬを越えると、Ｄ型フリ
ツプフロツプ２４はＤ入力端子にハイレベルの信
号が入力したことを確認する。この状態にＤ型フ
リツプフロツプ２４のクロツク入力端子に加わつ
ているパルス信号ｅのレベルがローレベルに変化
すると、Ｄ型フリツプフロツプ２４の反転出力端
子Ｑはハイレベルの信号がオープンコレクタ素子
２５に加わる。しかして、このオープンコレクタ
素子２５の出力端子は接地状態となり、これによ
つて温度調節器５が抵抗Ｒ２に並列接続される。
この結果、温度調節器５に設定された温度に応じ
た電圧レベルがオープンコレクタ型アンプ７の
「＋」側入力端子に加わり、カーペツト本体１１
の温度が所望温度に制御される。そうして、カー
ペツト本体１１から人体が退けると、荷重が加わ
らなくなるので可変コンデンサ１５に蓄えられた
電荷が放電してａ点の電圧レベルは一瞬上昇す
る。これにより、コンパレータ１６からパルス信
号ｂが出力されてワンシヨツトフリツプフロツプ
２２に送られ、このワンシヨツトフリツプフロツ
プ２２のＱ出力端子の出力レベルがローレベルに
変化する。このローレベルの信号ｄによつてＤ型
フリツプフロツプ２４はプリセツトされ反転出力
端子Ｑの出力レベルはローレベルとなる。オープ
ンコレクタ素子２５はオープン状態となる。かく
して、温度調節器５の一端はオープン状態となつ
て抵抗Ｒ１，Ｒ２による分圧電圧がオープンコレ
クタ型アンプ７の「＋」側入力端子に加わり、再
びカーペツト本体１１は温度20℃で制御される。

このように上記一実施例においては、カーペツ
ト本体１１に荷重が加わると第１人体検出回路１
０は荷重の大きさの変化時毎にパルス信号を発生
し、一方の第２人体検出回路１８は荷重が継続的
に加わつていることを検出し、これら第１人体検
出回路１０からのパルス信号を受けてカーペツト
本体１１に人体が載つていると判断するとともに
第２人体検出回路１８からの検出信号を受けて継
続的に載つていると判断したときに通電制御回路
２１から通電許可信号を送出するようにしたの
で、カーペツト本体１１上を歩くとかする電気カ
ーペツトを使用する目的以外でカーペツト本体１
１上に載つた場合にはヒータ３への通電を行わ
ず、使用する目的でカーペツト本体１１上に載つ
た場合に確実にヒータ３への通電を行うことがで
きる。又、物体がカーペツト本体１１上に載つた
いる場合は常にカーペツト本体１１に荷重が加わ
つているためにａ点の電圧レベル一定に保たれて
いる。従つて、この状態では人体が載つたことを
示すパルス信号ｃが出力されずに誤検出すること
が無い。従つて、無駄な消費電力を使うことが無
くなつて省エネルギー化を向上できる。

なお、本考案は上記一実施例に限定されるもの
でなくその主旨を逸脱しない範囲で変形してもよ
い。

［考案の効果］ 以上詳記したように本考案によれば、カーペツ
ト本体に人体が載つて暖房を必要とする場合に確
実にヒータへの通電制御ができる省エネルギー化
を計つた電気カーペツトを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本考案に係わる電気カーペ
ツトの一実施例を説明するための図であつて、第
１図は構成図、第２図はカーペツト本体の断面
図、第３図は動作タイミングである。 ３……ヒータ、４……温度調節回路、５……温
度調節器、６……感温センサ、１０……第１人体
検出回路、１１……カーペツト本体、１２，１３
……導電性シート、１４……断熱材、１５……可
変コンデンサ、１６，１７……コンパレータ、１
８……第２人体検出回路、１９……感圧センサ、
２１……通電制御回路、２２，２３……リトリガ
ラブルワンシヨツトフリツプフロツプ、２４……
Ｄ型フリツプフロツプ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 感温センサで検出された温度と温度調節器に
   設定された所望温度との差に応じてカーペツト
   本体に配置されたヒータへの通電制御を行う温
   度調節回路を有する電気カーペツトにおいて、
   前記カーペツト本体に配置され荷重の大きさの
   変化時毎にパルス信号を発生する導電性シート
   から成る第１人体検出回路と、前記カーペツト
   本体に配置され荷重が継続的に加わつているこ
   とを検出する感温スイツチから成る第２人体検
   出回路と、前記第１人体検出回路からのパルス
   信号を受けて前記カーペツト本体に人体が載つ
   ていると判断するとともに前記第２人体検出回
   路からの検出信号を受けて人体が前記カーペツ
   ト本体に継続的に載つていると判断したときに
   前記温度調節回路に通電許可信号を送出する通
   電制御回路とを具備したことを特徴とする電気
   カーペツト。 (2) 第１人体検出回路は一対の導電性シートを断
   熱材を介して対向配置して荷重の大きさに応じ
   た前記導電性シート間の静電容量変化を得る実
   用新案登録請求の範囲第(1)項記載の電気カーペ
   ツト。