JPH07120550B2 - 敷物状電気暖房機 - Google Patents
敷物状電気暖房機Info
- Publication number
- JPH07120550B2 JPH07120550B2 JP1066718A JP6671889A JPH07120550B2 JP H07120550 B2 JPH07120550 B2 JP H07120550B2 JP 1066718 A JP1066718 A JP 1066718A JP 6671889 A JP6671889 A JP 6671889A JP H07120550 B2 JPH07120550 B2 JP H07120550B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- noise
- piezoelectric
- rug
- piezoelectric sensor
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- Central Heating Systems (AREA)
- Control Of Resistance Heating (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。
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）を付設し、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）を付設し、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、圧電センサを介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
在しないにも拘わらず、人体が存在するものと判断して
ヒータを通電するという誤動作がみられた。
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
在しないにも拘わらず、人体が存在するものと判断して
ヒータを通電するという誤動作がみられた。
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を常に正常に動
作させる敷物状電気暖房機を提供するものである。
電源やその他から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を常に正常に動
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、電気ヒータを埋設した敷物状電気暖房機に
おいて、 圧力を受けて電圧を発生する帯状圧電フィルムとその圧
電フィルムの上下両面にそれぞれ積層した帯状電極とか
らなる圧電センサと、帯状絶縁フィルムとその絶縁フィ
ルムの上下両面にそれぞれ積層した帯状電極とからなる
ノイズセンサとを、それぞれの長手方向の一端から他端
までを敷物の全面にわたって付設し、かつ、前記圧電セ
ンサの電極間電圧と前記ノイズセンサの電極間電圧との
差を演算することにより圧電センサの出力からノイズを
除去して出力する演算手段と、その演算手段の出力に対
応して電気ヒータへの通電の制御する制御手段を備えた
ことを特徴とする敷物状電気暖房機である。
おいて、 圧力を受けて電圧を発生する帯状圧電フィルムとその圧
電フィルムの上下両面にそれぞれ積層した帯状電極とか
らなる圧電センサと、帯状絶縁フィルムとその絶縁フィ
ルムの上下両面にそれぞれ積層した帯状電極とからなる
ノイズセンサとを、それぞれの長手方向の一端から他端
までを敷物の全面にわたって付設し、かつ、前記圧電セ
ンサの電極間電圧と前記ノイズセンサの電極間電圧との
差を演算することにより圧電センサの出力からノイズを
除去して出力する演算手段と、その演算手段の出力に対
応して電気ヒータへの通電の制御する制御手段を備えた
ことを特徴とする敷物状電気暖房機である。
（ホ）作 用 敷物上に例えば人体が存在すると、圧電センサはそれを
検出して出力し、ノイズセンサは出力しない。従って、
演算手段は圧電センサの出力に対応する信号を制御手段
に出力し、制御手段はその信号を受けてヒータへの通電
制御を行う。
検出して出力し、ノイズセンサは出力しない。従って、
演算手段は圧電センサの出力に対応する信号を制御手段
に出力し、制御手段はその信号を受けてヒータへの通電
制御を行う。
また、圧電センサの出力にノイズが重畳された場合に
は、ノイズセンサも同様のノイズ信号を検出して出力す
るので、演算手段によって両者の信号の差が演算される
とノイズ成分は除去される。従って、制御手段には常に
圧電センサからの信号のみが入力され、圧電センサに外
部ノイズが重畳されてもヒータへの通電制御において、
誤動作を生じることがない。
は、ノイズセンサも同様のノイズ信号を検出して出力す
るので、演算手段によって両者の信号の差が演算される
とノイズ成分は除去される。従って、制御手段には常に
圧電センサからの信号のみが入力され、圧電センサに外
部ノイズが重畳されてもヒータへの通電制御において、
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を示す斜
視図であり、PSはカーペットCPに配設された圧電セン
サ、NSは圧電センサPSに隣接して配設されたノイズセン
サ、CLはカーペットCPに埋設された発熱線（図示しな
い）に圧電センサPS及びノイズセンサNSからの出力を受
けて通電を行うコントローラである。
視図であり、PSはカーペットCPに配設された圧電セン
サ、NSは圧電センサPSに隣接して配設されたノイズセン
サ、CLはカーペットCPに埋設された発熱線（図示しな
い）に圧電センサPS及びノイズセンサNSからの出力を受
けて通電を行うコントローラである。
第２図は第１図に示す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のポリフッカビニリデンか
らなる圧電フィルム、２は圧電フィルム１の上下両面に
それぞれ蒸着されたアルミ電極、４は圧電フィルム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PSの外形寸法は厚さ0.1mm、幅10mmとなる。
面図であり、１は厚さ0.03mmのポリフッカビニリデンか
らなる圧電フィルム、２は圧電フィルム１の上下両面に
それぞれ蒸着されたアルミ電極、４は圧電フィルム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PSの外形寸法は厚さ0.1mm、幅10mmとなる。
第３図は第２図に示す圧電センサの上面図であり、その
一端には端子ブロック６が設けられ、電極２からのそれ
ぞれの引出線７が固定されている。また、ノイズセンサ
NSは、第２図及び第３図に示す圧電センサPSにおいて、
圧電フィルム１を同寸法のポリエステルフィルムに置換
えたものであり、その他は全て同等の構成にしている。
一端には端子ブロック６が設けられ、電極２からのそれ
ぞれの引出線７が固定されている。また、ノイズセンサ
NSは、第２図及び第３図に示す圧電センサPSにおいて、
圧電フィルム１を同寸法のポリエステルフィルムに置換
えたものであり、その他は全て同等の構成にしている。
第４図は第１図に示す実施例の制御回路図であり、圧電
センサPS及びノイズセンサNSに発生する電圧はそれぞれ
オペアンプOP1,OP2によってイー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、フィルター回路FCで波形成形された後、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、発熱線への通電制御回路SCに通電制御信号を出力
する。
センサPS及びノイズセンサNSに発生する電圧はそれぞれ
オペアンプOP1,OP2によってイー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、フィルター回路FCで波形成形された後、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、発熱線への通電制御回路SCに通電制御信号を出力
する。
第５図はマイクロコンピュータMCに抵抗R3を介して入力
される電圧の波形を示すグラフの一例であり、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2.5V一
定に維持され、人体が動けば圧電PSの圧電フィルム１の
伸縮によって電圧波形が変化する。そこで、マイクロコ
ンピュータNCはこの電圧が3.3V以上になる場合と1.6V以
下になる場合とが２秒以内に発生すれば電気カーペット
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
間だけ発熱線に通電するよう通電制御回路SCに信号を出
力するようになっている。
される電圧の波形を示すグラフの一例であり、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2.5V一
定に維持され、人体が動けば圧電PSの圧電フィルム１の
伸縮によって電圧波形が変化する。そこで、マイクロコ
ンピュータNCはこの電圧が3.3V以上になる場合と1.6V以
下になる場合とが２秒以内に発生すれば電気カーペット
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
間だけ発熱線に通電するよう通電制御回路SCに信号を出
力するようになっている。
第６図はその動作の詳細を示すフローチャトであり、マ
イクロコンピュータMCは0.1秒毎に抵抗R3の出力を検出
し、その検出電圧が3.3V以上又は1.6V以下であることを
検知すれば、その時点から今度は逆の電圧（最初に3.3V
以上を検知したならば1.6V以下、最初に1.6V以下を検出
したならば3.3V以上）になるかどうかを0.1秒毎に最高1
5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、その時点から所定時間（20分間）発熱線に通電して
電気カーペットCPを加熱する。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、マイクロコンピュータMCは電気カーペットCP上に人
体が存在しないものと判定して、0.1秒毎にさらに続け
て入力を検出する動作を繰り返す。つまり、人体の動き
によって圧電フィルム１が伸縮し、それによって第５図
に示す信号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。
イクロコンピュータMCは0.1秒毎に抵抗R3の出力を検出
し、その検出電圧が3.3V以上又は1.6V以下であることを
検知すれば、その時点から今度は逆の電圧（最初に3.3V
以上を検知したならば1.6V以下、最初に1.6V以下を検出
したならば3.3V以上）になるかどうかを0.1秒毎に最高1
5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、その時点から所定時間（20分間）発熱線に通電して
電気カーペットCPを加熱する。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、マイクロコンピュータMCは電気カーペットCP上に人
体が存在しないものと判定して、0.1秒毎にさらに続け
て入力を検出する動作を繰り返す。つまり、人体の動き
によって圧電フィルム１が伸縮し、それによって第５図
に示す信号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。
ところで、電源電圧の大きな変動や放射電波などの雑音
によって、前述のように圧電センサPSの出力に雑音が重
畳されると、オペアンプOP1の出力Vaの波形は、例え
ば、第７図のようになる。一方、ノイズセンサNSは、前
述のように圧電センサPSの圧電フィルム１を通常の絶縁
フィルム、すなわち、ポリエステルフィルムに置き換え
た構造を有し、しかも、圧電センサPSに並列に配置され
ているので、圧電フィルムPSに補捉される雑音は、ノイ
ズセンサNSにも同様に補捉され、オペアンプOP2の出力V
bは第８図に示すような波形となる。従って、オペアン
プOP3において電圧Vaから電圧Vbから減算されると、オ
ペアンプOP3の出力電圧Vcは第９図に示すようになる。
つまり電圧Vcは電圧Vaから雑音成分を除去したものとな
る。従って、圧電センサPSは機械的な伸縮による本来の
検出電圧に雑音成分が重畳されても、電気カーペットCP
の発熱線は誤動作なく通電されることになる。
によって、前述のように圧電センサPSの出力に雑音が重
畳されると、オペアンプOP1の出力Vaの波形は、例え
ば、第７図のようになる。一方、ノイズセンサNSは、前
述のように圧電センサPSの圧電フィルム１を通常の絶縁
フィルム、すなわち、ポリエステルフィルムに置き換え
た構造を有し、しかも、圧電センサPSに並列に配置され
ているので、圧電フィルムPSに補捉される雑音は、ノイ
ズセンサNSにも同様に補捉され、オペアンプOP2の出力V
bは第８図に示すような波形となる。従って、オペアン
プOP3において電圧Vaから電圧Vbから減算されると、オ
ペアンプOP3の出力電圧Vcは第９図に示すようになる。
つまり電圧Vcは電圧Vaから雑音成分を除去したものとな
る。従って、圧電センサPSは機械的な伸縮による本来の
検出電圧に雑音成分が重畳されても、電気カーペットCP
の発熱線は誤動作なく通電されることになる。
（ト）発明の効果 この発明によれば、敷物のどの位置に人体が位置して
も、その人体が位置した圧電センサの位置するノイズセ
ンサにて雑音成分が除去され、従って雑音成分のない圧
電センサのみの出力を検出することができ、敷物上の人
体の有無を精度良く検出することができ、ヒータへの通
電を誤動作なく安全に行うことができる。
も、その人体が位置した圧電センサの位置するノイズセ
ンサにて雑音成分が除去され、従って雑音成分のない圧
電センサのみの出力を検出することができ、敷物上の人
体の有無を精度良く検出することができ、ヒータへの通
電を誤動作なく安全に行うことができる。
第１図はこの発明の一実施例を示す斜視図、第２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３図
は第２図の上面図、第４図は第１図に示す実施例の制御
回路図、第５図及び第７図乃至第９図は第４図の各部の
電圧の波形図、第６図は第４図に示す制御回路の要部の
動作を示すフローチャートである。 CP……電気カーペット、 PS……圧電センサ、NC……ノイズセンサ、 OP1,OP2,OP3……オペアンプ、 FC……フィルター回路、 R1,R2,R3……抵抗、 MC……マイクロコンピュータ、 SC……通電制御回路。
１図の実施例に使用される圧電センサの断面図、第３図
は第２図の上面図、第４図は第１図に示す実施例の制御
回路図、第５図及び第７図乃至第９図は第４図の各部の
電圧の波形図、第６図は第４図に示す制御回路の要部の
動作を示すフローチャートである。 CP……電気カーペット、 PS……圧電センサ、NC……ノイズセンサ、 OP1,OP2,OP3……オペアンプ、 FC……フィルター回路、 R1,R2,R3……抵抗、 MC……マイクロコンピュータ、 SC……通電制御回路。
Claims (1)
- 【請求項１】電気ヒータを埋設した敷物状電気暖房機に
おいて、 圧力を受けて電圧を発生する帯状圧電フィルムとその圧
電フィルムの上下両面にそれぞれ積層した帯状電極とか
らなる圧電センサと、帯状絶縁フィルムとその絶縁フィ
ルムの上下両面にそれぞれ積層した帯状電極とからなる
ノイズセンサとを、それぞれの長手方向の一端から他端
までを互いに隣接させて敷物の全面にわたって付設し、
かつ、前記圧電センサの電極間電圧と前記ノイズセンサ
の電極間電圧との差を演算することにより圧電センサの
出力からノイズを除去して出力する演算手段と、その演
算手段の出力に対応して電気ヒータへの通電の制御する
制御手段を備えたことを特徴とする敷物状電気暖房機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1066718A JPH07120550B2 (ja) | 1989-03-17 | 1989-03-17 | 敷物状電気暖房機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1066718A JPH07120550B2 (ja) | 1989-03-17 | 1989-03-17 | 敷物状電気暖房機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02244583A JPH02244583A (ja) | 1990-09-28 |
| JPH07120550B2 true JPH07120550B2 (ja) | 1995-12-20 |
Family
ID=13323965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1066718A Expired - Fee Related JPH07120550B2 (ja) | 1989-03-17 | 1989-03-17 | 敷物状電気暖房機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07120550B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57163817A (en) * | 1981-04-01 | 1982-10-08 | Hitachi Ltd | Washout detection system for bridge pier |
| JPS6047531B2 (ja) * | 1981-09-30 | 1985-10-22 | 横河電機株式会社 | 渦流量計 |
| JPS6047531A (ja) * | 1983-08-26 | 1985-03-14 | Toyota Motor Corp | 多重信号伝送システムのフエイルセイフ回路 |
| JPH0452576Y2 (ja) * | 1987-08-10 | 1992-12-10 |
-
1989
- 1989-03-17 JP JP1066718A patent/JPH07120550B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02244583A (ja) | 1990-09-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |