JPH0272579A - 電気暖房器具の発熱体制御装置 - Google Patents

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 本発明は電気カーペット、電気毛布、電気敷布等の電気
暖房器具において、該電気暖房器具の本体に信号線を付
設し、該信号線に高周波電流を還流させて本体に人がい
るかいないかを検出し、該電気暖房器具のヒーターの加
熱制御を行なう電気暖房器具の発熱体制御装置に関する
ものである。

従来の技術 従来この種の発熱体制御装置では、特開昭６０−１２４
３８３号（以下Ａという）、特開昭６０−１２９５３８
号（以下Ｂという）、特開昭６０−１３８３３８号（以
下Ｃという）等が提案されている。

Ａにおいては、該電気暖房器具の本体の周辺に第１信号
線が、またその中央部には第２の信号線がそれぞれ配置
され、両信号線はそれぞれ配置された該電気暖房器具上
に被検知物体（人）があるときとないときでは該被検知
物体との間でそれぞれ所定のインピーダンス変化を呈す
る構造のものであり、更に前記両信号線はそれぞれ前記
被検知物体の有無による両信号線インピーダンス変化の
差を検出し、この検出出力により該電気暖房器具の発熱
動作を制御する回路手段に接続されている構成のもので
ある。

又、Ｂにおいては、該電気暖房器具の本体上に配設した
信号線のインピーダンス変化にて人体（被検知物体）の
有無を検出する検出手段と、該検出手段にて本体に配設
した発熱体への通電を制御する制御手段と、該検出手段
の対地インピーダンスの影響を減少させる減少手段を具
備した構成のものである。

更に、Ｃにおいては、人体の載置により、物理量が変化
する人検出手段と１発熱体とからなる本体と、前記人検
出手段の物理量の変化に応じて、人体の載置、非載置を
検出し、載置時には温度設定手段によって本体の温度制
御を行ない、非載置時には前記制御温度より低い制御温
度となるように本体の温度制御を行なう制御部とを有す
る構成のものである。

Ａ及びＢにおいては１人の有無を検出する手段は９本体
に付設した信号線を用い、人の有無で変化する信号線の
インピーダンスの変化によって検出を行なう構成のもの
である０両者とも検出手段を構成する電気回路のグラン
ド側と信号線間の静電容量（インピーダンス）の変化を
用いた検出手段である。係る人の有無の検出手段は、該
電気暖房器具本体の湿度変化や設置場所の対地容量の違
いによって検出特性が著しく変化し、人の有無を的確に
検出するのは難しい、そのため、Ａにおいては第１の信
号線と第２の信号線を設け、両者のインピーダンスの変
化の差で人の有無の検出を行なうようにしている。Ｂに
おいては、アルミ箔などの導電部材を該電気暖房器具本
体の床面側に貼付ける等、信号線の対地容量の影響を減
少させる減少手段を併用している。

Ｃにおいて１人検出手段として圧力に応じて電極間の物
理量が変化する手段を用いていることと、人体の非載置
時には、人体の載置時の制御温度より低い制御温度とな
るように本体温度制御を行なうことがこの発明の特徴と
なっている。

発明が解決しようとする課題 上記の発熱体制御装置では次の′ような問題を有してい
た。

（１）Ａ及びＢにおける人検出手段は、該電気暖房器具
本体の湿度変化や設置場所の違いによって人体の有無の
検出特性が影響を受ける。これをさけるために本体に付
設した信号線の対地インピーダンスの影響を減少させる
手段が必要であり、Ａのように２つの信号線を用いて回
路系を２重にする、Ｂのように減少手段を併用する等の
付帯的な手段が不可欠で、コストアップとなる。

（２）Ｃにおける人検出手段は、人体と物の区別ができ
ず、こたつやテーブル等を該電気暖房器具の上に載せた
場合には誤動作の原因となり、実用的でない。

（３）Ａ及びＢにおける発熱体の制御手段としては１人
検出手段の出力で同時間的に発熱体の通電制御を行なう
構成の実施例が示されているが、係る制御手段では人検
出手段のエラーを識別することができず、信頼性に乏し
い、又、ちょっと離席した場合でもすぐに発熱体の通電
制御が応動し、本体温度が低下してしまい、快適暖房と
して好ましくない。

（４）Ｃにおける発熱体の制御手段としては、Ａ及びＢ
と同様に人検出手段の出力で同時間的に発熱体の通電制
御を行なうが、この場合には人体非載置状態の制御温度
を人体載置状態の制御温度より低くするという提案であ
り、無朧な電力消費をしないという点では消極的であり
、節電効果が少ない。

（５）電気暖房器具を所定温度に予熱する場合には１人
が該電気暖房器具の上にいない場合が多い。

この場合、Ｃでは所定温度より低い温度で予熱されるの
で快適暖房という点で好ましくない。又。

Ａ及びＢの場合には、予熱の途中で人検出手段が出力し
、予熱を中断させてしまうという弊害が起り得る。

課題を解決するための手段 本発明は電気暖房器具本体に人がいるかいないかを検出
する人検出手段を用い、該本体に設けたヒーターの加熱
制御を行なうものにおいて、人検出手段として一対の電
極線を本体′に付設し、検出回路としては該電極線間を
負荷とする発振回路を構成し、該発振回路により発振周
波数の変化をとらえて人体の有無を検知して出力する回
路構成とし、制御回路としてはマイクロプロセッサ−を
用い、ヒーターの第１波ＯＦＦを認知してから高周波の
発振器を動作させるとともに、前記検出回路の出力を読
込み、該出力数をカウントして所定の要件を満足する出
力数が得られたときタイマー機能をスタートさせて所定
時間到達後にヒーターの電源をＯＦＦにする制御回路の
構成としている。

作用 人検出手段としては、一対の電極線が−っの信号線であ
る。検出回路としては電極線間の静電容量Ｃと固定され
た抵抗体ＲとによりＲＣ発振回路を構成して５人の有無
を検出する６人がいる場合には人体の静電容量でＣ成分
が増え、人がいない場合に比べて発振周波数が変化する
のでこれを検知して出力する。前記従来の技術で述べた
Ａ及びＢの場合は検出回路を構成する電気回路のグラン
ド側と信号線間の静電容量の変化で人の有無を検出して
いたので、信号線の対地容量が人検知特性に大きく影響
したが１本発明では一対の電極線間でこれを行なうので
、電極線間の静電容量が支配的で電極線の対地容量の影
響をおさえることができる。又、ＲＣ発振回路により得
られる周波数を一対のＬＣ共振回路に加えることによっ
て一定の共振条件を満たすことによって人のいるいない
の有意差が明確となって信頼性の高い検出回路が得られ
る。

制御回路においてはヒーターの第１波ＯＦＦを認識して
から前記検出回路を駆動させるのは電極線間の湿気の影
響を軽減させるとともに、予熱が完了するまでは人検出
手段を応動させないようにして快適暖房を保っためであ
る。

検出回路の出力数をカウントし、所定の要件を満足する
出力数が得られたときタイマー機能をスタートさせてい
るのは人体の動きに対して人検出手段が過敏に応動し、
ちょっと離席したときなどに本体温度が低下して快適暖
房性をそこなうことがないようにするためである。

実施例 第１図は本発明の一実施例による電気暖房器具の発熱体
制御装置の概要を示す。

図において１は電気カーペットの本体で、この本体１に
はヒーター線（図示省略）が付設されており、本体１の
上に人がのって暖をとることができるものである。２は
人検出手段の信号線で、一対の並行電極が本体内部に配
設されている。信号線２の信号は発振回路３と検出回路
４を経て制御回路５に入力され、ヒーター６の加熱制御
を行なっている。検出回路４は発振回路３による周波数
の変化をＬＣ共振回路に加えたのち電圧変化に変換し１
本体１上に人がいるかいないかを検出し、制御回路５へ
出力する。

第２図は第１図における制御回路５の構成を示す。

図において７はマイクロプロセッサ−であり、キースイ
ッチ８．検出回路４の出力を読込む入力制御機能と本体
温度を読込みＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換機能を備え、こ
れ等の信号を演算処理する演算機能と、発振回路３、リ
レー１１．表示灯１２、ブザー１３等の出力端子側へ接
続された回路素子へ制御信号を送り出す出力制御機能と
を備えている。１０はクロック発振回路である。キース
イッチ８は温度設定あるいはスタートを指令するスイッ
チ群であり、表示灯１２．ブザー１３は本体の通電状態
を示す表示機能を有するものである。リレー１１にはヒ
ーター６が接続され、ヒーター６の加熱制御を行なうも
のである。

第３図は第１図における発振回路３、検出回路４の構成
を示す。

図において、１４はインバータで、抵抗１５と信号線２
における静電容量Ｃとにより発振器を構成し、そのＲＣ
で決まる周波数をインバータ１４を介してコイル１６と
コンデンサ１７からなる直列共振回路に加えたのちダイ
オード１８で直流変換される。１９は比較器、２０はそ
の基準電位部をそれぞれ示す。またＶｅ、Ｖｓは基準電
位、入力信号電位をそれぞれ示している。比較器１９の
出力ＮｓはＶｓがＶｃを下回った回数であり、その回数
Ｎ’ｓは制御回路５へ入力される。

第４図は第１図における本体に付設された信号線の布線
の態様を示している。

図において、２１は電極線Ａ、２２は電極線Ｂであって
、これ等の電極線２１．２２が一対となって一つの信号
線２を形成している。２３は制御回路５等を内蔵したコ
ントローラ一部を示している。電極線Ａ２１及びＢ２２
は平行線路を形成するとともに本体１に網目状に配置さ
れ、それぞれ一端はコントローラ一部２３に他端は開放
端となっている。

第５図は本体１の断面図を示す。本体１は裏地２５と表
地２４の２体からなり電極線Ａ２１及びＢ２２はヒータ
ー１Ｘ２６と同様に裏地２５と表地２４で挾持され、本
体１に固定されている。又電極線Ａ２１及び１３２２は
ヒーター線２６が配列された部位をさけ、ヒーター線２
６相互間の中程に配列し、前述のごとく本体１に網目状
に配列されている。２７は化粧カバーを示す。

第６図は第４図および第５図の構成の人検出手段を備え
た本体と、第２図に示す検出回路を用いた人検出特性の
例を示している０人が本体１上にいない場合は実線で、
人がいる場合は破線で、それぞれの場合の周波数ｆに対
する入力信号Ｖｓの変化をあられしている。いま１本体
１上に人がいない場合の信号線２による静電容量Ｃ′が
例えばＣ′：　３００ｐＦのとき、発振回路３による発
振周波数ｆ′は抵抗１５が２．７にΩとするとｆ’　＝
２５０ＫＨｚになる。この人がいない場合での周波数ｆ
’に共振するようにコイル１６、コンデンサ１７を固定
し、その時の共振した電圧波高値をＶｓ’とする。この
ような状態において１本体１上に人がいる場合は人体の
容量成分によって信号線２による静電容量Ｃ“はＣ＃＝
４００９Ｆと増加することになり１発振周波数ｆ１はｆ
′＝２００ＫＨｚと低下する結果となる。そのためコイ
ルＩ６とコンデンサ１７でのＬＣ共振電圧は前記の共振
周波数からはずれることによってその電圧波高値Ｖｓ’
が低下することが得られ、Ｖｓ’＞Ｖｓ’の関係となり
本体１上に人がいるいない場合の比較器１９への入力信
号Ｖｓに差が生じ、基準電位Ｖｃとにより前記の如く人
検知の出力Ｎ５ｔｅ得ることができ、人がいるいないの
判別ができる。

発明の効果 本発明によれば次のような効果を奏す。

人がいるいないの検出手段として一対の電極線を用いて
いるので電極線間の静電容量が電極線の対地間容量より
も支配的な検出手段が可能となり、かつ発振回路の高周
波電流をこの電極線間を負荷として還流させているので
、人がいるいないに対して敏感に反応することから動作
が確実で信頼性の高い人検出手段が可能にでき、しかも
快適暖房性と節電効果に優れた電気暖房器具の発熱体制
御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による電気暖房器具の発熱体
制御装置の概要を示すブロック図である。 第２図は本発明の一実施例によるその概略の制御回路図
、第３図の本発明の一実施例によるその検出回路図を示
している。第４図は本発明の一実施例による信号線の付
設の態様を示す本体斜視図で、第５図は本発明の一実施
例による本体の要部断面図を示す、第６図は本発明の一
実施例による電気暖房器具の発熱体制御装置の人検出特
性を示す図である。 １・・・本体、　　　　　３・・・発振回路、６・・・
ヒーター　　　　２１．２２・・・電極線。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）ヒーターの加熱制御を行なう電気暖房器具の発熱
   体制御装置において、ヒーター（６）を備えた本体（１
   ）に一対の電極線（２１）、（２２）を付設し、該電極
   線（２１）、（２２）間を負荷とする発振回路（３）を
   構成し、該発振回路（３）での本体（１）に人がいるか
   いないの違いによって生じる静電容量の変化による周波
   数の変化をとらえて、ヒーター（６）の加熱制御を行な
   う人検出手段を備えたことを特徴とする電気暖房器具の
   発熱体制御装置。
2. （２）ヒーター（６）を備えた本体（１）に一対の電極
   線（２１）、（２２）を付設し、該電極線（２２）、（
   ２２）間を負荷とする発振回路（３）を構成し、発振回
   路（３）による本体（１）に人がいるかいないの違いに
   よって生じる静電容量の変化による周波数の変化をＬＣ
   共振回路に加えたのち、直流変換によって直流レベルの
   大小をとらえて、ヒーターの加熱制御を行なう人検出手
   段を備えた請求項１記載の電気暖房器具の発熱体制御装
   置。
3. （３）ヒーター（６）を備えた本体（１）に一対の電極
   線（２１）、（２２）を付設し、該電極線（２１）、（
   ２２）間を負荷とする発振回路（３）を構成し、該発振
   回路（３）での本体（１）に人がいるかいないの違いに
   よって生じる静電容量の変化による周波数変化をとらえ
   てヒーター（６）の加熱制御を行なうとともに、該電極
   線（２１）、（２２）は平行線路またはクシ形線路を網
   目状に配列した人検出手段を備えた請求項１記載の電気
   暖房器具の発熱体制御装置。
4. （４）ヒーター（６）を備えた本体（１）に一対の電極
   線（２１）、（２２）を付設し、該電極線（２１）、（
   ２２）間を負荷とする発振回路（３）を構成し、該発振
   回路（３）での本体（１）に人がいるかいないの違いに
   よって生じる静電容量の変化による周波数変化をとらえ
   てヒーター（６）の加熱制御を行なうとともに、該電極
   線（２１）、（２２）はヒーター（６）を挾持する本体
   （１）の表地と裏地とで挾持された人検出手段を備えた
   請求項１記載の電気暖房器具の発熱体制御装置。
5. （５）ヒーター（６）を備えた本体（１）に一対の電極
   線（２１）、（２２）を付設し、該電極線（２１）、（
   ２２）間を負荷とする発振回路（３）を構成し、該発振
   回路（３）での本体（１）に人がいるかいないの違いに
   よって生じる静電容量の変化による周波数変化をとらえ
   てヒーター（６）の加熱制御を行なうとともに、該電極
   線（２１）、（２２）はヒーター（６）を挾持する本体
   （１）の部位に設けられ、しかもヒーター（６）の部位
   をさけて配列された人検出手段を備えた請求項１記載の
   電気暖房器具の発熱体制御装置。