JPH0520653B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は電気カーペツト等の床暖房装置の安全
回路に関する。

（従来の技術） 例えば電気カーペツトには、カーペツト本体に
ヒータを配設し、更にこのヒータにリレーを設け
てマイクロコンピユータでこのリレーを付勢制御
することによつて所望領域の暖房を行うようにし
た機能のものがある。そして、電気カーペツトの
マイクロコンピユータは各ヒータを切換えて所望
の暖房面積に変更する暖房面積切換えパターンの
プログラムを記憶する機能や現在時刻などを記憶
する機能を備えたものがある。

このような電気カーペツトでは、ヒータへの通
電を遮断した状態であつてもマイクロコンピユー
タへの通電を行つているので、ヒータへの通電を
遮断した状態でも、マイクロコンピユータでリレ
ー接点の溶着の検出も行うようになつている。

したがつて、ヒータに直列接続されている各リ
レー接点が溶着により閉じる現象が生じても、マ
イクロコンピユータは溶着を検出して温度ヒユー
ズを溶断してヒータへの通電を強制的に遮断させ
るようにしている。

ところで、マイクロコンピユータの暴走は、特
公昭59−21061号公報に開示されているように、
通常のルーチンを行わず処理時間が変化するもの
である。換言すると、暴走とはメインルーチンま
たはサブルーチンの処理順序を飛ばしたり、処理
が停滞したりする状態に固定してしまう現象をい
う。

したがつて、マイクロコンピユータの処理ルー
チンに同期させた同期信号は、その周期が長くな
つたり短くなつたり、「Ｈ」または「Ｌ」に固定
したりするものである。

このように、マイクロコンピユータが暴走した
場合、前記した通常の処理は行われない。

ここで、リレー接点が溶着し、そのうえマイク
ロコンピユータが暴走した場合には、前述のごと
く通常の状態であるリレー接点の溶着検出ができ
ず、異常にヒータが過熱することになる。この結
果、ヒータの感熱層が軟化してヒータに併設され
ている短絡検知線と接触して短絡状態となり、こ
れにより、ようやく温度ヒユーズを溶断させるこ
とになる。

すなわち、ヒータの感熱層を軟化して短絡する
という最終の安全手段に頼るしかなく安全性の低
いものであつた。

（発明が解決しようとする問題点） 以上のようにリレー接点が溶着しそのうえマイ
クロコンピユータが暴走するような二重故障時に
対し、ヒータが加熱状態になつてからでないとヒ
ータへの通電を遮断できないので安全性が低いも
のであつた。

そこで本発明は、リレー接点が溶着し、かつマ
イクロコンピユータが暴走したとしても床暖房装
置本体を過熱させることなく温度ヒユーズを溶断
できる安全性を向上した床暖房装置の安全回路を
提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） そこで本発明は、暖房装置本体に配設されたヒ
ータにリレー接点を接続し、このリレー接点を前
記ヒータへの電力遮断時にも電力が供給されるマ
イクロコンピユータによつて開閉して前記ヒータ
への通電制御を行う床暖房装置の安全回路におい
て、前記ヒータと電源との間に接続された温度ヒ
ユーズと、電源に並列接続されこの温度ヒユーズ
を溶断するための傍熱抵抗と、リレーコイルを制
御することにより開閉するリレー接点と、マイク
ロコンピユータ内部に設けられこのリレー接点の
一端に接続されてリレー接点の開閉状態を検知す
る検知部と、前記マイクロコンピユータの動作に
同期してマイクロコンピユータから連続的に発信
される同期信号を検出する同期信号検出回路と、
この同期信号検出回路が検知する同期信号に変化
が生ずるとオンするスイツチ手段と、前記傍熱抵
抗とこのスイツチ手段とに直列に接続され前記リ
レー接点が閉じている時に導通する電力制御手段
とを具備したこととする床暖房装置の安全回路で
ある。

（作用） このような手段を備えたことにより、リレー接
点が溶着し、且つマイコンが暴走した場合、マイ
コンから出力される処理動作に同期した同期信号
の変化を同期信号検出回路が検知してスイツチ手
段をオンにする。このときリレー接点は溶着によ
り閉状態であるので、電力制御手段は導通状態と
なつており直列接続された傍熱抵抗に電流が流れ
て発熱する。そして、ヒータと電源との間に接続
された温度ヒユーズを溶断し、ヒータへの通電を
停止する。

（実施例） 以下本発明の一実施例について図面を参照して
説明する。

第１図は床暖房装置の安全回路を電気カーペツ
トに適用した構成図である。電源プラグ１には電
源スイツチ２、温度ヒユーズ３を介して各ヒータ
４，５，６が接続されている。これらヒータ４，
５，６は第２図に示すように電気カーペツト本体
７において区画された各領域８，９，１０にそれ
ぞれ配置されている。又、電源プラグ１には電源
スイツチ２、温度ヒユーズ３を介して電源回路１
１が接続されている。この電源回路１１は＋Ｖ及
び−Ｖの各電圧を作成するもので、電圧＋Ｖをマ
イクロコンピユータ１２及びリレー駆動回路１３
に供給するとともに電圧−Ｖをリレー用電源スイ
ツチ１４の一端に加えるものとなつている。リレ
ー駆動回路１３には各ヒータ４，５，６に対応し
た各リレーコイル１５，１６，１７が接続され、
さらにこれらリレーコイル１５，１６，１７が共
通接続されてリレー用電源スイツチ１４の他端に
接続されている。これらリレーコイル１５，１
６，１７の各リレー接点は、リレーコイル１５の
リレー接点１５ａがヒータ４に直列接続され、リ
レーコイル１６のリレー接点１６ａがヒータ５に
直列接続され、リレーコイル１７のリレー接点１
７ａがヒータ６に直列接続されている。マイクロ
コンピユータ１２はリレー制御信号出力ポートＰ
１，Ｐ２，Ｐ３からリレー制御信号をリレー駆動
回路１３へ送出して各リレーコイル１５，１６，
１７を付勢制御する機能をもつたものである。具
体的には各領域８，９，１０を選択する領域選択
スイツチ１８ａ，１８ｂ，１８ｃから成る暖房領
域切替えスイツチ１８が接続され、例えば領域選
択スイツチ１８ａが押し操作されたときにリレー
制御信号を送出してリレーコイル１５を付勢させ
る機能を有している。又、このマイクロコンピユ
ータ１２は暖房パターン例えばヒータ４及び５で
暖房を行つて所定時間経過後にヒータ６に切換え
てヒータ６で暖房を行う等のプログラムを内蔵の
RAM（ランダム・アクセス・メモリ）に記憶す
る機能及び時計機能等を有している。なお、暖房
パターンは所望するパターンに変更することが可
能である。また、図示していないが各ヒータ４，
５，６には短絡検知線が併設されており、ヒータ
４，５，６が過熱状態となつてその感温層が軟化
して短絡検知線と接触して短絡状態となつた場
合、マイクロコンピユータ１２はこの短絡状態を
検出し、溶断信号を送出して温度ヒユーズ３を溶
断する機能を備えている。

さて、２０は溶断回路であつて、この溶断回路
２０はリレー用電源スイツチ１４の開閉にかかわ
らずに各ヒータ４，５，６のヒータへの通電を検
知し各リレー制御信号出力ポートＰ１，Ｐ２，Ｐ
３から制御出力と比較し、同一状態でなかつた場
合には温度ヒユーズ３を溶断するものである。具
体的には電源プラグ１に電源スイツチ２、温度ヒ
ユーズ３を介して温度ヒユーズ溶断用の傍熱抵抗
２１と電力制御手段であるサイリスタ（SCR）
２２及びスイッチ手段であるトランジスタ２３の
エミツタ〜コレクタ間との直列回路が接続されて
いる。そして、このトランジスタ２３のベースは
電圧調節用の抵抗Ｒ１を介して同期信号検出回路
２４に接続され、更にマイクロコンピユータ１２
の同期信号出力ポートＤに接続されている。一方
ノアゲート２５が設けられ、このノアゲート２５
の各入力端にそれぞれ各ヒータ４，５，６と各リ
レー接点１５ａ，１６ａ，１７ａとの各接点が接
続されている。このノアゲート２５の出力端はサ
イリスタ駆動回路（以下、SCR駆動回路と指称
する）２６に接続されている。そして、ノアゲー
ト２５の各入力端はノツトゲート１５ｂ，１６
ｂ，１７ｂを介して各リレー接点１５ａ，１６
ａ，１７ａの開閉状態を検知するマイクロコンピ
ユータの検知部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に接続されてい
る。なお、Ｇはリレー用電源スイツチの開閉状態
を検知するための入力ポートである。

次に、前記のごとく構成された回路の作用につ
いて説明する。

電源スイツチ２が閉じられ電源回路１１からマ
イクロコンピユータ１２へ電力供給が行われてい
る状態において、リレー用電源スイツチ１４が閉
じられ、例えば領域選択スイツチ１８ａ，１８ｂ
が押し操作されると、マイクロコンピユータ１２
は各ヒータ制御信号出力ポートＰ１，Ｐ２からヒ
ータ制御信号を送出する。これにより、各リレー
コイル１５，１６が付勢されてそれぞれ対応する
各リレー接点１５ａ，１６ａが閉じる。この結
果、各ヒータ４，５に通電が行われて各領域８，
９の暖房が行われる。又、マイクロコンピユータ
１２は図示しないキーから暖房パターンに従つて
暖房動作を行う旨の指示があると、RAMに記憶
させた暖房パターンのプログラムに従つて時間経
過に沿いながら各ヒータ制御信号を各ヒータ制御
信号出力ポートＰ１，Ｐ２，Ｐ３から送出する。

ところで、以上の動作中、マイクロコンピユー
タ１２の各リレー制御信号出力ポートＰ１，Ｐ
２，Ｐ３からの制御信号と各リレー接点１５ａ，
１６ａ，１７ａからの開放状態を比較して同期信
号出力ポートＤからマイクロコンピユータ１２の
処理に同期した一定の周期の同期信号を、同期信
号検出回路２４へと送出し続けている。

さて、暖房を行なわず、かつ暖房パターンをそ
のまま保持させる場合には、リレー用電源スイツ
チ１４を解放する。この状態であれば、マイクロ
コンピユータ１２に電源回路１１からの電力が供
給され、かつ各リレーコイル１５，１６，１７へ
の電力供給を断つことができる。

ところで、カーペツト使用時に、例えばリレー
接点１５ａが溶着した場合、先ずノアゲート２５
に“Ｌ”信号が入力され、そしてSCR駆動回路
２６からSCR２２への駆動パルスが出力され、
このSCR２２は導通状態となる。更に、マイク
ロコンピユータ１２の検知部Ｓ１にリレー制御信
号出力ポートＰ１からの信号出力と異なる出力が
入力されたことをマイクロコンピユータ１２が判
断すると、同期信号出力ポートＤの同期信号を、
例えば“Ｌ”一定の出力とし、これを同期信号検
出回路２４が検出してトランジスタ２３をオンす
る。

かくして、傍熱抵抗２１に電流が流れ、発熱し
て温度ヒユーズを溶断する。この結果、ヒータ４
のみならず、他のヒータ５，６への通電は強制的
に遮断される。

又、たとえばリレー接点１５ａが溶着し、かつ
マイクロコンピユータ１２が暴走するという二重
故障が生じた場合でも、マイクロコンピユータ１
２の同期信号出力ポートＤからのマイクロコンピ
ユータ１２の処理に同期した出力が、例えば
“Ｈ”又は“Ｌ”一定になつてしまう。すなわち
マイコンが正常な処理を行わず、同期信号が変化
することにより、トランジスタ２３は導通状態と
なる。一方リレー接点１５ａが導通状態であり
SCR駆動回路２６によりSCR２２も導通状態で
あるので、温度ヒユーズ３を溶断する。

したがつて、リレー用電源スイツチ１４の開閉
にかかわらず各ヒータ４，５，６への通電が異常
であつた場合には、各ヒータ４，５，６への通電
は強制的に遮断される。

なお、以上の説明はリレー接点１５ａが溶着し
た場合について説明したが、他のリレー接点１６
ａ，１７ａや同時に２つ以上のリレー接点１５
ａ，１６ａ，１７ａが溶着した場合にも前記作用
と同様に温度ヒユーズ３が溶断される。

このように、前記一実施例においては、各リレ
ーコイル１５，１６，１７に電力を供給するため
のリレー用電源スイツチ１４の開閉にかかわらず
各ヒータ４，５，６のうち少なくとも１つのヒー
タへの異常通電を検知すると温度ヒユーズ３を溶
断するようにしたので、リレー接点１５ａ，１６
ａ，１７ａが溶着しそのうえマイクロコンピユー
タ１２が暴走したとしても、各ヒータ４，５，６
への通電が行われたとき直ぐに温度ヒユーズ３を
溶断できる。したがつて、各ヒータ４，５，６を
過熱することなくかつ溶断も確実にでき、最終の
安全手段にたよることなく安全性が向上できる。

又、リレー接点１５ａ，１６ａ，１７ａの溶着
に限らず、他の原因によつて各ヒータ４，５，６
へ通電が行われた場合でも異常動作として、温度
ヒユーズ３を溶断できる。

更にマイコン１２のみが暴走した場合でも、こ
のマイコン１２の同期信号の変化を同期信号検出
回路２４が検知し、リレー接点１５ａ，１６ａ，
１７ａがオンしている場合に温度ヒユーズ３を溶
断するので、極めて安全性の高いものである。

〔発明の効果〕

以上詳記したように本発明によれば、リレー接
点が溶着しかつマイクロコンピユータが暴走した
としても床暖房装置本体を過熱させることなく温
度ヒユーズを溶断できる安全性を向上した床暖房
装置の安全回路を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる床暖房装置の安全回路
を電気カーペツトに適用した場合の一実施例を示
す構成図、第２図は電気カーペツトの各領域を示
す図である。 ３……温度ヒユーズ、４，５，６……ヒータ、
７……カーペツト本体、１１……電源回路、１２
……マイクロコンピユータ、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３…
…検知部、１４……リレー用電源スイツチ、２０
……溶断回路、２４……同期信号検出回路、Ｐ
１，Ｐ２，Ｐ３……リレー制御信号出力ポート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 暖房装置本体に配設されたヒータにリレー接
   点を接続し、このリレー接点を前記ヒータへの電
   力遮断時にも電力が供給されるマイクロコンピユ
   ータによつて開閉して前記ヒータへの通電制御を
   行う床暖房装置の安全回路において、前記ヒータ
   と電源との間に接続された温度ヒユーズと、電源
   に並列接続されこの温度ヒユーズを溶断するため
   の傍熱抵抗と、リレーコイルを制御することによ
   り開閉するリレー接点と、マイクロコンピユータ
   内部に設けられこのリレー接点の一端に接続され
   てリレー接点の開閉状態を検知する検知部と、前
   記マイクロコンピユータの動作に同期してマイク
   ロコンピユータから連続的に発信される同期信号
   を検出する同期信号検出回路と、この同期信号検
   出回路が検知する同期信号に変化が生ずるとオン
   するスイツチ手段と、前記傍熱抵抗とこのスイツ
   チ手段とに直列に接続され前記リレー接点が閉じ
   ている時に導通する電力制御手段とを具備したこ
   とを特徴とする床暖房装置の安全回路。