JP2000320849A

JP2000320849A - 採暖具

Info

Publication number: JP2000320849A
Application number: JP11132249A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Ogino; 弘之荻野; Katsuhiko Yamamoto; 克彦山本; Takeshi Nagai; 彪長井; Masahiko Ito; 雅彦伊藤; Yuko Fujii; 優子藤井; Satoshi Arima; 聡有馬; Kazuyuki Obara; 和幸小原; Takahiko Yamakita; 隆彦山北; Masaatsu Inoue; 雅篤井上
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-05-13
Filing date: 1999-05-13
Publication date: 2000-11-24

Abstract

(57)【要約】【課題】従来のこの種の採暖具は、圧電フィルムを断
熱材に配設するのに手間がかかる上、熱プレスによる圧
着時に発熱体や圧電センサが初めに配置した位置とずれ
て固定され人体検知の精度が低下するといった課題があ
った。【解決手段】人体検知手段１２が配設されたシート状
の熱伝導手段１３を用いており、従来のように圧電セン
サを配設する際に手間がかかったり、固定の際に位置ず
れを起こしたりすることがなく、簡便に固定できる採暖
具を提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気カーペット
や、電気毛布、電気座布団、床暖房器具等の採暖具に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の採暖具は、実開平２−９８４８４
号公報に開示されているように、一般的には図１７に示
す様にニードルパンチフェルト等の繊維質の断熱材１に
コード状のチュビングヒータ等の発熱体２と、ポリフッ
化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等からなる人体検知用のフィ
ルム状の圧電センサ３を均一に配設し、その上に熱融着
シート４、不織布等の表布５を配置して熱プレスにより
熱融着シート４を溶かしつつ断熱材１と表布５を圧着し
て発熱体２と圧電フィルム３を固定し本体６を成形する
構成となっている。７は発熱体２の通電を制御する制御
ユニットである。尚、熱接着シート４にはアルミ均熱板
８がラミネートされて構成されたものもある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ような従来の採暖具の固定方法では、圧電フィルム３を
断熱材１に配設するのに手間がかかる上、熱プレスによ
る圧着時に発熱体２や圧電センサ３が初めに配置した位
置とずれて固定されてしまうため、発熱体２と圧電セン
サ３が均一に配置されずに、人体検知の精度が低下する
といった課題を有していた。また、圧電センサ３やアル
ミ均熱板８を配設していて部品点数が多く、製造時の作
業効率が悪いといった課題があった。

【０００４】本発明はこのような従来の課題を解決する
ものであり、採暖具の固定方法を簡便化し位置ずれのな
い採暖具を提供することを第１の目的とする。

【０００５】また本発明は、部品点数を低減し、製造時
の作業効率を向上させることを第２の目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、発熱手段と、前記発熱手段に近接して配設
された温度検知手段と、人体検知手段が配設されたシー
ト状の熱伝導手段とからなる本体と、前記人体検知手段
の出力信号に基づき前記本体上面への使用者の積載・非
積載を検知して前記発熱手段への通電を制御する制御手
段を備えたものである。人体検知手段が配設されたシー
ト状の熱伝導手段を用いているので、従来のように圧電
センサ３を配設する際に手間がかかったり、固定の際に
位置ずれを起こしたりすることがなく、簡便に固定でき
る採暖具を提供することができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】上記の課題を解決するために請求
項１の発明は、人体検知手段が配設されたシート状の熱
伝導手段を用いており、従来のように圧電センサ３を配
設する際に手間がかかったり、固定の際に位置ずれを起
こしたりすることがなく、簡便に固定できる採暖具を提
供することができる。

【０００８】また請求項２の発明は、シート状の熱伝導
手段が配設された人体検知手段を用いており、人体検知
手段が熱伝導手段を兼用するので、従来のように圧電セ
ンサを配設する際に手間がかかったり、固定の際に位置
ずれを起こしたりすることがない上、部品点数を低減
し、製造時の作業効率を向上することができる。

【０００９】また請求項３の発明は、人体検知手段がゴ
ム弾性体の有機基材に圧電セラミックの焼結粉体を混合
した圧電材を成型し分極処理して構成した圧電センサで
あり、一般に使用されるポリフッ化ビニリデン等の有機
ポリマー材料からなる圧電センサよりも高温耐久性が向
上する。

【００１０】また請求項４の発明は、圧電センサが中心
電極と圧電材と外側電極とを同軸ケーブル状に成形した
もので、従来のフィルム状の圧電センサよりも配設の際
の自由度があり、配設が容易である。

【００１１】また請求項５の発明は、圧電センサが熱伝
導性のある複数の面状電極の間に圧電材を配設してシー
ト状に成形して構成されたもので、圧電センサがずれて
固定されることがなく、面状電極が熱伝導手段と兼用可
能となるので部品点数を低減し、製造時の作業効率を向
上させることができる。また、シート状に厚みを薄く成
形できるので感度を向上することができる。

【００１２】また請求項６乃至８の発明は、人体検知手
段が熱伝導性のある複数の面状電極を有し、熱伝導手段
と兼用可能となるよう構成されたもので、部品点数を低
減し、製造時の作業効率を向上させることができる。

【００１３】また請求項９の発明は、一体発泡成型によ
り発熱手段と温度検知手段とを断熱性・圧縮性を有した
軟質発泡体からなる基材中に埋設して構成したもので、
本体を成形する際に発熱手段や温度検知手段が位置ずれ
を起こしたりすることがなく、簡便に固定できる。ま
た、本体上面への使用者の積載があると基材は圧縮され
て熱伝導率が高まり使用者積載面下及びその周辺の本体
の熱が熱伝導手段を介して使用者に移動し、本体上面へ
の使用者の積載がないと基材は断熱材として作用するも
ので、使用者が採暖する際にはより暖かく、採暖してい
ない時は無駄な電力消費を抑えることができる。

【００１４】また請求項１０の発明は、制御手段が人体
検知手段の出力信号から本体上面での使用者の心拍・呼
吸に基づく体動成分を検出して発熱手段への通電を制御
するよう構成したもので、使用者の積載・非積載を検出
する精度が向上する。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例について図１から図１
６を参照して説明する。

【００１６】（実施例１）実施例１の発明を図１から図
６を参照して説明する。

【００１７】図１は本発明の実施例１の採暖具の外観
図、図２は図１のＸＸ′位置における断面構成図であ
る。表面材９の裏面側には線状の発熱手段１０、温度検
知手段１１が所定のパターンで面状に配設されている。
また温度検知手段１１は発熱手段１０に近接するよう設
けられている。１２は人体検知手段でケーブル状の圧電
センサからなる。人体検知手段１２はシート状の熱伝導
手段１３に配設されている。熱伝導手段１３と発熱手段
１０、温度検知手段１１との間には断熱性・圧縮性を有
したポリウレタン等の軟質発泡樹脂などからなる基材１
４を設け、さらに熱伝導手段１３の下部にも所定の厚み
でポリウレタン等の軟質発泡樹脂などからなる断熱層１
５を裏面材１６の上部に設けて本体１７を構成してい
る。この際、表面材９と熱伝導手段１３の間及び熱伝導
手段１３と裏面材１６の間にそれぞれポリウレタン等の
軟質発泡樹脂を発泡させて本体１７を一体成形により構
成している。１８は本体１７の温度制御を司る制御手段
であり、温度検知手段１１と人体検知手段１２からの信
号により発熱手段１０の通電を制御するものである。発
熱手段１０、温度検知手段１１と熱伝導手段１３とは所
定の距離を有して配設している。

【００１８】熱伝導手段１３はアルミシート１９とアル
ミシート１９を補強する補強シート２０を積層し接着し
て構成されている。人体検知手段１２はアルミシート１
９と補強シート２０の間に予め配設されている。アルミ
シート１９の厚みは５μmから１００μm構成されてい
る。また、アルミシート１９の両面または片面にはポリ
エチレン、またはポリエステル、またはポリプロピレン
等の補強シートがラミネート構成されている。熱伝導手
段１３としてアルミシート１９を用いることで、高い熱
伝導性を低コストで実現できる。但し性能を確保するた
めには、厚みとして最低でも５μm以上を確保する必要
がある。また構成材として柔軟性を確保するためには逆
に厚みとして１００μm以内とすることが望ましい。ま
た、補強シート２０によりアルミシートの１９の折り曲
げ耐久性を確保することができ、繰り返し荷重でアルミ
シート１９が分断されることを防止することができる。

【００１９】基材１４と断熱層１５とは同一部材を使用
してもよいが、基材１４よりも断熱層１５の厚みを大き
くしたり、基材１４よりも断熱性の高い部材を断熱層１
５に使用してもよい。また、断熱層１５よりも基材１４
の圧縮性を高くしてもよい。

【００２０】図３は人体検知手段１２の断面構成図であ
る。図３に示すように人体検知手段１２は中心電極２１
の回りに同軸状に圧電材２２、外側電極２３、保護用の
被覆層２４を積層して成形し、分極処理して構成した圧
電センサである。圧電材２２はゴム弾性体の有機基材に
圧電セラミックの焼結粉体を混合したものである。ゴム
弾性体としては例えば塩素化ポリエチレンを用い、圧電
セラミックとしてはチタン酸ジルコン酸鉛の焼結粉体を
用いる。この焼結粉体の粒径は１０〜３００μmであ
る。塩素化ポリエチレン１００に対してチタン酸ジルコ
ン酸鉛の焼結粉体１５００重量部を均一に分散するよう
にロールにて十分混合し、プレス加工機により所定厚み
に成形後、ペレット化し、押出機によりチュービング加
工して中心電極２１、外側電極２３、被覆層２４と共に
同軸状に成形し、所定電圧で分極処理を行う。外側電極
２３は信号導出用の接地側電極で電気的なシールドの役
割も有する。同軸ケーブル状の圧電センサであるので、
図１のように熱伝導手段１３に配設する際には蛇行して
容易に配設可能であり、折り返し等をする必要がなく、
一般に使用されているようなフィルム状のセンサよりも
配設の自由度がある。また、人体検知手段１２はその両
端を制御手段１８まで配設し、制御手段１８内で両端の
中心電極２１同士及び外側電極２３同士を導通させて信
号処理する構成としてあるので、万一、人体検知手段１
２が途中で断線しても両端の少なくとも１つからは信号
が導出できるよう冗長性を持たせてある。また、制御手
段１８が人体検知手段１２の中心電極２１又は外側電極
２３の導通を検知して断線を判定する構成を備えてもよ
い。

【００２１】図４は本発明の実施例１の採暖具のブロッ
ク図である。図４より、制御手段１８は人体検知手段１
２の出力信号から所定の周波数領域の信号を濾波するフ
ィルタ部２５と、フィルタ部２５の出力信号の単位時間
内の振幅を演算する振幅演算部２６と、電源投入及び振
幅演算部２６の出力信号が予め設定された設定値以上な
らば計時を開始するタイマ部２７と、タイマ部２７が計
時動作中は発熱手段１０への通電を行うとともにタイマ
部２７がタイムアップすると発熱手段１０への通電を停
止する通電制御部３９と、発熱手段１０の設定温度を設
定して記憶する温度設定部２９を備えている。本体１７
上面での使用者の動作に基づく出力信号を検出し、か
つ、不要な電気的ノイズの影響を低減するためフィルタ
部２５は例えば１０Hz以下の信号を濾波するよう構成し
てある。尚、制御手段１８は全体を電気的にシールドす
る構成としてもよい。

【００２２】次に作用について説明する。図２に示した
ように人体検知手段１２は予め熱伝導手段１３に配設さ
れており、本体１７を成形する際には従来のように圧電
センサ３の配設に手間がかかったり、位置ずれを起こし
たりすることがなく、簡便に固定することができる。ま
た、表面材９と熱伝導手段１３の間及び熱伝導手段１３
と裏面材１６の間にそれぞれポリウレタン等の軟質発泡
樹脂を発泡させて本体１７を一体成形により構成するの
で、本体１７を成形する際に発熱手段１０や温度検知手
段１１についても位置ずれを起こしたりすることがな
く、簡便に固定することができる。また、人体検知手段
１２としての圧電センサが中心電極２１と圧電材２２と
外側電極２３とを同軸ケーブル状に成形したもので、従
来のフィルム状の圧電センサ３よりも配設の際の自由度
があり、配設が容易である。

【００２３】次に、図５に実施例１の採暖具の使用時の
断面構成図を示す。採暖時、使用者が本体１７上面に着
座したり、横臥すると、使用者の自重により軟質発泡樹
脂からなる基材１４は圧縮変形する。基材１４が圧縮変
形することにより、発熱手段１０及び温度検知手段１１
は熱伝導手段１３に近接する。使用者が本体１７に載っ
て採暖することは即ち、本体の熱が使用者に向かって熱
移動することである。前記実施形態とすることで、着座
面だけでなく着座面周辺にわたる広範囲の本体の熱が熱
伝導手段１３を介して使用者に移動することになる。本
体１７の広範囲の熱が使用者に移動することで、本体１
７の温度は低下する。本体１７の温度が低下すると、温
度検知手段１１は温度低下を検知し、制御手段１８を介
して発熱手段１０の通電率を高めるように制御する。

【００２４】使用者が本体１７から降りると、基材１４
は初期の形状に復元することで、発熱手段１０及び温度
検知手段１１は熱伝導手段１３から一定の距離が確保さ
れる。熱伝導手段１３から発熱手段１０及び温度検知手
段１１が一定の距離を開けて構成することで、非使用時
に熱伝導手段１３が放熱板として働くことを防ぎ、無用
なエネルギー消費を防ぐことができる。また、使用時に
通電率が高まることで得られた熱は、使用者に熱供給さ
れると同時に、本体内にも蓄熱される。使用者が本体か
ら降りると、本体内に蓄熱された熱により、発熱手段１
０の通電率は使用前の通電率以下に抑えられる。尚、熱
伝導手段１３の下部に断熱層１５を備えているので、床
面への熱放散が抑制される。

【００２５】また、人体検知手段１２の出力信号に基づ
き本体上面への使用者の積載・非積載を検知して発熱手
段１０への通電を制御するので、本体上面で使用者が非
積載ならば発熱手段１０への通電は行わない。本体の電
源を切り忘れた場合でも非積載を検知して発熱手段１０
への通電を停止し、不要な通電を行わない。

【００２６】図６は上から順に実施例１の採暖具の使用
時、非使用時のフィルタ部２５の出力Ｖ、振幅演算部２
６の出力Ｄ、発熱手段１０への通電のオン・オフ状態、
発熱手段１０への通電率Ｐを示した特性図で、縦軸が上
述した各特性量、横軸が時間ｔである。図６より時刻ｔ
１で本体の電源を投入すると発熱手段１０への通電保持
用のタイマ部２７が計時を開始する。タイマ部２７の計
時動作中は通電制御部３９により発熱手段１０への通電
がオンされる。タイマ部２７のタイムアップ時間はＴ０
であるとする。時刻ｔ１で通電オンすることによりＰは
上昇した後、温度設定部２９で設定した設定温度に応じ
た通電率Ｐ０で安定する。

【００２７】時刻ｔ２で使用者が本体１７に載ると積載
時の動作により基材１４が圧縮されて人体検知手段１２
が変形を受け、変形による加速度に応じた電圧信号を出
力する。この際、従来の採暖具で用いたようなニードル
パンチフェルト等の断熱材１よりもポリウレタン等の軟
質発泡樹脂などからなる基材１４の方が圧縮変形性が高
いため、使用者の積載により基材１４が圧縮された際に
人体検知手段１２がより大きな変形を受けるので人体検
知手段１２から大きな電圧信号を出力することができ
る。また、断熱層１５も圧縮変形性を有しているため、
使用者の積載により断熱層１５も圧縮され、単に基材１
４のみがある構成に比べて人体検知手段１２の変形量を
さらに増幅することができ、人体検知手段１２からさら
に大きな電圧信号を出力することができ、人体検知手段
１２の感度が向上する。これにより制御手段１８での信
号処理の際、増幅率を抑えることができ、不要な電気的
ノイズの影響を低減することができ、かつ、断熱性のよ
い採暖具が実現できる。

【００２８】人体検知手段１２の出力信号はフィルタ部
２５により濾波され、振幅演算部２６で単位時間内の濾
波信号の振幅Ｄが演算される。そしてＤが予め設定され
た設定値Ｄ０以上ならばタイマ部２７がリセットされ再
び計時を開始する。その後、Ｔ０以内に使用者の体動等
による動作が生じ、再びＤがＤ０以上となるとタイマ部
２７は計時をリセットして新たに計時を開始する。使用
者が時刻ｔ３で本体１７から降りてＴ０時間経過すると
時刻ｔ４でタイマ部２７がタイムアップし、通電制御部
３９により発熱手段１０への通電が停止される。その
後、時刻ｔ５で再び使用者が本体１７に載ると積載時の
動作によりＤがＤ０以上となり、タイマ部２７は計時を
開始し、通電制御部３９により発熱手段１０への通電が
オンされる。

【００２９】人体以外の机や椅子等の物体が本体上面に
積載されていても人体のような動作が無いためＤはＤ０
以上となることがなく、発熱手段１０への通電は行なわ
れない。従って、一般に使用される荷重検知型の人体セ
ンサだと人以外の物体が本体上面に積載されていても物
体の重量により誤検知が生じ、不要な通電が行われる場
合があるが、実施例１の採暖具では人体の動作に基づい
て使用者の積載を検知するので、人と物とを区別して人
体を検知することができ、誤検知がなく不要な通電が行
われない。

【００３０】通電率Ｐは上述のような熱移動の作用によ
り、図６のように使用者の積載時は通電率が高まり、非
積載時には通電率が低く抑えられる。

【００３１】従来の採暖具は人体検知手段としてポリフ
ッ化ビニリデン等の有機ポリマー材料からなる圧電セン
サを用いているが、有機ポリマー材料は高温下だと結晶
構造が変化し、時間の経過ごとに感度が不安定になる。
例えば１００℃の高温中に長時間放置されていると、電
圧が発生する方向に配向していたポリフッ化ビニリデン
の分子結晶が乱れ、結晶構造が変化する。このため次第
に、発生電圧が低下してくる。このため、人体動作を検
知して発熱手段の通電を制御すること目的とする採暖具
では、発熱している間に人体検知手段の感度が時間経過
で低下するので、人体動作を検知できなくなる。これに
対して、実施例１の採暖具ではチタン酸ジルコン酸鉛焼
結粉体の耐熱性は３００℃〜３５０℃であるので、１０
０℃中放置でも分極した結晶構造は変化しない。このた
め、人体動作の検知が安定的に維持できる。

【００３２】上記作用により、人体検知手段１２が配設
されたシート状の熱伝導手段１３を用いており、従来の
ように圧電センサ３を配設する際に手間がかかったり、
固定の際に位置ずれを起こしたりすることがなく、簡便
に固定できる採暖具を提供することができる。

【００３３】また、人体検知手段１２がゴム弾性体の有
機基材に圧電セラミックの焼結粉体を混合した圧電材２
２を成型し分極処理して構成した圧電センサであり、従
来のようなポリフッ化ビニリデン等の有機ポリマー材料
からなる圧電センサ３よりも高温耐久性が向上する。

【００３４】また、圧電センサ１２が中心電極２１と圧
電材２２と外側電極２３とを同軸ケーブル状に成形した
もので、従来のフィルム状の圧電センサ３よりも配設の
際の自由度があり、配設が容易である。

【００３５】また、本体１７が発熱手段１０と温度検知
手段１１とを断熱性・圧縮性を有した軟質発泡体からな
る基材１４中に埋設して一体発泡成型により構成したも
ので、本体１７を成形する際に発熱手段１０や温度検知
手段１１が位置ずれを起こしたりすることがなく、簡便
に固定できる。また、本体１７上面への使用者の積載が
あると基材１４は圧縮されて熱伝導率が高まり使用者積
載面下及びその周辺の本体の熱が熱伝導手段１３を介し
て使用者に移動し、本体１７上面への使用者の積載がな
いと基材１４は断熱材として作用するもので、使用者が
採暖する際にはより暖かく、採暖していない時は無駄な
電力消費を抑えることができる。

【００３６】尚、発熱手段１０の発熱量の制御は、通電
率制御に限らず他の制御方法であってもよい。また、
実施例１では圧電材２２にチタン酸ジルコン酸鉛の焼結
粉体を使用したが、耐熱性が高く、分極による結晶構造
の配向性から、圧力荷重に対して電圧を発生する性質
（ピエゾ性）を有するチタン酸鉛の焼結粉体を使用して
も上記同様の結果を得ることができる。

【００３７】また、上記実施例１では熱伝導手段１３を
アルミシート１９を用いて構成したが、熱伝導手段１３
をカーボンシートを用いて構成してもよく、高い熱伝導
性と、繰り返し荷重に対する高い耐久性と、柔軟性を有
することによる使用感の向上を図ることができる。ま
た、軽量化も図ることができる。

【００３８】また、人体検知手段１２による使用者の積
載・非積載を検知して発熱手段１０への通電を制御する
自動採暖モードと、人体検知手段１２によらず手動で発
熱手段１０への通電のオン・オフを行う手動採暖モード
とを使用者が選択できる採暖モード選択部を制御手段１
８に設けてもよく、使い勝手が向上する。

【００３９】また、上記実施例１では人体検知手段１２
を表面材９の裏面側の基材１４に配設したが、人体検知
手段１２を熱伝導手段１３や断熱層１５に配設してもよ
い。

【００４０】また、図６のように通電率Ｐは人体の動作
により変化するので、通電率の変化に基づき使用者の積
載・非積載を検知して発熱手段１０を制御する構成とし
てもよい。

【００４１】また、制御手段１８が人体検知手段１２の
出力信号に基づき使用者の積載を検出すると発熱手段１
０を所定時間高温で制御する高温制御モードを有する構
成としてもよく、速暖性が向上する。この場合、制御し
油断１８が室温を検知し、検知した室温が所定温度以下
ならば高温制御モードで制御を行うような構成としても
よく、室温が低い時には速暖性があり、室温が暖かい時
には節電できる使い勝手のよい採暖具を実現できる。

【００４２】また、実施例１では電源投入によりタイマ
部２７が動作し発熱手段１０への通電がオンされる構成
としたが、電源投入後はタイマ部２７が動作せず、人体
検知手段１２により使用者の非積載から積載が検知され
るとタイマ部２７が動作して発熱手段１０への通電がオ
ンされる構成としてもよく、電源投入後から使用者の積
載が検知されるまでの不要な通電がなくなり節電でき
る。

【００４３】（実施例２）実施例２の発明を図７を参照
して説明する。図７は実施例２の採暖具の断面構成図で
ある。図７のように実施例２の採暖具は発熱機能と温度
検知機能の２つの機能を併せ持つ１線式ヒータ線３０を
用いて構成したものである。発熱機能と温度検知機能を
一体化することで、本体温度の低下が顕著に現れやすい
発熱手段の温度を直接温度検知することにより、より素
早く本体温度の制御が可能となる。

【００４４】また、温度検出能力が高まることにより、
単に温度検知機能による温度変化に対応した通電率制御
だけにとどまらず、通電率変化を積極的に捉えることに
より、使用者の有り無しを検出判断し、温度設定を制御
したり、通電または通電停止を図ったりすることも可能
となる。

【００４５】（実施例３）実施例３の発明を図８を参照
して説明する。図８は実施例３の採暖具の構成図であ
る。図８のように実施例３では、本体１７が複数の採暖
部１７ａ、１７ｂに分割され、各採暖部１７ａ、１７ｂ
に発熱機能と温度検知機能の２つの機能を併せ持つ１線
式ヒータ線３０ａ、３０ｂ、熱伝導手段１３ａ、１３ｂ
（図示せず）に配設された人体検知手段１２ａ、１２
ｂ、熱伝導手段１３ａ、１３ｂ（図示せず）、基材１４
ａ、１４ｂ（図示せず）を備え、制御手段１８は人体検
知手段１２ａ、１２ｂの出力信号に基づき各採暖部１７
ａ、１７ｂそれぞれの上面への使用者の積載・非積載を
検知して各採暖部毎に１線式ヒータ線３０ａ、３０ｂへ
の通電を制御する構成としている。各採暖部１７ａ、１
７ｂの断面構造は実施例２と同じであり、図７のように
なっている。尚、採暖部は上記のように２つに限定する
ものではなく、３つ以上設けてもよい。

【００４６】上記構成により、本体１７が複数の採暖部
１７ａ、１７ｂに分割されて各採暖部毎に使用者の積載
・非積載を検知して通電を制御するので、使い方に応じ
てさらにきめ細かく節電ができる。

【００４７】（実施例４）実施例４を図９と図１０を参
照して説明する。図９は実施例４の採暖具の外観図、図
１０は図９のＹＹ′位置における断面構成図である。実
施例４が実施例１と相違する点は、人体検知手段１２が
熱伝導性のある複数の面状電極３１ａ、３１ｂの間に圧
電材３２を配設してシート状に成形して構成された圧電
センサからなり、面状電極３１ａ、３１ｂが熱伝導手段
１３を兼用する、すなわち、熱伝導手段１３が人体検知
手段１２に配設されている点である。圧電材３２は実施
例１の圧電材２２と同じ材料で構成されている。また、
面状電極３１ａ、３１ｂは実施例１のアルミシート１９
と同一部材で構成されている。尚、その他の構成は実施
例１と同様であるので詳細な説明は省略する。また、上
記構成による通電動作は実施例１と同様であるので詳細
な説明は省略する。

【００４８】上記構成により、人体検知手段１２として
の圧電センサが熱伝導性のある複数の面状電極３１ａ、
３１ｂの間に圧電材を配設してシート状に成形して構成
されたものなので、圧電センサがずれて固定されること
がない上、人体検知手段１２の面状電極３１ａ、３１ｂ
が熱伝導手段１３を兼用するので、部品点数を低減し、
製造時の作業効率を向上することができる。

【００４９】また、圧電センサをシート状に厚みを薄く
成形できるので使用感が向上するとともに感度が向上す
る。

【００５０】また、人体検知手段１２として実施例１の
ようなケーブル状の圧電センサを用いる場合、使用者の
積載・非積載を検知する検知能力を上げるためには圧電
センサの配設密度を稠密にすればよいが、稠密にすると
使用感が損なわれたり、本体の重量が増えてしまう。一
方、実施例４では人体検知手段１２としてシート状の圧
電センサを用いているので、確実に本体全面を検知領域
とすることができ、検知能力が向上する。

【００５１】また、実施例１と同様に人体検知手段１２
がゴム弾性体の有機基材に圧電セラミックの焼結粉体を
混合した圧電材３２を成型し分極処理して構成した圧電
センサであり、従来のようなポリフッ化ビニリデン等の
有機ポリマー材料からなる圧電センサ３よりも高温耐久
性が向上する。

【００５２】尚、上記実施例４では面状電極３１ａ、３
１ｂにアルミシートを用いたが、アルミシートに限らず
他の熱伝導性のよい導電部材を用いてもよい。例えば、
カーボンを含んだシート状の導電ゴムを用いて構成して
もよく、柔軟性を有することによる使用感の向上及び人
体検知手段１２の感度向上を図ることができる。

【００５３】また、面状電極３１ａ、３１ｂの双方にア
ルミシートを用いたが、一方の電極のみをアルミシート
で構成し、他方は圧電材３２表面に導電ペーストで印刷
したり、金属材料の蒸着を行って電極を形成してもよ
く、さらに厚みを薄くできるので感度を向上することが
できる。また、面状電極３１ａ、３１ｂにアルミシー
トを用いたが、カーボンを含んだシート状の導電ゴムを
用いて構成してもよく、柔軟性を有することによる使用
感の向上及び人体検知手段１２の感度向上を図ることが
できる。

【００５４】また、面状電極３１ａ、３１ｂの代わりに
櫛形電極を用いてさらに柔軟性を向上させる構成として
もよい。

【００５５】（実施例５）実施例５の発明を図１１を参
照して説明する。図１１は実施例５の採暖具の断面構成
図である。図１１のように、実施例５では人体検知手段
１２が熱伝導性のある複数の面状電極３１ａ、３１ｂ
と、面状電極３１ａ、３１ｂ間に配設された圧縮性のあ
る絶縁層３３とを有し、加圧により面状電極３１ａ、３
１ｂ間の静電容量が変化するするよう構成されている。
面状電極３１ａ、３１ｂは実施例４と同様にアルミシー
トを用いればよい。

【００５６】上記構成により、本体１７上面に使用者が
載ると絶縁層３３が圧縮されて面状電極３１ａ、３１ｂ
間の静電容量が増加することに基づき制御手段１８が使
用者の積載・非積載を検知して発熱手段１０への通電を
制御する。面状電極３１ａ、３１ｂが熱伝導手段１３を
兼用するので、実施例４と同様に、部品点数を低減し、
製造時の作業効率を向上することができる。

【００５７】尚、実施例５において、面状電極３１ｂを
断熱層１５と裏面材１６との間に設け、断熱層１５が絶
縁層３３を兼用する構成としてもよく、さらに部品点数
を低減することができる。（実施例６）実施例６の発明を図１２を参照して説明す
る。図１２は実施例６の採暖具の断面構成図である。図
１２のように、実施例６では熱伝導性のある複数の面状
電極３１ａ、３１ｂの間に感圧導電材３４を配設してシ
ート状に成形し、加圧により面状電極３１ａ、３１ｂ間
の電気抵抗が変化するよう構成されている。面状電極３
１ａ、３１ｂは実施例４と同様にアルミシートを用いれ
ばよい。

【００５８】上記構成により、本体１７上面に使用者が
載ると感圧導電材３４が圧縮されて面状電極３１ａ、３
１ｂ間の電気抵抗が低下することに基づき制御手段１８
が使用者の積載・非積載を検知して発熱手段１０への通
電を制御する。面状電極３１ａ、３１ｂが熱伝導手段１
３を兼用するので、実施例４と同様に、部品点数を低減
し、製造時の作業効率を向上することができる。

【００５９】（実施例７）実施例７の発明を図１３を参
照して説明する。図１３は実施例７の採暖具の断面構成
図である。図１３のように、実施例７では熱伝導性のあ
る複数の面状電極３１ａ、３１ｂの間に複数の空隙部３
５とスペーサ部３６を設けシート状に成形し、加圧によ
り面状電極３１ａ、３１ｂ間が導通するよう構成されて
いる。面状電極３１ａ、３１ｂは実施例４と同様にアル
ミシートを用いればよい。

【００６０】上記構成により、本体１７上面に使用者が
載ると空隙部３５が圧縮されて面状電極３１ａ、３１ｂ
間が導通することに基づき制御手段１８が使用者の積載
・非積載を検知して発熱手段１０への通電を制御する。
面状電極３１ａ、３１ｂが熱伝導手段１３を兼用するの
で、実施例４と同様に、部品点数を低減し、製造時の作
業効率を向上することができる。

【００６１】（実施例８）実施例８の発明を図１４から
図１６を参照して説明する。図１４は実施例８の採暖具
のブロック図で、実施例１と相違する点は制御手段１８
が、人体検知手段１２の出力信号から人体の心拍や呼吸
に基づく体動成分を濾波するフィルタ部３７と、フィル
タ部３７の出力信号を平滑化する平滑化部３８と、平滑
化部３８と温度検知手段１１と温度設定部２９の出力信
号に基づき発熱手段１０の通電を制御する通電制御部３
９と、平滑化部３８の出力信号に基づき心拍数と呼吸数
の少なくとも１つを演算する心拍呼吸演算部４０と、心
拍呼吸演算部４０の演算結果を表示する表示部４１とを
有した点にある。フィルタ部３７の濾波特性は、心拍を
検知する場合は１〜１０Hzのバンドパス特性とし、呼吸
を検知する場合は０．１〜１Hzのバンドパス特性とす
る。ここでは説明を簡便にするため、フィルタ部３７で
は心拍を検出するバンドパス特性を有する構成とする。

【００６２】上記構成による作用を以下に説明する。図
１５は実施例８のフィルタ部３７の出力信号を示した特
性図で、図１５（ａ）の縦軸はフィルタ部２５の出力
Ｖ、横軸は時間ｔである。また図１５（ｂ）は図１４
（ａ）のＳ部分の拡大図である。図１６は上から順に実
施例８の平滑化部３８の出力信号Ｖｓと発熱手段１０へ
の通電のオン・オフの状態を示した特性図で、縦軸が各
特性量、横軸は時間である。図１５（ａ）のように使用
者が本体１７に載り安静にしているとフィルタ部３７の
出力Ｖには周期的な細かな信号があらわれる。この信号
は図１５（ｂ）のように人体の心拍に基づく体動成分に
よるものである。フィルタ部３７の出力Ｖは平滑化部３
８により平滑化される。そして、図１６のように使用者
が本体１７に載り平滑化部３８の出力Ｖｓが予め設定し
た設定値Ｖｓ０以上ならば通電制御部３９により発熱手
段１０への通電がオンされる。使用者が本体１７に非積
載ならばＶｓはＶｓ０未満なので通電制御部３９により
発熱手段１０への通電はオフされる。人体以外の机や椅
子等の物体が本体上面に積載されていても人体のような
心拍が無いためＶｓがＶｓ０以上となることがなく、発
熱手段１０への通電は行なわれない。このように、人と
物とを区別して人体を検知することができ、誤検知がな
く不要な通電が行われない。

【００６３】また、実施例１では使用者が本体１７から
降りた後もタイマ部２７がタイムアップするまでは発熱
手段１０への通電が行われる構成であったが、実施例８
では図１６に示すように使用者が本体１７から降りると
すぐに発熱手段１０への通電をオフすることができ、使
用者が本体１７から降りた後の不要な通電がない。

【００６４】尚、平滑化部３８の出力信号に基づき心拍
呼吸演算部４０では心拍数が演算され、演算結果は表示
部４１に表示される。心拍数は例えば自己相関係数を演
算したりや周波数分析を行って求めればよい。表示部４
１では単に演算結果を表示するのみではなく、例えば演
算結果が所定範囲を逸脱していれば使用者に異常が生じ
たとして警報を発生する構成としてもよい。

【００６５】また、実施例８ではフィルタ部３７が心拍
を検出するバンドパス特性を有する構成としたが、呼吸
を検出するバンドパス特性を有する構成し、呼吸による
体動信号の有無により発熱手段１０への通電を制御する
構成としてもよい。

【００６６】上記作用により、制御手段１８が人体検知
手段１２の出力信号から本体上面での使用者の心拍・呼
吸に基づく体動成分を検出して発熱手段１０への通電を
制御するよう構成したので、使用者の積載・非積載を検
出する精度が向上する。

【００６７】また、検知された心拍・呼吸に基づく体動
成分から心拍数や呼吸数が演算され表示されるので、健
康管理に役立つ。

【００６８】尚、使用者の姿勢の変化や手足の動き等に
よる大きな体動成分と心拍・呼吸に基づく細かな体動成
分とを区別するため、通電制御部３９において、Ｖｓ０
より大きな設定値Ｖｓ１を設け、ＶｓがＶｓ０以上で、
かつＶｓ１未満ならば使用者が安静状態であり、Ｖｓが
Ｖｓ１以上ならば大きな体動が生じたとし、ＶｓがＶｓ
０未満ならば不在であると判定する構成としてもよい。
この構成の場合、通電制御部３９では使用者が安静状態
であると判定すれば発熱手段１０への通電をオンし、大
きな体動が生じたと判定すれば直前までの発熱手段１０
への通電状態を保持し、不在であると判定すれば発熱手
段１０への通電をオフする。安静状態であるとの判定が
所定時間以上継続すれば使用者が居眠り状態であると判
定して低温で発熱手段１０への通電を行ったり、通電を
オフする構成としてもよい。

【００６９】また、実施例１から実施例８の採暖具にお
いて、本体１７上面に圧縮変形性に優れた断熱材層を配
設した構成としてもよく、採暖具に使用者が載っていな
い時は、高い保温効果により、無駄なエネルギー消費を
防ぐことができ、採暖具に使用者が載っている時は、使
用者の自重により圧縮変形するとともに、本体内の基材
１４も圧縮変形することで、実施例１と同様の作用効果
が得られる。

【００７０】また、本体１７上面に圧縮変形性に優れた
断熱材と起毛部からなる上敷きを載せるように構成して
もよい。この構成により、上敷きの断熱性により非使用
時の消費電力の削減を実現できるとともに、使用時にお
いては、上敷きが使用者の自重により圧縮変形し、使用
者の着座面での本体からの熱伝導性を確保することがで
きるものである。また、上述したような採暖具上面の断
熱材層を本体１７から分離し、本体１７上面に載せて使
用する上敷き側に構成することにより、本体の厚みを大
きく増やすことなく構成できる。

【００７１】また、実施例１から実施例８の採暖具にお
いて、有線または無線の通信手段を介して採暖具による
使用者の積載・非積載の検知信号を用いて空調機や映像
音響機器等の他の機器を制御する構成してもよく、採暖
具を含めた機器全体の省エネルギーが図れる。

【００７２】

【発明の効果】上記実施例から明らかなように、請求項
１の発明にによれば、人体検知手段が配設されたシート
状の熱伝導手段を用いているので、従来のように圧電セ
ンサを配設する際に手間がかかったり、固定の際に位置
ずれを起こしたりすることがなく、簡便に固定できる採
暖具を提供することができる。

【００７３】また、請求項２の発明によれば、シート状
の熱伝導手段が配設された人体検知手段を用いており、
人体検知手段が熱伝導手段を兼用するので、従来のよう
に圧電センサを配設する際に手間がかかったり、固定の
際に位置ずれを起こしたりすることがない上、部品点数
を低減し、製造時の作業効率を向上することができる。

【００７４】また、請求項３の発明によれば、人体検知
手段がゴム弾性体の有機基材に圧電セラミックの焼結粉
体を混合した圧電材を成型し分極処理して構成した圧電
センサであるので、一般に使用されるポリフッ化ビニリ
デン等の有機ポリマー材料からなる圧電センサよりも高
温耐久性が向上する。

【００７５】また、請求項４の発明によれば、圧電セン
サが中心電極と圧電材と外側電極とを同軸ケーブル状に
成形して構成されているので、従来のフィルム状の圧電
センサよりも配設の際の自由度があり、配設が容易であ
る。

【００７６】また、請求項５の発明によれば、圧電セン
サが熱伝導性のある複数の面状電極の間に圧電材を配設
してシート状に成形して構成されているので、圧電セン
サがずれて固定されることがなく、面状電極が熱伝導手
段と兼用可能となるので部品点数を低減し、製造時の作
業効率を向上させることができる上、シート状に厚みを
薄く成形できるので感度を向上することができる。

【００７７】また、請求項６乃至８の発明によれば、人
体検知手段が熱伝導性のある複数の面状電極を有し、熱
伝導手段と兼用可能となるよう構成されているので、部
品点数を低減し、製造時の作業効率を向上させることが
できる。

【００７８】また、請求項９の発明によれば、本体を一
体発泡成型により発熱手段と温度検知手段とを断熱性・
圧縮性を有した軟質発泡体からなる基材中に埋設して構
成したので、本体を成形する際に発熱手段や温度検知手
段が位置ずれを起こしたりすることがなく、簡便に固定
できる。また、本体上面への使用者の積載があると基材
は圧縮されて熱伝導率が高まり使用者積載面下及びその
周辺の本体の熱が熱伝導手段を介して使用者に移動し、
本体上面への使用者の積載がないと基材は断熱材として
作用するもので、使用者が採暖する際にはより暖かく、
採暖していない時は無駄な電力消費を抑えることができ
る。

【００７９】さらに、請求項１０の発明によれば、制御
手段が人体検知手段の出力信号から本体上面での使用者
の心拍・呼吸に基づく体動成分を検出して発熱手段への
通電を制御するよう構成したものなので、使用者の積載
・非積載を検出する精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の採暖具の外観図

【図２】同採暖具の断面構成図

【図３】同採暖具の人体検知手段の断面構成図

【図４】同採暖具のブロック図

【図５】同採暖具の使用時の断面構成図

【図６】同採暖具の使用時、非使用時のフィルタ部の出
力Ｖ、振幅演算部の出力Ｄ、発熱手段への通電のオン・
オフ状態、発熱手段への通電率Ｐを示した特性図

【図７】本発明の実施例２の採暖具の断面構成図

【図８】本発明の実施例３の採暖具の構成図

【図９】本発明の実施例４の採暖具の外観図

【図１０】本発明の実施例４の採暖具の断面構成図

【図１１】本発明の実施例５の採暖具の断面構成図

【図１２】本発明の実施例６の採暖具の断面構成図

【図１３】本発明の実施例７の採暖具の断面構成図

【図１４】本発明の実施例８の採暖具のブロック図

【図１５】（ａ）同採暖具のフィルタ部の出力信号を示
した特性図（ｂ）（ａ）のＳ部分の拡大図

【図１６】同採暖具の平滑化部の出力信号Ｖｓと発熱手
段への通電のオン・オフの状態を示した特性図

【図１７】従来の採暖具の外観図

【符号の説明】

１０発熱手段１１温度検知手段１２人体検知手段（圧電センサ）１３熱伝導手段１４基材１５断熱層１７本体１７ａ、１７ｂ採暖部１８制御手段２１中心電極２２圧電材２３外側電極３１ａ、３１ｂ面状電極３２圧電材３３絶縁層３４感圧導電材３５空隙部３６スペーサ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者長井彪大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者伊藤雅彦大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者藤井優子大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者有馬聡大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者小原和幸大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者山北隆彦大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者井上雅篤大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 3K058 AA42 AA73 AA81 AA92 AA95 BA02 BA03 CA03 CA22 CA37 CA93 CB02 CB23 CB27 CB35 CE02 CE12 CE19 CE22 CE25 CF01 GA03 3L072 AA01 AB04 AC02 AD02 AD17 AD19 AE05 AF06 AF11 AG02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発熱手段と、前記発熱手段に近接して配設
された温度検知手段と、人体検知手段が配設されたシー
ト状の熱伝導手段とを有した本体と、前記人体検知手段
の出力信号に基づき前記本体上面への使用者の積載・非
積載を検知して前記発熱手段への通電を制御する制御手
段を備えた採暖具。
【請求項２】発熱手段と、前記発熱手段に近接して配設
された温度検知手段と、シート状の熱伝導手段が配設さ
れた人体検知手段とを有した本体と、前記人体検知手段
の出力信号に基づき前記本体上面への使用者の積載・非
積載を検知して前記発熱手段への通電を制御する制御手
段を備えた採暖具。
【請求項３】人体検知手段はゴム弾性体の有機基材に圧
電セラミックの焼結粉体を混合した圧電材を成型し分極
処理して構成した圧電センサである請求項１又は２記載
の採暖具。
【請求項４】圧電センサは中心電極と圧電材と外側電極
とを同軸ケーブル状に成形した請求項３記載の採暖具。
【請求項５】圧電センサは熱伝導性のある複数の面状電
極の間に圧電材を配設してシート状に成形して構成され
た請求項３記載の採暖具。
【請求項６】人体検知手段は熱伝導性のある複数の面状
電極の間に絶縁層を配設して、加圧により前記面状電極
間の静電容量が変化するするよう構成された請求項２記
載の採暖具。
【請求項７】人体検知手段は熱伝導性のある複数の面状
電極の間に感圧導電材を配設してシート状に成形し、加
圧により前記面状電極間の電気抵抗が変化するよう構成
された請求項２記載の採暖具。
【請求項８】人体検知手段は熱伝導性のある複数の面状
電極の間に複数の空隙部とスペーサ部を設けシート状に
成形し、加圧により前記面状電極間が導通するよう構成
された請求項２記載の採暖具。
【請求項９】本体は一体発泡成型により発熱手段と温度
検知手段とを断熱性・圧縮性を有した軟質発泡体からな
る基材中に埋設して構成し、前記本体上面への使用者の
積載があると前記基材は圧縮されて熱伝導率が高まり使
用者積載面下及びその周辺の本体の熱が熱伝導手段を介
して使用者に移動し、前記本体上面への使用者の積載が
ないと前記基材は断熱材として作用するようにした請求
項１乃至８のいずれか１項記載の採暖具。
【請求項１０】制御手段は人体検知手段の出力信号から
本体上面での使用者の心拍・呼吸に基づく体動成分を検
出して発熱手段への通電を制御する請求項１乃至９のい
ずれか１項記載の採暖具。