JP2005201503A - Electric carpet control device - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric carpet control device capable of obtaining a comfortable heating effect by setting an optimum initial current flowing time. <P>SOLUTION: This electric carpet control device is provided with a temperature detecting means mounted to an electric carpet having a heating wire, to detect temperature, and a control means for controlling the heating wire based on a detection signal from the temperature detecting means. The control means is provided with a temperature change width computing means for computing temperature change width based on the detection signal from the temperature detecting means, and an initial current flowing time setting means for estimating the surface temperature of the electric carpet based on the temperature change width computed by the temperature change width computing means and determining the initial current flowing time of the heating wire based on the estimated temperature. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電気カーペット制御装置に係り、特に、最適な初期通電時間を設定して制御することができるように工夫したものに関する。   The present invention relates to an electric carpet control device, and more particularly to a device devised so that an optimal initial energization time can be set and controlled.

この種の電気カーペット及びその制御装置の構成を開示するものとして、例えば、特許文献１、特許文献２等がある。   For example, Patent Literature 1 and Patent Literature 2 disclose the configuration of this type of electric carpet and its control device.

特開平０７−１３９７４６号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-139746 特開平０７−２１１４３６号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-212436

例えば、上記特許文献１に開示されている電気カーペット制御装置は、図６に示すような構成になっている。図６は電気カーペット制御装置の構成を示すブロック図である。まず、電気カーペットのヒータ線１０１があり、又、電源１０３、電源スイッチ１０５、可変抵抗器１０７、整流ダイオード１０９、コンパレータ１１１、センサー線１１３、リレー駆動部１１５、基準電圧１１７、検出部１１９、制御部１２１、置換部１２３、タイマ部１２５等が設けられている。   For example, the electric carpet control device disclosed in Patent Document 1 is configured as shown in FIG. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the electric carpet control device. First, there is an electric carpet heater wire 101, a power source 103, a power switch 105, a variable resistor 107, a rectifier diode 109, a comparator 111, a sensor line 113, a relay drive unit 115, a reference voltage 117, a detection unit 119, and a control. A unit 121, a replacement unit 123, a timer unit 125, and the like are provided.

上記構成において、まず、電気カーペットの電源スイッチ１０５を「オン」にする。又、可変抵抗器１０７を操作して希望する温度を設定する。この可変抵抗器１０７の設定により希望温度に対応した抵抗値が設定される。又、センサー線１１３によって電圧値が測定されて該電圧値が検出部１１９によって検出される。検出部１１９によって検出された電圧値は置換部１２３によって初期通電時間に変換される。変換された初期通電時間はタイマー部１２５に入力され、タイマー部１２５は入力された初期通電時間に基づいて制御部１２１に通電開始信号を出力する。制御部１２１はそれに基づいてリレー駆動部１１５を制御してヒータ１０１の通電を「オン」にする。   In the above configuration, first, the power switch 105 of the electric carpet is turned on. Further, the desired temperature is set by operating the variable resistor 107. By setting the variable resistor 107, a resistance value corresponding to a desired temperature is set. Further, the voltage value is measured by the sensor line 113, and the voltage value is detected by the detection unit 119. The voltage value detected by the detection unit 119 is converted into the initial energization time by the replacement unit 123. The converted initial energization time is input to the timer unit 125, and the timer unit 125 outputs an energization start signal to the control unit 121 based on the input initial energization time. Based on this, the control unit 121 controls the relay driving unit 115 to turn on the heater 101.

又、上記初期通電時間が経過した時点で、タイマー部１２５から通電停止信号が制御部１２１に出力される。それによって、制御部１２１はリレー駆動部１１５の作動を停止してヒータ１０１への通電が「オフ」となる。
つまり、電源スイッチ１０５が「オン」された時点で、センサー線１１３を介して検出された電圧値より電気カーペットの表面温度を推測し、それによって、初期通電時間を設定するものである。 Further, when the initial energization time has elapsed, an energization stop signal is output from the timer unit 125 to the control unit 121. As a result, the control unit 121 stops the operation of the relay drive unit 115 and the energization of the heater 101 is turned “off”.
That is, when the power switch 105 is turned “on”, the surface temperature of the electric carpet is estimated from the voltage value detected via the sensor line 113, thereby setting the initial energization time.

上記従来の構成によると次のような問題があった。
すなわち、従来の構成の場合には、電源スイッチ１０５が「オン」された時に電気カーペットに設けたセンサー線１１３に発生する電圧値より、電気カーペットの表面温度、換言すれば、室温情報を推測し、それによって、初期通電時間（設定温度に至るまでの最短時間）を算出して制御するようにしている。
この制御方法の場合には、１回の検出のみにより現在の電気カーペットの表面温度を推測し、且つ、それを室温相当のカーペット温度として推測し、制御するようにしている。しかしながら、実際には、検出温度、電気カーペットの表面温度、周囲温度の間に大きな隔たりが存在することがある。そのような場合には、初期通電時間が不正確なものとなってしまい、適切な制御ができないことがあった。
例えば、電源スイッチ１０５が比較的短い時間でオン／オフされたような場合を想定してみる。具体的には、３０分間「オン」、１０分程度「オフ」、その後再び「オン」されたような場合である。この場合には、電気カーペットの表面温度はそれ程高くなってはいないものと考えられる。つまり、センサー線１１３によって検出される温度が比較的高いにもかかわらず、電気カーペットの表面温度は低く、よって、センサー線１１３によって測定される１回の検出温度によって初期通電時間を決定した場合には、十分な暖房効果が得られないことになってしまうものである。 The conventional configuration has the following problems.
That is, in the case of the conventional configuration, the surface temperature of the electric carpet, in other words, room temperature information, is estimated from the voltage value generated in the sensor line 113 provided on the electric carpet when the power switch 105 is turned “ON”. Thereby, the initial energization time (the shortest time until reaching the set temperature) is calculated and controlled.
In the case of this control method, the surface temperature of the current electric carpet is estimated by only one detection, and the surface temperature is estimated as a carpet temperature corresponding to room temperature and controlled. In practice, however, there may be a large gap between the detected temperature, the surface temperature of the electric carpet, and the ambient temperature. In such a case, the initial energization time may be inaccurate, and appropriate control may not be possible.
For example, assume that the power switch 105 is turned on / off in a relatively short time. Specifically, it is a case where “on” for 30 minutes, “off” for about 10 minutes, and “on” again after that. In this case, it is considered that the surface temperature of the electric carpet is not so high. That is, even when the temperature detected by the sensor line 113 is relatively high, the surface temperature of the electric carpet is low. Therefore, when the initial energization time is determined by one detection temperature measured by the sensor line 113. Will not provide a sufficient heating effect.

本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、最適な初期通電時間を設定して快適な暖房効果を得ることを可能にする電気カーペット制御装置を提供することにある。   The present invention has been made based on such points, and an object thereof is to provide an electric carpet control device that can set an optimal initial energization time and obtain a comfortable heating effect. is there.

上記目的を達成するべく本願発明の請求項1による電気カーペット制御装置は、ヒーター線を備えた電気カーペットに取り付けられ温度を検出する温度検出手段と、上記温度検出手段からの検出信号に基づいて上記ヒーター線を制御する制御手段と、を具備してなる電気カーペット制御装置において、上記制御手段は、上記温度検出手段からの検出信号に基づいて温度変化幅を算出する温度変化幅算出手段と、上記温度変化幅算出手段によって算出された温度変化幅に基づいて上記電気カーペットの表面温度を推定し該推定温度に基づいて上記ヒーター線の初期通電時間を決定する初期通電時間設定手段と、を備えているものであることを特徴とするものである。
又、請求項２による電気カーペット制御装置は、請求項１記載の電気カーペット制御装置において、上記温度変化幅算出手段は、上記温度検出手段からの検出信号に基づいて所定時間毎の温度データを取得して該複数の温度データから端子時間当たりの温度変化幅を算出するものであることを特徴とするものである。
又、請求項３による電気カーペット制御装置は、請求項２記載の電気カーペット制御装置において、上記温度変化幅算出手段は上記温度検出信号からの検出信号を複数回取得して平均値を算出し該平均値を１回の温度データとするものであることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, an electric carpet control device according to claim 1 of the present invention includes a temperature detection means for detecting a temperature attached to an electric carpet provided with a heater wire, and a detection signal from the temperature detection means. An electric carpet control device comprising: a control means for controlling a heater wire; wherein the control means calculates a temperature change width based on a detection signal from the temperature detection means; Initial energization time setting means for estimating the surface temperature of the electric carpet based on the temperature change width calculated by the temperature change width calculation means and determining the initial energization time of the heater wire based on the estimated temperature. It is characterized by being.
The electric carpet control device according to claim 2 is the electric carpet control device according to claim 1, wherein the temperature variation calculation means obtains temperature data for every predetermined time based on a detection signal from the temperature detection means. Thus, the temperature change width per terminal time is calculated from the plurality of temperature data.
The electric carpet control device according to claim 3 is the electric carpet control device according to claim 2, wherein the temperature change width calculating means obtains a detection signal from the temperature detection signal a plurality of times, calculates an average value, and calculates the average value. The average value is one time of temperature data.

以上述べたように本願発明による電気カーペット制御装置によると、ヒーター線を備えた電気カーペットに取り付けられ温度を検出する温度検出手段と、上記温度検出手段からの検出信号に基づいて上記ヒーター線を制御する制御手段と、を具備してなる電気カーペット制御装置において、上記制御手段は、上記温度検出手段からの検出信号に基づいて温度変化幅を算出する温度変化幅算出手段と、上記温度変化幅算出手段によって算出された温度変化幅に基づいて上記電気カーペットの表面温度を推定し該推定温度に基づいて上記ヒータ線の初期通電時間を決定する初期通電時間設定手段と、を備えているので、電気カーペットの使用状態にかかわらず最適な初期通電時間を設定することが可能になり、それによって、快適な暖房効果を提供することができるようになった。又、無駄なエネルギー消費をなくす効果もある。
温度変化幅を算出する方法としては、例えば、温度検出手段からの検出信号に基づいて所定時間毎の温度データを取得して該複数の温度データから温度変化幅を算出する方法がある。
又、上記温度検出信号からの検出信号を複数回取得して平均値を算出して１回の温度データとするようにした場合には、精度を高めることが可能になる。 As described above, according to the electric carpet control device of the present invention, the temperature detecting means attached to the electric carpet equipped with the heater wire and detecting the temperature, and the heater wire is controlled based on the detection signal from the temperature detecting means. An electric carpet control device comprising: a temperature change width calculation means for calculating a temperature change width based on a detection signal from the temperature detection means; and the temperature change width calculation. An initial energization time setting means for estimating the surface temperature of the electric carpet based on the temperature change width calculated by the means and determining the initial energization time of the heater wire based on the estimated temperature. It is possible to set an optimal initial energization time regardless of the usage condition of the carpet, thereby providing a comfortable heating effect. It has become possible to be. It also has the effect of eliminating wasteful energy consumption.
As a method of calculating the temperature change width, for example, there is a method of acquiring temperature data for every predetermined time based on a detection signal from the temperature detection means and calculating the temperature change width from the plurality of temperature data.
Further, when the detection signal from the temperature detection signal is acquired a plurality of times and the average value is calculated to obtain one temperature data, the accuracy can be improved.

以下、図１乃至図５を参照して本発明の一実施の形態を説明する。図１は本実施の形態における電気カーペット１の構成を示す斜視図であり、この電気カーペット
１はカーペット本体３を備えている。このカーペット本体３は、面状発熱体５を備えていて、この面状発熱体５は一本のヒータ線７から構成されている。又、上記ヒータ線７にはセンサー線９が一体に設けられている。上記センサー線９を介してヒーター線７近傍の温度を検出するものである。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of an electric carpet 1 in the present embodiment, and the electric carpet 1 includes a carpet body 3. The carpet body 3 includes a sheet heating element 5, and the sheet heating element 5 is composed of a single heater wire 7. The heater wire 7 is integrally provided with a sensor wire 9. The temperature near the heater wire 7 is detected via the sensor wire 9.

上記ヒーター線７とセンサー線９は、図５に示すような構成になっている。まず、芯線6があり、この芯線６の外周には上記ヒーター線７が螺旋状に巻回されている。上記ヒーター線７の外周側にはナイロン１２から構成された絶縁体８が設けられていて、この絶縁体８の外周に上記センサー線９が巻回されている。そして、このセンサー線９の外周に絶縁被覆１０が設けられているものである。このように、本実施の形態の場合には、いわゆる「一線式ヒータ」を構成しているものである。   The heater wire 7 and sensor wire 9 are configured as shown in FIG. First, there is a core wire 6, and the heater wire 7 is spirally wound around the outer periphery of the core wire 6. An insulator 8 made of nylon 12 is provided on the outer peripheral side of the heater wire 7, and the sensor wire 9 is wound around the outer periphery of the insulator 8. An insulating coating 10 is provided on the outer periphery of the sensor wire 9. Thus, in the case of the present embodiment, a so-called “one-line heater” is configured.

又、コントローラ１１が設けられていて、コントローラ１１を操作することにより所望の温度を設定できるように構成されている。又、上記コントローラ１１には電源コード１３が取り付けられている。   In addition, a controller 11 is provided so that a desired temperature can be set by operating the controller 11. A power cord 13 is attached to the controller 11.

上記コントローラ１１及びそれに関連する制御手段の回路構成を図２に示す。
まず、ＡＣ電源２１があり、このＡＣ電源２１には、既に説明した電源コード１３が差し込まれる。又、電源スイッチ２３、電源回路２５、センサ線断線検出信号作成回路２７、中央演算処理装置（ＣＰＵ）２９、表示ユニット３１、リレー駆動回路３３、ダイオード３５、抵抗３７、３９、４１、４３、コンデンサ４５等が配置されている。又、上記センサー線９の一端は中央演算処理装置２９のＡ／Ｄ入力ポートに接続されており、それによって、温度情報，センサー異常（断線、ヒーター線とのショート）等も検出できる構成となっている。つまり、出力電圧以下の電圧が中央演算処理装置２９に入力された場合は、センサー線９の断線と判断され、又、出力電圧以上の電圧が中央演算処理装置２９に入力された場合、ヒーター線７とセンサー線９が短絡していると判別される。 FIG. 2 shows a circuit configuration of the controller 11 and related control means.
First, there is an AC power source 21, and the power cord 13 already described is inserted into the AC power source 21. Further, the power switch 23, the power circuit 25, the sensor wire disconnection detection signal generation circuit 27, the central processing unit (CPU) 29, the display unit 31, the relay drive circuit 33, the diode 35, the resistors 37, 39, 41, 43, and the capacitor 45 etc. are arranged. Further, one end of the sensor line 9 is connected to the A / D input port of the central processing unit 29, thereby detecting temperature information, sensor abnormality (disconnection, short circuit with heater line), and the like. ing. That is, when a voltage lower than the output voltage is input to the central processing unit 29, it is determined that the sensor line 9 is disconnected, and when a voltage higher than the output voltage is input to the central processing unit 29, the heater wire 7 and the sensor line 9 are determined to be short-circuited.

以上の構成を基にその作用を説明する。
まず、電気カーペットの基本的な制御から説明する。コントローラ１１を操作して所望の温度を設定する。後は、センサー線９を介して検出される温度情報に基づいてヒーター線７のオン・オフを制御することにより、上記設定温度を保持する制御が実行される。すなわち、センサー線９を介して検出される検出温度が上記設定温度に到達した場合には、ヒーター線７をオフとし、逆に、センサー線９を介して検出される温度が上記設定温度を下回った場合には、ヒーター線をオンにする。このようにして、ヒーター線７のオン・オフを制御しながら、設定温度を保持する制御が実行されるものである。 The operation will be described based on the above configuration.
First, the basic control of the electric carpet will be described. The controller 11 is operated to set a desired temperature. After that, by controlling on / off of the heater wire 7 based on the temperature information detected via the sensor wire 9, the control for maintaining the set temperature is executed. That is, when the detected temperature detected via the sensor line 9 reaches the set temperature, the heater line 7 is turned off, and conversely, the temperature detected via the sensor line 9 falls below the set temperature. If it does, turn on the heater wire. In this way, control for maintaining the set temperature is performed while controlling the on / off of the heater wire 7.

次に、図３のフローチャートを参照しながら、初期通電時間をどのように決定するかについて説明する。
まず、電源スイッチ２３を「オン」にする。次いで、センサー線９より温度データ１が取得される(ステップＳ１)。この取得される温度データ１はバラツキや無効データを除去するために、数回のサンプリングを実施した後の平均値である。次いで、ステップＳ２に移行して、最初の温度データ１の取得から２０秒が経過しているか否かが判別される。２０秒が経過していると判別された場合には、ステップＳ３に移行して、センサー線９より２回目の温度データ２を取得する。この取得される温度データ２もバラツキや無効データを除去するために、数回のサンプリングを実施した後の平均値である。次に、ステップＳ４に移行して、２回目の温度データ２の取得から２０秒が経過しているか否かが判別される。２０秒が経過していると判別された場合には、ステップＳ５に移行する。 Next, how to determine the initial energization time will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, the power switch 23 is turned on. Next, temperature data 1 is acquired from the sensor line 9 (step S1). The acquired temperature data 1 is an average value after several times of sampling are performed in order to remove variation and invalid data. Next, the process proceeds to step S2, and it is determined whether or not 20 seconds have elapsed since the acquisition of the first temperature data 1. If it is determined that 20 seconds have elapsed, the process proceeds to step S3, and the second temperature data 2 is acquired from the sensor line 9. This acquired temperature data 2 is also an average value after several samplings are performed in order to remove variations and invalid data. Next, the process proceeds to step S4, where it is determined whether 20 seconds have elapsed since the second acquisition of the temperature data 2. If it is determined that 20 seconds have elapsed, the process proceeds to step S5.

ステップＳ５においては、センサー線９より３回目の温度データ３を取得する。この取得される温度データ３もバラツキや無効データを除去するために、数回のサンプリングを実施した後の平均値である。
次に、ステップＳ６に移行して、取得した３つの温度データ１、温度データ２、温度データ３に基づいて所定の演算を行う。すなわち、取得した「温度データ１」、「温度データ２」、「温度データ３」より温度データの差分、換言すれば、単位時間あたりの温度変化幅を次の式(Ｉ)、(ＩＩ)、（ＩＩＩ）に基づいて計算する。
差分データ（ΔＴ１）＝温度データ１−温度データ２―――(Ｉ)
差分データ（ΔＴ２）＝温度データ２−温度データ３―――(ＩＩ)
差分データ（ΔＴ３）＝温度データ１−温度データ３―――(ＩＩＩ) In step S <b> 5, the third temperature data 3 is acquired from the sensor line 9. The acquired temperature data 3 is also an average value after several times of sampling in order to remove variation and invalid data.
Next, the process proceeds to step S6, and a predetermined calculation is performed based on the acquired three temperature data 1, temperature data 2, and temperature data 3. That is, the difference of temperature data from the acquired “temperature data 1”, “temperature data 2”, and “temperature data 3”, in other words, the temperature change width per unit time is expressed by the following equations (I), (II), Calculate based on (III).
Difference data (ΔT1) = temperature data 1−temperature data 2 −− (I)
Difference data (ΔT2) = temperature data 2−temperature data 3 −−− (II)
Difference data (ΔT3) = temperature data 1−temperature data 3 −−− (III)

そして、求めた「差分データΔＴ１」、「差分データΔＴ２」、「差分データΔＴ３」と図４に示す放熱特性より、電気カーペット１の表面温度さらには通電経歴を推定し、それによって初期通電時間を算出・設定する（ステップＳ７）。次いで、ステップＳ８、ステップＳ９に移行する。ステップＳ８では初期通電処理が実行され、ステップＳ９では設定温度継続運転処理が実行される。   Then, from the obtained “difference data ΔT1”, “difference data ΔT2”, “difference data ΔT3” and the heat dissipation characteristics shown in FIG. Calculation and setting are performed (step S7). Next, the process proceeds to step S8 and step S9. In step S8, an initial energization process is executed, and in step S9, a preset temperature continuous operation process is executed.

上記ステップＳ８の「初期通電処理」とは次のようなものである。通常時には、前述したように、設定温度を目標にしてヒーター線７のオン・オフを制御するものであるが、それだけでは不十分な場合がある。この点については、背景技術の説明で述べた通りである。そこで、この実施の形態の場合には、上記求めた初期通電時間の間においては、センサー線９を介して検出される検出温度が設定温度に到達しても、ヒーター線７をオンのままとして加熱を継続させるものである。勿論、センサー線を介して検出される検出温度が、上限値（１００℃）に至った場合には、ヒーター線７をオフにすることになる。このようにして、通常制御時とは異なり、センサー線９を介して検出される検出温度が設定温度に至っても、ヒーター線７をオフとはせずに加熱を継続させ、それによって、カーペットの表面温度をできるだけ早期に上昇させようとする処理が、初期通電処理である。   The “initial energization process” in step S8 is as follows. In normal times, as described above, the heater wire 7 is controlled to be turned on / off with the set temperature as a target, but this may not be sufficient. This point is as described in the description of the background art. Therefore, in the case of this embodiment, during the initial energization time obtained above, the heater wire 7 remains on even if the detected temperature detected via the sensor wire 9 reaches the set temperature. Heating is continued. Of course, when the detected temperature detected via the sensor line reaches the upper limit (100 ° C.), the heater line 7 is turned off. In this way, unlike the normal control, even if the detected temperature detected via the sensor line 9 reaches the set temperature, the heating is continued without turning off the heater line 7, whereby the carpet A process for increasing the surface temperature as early as possible is an initial energization process.

これに対して、上記ステップＳ９の「設定温度継続運転処理」とは、前述したように、センサー線９を介して検出される検出温度が上記設定温度に到達した場合には、ヒーター線７をオフとし、逆に、センサー線９を介して検出される温度が上記設定温度を下回った場合には、ヒーター線をオンにする。このようにして、ヒーター線７のオン・オフを制御しながら、設定温度を保持する制御が設定温度継続運転処理である。
本実施の形態の場合には、ステップＳ７で算出された初期通電時間の間は、上記初期通電処理が実行され、その後、設定温度継続運転処理に移行することになる。 On the other hand, as described above, the “set temperature continuous operation process” in step S9 means that when the detected temperature detected via the sensor wire 9 reaches the set temperature, the heater wire 7 is turned on. On the contrary, when the temperature detected via the sensor wire 9 is lower than the set temperature, the heater wire is turned on. In this way, the control for maintaining the set temperature while controlling the on / off of the heater wire 7 is the set temperature continuous operation process.
In the case of the present embodiment, the initial energization process is executed during the initial energization time calculated in step S7, and thereafter, the process proceeds to the set temperature continuous operation process.

尚、「差分データΔＴ１」、「差分データΔＴ２」、「差分データΔＴ３」との間に次の式(ＩＶ)の関係が成立する場合には電気カーペット１の温度が室温と同じであるとして制御される。
尚、差分データが「０」ということは、上記したように、電気カーペット１の温度、電気カーペット１の下の床や畳の温度が室温と同じであることを意味する。
差分データΔＴ１≒差分データΔＴ２≒差分データΔＴ３≒０―――(ＩＶ) When the relationship of the following equation (IV) is established among “difference data ΔT1”, “difference data ΔT2”, and “difference data ΔT3”, control is performed assuming that the temperature of the electric carpet 1 is the same as the room temperature. Is done.
The difference data “0” means that the temperature of the electric carpet 1 and the temperature of the floor and the tatami under the electric carpet 1 are the same as the room temperature as described above.
Difference data ΔT 1 ≒ Difference data ΔT 2 ≒ Difference data ΔT 3 ≒ 0 --- (IV)

ここで、図４の特性図について説明する。図４は、横軸に時間をとり、縦軸に換算温度をとり、電気カーペット１の表面の放熱特性を線図ａで示し、電気カーペット１の表面の暖温特性を線図ｂで示し、ヒータ線７の温度変化を線図ｃで示している。   Here, the characteristic diagram of FIG. 4 will be described. FIG. 4 shows time on the horizontal axis, converted temperature on the vertical axis, the heat dissipation characteristics of the surface of the electric carpet 1 as a line a, and the warming and warming characteristics of the surface of the electric carpet 1 as a line b. A temperature change of the heater wire 7 is shown by a diagram c.

以下順次見ていくと、まず、電気カーペット１の表面の放熱特性は線図ａに示すように、ヒータ線７の通電を「オン」にした直後に最も大きく、その後、徐々に減少していく。つまり、ヒータ線７の通電を「オン」した直後は周囲の温度も高くなっていないために、殆どの熱量が放熱されてしまうことになるが、周囲の温度に近づくことにより放熱される熱量も減少していくものである。   As seen in the following, first, the heat radiation characteristic of the surface of the electric carpet 1 is the largest immediately after turning on the heater wire 7 as shown in the diagram a, and then gradually decreases. . That is, immediately after the heater wire 7 is energized, the ambient temperature is not high, so most of the heat is dissipated, but the amount of heat dissipated by approaching the ambient temperature is also It will decrease.

又、電気カーペット１の表面の暖温特性は、線図ｂに示すように、ヒータ線７の通電を「オン」した直後に大きく上昇し、その後増加幅が徐々に小さくなっていく。ヒータ線７の温度変化も、線図ｃに示すように、ヒータ線７の通電を「オン」した直後に大きく上昇し、その後増加幅が徐々に小さくなっていくものである。   Further, as shown in the diagram b, the warming / heating characteristic of the surface of the electric carpet 1 greatly increases immediately after the energization of the heater wire 7 is “on”, and then the increase width gradually decreases. As shown in the diagram c, the temperature change of the heater wire 7 rises greatly immediately after the heater wire 7 is turned on, and then the increase width gradually decreases.

そして、図３のステップＳ７において、差分データに基づいて電気カーペット１の表面温度を得、さらには通電経歴を推定する場合、例えば、差分データ（ΔＴｘ）が大きい場合は（温度変化幅が大きい）、放熱量が大きく、つまり、近い過去に通電実績はあるが電気カーペット１の表面は未だ温まっていないことを意味し、その場合は、長めの初期通電時間が設定されることになる。
逆に、図３のステップＳ７において、差分データ（ΔＴｘ）が小さい場合は（温度変化幅が小さい）、放熱量が少なく、つまり、電気カーペット１は温まっていることを意味し｛この場合には、電気カーペット１の下（床、畳等）まで温まっているので、温度が下がり難い状況にある｝、その場合は、短めの初期通電時間が設定されることになる。 In step S7 of FIG. 3, when the surface temperature of the electric carpet 1 is obtained based on the difference data and the energization history is estimated, for example, when the difference data (ΔTx) is large (the temperature change width is large). This means that the amount of heat radiation is large, that is, there is a current record of energization in the near past, but the surface of the electric carpet 1 has not yet been warmed, and in this case, a longer initial energization time is set.
Conversely, in step S7 of FIG. 3, if the difference data (ΔTx) is small (the temperature change width is small), it means that the heat dissipation is small, that is, the electric carpet 1 is warmed {in this case Since it is warmed down to the bottom of the electric carpet 1 (floor, tatami, etc.), it is difficult to lower the temperature}. In that case, a short initial energization time is set.

この点に関してさらに詳しく説明する。まず、前記式（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）より差分データΔＴ１、ΔＴ２、ΔＴ３を計算する。そして、経過時間と図４の線図ａ（カーペット表面温度＝放熱特性）より、温度変化が略一致する部分を推定し、現在の温度（０℃換算温度）を特定する。次に、この特定温度をカーペット表面の現在温度（線図ｂに当て込む）であると仮定し、目標温度（暖温設定温度）までの到達時間（初期通電時間）を図４の横軸（経過時間）より算出する。   This point will be described in more detail. First, difference data ΔT1, ΔT2, and ΔT3 are calculated from the formulas (I), (II), and (III). Then, from the elapsed time and the diagram a in FIG. 4 (carpet surface temperature = heat radiation characteristic), a portion where the temperature change substantially coincides is estimated, and the current temperature (0 ° C. converted temperature) is specified. Next, this specific temperature is assumed to be the current temperature of the carpet surface (applied to the diagram b), and the arrival time (initial energization time) to the target temperature (warm temperature setting temperature) is represented by the horizontal axis ( (Elapsed time).

又、取得温度とカーペット表面温度との関係の考え方は次のようなものである。まず、「温度変化幅が少ない」場合には、測定温度がカーペット表面温度であり、室温相当であるということになる。これに対して、「温度変化幅が大きい」場合には、近い過去に通電実績があるが、カーペット表面はさほど暖まっていないことを意味することになる。又、実際の制御では、通電を開始した時点より温度監視を継続的に行い、電安法に定められた最高温度に若干のマージンを取りセンサー線９の温度が初期通電の場合は１００℃、通常制御の場合は９０℃に到達した時点で通電を中止し、最高温度が１００℃または、９０℃以下になるように制御する。   The concept of the relationship between the acquisition temperature and the carpet surface temperature is as follows. First, when “the temperature change width is small”, the measurement temperature is the carpet surface temperature, which is equivalent to room temperature. On the other hand, when the “temperature change width is large”, it means that the carpet surface has not been heated so much, although there has been an energization record in the near past. Moreover, in actual control, temperature monitoring is continuously performed from the start of energization, and a slight margin is taken to the maximum temperature defined in the Electric Safety Act, and the temperature of the sensor wire 9 is 100 ° C. when initial energization is performed. In the case of normal control, power supply is stopped when the temperature reaches 90 ° C., and control is performed so that the maximum temperature is 100 ° C. or 90 ° C. or lower.

又、出力電圧以下の電圧が中央演算処理装置２９に入力された場合は、センサー線９の断線と判断すると共に、出力電圧以上の電圧が中央演算処理装置２９に入力された場合、ヒーター線７とセンサー線９が短絡していると判断する。   When a voltage equal to or lower than the output voltage is input to the central processing unit 29, it is determined that the sensor line 9 is disconnected. When a voltage equal to or higher than the output voltage is input to the central processing unit 29, the heater wire 7 It is determined that the sensor line 9 is short-circuited.

以上、本実施の形態によると次のような効果を奏することができる。
まず、従来のように、単に、温度を１回だけ検出して初期通電時間を設定しているのではなく、複数回にわたって温度を検出して、それらの検出信号から温度変化幅を算出し、該温度変化幅に基づいて、電気カーペット１の表面温度さらには通電経歴を推定し、それによって、初期通電時間を設定するようにしているので、より現状に即した制御が可能になる。
又、通電時間が不必要に長くなることもないので、エネルギー消費量の低減を図ることができる。
又、本実施の形態の場合には、センサー線９の一端が中央演算処理装置２９のＡ／Ｄ入力ポートに接続されており、それによって、温度情報、センサー線９の断線、ヒーター線７とセンサー線９の短絡等も検出できるようになった。 As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
First, instead of simply detecting the temperature once and setting the initial energization time as in the past, the temperature is detected multiple times, and the temperature change width is calculated from those detection signals, Based on the temperature change width, the surface temperature of the electric carpet 1 and further the energization history are estimated, and thereby the initial energization time is set. Therefore, control according to the current situation becomes possible.
Further, since the energization time does not become unnecessarily long, the energy consumption can be reduced.
In the case of the present embodiment, one end of the sensor line 9 is connected to the A / D input port of the central processing unit 29, whereby the temperature information, the disconnection of the sensor line 9, the heater line 7 and A short circuit of the sensor wire 9 can be detected.

尚、本発明は前記一実施の形態に限定されるものではない。
まず、前記一実施の形態の場合には、温度データを３回取得して、差分データを得るようにしているが、２回、４回以上の場合も考えられる。
又、前記一実施の形態の場合には、温度データの取得の間隔を２０秒としているが、これについても任意に設定すればよい。 The present invention is not limited to the one embodiment.
First, in the case of the one embodiment, the temperature data is acquired three times and the difference data is obtained. However, the case of two times, four times or more is also conceivable.
In the case of the above-described embodiment, the temperature data acquisition interval is 20 seconds, but this may be arbitrarily set.

本発明は、ヒータ線と温度検出手段を一体に設けたいわゆる「一線式電気カーペット」の初期通電時間を最適に制御することができるように工夫したものであり、各種の電気カーペットの制御に最適である。   The present invention is devised so that the initial energization time of a so-called “one-line electric carpet” in which a heater wire and a temperature detecting means are integrally provided can be optimally controlled, and is optimal for control of various electric carpets. It is.

本発明の一実施の形態を示す図で、電気カーペットの構成を示す斜視図である。It is a figure which shows one embodiment of this invention, and is a perspective view which shows the structure of an electric carpet. 本発明の一実施の形態を示す図で、電気カーペット制御装置の構成を示すブロック図である。It is a figure which shows one embodiment of this invention, and is a block diagram which shows the structure of an electric carpet control apparatus. 本発明の一実施の形態を示す図で、作用を説明するためのフローチャートである。It is a figure which shows one embodiment of this invention, and is a flowchart for demonstrating an effect | action. 本発明の一実施の形態を示す図で、電気カーペットの放熱特性、暖温特性、ヒータ線の温度特性を示す図である。It is a figure which shows one embodiment of this invention, and is a figure which shows the thermal radiation characteristic of an electric carpet, a warming characteristic, and the temperature characteristic of a heater wire. 本発明の一実施の形態を示す図で、一線式ヒータの構成を示す斜視図である。It is a figure which shows one embodiment of this invention, and is a perspective view which shows the structure of a one-wire type heater. 従来例を示す図で、電気カーペット制御装置の構成を示すブロック図である。It is a figure which shows a prior art example, and is a block diagram which shows the structure of an electric carpet control apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１ 電気カーペット
７ ヒーター線
９ センサー線
１１ コントローラ
２１ ＡＣ電源
２３ 電源スイッチ
２５ 電源回路
２７ センサ線断線検出信号作成回路
２９ 中央演算処理装置（ＣＰＵ）
３１ 表示ユニット
３３ リレー駆動回路
































DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric carpet 7 Heater line 9 Sensor line 11 Controller 21 AC power supply 23 Power switch 25 Power supply circuit 27 Sensor line disconnection detection signal preparation circuit 29 Central processing unit (CPU)
31 Display unit 33 Relay drive circuit

Claims (3)

ヒーター線を備えた電気カーペットに取り付けられ温度を検出する温度検出手段と、
上記温度検出手段からの検出信号に基づいて上記ヒーター線を制御する制御手段と、
を具備してなる電気カーペット制御装置において、
上記制御手段は、
上記温度検出手段からの検出信号に基づいて温度変化幅を算出する温度変化幅算出手段と、
上記温度変化幅算出手段によって算出された温度変化幅に基づいて上記電気カーペットの表面温度を推定し該推定温度に基づいて上記ヒーター線の初期通電時間を決定する初期通電時間設定手段と、
を具備したことを特徴とする電気カーペット制御装置。 Temperature detection means for detecting the temperature attached to an electric carpet equipped with a heater wire;
Control means for controlling the heater wire based on a detection signal from the temperature detection means;
In an electric carpet control device comprising:
The control means includes
A temperature change width calculating means for calculating a temperature change width based on a detection signal from the temperature detecting means;
Initial energization time setting means for estimating the surface temperature of the electric carpet based on the temperature change width calculated by the temperature change width calculation means and determining the initial energization time of the heater wire based on the estimated temperature;
An electric carpet control device comprising: 請求項１記載の電気カーペット制御装置において、
上記温度変化幅算出手段は、上記温度検出手段からの検出信号に基づいて所定時間毎の温度データを取得して該複数の温度データから単位時間当たりの温度変化幅を算出するものであることを特徴とする電気カーペット制御装置。 The electric carpet control device according to claim 1.
The temperature change width calculating means acquires temperature data for each predetermined time based on a detection signal from the temperature detecting means, and calculates a temperature change width per unit time from the plurality of temperature data. Electric carpet control device characterized. 請求項２記載の電気カーペット制御装置において、
上記温度変化幅算出手段は上記温度検出信号からの検出信号を複数回取得して平均値を算出し該平均値を１回の温度データとするものであることを特徴とする電気カーペット制御装置。 The electric carpet control device according to claim 2, wherein
The electric carpet control device according to claim 1, wherein the temperature change width calculating means obtains a detection signal from the temperature detection signal a plurality of times, calculates an average value, and uses the average value as one temperature data.

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