(57)【要約】      （修正有）【課題】外気が低いときは短時間で暖かくし、外気が高いときはゆっくりと温めることのできる防寒着を提供する。【解決手段】外気とヒーター１４の温度をセンサー５、６で検出し、その温度差に応じたパルス幅の電流で熱するヒーターを有し、無段階で温度状態をＬＥＤ１７、２０で表示する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外気用温度センサー、ヒーター用温度センサー、マイコン、ヒーター用ドライバ、ヒーター、バッテリーを備え、前記センサーから得た温度差に応じたパルス幅の電流を前記ヒーター用ドライバに出力しヒーターを熱する温度制御装置を備えた防寒着
【請求項２】
請求項１の外気用温度センサーをボリュームにし、ヒーター用温度センサーから得られた抵抗値と前記ボリュームによって得られた抵抗値の差に応じたパルス幅の電流をヒーター用ドライバに出力しヒーターを熱する温度制御装置を備えた防寒着
【請求項３】
請求項１、又は請求項２で得られたヒーターを熱するパルス電流に比例する電流を流すＬＥＤと発光色の異なる他のＬＥＤに一定の電流を流し、前記２つのＬＥＤの光を混色させる温度表示を備えた請求項１、及び請求項２の防寒着
【請求項４】
導電性ジッパーを電源スイッチとし、ヒータードライバのオン・オフをする請求項１、及び請求項２の防寒着
【請求項５】
ヒーターを装着した部分にエンボス加工を施した請求項１、及び請求項２の防寒着
【発明の詳細な説明】
【技術分野】防寒用衣料
【背景技術】防寒用に種々の衣料が流通しており、ジャケット等にヒーターを施したものが存在する。用途としては作業着、魚釣りや登山等のレクレーション等があり、熱源はヒーターでバッテリーをヒーターの電源としている。
バッテリーはエネルギー密度の高いリチウムイオン電池を使用しているものが多い。
バイクのライダー用もあり、バイクのバッテリーから給電するものもある。
ヒーターにはマイクロカーボンファイバーヒーターを使用するものが多い。
温度表示としてスイッチで温度を選択し、スイッチの部分にＬＥＤの発光色で温度表示をしているものもある。いずれもヒーターの温度は設定スイッチの各段階で固定化している。ヒーター部は衣料本体と着脱できるものもある。ヒーター部の着脱手段としてはマジックテープやファスナを使用している。
【発明の開示】
防寒着を着用する環境に応じた温度制御を行う。
ヒーターはマイコン制御により連続通電ではなくＰＷＭによる間欠動作で制御し、外気とヒーターの温度を測定・制御する。ＰＷＭはＰＵＬＳＥ  ＷＩＤＥ  ＭＯＤＵＬＡＴＩＯＮの略称で信号によりパルス幅をかえることをいう。温度制御はマニュアルモードもあり、その設定には男性用、女性用、老人用、子供用等の選択肢がある。
外気センサー、温度表示はエンブレムに組み込むことにより見栄えもよくデザイン性が優れている。
ヒーター装着部をエンボス加工することにより、空気層ができ保温性を高めヒーターの消費電力を節約する。
導電性ジッパーをスイッチとして作用させ、着用していないときはスイッチオフとすることにより無駄な通電を避けるとともに安全性を高める。
温度の表示はエンブレムに赤と青のＬＥＤチップを組み込み赤から紫を経て青まで無段階表示する。
ジャケット以外に登山用スパッツ、シュラフに組み込むことも可能、靴にも利用可能である。
【発明が解決しようとする課題】
既存品は７．４Ｖ２５００ｍＡＨ程度のリチウムイオン電池で５〜７時間程度の動作時間だが、屋外では充電が簡単ではないので長時間の動作時間を確保する。
既存品は温度制御はヒーターの温度だけによっている、若しくは温度監視していない。
ヒーターの温度調整は何段階かあるが、各段階においてはヒーターに流す電流値は固定化されているので周囲温度が高いときは目標温度になるのに短時間ですむが、周囲温度が低いときは長時間を要する。
ヒーターに流す電流を一定にしたとき、外気、体温に関わらない温度になってしまう。外気が低いときは暖かくなりにくい。外気が低いときは短時間で暖かくし、外気が高いときはゆっくりと温めるのが望ましい。
【課題を解決するための手段】
周囲温度が高いときはヒーターに流れるＰＷＭのパルス幅を小さくし、周囲温度が低いときはパルス幅を大きくすることにより目標温度に早く到達する。さらにエンボス加工による空気層により保温性を高めることができる。ヒーターの温度と外気の温度の差を監視しヒーターの温度を制御する。
外気センサーの代りにボリュームに切り替えることによりヒーターに流す電流をボリュームの位置で固定化することもできる。
【発明の効果】
周囲温度が高いときはＰＷＭのパルス幅は短いのでバッテリーの動作時間が長くなる。
周囲温度が低いときはＰＷＭのパルス幅は長くなるので短時間で暖かくなる。ヒーターを取り付けている部分にエンボス加工を施してあるので、ヒーター部とジャケット間に空気層ができ保温性が良い。周囲温度に応じた温度制御をするので人体に優しい防寒となるとともにバッテリーの消耗を抑える。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例】防寒着に図１の構成、即ち外気用温度センサー１、ヒーター測温用センサー２、制御回路、ＦＥＴ，、ヒーター、バッテリー、切り替えスイッチ、ＬＥＤ温度表示部、ＬＥＤ駆動部、ジッパー検出回路を組み込む。
図２のようにマイコンの電源ラインから温度センサーと抵抗器を直列に接続し抵抗器の片側はマイコンのアースラインに接続する。
温度センサーと抵抗器の交点はマイコンのポート１に入力する。ポートはマイコンの入出力端子である。マイコンはマイクロプロセッサで一般的にＣＰＵといわれるものである。温度センサーはサーミスタを用いるがサーミスタの代りにポジスタを用いてもよい。
温度センサーがサーミスタの場合の接続は図２のようになり、温度が上がるとサーミスタの抵抗値は下がるのでポート１の電圧はあがり、ポート１には外気に応じた電圧が印加されることになる。
サーミスタは温度により抵抗値が変化する素子であり、温度と抵抗は反比例の関係にある。ポジスタは温度と抵抗は比例関係にある。ポジスタを使用する場合は図３のような接続となり、温度が上がるとポジスタの抵抗が上がるのでポート１の電圧が上がる。このセンサ１の代りにボリューム１の中点を与えれば同様の動作をすることになり、図４のようにボリューム１を取り付けポート１の電圧をかえてもよい。このボリューム１が手動の温度調節器になる。ボリュームにすることにより、老若男女に応じた温度設定をすることができる。このボリュームの指示する位置に老若男女等のマークを施しておけば適温が得られる目安になる。
ヒーターに温度センサ２を接触させこれも前記と同じ接続でマイコンのポート２に入力することによりヒーターの温度を測定する。
ヒーターに付けた温度センサー２の出力を電圧に変換しポート２に入力する。
ポート１、ポート２に印加された電圧はアナログ値であるがマイコン内でＡＤ変換する。即ち、気温に応じたデジタル信号に変化する。これらのデジタル信号値の差により得られた値に比例するＰＷＭがポート３より出力される。
このポート３の出力がヒーターを熱し、ヒーターの温度と外気を測定し、その差によりＰＷＭのパルス幅を変えることになる。
ポート３からＰＷＭ出力されＦＥＴを介してヒーターの電流を制御する。
ＦＥＴはポートの出力で直接ヒーターに電流を流すことができないときに、電流増幅するために使用する。
ヒーターに流れる電流はパルス幅の大きいほど多くなり温度を高める。
体温を測定することにより体温より一定値低い温度に設定することも可能である。
そのためには外気用センサーを体温が得られるところに設ければよい。
ジャケットの首部、背部、腹部にヒーターを配し、片方のポケットにバッテリー、他方のポケットに制御部を配しこれらの間を導体により配線する。
制御部はフレキシブル基板に展開することにより薄くできる。外気とヒーターの温度差が小さいときは各デジタル値の差も小さくなるので、それに応じたパルス幅のＰＷＭを出力する。
温度差が大きいときはパルス幅の大きいＰＷＭを出力する。
エンブレムにサーミスタを付けることにより外気を測定することができる。
導電性ジッパーの接触信号はポート５に入力され、ジッパーが開いて信号がない場合はＦＥＴがカットオフされるようポート３を制御する。温度表示において外気が低いほどＰＷＭのパルス幅が広いので、赤のＬＥＤに流す電流をこれに比例したものとする。青のＬＥＤには予め一定の電流を流しておき、エンブレムの発光はこの２色のＬＥＤの混色になるので、外気が低いときは赤が強い混色になり、外気が高いときは青が強い混色になり赤から紫を経て青までの無段階表示ができる。したがって、エンブレムの色を見ることにより暖かさの目安になる。勿論、ＬＥＤは他の色でもよい。２色の混色を生じさせるＬＥＤの駆動も前記以外に差動で行うこともできる。ＬＥＤの駆動は電源電圧の変動で発光度が変動しないように定電流で動作させる。
図５のようなヒーター部とジャケットの布の間に空気層ができれば保温性が向上する。これはバッテリー消費を抑えることに役立つ。空気層を作るため、ヒーター部若しくはジャケットのヒーター部と対抗する面に図５のようにエンボス加工を施す。
【産業上の利用可能性】防寒用衣料、登山用衣料、モータースポーツ用衣料、作業用衣料
【図面の簡単な説明】
【図１】
【符号の説明】１            マイコン（マイクロプロッセサー）
２            バッテリー
３            ポート１
４            スイッチ回路
５            センサー１（サーミスタ）
６            ボリューム
７            ポート２
８            センサー２（サーミスタ）
９            ポート５
１０          ジッパースイッチ
１１          ポート４
１２          ポート３
１３          ＦＥＴ（トランジスタ）
１４          ヒーター
１５          ポート６
１６          定電流回路
１７          ＬＥＤ１
１８          ポート７
１９          定電流回路
２０          ＬＥＤ２
【図２】
２１          サーミスタでの回路
【図３】
２２          ポジスタでの回路
【図４】
２３          ボリュームでの回路
【図５】
２４          防寒着断面
２５          エンボス
２６          空気層
【図１】
2015067938.tif 000003
【図２】
2015067938.tif 000004
【図３】
2015067938.tif 000005
【図４】
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【図５】
2015067938.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成25年11月15日(2013.11.15)
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】        防寒用衣料
【背景技術】
【０００２】  防寒用に種々の衣料が流通しており、ジャケット等にヒーターを施したものが存在する。用途としては作業着、魚釣りや登山等のレクレーション等があり、熱源はヒーターでバッテリーをヒーターの電源としている。
バッテリーはエネルギー密度の高いリチウムイオン電池を使用しているものが多い。
バイクのライダー用もあり、バイクのバッテリーから給電するものもある。
ヒーターにはマイクロカーボンファイバーヒーターを使用するものが多い。
温度表示としてスイッチで温度を選択し、スイッチの部分にＬＥＤの発光色で温度表示をしているものもある。いずれもヒーターの温度は設定スイッチの各段階で固定化している。ヒーター部は衣料本体と着脱できるものもある。ヒーター部の着脱手段としてはマジックテープやファスナを使用している。
【発明の開示】
【０００３】防寒着を着用する環境に応じた温度制御を行う。
ヒーターはマイコン制御により連続通電ではなくＰＷＭによる間欠動作で制御し、外気とヒーターの温度を測定・制御する。
温度制御はマニュアルモードもあり、その設定には男性用、女性用、老人用、子供用等の選択肢がある。
外気センサー、温度表示はエンブレムに組み込むことにより見栄えもよくデザイン性が優れている。
ヒーター装着部をエンボス加工することにより、空気層ができ保温性を高めヒーターの消費電力を節約する。
導電性ジッパーをスイッチとして作用させ、着用していないときはスイッチオフとすることにより無駄な通電を避けるとともに安全性を高める。
温度の表示はエンブレムに赤と青のＬＥＤチップを組み込み赤から紫を経て青まで無段階表示する。
ジャケット以外に登山用スパッツ、シュラフに組み込むことも可能、靴にも利用可能である。
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】既存品は７．４Ｖ２５００ｍＡＨ程度のリチウムイオン電池で５〜７時間程度の動作時間だが、屋外では充電が簡単ではないので長時間の動作時間を確保する。
既存品は温度制御はヒーターの温度だけによっている、若しくは温度監視していない。
ヒーターの温度調整は何段階かあるが、各段階においてはヒーターに流す電流値は固定化されているので周囲温度が高いときは目標温度になるのに短時間ですむが、周囲温度が低いときは長時間を要する。
ヒーターに流す電流を一定にしたとき、外気、体温に関わらない温度になってしまう。外気が低いときは暖かくなりにくい。外気が低いときは短時間で暖かくし、外気が高いときはゆっくりと温めるのが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】周囲温度が高いときはヒーターに流れるＰＷＭ信号のパルス幅を小さくし、周囲温度が低いときはパルス幅を大きくすることにより目標温度に早く到達する。さらにエンボス加工による空気層により保温性を高めることができる。ヒーターの温度と外気の温度の差を監視しヒーターの温度を制御する。
外気の温度の代りに半固定抵抗器に切り替えることによりヒーターに流す電流を半固定抵抗器の各段階で固定化することもできる。
【発明の効果】
【０００６】周囲温度が高いときはＰＷＭ信号のパルス幅は短いのでバッテリーの動作時間が長くなる。周囲温度が低いときはＰＷＭ信号のパルス幅は長くなるので短時間で暖かくなる。ヒーターを取り付けている部分にエンボス加工を施してあるので、ヒーター部とジャケット間に空気層ができ保温性が良い。周囲温度に応じた温度制御をするので人体に優しい防寒となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例】
【０００７】防寒着に図１の構成、即ち外気用温度センサー１、ヒーター測温用センサー２、制御回路、ＦＥＴ，、ヒーター、バッテリー、切り替えスイッチ、ＬＥＤ温度表示部、ＬＥＤ駆動部、ジッパー検出回路を組み込む。
図２のようにマイコンの電源ラインから温度センサーと抵抗器を直列に接続し抵抗器の片側はマイコンのアースラインに接続する。
温度センサーと抵抗器の交点はマイコンのポート１に入力する。ポートはマイコンの入出力端子である。マイコンはマイクロプロセッサで一般的にＣＰＵといわれるものである。温度センサーはサーミスタを用いるがサーミスタの代りにポジスタを用いてもよい。
温度センサーがサーミスタの場合の接続は図２のようになり、温度が上がるとサーミスタの抵抗値は下がるのでポート１の電圧はあがり、ポート１には外気に応じた電圧が印加されることになる。
サーミスタは温度により抵抗値が変化する素子であり、温度と抵抗は反比例の関係にある。ポジスタは温度と抵抗は比例関係にある。ポジスタを使用する場合は図３のような接続となり、温度が上がるとポジスタの抵抗が上がるのでポート１の電圧が上がる。このセンサ１の代りにボリューム１の中点を与えれば同様の動作をすることになり、図４のようにボリューム１を取り付けポート１の電圧をかえてもよい。このボリューム１が手動の温度調節器になる。ボリュームにすることにより、老若男女に応じた温度設定をすることができる。このボリュームの指示する位置に老若男女等のマークを施しておけば適温が得られる目安になる。
ヒーターに温度センサ２を接触させこれも前記と同じ接続でマイコンのポート２に入力することによりヒーターの温度を測定する。
ヒーターに付けた温度センサー２の出力を電圧に変換しポート２に入力する。
ポート１、ポート２に印加された電圧はアナログ値であるがマイコン内でＡＤ変換する。即ち、気温に応じたデジタル信号に変化する。これらのデジタル信号値の差により得られた値に比例するＰＷＭ信号がポート３より出力される。
このポート３の出力がヒーターを熱し、ヒーターの温度と外気を測定し、その差によりＰＷＭ信号のパルス幅を変えることになる。
ポート３からＰＷＭ出力されＦＥＴを介してヒーターの電流を制御する。
ＦＥＴはポートの出力で直接ヒーターに電流を流すことができないときに、電流増幅するために使用する。
ヒーターに流れる電流はパルス幅の大きいほど多くなり温度を高める。
体温を測定することにより体温より一定値低い温度に設定することも可能である。
そのためには外気用センサーを体温が得られるところに設ければよい。
ジャケットの首部、背部、腹部にヒーターを配し、片方のポケットにバッテリー、他方のポケットに制御部を配しこれらの間を導体により配線する。
制御部はフレキシブル基板に展開することにより薄くできる。外気とヒーターの温度差が小さいときは各デジタル値の差も小さくなるので、それに応じたパルス幅のＰＷＭ信号になる信号を出力する。
温度差が大きいときはパルス幅の大きいＰＷＭ信号を出力する。
エンブレムにサーミスタを付けることにより外気を測定することができる。
導電性ジッパーの接触信号はポート５に入力され、ジッパーが開いて信号がない場合はＦＥＴがカットオフされるようポート３を制御する。温度表示において外気が低いほどＰＷＭ信号のパルス幅が広いので、赤のＬＥＤに流す電流をこれに比例したものとする。青のＬＥＤには予め一定の電流を流しておき、エンブレムの発光はこの２色のＬＥＤの混色になるので、外気が低いときは赤が強い混色になり、外気が高いときは青が強い混色になり赤から紫を経て青までの無段階表示ができる。したがって、エンブレムの色を見ることにより暖かさの目安になる。勿論、ＬＥＤは他の色でもよい。２色の混色を生じさせるＬＥＤの駆動も前記以外に差動で行うこともできる。ＬＥＤの駆動は電源電圧の変動で発光度が変動しないように定電流で動作させる。
図５のようなヒーター部とジャケットの布の間に空気層ができれば保温性が向上する。これはバッテリー消費を抑えることに役立つ。空気層を作るため、ヒーター部若しくはジャケットのヒーター部と対抗する面に図５のようにエンボス加工を施す。
【産業上の利用可能性】
【０００８】防寒用衣料、登山用衣料、モータースポーツ用衣料、作業用衣料
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】全体を示すブロック図である。
【図２】ブロック図のセンサー１がサーミスタでの回路である。
【図３】ブロック図のセンサー１がポジスタでの回路である。
【図４】ブロック図のボリュームの回路である。
【図５】防寒着の断面である。
【符号の説明】
【００１０】１            マイコン（マイクロプロッセサー）
２            バッテリー
３            ポート１
４            スイッチ回路
５            センサー１（サーミスタ）
６            ボリューム
７            ポート２
８            センサー２（サーミスタ）
９            ポート５
１０          ジッパースイッチ
１１          ポート４
１２          ポート３
１３          ＦＥＴ（トランジスタ）
１４          ヒーター
１５          ポート６
１６          定電流回路
１７          ＬＥＤ１
１８          ポート７
１９          定電流回路
２０          ＬＥＤ２
２１          サーミスタでの回路
２２          ポジスタでの回路
２３          ボリュームでの回路
２４          防寒着断面
２５          エンボス
２６          空気層