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リレー制御装置においては、電気カーペット本体への電源投入後1回目、つまりマイクロコンピュータ3に電源が供給されてから1回目のリレー接点1の開閉は、交流電源波形に対して常に同じタイミングで行われてしまうので、交流電源電圧の一方の極性に偏ってしまい、リレー接点1の接触不良を発生させやすくする。そのタイミングが交流電源電圧のピーク値になる可能性もあり、その場合には極端なリレー寿命の低下が考えられる。0016具体的には、先の位相分割方式の場合、リレーコイル5を付勢する初期の位相区間はマイクロコンピュータ3が記憶している値となり、リレー接点1の開閉タイミングはその位相区間から時間Tp、Tqだけ遅れたタイミングとなる。マイクロコンピュータ3が記憶している初期の位相区間は一定であり、時間Tp、Tqも長期間で見れば経時的な変化もあるが、ほぼリレー固体によって一定である。そのため、電源投入後1回目の接点開閉の交流電源波形に対するタイミングも毎回一定となってしまう。0017また、ゼロクロス点方式の場合、初期のリレー接点1の開閉がゼロクロス点で行われるように時間P、Qの初期値は設計するが、実際の遅れ時間はリレー固体によって異なる。そのため使用しているリレーによっては、電源投入後1回目の接点開閉が、初期のデータとして記憶している時間P、Qと実際のリレーの遅れ時間Tp、Tqとの間の時間差p、qだけゼロクロス点からずれたタイミングで毎回行われてしまう。対策として、EEPROM等の不揮発性メモリーを用いて補正された時間P、Qを保持しておくことも可能であるがコストアップとなり、実用的ではない。0018特に、最近では、省エネルギーに関するユーザーの関心の高まりもあり、頻繁に電源コンセントの抜き差しが行われ、容易にマイクロコンピュータ3の電源がオンオフされる傾向にある。図10に示すように待機電力を削減するため本体の電源スイッチ8をマイクロコンピュータ3の電源側に構成し、電源スイッチ8をオフすることによってマイクロコンピュータ3の電源もオンオフするように設計された電気採暖具が多くなってきており、電源投入後1回目、つまりマイクロコンピュータ3に電源が供給されてから1回目のリレー接点1の開閉タイミングの決定は、重要となってきている。図100019本発明は、前記従来の課題を解決するもので、電源投入後1回目のリレーコイルの付勢タイミングをランダムにすることで、使用の度に電源を入れられるような場合でもリレー接点の寿命を低下させることのない電気採暖具のリレー制御装置を提供できる。課題を解決するための手段0020前記従来の課題を解決するために、本発明の電気採暖具のリレー制御装置は、電気採暖具本体に配線されたヒータ及び温度検知線と、ヒータへの通電をオンオフするリレー接点と、リレー接点を開閉させるリレーコイルと、温度検知線の検出した温度が所望の温度になるようにリレーコイルの付勢及びその付勢解除を制御するマイクロコンピュータとを備えたものである。マイクロコンピュータは電気採暖具本体への電源投入後1回目にリレーコイルを付勢する時の交流電源波形に対するタイミングをランダムにするものである。発明を実施するための最良の形態0021請求項1に記載の発明は、電気採暖具本体に配線されたヒータ及び温度検知線と、前記ヒータへの通電をオンオフするリレー接点と、前記リレー接点を開閉させるリレーコイルと、前記温度検知線の検出した温度が所望の温度になるように前記リレーコイルへの付勢及びその付勢解除を制御するマイクロコンピュータとを備え、前記マイクロコンピュータは電気採暖具本体への電源投入後1回目に前記リレーコイルを付勢する時の交流電源波形に対するタイミングをランダムにすることを特徴とするもので、電源投入後1回目のリレー接点の開閉タイミングを交流電源電圧の一方の極性に偏らせることなくすべてのタイミングで均等に行うことができ、リレー寿命を延ばすことができる。0022請求項2に記載の発明は、交流電源波形のゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出手段を備え、マイクロコンピュータは起動してから前記ゼロクロス点検出手段がゼロクロス点を検出するまでの時間Tsを計測し、前記時間Tsに応じて電源投入後1回目にリレーコイルを付勢する時の交流電源波形に対するタイミングを決定することにより、簡単な方法でタイミングをランダムにすることが出来る。0023請求項3に記載の発明は、リレーコイルの付勢及びその付勢解除を交流電源波形1周期内を複数の位相区間に分割して前記位相区間を順に付勢及びその付勢解除を行うと共に、電源投入後1回目に前記リレーコイルを付勢するタイミングを前記時間Tsに応じて前記分割した複数の位相区間から選択するようにしたので、電源投入時だけでなく、通常の温度制御時におけるリレー接点1の開閉を交流電源波形の1周期内の全ての位相区間で均等にを行うことができる。0024請求項4に記載の発明は、リレー接点とリレーコイルを有する複数のリレーを備え、マイクロコンピュータは電気採暖具本体への電源投入後1回目に付勢するリレーコイルを前記複数のリレーのリレーコイルからランダムに決定することを特徴とするもので、マイクロコンピュータは電気採暖具本体への電源投入後1回目に通電するリレーコイルを前記複数のリレーコイルからランダムに決定することにより、電源投入後1回目のリレー接点の開閉を複数あるすべてのリレーに対して均等に行うことができ、複数のリレーでシステム全体のリレー寿命の延長をはかることができる。0025請求項5に記載の発明は、交流電源波形のゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出手段を備え、マイクロコンピュータは起動してから前記ゼロクロス点検出手段がゼロクロス点を検出するまでの時間Tsを計測し、前記時間Tsに応じて電源投入後1回目に付勢するリレーコイルを前記複数のリレーコイルから決定することを特徴とするもので、複数のリレーでシステム全体のリレー寿命の延長をはかることができる。0026請求項6に記載の発明は、電気採暖具本体への通電をオンオフする電源スイッチをマイクロコンピュータの電源側に設けることにより、使用するたびにマイクロコンピュータが起動するように構成しても、電源投入後1回目のリレー接点の開閉タイミングを交流電源電圧の一方の極性に偏らせることなくすべてのタイミングで均等に行うことができ、リレー寿命を延ばすことができると共に、待機電力を0とすることができる。0027以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。0028(実施例1)図1は、本発明の第1の実施例の電気カーペットに適用したリレー制御装置の構成図である。交流電源には、電源スイッチ8を介してマイクロコンピュータ3が接続されている。その先にはリレーAのリレー接点9とリレーBのリレー接点10を介してヒータ2が接続されている。このリレーAのリレー接点9とリレーBのリレー接点10は並列に構成されており、どちらか片方の接点が閉じることにより、ヒータ2に電力を供給する。このうちヒータ2はカーペット本体に配線されている。図10029また、交流電源ラインに接続されたゼロクロス点検出手段6が交流電源波形のゼロクロス点を検出し、その情報をマイクロコンピュータ3に伝送する。0030また、マイクロコンピュータ3には、カーペット本体に配線された温度検知線4と、リレーAのリレーコイル11とリレーBのリレーコイル12が接続されている。このリレーコイル11、12は付勢及びその付勢解除によりそれぞれリレー接点9、10を開閉するものとなっている。0031ここで、マイクロコンピュータ3は、温度検知線4によるカーペット本体の検知温度と設定温度との温度差を無くすようにリレーコイル11、12の付勢及びその付勢解除を行ってヒータ2への通電・遮断を行い、カーペット本体の温度を設定温度に制御する機能を有している。0032また、マイクロコンピュータ3は、具体的に図2に示すように温度設定手段3a、温度検知手段3b、温度制御手段3c、出力タイミング制御手段3d、及び時間計測手段3eの各機能を有している。図20033このうち温度設定手段3aはカーペット本体における所望の暖房温度を設定する機能を有するものであり、温度検知手段3bは温度検知線4の温度に応じたインピーダンス変化をディジタル温度信号に変換する機能を有している。温度制御手段3cは、温度設定手段3aで設定された設定温度と、温度検知手段3bにより求めたカーペット本体の検知温度とを比較し、これらの温度差をなくすリレー出力信号を出すように出力タイミング制御手段3dに指令する機能を有している。0034また、出力タイミング制御手段3dは、温度制御手段3cから指令に従い、リレー出力信号をリレーコイル11、12に送出するタイミングを制御する機能を有している。そのタイミングであるが、本実施例では、図9に示すように、交流電源波形1周期内を8分割して、f1〜f8の位相区間に分け、全ての位相区間で均等にリレーコイル11、12の付勢及びその付勢解除を行う。出力対象となるリレーはリレーA、Bを交互に片側づつ行う。図90035具体的にはリレーAのコイルを位相区間f1で付勢した場合には、その付勢解除は位相区間f1で行う。次回の付勢及びその付勢解除はリレーBに対して位相区間f1で行う。回の付勢及びその付勢解除はリレーAに対して位相区間f2で行う。これを位相区間f8まで繰り返す。そのため、出力タイミング制御手段3dは、今回リレーA、Bのどちらのコイルを使用するかというリレー選択情報と、付勢及びその付勢解除を行う位相区間を位相区間情報として内部メモリに記憶する機能を有している。0036また、時間計測手段3eは、任意の位相区間の時間を計測する機能を有している。0037次に上記の如く構成された装置の通常のリレー制御について図3に示すリレー制御フローチャートを参照して説明する。マイクロコンピュータ3の温度制御手段3cは、温度設定手段3aで設定された設定温度と温度検知手段3bで検出した検知温度の比較を行う(S401)。図30038ここでカーペット本体の検知温度が設定温度よりも低い場合、既にリレーコイルが付勢されているかどうかを確認(S402)し、付勢されていなければ温度制御手段3cは、ヒータ2に通電するように、つまりリレーコイルを付勢するように、出力タイミング制御手段3dに指令をする(S403)。0039そして、出力タイミング制御手段3dはタイミングを判定するために現在の位相区間を取得する(S404)。ここで、現在位相区間の取得方法について述べる。ゼロクロス点検出手段6はゼロクロス点の検出を常時行っており、ゼロクロス点を検出するとそれをマイクロコンピュータ3に伝える。するとマイクロコンピュータ3の時間計測手段3eがゼロクロス点からの時間の計測を開始する。位相区間は交流電源波形1周期内を8分割して決定しているので、例えば周波数60Hzの場合、各位相区間の長さは2.1mS(=16.6mS/8)である。これより、時間計測手段3eが計測した時間を2.1mSで除算すれば現在の位相区間が算出できる。時間計測手段3eはこの算出した現在の位相区間を出力タイミング制御手段3dに伝達する。0040そして、出力タイミング制御手段3dは、取得した現在の位相区間が内部メモリに記憶している位相区間情報と一致したかどうかを判定(S405)し、一致したらリレー出力信号を送出する。この時、出力タイミング制御手段3dは内部メモリに記憶しているリレー選択情報に従い、リレー出力信号を送出するリレーを決定する(S406〜408)。0041例えば、内部メモリに記憶しいるリレー選択情報がリレーAであり、位相区間情報が位相区間f1であった場合には、交流電源波形の位相区間f1のタイミングでリレーAのリレーコイル11に対してリレー出力信号を送出する。ここで送出するリレー出力信号は、前述の温度制御手段3cからの指令によりリレーコイルを付勢するものである。0042これにより、ヒータ2に電力が供給され、このヒータ2の加熱によりカーペット本体の温度は上昇する。0043逆に、カーペット本体の温度上昇により、その検知温度が設定温度を越えると、マイクロコンピュータ3の温度制御手段3cは、リレーコイルを付勢解除するリレー出力信号を送出するように、出力タイミング制御手段3dに指令をする(S401、S409〜410)。0044そして、同様に出力タイミング制御手段3dはタイミングを判定するために現在の位相区間を取得し(S411)、取得した現在の位相区間が内部メモリに記憶している位相区間情報と一致したところでリレー出力信号を送出する。この時、制御手段3dは内部メモリに記憶しているリレー選択情報に従い、リレー出力信号を送信するリレーを決定する(S412〜415)。0045さらに、次回のリレー出力に備え、内部メモリに記憶しているリレー選択情報と位相区間情報を更新する(S416〜417)。先の例の続きであれば、今回はリレーAに対して位相区間f1で付勢及びその付勢解除を行っているので、リレー選択情報はリレーBに、位相区間情報は位相区間f1に更新する。0046次に電源投入後1回目の作用について図4に示す電源投入後1回目のリレー制御フローチャートを参照して説明する。電源スイッチ8をオン(S501)すると、マイクロコンピュータ3に電力が供給され、マイクロコンピュータ3が起動する。マイクロコンピュータ3の時間計測手段3eはマイクロコンピュータ3が起動されてから、ゼロクロス点検出手段6が1回目のゼロクロス点を検出するまでの時間Tsを計測する(S502〜504)。図40047そして、この時間Tsからリレー選択情報と位相区間情報を決定し、出力タイミング制御手段3eの内部メモリに記憶する(S505〜506)。その値を初期値として通常のリレー制御を行う(S507)。0048ここで、位相区間はf1〜f8の8つ、リレーはリレーA、Bの2つであるので、その組み合わせとしては16(=8×2)である。00490050具体例として時間計測手段3eはマイクロコンピュータ3の持つタイマ機能であり、その分解能が100uSであった場合を例にあげて説明する。図5はマイクロコンピュータ3の起動タイミングと交流電源波形の時間的な関係の一例を示したタイミングチャートである。図5の例では、マイクロコンピュータ3が起動してから10mS後に1回目のゼロクロス点を検出している。タイマ機能の分解能は100uSであるので、そのタイマカウント値は100(=10.0mS÷100uS)である。これより、Ts÷16の剰余は4(=100÷16の剰余)となり、(表1)よりリレー選択情報はリレーA、位相区間情報はf5となる。図50051また、マイクロコンピュータ3への電力供給タイミングはユーザーの電源スイッチ8の操作タイミングで決定され、その操作タイミングと交流電源波形との間に相関関係は存在しない。マイクロコンピュータ3が起動してから1回目のゼロクロス点を検出するまでの時間Tsは0〜16.6mS(交流電源波形1周期。60Hzの場合)の間の値をランダムに取ることになる。ゆえに、時間Tsよりリレー選択情報と位相区間情報を決定することにより、電源投入後1回目に出力するリレーとそのリレーコイルを付勢する時の交流電源波形の位相区間をランダム化することができる。このことにより、電源投入が頻繁に行われた場合にも、リレーA、Bを均等に使用し、また、そのリレーコイルの付勢を交流電源波形の全ての位相区間に対して均等に行うことができ、電源投入後1回目に、毎回電源電圧のピーク値141Vでリレー接点がオンしたり、交流電源電圧の一方の極性だけでオンしたりすることがなくなり、一方の接点の金属微粒子だけが飛ぶことによって発生するリレー接点の接触不良を防ぎ、リレー寿命の延長をはかることができる。0052なお、前述の時間Tsを計測する時のタイマ分解能を100uSとして説明したが、分解能はマイクロコンピュータ3の設定で可能な限り短く設定することが望ましい。リレー選択情報と位相区間情報の組み合わせ16通りを実現するのに最低必要な時間Tzは”16×分解能”となる。分解能が100uSであれば、リレー選択情報と位相区間情報の組み合わせである16通りのランダム化を実現するのに最低1.6mS(=16×100uS)の時間が必要である。基本的にこの時間Tzが交流電源波形の1周期(16.6mS。交流電源周波数60Hzの場合。)よりも短ければ、ランダム化が可能である。電源回路構成によってはマイクロコンピュータ3への電源供給と交流電源波形との間に何らかの相関がる場合には、その相関を考慮した上での交流電源波形1周期に対してランダム化が可能になるようにしなければならない。マイクロコンピュータ3の電源回路が交流電源波形の一方の極性でしか充電されない場合、1/2周期はランダム化に寄与しないことになる。この時には、時間Tzが8.3mS(=16.6÷2)より短くなければならない。0053なお、本発明は上記各実施例に限定されるものでなくその要旨を変更しない範囲で変形してもよい。0055例えば、上記実施例では分割する位相区間の数を8、使用するリレーの数を2としたがそれ以外の値であっても同様に実現できることは明白である。0056例えば、上記実施例ではリレーの通常の制御として位相分割方式の場合について説明したが、ゼロクロス点方式等、他の制御方式に適用してもよい。この場合でさらに、電圧のピーク値でのリレー接点開閉を避けるために、ゼロクロス点からある範囲内でしかリレー接点開閉を行わないような制限を設けている場合には、電源投入後1回目のリレー接点開閉タイミングのランダム化もその範囲内で行うことが望ましい。発明の効果0057以上のように、請求項1〜6に記載の発明によれば、電気採暖具本体への電源投入後1回目にリレーコイルへの付勢を交流電源波形に対してランダムなタイミングで行うことにより、電源投入後1回目のリレー接点の交流電源波形に対する開閉タイミングを電源電圧の一方の極性及び電圧のピーク値付近に偏らせることなく、均等に行うことができ、リレー接点の片方の接点から金属微粒子が飛ぶことによって発生するリレー接点の接触不良を防ぎ、リレー寿命を延ばすことができる。リレーを複数ランダムに選択して付勢を行うことにより、電源投入後1回目の開閉を複数あるすべてのリレーに対して均等に行うことができ、複数のリレーでシステム全体のリレー寿命の延長をはかるということを確実に実現することができる。リレーBのコイル(リレーコイル)ページトップへこの技術を出願した法人この情報を共有FacebookTwitterGoogle+LinkedInこの技術を発明した人物この情報を共有FacebookTwitterGoogle+LinkedInページトップへ関連する挑戦したい社会課題この情報を共有FacebookTwitterGoogle+LinkedIn農業用水が豊富な社会を実現する農業用水が豊富な社会を実現すると、今後の人口の増加に対応する食糧と水資源を確保できるかもしれません。地球上に存在する水のうち、淡水の占める割合はわずか2.5%と言われています。世界で...最終更新日:2018/06/20高い食料自給率を実現する高い食料自給率を実現すると、国内での食料の安定供給や、他国の問題による食料不足などの問題を防止する可能性が高まります。