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JP2586965B2 - How to control an electric carpet - Google Patents
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JP2586965B2 - How to control an electric carpet - Google Patents

How to control an electric carpet

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JP2586965B2 JP3187393A JP18739391A JP2586965B2 JP 2586965 B2 JP2586965 B2 JP 2586965B2 JP 3187393 A JP3187393 A JP 3187393A JP 18739391 A JP18739391 A JP 18739391A JP 2586965 B2 JP2586965 B2 JP 2586965B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電気カーペットの温度
調整を行なうことにより、快適な床温度を実現するため
の電気カーペットの制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of controlling an electric carpet for realizing a comfortable floor temperature by adjusting the temperature of the electric carpet.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電気カーペットは、暖房機器とし
て広く一般家庭に普及されている。このような電気カー
ペットで床温度のコントロールを行なう場合、従来は、
床温度の立ち上がり時の特性向上のために、電気カーペ
ットの目標設定目盛りを一定時間最大目盛りで強制運転
を行ない、一定時間後、使用者が設定した目盛りの基準
温度を保つように電気カーペットの制御を行なう方式が
一般に採られていた。
2. Description of the Related Art In recent years, electric carpets have been widely used in ordinary households as heating equipment. Conventionally, when controlling the floor temperature with such an electric carpet,
In order to improve the characteristics when the floor temperature rises, the electric carpet is forcedly operated at the maximum scale for the target setting scale for a certain time, and after a certain time, the electric carpet is controlled so that the reference temperature of the scale set by the user is maintained. In general, a method of performing the above has been adopted.

【0003】図7はこのような従来の電気カーペット制
御方法を採用した装置の一例を示すものである。図7に
おいて、81は操作パネル、82は発熱体温度センサ、
83はタイマ、84は温度制御部、85は発熱体であ
る。温度制御部84は、電気カーペットの電源を入れた
後の発熱体温度センサ82からの発熱体の温度、タイマ
83からの通電時間、操作パネル81からの使用者の設
定目盛り値等により温度制御信号を生成し、発熱体85
のオン、オフの制御を行なっている。一例として、電源
を入れてから30分間以内は床温度を速く立ち上げるた
めに、設定目盛りを最大値として強制運転を行なってい
る。
FIG. 7 shows an example of an apparatus employing such a conventional electric carpet control method. In FIG. 7, 81 is an operation panel, 82 is a heating element temperature sensor,
83 is a timer, 84 is a temperature controller, and 85 is a heating element. The temperature control unit 84 receives a temperature control signal based on the temperature of the heating element from the heating element temperature sensor 82 after turning on the electric carpet, the energization time from the timer 83, the user's setting scale value from the operation panel 81, and the like. And the heating element 85
On and off. As an example, in order to quickly raise the floor temperature within 30 minutes after the power is turned on, the forced operation is performed with the set scale at the maximum value.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の電気カーペットの制御方法では、電源を入
れてからの通電時間のみを制御対象としているので、電
気カーペットが敷かれた部屋の環境が考慮されず、使用
者の設定した設定目盛りに柔軟に対処することができな
いという問題があった。例えば、使用者の設定目盛り、
室温の高低や床材の相違によって、カーペットの表面温
度が高くなりすぎたり、逆に、設定した値に達するまで
に時間がかかりすぎるという問題があった。
However, in the conventional electric carpet control method as described above, since only the energized time after turning on the power is controlled, the environment of the room where the electric carpet is laid is limited. There is a problem that it cannot be flexibly dealt with the setting scale set by the user without being considered. For example, the user's setting scale,
There are problems that the surface temperature of the carpet becomes too high, or conversely, it takes too much time to reach the set value, depending on the level of the room temperature and the difference in flooring.

【0005】また、使用者が良しとする快適性を定量化
した値またはその快適性を決定する電気カーペットの表
面温度等の暖房状態の物理量(以下、快適性情報とい
う。)を一義的に求めることはできないという別の大き
な問題があった。快適性情報は、室温等の室内の環境条
件および設定温度等の電気カーペットの使用条件ならび
に着衣量、代謝量等の個人的要素に基づく使用者条件か
らその時点での快適性情報として定まる。しかしなが
ら、実際の電気カーペットでは、製造上および構造上の
制約から、例えば室内の環境条件を計測するセンサを発
熱体に近接させておかざるを得ず、また使用者に直接触
れる表面の温度を計測する手段を別に設けることは、構
造の複雑さやコストアップにつながるので実現されてい
なかった。さらに、人間の着衣量や代謝量を計測するこ
とは難しく、また個別の人間の偏差や地域および気候に
よる違い等を含めて快適性情報を算出する手段が従来に
はなかった。
Also, a value quantifying the comfort level that the user prefers or a physical quantity (hereinafter referred to as comfort information) of the heating state such as the surface temperature of the electric carpet that determines the comfort level is determined. There was another big problem that we couldn't do. The comfort information is determined as comfort information at that time from indoor environmental conditions such as room temperature, use conditions of the electric carpet such as set temperature, and user conditions based on personal factors such as the amount of clothes and metabolism. However, in actual electric carpets, due to manufacturing and structural constraints, for example, a sensor that measures indoor environmental conditions must be placed close to the heating element, and the temperature of the surface that directly touches the user is measured. Providing a separate means has not been realized because it leads to a complicated structure and an increase in cost. Furthermore, it is difficult to measure the amount of clothing and metabolism of humans, and there has been no means for calculating comfort information including individual deviations and differences due to regions and climates.

【0006】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、電気カーペットが使用される室内環境お
よび個人差を考慮した常に快適な床温度を実現すること
のできる電気カーペットの制御方法を提供することを目
的とする。
The present invention solves such a conventional problem, and a control method of an electric carpet that can always realize a comfortable floor temperature in consideration of an indoor environment where the electric carpet is used and individual differences. The purpose is to provide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、センサにより検出された室内環境条件お
よび使用者から入力された使用者の温度目盛設定、カー
ペットの大きさ、運転時間、月日時間、累積消費電力、
発熱体の通電率及びカーペットの厚さのうちの少なくと
も一つである電気カーペットの使用条件ならびに使用者
の個人的要素に基づく知識ベースから推測された着衣量
と代謝量である使用者条件を入力として、神経回路網模
式手段により前記電気カーペットの表面温度を推測し、
その推測値に基づいて電気カーペットを制御するように
したものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides an indoor environment condition detected by a sensor and a temperature scale setting of a user input by a user.
Pet size, driving time, month / day time, cumulative power consumption,
At least the heating element's electrical conductivity and carpet thickness
Conditions of use, as well as the user of the electric carpet is also one
Of clothing estimated from knowledge base based on personal factors of clothing
As input and the user condition is metabolic rate, the neural network model
Estimating the surface temperature of the electric carpet by formula means ,
The electric carpet is controlled based on the estimated value.

【0008】使用者条件を、使用者が設定した温度や、
月日、時間、地域および気候等の情報から使用者の着衣
量や代謝量として推定を行ない、この推測結果と室内環
境条件であるセンサの出力値やセンサの過去の履歴およ
び使用条件である使用者の温度目盛設定値、畳数に換算
されたカーペットの大きさ、運転時間、月日時間(カレ
ンダ)、累積消費電力、発熱体の通電率等を神経回路網
模式に入力し、神経回路網模式が室内の人間の快適性情
報を推測し、その結果から電気カーペットの発熱体の温
度を制御する。
[0008] The user conditions include a temperature set by the user,
Estimate the amount of clothing and metabolism of the user based on information such as date, time, area, climate, etc., and use the estimated result, sensor output value as indoor environmental condition, past history of sensor, and usage as usage condition. The user's temperature scale setting, carpet size converted to tatami mats, operation time, month / day time (calendar), cumulative power consumption, heat-generating factor, etc. are input to the neural network model, and the neural network is input. The model estimates the comfort information of the person in the room and controls the temperature of the heating element of the electric carpet from the result.

【0009】[0009]

【作用】したがって、本発明によれば、神経回路網模式
に入力された入力条件であるセンサで検知可能な室内環
境条件、使用者の温度目盛設定等の電気カーペットの使
用者条件および着衣量等の使用者条件から神経回路網模
式が使用者の快適性情報を推測し、その結果により電気
カーペットの温度制御するので、室内の環境および個人
差を考慮した常に快適な床温度を実現することができ
る。
Therefore, according to the present invention, the indoor environment conditions which can be detected by the sensor, the user conditions of the electric carpet such as the temperature scale setting of the user, the amount of clothes, etc. The neural network model infers the user's comfort information from the user's condition and controls the temperature of the electric carpet based on the result, so that a comfortable floor temperature can always be realized in consideration of the indoor environment and individual differences. it can.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明の一実施例について説明する。
図1は本発明の一実施例を示す電気カーペットの制御方
法の概念図である。図1において、11は電気カーペッ
トに設けられた温度センサであり、室内環境条件12を
出力する。13は入力装置であり、カーペットの使用条
件14、地域情報15、月日情報16、リモコン操作情
報17等が入力される。18は使用者条件推定用の知識
ベースであり、地域情報15、月日情報16、リモコン
操作情報17等を入力して使用者条件推測値19を出力
する。20は神経回路網模式手段であり、室内環境条件
12、使用条件14および使用者条件推測値19を入力
して使用者の快適性情報推測値21を出力する。22は
制御ルールであり、快適性情報推測値21を入力して温
度制御信号23を出力する。24は電気カーペット本体
であり、その発熱耐制御部に温度制御信号23が入力さ
れる。
An embodiment of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a conceptual diagram of a control method of an electric carpet showing one embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a temperature sensor provided on the electric carpet, which outputs indoor environment conditions 12. Reference numeral 13 denotes an input device for inputting carpet usage conditions 14, local information 15, date information 16, remote control operation information 17, and the like. Reference numeral 18 denotes a knowledge base for estimating user conditions, which inputs area information 15, date information 16, remote control operation information 17, and the like, and outputs estimated user conditions 19. Reference numeral 20 denotes a neural network model, which inputs the indoor environment condition 12, the use condition 14, and the user condition estimated value 19 and outputs a user comfort information estimated value 21. Reference numeral 22 denotes a control rule, which inputs a comfort information estimated value 21 and outputs a temperature control signal 23. Reference numeral 24 denotes an electric carpet main body, and a temperature control signal 23 is input to a heat-resistant controller thereof.

【0011】室内環境条件12は、電気カーペットに設
けられたセンサからの発熱体の温度や室内温度を示すセ
ンサ電圧である。使用条件14は、使用者の温度目盛設
定、畳数に換算されたカーペットの大きさ、運転時間、
月日時間、累積消費電力、発熱体の通電率、カーペット
の厚さ等である。また、地域情報15、月日情報16、
およびリモコン操作情報17等を知識ベース18に入力
することにより、使用者条件推測値19が、例えば着衣
量、代謝量として出力される。なお、この使用者条件推
測値19は、使用者が設定した温度目盛値から推測する
ようにしてもよく、またリモコン装置を操作して電気カ
ーペットに意思表示しながら推測させるようにしてもよ
い。
The indoor environment condition 12 is a sensor voltage indicating a temperature of a heating element from a sensor provided on the electric carpet and a room temperature. The use condition 14 includes the temperature scale setting of the user, the size of the carpet converted into the number of tatami mats, the operation time,
The date and time, the accumulated power consumption, the energization rate of the heating element, the thickness of the carpet, and the like. In addition, regional information 15, date information 16,
By inputting the remote control operation information 17 and the like to the knowledge base 18, the user condition estimated value 19 is output as, for example, the amount of clothes and the amount of metabolism. The user condition estimation value 19 may be estimated from a temperature scale value set by the user, or may be estimated by operating a remote control device and indicating an intention on the electric carpet.

【0012】室内環境条件12、使用条件14および使
用者条件推測値19を入力された神経回路網模式手段2
0は、電気カーペットの使用者の快適性情報推測値21
を出力する。快適性情報推測値21を入力された制御ル
ール12では、例えば使用者の快適性を定量化した
「寒」の値ときにはカーペットの表面温度を高めるよう
に温度制御信号23を生成し、使用者の快適性を定量化
した「暑い」の値ときにはカーペットの表面温度を低め
るように温度制御信号23を生成して電気カーペット本
体24の発熱体制御部を制御する。また、快適性を決定
する電気カーペットの暖房状態の物理量として、使用者
に直接伝えられる電気カーペットの表面温度を選んだ場
合には、神経回路網模式手段20は、入力された室内環
境条件12、使用条件14および使用者条件19から使
用者が快適と感じる電気カーペットの表面温度を推測
し、その推測値に基づいて、同様な制御を行なう。
Neural network schematic means 2 to which indoor environment condition 12, use condition 14 and user condition estimated value 19 are inputted.
0 is the estimated value 21 of the comfort information of the user of the electric carpet.
Is output. In the control rule 12 to which the comfort information estimated value 21 is input, for example, when the value of “cold” quantifies the user's comfort, a temperature control signal 23 is generated so as to increase the surface temperature of the carpet, When the value of "hot" quantifies comfort, a temperature control signal 23 is generated so as to lower the surface temperature of the carpet, and the heating element controller of the electric carpet body 24 is controlled. When the surface temperature of the electric carpet that is directly transmitted to the user is selected as the physical quantity of the heating state of the electric carpet that determines comfort, the neural network schematic means 20 outputs the input indoor environment condition 12, The surface temperature of the electric carpet that the user feels comfortable is estimated from the use condition 14 and the user condition 19, and similar control is performed based on the estimated value.

【0013】図2は、図1の神経回路網模式手段20に
おける学習方法を示す概念図である。図2において、3
1は電気カーペットが使用される室内の環境条件、32
は電気カーペットの使用条件、33は使用者条件を示
す。室内環境条件31は、室内温度や電気カーペットの
発熱体の温度を表わし、使用条件32は、電気カーペッ
トの温度目盛設定や標準使用の畳数等を表わす。これら
の条件における室内の使用者34の快適性情報35を使
用者34に定量的に示してもらう。この定量の目安とし
ては例えば、次のような表現方法が用いられる。 −3:寒い −2:涼しい −1:やや涼しい 0:良い +1:やや暖かい +2:暖かい +3:暑い
FIG. 2 is a conceptual diagram showing a learning method in the neural network model means 20 of FIG. In FIG. 2, 3
1 is the environmental condition of the room where the electric carpet is used, 32
Indicates the use condition of the electric carpet, and 33 indicates the user condition. The indoor environment condition 31 indicates the indoor temperature or the temperature of the heating element of the electric carpet, and the use condition 32 indicates the temperature scale setting of the electric carpet, the number of tatami mats for standard use, and the like. The comfort information 35 of the user 34 in the room under these conditions is quantitatively shown to the user 34. For example, the following expression method is used as a standard of this quantification. -3: cold -2: cool -1: slightly cool 0: good +1: slightly warm +2: warm +3: hot

【0014】使用者34はまた、自己の着衣量と代謝量
を使用者条件33として神経回路網模式36に入力す
る。室内環境条件31、使用条件32および使用者条件
33を入力された神経回路網模式36は、快適性情報推
測値37を比較器38に向けて出力する。学習を全然し
ていない神経回路網模式36の出力は、ほとんどランダ
ムに出るが、出力された快適性情報推測値37と使用者
34の快適性情報35とが比較器38で比較されると、
その比較誤差39が神経回路網模式36に帰還されて、
神経回路網模式36の内部の状態を使用者34の快適性
情報35に適応するように学習を繰り返す。
The user 34 also inputs his / her clothing and metabolism as user conditions 33 to the neural network model 36. The neural network model 36 to which the indoor environment condition 31, the use condition 32, and the user condition 33 have been input outputs the comfort information estimated value 37 to the comparator 38. The output of the neural network model 36 that has not learned at all appears almost randomly, but when the output comfort information estimated value 37 and the comfort information 35 of the user 34 are compared by the comparator 38,
The comparison error 39 is fed back to the neural network model 36,
Learning is repeated so that the state inside the neural network model 36 is adapted to the comfort information 35 of the user 34.

【0015】利用者が望む標準的な環境を推定する固定
された知識表現は、さまざまな環境において人々が快適
感をどのように制御するかというデータを収集し、環境
データと人の制御データとの相関を神経回路網模式に学
習させることによって取得することができる。用いるべ
き神経回路網模式としては、文献1(PDPモデル、
D.E.ラメルハート他2名、甘利俊一監訳、1989
年)、文献2(ニューロコンピュータの基礎、中野馨他
7名、1990年)、特公昭63−55106号公報な
どに示されている。
[0015] The fixed knowledge representation that estimates the standard environment desired by the user collects data on how people control the comfort in various environments, and combines environmental data with human control data. Can be obtained by learning the correlation in a neural network model. Reference 1 (PDP model,
D. E. FIG. Ramelhart and 2 others, translated by Shunichi Amari, 1989
), Reference 2 (Basic Neurocomputer, Kaoru Nakano et al., 1990, 1990), and JP-B-63-55106.

【0016】以下、文献1に記載された最もよく知られ
た学習アルゴリズムとして誤差逆伝播法を用いた多層パ
ーセプトロンを例にとり、具体的な神経回路網模式の構
成および動作について説明する。
Hereinafter, the structure and operation of a specific neural network will be described by taking a multilayer perceptron using an error back propagation method as an example of the most well-known learning algorithm described in Document 1.

【0017】図3は神経回路網模式の構成単位となる神
経回路網ユニットの概念図である。図3において、41
−1〜41−Nは神経のシナプス結合を模擬する疑似シ
ナプス変換器であり、42は疑似シナプス変換器41−
1〜41−Nからの出力を加算する加算器であり、43
は設定された非線形関数、例えば閾値をhとするシグモ
イド関数、 f(y,h)=1/(1+exp(−y+h)) ・・・(式3) によって加算器42の出力を非線形変換する非線形変換
器である。なお、図面が煩雑になるので省略したが、図
示されない修正手段(図示せず)からの修正信号を受け
る入力線が、非線形変換器43の出力側と疑似シナプス
変換器41−1〜41−Nの入力側との間につながれて
いる。この神経回路網ユニットには、信号処理モードと
学習モードの2つ種類の動作モードがある。
FIG. 3 is a conceptual diagram of a neural network unit which is a structural unit of a neural network model. In FIG. 3, 41
Numerals -1 to 41-N denote pseudo-synapse converters that simulate synaptic connections of nerves, and reference numeral 42 denotes a pseudo-synapse converter 41-N.
An adder for adding the outputs from 1 to 41-N;
Is a set nonlinear function, for example, a sigmoid function with a threshold value h, f (y, h) = 1 / (1 + exp (−y + h)) (3) It is a converter. Although an illustration is omitted because the drawing becomes complicated, an input line for receiving a correction signal from a correction means (not shown) not shown is connected to the output side of the nonlinear converter 43 and the pseudo-synapse converters 41-1 to 41-N. Connected to the input side. This neural network unit has two types of operation modes, a signal processing mode and a learning mode.

【0018】以下、図3に基づいて神経回路網模式のそ
れぞれのモードの動作について説明する。まず、信号処
理モードの動作を説明する。神経回路網ユニットは、N
個の入力X1 〜XN を受けて1つの出力を出す。i 番目
の入力信号Xi は、四角で示された疑似シナプス変換器
41−1〜41−NにおいてWi i に変換される。疑
似シナプス変換器41−1〜41−Nで変換されたN個
の信号W1 1 〜WN N は、円で示された加算器42
に入り、加算結果yが楕円で示された非線形変換器43
に送られ、最終出力f(y,h)となる。
The operation of each mode of the neural network will now be described with reference to FIG. First, the operation in the signal processing mode will be described. The neural network unit is N
It receives one input X 1 to X N and outputs one output. i-th input signal X i is converted in the pseudo synaptic converters 41-1 to 41-N shown by squares in W i X i. The N signals W 1 X 1 to W N X N converted by the pseudo-synapse converters 41-1 to 41- N are added to adders 42 indicated by circles.
And the addition result y is a non-linear converter 43 indicated by an ellipse.
To be the final output f (y, h).

【0019】次に学習モードの動作について説明する。
学習モードでは、疑似シナプス変換器41−1〜41−
Nと非線形変換器43の変換パラメータW1〜WN と閾
値hを、修正手段(図示せず)からの変換パラメータの
修正量ΔW1 〜ΔWN とΔhを表わす修正信号を受け
て、 Wi +ΔWi :i=1,2,・・・,N h +Δh ・・・(式4) と修正する。
Next, the operation in the learning mode will be described.
In the learning mode, the pseudo synapse converters 41-1 to 41-
The transformation parameters W 1 to W-N with the threshold h of N non-linear converter 43 receives the correction signal representing a correction amount ΔW 1 ~ΔW N and Δh of transformation parameters from the correction means (not shown), W i + ΔW i : i = 1, 2,..., N h + Δh (Equation 4)

【0020】図4は上記神経回路網ユニットを4つ並列
につないで構成した信号変換手段の概念図である。いう
までもなく、この信号変換手段を構成する神経回路網ユ
ニットの個数は、4個に限定されるものではない。
FIG. 4 is a conceptual diagram of a signal conversion means in which four neural network units are connected in parallel. Needless to say, the number of neural network units constituting the signal conversion means is not limited to four.

【0021】図4において、511〜544は疑似シナ
プス変換器であり、51〜54は上記した加算器42と
非線形変換器43をまとめた加算非線形変換器である。
図4においても、図3と同様に、図示されない修正手段
からの修正信号を受ける入力線が、加算非線形変換器5
1〜54の出力側と擬似シナプス変換器511〜544
の入力側との間につながれている。
In FIG. 4, reference numerals 511 to 544 denote pseudo-synapse converters, and reference numerals 51 to 54 denote add-nonlinear converters in which the adder 42 and the non-linear converter 43 are combined.
In FIG. 4, similarly to FIG. 3, an input line receiving a correction signal from a correction means (not shown) is connected to an addition nonlinear converter 5.
And the pseudo synapse converters 511 to 544
Connected to the input side.

【0022】この信号変換手段の動作は、4つの神経回
路網ユニットに同じ入力が与えられて、図3で説明した
神経回路網ユニットの動作が並列に行なわれるものであ
る。
The operation of the signal conversion means is such that the same input is given to the four neural network units, and the operations of the neural network units described in FIG. 3 are performed in parallel.

【0023】図5は図4の信号変換手段を用い、学習ア
ルゴリズムとして誤差逆伝播法を採用した場合の信号処
理手段の構成を示したブロック図である。図5におい
て、61は図4で説明した信号変換手段であり、ここで
はN個の入力を受ける神経回路網模式がM個並列に並べ
られているものとする。62は学習モードにおける信号
変換手段61の修正量を算出する修正手段である。
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the signal processing means when the signal conversion means of FIG. 4 is used and the back propagation method is adopted as a learning algorithm. In FIG. 5, reference numeral 61 denotes the signal conversion means described with reference to FIG. 4. Here, it is assumed that M neural network models receiving N inputs are arranged in parallel. Reference numeral 62 denotes a correction unit that calculates a correction amount of the signal conversion unit 61 in the learning mode.

【0024】以下、図5に基づいて信号処理手段の学習
を行なう場合の動作ついて説明する。信号変換手段61
は、N個の入力信号Sin(X)を受け、M個の出力信号
Sout (X)を出力する。修正手段62は、入力信号S
in(X)と出力信号Sout (X)とを受け、誤差計算手
段(図示せず)または後段の信号変換手段(図示せず)
からのM個の誤差信号δi(X)の入力があるまで待機
する。誤差信号δi (X)が入力されると、修正量を、 ΔWij=δi (X)・Si out (X)・(1−Si out (X))・Sj in(X) (i=1〜N,j=1〜M) ・・・(式5) と計算し、修正信号を信号変換手段61に送る。信号変
換手段61は、内部の神経回路網模式の変換パラメータ
を上記した学習モードの動作にしたがって修正する。
The operation of learning the signal processing means will be described below with reference to FIG. Signal conversion means 61
Receives N input signals Sin (X) and outputs M output signals Sout (X). The correction means 62 outputs the input signal S
receiving the in (X) and the output signal Sout (X), an error calculating means (not shown) or a signal converting means (not shown) at the subsequent stage
Wait until there are M error signals δ i (X) input from. When the error signal δ i (X) is input, the correction amount is calculated as follows : ΔW ij = δ i (X) · S i out (X) · (1−S i out (X)) · S j in (X) (I = 1 to N, j = 1 to M) (Equation 5) and send the correction signal to the signal conversion means 61. The signal conversion means 61 corrects the conversion parameters of the internal neural network model according to the operation of the learning mode described above.

【0025】図6は図5に示した信号処理手段を3段に
重ねた多層パーセプトロンの構成を示すブロック図であ
る。図6において、71X,71Y,71Zは3段の信
号処理手段、72X,72Y,72Zは、それぞれK
個,L個,M個の神経回路網模式からなる信号変換手
段、73X、73Y、73Zは修正手段、74は誤差計
算手段である。
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a multilayer perceptron in which the signal processing means shown in FIG. 5 is stacked in three stages. In FIG. 6, 71X, 71Y and 71Z are three stages of signal processing means, and 72X, 72Y and 72Z are K
, L and M signal conversion means consisting of a neural network model, 73X, 73Y and 73Z are correction means, and 74 is an error calculation means.

【0026】以上のように構成された多層パーセプトロ
ンについて、図6を参照しながらその動作を説明する。
信号処理手段71Xにおいて、信号変換手段72Xは、
入力Si in(X)(i=1,〜,N)を受け、出力Sjo
ut (X)(j=1, 〜,K)を出力する。修正手段7
3Xは、信号Si in(X)と信号Sj out (X)を受
け、誤差信号δj (X)(j=1, 〜,K)が入力され
るまで待機する。以下同様の処理が、信号処理手段71
Y、71Zにおいて行なわれ、信号変換手段72Zから
最終出力Sk out (Z)(k=1,〜,M)が出力され
る。最終出力Sk out (Z)は、誤差計算手段74にも
送られる。
The operation of the multilayer perceptron configured as described above will be described with reference to FIG.
In the signal processing unit 71X, the signal conversion unit 72X
Input S i in (X) (i = 1,..., N) is received and output S j o
ut (X) (j = 1,..., K) is output. Correction means 7
3X receives the signal S i in (X) and the signal S j out (X), and waits until an error signal δ j (X) (j = 1,..., K) is input. Hereinafter, the same processing is performed by the signal processing unit 71.
Y, 71Z, and a final output S k out (Z) (k = 1,..., M) is output from the signal conversion means 72Z. The final output S k out (Z) is also sent to the error calculation means 74.

【0027】誤差計算手段74においては、次式(数
1)を用いた2乗誤差などの評価関数に基づいて理想的
な出力T(T1,…,TM )との誤差が計算され、誤差
信号δ k (Z)が修正手段73Zに送られる。なお、
(数1)におけるμは多層パーセプトロンの学習速度を
定めるパタメータである。
In the error calculating means 74, the following equation (number
Ideal based on evaluation function such as square error using 1)
Is calculated from the output T (T1,..., TM).
Signal δ k(Z) is sent to the correction means 73Z. In addition,
Μ in (Equation 1) is the learning speed of the multilayer perceptron.
It is a parameter to be determined.

【0028】[0028]

【数1】 (Equation 1)

【0029】評価関数を2乗誤差とした場合には、誤差
信号は、 δk (Z)=−μ・(Sk out (Z)−Tk ) ・・・(式6) となる。修正手段73Zは、上記した手続きにしたがっ
て、信号変換手段72Zの変換パラメータの修正量ΔW
k (Z)を計算するとともに、修正手段73Yに送る誤
差δj (Y)信号を次式(数2)に基づいて計算し、修
正信号ΔWk (Z)を信号変換手段72Zに送り、誤差
信号δj (Y)を修正手段73Yに送る。ここで、Wij
(Z)は、信号変換手段72Zの擬似シナプス変換手段
の変換パラメータである。
When the evaluation function is a square error, the error signal is as follows: δ k (Z) = − μ · (S k out (Z) −T k ) (Equation 6) The correction means 73Z calculates the correction amount ΔW of the conversion parameter of the signal conversion means 72Z according to the above-described procedure.
k (Z) is calculated, and an error δ j (Y) signal to be sent to the correcting means 73Y is calculated based on the following equation (Equation 2), and a corrected signal ΔW k (Z) is sent to the signal converting means 72Z. The signal δ j (Y) is sent to the correction means 73Y. Where W ij
(Z) is a conversion parameter of the pseudo synapse conversion unit of the signal conversion unit 72Z.

【0030】[0030]

【数2】 (Equation 2)

【0031】信号変換手段72Zは、修正信号ΔW
k (Z)に基づいて、内部の変換パラメータを修正す
る。以下、同様の処理が信号処理手段71Y、71Xに
おいて行なわれる。
The signal conversion means 72Z outputs the correction signal ΔW
Modify the internal conversion parameters based on k (Z). Hereinafter, similar processing is performed in the signal processing means 71Y and 71X.

【0032】学習とも呼ばれる以上の手続きを繰り返し
行なうことにより、多層パーセプトロンは、入力が与え
られると理想的出力Tによく近似する出力を出すように
なる。
By repeatedly performing the above-mentioned procedure, also called learning, the multilayer perceptron, when given an input, produces an output that closely approximates the ideal output T.

【0033】このようにして、神経回路網模式は、環境
データと人の制御データとの関係を学習し、簡単なルー
ルでは記述することが容易でない使用者が望む快適性情
報の制御の仕方を自然な形で表現することができるよう
になる。そして、使用者が望む快適性情報が神経回路網
模式手段20で推測できるようになるまで学習を行な
い、学習が終了すると、神経回路網模式手段20から出
力された快適性情報推測値21により、制御ルール22
が、現在の電気カーペットの表面温度が使用者が設定し
た設定目盛の温度より低いの場合には、電気カーペット
を暖める方向に温度制御信号23を生成し、逆に表面温
度が使用者の設定した設定目盛温度よりも高い場合は暖
める方向とは反対方向に温度制御信号23を生成する。
In this way, the neural network model learns the relationship between environmental data and human control data, and describes how to control comfort information desired by a user who cannot easily be described by simple rules. Be able to express in a natural way. Then, learning is performed until the comfort information desired by the user can be estimated by the neural network model means 20, and when the learning is completed, the comfort information estimated value 21 output from the neural network model means 20, Control rule 22
However, when the current surface temperature of the electric carpet is lower than the temperature of the setting scale set by the user, the temperature control signal 23 is generated in a direction to warm the electric carpet, and conversely, the surface temperature is set by the user. When the temperature is higher than the set graduation temperature, the temperature control signal 23 is generated in the direction opposite to the warming direction.

【0034】このように、本実施例によれば、使用者条
件を月日や地域およびリモコン操作情報から推測し、そ
の結果と室温等の室内環境条件および設定温度等の電気
カーペットの使用条件とを神経回路網模式手段に入力
し、神経回路網模式手段の学習により使用者の快適性情
報を推測し、その結果により温度制御信号を生成して電
気カーペットを制御することにより、室内の環境および
個人差を考慮した常に快適な制御を行なうことができ
る。
As described above, according to the present embodiment, the user condition is estimated from the date, the area, and the remote control operation information, and the result is compared with the indoor environment condition such as room temperature and the use condition of the electric carpet such as the set temperature. Is input to the neural network schematic means, the user's comfort information is estimated by learning of the neural network schematic means, and a temperature control signal is generated based on the result to control the electric carpet, whereby the indoor environment and Comfortable control can always be performed in consideration of individual differences.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明は、上記実施例から明らかなよう
に、センサにより検出された室内環境条件および使用者
から入力された使用者の温度目盛設定、カーペットの大
きさ、運転時間、月日時間、累積消費電力、発熱体の通
電率及びカーペットの厚さのうちの少なくとも一つであ
電気カーペットの使用条件ならびに使用者の個人的要
素に基づく知識ベースから推測された着衣量と代謝量で
ある使用者条件を入力として、神経回路網模式手段によ
前記電気カーペットの表面温度を推測し、その推測値
に基づいて電気カーペットを制御するようにしたので、
室内の環境および個人差を考慮した常に快適な床温度を
実現することができる。
As will be apparent from the above embodiment, the present invention can be applied to the indoor environment conditions detected by the sensor, the user's temperature scale input by the user, and the size of the carpet.
Size, operation time, date and time, cumulative power consumption,
At least one of electrical conductivity and carpet thickness
Personal cornerstone of use conditions, as well as the user of the electric carpet that
Of clothing and metabolism estimated from elementary knowledge base
A certain user condition is input and the neural network
Since the surface temperature of the electric carpet is estimated and the electric carpet is controlled based on the estimated value,
A comfortable floor temperature can always be realized in consideration of the indoor environment and individual differences.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例における電気カーペットの制
御方法の概念図
FIG. 1 is a conceptual diagram of an electric carpet control method according to an embodiment of the present invention.

【図2】同実施例における学習方法の概念図FIG. 2 is a conceptual diagram of a learning method in the embodiment.

【図3】同実施例における神経回路網ユニットの概念図FIG. 3 is a conceptual diagram of a neural network unit in the embodiment.

【図4】同神経回路網ユニットを4つ並列に接続した信
号変換手段の概念図
FIG. 4 is a conceptual diagram of a signal conversion unit in which four neural network units are connected in parallel;

【図5】同信号変換手段を用いて学習アルゴリズムに誤
差逆伝播法を採用した場合の信号処理手段の構成を示す
概略ブロック図
FIG. 5 is a schematic block diagram showing a configuration of a signal processing unit when an error back propagation method is adopted as a learning algorithm using the signal conversion unit;

【図6】同信号処理手段を用いた多層パーセプトロンの
構成を示す概略ブロック図
FIG. 6 is a schematic block diagram showing a configuration of a multilayer perceptron using the signal processing means.

【図7】従来の電気カーペット制御装置の一例を示す概
略ブロック図
FIG. 7 is a schematic block diagram showing an example of a conventional electric carpet control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 室温センサ 12 室内環境条件 13 入力装置 14 使用条件 15 地域情報 16 月日情報 17 リモコン操作情報 18 使用者条件推測用知識ベース 19 使用者条件推測値 20 神経回路網模式手段 21 快適性情報推測値 22 条件ルール 23 温度制御信号 24 電気カーペット本体 Reference Signs List 11 Room temperature sensor 12 Indoor environment condition 13 Input device 14 Usage condition 15 Regional information 16 Month and day information 17 Remote control operation information 18 User condition estimation knowledge base 19 User condition estimation value 20 Neural network model means 21 Comfort information estimation value 22 Condition Rule 23 Temperature Control Signal 24 Electric Carpet Body

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西 井 一 成 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 岩 佐 隆 司 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 永 井 和 俊 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭54−47352(JP,A) 特開 昭64−41187(JP,A) 特開 昭64−28424(JP,A) 実開 昭59−47992(JP,U) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kazunari Nishii 1006 Kadoma Kadoma, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Takashi Iwasa 1006 Kadoma Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric (72) Kazutoshi Nagai, Inventor 1006 Kadoma, Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) References JP-A-54-47352 (JP, A) JP-A 64-64 41187 (JP, A) JP-A-64-28424 (JP, A) JP-A-59-47992 (JP, U)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 センサにより検出された室内環境条件お
よび使用者から入力された使用者の温度目盛設定、カー
ペットの大きさ、運転時間、月日時間、累積消費電力、
発熱体の通電率及びカーペットの厚さのうちの少なくと
も一つである電気カーペットの使用条件ならびに使用者
の個人的要素に基づく知識ベースから推測された着衣量
と代謝量である使用者条件を入力として、神経回路網模
式手段により前記電気カーペットの表面温度を推測し、
その推測値に基づいて電気カーペットを制御することを
特徴とする電気カーペットの制御方法。
1. An indoor environment condition detected by a sensor and a temperature scale setting of a user input by a user,
Pet size, driving time, month / day time, cumulative power consumption,
At least the heating element's electrical conductivity and carpet thickness
Conditions of use, as well as the user of the electric carpet is also one
Of clothing estimated from knowledge base based on personal factors of clothing
As input and the user condition is metabolic rate, the neural network model
Estimating the surface temperature of the electric carpet by formula means ,
A method for controlling an electric carpet, comprising controlling the electric carpet based on the estimated value.
【請求項2】 使用条件が、月日、時間および地域を観
測して得られる月別の平均気温を含む請求項1記載の電
気カーペットの制御方法。
2. The terms of use are based on month, day, time and area.
The method for controlling an electric carpet according to claim 1 , further comprising a monthly average temperature obtained by measurement .
【請求項3】 使用者条件が使用者の設定温度目盛値か
ら推測した着衣量と代謝量である請求項1又は2記載の
電気カーペットの制御方法。
3. The user condition is a user's set temperature scale value.
The method for controlling an electric carpet according to claim 1 or 2, wherein the amount of clothing and the amount of metabolism are estimated from the amount .
【請求項4】 使用者条件をリモコン装置により電気カ
ーペットに意思表示を行ないながら、前記電気カーペッ
トの表面温度の推定値を求める請求項1、2又は3記載
電気カーペットの制御方法。
4. An electric carpet , wherein user conditions are indicated on the electric carpet by a remote controller.
4. An estimated value of the surface temperature of the target is obtained.
Method of controlling the electric carpet.
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