(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電体からなる発熱部を有する便座本体と、
前記発熱部を誘導加熱する磁界を発生する誘導加熱コイルと、
前記誘導加熱コイルへの通電を制御する制御部と、
人体が存在することを検知する人体検知部と、
使用者の前記便座本体への着座する直前の状態である着座動作を検知する着座動作検知部と、
使用者が便座に着座した後に実行可能な洗浄の動作開始の許可を判定する機能許可着座検知部と、
を備え、
前記制御部は、
前記人体検知部により人体の存在を検知したとき、前記誘導加熱コイルへの通電により前記便座本体を暖める第１暖房モードを開始し、
前記着座動作検知部により人体の着座動作を検知したあとは、前記誘導加熱コイルへの通電量が前記第１暖房モードにおける通電量よりも小さい第２暖房モードに移行させ、
前記着座動作検知部と、前記機能許可着座検知部と、は、ひとつのセンサを兼用し、
前記着座動作検知部による検知処理時の動作周期は、前記機能許可着座検知部による検知処理時の動作周期よりも短いことを特徴とする暖房便座装置。
【請求項２】
前記第２暖房モードにおける前記誘導加熱コイルへの通電量は、前記誘導加熱コイルが発生する磁界が便座に着座した人体に対して影響を及ぼさない磁界となる通電量であることを特徴とする請求項１に記載の暖房便座装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記人体検知部による人体の存在を検知した後、前記着座動作検知部が使用者の着座を検知しておらず、前記第１暖房モードが一定時間が経過した場合は、前記第２暖房モードに移行することを特徴とする請求項１または２に記載の暖房便座装置。
【請求項４】
前記第２暖房モードは、前記便座本体を昇温させる昇温モードと、前記便座本体の温度を一定に保つ保温モードと、を有し、
前記保温モードは、前記第２暖房モードを実行する期間内で最後に実行されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の暖房便座装置。
【請求項５】
前記着座動作検知部は、人体の着座動作の検知を、前記機能許可着座検知部による前記洗浄の動作開始の許可の判定よりも先に行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の暖房便座装置。
【請求項６】
前記着座動作検知部による人体を検知してから着座を判断するまでの処理回数は、前記機能許可着座検知部による人体を検知してから着座を検知するまでの処理回数よりも少ないことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の暖房便座装置。
【請求項７】
前記着座動作検知部は、前記便座本体の鉛直方向における使用者の速度変化を検知することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の暖房便座装置。
【請求項８】
前記着座動作検知部の１回当たりの動作時間は、前記機能許可着座検知部の１回当たりの動作時間よりも短いことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の暖房便座装置。
【請求項９】
前記人体検知部が前記人体の存在を検知する前における前記センサの動作周期は、前記人体検知部が前記人体の存在を検知した後における前記センサの動作周期よりも長いことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の暖房便座装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の態様は、暖房便座装置に関し、具体的には便器に設けられる便座を暖めることができる暖房便座装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
新しい暖房便座の加熱形態として、誘導加熱コイルに高周波電流を供給することによる誘導加熱方式を用いた便座装置が提案されている。このような誘導加熱方式では、誘導加熱コイルから発生する磁界の強さに対する人体への影響度合いが研究されており、人体へ影響が及ばない磁束密度の大きさも公表されている。
【０００３】
人体への磁界を抑制する誘導加熱の駆動方法として、人体の検知によって誘導加熱を駆動し、着座の検知によって誘導加熱を停止する方法が考えられている（特許文献１）。しかし、一般に暖房便座で使用されている着座検知は、局部洗浄動作の開始を許可する条件とされており、使用者が一定時間の着座した状態を検知することにより、着座検知を確定している。このため、使用者は、着座してから着座検知を確定するまでの一定時間、磁界にさらされる可能性がある点で改善の余地がある。
【０００４】
一方、人体への磁界の影響を抑制するために、誘導加熱の駆動方法として、入室の検知によって誘導加熱を駆動し、便蓋の近傍に人体が存在することを検知して誘導加熱を停止する方法が考えられている（特許文献２）。しかし、この駆動方法では、磁界に起因する人体への影響の問題は解消するものの、早めに加熱が中止され、使用者が着座する際には、便座が十分に暖まっていないこともありうる。このため、使用者に不快感を与えてしまうといった点で改善の余地がある。
【０００５】
一方、人体への磁界の影響や、便座温度の問題を解決するために、使用者自身が便蓋を開けたり、専用スイッチを操作したりすることで、誘導加熱を停止又は通電量を磁界の影響がない数値に下げたりする方法や、便座が十分に暖まり、誘導加熱が停止した状態ではないと、便蓋が開かずに、使用者が着座できない方法が考えられる。さらに、磁界が発生していること、加熱が不十分であることを報知して、着座を抑制する方法、なども考えられる。しかしながら、いずれの方法であっても、暖房便座の使用を規制することになり、使用者にとって不快感や不便を感じさせてしまうといった問題が残る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−８８５９号公報
【特許文献２】特開２００８−１８１１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、誘導加熱の原理を利用した暖房便座装置であって、暖房開始とともに迅速に冷たさを感じさせない温度まで便座を昇温するとともに、着座したあとでは磁界によって人体に影響を与えないようにすることが可能な暖房便座装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、導電体からなる発熱部を有する便座本体と、前記発熱部を誘導加熱する磁界を発生する誘導加熱コイルと、前記誘導加熱コイルへの通電を制御する制御部と、人体が存在することを検知する人体検知部と、使用者の前記便座本体への着座する直前の状態である着座動作を検知する着座動作検知部と、使用者が便座に着座した後に実行可能な機能の動作開始の許可を判定する機能許可着座検知部と、を備え、前記制御部は、前記人体検知部により人体の存在を検知したとき、前記誘導加熱コイルへの通電により前記便座本体を暖める第１暖房モードを開始し、前記着座動作検知部により人体の着座動作を検知したあとは、前記誘導加熱コイルへの通電量が前記第１暖房モードにおける通電量よりも小さい第２暖房モードに移行させ、前記着座動作検知部と、前記機能許可着座検知部と、は、ひとつのセンサを兼用し、前記着座動作検知部による検知処理時の動作周期は、前記機能許可着座検知部による検知処理時の動作周期よりも短いことを特徴とする暖房便座装置である。
【０００９】
この暖房便座装置によれば、着座動作検知部による使用者の便座本体への着座する直前の状態である着座動作の検知によって第１暖房モードから第２暖房モードに移行するため、着座前までは便座を迅速に加熱でき、着座している状態では使用者に与える磁界の影響を十分に抑制することができる。  
また、この暖房便座装置によれば、着座動作検知部が、通常、暖房便座に用いられている洗浄開始許可を判定する機能許可着座検知部を兼ねた構造となっているので、センサを複数設ける必要がなく、便座に着座する使用者に対する最適位置に一つのセンサを設けること可能となり、設置位置の違いによる着座精度の違いを無くすこともできる。
また、この暖房便座装置によれば、確実に誘導加熱コイルから発生する磁界が使用者へ及ぼす影響を無くした状態で、使用者に着座してもらうことができる。すなわち、通常の暖房便座の機能許可着座検知部は、使用者が一定時間の着座した状態を検知して、着座したと判定している。その理由は、着座動作検知部の投影面積等が小さく検知しにくい子供や、トイレブース及び便座装置の掃除の際など、短時間の着座検知と同時に便座装置に付属するリモコン等の洗浄開始スイッチを押圧した場合の誤洗浄を防止するためである。しかし、本暖房便座装置では、着座動作検知部において動作周期が短くなっているので、使用者が着座完了した後での判断ではなく、着座動作、すなわち着座直前を検知することができる。したがって、誘導加熱コイルから発生する磁界が使用者へ及ぼす影響を確実に無くした状態で、使用者に着座してもらうことができるようになる。
【００１０】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記第２暖房モードにおける前記誘導加熱コイルへの通電量は、前記誘導加熱コイルが発生する磁界が便座に着座した人体に対して影響を及ぼさない磁界となる通電量であることを特徴とする暖房便座装置である。
【００１１】
この暖房便座装置によれば、着座動作検知部による着座動作の検知によって第２暖房モードに移行するため、使用者は、誘導加熱コイルから発生する磁界が使用者へ影響を及ぼさない状態に確実に移行したあとで着座することができる。また、着座動作検知部は、使用者の着座動作を検知しているので、使用者が便座に着座する寸前まで便座を暖めておくことができる。これにより、使用者が着座した際に冷たさを感じたり、不快感をおぼえたりすることのない暖房便座を提供することができる。
【００１２】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、前記制御部は、前記人体検知部による人体の存在を検知した後、前記着座動作検知部が使用者の着座を検知しておらず、前記第１暖房モードが一定時間が経過した場合は、前記第２暖房モードに移行することを特徴とする暖房便座装置である。
【００１３】
この暖房便座装置によれば、第１暖房モードでは時限制御を有しているので、無駄に便座の温度が上がりすぎるといった問題がなく、無駄な電力消費を抑えた省エネルギー効果を得ることができる。
【００１４】
また、第４の発明は、第１〜第３のいずれか１つの発明において、前記第２暖房モードは、前記便座本体を昇温させる昇温モードと、前記便座本体の温度を一定に保つ保温モードと、を有し、前記保温モードは、前記第２暖房モードを実行する期間内で最後に実行されることを特徴とする暖房便座装置である。
【００１５】
この暖房便座装置によれば、保温モードを備えているので、使用者が着座した後でも、便座本体が一定の温度に保たれる。このため、使用者が長時間、便座に着座した状態が続いても、便座本体の温度が下がることなく、快適な暖房便座にすることができる。また、誘導加熱方式で、便座本体の昇温、保温を実現できるので、誘導加熱方式と、伝熱加熱方式と、の二つの方式を用いる構造に比べて、簡単な構造及び簡単な制御で快適な暖房便座を実現できる。
【００１８】
また、第５の発明は、第１〜４のいずれか１つの発明において、前記着座動作検知部は、人体の着座動作の検知を、前記機能許可着座検知部による前記洗浄の動作開始の許可の判定よりも先に行うことを特徴とする暖房便座装置である。
【００１９】
この暖房便座装置によれば、洗浄許可を判定するよりも先である着座直前の動作を検知することができ、使用者が着座した際には確実に第２暖房モードへ切り替えることができる。これにより、着座直前まで加熱でき、使用者が着座する際には冷たさを感じさせずに済むとともに、誘導加熱コイルから発生する磁界が使用者へ影響を及ぼさない状態に確実に移行したあとで着座してもらうことができる。
【００２２】
また、第６の発明は、第１〜５のいずれか１つの発明において、前記着座動作検知部による人体を検知してから着座を判断するまでの処理回数が、前記機能許可着座検知部による人体を検知してから着座を検知するまでの処理回数よりも少ないことを特徴とする暖房便座装置である。
【００２３】
この暖房便座装置によれば、確実に誘導加熱コイルから発生する磁界が使用者へ及ぼす影響を無くした状態で、使用者に着座してもらうことができる。すなわち、通常の暖房便座の機能許可着座検知部は、使用者が着座してから一定時間経過した後に着座したことを判定している。その理由は、着座動作検知部の投影面積等が小さく検知しにくい子供や、トイレブース及び便座装置の掃除の際など、短時間の着座検知と同時に便座装置に付属するリモコン等の洗浄開始スイッチを押圧した場合の誤洗浄を防止するためである。本暖房便座装置では、着座動作検知部において着座を判断するまでの処理回数が少なくなっているので、使用者が着座完了した後での判断ではなく、着座動作、すなわち着座直前を検知することができる。したがって、誘導加熱コイルから発生する磁界が使用者へ及ぼす影響を確実に無くした状態で、使用者に着座してもらうことができるようになる。
【００２４】
また、第７の発明は、第１〜６のいずれか１つの発明において、前記着座動作検知部は、前記便座本体の鉛直方向における使用者の速度変化を検知することを特徴とする暖房便座装置である。
【００２５】
この暖房便座装置によれば、トイレを使用する一連の動作中で、上方から下方にお尻を移動させる動作、つまり便座に着座するといった便座特有の動作を、法線方向の動作速度の変化を検知することで、確実に捉えることができる。これにより、使用者が着座動作に入り、便座に接する直前の状態を検知して、第２暖房モードへ切り替えることができる。したがって、誘導加熱コイルから発生する磁界が使用者へ及ぼす影響を確実に無くした状態で、使用者に着座してもらうことができるようになる。  
第８の発明は、第１〜７のいずれか１つの発明において、前記着座動作検知部の１回当たりの動作時間は、前記機能許可着座検知部の１回当たりの動作時間よりも短いことを特徴とする暖房便座装置である。
この暖房便座装置によれば、センサの寿命を延ばすことができる。
第９の発明は、第１〜８のいずれか１つの発明において、前記人体検知部が前記人体の存在を検知する前における前記センサの動作周期は、前記人体検知部が前記人体の存在を検知した後における前記センサの動作周期よりも長いことを特徴とする暖房便座装置である。
この暖房便座装置によれば、複数のセンサを設けることなく１つのセンサで動作周期を変更することができる。また、便座に着座する使用者に対して最適な位置にセンサを設けることができ、設置位置の違いによる着座検知精度の違いをなくすことができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の態様によれば、誘導加熱の原理を利用した暖房便座装置であって、暖房開始とともに迅速に冷たさを感じさせない温度まで便座を昇温するとともに、着座したあとでは磁界による影響が人体に及ばない暖房便座装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本実施の形態にかかる暖房便座装置を備えたトイレ装置を例示する模式的斜視図である。
【図２】本実施の形態にかかる暖房便座装置を表す模式図である。
【図３】本実施形態に係る暖房便座装置の機能ブロック図である。
【図４】制御部による誘導加熱の制御フローチャートである。
【図５】入室から着座までの動作と誘導加熱動作のシーケンスとを例示する図である。
【図６】昇温制御の具体例を説明するタイミングチャートである。
【図７】昇温制御の具体例を説明するタイミングチャートである。
【図８】昇温制御の具体例を説明するタイミングチャートである。
【図９】昇温制御の具体例を説明するタイミングチャートである。
【図１０】昇温制御の他の具体例を説明するタイミングチャートである。
【図１１】昇温制御の他の具体例を説明するタイミングチャートである。
【図１２】昇温制御の他の具体例を説明するタイミングチャートである。
【図１３】昇温制御の他の具体例を説明するタイミングチャートである。
【図１４】センサの動作タイミングを例示する図である。
【図１５】センサの情報の読み込みタイミングを例示する図である。
【図１６】電波センサを例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、本実施の形態にかかる暖房便座装置を備えたトイレ装置を例示する模式的斜視図である。
図２は、本実施の形態にかかる暖房便座装置を表す模式図で、（ａ）は、暖房便座装置を上方から眺めた模式的平面図、（ｂ）は、（ａ）に表した切断面Ａ−Ａにおける模式的断面図である。なお、図２（ｂ）においては、説明の関係上、閉じた状態の便蓋も表されている。
【００２９】
本実施の形態に係る暖房便座装置１００は、トイレ装置１０における洋式腰掛便器８００の上に設置されるもので、便座２００と、便蓋３００と、便座２００及び便蓋３００を開閉可能に支持するケーシング４００と、を備える。便蓋３００は、閉じた状態において便座２００の上方を覆うことができる。例えば便座２００には、高周波電流を生成する高周波電源装置２２０が内蔵される。なお、高周波電源装置２２０は、ケーシング４００に内蔵されていてもよい。
【００３０】
便座２００または便蓋３００には、高周波電源装置２２０から供給された高周波電流により磁界を発生させる誘導加熱コイル２２２が設けられる。便座２００には、磁界によって誘導加熱される導電体からなる発熱部２３１が設けられる。より具体的には、発熱部２３１は、誘導加熱コイル２２２から発生する磁界で誘起される渦電流により発熱する。
【００３１】
ケーシング４００には、入室検知センサ４４１、立位検知センサ４４２、機能許可着座センサ４４３及び着座動作センサ４４４が設けられている。
入室検知センサ４４１は、例えば焦電センサであり、使用者がトイレルームに入ったことを検知する（人体検知部）。ケーシング４００内には便蓋３００を開閉する便蓋開閉装置（図示せず）が設けられている。すなわち、入室検知センサ４４１によって使用者の入室を検知すると、一定時間経過後に便蓋開閉装置が動作して、便蓋３００を自動的に開ける。
【００３２】
立位検知センサ４４２は、例えば光電センサであり、使用者までの距離を測定して、洋式腰掛便器８００の前方の所定位置に使用者が立っていることを検知する。立位検知センサ４４２によって使用者が便座２００から一定距離（例えば、３０ｃｍ）以上離れたことを検知すると、便蓋開閉装置が作動して便蓋３００を自動的に閉じる。
なお、便蓋３００は、上記のように自動的に開閉する場合のほか、使用者の手動や使用者のボタン操作によっても開閉可能である。
【００３３】
機能許可着座センサ４４３は、例えば光電センサであり、使用者が便座２００に着座して、暖房便座装置１００の各種機能の動作可能な状態を検知する。機能許可着座センサ４４３は、例えば立位検知センサ４４２と同じ投受光窓を介して光を投光及び受光する。機能許可着座センサ４４３は使用者までの距離を測定して、一定距離（例えば、１０ｃｍ）以内に使用者が接近したか否かを検知し、検知後に一定のディレイを設けて検知した旨の信号を出力する。すなわち、機能許可着座センサ４４３は、使用者が便座２００に確実に着座したあと、検知した旨の信号を出力する。この信号の有無によって、着座後に使用可能な各種機能の動作の可否が決定される。
【００３４】
着座動作センサ４４４は、例えば光電センサであり、使用者が便座２００に着座する動作を検知する（着座動作検知部）。例えば、着座動作センサ４４４は、使用者までの距離を測定して、一定距離（例えば、１０ｃｍ）以内に使用者が接近したか否かを検知し、検知後にディレイ無しで検知した旨の信号を出力する。すなわち、着座動作センサ４４４は、使用者が便座２００に着座する直前のタイミングで検知した旨の信号を出力することができる。この信号によって、便座２００の暖房モードの切り替えが行われる。
【００３５】
ここで、ケーシング４００の内部には、衛生洗浄装置としての機能部が併設されていてもよい。すなわち、ケーシング４００には、便座２００に座った使用者の「おしり」などに向けて水を噴出する図示しない吐水ノズルを有する衛生洗浄機能部などが内蔵されていてもよい。
【００３６】
また、ケーシング４００の内部には、便座２００に座った使用者の「おしり」などに向けて温風を吹き付けて乾燥させる「温風乾燥機能」や「脱臭ユニット」や「室内暖房ユニット」などの各種の機構が適宜設けられていてもよい。
これらの各種機能のうち、使用者が便座２００に着座したあとで動作可能にすべきものは、機能許可着座センサ４４３から検知した旨の信号が出力された場合に動作可能になる。
【００３７】
図２（ａ）に表したように、ケーシング４００の内部には、制御部４１０が設けられている。そして、商用電源から供給される電力（以下、説明の便宜上「商用電力」と称する）は、制御部４１０及び高周波電源装置２２０に投入される。高周波電源装置２２０は、制御部４１０から供給される制御信号に基づいて高周波電流を生成する。
【００３８】
図２（ｂ）に表したように、便座２００は、便座２００の外形を形成する筐体２１０を有する。筐体２１０は、樹脂などの絶縁性を有する材料により形成されている。なお、筐体２１０は、複数の部材により形成されていてもよいし、１つの部材により形成されていてもよい。
【００３９】
便座２００の筐体２１０の内部には、高周波電源装置２２０から供給された高周波電流が通電されることにより磁界を発生する誘導加熱コイル２２２が設けられている。誘導加熱コイル２２２は、便座２００の内部の上面（着座面に対向する内面）２１０ａに付設されている。なお、誘導加熱コイル２２２は、支持体によって支持されていてもよい。
【００４０】
誘導加熱コイル２２２から発生する磁界で誘起される渦電流により発熱する発熱部２３１は、便座２００の上面（着座面）に付設されている。あるいは、発熱部２３１は、便座２００の筐体２１０の内部に設けられていてもよい。あるいは、発熱部２３１は、便座２００の内部の上面２１０ａに付設されていてもよい。
【００４１】
発熱部２３１の材料としては、例えば鉄やステンレスなどの強磁性体、またはアルミニウムなどの常磁性体といった金属を用いることができる。便座２００の外部に磁界を放出させにくくするためには、電気抵抗が大きい鉄やステンレスなどの強磁性体を発熱部２３１に用いることがより好ましい。なお、発熱部２３１が便座２００の上面に設けられる場合には、人体と発熱部２３１とが直接的に接触しないように、塗装、コーティング、フィルムなどが発熱部２３１の表面に施されることがより好ましい。
【００４２】
便座２００には、温度センサ２４０が設けられている。温度センサ２４０は、例えば発熱部２３１の温度を検出する。なお、説明の便宜上、発熱部２３１の温度は、便座２００の着座面の温度と等価であるとする。本実施形態では、便座２００の着座面の温度のことを、単に便座２００の温度ともいう。温度センサ２４０による温度の検出信号は、高周波電源装置２２０及び制御部４１０に送られる。
【００４３】
制御部４１０と高周波電源装置２２０とは、給電線４１５により接続されている。商用電力などの低周波電流と、制御部４１０から供給される制御信号と、は給電線４１５を通して高周波電源装置２２０に供給される。つまり、制御部４１０は、高周波電源装置２２０の動作を制御する。給電線４１５は、高周波電源装置２２０から出力される高周波電流よりも相対的に周波数が低い低周波電流を高周波電源装置２２０に供給する。高周波電源装置２２０は、制御部４１０から供給される制御信号に基づいて、低周波電流を高周波電流に変換する。すなわち、高周波電源装置２２０は、給電線４１５を通して供給される低周波電流を、その周波数よりも高い周波数の電流（以下、説明の便宜上「高周波電流」と称する）に変換する。
【００４４】
高周波電源装置２２０により変換された高周波電流は、誘導加熱コイル２２２へ流れる。そうすると、誘導加熱コイル２２２は、磁界を発生する。誘導加熱コイル２２２が磁界を発生すると、発熱部２３１は、その磁界で誘起される渦電流により発熱する。そのため、本実施の形態に係る暖房便座装置１００は、誘導加熱の原理を利用し、便座２００の着座面を急速に加熱することができ、より早く着座面を適温にすることができる。
【００４５】
また、本実施形態にかかる暖房便座装置１００は、便座２００の着座面を急速に加熱することができるため、使用者が便座２００を使用していないときには、必ずしも便座２００を保温しておく必要はない。そのため、例えば「シーズヒータ」や、「ハロゲンヒータ」や、「カーボンヒータ」などの抵抗加熱手段により便座２００の着座面を加熱する場合よりも省エネルギー化を図ることができる。
【００４６】
便蓋３００には、誘導加熱によって発生する磁界が便蓋３００を通過する度合いを抑制する磁界漏れ抑制手段として、例えば強磁性体の磁気シールド３１０が設けられている。磁気シールド３１０は、便蓋３００が閉じた状態で便座２００の少なくとも前方及び側方を覆う位置に配置される。このように便蓋３００に磁気シールド３１０が設けられていると、便蓋３００を閉じている間に誘導加熱によって便座２００を暖める際、誘導加熱コイル２２２からの漏れ磁束を低減することができる。特に、使用者はトイレ入室時には洋式腰掛便器８００の前方または側方から便座２００に近づくことから、使用者が近づく方向である便座２００の少なくとも前方及び側方を覆う位置に磁気シールド３１０を設けることで、漏れ磁束を効果的に抑制することができる。
【００４７】
なお、図２に例示した暖房便座装置１００では、便座２００の筐体２１０の内部に誘導加熱コイル２２２が設けられているが、便蓋３００の筐体内に誘導加熱コイル２２２が設けられていてもよい。便蓋３００の筐体内に誘導加熱コイル２２２が設けられた暖房便座装置１００では、便蓋３００が閉じた状態において、誘導加熱コイル２２２により磁界を発生させる。これにより、便座２００に設けられた発熱部２３１は、その磁界で誘起される渦電流により発熱する。また、発熱部２３１についても、便座２００ではなく、便蓋３００に設けられていてもよい。なお、以下の説明では、便座２００に誘導加熱コイル２２２及び発熱部２３１が設けられている構成を例とする。
【００４８】
図３は、本実施形態に係る暖房便座装置の機能ブロック図である。
すなわち、図３に表したように、本実施形態に係る暖房便座装置１００においては、便座２００に設けられた構成と、便蓋３００に設けられた構成と、ケーシング４００に設けられた構成と、を備える。
便座２００には、例えば高周波電源装置２２０、発熱部２３１、誘導加熱コイル２２２及び温度センサ２４０が設けられる。
なお、本実施形態では、高周波電源装置２２０を便座２００内に設けているが、ケーシング４００内に設けてもよい。
便蓋３００には、磁界漏れ抑制手段である磁気シールド３１０が設けられる。
【００４９】
ケーシング４００には、制御部４１０、入室検知センサ４４１、立位検知センサ４４２、機能許可着座センサ４４３、着座動作センサ４４４及び便蓋開閉装置４５０が設けられる。便蓋開閉装置４５０は、便蓋３００の開閉のほか、便座２００の開閉も行う機構を備えていてもよい。また、ケーシング４００には、必要に応じて局部洗浄部４６０が設けられている。
【００５０】
次に、制御部４１０による誘導加熱の制御動作について説明する。なお、本実施形態では、誘導加熱の制御動作を制御部４１０が行う場合について説明するが、高周波電源装置２２０に設けられた高周波電流制御部（誘導加熱コイル２２２への高周波電流の供給量を制御する部分）によって同様な制御動作を行ってもよい。
【００５１】
図４は、制御部による誘導加熱の制御フローチャートである。
先ず、ステップＳ１０１に表したように、制御部４１０は、入室検知センサ４４１による使用者のトイレ室内へ入室検知の有無を判断する。入室検知センサ４４１が使用者の入室を検知すると、ステップＳ１０２に表したように、制御部４１０は、第１の昇温制御を実行する。第１の昇温制御では、誘導加熱コイル２２２への高周波電流の供給を開始し、その供給を供給開始から高周波電流を第１の時間以内、行う。
【００５２】
次に、ステップＳ１０３に表したように、制御部４１０は、第１の昇温制御による高周波電流の供給が、供給開始から第１の時間経過したか否かを判断する。第１の時間経過していない場合には、ステップＳ１０４に表したように、便蓋３００が開いたか否かを判断する。便蓋３００が開いていない場合には、ステップＳ１０３へ戻る。
【００５３】
第１の昇温制御による高周波電流の供給開始から第１の時間が経過した場合には、ステップＳ１０５に表したように、便蓋３００を開ける。すなわち、制御部４１０は、便蓋開閉装置４５０に便蓋３００を開く旨の指示を与える。この指示によって便蓋開閉装置４５０が動作し、便蓋３００を自動的に開ける。
【００５４】
便蓋３００が自動的に開いた場合、または第１の時間を経過する前に便蓋３００が開けられた場合（ステップＳ１０４でＹｅｓ）、制御部４１０は、ステップＳ１０６に表したように、第１の昇温制御から第２の昇温制御へ移行する。第２の昇温制御は、第１の昇温制御よりも単位時間当たりの高周波電流の供給量を低減した昇温を行う制御である。
【００５５】
次に、ステップＳ１０７で表したように、制御部４１０は、着座動作センサ４４４によって使用者の着座動作を検知したか否かを判断する。使用者の着座動作を検知した場合には、ステップＳ１０９に表したように、制御部４１０は、第２の昇温制御から第３の昇温制御へ移行する。
一方、使用者の着座動作を検知していない場合には、ステップＳ１０８へ進む。ステップＳ１０８では、制御部４１０は、第２の昇温制御による高周波電流の供給が、人体検知から第２の時間経過したか否かを判断する。第２の時間経過していない場合には、そのまま第２の昇温制御を続行し、ステップＳ１０７へ戻る。
【００５６】
一方、第２の時間経過した場合には、ステップＳ１０９に表したように、制御部４１０は、第２の昇温制御から第３の昇温制御へ移行する。すなわち、制御部４１０は、第２の昇温制御を実行しているあいだに、使用者の着座動作を検知した場合、または第２の時間を経過した場合、第２の昇温制御から第３の昇温制御へと移行する。
第３の昇温制御は、第２の昇温制御よりも単位時間当たりの高周波電流の供給量を低減した昇温を行う制御である。
【００５７】
次に、ステップＳ１１０で表したように、制御部４１０は、便座２００の温度が予め定めた設定温度（例えば、快適温度）に到達したか否かを判断する。すなわち、制御部４１０は、温度センサ２４０による温度の検出信号に基づいて、便座２００の温度が設定温度に到達したか否かを判断する。設定温度に到達していない場合、制御部４１０は、第３の昇温制御を続行する。一方、設定温度に到達した場合、制御部４１０は、ステップＳ１１１に表したように、第３の昇温制御から保温制御へ移行する。これにより、便座２００の温度が快適温度に保たれることになる。
【００５８】
図５は、使用者のトイレルームへの入室から着座までの動作と誘導加熱動作のシーケンスとを例示する図である。
図５（ａ）は、使用者の入室から着座までの動作を例示している。
図５（ｂ）は、（ａ）の動作に対応した各種センサの動作シーケンスを例示している。
図５（ｃ）は、（ａ）の動作に対応した誘導加熱コイルへの投入電力のシーケンスを例示している。
図５（ｄ）は、（ａ）の動作に対応した漏れ磁界の磁束密度の遷移を例示している。ここで、磁束密度は、利用者が着座していない状態では暖房便座装置１００から一定距離をあけた位置で測定した値であり、利用者が着座している状態では便座２００の着座面で測定した値である。
図５（ｅ）は、（ａ）の動作に対応した便座の温度の変化を表す昇温カーブを例示している。
【００５９】
先ず、未使用の状態では、入室検知センサ４４１による入室検知のみが行われる。入室検知センサ４４１によってトイレルームへの入室が検知されていない状態（未使用の状態）では、誘導加熱コイル２２２への投入電力は、停止制御ＣＴ０（電力投入の停止）または待機制御ＣＴｒ（便座２００の温度を待機温度に保つだけの電力投入）である。停止制御ＣＴ０では、誘導加熱コイル２２２から便座２００の外側へ漏れる磁界の磁束密度Ｂ０はゼロである。また、待機制御ＣＴｒでは、磁束密度Ｂｒは非常に少ない。
停止制御ＣＴ０を実行中の便座２００の温度ＴＨｓは、ほぼ室温である。また、待機制御ＣＴｒの実行中の便座２００の温度は、待機温度ＴＨｒである。
【００６０】
次に、入室検知センサ４４１が使用者のトイレルームへの入室を検知すると（時刻ｔ０）、制御部４１０は、誘導加熱コイル２２２への投入電力を、第１の昇温制御ＣＴ１へ移行する。第１の昇温制御ＣＴ１では、誘導加熱コイル２２２から便座２００の外側へ漏れる磁界の磁束密度Ｂ１は、磁束密度Ｂ０及びＢｒよりは高いが、基準となる磁束密度Ｂｒｅｆよりも小さい。
第１の昇温制御ＣＴ１は、入室検知の時刻ｔ０から第１の時間が経過する時刻ｔ１まで実行される。時刻ｔ１では、便座２００の温度は、第１の温度ＴＨ１まで上昇する。
【００６１】
次に、入室検知の時刻ｔ０から第１の時間が経過した時刻ｔ１で、便蓋３００を自動的に開ける。また、制御部４１０は、誘導加熱コイル２２２への投入電力を、第１の昇温制御ＣＴ１から第２の昇温制御ＣＴ２へと移行する。第２の昇温制御ＣＴ２では、第１の昇温制御ＣＴ１よりも単位時間当たりの高周波電流の供給量が低い。しかし、便蓋３００が開いているため、便蓋３００による磁気シールド効果は減少する。したがって、第２の昇温制御ＣＴ２の実行中の磁束密度Ｂ２は、磁束密度Ｂ１よりも大きい。ただし、磁束密度Ｂ２は、基準となる磁束密度Ｂｒｅｆよりは小さい。
【００６２】
便蓋３００が開いたのち、時刻ｔ’から立位検知センサ４４２、機能許可着座センサ４４３及び着座動作センサ４４４の動作が開始される。その後、使用者が着座の動作に入り、着座直前の時刻ｔ２で着座動作センサ４４４から着座動作を検知した旨の信号が出力される。制御部４１０は、着座動作センサ４４４から出力された信号を受けて、誘導加熱コイル２２２への投入電力を、第２の昇温制御ＣＴ２から第３の昇温制御ＣＴ３へと移行する。第３の昇温制御ＣＴ３では、第２の昇温制御ＣＴ２よりも単位時間当たりの高周波電流の供給量が低い。
第３の昇温制御ＣＴ３を実行中の磁束密度Ｂ３は、使用者が便座２００に着座した状態でも人体に影響を及ぼさない値である。
【００６３】
第２の昇温制御ＣＴ２から第３の昇温制御ＣＴ３へ切り替わる時刻ｔ２では、便座２００の温度は冷感限界温度ＴＨ２に達している。また、第３の昇温制御ＣＴ３の実行によって、便座２００の温度は冷感限界温度ＴＨ２から快適温度ＴＨ３に到達する。
【００６４】
着座動作センサ４４４による着座直前の検知のあと、機能許可着座センサ４４３によって着座状態を検知すると（時刻ｔｗ）、各種の機能が使用可能状態になる。一方、第３の昇温制御ＣＴ３の実行によって便座２００の温度が快適温度ＴＨ３に到達した段階で（時刻ｔｇ）、制御部４１０は、誘導加熱コイル２２２への投入電力を、第３の昇温制御ＣＴ３から保温制御ＣＴｋへと移行する。これにより、便座２００の温度は、快適温度ＴＨ３に維持される。
保温制御ＣＴｋを実行している間の磁束密度はＢｋである。保温制御ＣＴｋでは、快適温度ＴＨ３を維持する程度のわずかな電流量で済むことから、磁束密度Ｂｋは磁束密度Ｂ３よりも小さい。
【００６５】
本実施形態では、入室検知センサ４４１による入室の検知から着座動作センサ４４４による着座直前の検知までの間に行う昇温制御を第１暖房モードといい、着座動作センサ４４４による着座直前を検知した際に移行している昇温制御を（使用者が着座した状態でも人体に影響を及ぼさない磁束密度になる昇温制御）を第２暖房モードという。
図５に表した例では、第１の昇温制御ＣＴ１及び第２の昇温制御ＣＴ２が第１暖房モードであり、第３の昇温制御ＣＴ３及び保温制御ＣＴｋが第２暖房モードである。
【００６６】
なお、第２暖房モードには、誘導加熱コイル２２２への通電が行われていない状態も含まれる。第２暖房モードに、少なくとも第３の昇温制御ＣＴ３と保温制御ＣＴｋとが含まれる場合、保温制御ＣＴｋは、第２暖房モードを実行する期間における最後に実行される。
【００６７】
このような昇温制御によって、使用者が着座する寸前まで便座２００を暖めることができ、使用者が着座した際に便座２００の冷たさを感じさせることなく、不快感をおぼえさせない暖房便座を提供できるようになる。しかも、着座直前には第２暖房モードに移行しているため、着座後（便座２００の着座面に使用者のおしりが触れた後）には、確実に第２暖房モードに移行しており、高い磁束密度を持つ磁界に人体がさらされない環境を提供でき、安心して使用してもらうことができるようになる。
【００６８】
次に、制御部４１０による具体的な昇温制御について説明する。
図６〜図９は、昇温制御の具体例を説明するタイミングチャートである。
図６〜図９に表したタイミングチャートは、防磁効果を有する便蓋が設けられている場合の制御について例示している。
各図において、（ａ）は時間に対する便座の温度の変化を表す昇温カーブを例示している。また、（ｂ）は時間に対する磁束密度の変化を表している。
【００６９】
図６は、入室等の人体検知があった後、第２の時間内に便座２００への着座があった場合の昇温制御について例示するタイミングチャートである。
先ず、便座２００の温度が初期温度ＴＨ０の状態で、入室検知センサ４４１が人体を検知した時刻をｔ０とする。制御部４１０は、入室検知センサ４４１で人体を検知した時刻ｔ０から第１の時間ＴＭ１が経過する時刻ｔ１まで、着座動作センサ４４４によって便蓋３００の閉状態を検知していることを条件として、第１の昇温制御ＣＴ１を実行する。
【００７０】
第１の昇温制御ＣＴ１では、第１の時間ＴＭ１内に便座２００の温度を初期温度ＴＨ０から第１の温度ＴＨ１まで高めるための高周波電流を誘導加熱コイル２２２へ供給する。
ここで、高周波電流の供給量は、カレントトランスによる検出値、スイッチングトランジスタのパルス数及びオン時間等によって得られる。
【００７１】
制御部４１０は、第１の昇温制御ＣＴ１において、便座２００の温度制御を例えばフィードフォワード制御によって行う。すなわち、便座２００の初期温度ＴＨ０と第１の温度ＴＨ１との差と、第１の時間ＴＭ１と、の関係（例えば、関係式やテーブルデータ）から得られる高周波電流の電流量を誘導加熱コイル２２２へ供給する。
この第１の昇温制御ＣＴ１において、便座の昇温カーブの傾斜はθ１になる。
【００７２】
第１の昇温制御ＣＴ１では、第１の時間ＴＭ１内に便座２００の温度が冷感限界温度ＴＨ２以下の第１の温度ＴＨ１に到達するよう急速加熱が行われる。
ここで、第１の温度ＴＨ１は、冷感限界温度ＴＨ２以下の温度として予め設定されている。第１の温度ＴＨ１が冷感限界温度ＴＨ２よりも低くても、便座２００が第１の温度ＴＨ１に到達していれば、利用者は着座した際にわずかな冷感を受けるだけで済む。
【００７３】
また、第１の昇温制御ＣＴ１を実行している間の磁束密度はＢ１である。ここで、磁束密度Ｂ１は、利用者が着座していない状態の条件で測定した値である。磁束密度Ｂ１は、誘導加熱を利用する機器の基準となる磁束密度Ｂｒｅｆよりも小さい。第１の昇温制御ＣＴ１では、急速加熱を行うために比較的大きな高周波電流を誘導加熱コイル２２２へ供給するが、便蓋３００が閉じているため外部へ漏れる磁束密度は小さい。
【００７４】
次に、第１の時間ＴＭ１を経過すると、制御部４１０は便蓋３００を自動的に開ける制御を行う。そして、制御部４１０は、第１の昇温制御ＣＴ１から第２の昇温制御ＣＴ２へ移行する制御を行う。
第２の昇温制御ＣＴ２では、第１の昇温制御ＣＴ１よりも単位時間当たりの高周波電流の供給量が低い。すなわち、第２の昇温制御ＣＴ２において、便座の昇温カーブの傾斜θ２は、第１の昇温制御ＣＴ１の昇温カーブの傾斜θ１よりも小さい。
制御部４１０は、第２の昇温制御ＣＴ２において、便座２００の温度制御を第１の昇温制御ＣＴ１と同様な例えばフィードフォワード制御によって行う。
【００７５】
第２の昇温制御ＣＴ２を実行している間の磁束密度はＢ２である。ここで、磁束密度Ｂ２は、利用者が着座していない状態の条件で測定した値である。第２の昇温制御ＣＴ２では、便蓋３００が開いている状態で誘導加熱を行うため、第１の昇温制御ＣＴ１を実行しているときの磁束密度Ｂ１よりは大きな磁束密度Ｂ２になる。しかし、第２の昇温制御ＣＴ２では、第１の昇温制御ＣＴ１よりも昇温カーブの傾斜が小さいため、磁束密度の増加はわずかである。さらに、磁束密度Ｂ２は、基準となる磁束密度Ｂｒｅｆよりも小さい。
【００７６】
その後、第２の時間ＴＭ２（人体検知をした時刻ｔ０から時刻ｔ２までの時間）内に利用者が便座２００に着座すると（着座の時刻ｔｄ）、制御部４１０は、第２の昇温制御ＣＴ２から第３の昇温制御ＣＴ３へ移行する制御を行う。すなわち、着座動作センサ４４４によって使用者の着座直前を検知した場合、その検知結果に基づき制御部４１０は第２の昇温制御ＣＴ２から第３の昇温制御ＣＴ３へ切り替える。
第３の昇温制御ＣＴ３では、第２の昇温制御ＣＴ２よりも単位時間当たりの高周波電流の供給量が低い。すなわち、第３の昇温制御ＣＴ３において、便座の昇温カーブの傾斜θ３は、第２の昇温制御ＣＴ２の昇温カーブの傾斜θ２よりも小さい。
【００７７】
第３の昇温制御ＣＴ３は、利用者が便座２００に着座した状態での昇温制御になる。したがって、傾斜θ３による昇温は、利用者が急速な昇温を感じない程度に非常にゆっくりとなる。便座２００の温度は、第３の昇温制御ＣＴ３を実行している間に冷感限界温度ＴＨ２に達し、さらに予め設定した温度（快適温度ＴＨ３）にまで到達する。
【００７８】
第３の昇温制御ＣＴ３を実行している間の磁束密度はＢ３である。ここで、磁束密度Ｂ３は、利用者が着座している状態の条件で測定した値である。第３の昇温制御ＣＴ３では、利用者が便座２００に着座している状態での昇温制御になるため、第１の昇温制御ＣＴ１及び第２の昇温制御ＣＴ２を実行しているときの磁束密度Ｂ１及びＢ２よりも小さくなる。このため、利用者が便座２００に着座しているあいだの誘導加熱であっても、漏れ磁束が人体に影響を与えることはない。
【００７９】
制御部４１０は、第３の昇温制御ＣＴ３を、便座２００の温度が快適温度ＴＨ３に到達するまで実行する。制御部４１０は、第３の昇温制御ＣＴ３を実行する期間の前半では、便座２００の温度制御を例えばフィードフォワード制御によって行う。一方、期間の後半では、便座２００の温度制御を例えばフィードバック制御によって行う。これにより、便座２００の温度が快適温度ＴＨ３を超えるオーバーシュートを抑制することができる。
【００８０】
制御部４１０は、便座２００の温度が快適温度ＴＨ３に到達すると（時刻ｔｇ）、第３の昇温制御ＣＴ３から保温制御ＣＴｋへ移行する制御を行う。これにより、便座２００の温度は、快適温度ＴＨ３に維持される。
【００８１】
保温制御ＣＴｋを実行している間の磁束密度はＢｋである。保温制御ＣＴｋでは、快適温度ＴＨ３を維持する程度のわずかな電流量で済むことから、磁束密度Ｂｋは非常に小さい。ここで、磁束密度Ｂｋは、利用者が着座している状態の条件で測定した値である。
【００８２】
このような昇温制御によって、高い磁束密度を持つ磁界に人体がさらされるのを防止しつつ、利用者のトイレ入室から着座するまでの間に無駄な電力を消費せずに便座を暖めることができる。これにより、省電力でありながら、利用者が着座した際の冷感を最小限に抑制できる便座加熱を安全に行うことが可能になる。
【００８３】
図７は、入室等の人体検知があった後、第１の時間内に便蓋３００が開いた場合の昇温制御について例示するタイミングチャートである。
先ず、便座２００の温度が初期温度ＴＨ０の状態で、入室検知センサ４４１が人体を検知した時刻をｔ０とする。制御部４１０は、入室検知センサ４４１で人体を検知した時刻ｔ０から、着座動作センサ４４４によって便蓋３００の閉状態を検知していることを条件として、第１の昇温制御ＣＴ１を実行する。第１の昇温制御ＣＴ１における便座の昇温カーブの傾斜はθ１である。また、第１の昇温制御ＣＴ１を実行している間の磁束密度はＢ１である。
【００８４】
ここで、時刻ｔ０から予め設定された第１の時間ＴＭ１を経過する時刻ｔ１までの間に、利用者が手動で、または利用者の指示によって便蓋３００が開けられたとする（時刻ｔｐ）。この場合、制御部４１０は、第１の昇温制御ＣＴ１から第２の昇温制御ＣＴ２へ移行する制御を行う。第２の昇温制御ＣＴ２において、便座の昇温カーブの傾斜θ２は、第１の昇温制御ＣＴ１の昇温カーブの傾斜θ１よりも小さい。第２の昇温制御ＣＴ２を実行している間の磁束密度はＢ２である。
【００８５】
その後、第２の時間ＴＭ２内に利用者が便座２００に着座すると（着座の時刻ｔｄ）、制御部４１０は、第２の昇温制御ＣＴ２から第３の昇温制御ＣＴ３へ移行する制御を行う。第３の昇温制御ＣＴ３において、便座の昇温カーブの傾斜θ３は、第２の昇温制御ＣＴ２の昇温カーブの傾斜θ２よりも小さい。第３の昇温制御ＣＴ３を実行している間の磁束密度はＢ３である。
【００８６】
制御部４１０は、第３の昇温制御ＣＴ３を、便座２００の温度が快適温度ＴＨ３に到達するまで実行する。制御部４１０は、便座２００の温度が快適温度ＴＨ３に到達すると（時刻ｔｇ）、第３の昇温制御ＣＴ３から保温制御ＣＴｋへ移行する制御を行う。これにより、便座２００の温度は、快適温度ＴＨ３に維持される。保温制御ＣＴｋを実行している間の磁束密度はＢｋである。
【００８７】
このような昇温制御によって、トイレ入室から比較的早いタイミングで便蓋３００が開いた場合でも、高い磁束密度を持つ磁界に人体がさらされるのを防止しつつ、利用者のトイレ入室から着座するまでの間に無駄な電力を消費せずに便座を暖めることができる。これにより、省電力でありながら、利用者が着座した際の冷感を最小限に抑制できる便座加熱を安全に行うことが可能になる。
【００８８】
図８は、第２の時間と同時に着座した場合の昇温制御について例示するタイミングチャートである。
先ず、便座２００の温度が初期温度ＴＨ０の状態で、入室検知センサ４４１が人体を検知した時刻をｔ０とする。制御部４１０は、入室検知センサ４４１で人体を検知した時刻ｔ０から第１の時間ＴＭ１が経過する時刻ｔ１まで、着座動作センサ４４４によって便蓋３００の閉状態を検知していることを条件として、第１の昇温制御ＣＴ１を実行する。第１の昇温制御ＣＴ１における便座の昇温カーブの傾斜はθ１である。また、第１の昇温制御ＣＴ１を実行している間の磁束密度はＢ１である。
【００８９】
第１の時間ＴＭ１で第１の昇温制御ＣＴ１を行うと、便座２００の温度は第１の温度ＴＨ１に到達する。第１の時間ＴＭ１を経過すると、制御部４１０は便蓋３００を自動的に開ける制御を行う。そして、制御部４１０は、第１の昇温制御ＣＴ１から第２の昇温制御ＣＴ２へ移行する制御を行う。第２の昇温制御ＣＴ２において、便座の昇温カーブの傾斜θ２は、第１の昇温制御ＣＴ１の昇温カーブの傾斜θ１よりも小さい。第２の昇温制御ＣＴ２を実行している間の磁束密度はＢ２である。
【００９０】
第２の時間ＴＭ２で第２の昇温制御ＣＴ２を行うと、便座２００の温度は冷感限界温度ＴＨ２に到達する。そして、第２の時間ＴＭ２が経過した時刻ｔ２で利用者が便座に着座すると（時刻ｔ２＝ｔｄ）、制御部４１０は、第２の昇温制御ＣＴ２から第３の昇温制御ＣＴ３へ移行する制御を行う。第３の昇温制御ＣＴ３において、便座の昇温カーブの傾斜θ３は、第２の昇温制御ＣＴ２の昇温カーブの傾斜θ２よりも小さい。第３の昇温制御ＣＴ３を実行している間の磁束密度はＢ３である。
利用者が着座した際には、便座２００の温度は冷感限界温度ＴＨ２に達しているため、利用者に冷感を与えることはない。
【００９１】
制御部４１０は、第３の昇温制御ＣＴ３を、便座２００の温度が快適温度ＴＨ３に到達するまで実行する。制御部４１０は、便座２００の温度が快適温度ＴＨ３に到達すると（時刻ｔｇ）、第３の昇温制御ＣＴ３から保温制御ＣＴｋへ移行する制御を行う。これにより、便座２００の温度は、快適温度ＴＨ３に維持される。保温制御ＣＴｋを実行している間の磁束密度はＢｋである。
【００９２】
このような昇温制御によって、トイレ入室から自動的に便蓋３００が開けられ、平均的なタイミングで便座２００に着座した場合、高い磁束密度を持つ磁界に人体がさらされるのを防止しつつ、無駄な電力を消費せずに冷感限界温度ＴＨ２まで便座を暖めることができるようになる。これにより、省電力でありながら、利用者に冷感を与えない便座加熱を安全に行うことが可能になる。
【００９３】
図９は、第２の時間を経過したあとに着座した場合の昇温制御について例示するタイミングチャートである。
先ず、便座２００の温度が初期温度ＴＨ０の状態で、入室検知センサ４４１が人体を検知した時刻をｔ０とする。制御部４１０は、入室検知センサ４４１で人体を検知した時刻ｔ０から第１の時間ＴＭ１が経過する時刻ｔ１まで、着座動作センサ４４４によって便蓋３００の閉状態を検知していることを条件として、第１の昇温制御ＣＴ１を実行する。第１の昇温制御ＣＴ１における便座の昇温カーブの傾斜はθ１である。また、第１の昇温制御ＣＴ１を実行している間の磁束密度はＢ１である。
【００９４】
第１の時間ＴＭ１で第１の昇温制御ＣＴ１を行うと、便座２００の温度は第１の温度ＴＨ１に到達する。第１の時間ＴＭ１を経過すると、制御部４１０は便蓋３００を自動的に開ける制御を行う。そして、制御部４１０は、第１の昇温制御ＣＴ１から第２の昇温制御ＣＴ２へ移行する制御を行う。第２の昇温制御ＣＴ２において、便座の昇温カーブの傾斜θ２は、第１の昇温制御ＣＴ１の昇温カーブの傾斜θ１よりも小さい。第２の昇温制御ＣＴ２を実行している間の磁束密度はＢ２である。
【００９５】
第２の時間ＴＭ２で第２の昇温制御ＣＴ２を行うと、便座２００の温度は冷感限界温度ＴＨ２に到達する。そして、第２の時間ＴＭ２が経過した時刻ｔ２で、制御部４１０は、第２の昇温制御ＣＴ２から第３の昇温制御ＣＴ３へ移行する制御を行う。第３の昇温制御ＣＴ３において、便座の昇温カーブの傾斜θ３は、第２の昇温制御ＣＴ２の昇温カーブの傾斜θ２よりも小さい。第３の昇温制御ＣＴ３を実行している間の磁束密度はＢ３である。
【００９６】
第２の時間ＴＭ２を経過して、第３の昇温制御ＣＴ３を実行している間に利用者が便座２００に着座した場合、制御部４１０はそのまま第３の昇温制御ＣＴ３を続行する。第３の昇温制御ＣＴ３は、便座２００の温度が快適温度ＴＨ３に到達するまで続行される。
【００９７】
そして、制御部４１０は、便座２００の温度が快適温度ＴＨ３に到達すると（時刻ｔｇ）、第３の昇温制御ＣＴ３から保温制御ＣＴｋへ移行する制御を行う。これにより、便座２００の温度は、快適温度ＴＨ３に維持される。保温制御ＣＴｋを実行している間の磁束密度はＢｋである。
【００９８】
このような昇温制御によって、トイレ入室から自動的に便蓋３００が開けられ、平均的なタイミングよりも遅いタイミングで便座２００に着座した場合でも、高い磁束密度を持つ磁界に人体がさらされるのを防止しつつ、無駄な電力を消費せずに冷感限界温度ＴＨ２まで便座を暖めることができるようになる。これにより、省電力でありながら、利用者に冷感を与えない便座加熱を安全に行うことが可能になる。
【００９９】
次に、制御部４１０による具体的な昇温制御の他の例について説明する。
図１０〜図１３は、昇温制御の他の具体例を説明するタイミングチャートである。
図１０〜図１３に表したタイミングチャートは、便蓋に防磁効果がない場合、または便蓋が設けられていない場合の制御について例示している。
各図において、（ａ）は時間に対する便座の温度の変化を表す昇温カーブを例示している。また、（ｂ）は時間に対する磁束密度の変化を表している。
【０１００】
図１０は、第２の時間と同時に着座した場合の昇温制御について例示するタイミングチャートである。
先ず、便座２００の温度が初期温度ＴＨ０の状態で、入室検知センサ４４１が人体を検知した時刻をｔ０とする。制御部４１０は、入室検知センサ４４１で人体を検知した時刻ｔ０から第２の時間ＴＭ２が経過する時刻ｔ２まで、第２の昇温制御ＣＴ２を実行する。第２の昇温制御ＣＴ２における便座の昇温カーブの傾斜はθ２’である。また、第２の昇温制御ＣＴ２を実行している間の磁束密度はＢ２’である。磁束密度Ｂ２’は、磁束密度Ｂ２よりも大きい。これは、便蓋３００による防磁効果を得られないためである。ただし、磁束密度Ｂ’は、基準となる磁束密度Ｂｒｅｆよりは小さい。
【０１０１】
第２の時間ＴＭ２で第２の昇温制御ＣＴ２を行うと、便座２００の温度は快適温度ＴＨ３に到達する。そして、第２の時間ＴＭ２が経過した時刻ｔ２で利用者が便座に着座すると（時刻ｔ２＝ｔｄ）、制御部４１０は、第２の昇温制御ＣＴ２から保温制御ＣＴｋへ移行する制御を行う。これにより、便座２００の温度は、快適温度ＴＨ３に維持される。保温制御ＣＴｋを実行している間の磁束密度はＢｋである。
【０１０２】
このような昇温制御によって、トイレ入室から平均的なタイミングで便座２００に着座した場合、高い磁束密度を持つ磁界に人体がさらされるのを防止しつつ、無駄な電力を消費せずに快適温度ＴＨ３まで便座を暖めることができるようになる。これにより、省電力でありながら、利用者に冷感を与えない便座加熱を安全に行うことが可能になる。
【０１０３】
図１１は、第２の時間と同時に着座した場合の他の昇温制御ついて例示するタイミングチャートである。
先ず、便座２００の温度が初期温度ＴＨ０の状態で、入室検知センサ４４１が人体を検知した時刻をｔ０とする。制御部４１０は、入室検知センサ４４１で人体を検知した時刻ｔ０から第２の時間ＴＭ２が経過する時刻ｔ２まで、第２の昇温制御ＣＴ２を実行する。第２の昇温制御ＣＴ２における便座の昇温カーブの傾斜はθ２’’である。磁束密度Ｂ２’’は、磁束密度Ｂ２’よりも小さい。
【０１０４】
第２の時間ＴＭ２で第２の昇温制御ＣＴ２を行うと、便座２００の温度は冷感限界温度ＴＨ２に到達する。そして、第２の時間ＴＭ２が経過した時刻ｔ２で利用者が便座に着座すると（時刻ｔ２＝ｔｄ）、制御部４１０は、第２の昇温制御ＣＴ２から第３の昇温制御ＣＴ３へ移行する制御を行う。第３の昇温制御ＣＴ３において、便座の昇温カーブの傾斜θ３は、第２の昇温制御ＣＴ２の昇温カーブの傾斜θ２’’よりも小さい。第３の昇温制御ＣＴ３を実行している間の磁束密度はＢ３である。
利用者が着座した際には、便座２００の温度は冷感限界温度ＴＨ２に達しているため、利用者に冷感を与えることはない。
【０１０５】
制御部４１０は、第３の昇温制御ＣＴ３を、便座２００の温度が快適温度ＴＨ３に到達するまで実行する。制御部４１０は、便座２００の温度が快適温度ＴＨ３に到達すると（時刻ｔｇ）、第３の昇温制御ＣＴ３から保温制御ＣＴｋへ移行する制御を行う。これにより、便座２００の温度は、快適温度ＴＨ３に維持される。保温制御ＣＴｋを実行している間の磁束密度はＢｋである。
【０１０６】
このような昇温制御によって、トイレ入室から平均的なタイミングで便座２００に着座した場合、高い磁束密度を持つ磁界に人体がさらされるのを防止しつつ、無駄な電力を消費せずに冷感限界温度ＴＨ２まで便座を暖めることができるようになる。これにより、省電力でありながら、利用者に冷感を与えない便座加熱を安全に行うことが可能になる。
【０１０７】
なお、図１０及び図１１に例示したタイミングチャートでは、第２の時間ＴＭ２の経過と同時に着座した場合を示したが、第２の時間ＴＭ２を経過したあとで着座した場合も同様なタイミングで昇温制御される。
【０１０８】
図１２は、第２の時間の経過前に着座した場合の昇温制御について例示するタイミングチャートである。
先ず、便座２００の温度が初期温度ＴＨ０の状態で、入室検知センサ４４１が人体を検知した時刻をｔ０とする。制御部４１０は、入室検知センサ４４１で人体を検知した時刻ｔ０から第２の時間ＴＭ２が経過する時刻ｔ２まで、第２の昇温制御ＣＴ２を実行する。第２の昇温制御ＣＴ２における便座の昇温カーブの傾斜はθ２’である。磁束密度Ｂ２’である。
【０１０９】
その後、第２の時間ＴＭ２内に利用者が便座２００に着座すると（着座の時刻ｔｄ）、制御部４１０は、第２の昇温制御ＣＴ２から第３の昇温制御ＣＴ３へ移行する制御を行う。第３の昇温制御ＣＴ３において、便座の昇温カーブの傾斜θ３は、第２の昇温制御ＣＴ２の昇温カーブの傾斜θ２’よりも小さい。第３の昇温制御ＣＴ３を実行している間の磁束密度はＢ３である。
【０１１０】
制御部４１０は、第３の昇温制御ＣＴ３を、便座２００の温度が快適温度ＴＨ３に到達するまで実行する。制御部４１０は、便座２００の温度が快適温度ＴＨ３に到達すると（時刻ｔｇ）、第３の昇温制御ＣＴ３から保温制御ＣＴｋへ移行する制御を行う。これにより、便座２００の温度は、快適温度ＴＨ３に維持される。保温制御ＣＴｋを実行している間の磁束密度はＢｋである。
【０１１１】
このような昇温制御によって、トイレ入室から比較的早いタイミングで着座した場合でも、高い磁束密度を持つ磁界に人体がさらされるのを防止しつつ、利用者のトイレ入室から着座するまでの間に無駄な電力を消費せずに便座を暖めることができる。これにより、省電力でありながら、利用者が着座した際の冷感を最小限に抑制できる便座加熱を安全に行うことが可能になる。
【０１１２】
図１３は、第２の時間の経過前に着座した場合の他の昇温制御について例示するタイミングチャートである。
先ず、便座２００の温度が初期温度ＴＨ０の状態で、入室検知センサ４４１が人体を検知した時刻をｔ０とする。制御部４１０は、入室検知センサ４４１で人体を検知した時刻ｔ０から第２の時間ＴＭ２が経過する時刻ｔ２まで、第２の昇温制御ＣＴ２を実行する。第２の昇温制御ＣＴ２における便座の昇温カーブの傾斜はθ２’’である。磁束密度Ｂ２’’は、磁束密度Ｂ２’よりも小さい。
【０１１３】
その後、第２の時間ＴＭ２内に利用者が便座２００に着座すると（着座の時刻ｔｄ）、制御部４１０は、第２の昇温制御ＣＴ２から第３の昇温制御ＣＴ３へ移行する制御を行う。第３の昇温制御ＣＴ３において、便座の昇温カーブの傾斜θ３は、第２の昇温制御ＣＴ２の昇温カーブの傾斜θ２’’よりも小さい。第３の昇温制御ＣＴ３を実行している間の磁束密度はＢ３である。
【０１１４】
制御部４１０は、第３の昇温制御ＣＴ３を、便座２００の温度が快適温度ＴＨ３に到達するまで実行する。制御部４１０は、便座２００の温度が快適温度ＴＨ３に到達すると（時刻ｔｇ）、第３の昇温制御ＣＴ３から保温制御ＣＴｋへ移行する制御を行う。これにより、便座２００の温度は、快適温度ＴＨ３に維持される。保温制御ＣＴｋを実行している間の磁束密度はＢｋである。
【０１１５】
このような昇温制御によって、トイレ入室から比較的早いタイミングで着座した場合でも、高い磁束密度を持つ磁界に人体がさらされるのを防止しつつ、利用者のトイレ入室から着座するまでの間に無駄な電力を消費せずに便座を暖めることができる。これにより、省電力でありながら、利用者が着座した際の冷感を最小限に抑制できる便座加熱を安全に行うことが可能になる。
【０１１６】
次に、機能許可着座センサ及び着座動作センサによる検知について説明する。
図１４は、センサの動作タイミングを例示する図である。
図１４（ａ）では、機能許可着座センサの動作タイミングを例示し、図１４（ｂ）では、着座動作センサの動作タイミングを例示している。
【０１１７】
すなわち、図１４（ａ）に表したように、機能許可着座センサ４４３は、周期ＳＴ１ごとに動作する。例えば、機能許可着座センサ４４３として光電センサを用いる場合、この周期ＳＴ１ごとに投光を行う。
【０１１８】
一方、図１４（ｂ）に表したように、着座動作センサ４４４は、周期ＳＴ２ごとに動作する。周期ＳＴ２は、周期ＳＴ１よりも短い。例えば、周期ＳＴ２を周期ＳＴ１の１／２にする。これにより、着座動作センサ４４４は、機能許可着座センサ４４３による検知よりも早いタイミングで着座動作を検知できる。
【０１１９】
なお、着座動作センサ４４４の動作周期を機能許可着座センサ４４３の動作周期よりも短くするにあたり、着座動作センサ４４４の１回当たりの動作時間を、機能許可着座センサ４４３の１回当たりの動作時間よりも短くするようにしてもよい。これによって、センサの寿命を延ばすことができる。
【０１２０】
ここで、機能許可着座センサ４４３と、着座動作センサ４４４と、を１つのセンサで兼用してもよい。この場合、入室検知センサ４４１によって入室を検知した後、センサの動作周期をＳＴ１からＳＴ２に変更して着座検知を行い、その後、第２暖房モードに移行した後、センサの動作周期をＳＴ２からＳＴ１に戻すようにすればよい。
機能許可着座センサ４４３と、着座動作センサ４４４と、を１つのセンサで兼用することにより、複数のセンサを設ける必要がなくなる。また、便座２００に着座する使用者に対して最適な位置にセンサを設けることができ、設置位置の違いによる着座検知制度の違いをなくすことができる。
【０１２１】
図１５は、センサの情報の読み込みタイミングを例示する図である。
図１５（ａ）では、機能許可着座センサの情報の読み込みタイミングを例示し、図１５（ｂ）では、着座動作センサの情報の読み込みタイミングを例示している。
【０１２２】
すなわち、図１５（ａ）に表したように、機能許可着座センサ４４３については、１回の動作期間内において、動作開始から時間ＳＰＴ１が経過したタイミングＳＰ１、及び動作開始から時間ＳＰＴ２が経過したタイミングＳＰ２で、制御部４１０が機能許可着座センサ４４３からの出力信号を読み取る。制御部４１０は、機能許可着座センサ４４３の情報について、例えば連続した４回のタイミングＳＰ１〜ＳＰ４で人体を検知している場合、着座後の機能を動作可能であると判定する。
【０１２３】
図１５（ｂ）に表したように、着座動作センサ４４４についても、１回の動作期間内において、動作開始から時間ＳＰＴ１が経過したタイミングＳＰ１、及び動作開始から時間ＳＰＴ２が経過したタイミングＳＰ２で、制御部４１０が機能許可着座センサ４４３からの出力信号を読み取る。ただし、制御部４１０は、着座動作センサ４４４の情報について、機能許可着座センサ４４３よりも少ない処理回数で着座動作を判定する。例えば、連続した２回のタイミングＳＰ１、ＳＰ２で人体を検知している場合、着座動作があったと判定する。なお、１回のタイミングで判定してもよいが、信号ノイズ等による誤検知を防止する観点から、２回以上が好ましい。
【０１２４】
ここで、上記の読み取りタイミングについては、機能許可着座センサ４４３と、着座動作センサ４４４と、を１つのセンサで兼用した場合であっても適用可能である。この場合、入室検知センサ４４１によって入室を検知した後、センサの動作期間において、連続した２回のタイミングＳＰ１、ＳＰ２で人体を検知した段階で着座動作を判定し、その後に続けて２回のタイミングＳＰ３、ＳＰ４でも人体を検知した段階で着座後の機能を動作可能であると判定する。
【０１２５】
次に、着座動作センサ４４４の他の例について説明する。
上記説明した着座動作センサ４４４では、光電センサを用いる例を説明したが、着座動作センサ４４４としては、光電センサ以外でも、例えば静電センサや電波センサといった他のセンサを用いることができる。
【０１２６】
図１６は、電波センサを例示する図である。
図１６（ａ）は、電波センサの概略ブロック図である。図１６（ｂ）は、電波センサの出力波形を例示した図である。
図１６（ａ）に表したように、電波センサ４８０は、発信回路４８１、分岐部４８２、送信アンテナ４８３、受信アンテナ４８４及びミキサ回路４８５を備えている。
この電波センサ４８０は、ドップラー効果を利用したもので、発信回路４８１で発信された送信信号を分岐部４８２で送信アンテナ４８３及びミキサ回路４８５に分岐し、送信アンテナ４８３から例えばマイクロ波による電波ＷＶ１を送信する。
【０１２７】
この電波ＷＶ１が人体ＨＭに当たり、反射した電波ＷＶ２は受信アンテナ４８４で受信され、ミキサ回路４８５に送られる。ミキサ回路４８５では、分岐部４８２で分岐された送信信号と、受信アンテナ４８４で受信した電波ＷＶ２による受信信号と、のミキシングにより差分信号を抽出し、増幅回路４８６で増幅した後、センサ出力ＳＶとしている。
【０１２８】
図１６（ｂ）では、時間に対するセンサ出力ＳＶの波形を例示している。ここでは、入室から着座までのセンサ出力ＳＶの波形変化を示している。図１６（ｂ）に表したように、使用者がトイレのドアを開けると、センサ出力ＳＶは波形ＳＧ１になる。次に、使用者が便座（便器）へ接近すると、センサ出力ＳＶは波形ＳＧ２になる。次に、使用者が便座に向かって回転すると、センサ出力ＳＶは波形ＳＧ３になる。次に、使用者が脱衣中では、センサ出力ＳＶは波形ＳＧ４になる。次に、使用者が着座動作中では、センサ出力ＳＶは波形ＳＧ５になる。そして、使用者が着座継続中では、センサ出力ＳＶは波形ＳＧ６になる。
【０１２９】
使用者の動作に応じた波形ＳＧ１〜ＳＧ６には、それぞれ特徴がある。すなわち、使用者の動作期間によって、波形の周波数帯が低い場合と、高い場合と、がある。これは使用者の動作速度の変化に起因している。したがって、このセンサ出力ＳＶの変化を信号処理することで、波形ＳＧ１〜ＳＧ６の特徴を抽出し、どの波形ＳＧ１〜ＳＧ６に分類されるかによって使用者の動作を判別することができる。
【０１３０】
このような電波センサ４８０を着座動作センサ４４４に利用した場合、波形ＳＧ５を抽出することで使用者の着座動作を判断することができる。例えば、着座動作の波形ＳＧ５は、他の動作の波形ＳＧ１〜ＳＧ４、ＳＧ６に比べて振幅が大きい（移動速度が速い）。この特徴を利用して波形ＳＧ５を抽出し、着座動作を検知する。制御部４１０による便座２００の昇温制御は、センサ出力ＳＶの波形ＳＧ５を抽出した段階で第２暖房モードに移行している。
【０１３１】
ここで、電波センサ４８０を用いる場合には、電波ＷＶ１の放射方向を便座２００に対して鉛直方向にすることが望ましい。すなわち、トイレを使用する一連の動作で、着座動作には、上方から下方に向けてお尻を移動させるといった特有の動きがある。すなわち、着座動作での波形ＳＧ５は、他の動作の波形ＳＧ１〜ＳＧ４、ＳＧ６に比べて振幅が大きいため、電波ＷＶ１の放射方向を便座２００に対して鉛直方向することで、着座動作の信号強度をより高めて確実に使用者の着座動作を検知することができるようになる。
【０１３２】
なお、上記のような電波センサ４８０では、入室検知センサ４４１、立位検知センサ４４２、機能許可着座センサ４４３及び着座動作センサ４４４の全てを兼用することもできる。すなわち、使用者のトイレルームへの入室から着座までの動作をセンサ出力ＳＶの波形ＳＧ１〜ＳＧ６によって判別できるため、各波形ＳＧ１〜ＳＧ６の抽出によって、これらのセンサに必要な出力信号を得ることも可能である。この場合、電波センサ４８０のセンサ出力ＳＶを処理する部分（信号処理回路、信号処理アルゴリズム等）のうち、波形ＳＧ１を抽出する部分が人体検知部になり、波形ＳＧ５を抽出する部分が着座動作検知部になる。
【０１３３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、利用者のトイレ入室から着座するまでの間に無駄な電力を消費せずに、しかも高い磁束密度を持つ磁界に人体がさらされることなく、便座を暖めることができる。これにより、誘導加熱の原理を利用した暖房便座装置１００であって、暖房開始とともに迅速に冷たさを感じさせない温度まで便座を昇温することが可能になる。
【０１３４】
以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【０１３５】
１０…トイレ装置、１００…暖房便座装置、２００…便座、２２０…高周波電源装置、２２２…誘導加熱コイル、２３１…発熱部、３００…便蓋、３１０…磁気シールド、４００…ケーシング、４１０…制御部、４１５…給電線、４４１…入室検知センサ、４４２…立位検知センサ、４４３…機能許可着座センサ、４４４…着座動作センサ、４５０…便蓋開閉装置、４６０…局部洗浄部、４８０…電波センサ、８００…洋式腰掛便器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図５】
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