(57)【要約】【課題】部品点数の削減や省スペース化を図る。【解決手段】複数のスイッチのうち所定スイッチに並列に接続されたフォトカプラを有する検出回路を備える。そして、複数のスイッチをそれぞれ制御することにより複数のヒータをそれぞれ駆動し、更に、複数のスイッチのうち所定スイッチ以外の残余のうちの少なくとも一部のスイッチについては交流電源の電圧のゼロクロス点に基づいて制御する。更に、複数のヒータのうち所定スイッチに対応する所定ヒータを駆動していないときに、フォトカプラの出力の挙動に基づいて所定ヒータの断線の有無の検出およびゼロクロス点の検出を行なう。【選択図】図２
2019000422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
便座を加温する便座ヒータおよび人体の局部を洗浄するための洗浄水を加温する温水ヒータを含むと共に交流電源に対して互いに並列に接続された複数のヒータと、
前記交流電源に対して前記複数のヒータのそれぞれに直列に接続された複数のスイッチと、
前記複数のスイッチのうち所定スイッチに並列に接続されたフォトカプラを有する検出回路と、
前記複数のスイッチをそれぞれ制御することにより前記複数のヒータをそれぞれ駆動し、更に、前記複数のスイッチのうち前記所定スイッチ以外の残余のうちの少なくとも一部のスイッチについては前記交流電源の電圧のゼロクロス点に基づいて制御する制御部と、
を備える便座装置であって、
前記制御部は、前記複数のヒータのうち前記所定スイッチに対応する所定ヒータを駆動していないときに、前記フォトカプラの出力の挙動に基づいて前記所定ヒータの断線の有無の検出および前記ゼロクロス点の検出を行なう、
便座装置。
【請求項２】
請求項１記載の便座装置であって、
前記制御部は、前記所定ヒータを駆動していないときに、前記フォトカプラのオンとオフとの切替タイミングに基づいて前記ゼロクロス点を検出すると共に、前記フォトカプラのオフの継続時間に基づいて前記所定ヒータの断線の有無を検出する、
便座装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の便座装置であって、
前記制御部は、前記複数のヒータのうち前記所定ヒータ以外の残余のヒータを駆動するときには、前記所定ヒータを駆動しない、
便座装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のうちの何れか１つの請求項に記載の便座装置であって、
前記所定ヒータは、前記便座ヒータであり、
前記所定スイッチは、便座ヒータ用スイッチである、
便座装置。
【請求項５】
請求項４記載の便座装置であって、
トイレ室への人体の入室を検知する人体検知センサと、
前記便座への人体の着座を検知する着座センサと、
を備え、
前記制御部は、前記人体検知センサにより前記トイレ室への人体の入室が検知されているときには、前記着座センサにより前記便座への人体の着座の検知が開始される前に、前記便座ヒータの駆動を開始する、
便座装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、便座装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の便座装置としては、交流電源に対して互いに直列に接続されたヒータおよびヒータスイッチと、ヒータスイッチに並列に接続されたフォトカプラと、を備える便座装置において、ヒータスイッチがオフ状態のときのフォトカプラの状態を監視することによりヒータスイッチのショート故障やヒータの断線の有無を検知し、ヒータスイッチがオン状態のときのフォトカプラの状態を監視することによりヒータスイッチのオープン故障の有無を検知するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３５９０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、便座装置では、便座を加温する便座ヒータや人体の局部を洗浄するための洗浄水を加温する温水ヒータなどの複数のヒータを備えており、そのうちの少なくとも一部については、交流電源の電圧のゼロクロス点に基づいて制御されている。そして、ヒータの断線の有無の検出回路とゼロクロス点の検出回路とが別々に設けられており、部品点数が多くなったり、必要スペースが大きくなったりしていた。
【０００５】
本発明の便座装置は、部品点数の削減や省スペース化を図ることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の便座装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の便座装置は、
便座を加温する便座ヒータおよび人体の局部を洗浄するための洗浄水を加温する温水ヒータを含むと共に交流電源に対して互いに並列に接続された複数のヒータと、
前記交流電源に対して前記複数のヒータのそれぞれに直列に接続された複数のスイッチと、
前記複数のスイッチのうち所定スイッチに並列に接続されたフォトカプラを有する検出回路と、
前記複数のスイッチをそれぞれ制御することにより前記複数のヒータをそれぞれ駆動し、更に、前記複数のスイッチのうち前記所定スイッチ以外の残余のうちの少なくとも一部のスイッチについては前記交流電源の電圧のゼロクロス点に基づいて制御する制御部と、
を備える便座装置であって、
前記制御部は、前記複数のヒータのうち前記所定スイッチに対応する所定ヒータを駆動していないときに、前記フォトカプラの出力の挙動に基づいて前記所定ヒータの断線の有無の検出および前記ゼロクロス点の検出を行なう、
ことを要旨とする。
【０００８】
この本発明の便座装置では、複数のスイッチのうち所定スイッチに並列に接続されたフォトカプラを有する検出回路を備える。そして、複数のスイッチをそれぞれ制御することにより複数のヒータをそれぞれ駆動し、更に、複数のスイッチのうち所定スイッチ以外の残余のうちの少なくとも一部のスイッチについては交流電源の電圧のゼロクロス点に基づいて制御する。更に、複数のヒータのうち所定スイッチに対応する所定ヒータを駆動していないときに、フォトカプラの出力の挙動に基づいて所定ヒータの断線の有無の検出およびゼロクロス点の検出を行なう。所定ヒータを駆動していないとき（所定スイッチをオフで保持しているとき）には、所定ヒータが断線していない場合には交流電源の電圧に応じてフォトカプラの出力がオンとオフとで切り替わり、所定ヒータが断線している場合には交流電源の電圧に拘わらずにフォトカプラの出力がオフとなる。したがって、フォトカプラの出力の挙動に基づいて所定ヒータの断線の有無の検出およびゼロクロス点の検出を行なうことができる。そして、このようにすることにより、所定ヒータの断線の有無の検出回路とゼロクロス点の検出回路とを別々に設けるものに比して、部品点数の削減や省スペース化（例えば、電子部品を実装する基板の小型化など）を図ることができる。
【０００９】
こうした本発明の便座装置において、前記制御部は、前記所定ヒータを駆動していないときに、前記フォトカプラのオンとオフとの切替タイミングに基づいて前記ゼロクロス点を検出すると共に、前記フォトカプラのオフの継続時間に基づいて前記所定ヒータの断線の有無を検出するものとしてもよい。こうすれば、ゼロクロス点の検出および所定ヒータの断線の有無の検出を行なうことができる。
【００１０】
また、本発明の便座装置において、前記制御部は、前記複数のヒータのうち前記所定ヒータ以外の残余のヒータを駆動するときには、前記所定ヒータを駆動しないものとしてもよい。こうすれば、検出回路を用いてゼロクロス点を検出し、このゼロクロス点に基づいて残余のヒータを駆動することができる。
【００１１】
さらに、本発明の便座装置において、前記所定ヒータは、前記便座ヒータであり、前記所定スイッチは、便座ヒータ用スイッチであるものとしてもよい。便座ヒータは、便座に設けられるから、便座の開閉などにより、残余のヒータ（例えば温水ヒータ）に比して断線が生じやすい。このため、便座ヒータ用スイッチに並列にフォトカプラを設けるのが好ましい。
【００１２】
この場合、トイレ室への人体の入室を検知する人体検知センサと、前記便座への人体の着座を検知する着座センサと、を備え、前記制御部は、前記人体検知センサにより前記トイレ室への人体の入室が検知されているときには、前記着座センサにより前記便座への人体の着座の検知が開始される前に、前記便座ヒータの駆動を開始するものとしてもよい。こうすれば、人体（使用者）が便座に着座する前に便座を加温することができ、人体（使用者）が冷たいと感じるのを抑制することができる。
【００１３】
本発明の便座装置において、前記フォトカプラは、前記所定スイッチに並列に接続された発光ダイオードとフォトトランジスタとを有し、前記検出回路は、前記フォトカプラに加えて、前記発光ダイオードに逆並列に接続されたダイオードを備えるものとしてもよい。また、前記フォトカプラは、前記所定スイッチに並列に接続されると共に互いに逆並列に接続された２つの発光ダイオードとフォトトランジスタとを有するものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態としての便座装置１０および便器１の外観を示す外観図である。
【図２】操作パネル１６や便座装置本体２０の構成の概略を示す構成図である。
【図３】便座ヒータ２１を駆動していないときの交流電源５の電圧Ｖｓおよび接続点Ｐａの電圧Ｖｏの様子を模式的に示す説明図である。
【図４】ヒータ制御ルーチンの一例を示す説明図である。
【図５】便座ヒータ２１や温水ヒータ２２、乾燥ヒータ２３の動作の様子の一例を示す説明図である。
【図６】便座装置本体２０Ｂの構成の概略を示す構成図である。
【図７】便座ヒータ２１を駆動していないときの交流電源５の電圧Ｖｓおよび接続点Ｐａの電圧Ｖｏの様子を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明を実施するための形態について説明する。図１は、本実施形態としての便座装置１０および便器１の外観を示す外観図であり、図２は、操作パネル１６や便座装置本体２０の構成の概略を示す構成図である。
【００１６】
本実施形態の便座装置１０は、図１に示すように、便器１の上面に設置され、便座装置本体２０と、便座装置本体２０に対して開閉可能に支持された便座１２と、便座１２と同様に便座装置本体２０に対して開閉可能に支持された便蓋１４と、使用者による各種操作が可能な操作パネル１６と、を備える。
【００１７】
操作パネル１６は、図２に示すように、洗浄水により使用者のおしりを洗浄するためのおしり洗浄ボタン１６ａと、ビデとして用いられるビデ洗浄ボタン１６ｂと、おしり洗浄やビデ洗浄の洗浄強さを調節するための洗浄強さ調節ボタン１６ｃと、洗浄水の温度（温水温度）を調節するための温水温度調節ボタン１６ｄと、洗浄後に濡れた局部を乾燥させるための乾燥ボタン１６ｅと、局部を乾燥させる際の温風の温度（乾燥温度）を調節するための乾燥温度調節ボタン１６ｆと、便座１２の温度（便座温度）を調節するための便座温度調節ボタン１６ｇと、おしり洗浄やビデ洗浄、乾燥を停止させるための停止ボタン１６ｈと、を備える。
【００１８】
便座装置本体２０は、図２に示すように、便座１２を加温するための便座ヒータ２１と、使用者の局部に図示しない洗浄ノズルから噴射する洗浄水を加温するための温水ヒータ２２と、洗浄後の局部の乾燥に用いられる乾燥ヒータ２３と、乾燥ヒータ２３を介して送風を行なう乾燥ファン２４（ファンモータ）と、を備える。また、交流電源５から各ヒータ（便座ヒータ２１や温水ヒータ２２、乾燥ヒータ２３）への通電および遮断を個別に行なう各ヒータ用スイッチ（便座ヒータ用スイッチ３１や温水ヒータ用スイッチ３２、乾燥ヒータ用スイッチ３３）と、乾燥ファン２４への通電および遮断を行なう乾燥ファン用スイッチ３４と、も備える。さらに、便座ヒータ２１の断線の有無の検出や交流電源５の電圧Ｖｓのゼロクロス点の検出を行なうための検出回路４０と、便座装置１０全体をコントロールする制御装置５０と、交流電源５からの交流電力を所定電圧Ｖｃ（例えば５Ｖ）の直流電力に変換して操作パネル１６や乾燥ファン２４、制御装置５０の作動に必要な電圧を生成する電源回路３８と、も備える。
【００１９】
便座ヒータ２１と温水ヒータ２２と乾燥ヒータ２３とは、交流電源５に対して互いに並列に接続されている。便座ヒータ２１は、便座１２を所定時間（数秒程度）内で加温可能で且つ定格消費電力が５００Ｗ程度のヒータとして構成されている。温水ヒータ２２は、洗浄ノズルに供給する洗浄水を瞬間的に加温可能で且つ定格消費電力が１２００Ｗ程度のヒータとして構成されている。乾燥ヒータ２３は、空気を使用者の局部の乾燥に適した温度に加温可能で且つ定格消費電力が５００Ｗ程度のヒータとして構成されている。
【００２０】
便座ヒータ用スイッチ３１と温水ヒータ用スイッチ３２と乾燥ヒータ用スイッチ３３とは、それぞれ、交流電源５に対して対応するヒータに直列に接続されている。便座ヒータ用スイッチ３１や温水ヒータ用スイッチ３２、乾燥ヒータ用スイッチ３３としては、例えばトライアックが用いられる。乾燥ファン用スイッチ３４としては、例えばＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴが用いられる。
【００２１】
検出回路４０は、フォトカプラ４１と、ダイオード４４と、抵抗素子４５，４６，４７と、コンデンサ４８と、を備える。フォトカプラ４１は、発光素子としての発光ダイオード４２と、発光ダイオード４２からの光を受ける受光素子としてのフォトトランジスタ４３と、を有する。発光ダイオード４２と抵抗素子４５とは、互いに直列に接続され、且つ、便座ヒータ用スイッチ３１に並列に接続されている。ダイオード４４は、発光ダイオード４２に逆並列に接続されている。フォトトランジスタ４３のエミッタは接地され、フォトトランジスタ４３のコレクタは、プルアップ抵抗としての抵抗素子４６を介して所定電圧Ｖｃ（電源回路３８の出力電圧）に接続されると共に、抵抗素子４７およびコンデンサ４８を介して接地されている。抵抗素子４７とコンデンサ４８との接続点Ｐａの電圧Ｖｏは、制御装置５０に入力されている。
【００２２】
この検出回路４０では、便座ヒータ２１を駆動していない（便座ヒータ用スイッチ３１をオフで保持している）と共に便座ヒータ２１が断線していないときにおいて、交流電源５の電圧Ｖｓ（交流電圧）の各周期で、交流電源５の電圧Ｖｓが正の閾値Ｖｓｒｅｆ以上に至ると、発光ダイオード４２に電流が流れ始めて発光を開始し、フォトトランジスタ４３が発光ダイオード４２からの受光を開始してオンとなり、接続点Ｐａの電圧Ｖｏが値０（論理レベルにおけるＬｏレベル）になる。そして、交流電源５の電圧Ｖｓが閾値Ｖｓｒｅｆ未満に至ると、発光ダイオード４２に電流が流れなくなって発光を終了し、フォトトランジスタ４３が発光ダイオード４２からの受光を終了してオフとなり、接続点Ｐａの電位Ｖｏが所定電圧Ｖｃ（論理レベルにおけるＨｉレベル）になる。一般に、発光ダイオード４２が発光すると共にフォトトランジスタ４３がオンのときにフォトカプラ４１がオン、発光ダイオード４２が発光しないと共にフォトトランジスタ４３がオフのときにフォトカプラ４１がオフと定義される。
【００２３】
なお、検出回路４０（発光ダイオード４２）を便座ヒータ用スイッチ３１に並列に設けるのは以下の理由による。便座ヒータ２１は、便座装置本体２０に対して開閉可能に支持された便座１２に設けられ、温水ヒータ２２や乾燥ヒータ２３は、便座装置本体２０の筐体内に設けられる。したがって、便座１２の開閉などにより、便座ヒータ２１は、温水ヒータ２２や乾燥ヒータ２３に比して断線が生じやすい。これを考慮して、検出回路４０（発光ダイオード４２）を、温水ヒータ用スイッチ３２や乾燥ヒータ用スイッチ３３に並列に設けるのではなく、便座ヒータ用スイッチ３１に並列に設けるものとした。
【００２４】
制御装置５０は、ＣＰＵ５２やＲＯＭ５４、ＲＡＭ５６を備えるマイクロプロセッサとして構成されている。制御装置５０には、操作パネル１６の各ボタン１６ａ〜１６ｈからの操作信号や、各種センサからの検出信号、検出回路４０の接続点Ｐａの電圧Ｖｏなどが入力されている。各種センサとしては、トイレ室への人体の入室を検知する人体検知センサ１７や、便座１２への人体の着座を検知する着座センサ１８、便座温度Ｔａを検出する便座温度センサ１９ａ、温水温度Ｔｂを検出する温水温度センサ１９ｂ、乾燥温度Ｔｃを検出する乾燥温度センサ１９ｃなどを挙げることができる。制御装置５０からは、各スイッチ３１〜３４への駆動信号や、給水管（水道管）と洗浄ノズルとに接続された洗浄水流路の上流部に設けられた止水電磁弁への駆動信号、洗浄水流路を流れる洗浄水の流量を調節する流量調節バルブへの駆動信号などが出力されている。
【００２５】
次に、こうして構成された便座装置１０の動作について説明する。最初に、便座ヒータ２１や温水ヒータ２２、乾燥ヒータ２３の駆動方法について説明し、続いて、検出回路４０を用いた便座ヒータ２１の断線の有無の検出や交流電源５の電圧Ｖｓのゼロクロス点の検出の方法について説明し、その後に、便座ヒータ２１や温水ヒータ２２、乾燥ヒータ２３の動作（駆動または駆動停止）について説明する。
【００２６】
便座ヒータ２１の駆動（通電制御）は、制御装置５０によって、操作パネル１６の便座温度調節ボタン１６ｇからの操作信号に基づいて目標便座温度Ｔａ＊を設定し、便座温度センサ１９ａからの便座温度Ｔａと、目標便座温度Ｔａ＊やそれよりも所定温度ΔＴａ（例えば、０．５℃や１℃、２℃など）だけ低い閾値温度（Ｔａ＊−ΔＴａ）と、の関係に基づいて便座ヒータ用スイッチ３１をスイッチング制御することにより行なわれる。便座ヒータ用スイッチ３１のスイッチング制御は、便座温度Ｔａが閾値温度（Ｔａ＊−ΔＴａ）未満の状態から目標便座温度Ｔａ＊以上に至るまでの間は、制御装置５０から便座ヒータ用スイッチ３１にオン信号を継続して出力し、便座温度Ｔａが目標便座温度Ｔａ＊以上の状態から閾値温度（Ｔａ＊−ΔＴａ）未満に至るまでの間は、制御装置５０から便座ヒータ用スイッチ３１にオフ信号を継続して出力することにより行なわれる。なお、便座ヒータ用スイッチ３１は、トライアックが用いられるから、制御装置５０から便座ヒータ用スイッチ３１にオン信号が継続して出力されている間は、オンとなった後に交流電源５の電圧Ｖｓがゼロクロス点を通過するタイミングで自動的にオフとなるもののその直後に再度オンとなる。
【００２７】
温水ヒータ２２の駆動（通電制御）は、制御装置５０によって、交流電源５の電圧Ｖｓの複数周期（例えば４周期や６周期、８周期など）を１サイクルとして温水ヒータ２２の通電と遮断とを制御するいわゆるサイクル制御により行なわれる。具体的には、温水ヒータ２２の駆動は、制御装置５０によって、操作パネル１６の温水温度調節ボタン１６ｄからの操作信号に基づいて洗浄水の目標温水温度Ｔｂ＊を設定し、温水温度センサ１９ｂからの温水温度Ｔｂと目標温水温度Ｔｂ＊との差分に基づいて温水ヒータ２２の通電パターンを設定し、通電パターンに従って温水ヒータ用スイッチ３２をスイッチング制御することにより行なわれる。通電パターンは、１サイクルのうちの各周期について温水ヒータ２２に通電するオン周期（通電周期）と通電しないオフ周期（遮断周期）とのうちの何れかを設定するものである。また、温水ヒータ用スイッチ３２のスイッチング制御は、オン周期における交流電源５の電圧Ｖｓがゼロクロス点を通過するタイミングで、制御装置５０から温水ヒータ用スイッチ３２にトリガ信号（オンとするための信号）を出力することにより行なわれる。なお、温水ヒータ用スイッチ３２は、トライアックが用いられるから、オンとなった後に交流電源５の電圧Ｖｓがゼロクロス点を通過するタイミングで自動的にオフとなる。
【００２８】
乾燥ヒータ２３の駆動（通電制御）は、制御装置５０によって、温水ヒータ２２の駆動と同様に、交流電源５の電圧Ｖｓの複数周期を１サイクルとして乾燥ヒータ２３の通電と遮断とを制御するいわゆるサイクル制御により行なわれる。具体的には、乾燥ヒータ２３の駆動は、制御装置５０によって、操作パネル１６の乾燥温度調節ボタン１６ｆからの操作信号に基づいて目標乾燥温度Ｔｃ＊を設定し、乾燥温度センサ１９ｃからの乾燥温度Ｔｃと目標乾燥温度Ｔｃとの差分に基づいて乾燥ヒータ２３の通電パターンを設定し、通電パターンに従って乾燥ヒータ用スイッチ３３をスイッチング制御することにより行なわれる。乾燥ヒータ用スイッチ３３のスイッチング制御は、温水ヒータ用スイッチ３２のスイッチング制御と同様に行なわれる。なお、乾燥を行なう場合、制御装置５０は、乾燥ヒータ２３の駆動と共に乾燥ファン２４が駆動されるように乾燥ファン用スイッチ３４をオンとする。
【００２９】
次に、検出回路４０を用いた便座ヒータ２１の断線の有無の検出や交流電源５の電圧Ｖｓのゼロクロス点の検出について説明する。図３は、便座ヒータ２１を駆動していないとき（便座ヒータ用スイッチ３１をオフで保持しているとき）の交流電源５の電圧Ｖｓおよび接続点Ｐａの電圧Ｖｏの様子を模式的に示す説明図である。図３（ａ）は、便座ヒータ２１が断線していないとき（正常時）の様子を示し、図３（ｂ）は、便座ヒータ２１が断線しているときの様子を示す。
【００３０】
便座ヒータ２１を駆動していないときにおいて、便座ヒータ２１が断線していないときには、図３（ａ）に示すように、交流電源５の電圧Ｖｓに応じてフォトカプラ４１のオンとオフとが切り替わり、接続点Ｐａの電圧Ｖｏが値０（Ｌｏレベル）と所定電圧Ｖｃ（Ｈｉレベル）とで切り替わる。したがって、制御装置５０は、接続点Ｐａの電圧Ｖｏが切り替わる（フォトカプラ４１のオンとオフとが切り替わる）タイミングに基づいて交流電源５の電圧Ｖｓのゼロクロス点を検出（推定）することができる。例えば、接続点Ｐａの電圧Ｖｏが値０から所定電圧Ｖｃに切り替わる（フォトカプラ４１がオンからオフに切り替わる）タイミングよりも補正時間後の補正後タイミング、および、その補正後タイミングよりも交流電源５の電圧Ｖｓの半周期（５０Ｈｚの場合、１０ｍｓ）後の半周期後タイミングをゼロクロス点として検出（推定）することができる。補正時間は、フォトカプラ４１がオフになってから交流電源５の電圧Ｖｓの実際のゼロクロス点までの時間として実験や解析によって定められる。
【００３１】
便座ヒータ２１を駆動していないときにおいて、便座ヒータ２１が断線しているときには、図３（ｂ）に示すように、交流電源５の電圧Ｖｓに拘わらずに、フォトカプラ４１がオフで継続し、接続点Ｐａの電圧Ｖｏが所定電圧Ｖｃ（Ｈｉレベル）で継続する。したがって、図３（ａ）および図３（ｂ）を踏まえて、制御装置５０は、接続点Ｐａの電圧Ｖｏの所定電圧Ｖｃでの継続時間ｔｃ（フォトカプラ４１のオフの継続時間）と所定時間ｔｃ１との比較により、便座ヒータ２１の断線の有無を検出（判定）することができる。ここで、所定時間ｔｃ１は、便座ヒータ２１が断線していないときの継続時間ｔｃよりも若干長い時間、例えば、交流電源５の電圧Ｖｓの１周期の時間（交流電源５の電圧Ｖｓの周波数が５０Ｈｚの場合、２０ｍｓ）や１．１周期の時間、１．２周期の時間などを用いることができる。
【００３２】
このように、便座ヒータ２１の断線の有無の検出回路と交流電源５の電圧Ｖｓのゼロクロス点の検出回路とを検出回路４０で共用し、便座ヒータ２１を駆動していないとき（便座ヒータ用スイッチ３１をオフで保持しているとき）に、フォトカプラ４１の出力（接続点Ｐａの電圧Ｖｏ）の挙動に基づいて便座ヒータ２１の断線の有無の検出や交流電源５の電圧Ｖｓのゼロクロス点の検出を行なう。これにより、便座ヒータ２１の断線の有無の検出回路と交流電源５の電圧Ｖｓのゼロクロス点の検出回路とを別々に設けるものに比して、部品点数の削減や省スペース化（例えば、電子部品を実装する基板の小型化など）を図ることができる。
【００３３】
なお、便座ヒータ２１を駆動（便座温度Ｔａに応じて間欠駆動）しているときにおいて、便座ヒータ用スイッチ３１がオンのときには、便座ヒータ２１が断線しているか否かに拘わらずに、フォトカプラ４１がオフで継続し、接続点Ｐａの電圧Ｖｏが所定電圧Ｖｃ（Ｈｉレベル）で継続する。また、便座ヒータ用スイッチ３１がオフのときには、便座ヒータ２１の断線の有無に応じて、図３（ａ）や図３（ｂ）のようになる。便座ヒータ２１を駆動しているときには、必要に応じて便座ヒータ用スイッチ３１のスイッチング制御が行なわれるから、便座ヒータ２１の断線の有無の検出や交流電源５の電圧Ｖｓのゼロクロス点の検出を行なうのは好ましくないと考えられる。こうした理由により、便座ヒータ２１を駆動しているときには、便座ヒータ２１の断線の有無の検出や交流電源５の電圧Ｖｓのゼロクロス点の検出を行なわないものとした。
【００３４】
次に、便座ヒータ２１や温水ヒータ２２、乾燥ヒータ２３の動作（駆動または駆動停止）について説明する。図４は、制御装置５０により実行されるヒータ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、繰り返し実行される。
【００３５】
図４のヒータ制御ルーチンが実行されると、制御装置５０は、人体検知センサ１７によりトイレ室への人体の入室が検知されているか否かを判定し（ステップＳ１００）、トイレ室への人体の入室が検知されていると判定したときには、便座ヒータ２１の駆動（便座温度Ｔａに応じた間欠駆動）を行なう（ステップＳ１１０）。この場合、便座ヒータ２１について、駆動停止中のときには駆動を開始し、駆動中のときにはそれを継続する。
【００３６】
続いて、着座センサ１８により便座１２への人体（使用者）の着座が検知されているか否かを判定し（ステップＳ１２０）、便座１２への人体（使用者）の着座が検知されていないと判定したときには、ステップＳ１００に戻る。このようにして、ステップＳ１００〜Ｓ１２０の処理を繰り返し実行することにより、人体（使用者）が便座１２に着座する前に便座１２を加温することができ、人体（使用者）に冷たいと感じさせるのを抑制することができる。
【００３７】
ステップＳ１２０で便座１２への人体（使用者）の着座が検知されていると判定したときには、操作パネル１６からの操作信号に基づいて、洗浄要求が行なわれている（おしり洗浄ボタン１６ａやビデ洗浄ボタン１６ｂが操作された）か否かを判定する（ステップＳ１３０）。洗浄要求が行なわれていると判定したときには、便座ヒータ２１の駆動停止を行なうと共に（ステップＳ１４０）、温水ヒータ２２の駆動を行なって（ステップＳ１５０）、ステップＳ１３０に戻る。ステップＳ１４０の処理では、便座ヒータ２１について、駆動中のときには駆動を終了（停止）し、駆動停止中のときにはそれを継続する。ステップＳ１５０の処理では、温水ヒータ２２について、駆動停止中のときには駆動を開始し、駆動中のときにはそれを継続する。なお、温水ヒータ２２の駆動を行なうときには、止水電磁弁の開弁や流量調節バルブの開度の調節なども行なう。
【００３８】
ステップＳ１３０で洗浄要求が行なわれていないと判定したときには、温水ヒータ２２の駆動停止を行なうと共に（ステップＳ１６０）、便座ヒータ２１の駆動を行なう（ステップＳ１７０）。ステップＳ１６０の処理では、温水ヒータ２２について、駆動中のときには駆動を終了（停止）し、駆動停止中のときにはそれを継続する。ステップＳ１７０の処理では、便座ヒータ２１について、駆動停止中のときには駆動を開始し、駆動中のときにはそれを継続する。
【００３９】
続いて、操作パネル１６からの操作信号に基づいて、乾燥要求が行なわれている（乾燥ボタン１６ｅが操作された）か否かを判定する（ステップＳ１８０）。乾燥要求が行なわれていると判定したときには、便座ヒータ２１の駆動停止を行なうと共に（ステップＳ１９０）、乾燥ヒータ２３の駆動を行なって（ステップＳ２００）、ステップＳ１８０に戻る。ステップＳ１９０の処理では、便座ヒータ２１について、駆動中のときには駆動を終了（停止）し、駆動停止中のときにはそれを継続する。ステップＳ２００の処理では、乾燥ヒータ２３について、駆動停止中のときには駆動を開始し、駆動中のときにはそれを継続する。なお、乾燥ヒータ２３の駆動を行なうときには、乾燥ファン２４の駆動も行なう。
【００４０】
ステップＳ１８０で乾燥要求が行なわれていないと判定したときには、乾燥ヒータ２３の駆動停止を行なうと共に（ステップＳ２１０）、便座ヒータ２１の駆動を行なって（ステップＳ２２０）、ステップＳ１２０に戻る。ステップＳ２１０の処理では、乾燥ヒータ２３について、駆動中のときには駆動を終了（停止）し、駆動停止中のときにはそれを継続する。ステップＳ２２０の処理では、便座ヒータ２１について、駆動停止中のときには駆動を開始し、駆動中のときにはそれを継続する。
【００４１】
このように、温水ヒータ２２や乾燥ヒータ２３の駆動を行なうときには、便座ヒータ２１の駆動停止を行なう（駆動を行なわない）。これにより、検出回路４０を用いて、便座ヒータ２１の断線の有無の検出や交流電源５の電圧Ｖｓのゼロクロス点の検出を行なうことができる。そして、このゼロクロス点に基づいて、温水ヒータ２２の駆動（温水ヒータ用スイッチ３２のスイッチング制御）、または、乾燥ヒータ２３の駆動（乾燥ヒータ用スイッチ３３のスイッチング制御）を行なうことができる。また、温水ヒータ２２および乾燥ヒータ２３の駆動停止を行なうときには、便座ヒータ２１の駆動を行なうことにより、便座１２をある程度保温することができる。なお、便座１２として断熱構造のものが用いられることで、温水ヒータ２２や乾燥ヒータ２３の駆動のために便座ヒータ２１の駆動（便座温度Ｔａに応じた間欠駆動）を一時的に停止しても、便座温度Ｔａが急激に低下することはなく、使用者に冷たいと感じさせる可能性は低い。
【００４２】
ステップＳ１００でトイレ室への人体の入室が検知されていないと判定したときには、便座ヒータ２１の駆動停止を行なって（ステップＳ２３０）、本ルーチンを終了する。この場合、便座ヒータ２１について、駆動中のときには駆動を終了（停止）し、駆動停止中のときにはそれを継続する。
【００４３】
図５は、便座ヒータ２１や温水ヒータ２２、乾燥ヒータ２３の動作の様子の一例を示す説明図である。図示するように、時刻Ｔ１に人体検知センサ１７によるトイレ室への人体の入室の検知が開始されると、着座センサ１８により便座１２への着座が検知されていなくても、便座ヒータ２１の駆動（便座温度Ｔａに応じた間欠駆動）を開始する。時刻Ｔ２に着座センサ１８による便座１２への着座の検知が開始された後に、時刻Ｔ３に洗浄要求が開始する（おしり洗浄ボタン１６ａまたはビデ洗浄ボタン１６ｂが操作される）と、便座ヒータ２１の駆動を終了（停止）すると共に温水ヒータ２２の駆動を開始し、時刻Ｔ４に洗浄要求が終了する（停止ボタン１６ｈが操作される）と、温水ヒータ２２の駆動を終了（停止）すると共に便座ヒータ２１の駆動を再開する。時刻Ｔ５に乾燥要求が開始する（乾燥ボタン１６ｅが操作される）と、便座ヒータ２１の駆動を終了（停止）すると共に乾燥ヒータ２３および乾燥ファン２４の駆動を開始し、時刻Ｔ６に乾燥要求が終了する（停止ボタン１６ｈが操作される）と、乾燥ヒータ２３および乾燥ファン２４の駆動を終了（停止）すると共に便座ヒータ２１の駆動を再開する。時刻Ｔ７に着座センサ１８により便座１２への人体の着座の検知が終了した後に、時刻Ｔ８に人体検知センサ１７によるトイレ室への人体の入室の検知が終了すると、便座ヒータ２１の駆動を終了（停止）する。
【００４４】
以上説明した本実施形態の便座装置１０では、制御装置５０は、便座ヒータ２１を駆動していないとき（便座ヒータ用スイッチ３１をオフで保持しているとき）に、検出回路４０のフォトカプラ４１の出力（接続点Ｐａの電圧Ｖｏ）の挙動に基づいて便座ヒータ２１の断線の有無の検出や交流電源５の電圧Ｖｓのゼロクロス点の検出を行なう。これにより、便座ヒータ２１の断線の有無の検出回路と交流電源５の電圧Ｖｓのゼロクロス点の検出回路とを別々に設けるものに比して、部品点数の削減や省スペース化（例えば、電子部品を実装する基板の小型化など）を図ることができる。
【００４５】
本実施形態では、制御装置５０は、人体検知センサ１７によりトイレ室への人体の入室が検知されているときに、洗浄要求や乾燥要求がないことを条件として、便座ヒータ２１の駆動を行なうものとした。しかし、便座１２の開閉状態を検知する便座開閉検知センサおよび便蓋１４の開閉状態を検知する便蓋開閉検知センサを設けて、便座開閉検知センサにより便座１２の閉状態が検知されていると共に便蓋開閉検知センサにより便蓋１４の開状態が検知されているときに、洗浄要求や乾燥要求がないことを条件として、便座ヒータ２１の駆動を行なうものとしてもよい。
【００４６】
本実施形態では、制御装置５０は、温水ヒータ２２や乾燥ヒータ２３の駆動を、交流電源５の電圧Ｖｓの複数周期を１サイクルとして温水ヒータ２２や乾燥ヒータ２３の通電と遮断とを制御するいわゆるサイクル制御により行なうものとした。しかし、温水ヒータ２２や乾燥ヒータ２３の駆動を、交流電源５の電圧Ｖｓの各周期における通電量（デューティ）を調節して温水ヒータ２２や乾燥ヒータ２３の通電と遮断とを制御するいわゆる位相制御により行なうものとしてもよい。この場合、温水ヒータ２２の駆動は、温水温度Ｔｂと目標温水温度Ｔｂ＊との差分に基づいて目標通電量（目標デューティ）を設定し、設定した目標通電量を用いて温水ヒータ用スイッチ３２をスイッチング制御することにより行なわれる。温水ヒータ用スイッチ３２のスイッチング制御は、交流電源５の電圧Ｖｓがゼロクロス点を通過するタイミングを基準とした位相角が目標通電量に対応する位相角となるタイミングで、制御装置５０から温水ヒータ用スイッチ３２にトリガ信号（オンとするための信号）を出力することにより行なわれる。乾燥ヒータ２３の駆動についても同様に行なわれる。
【００４７】
本実施形態では、検出回路４０は、発光ダイオード４２およびフォトトランジスタ４３を有するフォトカプラ４１と、発光ダイオード４２に逆並列に接続されたダイオード４４と、を備えるものとした。しかし、図６の便座装置本体２０Ｂに示すように、検出回路４０Ｂは、互いに逆並列に接続された発光ダイオード４２，４２Ｂおよびフォトトランジスタ４３を有するフォトカプラ４１Ｂを備えるものとしてもよい。図７は、この検出回路４０Ｂを用いた場合において、便座ヒータ２１を駆動していないとき（便座ヒータ用スイッチ３１をオフで保持しているとき）の交流電源５の電圧Ｖｓおよび接続点Ｐａの電圧Ｖｏの様子を模式的に示す説明図である。図７（ａ）は、便座ヒータ２１が断線していないとき（正常時）の様子を示し、図７（ｂ）は、便座ヒータ２１が断線しているときの様子を示す。検出回路４０Ｂを用いた場合、検出回路４０を用いた場合（図３参照）と同様に、制御装置５０は、便座ヒータ２１の断線の有無の検出や交流電源５の電圧Ｖｓのゼロクロス点の検出を行なうことができる。具体的には、図７（ａ）を踏まえて、制御装置５０は、接続点Ｐａの電圧Ｖｏが切り替わるタイミング（フォトカプラ４１Ｂのオンとオフとが切り替わるタイミング）に基づいて交流電源５の電圧Ｖｓのゼロクロス点を検出（推定）することができる。また、図７（ａ）および図７（ｂ）を踏まえて、制御装置５０は、接続点Ｐａの電圧Ｖｏの所定電圧Ｖｃでの継続時間ｔｃ（フォトカプラ４１Ｂのオフの継続時間）と所定時間ｔｃ２との比較により、便座ヒータ２１の断線の有無を検出（判定）することができる。所定時間ｔｃ２は、例えば、０．５周期の時間や０．６周期の時間、０．７周期の時間などを用いることができる。
【００４８】
本実施形態では、検出回路４０（フォトカプラ４１の発光ダイオード４２）を、便座ヒータ用スイッチ３１に並列に設けるものとしたが、温水ヒータ用スイッチ３２に並列に設けるものとしてもよいし、乾燥ヒータ用スイッチ３３に並列に設けるものとしてもよい。
【００４９】
本実施形態では、便座ヒータ２１と温水ヒータ２２と乾燥ヒータ２３とを備えるものとしたが、便座ヒータ２１と温水ヒータ２２とを備えるものであればよく、乾燥ヒータ２３を備えないものとしてもよい。
【００５０】
実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施形態では、便座ヒータ２１や温水ヒータ２２、乾燥ヒータ２３が「複数のヒータ」に相当し、便座ヒータ用スイッチ３１や温水ヒータ用スイッチ３２、乾燥ヒータ用スイッチ３３が「複数のスイッチ」に相当し、検出回路４０が「検出回路」に相当し、制御装置５０が「制御部」に相当する。
【００５１】
なお、実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施形態が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施形態は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００５２】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、便座装置の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１  便器、５  交流電源、１０  便座装置、１２  便座、１４  便蓋、１６  操作パネル、１６ａ  おしり洗浄ボタン、１６ｂ  ビデ洗浄ボタン、１６ｃ  洗浄強さ調節ボタン、１６ｄ  温水温度調節ボタン、１６ｅ  乾燥ボタン、１６ｆ  乾燥温度調節ボタン、１６ｇ  便座温度調節ボタン、１６ｈ  停止ボタン、１７  人体検知センサ、１８  着座センサ、２０，２０Ｂ  便座装置本体、２１  便座ヒータ、２２  温水ヒータ、２３  乾燥ヒータ、２４  乾燥ファン、３１  便座ヒータ用スイッチ、３２  温水ヒータ用スイッチ、３３  乾燥ヒータ用スイッチ、３４  乾燥ファン用スイッチ、３８  電源回路、４０，４０Ｂ  検出回路、４１，４１Ｂ  フォトカプラ、４２，４２Ｂ  発光ダイオード、４３  フォトトランジスタ、４４  ダイオード、４５，４６，４７  抵抗素子、４８  コンデンサ、５０  制御装置、５２  ＣＰＵ、５４  ＲＯＭ、５６  ＲＡＭ。
【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５】
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【図６】
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【図７】
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