トイレ装置
【課題】
電源電圧が異なる地域に設置する場合であっても仕様を変更する必要がないトイレ装置を提供すること。
【解決手段】
被加熱物を加熱するためのヒータと、ヒータへの供給電源の電圧を検出する電圧検出手段と、供給電源と前記ヒータとの間に設けられたスイッチをオン及びオフすることによりヒータへ供給する電力を制御する制御手段とを有するトイレ装置において、ヒータを制御する制御情報として、少なくとも第１の制御パターン情報と第２の制御パターン情報とを記憶した記憶手段を備え、制御手段は、電圧検出手段によって検出された電圧が所定値以上のときに、スイッチのオン及びオフを第１の制御パターンとして位相制御を用いて行い、所定値未満のときに、スイッチのオン及びオフを第２の制御パターンとしてパターン制御を用いて行うこととした。
電源電圧が異なる地域に設置する場合であっても仕様を変更する必要がないトイレ装置を提供すること。
【解決手段】
被加熱物を加熱するためのヒータと、ヒータへの供給電源の電圧を検出する電圧検出手段と、供給電源と前記ヒータとの間に設けられたスイッチをオン及びオフすることによりヒータへ供給する電力を制御する制御手段とを有するトイレ装置において、ヒータを制御する制御情報として、少なくとも第１の制御パターン情報と第２の制御パターン情報とを記憶した記憶手段を備え、制御手段は、電圧検出手段によって検出された電圧が所定値以上のときに、スイッチのオン及びオフを第１の制御パターンとして位相制御を用いて行い、所定値未満のときに、スイッチのオン及びオフを第２の制御パターンとしてパターン制御を用いて行うこととした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トイレ装置に関し、特に、便座、局部を洗浄する洗浄水、又は局部を乾燥するための空気を加熱するヒータを備えたトイレ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、トイレ装置には、便座、局部を洗浄する洗浄水、局部を乾燥するための空気を加熱するために複数のヒータが設けられていた。
【０００３】
これらトイレ装置に設けられるヒータは、通常、１００Ｖの商用電源から供給される電力を熱に変換することにより便座や洗浄水や局部乾燥用空気などを加熱するようにしていた。
【０００４】
このようなトイレ装置では、ヒータにより加熱される便座や洗浄水や局部乾燥用の空気の温度がトイレ装置の使用感に大きく影響を及ぼすので、これら便座や洗浄水や局部乾燥用の空気は、常時一定の適温に保っておくことが望ましい。
【０００５】
しかし、商用電源の電圧は、常に一定ではなく、例えば９０Ｖ〜１１０Ｖの間で時間的に不規則に変化するものである。
【０００６】
このように、電源電圧が時間的に変化すると、その変化に応じてヒータによる加熱量も変化するため、便座や洗浄水や局部乾燥用空気の温度を常に一定の適温に保つことができない。
【０００７】
そのため、この種のトイレ装置には、通常、ヒータへの通電を制御することによってヒータによる加熱量を調整して、便座や洗浄水や局部乾燥用空気の温度を常に一定の適温に保つようにしていた。
【０００８】
このようなトイレ装置として、供給電源の半波を１単位とし、この半波単位でヒータへの通電と非通電とを制御するパターン制御と呼ばれる通電制御を行う制御手段を備えたものが考案されている（たとえば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−２４７２６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、上記従来のトイレ装置は、供給電源の半波単位でヒータへの通電を制御するパターン制御を行っていたため、供給電源の電圧が異なる国や地域で使用するためには製品の仕様を変更する必要があった。
【００１０】
すなわち、電源電圧が１００Ｖの地域用に仕様を設定されているトイレ装置を電源電圧が２００Ｖの地域で使用した場合、ヒータには供給電源の半波長の電圧を印加する度に定格電力を超える電力が供給されることとなるため、電源電圧が２００Ｖの地域で使用しても定格を超えないヒータに取り替えるか、トイレ装置に２００Ｖを１００Ｖに変圧する変圧器を設けるなど、使用する国や地域に応じてそれぞれ製品の仕様を変更しなければならなかった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そこで、請求項１に係る本発明では、被加熱物を加熱するためのヒータと、ヒータへの供給電源の電圧を検出する電圧検出手段と、供給電源とヒータとの間に設けられたスイッチをオン及びオフすることによりヒータへ供給する電力を制御する制御手段とを有するトイレ装置において、ヒータを制御する制御情報として、少なくとも第１の制御パターン情報と第２の制御パターン情報とを記憶した記憶手段を備え、制御手段は、電圧検出手段によって検出された電圧が所定値以上のときに、スイッチのオン及びオフを第１の制御パターンで行い、所定値未満のときに、スイッチのオン及びオフを第２の制御パターンにより行うこととした。
【００１２】
また、請求項２に係る本発明では、請求項１に記載のトイレ装置において、供給電源のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出手段を備え、第１の制御パターンは位相制御であり、第２の制御パターンはパターン制御であることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項３に係る本発明では、請求項２に記載のトイレ装置において、制御手段は、位相制御を、ゼロクロス点からの第１の期間及び次のゼロクロス点までの第２の期間、スイッチをオンにし、第１の期間後から第２の期間前までの間、スイッチをオフにすることによって行うことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項４に係る本発明では、請求項１〜３のいずれか１項に記載のトイレ装置において、外部装置と通信するためのインターフェイスを有し、複数の制御パターン情報は、インターフェイスを介して書き換え可能としたことを特徴とする。
【００１５】
また、請求項５に係る本発明では、請求項１〜４のいずれか１項に記載のトイレ装置において、制御手段は、電圧検出手段で検出された電圧に応じた制御パターンによる制御を開始した後は、供給電源からの電力供給が停止するまで、その制御を継続することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項６に係る本発明では、請求項１〜５のいずれか１項に記載のトイレ装置において、制御手段は、電圧検出手段で検出された電圧に応じた制御パターンによる制御を開始した後、電圧検出手段で検出された電圧が所定値を超えたとき、その制御を停止することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項７に係る本発明では、請求項６に記載のトイレ装置において、制御手段は、電圧検出手段で検出された電圧が所定値を超えたことを報知する報知手段を設けたことを特徴とする。
【００１８】
また、請求項８に係る本発明では、請求項１〜７のいずれか１項に記載のトイレ装置において、供給電源電圧を整流及び平滑後にトランスへ入力し、所定の周波数でトランスへ流れる電流をオン・オフすることによって所定の電圧へ降圧するスイッチング電源回路を備え、電圧検出手段は、スイッチング電源回路におけるトランスのオン時間に基づいて、ヒータへの供給電源の電圧を検出することを特徴とする。
【００１９】
また、請求項９に係る本発明では、請求項１〜８のいずれか１項に記載のトイレ装置において、供給電源に接続され、局部に洗浄水を断続的に吐水させるための電磁ポンプと、電磁ポンプを制御する複数のポンプ制御情報を記憶した記憶手段とを備え、制御手段は、電圧検出手段で検出された電圧に応じたポンプ制御情報により電磁ポンプのオン及びオフを制御することを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１０に係る本発明では、請求項１〜９のいずれか１項に記載のトイレ装置において、被加熱物は、便座、局部を洗浄する洗浄水、又は局部を乾燥するための空気であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、以下に記載するような効果を奏する。
【００２２】
請求項１に係る本発明では、被加熱物を加熱するためのヒータと、ヒータへの供給電源の電圧を検出する電圧検出手段と、供給電源とヒータとの間に設けられたスイッチをオン及びオフすることによりヒータへ供給する電力を制御する制御手段とを有するトイレ装置において、ヒータを制御する制御情報として、少なくとも第１の制御パターン情報と第２の制御パターン情報とを記憶した記憶手段を備え、制御手段は、電圧検出手段によって検出された電圧が所定値以上のときに、スイッチのオン及びオフを第１の制御パターンで行い、所定値未満のときに、スイッチのオン及びオフを第２の制御パターンにより行うこととしたため、供給される電圧に適した制御パターンで制御することができるので、電源電圧の異なる地域でも、ヒータの仕様を変更する必要がないトイレ装置を提供することができる。
【００２３】
また、請求項２に係る本発明では、請求項１に記載のトイレ装置において、供給電源のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出手段を備え、第１の制御パターンは位相制御であり、第２の制御パターンはパターン制御であることを特徴とするため、電圧が高いときに位相制御を適用することで、制御パターンをパターン制御のままとしたときに比べ、ヒータの温度制御の追従性を向上させることができる。
【００２４】
また、請求項３に係る本発明では、請求項２に記載のトイレ装置において、制御手段は、位相制御を、ゼロクロス点からの第１の期間及び次のゼロクロス点までの第２の期間、スイッチをオンにし、第１の期間後から第２の期間前までの間、スイッチをオフにすることによって行うことを特徴とするため、位相制御によって発生するノイズを低減することが可能となる。
【００２５】
また、請求項４に係る本発明では、請求項１〜３のいずれか１項に記載のトイレ装置において、外部装置と通信するためのインターフェイスを有し、複数の制御パターン情報は、インターフェイスを介して書き換え可能としたことを特徴とするため、トイレ装置を設置した後であっても、制御性能を向上させることが可能となる。
【００２６】
また、請求項５に係る本発明では、請求項１〜４のいずれか１項に記載のトイレ装置において、制御手段は、電圧検出手段で検出された電圧に応じた制御パターンによる制御を開始した後は、供給電源からの電力供給が停止するまで、その制御を継続することを特徴とするため、ヒータの制御動作を開始した後に、瞬間的な瞬停、減電圧などの不安定な電圧の供給が行われた場合であっても、制御動作を切換えることがなく、安定的な制御が可能となる。
【００２７】
また、請求項６に係る本発明では、請求項１〜５のいずれか１項に記載のトイレ装置において、制御手段は、電圧検出手段で検出された電圧に応じた制御パターンによる制御を開始した後、電圧検出手段で検出された電圧が所定値を超えたとき、その制御を停止することを特徴とするため、ヒータの制御動作を開始した後に、異常に高い電圧が供給されるとヒータの制御を停止することができるので、ヒータを適切に保護することができる。
【００２８】
また、請求項７に係る本発明では、請求項６に記載のトイレ装置において、制御手段は、電圧検出手段で検出された電圧が所定値を超えたことを報知する報知手段を設けたことを特徴とするため、電圧異常を報知することができ、使用者に適切に異常を知らせることができる。
【００２９】
また、請求項８に係る本発明では、請求項１〜７のいずれか１項に記載のトイレ装置において、供給電源電圧を整流及び平滑後にトランスへ入力し、所定の周波数でトランスへ流れる電流をオン・オフすることによって所定の電圧へ降圧するスイッチング電源回路を備え、電圧検出手段は、スイッチング電源回路におけるトランスのオン時間に基づいて、ヒータへの供給電源の電圧を検出することを特徴とするため、スイッチング電源における制御信号を用いて供給電源の電圧を検出することができ、電圧検出手段の構成が簡易になる。
【００３０】
また、請求項９に係る本発明では、請求項１〜８のいずれか１項に記載のトイレ装置において、供給電源に接続され、局部に洗浄水を断続的に吐水させるための電磁ポンプと、電磁ポンプを制御する複数のポンプ制御情報を記憶した記憶手段とを備え、制御手段は、電圧検出手段で検出された電圧に応じたポンプ制御情報により電磁ポンプのオン及びオフを制御することを特徴とするため、検出した電圧に対応して制御内容を変更することができ、電源電圧の異なる地域でも、ポンプの仕様を変更する必要がないトイレ装置を提供することができる。
【００３１】
また、請求項１０に係る本発明では、請求項１〜９のいずれか１項に記載のトイレ装置において、被加熱物は、便座、局部を洗浄する洗浄水、又は局部を乾燥するための空気であることを特徴とするため、電源電圧の異なる地域でも、便座、局部を洗浄する洗浄水、又は局部を乾燥するための空気を加熱するヒータの仕様を変更する必要がないトイレ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
（第１実施形態）
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００３３】
図１は、本実施形態に係るトイレ装置１を示す機能ブロック図である。なお、図１では説明を簡単に行うため、各ヒータ１２、１３、１４及び電磁ポンプ４に対する通電制御に関わる部分のみを図示することとし、その他の構成要件については図示を省略している。
【００３４】
（トイレ装置全体の説明）
図１に示すように、本実施形態に係るトイレ装置１は、トイレ装置１全体の動作を制御するマイコン２と、このマイコン２により通電制御され被加熱物を加熱するヒータ部３と、洗浄水を使用者の局部へ向けて断続的に吐水するための電磁ポンプ４と、トイレ装置１の動作状態などを使用者に報知する報知手段として機能するディスプレイ５と、供給電源となる商用電源６の電圧を所定の電圧に降圧するスイッチング電源回路７と、スイッチング電源回路７により降圧した商用電源に基づいてヒータ部３へ印加されている電圧を検出する電圧検出手段として機能する電圧検出回路８と、商用電源６のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出手段として機能するゼロクロス検出回路９と、外部装置１０と通信するためのインターフェイス１１とを備えている。
【００３５】
ここで、ヒータ部３は、便座を温めるためのヒータ（以下、「便座ヒータ１２」という。）と、便座の温度を検出する便座センサ１２aと、使用者の局部を洗浄する洗浄水を温めるためのヒータ（以下、「温水ヒータ１３」という。）と、温水の温度を検出する温水センサ１３aと、洗浄水により洗浄した使用者の局部を乾燥する風を温めるためのヒータ（以下、「温風ヒータ１４」という。）と、温風の温度を検出する温風センサ１４aとを備えている。
【００３６】
また、マイコン２は、制御手段１５と記憶手段１６とを備えている。
【００３７】
制御手段１５は、図示しないＣＰＵ（中央処理装置）を備えており、このＣＰＵが記憶手段１６から所定の動作プログラムを読み出して動作することにより、便座ヒータ１２への通電制御を行う便座制御部１２bとして機能する他、温水ヒータ１３への通電制御を行う温水制御部１３b、温風ヒータ１４への通電制御を行う温風制御部１４b、電磁ポンプ４を駆動するポンプ駆動部４b、ディスプレイ５を駆動するディスプレイ駆動部５bとして機能するものである。
【００３８】
記憶手段１６は、ＣＰＵを動作させるための動作プログラムの他、各ヒータ１２、１３、１４及び電磁ポンプ４を制御するために必要な制御情報を記憶するメモリであり、具体的には、各ヒータ１２、１３、１４を駆動させるためのヒータ駆動設定情報や、各ヒータ１２、１３、１４の定格電力値を示す定格電力値情報、電磁ポンプ４を駆動させるためのポンプ制御情報、スイッチング周期３０ＫＨｚにおけるパルス時間に関する情報、各ヒータ１２、１３、１４への通電制御を行う際に用いる制御パターン情報などの制御情報を記憶させるようにしている。
【００３９】
（ヒータ部の説明）
ヒータ部３における各ヒータ１２、１３、１４は、これら各ヒータ１２、１３、１４にそれぞれ対応して設けている各センサ１２a、１３a、１４aにより検出された温度に応じて商用電源６から供給される電力によって動作する。
【００４０】
そして、この電力の供給は、所定の制御パターンに基づいて行われ、これにより便座、温水、温風の各温度を適温に保つようにしている。
【００４１】
しかも、各ヒータ１２、１３、１４は、電圧検出回路８により検出した電圧に基づいて、その制御パターンを変えるようにしている。
【００４２】
すなわち、このヒータ部３では、電圧検出回路８により検出した電圧が所定値（たとえば、１５０Ｖ）以上であった場合に第１の制御パターンとしての位相制御を行い、所定値未満であった場合に第２の制御パターンとしてのパターン制御を行うようにしている。
【００４３】
これにより、供給される電圧に適した制御パターンで制御することができるので、電源電圧の異なる地域でも、各ヒータ１２、１３、１４の仕様を変更する必要がないトイレ装置１を提供することができる。
【００４４】
ここで用いる制御パターンは、位相制御に用いる制御パターンを第１の制御パターン情報とし、パターン制御に用いる制御パターンを第２の制御パターン情報として予め記憶手段１６に記憶させておくようにしており、制御手段１５は、電圧検出回路８により検出した電圧に基づいて、いずれかの制御パターン情報を選択して各ヒータ１２、１３、１４に対する通電制御を行うようにしている。
【００４５】
位相制御に用いる第１の制御パターン情報とは、商用電源６から供給される交流電流を全波整流することにより得た波形の半波毎に、その波形の一部に対応する電力を各ヒータ１２、１３、１４へ供給するように電源供給用のスイッチ２２（図４参照。）をオン・オフすることにより、各ヒータ１２、１３、１４への供給電力を制御するための制御情報である。
【００４６】
この第１の制御パターン情報に対応する位相制御用の制御パターンは、図２に示すように、商用電源６から供給される交流電流を全波整流した波形のゼロクロス点からの第１の期間t１、及び、次のゼロクロス点までの第２の期間t２の期間だけ、後述するスイッチ回路２１をオンし、第１の期間t１から第２の期間t２までの間、スイッチ回路２１をオフにする制御パターンである。
【００４７】
そして、第１の期間t１及び第２の期間t２の時間を調整することによって、各ヒータ１２、１３、１４に供給する電力を制御するようにしており、図２中の斜線部の面積に対応した電力が各ヒータ１２、１３、１４に供給される。
【００４８】
このように、商用電源６の電圧が所定値よりも高いときに、図２に示すような位相制御を行うため、パターン制御に比べて、各ヒータ１２、１３、１４の温度制御の追従性を向上させることができる。
【００４９】
しかも、この制御パターンでは、第１の期間t１の始点と終点、及び、第２の期間t２の始点と終点とはゼロクロス点を基準に位相設定しているため、各ヒータ１２、１３、１４への通電をオン／オフする際、各ヒータ１２、１３、１４に印加される電圧を任意の電圧以下とすることが可能となるため、位相制御によって発生するノイズを低減することができる。
【００５０】
また、パターン制御に用いる第２の制御パターン情報とは、商用電源６から供給される交流電流を全波整流することにより得た波形の半波毎に、その波形に対応した電力を供給するか否かによって各ヒータ１２、１３、１４への供給電力を制御するための制御情報である。
【００５１】
この第２の制御パターン情報に対応するパターン制御用の制御パターンは、図３（a）、（b）に示すように、商用電源６から供給される交流電流を全波整流した波形を１単位とし、この半波単位で各ヒータ１２、１３、１４への通電と非通電（スイッチ回路２１のオンとオフ）とを制御する制御パターンである。なお、このパターン制御では、図３中の斜線部の面積に対応した電力が各ヒータ１２、１３、１４に供給される。
【００５２】
すなわち、商用電源６から供給される電力のうちの５０％の電力を各ヒータ１２、１３、１４に供給する場合には、図３（a）に示すように、商用電源６から供給される交流電流を全波整流した波形の半波分の期間通電状態とした後、半波分の期間非通電状態とする制御を繰り返し行うパターンにより通電制御を行う。
【００５３】
また、商用電源６から供給される電力のうちの２５％の電力を各ヒータに供給する場合には、図３（b）に示すように、商用電源６から供給される交流電流を全波整流した波形の半波分の期間通電状態とし、その後、４半波分の期間非通電状態とする制御を繰り返し行うパターンにより通電制御を行う。
【００５４】
このように、商用電源６の電圧が所定値よりも低いときに、図３（a）、（b）に示すようなパターン制御を行い、しかも、通電の開始点と終了点とはいずれもゼロクロス点と一致するため、通電状態と非通電状態との切り替えを行う際に発生するノイズを低減することができる。
【００５５】
以下、トイレ装置１による温水ヒータ１３への通電制御を行う各回路について、図４を用いて具体的に説明する。図４では、トイレ装置１において、温水ヒータ１３の制御に関係する部分のみを図示するようにしており、便座ヒータ１２及び温風ヒータ１４に関しても同様の回路により通電制御を行うため、その説明は省略する。
【００５６】
図４に示すように、このトイレ装置１が有するスイッチング電源回路７は、交流の商用電源６を整流するダイオードブリッジ１７と、このダイオードブリッジ１７により整流された電流を平滑するコンデンサＣ１と、このコンデンサＣ１により平滑された電流の電圧を所定の電圧へ降圧するトランス１８と、トランス１８に流れる電流のオン・オフを切替えるスイッチングトランジスタＴ１と、このスイッチングトランジスタＴ１の動作を制御するスイッチング用ＩＣ１９の駆動電圧（ＶＣＣ２５）及び、後述するスイッチ回路２１のフォトトランジスタＰＴ２のソースへ印加する電圧（ＶＣＣ２５）を供給する所定電圧供給回路３０とを備えている。
【００５７】
そして、このスイッチング電源回路７は、スイッチング用ＩＣ１９から入力される制御信号に基づいてスイッチングトランジスタＴ１を所定のタイミングでオン・オフさせることにより、トランス１８の一時側コイル１８aに流れる直流電流を所定周波数の交流電流に変換し、二次側コイル１８bに所定の電圧へ降圧された交流電流が流れるようにしている。
【００５８】
また、所定電圧生成回路３０は、抵抗Ｒ３０と、コンデンサＣ３０と、コイル１８cとダイオードＤ３０とにより構成している。
【００５９】
そして、スイッチング電源回路７が動作を開始する際に、まず、商用電源６から供給される交流電流により、コンデンサＣ３０が所定量の電荷を充電し、このコンデンサＣ３０が充電した電荷を放電することにより、スイッチング用ＩＣ１９の駆動電圧（ＶＣＣ２５）及び、スイッチ回路２１のフォトトランジスタＰＴ２のソースへ印加する電圧（ＶＣＣ２５）を供給するようにしている。
【００６０】
その後、スイッチングＩＣ１９が動作を開始した後、コンデンサＣ３０は、トランス１８の二次側コイル１８bに励起される電圧に応じてコイル１８cに発生する電流により所定量の電荷を充放電して、スイッチ回路２１のフォトトランジスタＰＴ２のソースへ印加する電圧（ＶＣＣ２５）を供給するようにしている。
【００６１】
電圧検出回路８は、スイッチング電源回路７の二次側コイル１８bに交流電流が流れている時間（トランス１８のオン時間）に基づいて温水ヒータ１３に印加されている電圧を検出する回路であり、直列に接続した２個の抵抗Ｒ１、Ｒ２と、直列に接続した２個の保護用ダイオードＤ１、Ｄ２とにより構成している。
【００６２】
ゼロクロス検出回路９は、フォトカプラ２０を備えており、このフォトカプラ２０の入力側（発光ダイオードＬＥＤ１、ＬＥＤ２の両端）に電源電圧が印加され、フォトカプラ２０の出力側（フォトトランジスタＰＴ１）から電源波形のゼロクロス点を検出した信号をマイコン２に入力するようにしている。
【００６３】
このとき、発光ダイオードＬＥＤ１、ＬＥＤ２は、電源電圧の値が０Ｖ若しくは０Ｖ近傍となったタイミングで発光し、この光によりフォトトランジスタＰＴ１がオンする。
【００６４】
これにより、マイコン２には、電源電圧が０Ｖ若しくは０Ｖ近傍となるタイミングで立ち上がる信号が入力され、このフォトカプラ２０からマイコン２に入力される信号の立ち上がるタイミングが電源電圧のゼロクロス点としてマイコン２に認識される。
【００６５】
また、温水ヒータ１３と商用電源６との間にはスイッチ回路２１を設けており、このスイッチ回路２１をオン・オフすることにより、温水ヒータ１３への通電と非通電とを切替えることで温水ヒータ１３へ供給する電力を制御する。
【００６６】
このスイッチ回路２１は、スイッチ２２と、トランジスタＴ２に接続されたコイル２３とにより構成している。
【００６７】
このスイッチ回路２１は、電力供給用のフォトカプラ４０と、電力供給用のトランジスタＴ４０とを備えている。
【００６８】
そして、電力供給用のフォトカプラ４０は、マイコン２から入力される制御信号に基づくタイミングで発光ダイオードＬＥＤ４０が点灯及び消灯し、この発光ダイオードＬＥＤ４０が点灯している時間だけフォトトランジスタＰＴ４０がオン状態となる。
【００６９】
電力供給用のトランジスタＴ４０は、電力供給用のフォトカプラ４０のフォトトランジスタＰＴ４０がオン状態の間だけオン状態となり、温水ヒータ１３へ商用電源６からの電力を供給するように構成している。
【００７０】
なお、図４中に示す符号１７aは、温水ヒータ１３に商用電源６から負の電圧が印加されることを防止するために設けたダイオードブリッジである。
【００７１】
また、商用電源６と温水ヒータ１３との間にはフューズ２４を備えており、電源電圧が３００Ｖを超えるとこのフューズ２４が切れ、温水ヒータ１３に異常に高い電圧が印加されて温水ヒータ１３が破損することを未然に防止するようにしている。
【００７２】
以下、このように構成したトイレ装置１の動作について具体的に説明する。なお、以下の説明では温水ヒータ１３の通電制御を例に挙げて説明することとし、便座ヒータ１２及び温風ヒータ１４の通電制御は、定格電力値が異なる以外、温水ヒータ１３の通電制御とほぼ同様であるため、その説明は省略することとする。
【００７３】
第１実施形態のトイレ装置１における制御手段１５は、図５に示すフローチャートに従って温水ヒータ１３に対する通電制御を行う。
【００７４】
まず、トイレ装置１に商用電源６が投入されると（ステップＳ１）、制御手段１５は、投入された商用電源６の電圧を検出する（ステップＳ２）。
【００７５】
次に制御手段１５は、電源電圧が所定値である３００Ｖを超えたか否かの判断を行う（ステップＳ３）。
【００７６】
ここで制御手段１５は、電源電圧が３００Ｖを超えたと判断した場合に、ディスプレイ駆動部５bを動作させることにより、トイレ装置１に異常に高い電圧が供給されている旨をディスプレイ５に表示させ（ステップＳ１０）、その後、動作を停止して（ステップＳ１１）処理を終了し、電源電圧が３００Ｖを超えていないと判断した場合に、処理をステップＳ４へ移す。また、ここで電源電圧が３００Ｖを超えたにも関わらず、電圧検出回路８がそのことを検出することができなかった場合であっても、上記したようにフューズ２４が切断されるため、温水ヒータ１３が過電圧により破損することはない。
【００７７】
そして、このように、トイレ装置１に異常に高い電圧が供給されていることをディスプレイ５に表示させることにより、使用者に適切に異常を知らせることができると共に、異常に高い電圧からトイレ装置１を保護することができる。
【００７８】
ステップＳ４において制御手段１５は、電源電圧が所定値である１５０Ｖ以上であるか、電源電圧が１５０Ｖ未満であるかの判断を行う。
【００７９】
ここで制御手段１５は、電源電圧が１５０Ｖ以上であると判断した場合に、記憶手段１６から第１の制御パターン情報である位相制御用の制御パターン情報と、温水ヒータ１３に対して位相制御による通電制御を行うための動作プログラムを読み込む（ステップＳ５）。
【００８０】
次に制御手段１５は、ステップＳ５で記憶手段１６から読み込んだ制御パターン情報と動作プログラムとに基づいて温水ヒータ１３に対して位相制御による通電制御を行う（ステップＳ６）。
【００８１】
次に制御手段１５は、商用電源６から温水ヒータ１３に印加されている電圧を検出し、検出した電圧が３００Ｖを超えているか否かの判断を行い（ステップＳ７）、電源電圧が３００Ｖを超えていないと判断した場合に、処理をステップＳ６へ戻し、商用電源６からの電力供給が停止されるまでステップ６の処理とステップ７の処理とを繰り返し継続して行う。
【００８２】
一方、ステップＳ７において制御手段１５は、電源電圧が３００Ｖを超えていると判断した場合に、ディスプレイ駆動部５bを動作させることにより、温水ヒータ１３に異常に高い電圧が印加されている旨をディスプレイ５に表示させ（ステップＳ８）、その後、温水ヒータ１３への通電を停止して（ステップＳ９）処理を終了する。
【００８３】
また、ステップＳ４において制御手段１５は、電源電圧が１５０Ｖ未満であると判断した場合に、記憶手段１６から第２の制御パターン情報であるパターン制御用の制御パターン情報と、温水ヒータ１３に対してパターン制御による通電制御を行うための動作プログラムを読み込む（ステップＳ１２）。
【００８４】
次に制御手段１５は、ステップＳ１２で記憶手段１６から読み込んだ制御パターン情報と動作プログラムとに基づいて温水ヒータ１３に対してパターン制御による通電制御を行う（ステップＳ１３）。
【００８５】
次に制御手段１５は、商用電源６から温水ヒータ１３に印加されている電圧を検出し、検出した電圧が３００Ｖを超えているか否かの判断を行い（ステップＳ１４）、電源電圧が３００Ｖを超えていないと判断した場合に、処理をステップＳ１３へ戻し、商用電源６からの電力供給が停止されるまでステップＳ１３の処理とステップ１４の処理とを繰り返し継続して行う。
【００８６】
一方、ステップＳ１４において制御手段１５は、電源電圧が３００Ｖを超えていると判断した場合に、ディスプレイ駆動部５bを動作させることにより、温水ヒータ１３に異常に高い電圧が印加されている旨をディスプレイ５に表示させ（ステップＳ１５）、その後、温水ヒータ１３への通電を停止して（ステップＳ１６）処理を終了する。
【００８７】
このように、第１実施形態のトイレ装置１は、電圧検出回路８により検出した商用電源６の電圧値に応じて、パターン制御又は位相制御のいずれかの制御パターンを選択して通電制御を行うことができるので、電源電圧の異なる国に設置した場合であっても、その国の電源電圧に対応した制御パターンによる通電制御を行うことができ、温水ヒータ１３に定格を超える電力が供給されることがないため、温水ヒータ１３の仕様を変更することなく、電源電圧の異なる国に設置して使用することができる。
【００８８】
また、このトイレ装置１を日本国内で使用する場合、家庭内の単相１００Ｖでの使用が一般的であるが、最近普及してきた単相２００Ｖでも使用可能となる。さらに、単相１００Ｖで使用していても、何らかの不具合で屋内配線のセンタータップのアースが浮いて、単相１００Ｖ以上の電圧が印加される場合が発生しても安全に動作するので安心である。
【００８９】
（第２実施形態）
上記した第１実施形態では、商用電源６の電圧が所定値である１５０Ｖ以上か、或いは１５０Ｖ未満かによって、温水ヒータ１３への制御パターンを変えるようにしたが、本第２実施形態では、その制御に加え、電圧検出回路８により検出した電圧によって、さらに適切な温水ヒータ１３への通電制御を可能とするものである。
【００９０】
より具体的には、電圧検出回路８によって検出した電圧の範囲に応じて、温水ヒータ１３の温度制御範囲、駆動位相時間、及び、パターン制御のパターンを変更することによって、適切な温水ヒータ１３への通電制御を可能とするものである。
【００９１】
また、この第２実施形態に係るトイレ装置１は、第１実施形態に記載したトイレ装置１の構成と基本的に同様であるが、記憶手段１６に記憶させる情報及び、その情報に基づく温水ヒータ１３への制御が異なる。
【００９２】
このトイレ装置１の記憶手段１６には、第１実施形態のトイレ装置１と同様に温水ヒータ１３に位相制御を行うための制御パターン情報及び、パターン制御を行うための制御パターン情報、これらのパターン情報に基づいて制御手段１５が動作するための動作プログラムに加え、図５に示す動作電圧条件情報、図６に示す温度制御範囲情報、図７に示すヒータ駆動設定情報、図８に示すヒータの定格電力値情報、図９に示すスイッチング周期３０ＫＨｚ時のパルス時間を示す情報などを記憶させている。
【００９３】
そして、制御手段１５は、電圧検出回路８が検出した電圧に基づいて、記憶手段１６からその電圧に対応する各情報を読み出して温水ヒータ１３に対して通電制御を行う。
【００９４】
ここで、記憶手段１６に記憶させている各種情報について具体的に説明する。
【００９５】
動作電圧条件情報は、図６に示すように、トイレ装置１を設置する各国における商用電源６の電圧値の上限値、標準値、下限値を示す情報と、各国で用いる制御パターンとをそれぞれ対応させた情報である。
【００９６】
また、この動作電圧条件情報は、トイレ装置１を製造する際に予め記憶手段１６に記憶させておくものであり、トイレ装置１を出荷する際には、出荷予定国を予め記憶手段１６に設定した後出荷するようにしている。
【００９７】
なお、動作電圧条件情報及び出荷予定国は、トイレ装置１を設置した後に、外部装置１０からインターフェイス１１を介して記憶手段１６に記憶させることもでき、これにより、トイレ装置１を設置した後であっても、制御性能を向上させることが可能となる。
【００９８】
温度制御範囲情報は、図７に示すように、トイレ装置１を設置する国毎に、その国おける温水温度、便座温度、温風吹き出し温度の上限及び下限を示す情報であり、制御手段１５が通電制御を行う場合に、これら各温度が温度制御範囲情報の上限と下限との間におさまるように制御するための情報である。
【００９９】
また、このトイレ装置１において制御手段１５は、温水センサ１３aが温度制限範囲情報の上限値を超える温度を検出した場合に通電制御を停止するようにして、温水ヒータ１３の保護と、使用者の安全を図るようにしている。
【０１００】
ヒータ駆動設定情報は、図８に示すように、トイレ装置１を設置する国と、温水ヒータ１３の定格電力と、各国において商用電源６のゼロクロス点から温水ヒータ１３への電力の供給を開始して停止するまでの位相時間とをそれぞれ対応させた情報であり、制御手段１５が温水ヒータ１３に対して位相制御による通電制御を行う際に参照する情報である。なお、図８では、温水ヒータ１３のヒータ駆動設定情報だけを図示しているが、記憶手段１６には便座ヒータ１２、温風ヒータ１４についても、それぞれヒータ駆動設定情報を記憶させるようにしている。
【０１０１】
ヒータの定格電力値情報は、図９に示すように、温水ヒータ１３、便座ヒータ１２、温風ヒータ１４の各定格電力値を示す情報であり、制御手段１５は、各ヒータ１２、１３、１４の通電制御を行う際に、この定格電力値を超えないように制御するようにしている。
【０１０２】
スイッチング周期３０ＫＨｚ時のパルス時間は、図１０に示すように、トイレ装置１を設置する国と、その国において電圧検出回路８が商用電源６の電圧を検出する際に検出するスイッチング電源回路７の二次側コイル１８bに発生する交流波形のパルス時間の上限及び下限とをそれぞれ対応させた情報である。
【０１０３】
そして、制御手段１５は、電圧検出手段８により、この上限値又は下限値を超えるパルス時間を検出した場合に、温水ヒータ１３への給電を停止して、温水ヒータ１３を適切に保護するようにしている。
【０１０４】
以下、第２実施形態のトイレ装置１における制御手段１５の温水ヒータ１３に対する通電制御について、図１１に示すフローチャートに沿って説明する。
【０１０５】
まず、トイレ装置１に商用電源６が投入されると（ステップＳ２１）、制御手段１５は、記憶手段１６から、出荷前に予め設定しておいた動作電圧条件情報を読み込む（ステップＳ２２）。
【０１０６】
次に制御手段１５は、電圧検出回路８が検出した商用電源６の電圧値を取得し（ステップＳ２３）、検出した電圧値が３００Ｖよりも高いか否かの判断を行う（ステップＳ２４）。
【０１０７】
ここで制御手段１５は、電源電圧が３００Ｖよりも高いと判断した場合に処理をステップＳ２８へ移し、電源電圧が３００Ｖ以下であると判断した場合に処理をステップＳ２５へ移す。
【０１０８】
ステップＳ２８において制御手段１５は、ディスプレイ駆動部５bを動作させてトイレ装置１に異常が発生している旨をディスプレイ５に表示させ（ステップS２８）、その後、温水ヒータ１３への通電を停止して処理を終了する。また、ここで電源電圧が３００Ｖを超えたにも関わらず、電圧検出回路８がそのことを検出することができなかった場合であっても、上記したようにフューズ２４が切断されるため、温水ヒータ１３が過電圧により破損することはない。
【０１０９】
ステップＳ２５において制御手段１５は、ステップＳ２２で読み込んだ動作電圧条件情報の電圧と、電圧検出回路８から取得した電圧値とを比較し、一致していると判断した場合に処理をステップＳ２６へ移し、一致していないと判断した場合に処理をステップＳ２８へ移してトイレ装置１に異常が発生している旨をディスプレイ５に表示させた後、温水ヒータ１３への通電を停止して制御を終了する。
【０１１０】
ステップＳ２６において、制御手段１５は、ステップＳ２２で読み込んだ動作電圧条件情報に基づいて、パターン制御又は位相制御のいずれか一方の制御パターンを選択して温水ヒータ１３への通電制御を行う。
【０１１１】
このとき、制御手段１５は、温水センサ１３aから入力される温水の温度情報を参照しながら温水ヒータ１３をフィードバック制御すると共に、温水の温度が予め設定された国における温水温度の上限及び下限を超えないように通電制御をするようにしている。
【０１１２】
また、制御手段１５は、動作電圧条件情報に基づいた通電制御を行った後に、商用電源６の電圧が３００Ｖを超えているか否かの判断を行い（ステップＳ２７）、電源電圧が３００Ｖを超えていないと判断した場合には、処理をステップＳ２６へ移し、商用電源６からの電力供給が停止されるまでステップＳ２６とステップＳ２７とを繰り返し継続して行い、電源電圧が３００Ｖを超えていると判断した場合には、処理をステップＳ３０へ移す。
【０１１３】
ステップＳ３０において制御手段１５は、ディスプレイ駆動部５bを動作させてトイレ装置１に異常が発生している旨をディスプレイ５に表示させ、その後、温水ヒータ１３への通電を停止して制御を終了する。
【０１１４】
このように、第２実施形態のトイレ装置１では、予め記憶手段１６に動作電圧条件情報、温度制御範囲情報、ヒータ駆動設定情報、ヒータの定格電力値情報、スイッチング周期３０ＫＨｚ時のパルス時間などの複数種類の情報を、トイレ装置１を設置する可能性のある複数の国の分記憶させておき、出荷前に出荷先の国を設定するだけで、その国の商用電源６に応じた適切な通電制御を行うことができ、出荷する国毎に温水ヒータ１３の仕様を変更する必要がない。
【０１１５】
また、第１及び第２実施形態のトイレ装置１が備える制御手段１５は、便座ヒータ１２、温水ヒータ１３、温風ヒータ１４への通電制御の他、電磁ポンプ４に対しても通電制御を行う。
【０１１６】
そのため、記憶手段１６には、ポンプ制御情報を記憶させるようにしており、このポンプ制御情報は、図１２に示すように、使用者の局部を洗浄する際の洗浄水の水勢を７段階（ＳＴ１〜ＳＴ７）に分割し、各ステップにおいて電磁ポンプ４へ供給する電力を算出した情報であり、制御手段１５が電磁ポンプ４に位相制御を行う際、商用電源８から１波長分の電力が入力される時間に対する電磁ポンプ４のオン時間をパーセント換算した情報である。
【０１１７】
そして、制御手段１５は、電圧検出回路８により検出した商用電源６の電圧に対応する国（設定）のポンプ制御情報に基づいて、電磁ポンプ４をオン・オフさせるように制御を行うようにしている。
【０１１８】
そのため、第１及び第２実施形態に記載のトイレ装置１は、電源電圧の異なる地域（国）でも電磁ポンプ４の仕様を変更する必要がない。
【０１１９】
このように、本発明に係るトイレ装置は、設置する国や地域の電源電圧に応じて、ヒータや電磁ポンプへの通電に用いる制御パターンを変更することにより、ヒータや電磁ポンプに対して定格を超えない電力を供給することができるので、設置する国や地域毎にヒータや電磁ポンプの仕様を変更する必要がなく、異なる電源電圧の国に出荷するトイレ装置において共通のヒータや電磁ポンプを搭載できるようになり、製造コストを低減できるトイレ装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本実施形態に係るトイレ装置を示す機能ブロック図である。
【図２】第１の制御パターン情報を示す波形図である。
【図３】第２の制御パターン情報を示す波形図である。
【図４】本実施形態に係るトイレ装置を示す回路図である。
【図５】第１実施形態における制御手段の制御フローチャートである。
【図６】動作電圧条件情報を示す説明図である。
【図７】温度制御範囲情報を示す説明図である。
【図８】ヒータ駆動設定情報を示す説明図である。
【図９】ヒータの定格電力値情報を示す説明図である。
【図１０】スイッチング周期３０ＫＨｚ時のパルス時間を示す説明図である。
【図１１】第２実施形態における制御手段の制御フローチャートである。
【図１２】電磁ポンプ駆動設定情報を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１２１】
１ トイレ装置
２ マイコン
３ ヒータ部
４ 電磁ポンプ
４b ポンプ駆動部
５ ディスプレイ
５b ディスプレイ駆動部
６ 商用電源
７ スイッチング電源回路
８ 電圧検出回路
９ ゼロクロス検出回路
１０ 外部装置
１１ インターフェイス
１２ 便座ヒータ
１２a 便座センサ
１２b 便座制御部
１３ 温水ヒータ
１３a 温水センサ
１３b 温水制御部
１４ 温風ヒータ
１４a 温風センサ
１４b 温風制御部
１５ 制御手段
１６ 記憶手段
１７、１７a ダイオードブリッジ
１８ トランス
１８a 一時側コイル
１８b 二次側コイル
１８c コイル
１９ スイッチング用ＩＣ
２０ フォトカプラ
２１ スイッチ回路
２３ コイル
４０ 電力供給用のフォトカプラ
Ｃ１、Ｃ３０ コンデンサ
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ３０ 抵抗
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３０ ダイオード
Ｔ１ スイッチングトランジスタ
Ｔ４０ 電力供給用のトランジスタ
ＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３、ＬＥＤ４０ 発光ダイオード
ＰＴ１、ＰＴ２ フォトトランジスタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トイレ装置に関し、特に、便座、局部を洗浄する洗浄水、又は局部を乾燥するための空気を加熱するヒータを備えたトイレ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、トイレ装置には、便座、局部を洗浄する洗浄水、局部を乾燥するための空気を加熱するために複数のヒータが設けられていた。
【０００３】
これらトイレ装置に設けられるヒータは、通常、１００Ｖの商用電源から供給される電力を熱に変換することにより便座や洗浄水や局部乾燥用空気などを加熱するようにしていた。
【０００４】
このようなトイレ装置では、ヒータにより加熱される便座や洗浄水や局部乾燥用の空気の温度がトイレ装置の使用感に大きく影響を及ぼすので、これら便座や洗浄水や局部乾燥用の空気は、常時一定の適温に保っておくことが望ましい。
【０００５】
しかし、商用電源の電圧は、常に一定ではなく、例えば９０Ｖ〜１１０Ｖの間で時間的に不規則に変化するものである。
【０００６】
このように、電源電圧が時間的に変化すると、その変化に応じてヒータによる加熱量も変化するため、便座や洗浄水や局部乾燥用空気の温度を常に一定の適温に保つことができない。
【０００７】
そのため、この種のトイレ装置には、通常、ヒータへの通電を制御することによってヒータによる加熱量を調整して、便座や洗浄水や局部乾燥用空気の温度を常に一定の適温に保つようにしていた。
【０００８】
このようなトイレ装置として、供給電源の半波を１単位とし、この半波単位でヒータへの通電と非通電とを制御するパターン制御と呼ばれる通電制御を行う制御手段を備えたものが考案されている（たとえば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−２４７２６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、上記従来のトイレ装置は、供給電源の半波単位でヒータへの通電を制御するパターン制御を行っていたため、供給電源の電圧が異なる国や地域で使用するためには製品の仕様を変更する必要があった。
【００１０】
すなわち、電源電圧が１００Ｖの地域用に仕様を設定されているトイレ装置を電源電圧が２００Ｖの地域で使用した場合、ヒータには供給電源の半波長の電圧を印加する度に定格電力を超える電力が供給されることとなるため、電源電圧が２００Ｖの地域で使用しても定格を超えないヒータに取り替えるか、トイレ装置に２００Ｖを１００Ｖに変圧する変圧器を設けるなど、使用する国や地域に応じてそれぞれ製品の仕様を変更しなければならなかった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そこで、請求項１に係る本発明では、被加熱物を加熱するためのヒータと、ヒータへの供給電源の電圧を検出する電圧検出手段と、供給電源とヒータとの間に設けられたスイッチをオン及びオフすることによりヒータへ供給する電力を制御する制御手段とを有するトイレ装置において、ヒータを制御する制御情報として、少なくとも第１の制御パターン情報と第２の制御パターン情報とを記憶した記憶手段を備え、制御手段は、電圧検出手段によって検出された電圧が所定値以上のときに、スイッチのオン及びオフを第１の制御パターンで行い、所定値未満のときに、スイッチのオン及びオフを第２の制御パターンにより行うこととした。
【００１２】
また、請求項２に係る本発明では、請求項１に記載のトイレ装置において、供給電源のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出手段を備え、第１の制御パターンは位相制御であり、第２の制御パターンはパターン制御であることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項３に係る本発明では、請求項２に記載のトイレ装置において、制御手段は、位相制御を、ゼロクロス点からの第１の期間及び次のゼロクロス点までの第２の期間、スイッチをオンにし、第１の期間後から第２の期間前までの間、スイッチをオフにすることによって行うことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項４に係る本発明では、請求項１〜３のいずれか１項に記載のトイレ装置において、外部装置と通信するためのインターフェイスを有し、複数の制御パターン情報は、インターフェイスを介して書き換え可能としたことを特徴とする。
【００１５】
また、請求項５に係る本発明では、請求項１〜４のいずれか１項に記載のトイレ装置において、制御手段は、電圧検出手段で検出された電圧に応じた制御パターンによる制御を開始した後は、供給電源からの電力供給が停止するまで、その制御を継続することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項６に係る本発明では、請求項１〜５のいずれか１項に記載のトイレ装置において、制御手段は、電圧検出手段で検出された電圧に応じた制御パターンによる制御を開始した後、電圧検出手段で検出された電圧が所定値を超えたとき、その制御を停止することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項７に係る本発明では、請求項６に記載のトイレ装置において、制御手段は、電圧検出手段で検出された電圧が所定値を超えたことを報知する報知手段を設けたことを特徴とする。
【００１８】
また、請求項８に係る本発明では、請求項１〜７のいずれか１項に記載のトイレ装置において、供給電源電圧を整流及び平滑後にトランスへ入力し、所定の周波数でトランスへ流れる電流をオン・オフすることによって所定の電圧へ降圧するスイッチング電源回路を備え、電圧検出手段は、スイッチング電源回路におけるトランスのオン時間に基づいて、ヒータへの供給電源の電圧を検出することを特徴とする。
【００１９】
また、請求項９に係る本発明では、請求項１〜８のいずれか１項に記載のトイレ装置において、供給電源に接続され、局部に洗浄水を断続的に吐水させるための電磁ポンプと、電磁ポンプを制御する複数のポンプ制御情報を記憶した記憶手段とを備え、制御手段は、電圧検出手段で検出された電圧に応じたポンプ制御情報により電磁ポンプのオン及びオフを制御することを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１０に係る本発明では、請求項１〜９のいずれか１項に記載のトイレ装置において、被加熱物は、便座、局部を洗浄する洗浄水、又は局部を乾燥するための空気であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、以下に記載するような効果を奏する。
【００２２】
請求項１に係る本発明では、被加熱物を加熱するためのヒータと、ヒータへの供給電源の電圧を検出する電圧検出手段と、供給電源とヒータとの間に設けられたスイッチをオン及びオフすることによりヒータへ供給する電力を制御する制御手段とを有するトイレ装置において、ヒータを制御する制御情報として、少なくとも第１の制御パターン情報と第２の制御パターン情報とを記憶した記憶手段を備え、制御手段は、電圧検出手段によって検出された電圧が所定値以上のときに、スイッチのオン及びオフを第１の制御パターンで行い、所定値未満のときに、スイッチのオン及びオフを第２の制御パターンにより行うこととしたため、供給される電圧に適した制御パターンで制御することができるので、電源電圧の異なる地域でも、ヒータの仕様を変更する必要がないトイレ装置を提供することができる。
【００２３】
また、請求項２に係る本発明では、請求項１に記載のトイレ装置において、供給電源のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出手段を備え、第１の制御パターンは位相制御であり、第２の制御パターンはパターン制御であることを特徴とするため、電圧が高いときに位相制御を適用することで、制御パターンをパターン制御のままとしたときに比べ、ヒータの温度制御の追従性を向上させることができる。
【００２４】
また、請求項３に係る本発明では、請求項２に記載のトイレ装置において、制御手段は、位相制御を、ゼロクロス点からの第１の期間及び次のゼロクロス点までの第２の期間、スイッチをオンにし、第１の期間後から第２の期間前までの間、スイッチをオフにすることによって行うことを特徴とするため、位相制御によって発生するノイズを低減することが可能となる。
【００２５】
また、請求項４に係る本発明では、請求項１〜３のいずれか１項に記載のトイレ装置において、外部装置と通信するためのインターフェイスを有し、複数の制御パターン情報は、インターフェイスを介して書き換え可能としたことを特徴とするため、トイレ装置を設置した後であっても、制御性能を向上させることが可能となる。
【００２６】
また、請求項５に係る本発明では、請求項１〜４のいずれか１項に記載のトイレ装置において、制御手段は、電圧検出手段で検出された電圧に応じた制御パターンによる制御を開始した後は、供給電源からの電力供給が停止するまで、その制御を継続することを特徴とするため、ヒータの制御動作を開始した後に、瞬間的な瞬停、減電圧などの不安定な電圧の供給が行われた場合であっても、制御動作を切換えることがなく、安定的な制御が可能となる。
【００２７】
また、請求項６に係る本発明では、請求項１〜５のいずれか１項に記載のトイレ装置において、制御手段は、電圧検出手段で検出された電圧に応じた制御パターンによる制御を開始した後、電圧検出手段で検出された電圧が所定値を超えたとき、その制御を停止することを特徴とするため、ヒータの制御動作を開始した後に、異常に高い電圧が供給されるとヒータの制御を停止することができるので、ヒータを適切に保護することができる。
【００２８】
また、請求項７に係る本発明では、請求項６に記載のトイレ装置において、制御手段は、電圧検出手段で検出された電圧が所定値を超えたことを報知する報知手段を設けたことを特徴とするため、電圧異常を報知することができ、使用者に適切に異常を知らせることができる。
【００２９】
また、請求項８に係る本発明では、請求項１〜７のいずれか１項に記載のトイレ装置において、供給電源電圧を整流及び平滑後にトランスへ入力し、所定の周波数でトランスへ流れる電流をオン・オフすることによって所定の電圧へ降圧するスイッチング電源回路を備え、電圧検出手段は、スイッチング電源回路におけるトランスのオン時間に基づいて、ヒータへの供給電源の電圧を検出することを特徴とするため、スイッチング電源における制御信号を用いて供給電源の電圧を検出することができ、電圧検出手段の構成が簡易になる。
【００３０】
また、請求項９に係る本発明では、請求項１〜８のいずれか１項に記載のトイレ装置において、供給電源に接続され、局部に洗浄水を断続的に吐水させるための電磁ポンプと、電磁ポンプを制御する複数のポンプ制御情報を記憶した記憶手段とを備え、制御手段は、電圧検出手段で検出された電圧に応じたポンプ制御情報により電磁ポンプのオン及びオフを制御することを特徴とするため、検出した電圧に対応して制御内容を変更することができ、電源電圧の異なる地域でも、ポンプの仕様を変更する必要がないトイレ装置を提供することができる。
【００３１】
また、請求項１０に係る本発明では、請求項１〜９のいずれか１項に記載のトイレ装置において、被加熱物は、便座、局部を洗浄する洗浄水、又は局部を乾燥するための空気であることを特徴とするため、電源電圧の異なる地域でも、便座、局部を洗浄する洗浄水、又は局部を乾燥するための空気を加熱するヒータの仕様を変更する必要がないトイレ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
（第１実施形態）
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００３３】
図１は、本実施形態に係るトイレ装置１を示す機能ブロック図である。なお、図１では説明を簡単に行うため、各ヒータ１２、１３、１４及び電磁ポンプ４に対する通電制御に関わる部分のみを図示することとし、その他の構成要件については図示を省略している。
【００３４】
（トイレ装置全体の説明）
図１に示すように、本実施形態に係るトイレ装置１は、トイレ装置１全体の動作を制御するマイコン２と、このマイコン２により通電制御され被加熱物を加熱するヒータ部３と、洗浄水を使用者の局部へ向けて断続的に吐水するための電磁ポンプ４と、トイレ装置１の動作状態などを使用者に報知する報知手段として機能するディスプレイ５と、供給電源となる商用電源６の電圧を所定の電圧に降圧するスイッチング電源回路７と、スイッチング電源回路７により降圧した商用電源に基づいてヒータ部３へ印加されている電圧を検出する電圧検出手段として機能する電圧検出回路８と、商用電源６のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出手段として機能するゼロクロス検出回路９と、外部装置１０と通信するためのインターフェイス１１とを備えている。
【００３５】
ここで、ヒータ部３は、便座を温めるためのヒータ（以下、「便座ヒータ１２」という。）と、便座の温度を検出する便座センサ１２aと、使用者の局部を洗浄する洗浄水を温めるためのヒータ（以下、「温水ヒータ１３」という。）と、温水の温度を検出する温水センサ１３aと、洗浄水により洗浄した使用者の局部を乾燥する風を温めるためのヒータ（以下、「温風ヒータ１４」という。）と、温風の温度を検出する温風センサ１４aとを備えている。
【００３６】
また、マイコン２は、制御手段１５と記憶手段１６とを備えている。
【００３７】
制御手段１５は、図示しないＣＰＵ（中央処理装置）を備えており、このＣＰＵが記憶手段１６から所定の動作プログラムを読み出して動作することにより、便座ヒータ１２への通電制御を行う便座制御部１２bとして機能する他、温水ヒータ１３への通電制御を行う温水制御部１３b、温風ヒータ１４への通電制御を行う温風制御部１４b、電磁ポンプ４を駆動するポンプ駆動部４b、ディスプレイ５を駆動するディスプレイ駆動部５bとして機能するものである。
【００３８】
記憶手段１６は、ＣＰＵを動作させるための動作プログラムの他、各ヒータ１２、１３、１４及び電磁ポンプ４を制御するために必要な制御情報を記憶するメモリであり、具体的には、各ヒータ１２、１３、１４を駆動させるためのヒータ駆動設定情報や、各ヒータ１２、１３、１４の定格電力値を示す定格電力値情報、電磁ポンプ４を駆動させるためのポンプ制御情報、スイッチング周期３０ＫＨｚにおけるパルス時間に関する情報、各ヒータ１２、１３、１４への通電制御を行う際に用いる制御パターン情報などの制御情報を記憶させるようにしている。
【００３９】
（ヒータ部の説明）
ヒータ部３における各ヒータ１２、１３、１４は、これら各ヒータ１２、１３、１４にそれぞれ対応して設けている各センサ１２a、１３a、１４aにより検出された温度に応じて商用電源６から供給される電力によって動作する。
【００４０】
そして、この電力の供給は、所定の制御パターンに基づいて行われ、これにより便座、温水、温風の各温度を適温に保つようにしている。
【００４１】
しかも、各ヒータ１２、１３、１４は、電圧検出回路８により検出した電圧に基づいて、その制御パターンを変えるようにしている。
【００４２】
すなわち、このヒータ部３では、電圧検出回路８により検出した電圧が所定値（たとえば、１５０Ｖ）以上であった場合に第１の制御パターンとしての位相制御を行い、所定値未満であった場合に第２の制御パターンとしてのパターン制御を行うようにしている。
【００４３】
これにより、供給される電圧に適した制御パターンで制御することができるので、電源電圧の異なる地域でも、各ヒータ１２、１３、１４の仕様を変更する必要がないトイレ装置１を提供することができる。
【００４４】
ここで用いる制御パターンは、位相制御に用いる制御パターンを第１の制御パターン情報とし、パターン制御に用いる制御パターンを第２の制御パターン情報として予め記憶手段１６に記憶させておくようにしており、制御手段１５は、電圧検出回路８により検出した電圧に基づいて、いずれかの制御パターン情報を選択して各ヒータ１２、１３、１４に対する通電制御を行うようにしている。
【００４５】
位相制御に用いる第１の制御パターン情報とは、商用電源６から供給される交流電流を全波整流することにより得た波形の半波毎に、その波形の一部に対応する電力を各ヒータ１２、１３、１４へ供給するように電源供給用のスイッチ２２（図４参照。）をオン・オフすることにより、各ヒータ１２、１３、１４への供給電力を制御するための制御情報である。
【００４６】
この第１の制御パターン情報に対応する位相制御用の制御パターンは、図２に示すように、商用電源６から供給される交流電流を全波整流した波形のゼロクロス点からの第１の期間t１、及び、次のゼロクロス点までの第２の期間t２の期間だけ、後述するスイッチ回路２１をオンし、第１の期間t１から第２の期間t２までの間、スイッチ回路２１をオフにする制御パターンである。
【００４７】
そして、第１の期間t１及び第２の期間t２の時間を調整することによって、各ヒータ１２、１３、１４に供給する電力を制御するようにしており、図２中の斜線部の面積に対応した電力が各ヒータ１２、１３、１４に供給される。
【００４８】
このように、商用電源６の電圧が所定値よりも高いときに、図２に示すような位相制御を行うため、パターン制御に比べて、各ヒータ１２、１３、１４の温度制御の追従性を向上させることができる。
【００４９】
しかも、この制御パターンでは、第１の期間t１の始点と終点、及び、第２の期間t２の始点と終点とはゼロクロス点を基準に位相設定しているため、各ヒータ１２、１３、１４への通電をオン／オフする際、各ヒータ１２、１３、１４に印加される電圧を任意の電圧以下とすることが可能となるため、位相制御によって発生するノイズを低減することができる。
【００５０】
また、パターン制御に用いる第２の制御パターン情報とは、商用電源６から供給される交流電流を全波整流することにより得た波形の半波毎に、その波形に対応した電力を供給するか否かによって各ヒータ１２、１３、１４への供給電力を制御するための制御情報である。
【００５１】
この第２の制御パターン情報に対応するパターン制御用の制御パターンは、図３（a）、（b）に示すように、商用電源６から供給される交流電流を全波整流した波形を１単位とし、この半波単位で各ヒータ１２、１３、１４への通電と非通電（スイッチ回路２１のオンとオフ）とを制御する制御パターンである。なお、このパターン制御では、図３中の斜線部の面積に対応した電力が各ヒータ１２、１３、１４に供給される。
【００５２】
すなわち、商用電源６から供給される電力のうちの５０％の電力を各ヒータ１２、１３、１４に供給する場合には、図３（a）に示すように、商用電源６から供給される交流電流を全波整流した波形の半波分の期間通電状態とした後、半波分の期間非通電状態とする制御を繰り返し行うパターンにより通電制御を行う。
【００５３】
また、商用電源６から供給される電力のうちの２５％の電力を各ヒータに供給する場合には、図３（b）に示すように、商用電源６から供給される交流電流を全波整流した波形の半波分の期間通電状態とし、その後、４半波分の期間非通電状態とする制御を繰り返し行うパターンにより通電制御を行う。
【００５４】
このように、商用電源６の電圧が所定値よりも低いときに、図３（a）、（b）に示すようなパターン制御を行い、しかも、通電の開始点と終了点とはいずれもゼロクロス点と一致するため、通電状態と非通電状態との切り替えを行う際に発生するノイズを低減することができる。
【００５５】
以下、トイレ装置１による温水ヒータ１３への通電制御を行う各回路について、図４を用いて具体的に説明する。図４では、トイレ装置１において、温水ヒータ１３の制御に関係する部分のみを図示するようにしており、便座ヒータ１２及び温風ヒータ１４に関しても同様の回路により通電制御を行うため、その説明は省略する。
【００５６】
図４に示すように、このトイレ装置１が有するスイッチング電源回路７は、交流の商用電源６を整流するダイオードブリッジ１７と、このダイオードブリッジ１７により整流された電流を平滑するコンデンサＣ１と、このコンデンサＣ１により平滑された電流の電圧を所定の電圧へ降圧するトランス１８と、トランス１８に流れる電流のオン・オフを切替えるスイッチングトランジスタＴ１と、このスイッチングトランジスタＴ１の動作を制御するスイッチング用ＩＣ１９の駆動電圧（ＶＣＣ２５）及び、後述するスイッチ回路２１のフォトトランジスタＰＴ２のソースへ印加する電圧（ＶＣＣ２５）を供給する所定電圧供給回路３０とを備えている。
【００５７】
そして、このスイッチング電源回路７は、スイッチング用ＩＣ１９から入力される制御信号に基づいてスイッチングトランジスタＴ１を所定のタイミングでオン・オフさせることにより、トランス１８の一時側コイル１８aに流れる直流電流を所定周波数の交流電流に変換し、二次側コイル１８bに所定の電圧へ降圧された交流電流が流れるようにしている。
【００５８】
また、所定電圧生成回路３０は、抵抗Ｒ３０と、コンデンサＣ３０と、コイル１８cとダイオードＤ３０とにより構成している。
【００５９】
そして、スイッチング電源回路７が動作を開始する際に、まず、商用電源６から供給される交流電流により、コンデンサＣ３０が所定量の電荷を充電し、このコンデンサＣ３０が充電した電荷を放電することにより、スイッチング用ＩＣ１９の駆動電圧（ＶＣＣ２５）及び、スイッチ回路２１のフォトトランジスタＰＴ２のソースへ印加する電圧（ＶＣＣ２５）を供給するようにしている。
【００６０】
その後、スイッチングＩＣ１９が動作を開始した後、コンデンサＣ３０は、トランス１８の二次側コイル１８bに励起される電圧に応じてコイル１８cに発生する電流により所定量の電荷を充放電して、スイッチ回路２１のフォトトランジスタＰＴ２のソースへ印加する電圧（ＶＣＣ２５）を供給するようにしている。
【００６１】
電圧検出回路８は、スイッチング電源回路７の二次側コイル１８bに交流電流が流れている時間（トランス１８のオン時間）に基づいて温水ヒータ１３に印加されている電圧を検出する回路であり、直列に接続した２個の抵抗Ｒ１、Ｒ２と、直列に接続した２個の保護用ダイオードＤ１、Ｄ２とにより構成している。
【００６２】
ゼロクロス検出回路９は、フォトカプラ２０を備えており、このフォトカプラ２０の入力側（発光ダイオードＬＥＤ１、ＬＥＤ２の両端）に電源電圧が印加され、フォトカプラ２０の出力側（フォトトランジスタＰＴ１）から電源波形のゼロクロス点を検出した信号をマイコン２に入力するようにしている。
【００６３】
このとき、発光ダイオードＬＥＤ１、ＬＥＤ２は、電源電圧の値が０Ｖ若しくは０Ｖ近傍となったタイミングで発光し、この光によりフォトトランジスタＰＴ１がオンする。
【００６４】
これにより、マイコン２には、電源電圧が０Ｖ若しくは０Ｖ近傍となるタイミングで立ち上がる信号が入力され、このフォトカプラ２０からマイコン２に入力される信号の立ち上がるタイミングが電源電圧のゼロクロス点としてマイコン２に認識される。
【００６５】
また、温水ヒータ１３と商用電源６との間にはスイッチ回路２１を設けており、このスイッチ回路２１をオン・オフすることにより、温水ヒータ１３への通電と非通電とを切替えることで温水ヒータ１３へ供給する電力を制御する。
【００６６】
このスイッチ回路２１は、スイッチ２２と、トランジスタＴ２に接続されたコイル２３とにより構成している。
【００６７】
このスイッチ回路２１は、電力供給用のフォトカプラ４０と、電力供給用のトランジスタＴ４０とを備えている。
【００６８】
そして、電力供給用のフォトカプラ４０は、マイコン２から入力される制御信号に基づくタイミングで発光ダイオードＬＥＤ４０が点灯及び消灯し、この発光ダイオードＬＥＤ４０が点灯している時間だけフォトトランジスタＰＴ４０がオン状態となる。
【００６９】
電力供給用のトランジスタＴ４０は、電力供給用のフォトカプラ４０のフォトトランジスタＰＴ４０がオン状態の間だけオン状態となり、温水ヒータ１３へ商用電源６からの電力を供給するように構成している。
【００７０】
なお、図４中に示す符号１７aは、温水ヒータ１３に商用電源６から負の電圧が印加されることを防止するために設けたダイオードブリッジである。
【００７１】
また、商用電源６と温水ヒータ１３との間にはフューズ２４を備えており、電源電圧が３００Ｖを超えるとこのフューズ２４が切れ、温水ヒータ１３に異常に高い電圧が印加されて温水ヒータ１３が破損することを未然に防止するようにしている。
【００７２】
以下、このように構成したトイレ装置１の動作について具体的に説明する。なお、以下の説明では温水ヒータ１３の通電制御を例に挙げて説明することとし、便座ヒータ１２及び温風ヒータ１４の通電制御は、定格電力値が異なる以外、温水ヒータ１３の通電制御とほぼ同様であるため、その説明は省略することとする。
【００７３】
第１実施形態のトイレ装置１における制御手段１５は、図５に示すフローチャートに従って温水ヒータ１３に対する通電制御を行う。
【００７４】
まず、トイレ装置１に商用電源６が投入されると（ステップＳ１）、制御手段１５は、投入された商用電源６の電圧を検出する（ステップＳ２）。
【００７５】
次に制御手段１５は、電源電圧が所定値である３００Ｖを超えたか否かの判断を行う（ステップＳ３）。
【００７６】
ここで制御手段１５は、電源電圧が３００Ｖを超えたと判断した場合に、ディスプレイ駆動部５bを動作させることにより、トイレ装置１に異常に高い電圧が供給されている旨をディスプレイ５に表示させ（ステップＳ１０）、その後、動作を停止して（ステップＳ１１）処理を終了し、電源電圧が３００Ｖを超えていないと判断した場合に、処理をステップＳ４へ移す。また、ここで電源電圧が３００Ｖを超えたにも関わらず、電圧検出回路８がそのことを検出することができなかった場合であっても、上記したようにフューズ２４が切断されるため、温水ヒータ１３が過電圧により破損することはない。
【００７７】
そして、このように、トイレ装置１に異常に高い電圧が供給されていることをディスプレイ５に表示させることにより、使用者に適切に異常を知らせることができると共に、異常に高い電圧からトイレ装置１を保護することができる。
【００７８】
ステップＳ４において制御手段１５は、電源電圧が所定値である１５０Ｖ以上であるか、電源電圧が１５０Ｖ未満であるかの判断を行う。
【００７９】
ここで制御手段１５は、電源電圧が１５０Ｖ以上であると判断した場合に、記憶手段１６から第１の制御パターン情報である位相制御用の制御パターン情報と、温水ヒータ１３に対して位相制御による通電制御を行うための動作プログラムを読み込む（ステップＳ５）。
【００８０】
次に制御手段１５は、ステップＳ５で記憶手段１６から読み込んだ制御パターン情報と動作プログラムとに基づいて温水ヒータ１３に対して位相制御による通電制御を行う（ステップＳ６）。
【００８１】
次に制御手段１５は、商用電源６から温水ヒータ１３に印加されている電圧を検出し、検出した電圧が３００Ｖを超えているか否かの判断を行い（ステップＳ７）、電源電圧が３００Ｖを超えていないと判断した場合に、処理をステップＳ６へ戻し、商用電源６からの電力供給が停止されるまでステップ６の処理とステップ７の処理とを繰り返し継続して行う。
【００８２】
一方、ステップＳ７において制御手段１５は、電源電圧が３００Ｖを超えていると判断した場合に、ディスプレイ駆動部５bを動作させることにより、温水ヒータ１３に異常に高い電圧が印加されている旨をディスプレイ５に表示させ（ステップＳ８）、その後、温水ヒータ１３への通電を停止して（ステップＳ９）処理を終了する。
【００８３】
また、ステップＳ４において制御手段１５は、電源電圧が１５０Ｖ未満であると判断した場合に、記憶手段１６から第２の制御パターン情報であるパターン制御用の制御パターン情報と、温水ヒータ１３に対してパターン制御による通電制御を行うための動作プログラムを読み込む（ステップＳ１２）。
【００８４】
次に制御手段１５は、ステップＳ１２で記憶手段１６から読み込んだ制御パターン情報と動作プログラムとに基づいて温水ヒータ１３に対してパターン制御による通電制御を行う（ステップＳ１３）。
【００８５】
次に制御手段１５は、商用電源６から温水ヒータ１３に印加されている電圧を検出し、検出した電圧が３００Ｖを超えているか否かの判断を行い（ステップＳ１４）、電源電圧が３００Ｖを超えていないと判断した場合に、処理をステップＳ１３へ戻し、商用電源６からの電力供給が停止されるまでステップＳ１３の処理とステップ１４の処理とを繰り返し継続して行う。
【００８６】
一方、ステップＳ１４において制御手段１５は、電源電圧が３００Ｖを超えていると判断した場合に、ディスプレイ駆動部５bを動作させることにより、温水ヒータ１３に異常に高い電圧が印加されている旨をディスプレイ５に表示させ（ステップＳ１５）、その後、温水ヒータ１３への通電を停止して（ステップＳ１６）処理を終了する。
【００８７】
このように、第１実施形態のトイレ装置１は、電圧検出回路８により検出した商用電源６の電圧値に応じて、パターン制御又は位相制御のいずれかの制御パターンを選択して通電制御を行うことができるので、電源電圧の異なる国に設置した場合であっても、その国の電源電圧に対応した制御パターンによる通電制御を行うことができ、温水ヒータ１３に定格を超える電力が供給されることがないため、温水ヒータ１３の仕様を変更することなく、電源電圧の異なる国に設置して使用することができる。
【００８８】
また、このトイレ装置１を日本国内で使用する場合、家庭内の単相１００Ｖでの使用が一般的であるが、最近普及してきた単相２００Ｖでも使用可能となる。さらに、単相１００Ｖで使用していても、何らかの不具合で屋内配線のセンタータップのアースが浮いて、単相１００Ｖ以上の電圧が印加される場合が発生しても安全に動作するので安心である。
【００８９】
（第２実施形態）
上記した第１実施形態では、商用電源６の電圧が所定値である１５０Ｖ以上か、或いは１５０Ｖ未満かによって、温水ヒータ１３への制御パターンを変えるようにしたが、本第２実施形態では、その制御に加え、電圧検出回路８により検出した電圧によって、さらに適切な温水ヒータ１３への通電制御を可能とするものである。
【００９０】
より具体的には、電圧検出回路８によって検出した電圧の範囲に応じて、温水ヒータ１３の温度制御範囲、駆動位相時間、及び、パターン制御のパターンを変更することによって、適切な温水ヒータ１３への通電制御を可能とするものである。
【００９１】
また、この第２実施形態に係るトイレ装置１は、第１実施形態に記載したトイレ装置１の構成と基本的に同様であるが、記憶手段１６に記憶させる情報及び、その情報に基づく温水ヒータ１３への制御が異なる。
【００９２】
このトイレ装置１の記憶手段１６には、第１実施形態のトイレ装置１と同様に温水ヒータ１３に位相制御を行うための制御パターン情報及び、パターン制御を行うための制御パターン情報、これらのパターン情報に基づいて制御手段１５が動作するための動作プログラムに加え、図５に示す動作電圧条件情報、図６に示す温度制御範囲情報、図７に示すヒータ駆動設定情報、図８に示すヒータの定格電力値情報、図９に示すスイッチング周期３０ＫＨｚ時のパルス時間を示す情報などを記憶させている。
【００９３】
そして、制御手段１５は、電圧検出回路８が検出した電圧に基づいて、記憶手段１６からその電圧に対応する各情報を読み出して温水ヒータ１３に対して通電制御を行う。
【００９４】
ここで、記憶手段１６に記憶させている各種情報について具体的に説明する。
【００９５】
動作電圧条件情報は、図６に示すように、トイレ装置１を設置する各国における商用電源６の電圧値の上限値、標準値、下限値を示す情報と、各国で用いる制御パターンとをそれぞれ対応させた情報である。
【００９６】
また、この動作電圧条件情報は、トイレ装置１を製造する際に予め記憶手段１６に記憶させておくものであり、トイレ装置１を出荷する際には、出荷予定国を予め記憶手段１６に設定した後出荷するようにしている。
【００９７】
なお、動作電圧条件情報及び出荷予定国は、トイレ装置１を設置した後に、外部装置１０からインターフェイス１１を介して記憶手段１６に記憶させることもでき、これにより、トイレ装置１を設置した後であっても、制御性能を向上させることが可能となる。
【００９８】
温度制御範囲情報は、図７に示すように、トイレ装置１を設置する国毎に、その国おける温水温度、便座温度、温風吹き出し温度の上限及び下限を示す情報であり、制御手段１５が通電制御を行う場合に、これら各温度が温度制御範囲情報の上限と下限との間におさまるように制御するための情報である。
【００９９】
また、このトイレ装置１において制御手段１５は、温水センサ１３aが温度制限範囲情報の上限値を超える温度を検出した場合に通電制御を停止するようにして、温水ヒータ１３の保護と、使用者の安全を図るようにしている。
【０１００】
ヒータ駆動設定情報は、図８に示すように、トイレ装置１を設置する国と、温水ヒータ１３の定格電力と、各国において商用電源６のゼロクロス点から温水ヒータ１３への電力の供給を開始して停止するまでの位相時間とをそれぞれ対応させた情報であり、制御手段１５が温水ヒータ１３に対して位相制御による通電制御を行う際に参照する情報である。なお、図８では、温水ヒータ１３のヒータ駆動設定情報だけを図示しているが、記憶手段１６には便座ヒータ１２、温風ヒータ１４についても、それぞれヒータ駆動設定情報を記憶させるようにしている。
【０１０１】
ヒータの定格電力値情報は、図９に示すように、温水ヒータ１３、便座ヒータ１２、温風ヒータ１４の各定格電力値を示す情報であり、制御手段１５は、各ヒータ１２、１３、１４の通電制御を行う際に、この定格電力値を超えないように制御するようにしている。
【０１０２】
スイッチング周期３０ＫＨｚ時のパルス時間は、図１０に示すように、トイレ装置１を設置する国と、その国において電圧検出回路８が商用電源６の電圧を検出する際に検出するスイッチング電源回路７の二次側コイル１８bに発生する交流波形のパルス時間の上限及び下限とをそれぞれ対応させた情報である。
【０１０３】
そして、制御手段１５は、電圧検出手段８により、この上限値又は下限値を超えるパルス時間を検出した場合に、温水ヒータ１３への給電を停止して、温水ヒータ１３を適切に保護するようにしている。
【０１０４】
以下、第２実施形態のトイレ装置１における制御手段１５の温水ヒータ１３に対する通電制御について、図１１に示すフローチャートに沿って説明する。
【０１０５】
まず、トイレ装置１に商用電源６が投入されると（ステップＳ２１）、制御手段１５は、記憶手段１６から、出荷前に予め設定しておいた動作電圧条件情報を読み込む（ステップＳ２２）。
【０１０６】
次に制御手段１５は、電圧検出回路８が検出した商用電源６の電圧値を取得し（ステップＳ２３）、検出した電圧値が３００Ｖよりも高いか否かの判断を行う（ステップＳ２４）。
【０１０７】
ここで制御手段１５は、電源電圧が３００Ｖよりも高いと判断した場合に処理をステップＳ２８へ移し、電源電圧が３００Ｖ以下であると判断した場合に処理をステップＳ２５へ移す。
【０１０８】
ステップＳ２８において制御手段１５は、ディスプレイ駆動部５bを動作させてトイレ装置１に異常が発生している旨をディスプレイ５に表示させ（ステップS２８）、その後、温水ヒータ１３への通電を停止して処理を終了する。また、ここで電源電圧が３００Ｖを超えたにも関わらず、電圧検出回路８がそのことを検出することができなかった場合であっても、上記したようにフューズ２４が切断されるため、温水ヒータ１３が過電圧により破損することはない。
【０１０９】
ステップＳ２５において制御手段１５は、ステップＳ２２で読み込んだ動作電圧条件情報の電圧と、電圧検出回路８から取得した電圧値とを比較し、一致していると判断した場合に処理をステップＳ２６へ移し、一致していないと判断した場合に処理をステップＳ２８へ移してトイレ装置１に異常が発生している旨をディスプレイ５に表示させた後、温水ヒータ１３への通電を停止して制御を終了する。
【０１１０】
ステップＳ２６において、制御手段１５は、ステップＳ２２で読み込んだ動作電圧条件情報に基づいて、パターン制御又は位相制御のいずれか一方の制御パターンを選択して温水ヒータ１３への通電制御を行う。
【０１１１】
このとき、制御手段１５は、温水センサ１３aから入力される温水の温度情報を参照しながら温水ヒータ１３をフィードバック制御すると共に、温水の温度が予め設定された国における温水温度の上限及び下限を超えないように通電制御をするようにしている。
【０１１２】
また、制御手段１５は、動作電圧条件情報に基づいた通電制御を行った後に、商用電源６の電圧が３００Ｖを超えているか否かの判断を行い（ステップＳ２７）、電源電圧が３００Ｖを超えていないと判断した場合には、処理をステップＳ２６へ移し、商用電源６からの電力供給が停止されるまでステップＳ２６とステップＳ２７とを繰り返し継続して行い、電源電圧が３００Ｖを超えていると判断した場合には、処理をステップＳ３０へ移す。
【０１１３】
ステップＳ３０において制御手段１５は、ディスプレイ駆動部５bを動作させてトイレ装置１に異常が発生している旨をディスプレイ５に表示させ、その後、温水ヒータ１３への通電を停止して制御を終了する。
【０１１４】
このように、第２実施形態のトイレ装置１では、予め記憶手段１６に動作電圧条件情報、温度制御範囲情報、ヒータ駆動設定情報、ヒータの定格電力値情報、スイッチング周期３０ＫＨｚ時のパルス時間などの複数種類の情報を、トイレ装置１を設置する可能性のある複数の国の分記憶させておき、出荷前に出荷先の国を設定するだけで、その国の商用電源６に応じた適切な通電制御を行うことができ、出荷する国毎に温水ヒータ１３の仕様を変更する必要がない。
【０１１５】
また、第１及び第２実施形態のトイレ装置１が備える制御手段１５は、便座ヒータ１２、温水ヒータ１３、温風ヒータ１４への通電制御の他、電磁ポンプ４に対しても通電制御を行う。
【０１１６】
そのため、記憶手段１６には、ポンプ制御情報を記憶させるようにしており、このポンプ制御情報は、図１２に示すように、使用者の局部を洗浄する際の洗浄水の水勢を７段階（ＳＴ１〜ＳＴ７）に分割し、各ステップにおいて電磁ポンプ４へ供給する電力を算出した情報であり、制御手段１５が電磁ポンプ４に位相制御を行う際、商用電源８から１波長分の電力が入力される時間に対する電磁ポンプ４のオン時間をパーセント換算した情報である。
【０１１７】
そして、制御手段１５は、電圧検出回路８により検出した商用電源６の電圧に対応する国（設定）のポンプ制御情報に基づいて、電磁ポンプ４をオン・オフさせるように制御を行うようにしている。
【０１１８】
そのため、第１及び第２実施形態に記載のトイレ装置１は、電源電圧の異なる地域（国）でも電磁ポンプ４の仕様を変更する必要がない。
【０１１９】
このように、本発明に係るトイレ装置は、設置する国や地域の電源電圧に応じて、ヒータや電磁ポンプへの通電に用いる制御パターンを変更することにより、ヒータや電磁ポンプに対して定格を超えない電力を供給することができるので、設置する国や地域毎にヒータや電磁ポンプの仕様を変更する必要がなく、異なる電源電圧の国に出荷するトイレ装置において共通のヒータや電磁ポンプを搭載できるようになり、製造コストを低減できるトイレ装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本実施形態に係るトイレ装置を示す機能ブロック図である。
【図２】第１の制御パターン情報を示す波形図である。
【図３】第２の制御パターン情報を示す波形図である。
【図４】本実施形態に係るトイレ装置を示す回路図である。
【図５】第１実施形態における制御手段の制御フローチャートである。
【図６】動作電圧条件情報を示す説明図である。
【図７】温度制御範囲情報を示す説明図である。
【図８】ヒータ駆動設定情報を示す説明図である。
【図９】ヒータの定格電力値情報を示す説明図である。
【図１０】スイッチング周期３０ＫＨｚ時のパルス時間を示す説明図である。
【図１１】第２実施形態における制御手段の制御フローチャートである。
【図１２】電磁ポンプ駆動設定情報を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１２１】
１ トイレ装置
２ マイコン
３ ヒータ部
４ 電磁ポンプ
４b ポンプ駆動部
５ ディスプレイ
５b ディスプレイ駆動部
６ 商用電源
７ スイッチング電源回路
８ 電圧検出回路
９ ゼロクロス検出回路
１０ 外部装置
１１ インターフェイス
１２ 便座ヒータ
１２a 便座センサ
１２b 便座制御部
１３ 温水ヒータ
１３a 温水センサ
１３b 温水制御部
１４ 温風ヒータ
１４a 温風センサ
１４b 温風制御部
１５ 制御手段
１６ 記憶手段
１７、１７a ダイオードブリッジ
１８ トランス
１８a 一時側コイル
１８b 二次側コイル
１８c コイル
１９ スイッチング用ＩＣ
２０ フォトカプラ
２１ スイッチ回路
２３ コイル
４０ 電力供給用のフォトカプラ
Ｃ１、Ｃ３０ コンデンサ
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ３０ 抵抗
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３０ ダイオード
Ｔ１ スイッチングトランジスタ
Ｔ４０ 電力供給用のトランジスタ
ＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３、ＬＥＤ４０ 発光ダイオード
ＰＴ１、ＰＴ２ フォトトランジスタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱物を加熱するためのヒータと、前記ヒータへの供給電源の電圧を検出する電圧検出手段と、前記供給電源と前記ヒータとの間に設けられたスイッチをオン及びオフすることにより前記ヒータへ供給する電力を制御する制御手段とを有するトイレ装置において、
前記ヒータを制御する制御情報として、少なくとも第１の制御パターン情報と第２の制御パターン情報とを記憶した記憶手段を備え、
前記制御手段は、前記電圧検出手段によって検出された電圧が所定値以上のときに、前記スイッチのオン及びオフを前記第１の制御パターンで行い、所定値未満のときに、前記スイッチのオン及びオフを前記第２の制御パターンにより行うことを特徴とするトイレ装置。
【請求項２】
前記供給電源のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出手段を備え、
前記第１の制御パターンは位相制御であり、前記第２の制御パターンはパターン制御であることを特徴とする請求項１に記載のトイレ装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記位相制御を、前記ゼロクロス点からの第１の期間及び次のゼロクロス点までの第２の期間、前記スイッチをオンにし、前記第１の期間後から前記第２の期間前までの間、前記スイッチをオフにすることによって行うことを特徴とする請求項２に記載のトイレ装置。
【請求項４】
外部装置と通信するためのインターフェイスを有し、
前記複数の制御パターン情報は、前記インターフェイスを介して書き換え可能としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のトイレ装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記電圧検出手段で検出された電圧に応じた前記制御パターンによる制御を開始した後は、前記供給電源からの電力供給が停止するまで、その制御を継続することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のトイレ装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記電圧検出手段で検出された電圧に応じた前記制御パターンによる制御を開始した後、前記電圧検出手段で検出された電圧が所定値を超えたとき、その制御を停止することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のトイレ装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記電圧検出手段で検出された電圧が所定値を超えたことを報知する報知手段を設けたことを特徴とする請求項６に記載のトイレ装置。
【請求項８】
前記供給電源電圧を整流及び平滑後にトランスへ入力し、所定の周波数で前記トランスへ流れる電流をオン・オフすることによって所定の電圧へ降圧するスイッチング電源回路を備え、
前記電圧検出手段は、
前記スイッチング電源回路における前記トランスのオン時間に基づいて、前記ヒータへの供給電源の電圧を検出することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のトイレ装置。
【請求項９】
前記供給電源に接続され、局部に洗浄水を断続的に吐水させるための電磁ポンプと、
前記電磁ポンプを制御する複数のポンプ制御情報を記憶した記憶手段とを備え、
前記制御手段は、前記電圧検出手段で検出された電圧に応じた前記ポンプ制御情報により前記電磁ポンプのオン及びオフを制御することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のトイレ装置。
【請求項１０】
前記被加熱物は、便座、局部を洗浄する洗浄水、又は局部を乾燥するための空気であることを請求項１〜９のいずれか１項に記載のトイレ装置。
【請求項１】
被加熱物を加熱するためのヒータと、前記ヒータへの供給電源の電圧を検出する電圧検出手段と、前記供給電源と前記ヒータとの間に設けられたスイッチをオン及びオフすることにより前記ヒータへ供給する電力を制御する制御手段とを有するトイレ装置において、
前記ヒータを制御する制御情報として、少なくとも第１の制御パターン情報と第２の制御パターン情報とを記憶した記憶手段を備え、
前記制御手段は、前記電圧検出手段によって検出された電圧が所定値以上のときに、前記スイッチのオン及びオフを前記第１の制御パターンで行い、所定値未満のときに、前記スイッチのオン及びオフを前記第２の制御パターンにより行うことを特徴とするトイレ装置。
【請求項２】
前記供給電源のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出手段を備え、
前記第１の制御パターンは位相制御であり、前記第２の制御パターンはパターン制御であることを特徴とする請求項１に記載のトイレ装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記位相制御を、前記ゼロクロス点からの第１の期間及び次のゼロクロス点までの第２の期間、前記スイッチをオンにし、前記第１の期間後から前記第２の期間前までの間、前記スイッチをオフにすることによって行うことを特徴とする請求項２に記載のトイレ装置。
【請求項４】
外部装置と通信するためのインターフェイスを有し、
前記複数の制御パターン情報は、前記インターフェイスを介して書き換え可能としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のトイレ装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記電圧検出手段で検出された電圧に応じた前記制御パターンによる制御を開始した後は、前記供給電源からの電力供給が停止するまで、その制御を継続することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のトイレ装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記電圧検出手段で検出された電圧に応じた前記制御パターンによる制御を開始した後、前記電圧検出手段で検出された電圧が所定値を超えたとき、その制御を停止することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のトイレ装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記電圧検出手段で検出された電圧が所定値を超えたことを報知する報知手段を設けたことを特徴とする請求項６に記載のトイレ装置。
【請求項８】
前記供給電源電圧を整流及び平滑後にトランスへ入力し、所定の周波数で前記トランスへ流れる電流をオン・オフすることによって所定の電圧へ降圧するスイッチング電源回路を備え、
前記電圧検出手段は、
前記スイッチング電源回路における前記トランスのオン時間に基づいて、前記ヒータへの供給電源の電圧を検出することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のトイレ装置。
【請求項９】
前記供給電源に接続され、局部に洗浄水を断続的に吐水させるための電磁ポンプと、
前記電磁ポンプを制御する複数のポンプ制御情報を記憶した記憶手段とを備え、
前記制御手段は、前記電圧検出手段で検出された電圧に応じた前記ポンプ制御情報により前記電磁ポンプのオン及びオフを制御することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のトイレ装置。
【請求項１０】
前記被加熱物は、便座、局部を洗浄する洗浄水、又は局部を乾燥するための空気であることを請求項１〜９のいずれか１項に記載のトイレ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−３１９４２（Ｐ２００７−３１９４２Ａ）
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２１２２９１（Ｐ２００５−２１２２９１）
【出願日】平成１７年７月２２日（２００５．７．２２）
【出願人】（００００１００８７）東陶機器株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月２２日（２００５．７．２２）
【出願人】（００００１００８７）東陶機器株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
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