便座装置およびそれを備えるトイレ装置
【課題】省エネルギー化を実現するとともに着座部の温度を短時間で正確に所定の温度に安定させ、かつ、着座部の温度が快適な温度であることを報知することができる便座装置を提供することを目的とする。
【解決手段】便座部４００と、便座部４００を加熱する発熱体４８０と、便座部４００の表面温度を検出する温度検出部４１１と、使用者の存在を検知する人体検知部６００と、制御部２１０と、報知部２８０とを備え、前記人体検知部６００により使用者の存在が検知された場合に発熱体４８０への通電を行い、便座部４００の温度を報知部２８０で報知することにより、着座部４１０Ｔの温度が不快な低温状態にあるか否かを実際に着座部４１０Ｔに触れること無く認知することが出来るため、省エネルギー性を備えた使い勝手の良い便座装置を提供することが出来る。
【解決手段】便座部４００と、便座部４００を加熱する発熱体４８０と、便座部４００の表面温度を検出する温度検出部４１１と、使用者の存在を検知する人体検知部６００と、制御部２１０と、報知部２８０とを備え、前記人体検知部６００により使用者の存在が検知された場合に発熱体４８０への通電を行い、便座部４００の温度を報知部２８０で報知することにより、着座部４１０Ｔの温度が不快な低温状態にあるか否かを実際に着座部４１０Ｔに触れること無く認知することが出来るため、省エネルギー性を備えた使い勝手の良い便座装置を提供することが出来る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、暖房機能を有する便座装置およびそれを備えるトイレ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、便座の暖房手段の消費電力を抑制する目的で、使用者がトイレを使用する直前に便座の暖房手段の通電を開始する便座装置としては、便座装置本体と通信手段を介して連動する別体の操作表示手段をトイレとは別の居室空間に設置し、トイレ外の居室空間から別体の操作表示手段により便座の暖房手段の電源の操作を行い、使用者が居室空間からトイレに移動するまでの時間に便座を昇温させ、表示手段により便座表面が快適な温度になっていることを、便座適温ランプの点灯や便座温度表示などで使用者に知らせる構成となっている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１１９４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の構成では、別体の操作表示手段を設置した居室空間からトイレまでの移動時間に便座の暖房手段を通電加熱ため、別体の操作表示手段の設置場所とトイレとの距離や使用者の歩く早さ等の不特定の要素に基づく時間を通電時間とするため、トイレに到着時には便座が十分に昇温していなかったり、昇温後相当時間がたってからトイレに到着し、十分な省エネ効果を得られないという課題を有していた。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、省エネルギー化を実現するとともに、着座部の温度を短時間で正確に所定の温度に安定させることができ、かつ、着座部の温度が快適な温度であることを報知することができる便座装置およびそれを備えるトイレ装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
従来の課題を解決するために、本発明に係る便座装置は、便座部と、前記便座部を加熱する発熱体と、前記便座部の表面温度を検出する温度検出部と、使用者の存在を検知する人体検知部と、制御部と、報知部とを備え、前記制御部は前記人体検知部により使用者の存在が検知された場合に前記発熱体への通電を行い、第１の温度勾配で前記便座部の温度が使用者が冷たいと感じない限界温度まで上昇するように第１の電力で前記発熱体を第１の時間駆動した後、前記第１の温度勾配よりも緩やかな第２の温度勾配で前記便座部の温度が使用者が予め設定した温度に基づいて決定した温度まで上昇するように前記発熱体を第２の時間駆動し、前記報知部は、前記第１の電力で前記発熱体を第１の時間駆動した時間、および前記温度検出部による検出温度が前記便座表面温度が前記限界温度となる切替温度を検知するまでの時間のうち短い時間で、前記便座部の表面温度が前記限界温度に達したことを報知することを特徴としたものである。これによって、使用者がトイレに入室すると、人体検知部により検知され、便座部への通電を行い、使用者が着衣を外して便座に着座するまでの間に、便座部の温度が着座に適した温度にまで昇温し、報知手段で報知するものであり、便座部の発熱体に無駄な通電をすることがなく、また着座部の温度が不快な低温状態にあるか否かを実際に着座部に触れること無く認知することが出来る為、省エネルギー性を備えた使い勝手の良い便座装置を提供することが出来る。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係る便座装置およびそれを備えるトイレ装置によれば、省エネルギー化が実現されるとともに、使用者に着座部の温度が着座に適した温度になっていることを報知する
ことが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
第１の発明に係る便座装置は、便座部と、前記便座部を加熱する発熱体と、前記便座部の表面温度を検出する温度検出部と、使用者の存在を検知する人体検知部と、制御部と、報知部とを備え、前記制御部は前記人体検知部により使用者の存在が検知された場合に前記発熱体への通電を行い、第１の温度勾配で前記便座部の温度が使用者が冷たいと感じない限界温度まで上昇するように第１の電力で前記発熱体を第１の時間駆動した後、前記第１の温度勾配よりも緩やかな第２の温度勾配で前記便座部の温度が使用者が予め設定した温度に基づいて決定した温度まで上昇するように前記発熱体を第２の時間駆動し、前記報知部は、前記第１の電力で前記発熱体を第１の時間駆動した時間、および前記温度検出部による検出温度が前記便座表面温度が前記限界温度となる切替温度を検知するまでの時間のうち短い時間で、前記便座部の表面温度が前記限界温度に達したことを報知することを特徴としたことを特徴とすることにより、使用者がトイレに入室すると、人体検知部により使用者の存在が検知し、便座部への通電を行い、前記便座部の表面温度が前記限界温度に達したことを報知するものであり、これにより、便座部の発熱体に無駄な通電をすることがなく、使用者がトイレットルームに入室した際に、着座部の温度が不快な低温状態にあるか否かを実際に着座部に触れること無く認知することが出来る為、省エネルギー性を備えた使い勝手の良い便座装置を提供することが出来る。また、使用者は、着座部を冷たいと感じることなく便座部に着座することができる。
【０００８】
第２発明に係るトイレ装置は、便器と、第１のいずれか１つの発明に係る便座装置とを備えることにより、第１の発明の便座装置が有する機能を便器と一体となって備えたトイレ装置となることとなり、使い勝手がよく、安全性の高いトイレ装置を提供することが出来る。
【０００９】
以下、本発明の一実施の形態に係る便座装置およびそれを備えるトイレ装置について図面とともに説明する。
【００１０】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態に係る便座装置およびそれを備えるトイレ装置を示す外観斜視図である。図１に示すように、トイレ装置１０００は、便座装置１００および便器７００を備え、トイレットルーム内に設置される。
【００１１】
トイレ装置１０００において、便器７００上には便座装置１００が装着される。便座装置１００は、暖房機能を有し、本体部２００、遠隔操作装置３００、便座部４００、蓋部５００および人体検知部である入室検知センサ６００により構成される。
【００１２】
本体部２００には、便座部４００および蓋部５００が開閉自在に取り付けられる。さらに、本体部２００には、洗浄水供給機構および着座センサ２９０が設けられるとともに、後述する制御部が内蔵されている。
【００１３】
本実施の形態において、便座部４００には発熱体であるランプヒータが内蔵されている。詳細は後述する。
【００１４】
本体部２００の図示しない洗浄水供給機構は、水道配管に接続されており、便器７００内に洗浄水を供給する。着座センサ２９０は、例えば反射型の赤外線センサである。この場合、着座センサ２９０は、人体から反射された赤外線を検出した場合に便座部４００上に使用者が存在することを検知する。
【００１５】
また、本体部２００の上面側に報知部であるお知らせＬＥＤ２８０が設けられている。お知らせＬＥＤ２８０は、ランプヒータへの通電開始時に点滅し、便座部４００の温度が後述の限界温度に達したときに点灯する。また、後述するランプヒータやサーモスタットの断線、サーミスタの断線などの異常時にも使用者に対して報知を行う。
【００１６】
遠隔操作装置３００には、複数のスイッチが設けられている。この遠隔操作装置３００は、例えば便座部４００上に着座する使用者が操作可能な場所に取り付けられる。
【００１７】
入室検知センサ６００は、例えばトイレットルームの入り口等に取り付けられる。入室検知センサ６００は、例えば反射型の赤外線センサである。この場合、入室検知センサ６００は、人体から反射された赤外線を検出した場合にトイレットルーム内に使用者が入室したことを検知する。
【００１８】
本体部２００の制御部は、着座センサ２９０、遠隔操作装置３００および入室検知センサ６００から送信される信号に基づいて、便座部４００に内蔵された後述のランプヒータの駆動を制御する。
【００１９】
さらに、本体部２００の制御部は、洗浄水供給機構（図示せず）、本体部２００に設けられた脱臭装置（図示せず）および温風供給装置（図示せず）等の制御も行う。
【００２０】
図２は、図１の遠隔操作装置３００のを示す模式図であり、図に示すように、遠隔操作装置３００は、暖房スイッチ３０１、複数の温度調節スイッチ３０２、３０３、３０４および複数のＬＥＤ（発光ダイオード）３０５を備える。
【００２１】
使用者により暖房スイッチ３０１および複数の温度調節スイッチ３０２、３０３、３０４が押下操作される。
【００２２】
それにより、遠隔操作装置３００は、後述する便座装置１００の本体部２００に設けられた制御部に所定の信号を無線送信する。本体部２００の制御部は、遠隔操作装置３００より無線送信される所定の信号を受信し、後述のランプヒータの駆動等を制御する。
【００２３】
冬季のように、使用者が暖房機能を使用する場合には、予め暖房スイッチ３０１が押下操作されることにより便座装置１００の暖房機能がオンする。この状態で、温度調節スイッチ３０２が押下操作された場合には便座部４００の温度が低く（例えば、３４℃）設定され、温度調節スイッチ３０３が押下操作された場合には便座部４００の温度が中程度（例えば、３６℃）に設定され、温度調節スイッチ３０４が押下操作された場合には便座部４００の温度が高く（例えば、３８℃）設定される。
【００２４】
なお、夏季のように使用者が暖房機能を使用しない場合には、暖房スイッチ３０１が押下操作されることにより便座装置１００の暖房機能がオフする。
【００２５】
以下、温度調節スイッチ３０２〜３０４により設定される便座部４００の温度を便座設定温度と称する。
【００２６】
複数のＬＥＤ３０５の各々は、暖房スイッチ３０１および複数の温度調節スイッチ３０２、３０３、３０４と対応するように設けられている。複数のＬＥＤ３０５は、暖房スイッチ３０１および複数の温度調節スイッチ３０２、３０３、３０４の押下操作に伴い点灯する。
【００２７】
図３は便座装置１００の構成を示す模式図である。上述のように、便座装置１００は、
本体部２００、遠隔操作装置３００、便座部４００および入室検知センサ６００を備える。
【００２８】
図３に示すように、本体部２００は、制御部２１０、温度測定部２２０、ヒータ駆動部２３０、お知らせＬＥＤ２８０および着座センサ２９０を含む。
【００２９】
また、便座部４００はランプヒータ４８０およびサーミスタ４１１を備える。なお、ランプヒータ４８０は後方ランプヒータ４８１および前方ランプヒータ４８２を含む。
【００３０】
制御部２１０は、例えばマイクロコンピュータからなり、使用者の入室および便座部４００の温度等を判定する判定部、タイマ機能を有する計時部、種々の情報を記憶する記憶部、ならびに、ヒータ駆動部２３０の動作を制御するための通電率切替回路等を含む。
【００３１】
本体部２００の温度測定部２２０は、便座部４００のサーミスタ４１１に接続されている。これにより、温度測定部２２０は、サーミスタ４１１から出力される信号に基づいて便座部４００の温度を測定する。以下、サーミスタ４１１を通じて温度測定部２２０により測定される便座部４００の温度を測定温度値と称する。
【００３２】
また、本体部２００のヒータ駆動部２３０は、便座部４００のランプヒータ４８０に接続されている。これにより、ヒータ駆動部２３０はランプヒータ４８０を駆動する。
【００３３】
上記構成の便座装置１００は次のように動作する。
【００３４】
初めに、初期設定時の動作について説明する。使用者が遠隔操作装置３００の暖房スイッチ３０１（図２）を押下操作することにより、暖房機能をオンする旨の信号が本体部２００の制御部２１０に送信される。これにより、制御部２１０がヒータ駆動部２３０を制御することにより、ランプヒータ４８０が駆動される。それにより、便座部４００が、例えば約１８℃となるように温度調節される。このときの温度を待機温度と称する。
【００３５】
ここで、使用者が遠隔操作装置３００の温度調節スイッチ３０２、３０３、３０４（図２）のいずれかを押下操作することにより、便座設定温度が制御部２１０に送信される。制御部２１０は、遠隔操作装置３００から受信した便座設定温度を記憶部に記憶する。
【００３６】
例えば、温度調節スイッチ３０２が押下操作された際には、便座設定温度が３４℃として記憶部に記憶される。また、温度調節スイッチ３０３が押下操作された際には、便座設定温度が３６℃として記憶部に記憶される。さらに、温度調節スイッチ３０４が押下操作された際には、便座設定温度が３８℃として記憶部に記憶される。
【００３７】
使用者がトイレットルームに入室すると、入室検知センサ６００は使用者の入室を検知する。それにより、使用者の入室を示す信号が制御部２１０に送信される。
【００３８】
次に、通常の使用時の動作について説明する。制御部２１０の判定部は、入室検知センサ６００からの信号により使用者のトイレットルームへの入室を検知する。そこで、判定部は、便座部４００の測定温度値、および記憶部に記憶された後述のヒータ制御テーブルに基づいてランプヒータ４８０の駆動に関する特定のヒータ制御パターンを選択する。
【００３９】
通電率切替回路は、選択されたヒータ制御パターンおよび計時部により得られる時間情報に基づいてヒータ駆動部２３０の動作を制御する。
【００４０】
それにより、ヒータ駆動部２３０によりランプヒータ４８０が駆動され、便座部４００
の温度が便座設定温度へと瞬時に上昇される。
【００４１】
制御部２１０の動作、ランプヒータ４８０の駆動に関するヒータ制御パターン、およびヒータ制御テーブルの詳細は後述する。
【００４２】
図４〜図７は、図１の便座部４００の構造の詳細を説明するための図である。図４に便座部４００の分解斜視図が示されている。図５に上部便座ケーシング４１０を下側から見た図が示されている。図６に図４のＵ−Ｕ線における上部便座ケーシング４１０の拡大断面図が示されている。
【００４３】
図４に示すように、便座部４００は、アルミニウムにより形成された上部便座ケーシング４１０と、合成樹脂により形成された下部便座ケーシング４２０とを備える。
【００４４】
一点鎖線で示すように、上部便座ケーシング４１０の上面の一部が使用者の着座部４１０Ｔとなる。
【００４５】
図４および図５に示すように、上部便座ケーシング４１０の下面側には、着座部４１０Ｔの領域に２つのサーミスタ４１１が取り付けられる。また、その他の領域に２つのサーミスタ４１２が取り付けられる。
【００４６】
なお、着座部４１０Ｔの領域に設けられるサーミスタ４１１は１つであってもよい。また、その他の領域に設けられるサーミスタ４１２も１つであってもよい。
【００４７】
図６に示すように、上部便座ケーシング４１０は熱伝導性に優れたアルミニウム層４１０ｂの上面および下面に種々の層を形成することにより作製される。なお、アルミニウムの熱伝導率は約２３７Ｗ／ｍ・Ｋである。
【００４８】
アルミニウム層４１０ｂの下面に、炭素等を含む黒色の塗料が塗布される。これにより、アルミニウム層４１０ｂの下面には輻射エネルギーを効率よく吸収できる黒色の輻射吸収層４１０ａが形成される。
【００４９】
アルミニウム層４１０ｂの上面には、アルマイト層４１０ｃおよび表面化粧層４１０ｄが順に形成される。アルマイト層４１０ｃが形成されることにより、アルミニウム層４１０ｂの上面の耐蝕性が向上される。表面化粧層４１０ｄは所定の塗料等により形成される。
【００５０】
アルミニウム層４１０ｂの下面には、輻射吸収層４１０ａを介してサーミスタ４１１が取り付けられている。サーミスタ４１１は、輻射吸収層４１０ａを介してアルミニウム層４１０ｂの温度を検出する。
【００５１】
図７に下部便座ケーシング４２０を上側から見た図が示されている。図４および図７に示すように、下部便座ケーシング４２０の上面側には、下部便座ケーシング４２０の形状に沿うように形成された輻射反射板４３０が取り付けられる。輻射反射板４３０はアルミニウムからなる板材の表面を鏡面仕上げすることにより作製される。
【００５２】
また、輻射反射板４３０の上面には、ランプヒータ４８０が設けられる。ランプヒータ４８０は、Ｕ字形に形成された後方ランプヒータ４８１および前方ランプヒータ４８２を直列に接続することにより作製される。
【００５３】
さらに、輻射反射板４３０の上面には、前方ランプヒータ４８２の所定の箇所（２箇所
）に近接するように２つのサーモスタット４４１が取り付けられ、後方ランプヒータ４８１の所定の箇所（２箇所）に近接するように２つのサーモスタット４４２が取り付けられる。これら複数のサーモスタット４４１、４４２は、ともにランプヒータ４８０に直列に接続される。
【００５４】
図５の上部便座ケーシング４１０と図７の下部便座ケーシング４２０とを図示しないシール材を介して接合することにより図１の便座部４００が完成する。これにより、上部便座ケーシング４１０および下部便座ケーシング４２０内の空間が密閉される。シール材により、上部便座ケーシング４１０および下部便座ケーシング４２０内への水の浸入が防止される。この状態で、上部便座ケーシング４１０に取り付けられたサーミスタ４１１は、前方ランプヒータ４８２に対向する。
【００５５】
後方ランプヒータ４８１および前方ランプヒータ４８２は、ガラス管、フィラメント、アルゴンガスおよびハロゲンガスからなるハロゲンランプヒータである。
【００５６】
これら後方ランプヒータ４８１および前方ランプヒータ４８２においては、ガラス管の内部にフィラメントが設けられるとともに、アルゴンガスおよびハロゲンガスが封入されている。
【００５７】
本実施の形態の後方ランプヒータ４８１および前方ランプヒータ４８２の定格電力は、それぞれ５００Ｗおよび７００Ｗである。
【００５８】
上述のように後方ランプヒータ４８１および前方ランプヒータ４８２は、図３のヒータ駆動部２３０に接続されている。ヒータ駆動部２３０により後方ランプヒータ４８１および前方ランプヒータ４８２に電流が流されると、各ランプヒータから周囲へ赤外線が輻射される。
【００５９】
そして、後方ランプヒータ４８１および前方ランプヒータ４８２から輻射された赤外線、すなわち輻射エネルギーが直接的にまたは輻射反射板４３０を介して間接的に上部便座ケーシング４１０の下面側に入射する。
【００６０】
上述のように黒色の輻射吸収層４１０ａ（図６）は輻射エネルギーを効率よく吸収することができるので、後方ランプヒータ４８１および前方ランプヒータ４８２からの輻射エネルギーが効率よくアルミニウム層４１０ｂ（図６）に伝達される。それにより、アルミニウム層４１０ｂが発熱する。
【００６１】
上記のようにアルミニウムは高い熱伝導率を有するので、輻射エネルギーにより発生された熱は、上部便座ケーシング４１０の全体に短時間で伝達される。
【００６２】
上部便座ケーシング４１０において、着座部４１０Ｔの領域に取り付けられるサーミスタ４１１の働き、および着座部４１０Ｔ以外の領域に取り付けられるサーミスタ４１２の働きについて説明する。
【００６３】
上部便座ケーシング４１０の着座部４１０Ｔは、その他の部位に比べてランプヒータ４８０に近接している。これにより、上部便座ケーシング４１０の着座部４１０Ｔはランプヒータ４８０の駆動時に比較的高い応答性で熱が伝達される。
【００６４】
また、着座部４１０Ｔは、上部便座ケーシング４１０の中でも人体に接触する部分であるため、十分な温度管理が必要である。
【００６５】
それにより、着座部４１０Ｔのサーミスタ４１１は、ランプヒータ４８０の駆動時における温度調節のために用いられる。
【００６６】
一方、着座部４１０Ｔ以外の領域に取り付けられるサーミスタ４１２は、サーミスタ４１１が故障等した場合に上部便座ケーシング４１０の温度が過剰に上昇しないようにするために用いられる。
【００６７】
下部便座ケーシング４２０において、前方ランプヒータ４８２に近接するように取り付けられる２つのサーモスタット４４１の働き、および後方ランプヒータ４８１に近接するように取り付けられる２つのサーモスタット４４２の働きについて説明する。
【００６８】
前方ランプヒータ４８２側の２つのサーモスタット４４１は、前方ランプヒータ４８２の温度を監視するために用いられる。これら２つのサーモスタット４４１は、例えば７８℃でランプヒータ４８０への通電を遮断するように設定される。したがって、２つのサーモスタット４４１は７８℃で通電を遮断する温度ヒューズの役割を果たす。
【００６９】
一方、後方ランプヒータ４８１側の２つのサーモスタット４４２は、後方ランプヒータ４８１周辺の雰囲気の温度を監視するために用いられる。これら２つのサーモスタット４４２は、例えば５３℃でランプヒータ４８０への通電を遮断するように設定される。したがって、２つのサーモスタット４４２は５３℃で通電を遮断する温度ヒューズの役割を果たす。
【００７０】
本実施の形態に係る便座装置１００の制御部２１０には、３種類の便座設定温度（３４℃、３６℃および３８℃）に対応する３つのヒータ制御テーブルが予め記憶されている。
【００７１】
図８〜図１０は、所定の便座設定温度（３４℃、３６℃および３８℃）に対応するヒータ制御テーブルの一例を示す図である。図８〜図１０に示すヒータ制御テーブルの各々は、使用者の入室時のサーミスタ４１１（図３）の測定温度値に対応する複数のヒータ制御パターンを有する。
【００７２】
複数のヒータ制御パターンの各々には、ランプヒータ４８０の駆動に関するタイムスケジュールが設定されている。また、それぞれのヒータ制御パターンにおいては、ランプヒータ４８０を駆動する電力を切替えるときのサーミスタ４１１の測定温度値が設定されている。詳細は後述する。
【００７３】
上述のように、便座設定温度が決定されると、制御部２１０は、決定された便座設定温度に対応する１つのヒータ制御テーブルを選択する。
【００７４】
また、制御部２１０は、図３の入室検知センサ６００により使用者の入室が検知されると、サーミスタ４１１の測定温度値に基づいてヒータ制御テーブルの中から１つのヒータ制御パターンを選択する。それにより、選択されたヒータ制御パターンに従ってランプヒータ４８０の駆動が制御される。
【００７５】
例えば、便座設定温度が低く（３４℃）設定され、かつ使用者の入室時の測定温度値が１６℃〜１８℃である場合、図３の制御部２１０は、図８のヒータ制御テーブルの１６℃〜１８℃に相当するヒータ制御パターンに基づいて、突入電流を低減するための後述の６００Ｗ駆動を０．２秒間行う。
【００７６】
その後、制御部２１０は後述の１２００Ｗ駆動を６秒間行い、続いて後述の６００Ｗ駆動を２．１秒間行う。
【００７７】
なお、上述のように、本実施の形態に係る便座装置１００においては、暖房機能がオンしている場合に、便座部４００が例えば約１８℃となるように温度調節される。
【００７８】
ここで、図８〜図１０のヒータ制御テーブルは、暖房機能がオフ状態からオン状態に切替わる場合も想定している。それにより、図８〜図１０のヒータ制御テーブルには、０℃〜１６℃に相当するヒータ制御パターンも設定されている。
【００７９】
すなわち、室温が０℃のときに使用者が暖房機能をオンすると、制御部２１０は、例えば図８のヒータ制御テーブルの０℃〜２℃に相当するヒータ制御パターンに基づいて、６００Ｗ駆動を１６秒間行う。
【００８０】
本実施の形態において、ランプヒータ４８０の駆動の制御は、ランプヒータ４８０を駆動する電力を大きく３つに変化させることにより行う。
【００８１】
例えば、便座部４００を第１の温度勾配で昇温させる場合、図３のヒータ駆動部２３０は約１２００Ｗの電力でランプヒータ４８０を駆動する（１２００Ｗ駆動）。また、便座部４００を第１の温度勾配よりもやや緩やかな第２の温度勾配で昇温させる場合、ヒータ駆動部２３０は約６００Ｗの電力でランプヒータ４８０を駆動する（６００Ｗ駆動）。さらに、便座部４００の温度を一定に保つ場合、ヒータ駆動部２３０は約５０Ｗの電力でランプヒータ４８０を駆動する（低電力駆動）。なお、低電力駆動とは、１２００Ｗ駆動および６００Ｗ駆動に比べて十分に低い電力（例えば、０Ｗ〜５０Ｗの範囲内の電力）によりランプヒータ４８０を駆動することをいう。
【００８２】
１２００Ｗ駆動、６００Ｗ駆動および低電力駆動の切替えは、制御部２１０の通電率切替回路が、ヒータ駆動部２３０からランプヒータ４８０への通電を制御することにより行われる。
【００８３】
ヒータ駆動部２３０には図示しない電源回路から交流電流が供給されている。そこで、ヒータ駆動部２３０は、通電率切替回路から与えられる通電制御信号に基づいて供給された交流電流をランプヒータ４８０に流す。
【００８４】
１２００Ｗ駆動時、６００Ｗ駆動時および低電力駆動時におけるランプヒータ４８０への通電状態を通電率切替回路の通電制御信号とともに説明する。
【００８５】
図１１（ａ）は１２００Ｗ駆動時にランプヒータ４８０を流れる電流の波形図、図１１（ｂ）は１２００Ｗ駆動時に通電率切替回路からヒータ駆動部２３０に与えられる通電制御信号の波形図である。
【００８６】
図１１（ｂ）に示すように、１２００Ｗ駆動時における通電制御信号は常に論理「１」となる。ヒータ駆動部２３０は通電制御信号が論理「１」のときに電源回路から供給される交流電流をランプヒータ４８０に流す（図１１（ａ）太線部）。それにより、全周期の期間に渡って交流電流がランプヒータ４８０に流れる。その結果、ランプヒータ４８０が約１２００Ｗの電力で駆動される。
【００８７】
図１２（ａ）は６００Ｗ駆動時にランプヒータ４８０を流れる電流の波形図、図１２（ｂ）は６００Ｗ駆動時に通電率切替回路からヒータ駆動部２３０に与えられる通電制御信号の波形図である。
【００８８】
図１２（ｂ）に示すように、６００Ｗ駆動時における通電制御信号は、ヒータ駆動部２
３０に供給される交流電流と同じ周期のパルスからなる。パルスのデューティー比は５０％に設定される。
【００８９】
ヒータ駆動部２３０は通電制御信号が論理「１」のときに電源回路から供給される交流電流をランプヒータ４８０に流す（図１２（ａ）太線部）。それにより、半周期の期間交流電流がランプヒータ４８０に流れる。その結果、ランプヒータ４８０が約６００Ｗの電力で駆動される。
【００９０】
図１３（ａ）は低電力駆動時にランプヒータ４８０を流れる電流の波形図、図１３（ｂ）は低電力駆動時に通電率切替回路からヒータ駆動部２３０に与えられる通電制御信号の波形図である。
【００９１】
図１３（ｂ）に示すように、低電力駆動時における通電制御信号は、ヒータ駆動部２３０に供給される交流電流と同じ周期のパルスからなる。パルスのデューティー比は５０％よりも小さく（例えば数％程度）に設定される。
【００９２】
ヒータ駆動部２３０は通電制御信号が論理「１」のときに電源回路から供給される交流電流をランプヒータ４８０に流す（図１３（ａ）太線部）。各周期においては、パルス幅に相当する期間交流電流がランプヒータ４８０に流れる。その結果、ランプヒータ４８０が例えば約５０Ｗの電力で駆動する。
【００９３】
上記の他、便座部４００の温度を低くする場合、または便座装置１００の暖房機能をオフしている場合等には、通電率切替回路はヒータ駆動部２３０に通電制御信号を与えない（通電制御信号を論理「０」に設定する）。これにより、ヒータ駆動部２３０はランプヒータ４８０を駆動しない。
【００９４】
ここで、一般に、電子機器に供給される電流が高調波成分を有する場合、ノイズが発生する。本実施の形態では、上述のようにランプヒータ４８０の１２００Ｗ駆動または６００Ｗ駆動を行う場合には、ランプヒータ４８０に供給される電流がサインカーブを描くように変化するので、電流の大きさが大きくなってもノイズの発生が十分に低減される。
【００９５】
また、ランプヒータ４８０の低電力駆動を行う場合、ランプヒータ４８０に供給される電流は高調波成分を有するが、電流の大きさが１２００Ｗ駆動時および６００Ｗ駆動時に比べて非常に小さいので、ノイズの発生が十分に低減される。
【００９６】
上記のように、本実施の形態では、ランプヒータ４８０を１２００Ｗ、６００Ｗおよび約５０Ｗの電力で駆動するとしているが、他の大きさの電力でランプヒータ４８０を駆動してもよい。
【００９７】
例えば、ランプヒータ４８０に半周期の期間交流電流を流す場合には、交流電流を流すタイミングを２周期または３周期等所定の周期の間隔で設定する。それにより、１２００Ｗ、６００Ｗおよび約５０Ｗとは異なる大きさの電力で、ノイズの発生を十分に防止しつつランプヒータ４８０を駆動することができる。
【００９８】
以下の説明において、通電率とは交流電流の１周期に対してランプヒータ４８０に交流電流を流す時間（通電制御信号における論理「１」の期間）の割合をいう。
【００９９】
なお、本実施の形態では、制御部２１０は通電制御信号が論理「１」のときにランプヒータ４８０に電流を供給し、通電制御信号が論理「０」のときにランプヒータ４８０への電流の供給を停止しているが、通電制御信号が論理「１」のときにランプヒータ４８０へ
の電流の供給を停止し、通電制御信号が論理「０」のときにランプヒータ４８０に電流を供給してもよい。
【０１００】
本実施の形態に係る便座装置１００において、便座部４００を瞬時に昇温させる際には、ランプヒータ４８０に大きな電流を流す。この場合、ランプヒータ４８０に比較的大きな突入電流が発生する。
【０１０１】
このような大きな突入電流が発生すると、過電流によりブレーカが遮断され、便座装置１００が接続される電力配線の電圧降下が発生する。
【０１０２】
したがって、ヒータ制御テーブルの作成時においては、突入電流を十分低減できるように複数のヒータ制御パターンを設定することが好ましい。
【０１０３】
図８〜図１０のヒータ制御テーブルの例では、ランプヒータ４８０の１２００Ｗ駆動を行う場合、その直前に６００Ｗ駆動を行うようにヒータ制御パターンが設定されている。図８〜図１０では、１２００Ｗ駆動を行う前の６００Ｗ駆動を突入電流低減用６００Ｗ駆動として示している。
【０１０４】
上記のように、ランプヒータ４８０により便座部４００の温度を瞬時に上昇させるために、ランプヒータ４８０に大きな電流を流す。それにより、便座部４００の温度変化にオーバーシュートが生じる。そのため、便座部４００の温度を短時間で便座設定温度に安定させることが困難である。
【０１０５】
そこで、本実施の形態では、ヒータ制御テーブルの作成時においては、便座部４００の温度変化のオーバーシュートを十分低減できるように複数のヒータ制御パターンを設定する。
【０１０６】
図８〜図１０のヒータ制御テーブルの例では、便座部４００の温度変化のオーバーシュートを防止するために、便座部４００の昇温時にランプヒータ４８０の駆動を２段階で制御するように設定されている。
【０１０７】
暖房機能を有する便座装置１００においては、使用者が着座部４１０Ｔを冷たいと感じないようにすることが好ましい。以下、使用者が冷たいと感じない着座部４１０Ｔの最低温度を限界温度と称する。
【０１０８】
したがって、使用者がトイレットルームに入室し、着座部４１０Ｔに着座する際には、少なくとも着座部４１０Ｔの温度が限界温度よりも高くなっていることが好ましい。
【０１０９】
そこで、ヒータ制御テーブルの作成時においては、使用者の入室から着座部４１０Ｔの表面温度を限界温度まで上昇させる間の時間を十分に短くできるように複数のヒータ制御パターンを設定する。なお、本発明者が実験を行った結果、限界温度は約２９℃であった。
【０１１０】
図８〜図１０のヒータ制御テーブルの例では、便座部４００の温度を迅速に限界温度まで上昇させるため、使用者入室時の測定温度値が限界温度よりも小さい場合に、ランプヒータ４８０の１２００Ｗ駆動を行うように設定されている。
【０１１１】
使用者が着座部４１０Ｔに着座することにより感じる温度（体感温度）と、着座部４１０Ｔの実際の表面温度とは異なる。
【０１１２】
一般に、人体が特定の対象物に接触する際の体感温度は、対象物の熱伝導率および人体と対象物との熱容量の差等により変化する。
【０１１３】
これにより、着座部４１０Ｔの実際の表面温度と、その着座部４１０Ｔに着座する使用者の体感温度との間には差が生じる場合がある。
【０１１４】
本実施の形態において、着座部４１０Ｔは熱伝導性に優れたアルミニウムにより形成されている。
【０１１５】
これにより、例えば、着座部４１０Ｔの温度が使用者の体温よりも低い場合には、使用者の体温が着座部４１０Ｔに短時間で伝達されるので、使用者の体感温度は実際の着座部４１０Ｔの温度よりも低くなる。
【０１１６】
したがって、ヒータ制御テーブルの作成時においては、使用者の着座時における体感温度をできるだけ便座設定温度に近づけられるように複数のヒータ制御パターンを設定する。
【０１１７】
便座部４００の昇温時において、ランプヒータ４８０の表面温度（ガラス管の温度）と着座部４１０Ｔの実際の表面温度との間では大きな温度差が生じる。
【０１１８】
したがって、着座部４１０Ｔの表面温度を便座設定温度まで上昇させ、その温度を安定して保つためには、ランプヒータ４８０の駆動開始時から所定の時間が必要となる。
【０１１９】
本発明者は、ランプヒータ４８０の駆動開始時から着座部４１０Ｔの表面温度が便座設定温度で安定するまでの時間について、次の試験（便座昇温試験）を行った。
【０１２０】
トイレットルームの室温が２５℃である場合に、便座設定温度を約４０℃に設定する。この状態で、ランプヒータ４８０を駆動する。そして、着座部４１０Ｔの表面温度が約４０℃で安定するまでの時間を測定した。これにより、図１４に示す関係を得た。
【０１２１】
図１４は、便座昇温試験時のランプヒータ４８０の表面温度と着座部４１０Ｔの表面温度との関係を示す図である。図１４においては、縦軸が温度を示し、横軸が時間を示す。また、太い実線がランプヒータ４８０の表面温度を示し、太い点線が着座部４１０Ｔの表面温度を示す。
【０１２２】
図１４に示すように、ランプヒータ４８０が駆動されることにより、ランプヒータ４８０の表面温度は約１０秒間で１００℃に達する。その後、ランプヒータ４８０の表面温度は約１００℃で一定に保たれる。
【０１２３】
一方、ランプヒータ４８０の表面温度が変化することにより、着座部４１０Ｔの表面温度は、緩やかに上昇し約１０秒間で約４０℃に達する。その後、着座部４１０Ｔの表面温度は約４５℃で一定に保たれる。
【０１２４】
このように、例えば着座部４１０Ｔの表面温度と便座設定温度との差は時間とともに増大し、約１０秒後にほぼ一定となる。
【０１２５】
すなわち、１０秒よりも短い時間内で温度制御する場合には、ランプヒータ４８０の表面温度と着座部４１０Ｔの表面温度との差を考慮してランプヒータ４８０へ流す電流を制御することが困難である。
【０１２６】
したがって、ヒータ制御テーブルの作成時においては、ランプヒータ４８０の駆動に用いる電力、およびその電力により着座部４１０Ｔを便座設定温度で安定化させるために必要な時間を考慮して複数のヒータ制御パターンを設定する。
【０１２７】
便座部４００の昇温時において、図３のサーミスタ４１１による測定温度値と着座部４１０Ｔの実際の表面温度との間では温度差が生じる。
【０１２８】
本発明者は、便座部４００の昇温時のサーミスタ４１１による測定温度値と、着座部４１０Ｔの実際の表面温度との関係について、次の試験（測定温度値確認試験）を行った。
【０１２９】
トイレットルームの室温が２１℃である場合に、便座設定温度を約３８℃に設定する。この状態で、ランプヒータ４８０を所定時間駆動する。そして、測定温度値と着座部４１０Ｔの表面温度とが約３８℃で安定するまでの時間を測定した。これにより、図１５に示す関係を得た。
【０１３０】
図１５は、測定温度値確認試験時のサーミスタ４１１による測定温度値と着座部４１０Ｔの表面温度との関係を示す図である。図１５においては、縦軸が温度を示し、横軸が時間を示す。また、太い実線がサーミスタ４１１による測定温度値を示し、太い点線が着座部４１０Ｔの表面温度を示す。
【０１３１】
図１５に示すように、ランプヒータ４８０が駆動され、便座部４００が昇温される際には、測定温度値と着座部４１０Ｔの表面温度との間で温度差が生じる。
【０１３２】
図１５の例では、ランプヒータ４８０の駆動開始から約４秒後で、測定温度値と着座部４１０Ｔの表面温度との間に約２．５℃の温度差が生じている。
【０１３３】
また、図示しないが、他の条件により上記の測定温度値確認試験を行った場合には、測定温度値と着座部４１０Ｔの表面温度との間に最大約６℃の温度差が生じた。
【０１３４】
すなわち、便座部４００の昇温時においては、ランプヒータ４８０の駆動をサーミスタ４１１による測定温度値に基づいて正確に制御することが困難である。
【０１３５】
したがって、ヒータ制御テーブルの作成時においては、ランプヒータ４８０の駆動に用いる電力、およびその電力により着座部４１０Ｔを便座設定温度で安定化させるために必要な時間を考慮して複数のヒータ制御パターンを設定する。
【０１３６】
加えて、ヒータ制御パターンは、ランプヒータ４８０を駆動する電力を切替えるときの測定温度値を有してもよい。この場合、予め実験またはシュミレーションを行うことにより、着座部４１０Ｔの表面温度と測定温度値との関係について調査する。そして、電力切替え時の測定温度値を設定する。
【０１３７】
このように、ヒータ制御パターンがランプヒータ４８０を駆動する時間に関する情報と測定温度値に関する情報とを有する場合には、それぞれの情報に基づいてより正確なランプヒータ４８０の駆動の制御を行うことができる。
【０１３８】
図８〜図１０のヒータ制御テーブルの例では、ランプヒータ４８０の駆動に関するタイムスケジュールに加えて、１２００Ｗ駆動から６００Ｗ駆動への切替え時の測定温度値（切替温度）が設定されている。この切替温度は、着座部４１０Ｔの表面における限界温度に対応する。
【０１３９】
この場合、制御部２１０は、使用者の入室時の測定温度値が１６℃〜２８℃である場合に、タイムスケジュールに沿ってランプヒータ４８０の１２００Ｗ駆動を行うとともに、測定温度値が切替温度に達したか否かを判別する。
【０１４０】
そこで、測定温度値が切替温度に達した場合には、タイムスケジュールにかかわらず１２００Ｗ駆動から６００Ｗ駆動への切替えを行う。
【０１４１】
また、図８〜図１０のヒータ制御テーブルの例では、さらに６００Ｗ駆動から低電力駆動への切替え時の測定温度値（目標温度）が設定されている。この目標温度は、昇温を停止して使用者の着座を待機する際の着座部４１０Ｔの表面温度に対応する。
【０１４２】
この場合、制御部２１０は、タイムスケジュールに沿ってランプヒータ４８０の６００Ｗ駆動を行うとともに、測定温度値が目標温度に達したか否かを判別する。
【０１４３】
そこで、測定温度値が目標温度に達した場合には、タイムスケジュールにかかわらず６００Ｗ駆動から低電力駆動への切替えを行い、着座部４１０Ｔの表面温度を一定に保つ。
【０１４４】
体温よりもやや高い温度の熱源に人体が長時間接触すると、その人体の接触部に低温やけどが発生する場合がある。本実施の形態においても、便座設定温度が使用者の体温よりも高い場合、使用者の着座状態が長時間に渡ると、その使用者は低温やけどする場合がある。
【０１４５】
したがって、ヒータ制御テーブルの作成時においては、使用者が着座した後、時間が経過するにつれて徐々に着座部４１０Ｔの温度が下降するように複数のヒータ制御パターンを設定することが好ましい。
【０１４６】
図８〜図１０のヒータ制御テーブルのヒータ制御パターンでは、使用者の着座後のタイムスケジュールを省略している。しかしながら、実際には、使用者の着座後、着座部４１０Ｔの表面温度が徐々に低下するようにランプヒータ４８０を駆動する電力のタイムスケジュールを設定することが好ましい。
【０１４７】
図１６は、図１０のヒータ制御テーブルに基づくランプヒータ４８０の駆動例および着座部４１０Ｔ（図４）の表面温度の変化を示す図である。
【０１４８】
図１６においては、着座部４１０Ｔの表面温度と時間との関係を示すグラフと、ランプヒータ４８０を駆動する際の通電率と時間との関係を示すグラフとが示されている。これら２つのグラフの横軸は共通の時間軸である。
【０１４９】
本例では、使用者が予め暖房機能をオンし、便座設定温度を高く（３８℃）設定した場合を想定する。
【０１５０】
上述のように、冬季等室温が待機温度である１８℃よりも低い場合、制御部２１０（図３）は、便座部４００の温度を１８℃となるように温度調節する。このように、制御部２１０は、入室検知センサ６００により使用者の入室が検知されるまでの待機期間Ｄ１の間、着座部４１０Ｔの表面温度が１８℃で一定となるように、ランプヒータ４８０の低電力駆動を行う。
【０１５１】
制御部２１０は、時刻ｔ１で入室検知センサ６００により使用者の入室が検知された場合、突入電流低減期間Ｄ２の間、図１０のヒータ制御テーブルに従ってランプヒータ４８０の６００Ｗ駆動を行う。なお、この６００Ｗ駆動は、突入電流を十分に低減するために
行う。この場合、着座部４１０Ｔの表面温度はやや緩やかな第２の温度勾配で上昇される。
【０１５２】
その後、制御部２１０は、突入電流低減期間Ｄ２の経過後の時刻ｔ２で、ランプヒータ４８０の１２００Ｗ駆動を開始し、第１の昇温期間Ｄ３の間ランプヒータ４８０の１２００Ｗ駆動を継続する。この場合、着座部４１０Ｔの表面温度は上述の第１の温度勾配で上昇される。
【０１５３】
ここで、着座部４１０Ｔの表面温度は急激に上昇される。ランプヒータ４８０の１２００Ｗ駆動は、着座部４１０Ｔの表面温度が限界温度に達するまで行われる。図１６の着座部４１０Ｔの表面温度を示すグラフでは、限界温度が２９℃として一点鎖線で示されている。ランプヒータ４８０の１２００Ｗ駆動時に、着座部４１０Ｔの表面温度が限界温度になるときに想定される測定温度値が図１０の切替温度となる。
【０１５４】
着座部４１０Ｔの表面温度が限界温度に達する時刻ｔ３は、ヒータ制御テーブルにより定められた１２００Ｗ駆動の時間、および測定温度値がヒータ制御テーブルにより定められた切替温度に達するまでの時間のうち短い時間である。
【０１５５】
このように、第１の昇温期間Ｄ３においては、着座部４１０Ｔの表面温度が、１２００Ｗ駆動により迅速に限界温度まで上昇される。限界温度（本発明での第１の規定温度）よりも低い際には、第１の報知手段としてお知らせＬＥＤ２８０（図１）を点滅（本実施の形態では０．３秒ＯＮ、０．３秒ＯＦＦ）させて、使用者にヒータを通電していることを報知する。サーミスタでの検出温度が限界温度よりも高くなると、第２の報知手段としてお知らせＬＥＤを点灯させることにより、使用者は、着座部４１０Ｔを冷たいと感じることなく便座部４００に着座することができる。
【０１５６】
また、上述のように、着座部４１０Ｔの表面温度を急激に上昇させると、その温度変化にオーバーシュートが生じる。しかしながら、本実施の形態では、着座部４１０Ｔの表面温度が限界温度に達したときにランプヒータ４８０の１２００Ｗ駆動を６００Ｗ駆動に切替える。したがって、着座部４１０Ｔの表面温度の変化がオーバーシュートした場合でも、その表面温度は便座設定温度を超えない。その結果、使用者が着座時に着座部４１０Ｔを熱いと感じることが防止される。
【０１５７】
続いて、制御部２１０は、第１の昇温期間Ｄ３の経過後の時刻ｔ３で、ランプヒータ４８０の６００Ｗ駆動を開始し、第２の昇温期間Ｄ４の間ランプヒータ４８０の６００Ｗ駆動を継続する。この場合、着座部４１０Ｔの表面温度は上述の第２の温度勾配で上昇される。
【０１５８】
ランプヒータ４８０の６００Ｗ駆動は、着座部４１０Ｔの表面温度が便座設定温度よりもやや高い温度（４０℃）に達するまで行われる。ここで、ランプヒータ４８０の６００Ｗ駆動時に、着座部４１０Ｔの表面温度が便座設定温度よりもやや高い温度になるときに想定される測定温度値が図１０の目標温度となる。
【０１５９】
着座部４１０Ｔの表面温度が便座設定温度よりもやや高い温度に達する時刻ｔ４は、ヒータ制御テーブルにより定められた６００Ｗ駆動の時間、および測定温度値がヒータ制御テーブルにより定められた目標温度に達するまでの時間のうち短い時間である。
【０１６０】
第２の温度勾配は第１の温度勾配よりも緩やかである。これにより、着座部４１０Ｔの表面温度の変化に大きなオーバーシュートが生じることが防止される。
【０１６１】
制御部２１０は、第２の昇温期間Ｄ４の経過後の時刻ｔ４で、ランプヒータ４８０の低電力駆動を開始し、第１の維持期間Ｄ５の間ランプヒータ４８０の低電力駆動を継続する。それにより、着座部４１０Ｔの表面温度が便座設定温度よりもやや高い温度で一定となる。
【０１６２】
本例では、使用者により設定された便座設定温度よりもやや高い温度まで着座部４１０Ｔの表面温度が上昇され、その温度は使用者の着座時まで維持される。したがって、使用者は、着座時に自己の設定した便座設定温度とほぼ同じ体感温度を得ることができる。
【０１６３】
制御部２１０は、時刻ｔ５で着座センサ２９０により使用者の便座部４００への着座が検知された場合、低電力駆動の通電率を低下させ、第１の着座期間Ｄ６の間着座部４１０Ｔの表面温度が便座設定温度に低下するようにランプヒータ４８０の低電力駆動を継続する。本例では、第１の着座期間Ｄ６は約２分に設定される。
【０１６４】
また、制御部２１０は、第１の着座期間Ｄ６の経過後の時刻ｔ６で、低電力駆動の通電率をさらに低下させ、第２の着座期間Ｄ７の間着座部４１０Ｔの表面温度が便座設定温度よりもやや低い温度（３６℃）に低下するようにランプヒータ４８０の低電力駆動を継続する。本例では、第２の着座期間Ｄ７は約２分に設定される。
【０１６５】
制御部２１０は、第２の着座期間Ｄ７の経過後の時刻ｔ７で、低電力駆動の通電率をさらに低下させ、第２の維持期間Ｄ８の間着座部４１０Ｔの表面温度が便座設定温度よりもやや低い温度（３６℃）で一定となるようにランプヒータ４８０の低電力駆動を継続する。以下の説明では、第２の維持期間Ｄ８において一定に維持される期間着座部４１０Ｔの表面温度、すなわち便座設定温度よりもやや低い温度を維持温度と称する。
【０１６６】
このように、本例では、使用者が便座部４００に着座した後、制御部２１０が徐々に着座部４１０Ｔの表面温度を低下させる。それにより、使用者が低温やけどすることが防止される。
【０１６７】
制御部２１０は、時刻ｔ８で着座センサ２９０により使用者が便座部４００から離れたことを検知すると、停止期間Ｄ９の間ランプヒータ４８０の駆動を停止する。それにより、着座部４１０Ｔの表面温度が低下する。
【０１６８】
制御部２１０は、着座部４１０Ｔの表面温度が１８℃に達した時刻ｔ９で、再びランプヒータ４８０の低電力駆動を開始し、着座部４１０Ｔの表面温度が１８℃で一定となるように待機期間Ｄ１０の間ランプヒータ４８０の低電力駆動を維持する。
【０１６９】
上記の第２の昇温期間Ｄ４において、制御部２１０はランプヒータ４８０の６００Ｗ駆動を行っているが、制御部２１０はランプヒータ４８０を駆動する電力を放物線を描くように徐々に低下させてもよい（通電率のグラフ中の太い点線部参照）。
【０１７０】
この場合、着座部４１０Ｔの表面温度を示すグラフ中の太い点線部に示すように、着座部４１０Ｔの表面温度が便座設定温度よりもやや高い温度に近づくにつれて、その温度勾配が徐々に緩やかになる。
【０１７１】
このように温度勾配が徐々に緩やかになる場合、着座部４１０Ｔの温度変化により生じるオーバーシュートを十分に小さくすることができる。
【０１７２】
本例では、使用者の便座部４００への着座後、ランプヒータ４８０の駆動に用いる電力を調整することにより着座部４１０Ｔの表面温度を徐々に低下させているが、ランプヒー
タ４８０の駆動は使用者の便座部４００への着座時に停止してもよい。この場合においても、使用者が低温やけどすることが防止される。
【０１７３】
また、本例では、着座部４１０Ｔの表面温度を便座設定温度よりもやや高い温度まで上昇させているが、着座部４１０Ｔの表面温度の上昇は便座設定温度までとなるように行ってもよい。
【０１７４】
上述のように、お知らせＬＥＤ２８０は限界温度よりも検出温度（測定温度値）が低い場合は第１の報知手段である点滅を、検出温度（測定温度値）が高い場合は第２の報知手段である点灯を行い、使用者に着座部４１０Ｔが冷たいと感じるか否かをお知らせＬＥＤ２８０を見ることで判別することが出来、便座部４００に着座することができる。
【０１７５】
また、入室検知センサ６００によるトイレットルームの人体の有無を検出する機能により、使用者がトイレットルームから退室してから一定時間（例えば３分間）経過すると、ランプヒータ４８０の通電を停止し、お知らせＬＥＤ２８０は点滅、点灯の状態によらず消灯する。
【０１７６】
更に、ランプヒータ４８０の断線故障やサーモスタット４４１、４４２の故障時にはランプヒータ４８０への通電を行ってもサーミスタ４１１の測定温度値は変化しない。上述のように１２００Ｗ通電の際には、ランプヒータ４８０での温度上昇度合いに比べ、サーミスタ４１１の測定温度値は遅れる為、サーミスタ４１１の測定温度値で異常判定を行うと、異常検出に時間がかかってしまい、使用者が冷たい着座部４１０Ｔに着座することとなり、不快であり、使い勝手が悪いものとなってしまう。
【０１７７】
上記課題を解決するために、本実施の形態の便座装置１００は、ランプヒータ４８０への通電率（１２００Ｗ、６００Ｗ）に応じて測定温度値の１秒当たりの変化率が、１２００Ｗのときには１．５℃、６００Ｗの時には０．８℃以下のときには、ランプヒータ４８０等の断線故障と判断する。この１秒間あたりの１．５℃や０．８℃の変化率は断線していないときの温度変化率の約１／２程度に設定している。
【０１７８】
ランプヒータ４８０の断線やサーモスタット４４１、４４２の故障での温度上昇しない状態や、サーミスタ４１１の故障等での温度検出ができない状態を検出した際は、お知らせＬＥＤ２８０を第３の報知手段で報知することにより、使用者に異常状態を報知する。この第３の報知手段である異常報知は、正常時の点滅（０．３秒ＯＮ、０．３秒ＯＦＦ）とは異なり、周期が早い点滅（例えば０．１秒ＯＮ、０．１秒ＯＦＦなど）をおこなうことで、使用者に対して正常時とは異なった状態であることを報知する。
【０１７９】
この第３の報知手段である異常状態の報知は、入室検知センサ６００での退室検出からの一定時間（例えば３分間）以降も異常状態報知を継続し、トイレットルームに入室しなくても異常状態を判断することが出来る。なお、本実施の形態では、お知らせＬＥＤを用いて第３の報知手段である異常状態の報知を行ったが、ブザーや音声、または、トイレットルームの外でも使用者が認識できる報知手段を用いてもよい、これにより早期に便座装置の異常を検出することが出来る。
【０１８０】
以上のように、本実施の形態に係る便座装置１００においては、便座部４００の温度を常に便座設定温度に維持する必要がない。したがって、使用者がトイレットルームに入室しない待機期間Ｄ１、Ｄ１０（図１６）においては、ランプヒータ４８０を駆動するための電流を十分に小さくすることができる。
【０１８１】
これにより、便座装置１００の暖房機能をオンしている場合でも、消費電力が十分に低
減される。その結果、省エネルギー化が実現される。
【０１８２】
本発明者は、着座部４１０Ｔの表面温度を常に便座設定温度に維持する便座装置の消費電力（ランプヒータ４８０の駆動に用いる電力）について実験を行ったところ、その消費電力は約１２５Ｗ／ｈであった。これに対し、本実施の形態に係る便座装置１００の消費電力（ランプヒータ４８０の駆動に用いる電力）は、約４２Ｗ／ｈに低減された。
【０１８３】
また、便座装置１００の制御部２１０は、ランプヒータ４８０の１２００Ｗ駆動を行うことにより着座部４１０Ｔの表面温度を限界温度まで短時間で上昇させる。その後、制御部２１０はランプヒータ４８０の６００Ｗ駆動を行い、１２００Ｗ駆動時よりも緩やかな温度勾配で着座部４１０Ｔの表面温度を上昇させる。
【０１８４】
これにより、着座部４１０Ｔの温度変化に生じるオーバーシュートが十分に低減される。その結果、着座部４１０Ｔの表面温度が短時間で正確に上昇されるとともに、便座設定温度で安定化される。
【０１８５】
また、お知らせＬＥＤ２８０にてランプヒータ４８０の通電時のサーミスタ４１１の測定温度値の変化率によりランプヒータ４８０やサーモスタット４４１、４４２、サーミスタ４１１の断線状態を検出することが出来、より安全性と使い勝手の良い便座装置を提供することが出来る。
【０１８６】
なお、本実施の形態では、着座部４１０Ｔの表面温度を上昇させるためにランプヒータ４８０を用いているが、着座部４１０Ｔの表面温度を瞬時に上昇させることができるのであれば、ランプヒータ４８０に代えて、電熱線を備えるヒータを用いてもよい。
【０１８７】
ランプヒータ４８０の駆動は、約１２００Ｗおよび約６００Ｗの電力ならびに１２００Ｗ駆動および６００Ｗ駆動に比べて十分に低い電力を用いて行っているが、ランプヒータ４８０の駆動に用いる電力はこれらに限られない。ランプヒータ４８０の駆動に用いる電力はその定格電力に応じて設定してもよい。
【０１８８】
さらに、第３の報知手段である異常報知の手段としてお知らせＬＥＤにて説明を行ったが、ブザーや音声、または、トイレットルームの外でも使用者が認識できる報知手段を用いても、同様の効果を得ることが出来る。
【産業上の利用可能性】
【０１８９】
本発明は、即暖性の高い暖房器具の安全性を高めることができるので、人体に直接接触する暖房装置への用途へも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１９０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る便座装置およびそれを備えるトイレ装置を示す外観斜視図
【図２】図１の遠隔操作装置の一例を示す模式図
【図３】本発明の一実施の形態に係る便座装置の構成を示す模式図
【図４】図１の便座部の構造の詳細を説明するための分解斜視図
【図５】図１の上部便座ケーシングの構造の詳細を説明するための下面図
【図６】図１の便座部の構造の詳細を説明するための要部断面図
【図７】図１の便座部の内部構造の詳細を説明するための内部の平面図
【図８】所定の便座設定温度（３４℃、３６℃および３８℃）に対応するヒータ制御テーブルの一例を示す図
【図９】所定の便座設定温度（３４℃、３６℃および３８℃）に対応するヒータ制御テーブルの一例を示す図
【図１０】所定の便座設定温度（３４℃、３６℃および３８℃）に対応するヒータ制御テーブルの一例を示す図
【図１１】（ａ）は１２００Ｗ駆動時にランプヒータを流れる電流の波形図（ｂ）は１２００Ｗ駆動時に通電率切替回路からヒータ駆動部に与えられる通電制御信号の波形図
【図１２】（ａ）は６００Ｗ駆動時にランプヒータを流れる電流の波形図（ｂ）は６００Ｗ駆動時に通電率切替回路からヒータ駆動部に与えられる通電制御信号の波形図
【図１３】（ａ）は低電力駆動時にランプヒータを流れる電流の波形図（ｂ）は低電力駆動時に通電率切替回路からヒータ駆動部に与えられる通電制御信号の波形図
【図１４】便座昇温試験時のランプヒータの表面温度と着座部の表面温度との関係を示す図
【図１５】測定温度値確認試験時のサーミスタによる測定温度値と着座部の表面温度との関係を示す図
【図１６】図１０のヒータ制御テーブルに基づくランプヒータの駆動例および着座部（図４）の表面温度の変化を示す図
【符号の説明】
【０１９１】
１００ 便座装置
２１０ 制御部
２８０ お知らせＬＥＤ（報知部）
４００ 便座部
４１１、４１２ サーミスタ（温度検出部）
４８０ ランプヒータ（発熱体）
６００ 入室検知センサ（人体検知部）
７００ 便器
１０００ トイレ装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、暖房機能を有する便座装置およびそれを備えるトイレ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、便座の暖房手段の消費電力を抑制する目的で、使用者がトイレを使用する直前に便座の暖房手段の通電を開始する便座装置としては、便座装置本体と通信手段を介して連動する別体の操作表示手段をトイレとは別の居室空間に設置し、トイレ外の居室空間から別体の操作表示手段により便座の暖房手段の電源の操作を行い、使用者が居室空間からトイレに移動するまでの時間に便座を昇温させ、表示手段により便座表面が快適な温度になっていることを、便座適温ランプの点灯や便座温度表示などで使用者に知らせる構成となっている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１１９４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の構成では、別体の操作表示手段を設置した居室空間からトイレまでの移動時間に便座の暖房手段を通電加熱ため、別体の操作表示手段の設置場所とトイレとの距離や使用者の歩く早さ等の不特定の要素に基づく時間を通電時間とするため、トイレに到着時には便座が十分に昇温していなかったり、昇温後相当時間がたってからトイレに到着し、十分な省エネ効果を得られないという課題を有していた。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、省エネルギー化を実現するとともに、着座部の温度を短時間で正確に所定の温度に安定させることができ、かつ、着座部の温度が快適な温度であることを報知することができる便座装置およびそれを備えるトイレ装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
従来の課題を解決するために、本発明に係る便座装置は、便座部と、前記便座部を加熱する発熱体と、前記便座部の表面温度を検出する温度検出部と、使用者の存在を検知する人体検知部と、制御部と、報知部とを備え、前記制御部は前記人体検知部により使用者の存在が検知された場合に前記発熱体への通電を行い、第１の温度勾配で前記便座部の温度が使用者が冷たいと感じない限界温度まで上昇するように第１の電力で前記発熱体を第１の時間駆動した後、前記第１の温度勾配よりも緩やかな第２の温度勾配で前記便座部の温度が使用者が予め設定した温度に基づいて決定した温度まで上昇するように前記発熱体を第２の時間駆動し、前記報知部は、前記第１の電力で前記発熱体を第１の時間駆動した時間、および前記温度検出部による検出温度が前記便座表面温度が前記限界温度となる切替温度を検知するまでの時間のうち短い時間で、前記便座部の表面温度が前記限界温度に達したことを報知することを特徴としたものである。これによって、使用者がトイレに入室すると、人体検知部により検知され、便座部への通電を行い、使用者が着衣を外して便座に着座するまでの間に、便座部の温度が着座に適した温度にまで昇温し、報知手段で報知するものであり、便座部の発熱体に無駄な通電をすることがなく、また着座部の温度が不快な低温状態にあるか否かを実際に着座部に触れること無く認知することが出来る為、省エネルギー性を備えた使い勝手の良い便座装置を提供することが出来る。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係る便座装置およびそれを備えるトイレ装置によれば、省エネルギー化が実現されるとともに、使用者に着座部の温度が着座に適した温度になっていることを報知する
ことが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
第１の発明に係る便座装置は、便座部と、前記便座部を加熱する発熱体と、前記便座部の表面温度を検出する温度検出部と、使用者の存在を検知する人体検知部と、制御部と、報知部とを備え、前記制御部は前記人体検知部により使用者の存在が検知された場合に前記発熱体への通電を行い、第１の温度勾配で前記便座部の温度が使用者が冷たいと感じない限界温度まで上昇するように第１の電力で前記発熱体を第１の時間駆動した後、前記第１の温度勾配よりも緩やかな第２の温度勾配で前記便座部の温度が使用者が予め設定した温度に基づいて決定した温度まで上昇するように前記発熱体を第２の時間駆動し、前記報知部は、前記第１の電力で前記発熱体を第１の時間駆動した時間、および前記温度検出部による検出温度が前記便座表面温度が前記限界温度となる切替温度を検知するまでの時間のうち短い時間で、前記便座部の表面温度が前記限界温度に達したことを報知することを特徴としたことを特徴とすることにより、使用者がトイレに入室すると、人体検知部により使用者の存在が検知し、便座部への通電を行い、前記便座部の表面温度が前記限界温度に達したことを報知するものであり、これにより、便座部の発熱体に無駄な通電をすることがなく、使用者がトイレットルームに入室した際に、着座部の温度が不快な低温状態にあるか否かを実際に着座部に触れること無く認知することが出来る為、省エネルギー性を備えた使い勝手の良い便座装置を提供することが出来る。また、使用者は、着座部を冷たいと感じることなく便座部に着座することができる。
【０００８】
第２発明に係るトイレ装置は、便器と、第１のいずれか１つの発明に係る便座装置とを備えることにより、第１の発明の便座装置が有する機能を便器と一体となって備えたトイレ装置となることとなり、使い勝手がよく、安全性の高いトイレ装置を提供することが出来る。
【０００９】
以下、本発明の一実施の形態に係る便座装置およびそれを備えるトイレ装置について図面とともに説明する。
【００１０】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態に係る便座装置およびそれを備えるトイレ装置を示す外観斜視図である。図１に示すように、トイレ装置１０００は、便座装置１００および便器７００を備え、トイレットルーム内に設置される。
【００１１】
トイレ装置１０００において、便器７００上には便座装置１００が装着される。便座装置１００は、暖房機能を有し、本体部２００、遠隔操作装置３００、便座部４００、蓋部５００および人体検知部である入室検知センサ６００により構成される。
【００１２】
本体部２００には、便座部４００および蓋部５００が開閉自在に取り付けられる。さらに、本体部２００には、洗浄水供給機構および着座センサ２９０が設けられるとともに、後述する制御部が内蔵されている。
【００１３】
本実施の形態において、便座部４００には発熱体であるランプヒータが内蔵されている。詳細は後述する。
【００１４】
本体部２００の図示しない洗浄水供給機構は、水道配管に接続されており、便器７００内に洗浄水を供給する。着座センサ２９０は、例えば反射型の赤外線センサである。この場合、着座センサ２９０は、人体から反射された赤外線を検出した場合に便座部４００上に使用者が存在することを検知する。
【００１５】
また、本体部２００の上面側に報知部であるお知らせＬＥＤ２８０が設けられている。お知らせＬＥＤ２８０は、ランプヒータへの通電開始時に点滅し、便座部４００の温度が後述の限界温度に達したときに点灯する。また、後述するランプヒータやサーモスタットの断線、サーミスタの断線などの異常時にも使用者に対して報知を行う。
【００１６】
遠隔操作装置３００には、複数のスイッチが設けられている。この遠隔操作装置３００は、例えば便座部４００上に着座する使用者が操作可能な場所に取り付けられる。
【００１７】
入室検知センサ６００は、例えばトイレットルームの入り口等に取り付けられる。入室検知センサ６００は、例えば反射型の赤外線センサである。この場合、入室検知センサ６００は、人体から反射された赤外線を検出した場合にトイレットルーム内に使用者が入室したことを検知する。
【００１８】
本体部２００の制御部は、着座センサ２９０、遠隔操作装置３００および入室検知センサ６００から送信される信号に基づいて、便座部４００に内蔵された後述のランプヒータの駆動を制御する。
【００１９】
さらに、本体部２００の制御部は、洗浄水供給機構（図示せず）、本体部２００に設けられた脱臭装置（図示せず）および温風供給装置（図示せず）等の制御も行う。
【００２０】
図２は、図１の遠隔操作装置３００のを示す模式図であり、図に示すように、遠隔操作装置３００は、暖房スイッチ３０１、複数の温度調節スイッチ３０２、３０３、３０４および複数のＬＥＤ（発光ダイオード）３０５を備える。
【００２１】
使用者により暖房スイッチ３０１および複数の温度調節スイッチ３０２、３０３、３０４が押下操作される。
【００２２】
それにより、遠隔操作装置３００は、後述する便座装置１００の本体部２００に設けられた制御部に所定の信号を無線送信する。本体部２００の制御部は、遠隔操作装置３００より無線送信される所定の信号を受信し、後述のランプヒータの駆動等を制御する。
【００２３】
冬季のように、使用者が暖房機能を使用する場合には、予め暖房スイッチ３０１が押下操作されることにより便座装置１００の暖房機能がオンする。この状態で、温度調節スイッチ３０２が押下操作された場合には便座部４００の温度が低く（例えば、３４℃）設定され、温度調節スイッチ３０３が押下操作された場合には便座部４００の温度が中程度（例えば、３６℃）に設定され、温度調節スイッチ３０４が押下操作された場合には便座部４００の温度が高く（例えば、３８℃）設定される。
【００２４】
なお、夏季のように使用者が暖房機能を使用しない場合には、暖房スイッチ３０１が押下操作されることにより便座装置１００の暖房機能がオフする。
【００２５】
以下、温度調節スイッチ３０２〜３０４により設定される便座部４００の温度を便座設定温度と称する。
【００２６】
複数のＬＥＤ３０５の各々は、暖房スイッチ３０１および複数の温度調節スイッチ３０２、３０３、３０４と対応するように設けられている。複数のＬＥＤ３０５は、暖房スイッチ３０１および複数の温度調節スイッチ３０２、３０３、３０４の押下操作に伴い点灯する。
【００２７】
図３は便座装置１００の構成を示す模式図である。上述のように、便座装置１００は、
本体部２００、遠隔操作装置３００、便座部４００および入室検知センサ６００を備える。
【００２８】
図３に示すように、本体部２００は、制御部２１０、温度測定部２２０、ヒータ駆動部２３０、お知らせＬＥＤ２８０および着座センサ２９０を含む。
【００２９】
また、便座部４００はランプヒータ４８０およびサーミスタ４１１を備える。なお、ランプヒータ４８０は後方ランプヒータ４８１および前方ランプヒータ４８２を含む。
【００３０】
制御部２１０は、例えばマイクロコンピュータからなり、使用者の入室および便座部４００の温度等を判定する判定部、タイマ機能を有する計時部、種々の情報を記憶する記憶部、ならびに、ヒータ駆動部２３０の動作を制御するための通電率切替回路等を含む。
【００３１】
本体部２００の温度測定部２２０は、便座部４００のサーミスタ４１１に接続されている。これにより、温度測定部２２０は、サーミスタ４１１から出力される信号に基づいて便座部４００の温度を測定する。以下、サーミスタ４１１を通じて温度測定部２２０により測定される便座部４００の温度を測定温度値と称する。
【００３２】
また、本体部２００のヒータ駆動部２３０は、便座部４００のランプヒータ４８０に接続されている。これにより、ヒータ駆動部２３０はランプヒータ４８０を駆動する。
【００３３】
上記構成の便座装置１００は次のように動作する。
【００３４】
初めに、初期設定時の動作について説明する。使用者が遠隔操作装置３００の暖房スイッチ３０１（図２）を押下操作することにより、暖房機能をオンする旨の信号が本体部２００の制御部２１０に送信される。これにより、制御部２１０がヒータ駆動部２３０を制御することにより、ランプヒータ４８０が駆動される。それにより、便座部４００が、例えば約１８℃となるように温度調節される。このときの温度を待機温度と称する。
【００３５】
ここで、使用者が遠隔操作装置３００の温度調節スイッチ３０２、３０３、３０４（図２）のいずれかを押下操作することにより、便座設定温度が制御部２１０に送信される。制御部２１０は、遠隔操作装置３００から受信した便座設定温度を記憶部に記憶する。
【００３６】
例えば、温度調節スイッチ３０２が押下操作された際には、便座設定温度が３４℃として記憶部に記憶される。また、温度調節スイッチ３０３が押下操作された際には、便座設定温度が３６℃として記憶部に記憶される。さらに、温度調節スイッチ３０４が押下操作された際には、便座設定温度が３８℃として記憶部に記憶される。
【００３７】
使用者がトイレットルームに入室すると、入室検知センサ６００は使用者の入室を検知する。それにより、使用者の入室を示す信号が制御部２１０に送信される。
【００３８】
次に、通常の使用時の動作について説明する。制御部２１０の判定部は、入室検知センサ６００からの信号により使用者のトイレットルームへの入室を検知する。そこで、判定部は、便座部４００の測定温度値、および記憶部に記憶された後述のヒータ制御テーブルに基づいてランプヒータ４８０の駆動に関する特定のヒータ制御パターンを選択する。
【００３９】
通電率切替回路は、選択されたヒータ制御パターンおよび計時部により得られる時間情報に基づいてヒータ駆動部２３０の動作を制御する。
【００４０】
それにより、ヒータ駆動部２３０によりランプヒータ４８０が駆動され、便座部４００
の温度が便座設定温度へと瞬時に上昇される。
【００４１】
制御部２１０の動作、ランプヒータ４８０の駆動に関するヒータ制御パターン、およびヒータ制御テーブルの詳細は後述する。
【００４２】
図４〜図７は、図１の便座部４００の構造の詳細を説明するための図である。図４に便座部４００の分解斜視図が示されている。図５に上部便座ケーシング４１０を下側から見た図が示されている。図６に図４のＵ−Ｕ線における上部便座ケーシング４１０の拡大断面図が示されている。
【００４３】
図４に示すように、便座部４００は、アルミニウムにより形成された上部便座ケーシング４１０と、合成樹脂により形成された下部便座ケーシング４２０とを備える。
【００４４】
一点鎖線で示すように、上部便座ケーシング４１０の上面の一部が使用者の着座部４１０Ｔとなる。
【００４５】
図４および図５に示すように、上部便座ケーシング４１０の下面側には、着座部４１０Ｔの領域に２つのサーミスタ４１１が取り付けられる。また、その他の領域に２つのサーミスタ４１２が取り付けられる。
【００４６】
なお、着座部４１０Ｔの領域に設けられるサーミスタ４１１は１つであってもよい。また、その他の領域に設けられるサーミスタ４１２も１つであってもよい。
【００４７】
図６に示すように、上部便座ケーシング４１０は熱伝導性に優れたアルミニウム層４１０ｂの上面および下面に種々の層を形成することにより作製される。なお、アルミニウムの熱伝導率は約２３７Ｗ／ｍ・Ｋである。
【００４８】
アルミニウム層４１０ｂの下面に、炭素等を含む黒色の塗料が塗布される。これにより、アルミニウム層４１０ｂの下面には輻射エネルギーを効率よく吸収できる黒色の輻射吸収層４１０ａが形成される。
【００４９】
アルミニウム層４１０ｂの上面には、アルマイト層４１０ｃおよび表面化粧層４１０ｄが順に形成される。アルマイト層４１０ｃが形成されることにより、アルミニウム層４１０ｂの上面の耐蝕性が向上される。表面化粧層４１０ｄは所定の塗料等により形成される。
【００５０】
アルミニウム層４１０ｂの下面には、輻射吸収層４１０ａを介してサーミスタ４１１が取り付けられている。サーミスタ４１１は、輻射吸収層４１０ａを介してアルミニウム層４１０ｂの温度を検出する。
【００５１】
図７に下部便座ケーシング４２０を上側から見た図が示されている。図４および図７に示すように、下部便座ケーシング４２０の上面側には、下部便座ケーシング４２０の形状に沿うように形成された輻射反射板４３０が取り付けられる。輻射反射板４３０はアルミニウムからなる板材の表面を鏡面仕上げすることにより作製される。
【００５２】
また、輻射反射板４３０の上面には、ランプヒータ４８０が設けられる。ランプヒータ４８０は、Ｕ字形に形成された後方ランプヒータ４８１および前方ランプヒータ４８２を直列に接続することにより作製される。
【００５３】
さらに、輻射反射板４３０の上面には、前方ランプヒータ４８２の所定の箇所（２箇所
）に近接するように２つのサーモスタット４４１が取り付けられ、後方ランプヒータ４８１の所定の箇所（２箇所）に近接するように２つのサーモスタット４４２が取り付けられる。これら複数のサーモスタット４４１、４４２は、ともにランプヒータ４８０に直列に接続される。
【００５４】
図５の上部便座ケーシング４１０と図７の下部便座ケーシング４２０とを図示しないシール材を介して接合することにより図１の便座部４００が完成する。これにより、上部便座ケーシング４１０および下部便座ケーシング４２０内の空間が密閉される。シール材により、上部便座ケーシング４１０および下部便座ケーシング４２０内への水の浸入が防止される。この状態で、上部便座ケーシング４１０に取り付けられたサーミスタ４１１は、前方ランプヒータ４８２に対向する。
【００５５】
後方ランプヒータ４８１および前方ランプヒータ４８２は、ガラス管、フィラメント、アルゴンガスおよびハロゲンガスからなるハロゲンランプヒータである。
【００５６】
これら後方ランプヒータ４８１および前方ランプヒータ４８２においては、ガラス管の内部にフィラメントが設けられるとともに、アルゴンガスおよびハロゲンガスが封入されている。
【００５７】
本実施の形態の後方ランプヒータ４８１および前方ランプヒータ４８２の定格電力は、それぞれ５００Ｗおよび７００Ｗである。
【００５８】
上述のように後方ランプヒータ４８１および前方ランプヒータ４８２は、図３のヒータ駆動部２３０に接続されている。ヒータ駆動部２３０により後方ランプヒータ４８１および前方ランプヒータ４８２に電流が流されると、各ランプヒータから周囲へ赤外線が輻射される。
【００５９】
そして、後方ランプヒータ４８１および前方ランプヒータ４８２から輻射された赤外線、すなわち輻射エネルギーが直接的にまたは輻射反射板４３０を介して間接的に上部便座ケーシング４１０の下面側に入射する。
【００６０】
上述のように黒色の輻射吸収層４１０ａ（図６）は輻射エネルギーを効率よく吸収することができるので、後方ランプヒータ４８１および前方ランプヒータ４８２からの輻射エネルギーが効率よくアルミニウム層４１０ｂ（図６）に伝達される。それにより、アルミニウム層４１０ｂが発熱する。
【００６１】
上記のようにアルミニウムは高い熱伝導率を有するので、輻射エネルギーにより発生された熱は、上部便座ケーシング４１０の全体に短時間で伝達される。
【００６２】
上部便座ケーシング４１０において、着座部４１０Ｔの領域に取り付けられるサーミスタ４１１の働き、および着座部４１０Ｔ以外の領域に取り付けられるサーミスタ４１２の働きについて説明する。
【００６３】
上部便座ケーシング４１０の着座部４１０Ｔは、その他の部位に比べてランプヒータ４８０に近接している。これにより、上部便座ケーシング４１０の着座部４１０Ｔはランプヒータ４８０の駆動時に比較的高い応答性で熱が伝達される。
【００６４】
また、着座部４１０Ｔは、上部便座ケーシング４１０の中でも人体に接触する部分であるため、十分な温度管理が必要である。
【００６５】
それにより、着座部４１０Ｔのサーミスタ４１１は、ランプヒータ４８０の駆動時における温度調節のために用いられる。
【００６６】
一方、着座部４１０Ｔ以外の領域に取り付けられるサーミスタ４１２は、サーミスタ４１１が故障等した場合に上部便座ケーシング４１０の温度が過剰に上昇しないようにするために用いられる。
【００６７】
下部便座ケーシング４２０において、前方ランプヒータ４８２に近接するように取り付けられる２つのサーモスタット４４１の働き、および後方ランプヒータ４８１に近接するように取り付けられる２つのサーモスタット４４２の働きについて説明する。
【００６８】
前方ランプヒータ４８２側の２つのサーモスタット４４１は、前方ランプヒータ４８２の温度を監視するために用いられる。これら２つのサーモスタット４４１は、例えば７８℃でランプヒータ４８０への通電を遮断するように設定される。したがって、２つのサーモスタット４４１は７８℃で通電を遮断する温度ヒューズの役割を果たす。
【００６９】
一方、後方ランプヒータ４８１側の２つのサーモスタット４４２は、後方ランプヒータ４８１周辺の雰囲気の温度を監視するために用いられる。これら２つのサーモスタット４４２は、例えば５３℃でランプヒータ４８０への通電を遮断するように設定される。したがって、２つのサーモスタット４４２は５３℃で通電を遮断する温度ヒューズの役割を果たす。
【００７０】
本実施の形態に係る便座装置１００の制御部２１０には、３種類の便座設定温度（３４℃、３６℃および３８℃）に対応する３つのヒータ制御テーブルが予め記憶されている。
【００７１】
図８〜図１０は、所定の便座設定温度（３４℃、３６℃および３８℃）に対応するヒータ制御テーブルの一例を示す図である。図８〜図１０に示すヒータ制御テーブルの各々は、使用者の入室時のサーミスタ４１１（図３）の測定温度値に対応する複数のヒータ制御パターンを有する。
【００７２】
複数のヒータ制御パターンの各々には、ランプヒータ４８０の駆動に関するタイムスケジュールが設定されている。また、それぞれのヒータ制御パターンにおいては、ランプヒータ４８０を駆動する電力を切替えるときのサーミスタ４１１の測定温度値が設定されている。詳細は後述する。
【００７３】
上述のように、便座設定温度が決定されると、制御部２１０は、決定された便座設定温度に対応する１つのヒータ制御テーブルを選択する。
【００７４】
また、制御部２１０は、図３の入室検知センサ６００により使用者の入室が検知されると、サーミスタ４１１の測定温度値に基づいてヒータ制御テーブルの中から１つのヒータ制御パターンを選択する。それにより、選択されたヒータ制御パターンに従ってランプヒータ４８０の駆動が制御される。
【００７５】
例えば、便座設定温度が低く（３４℃）設定され、かつ使用者の入室時の測定温度値が１６℃〜１８℃である場合、図３の制御部２１０は、図８のヒータ制御テーブルの１６℃〜１８℃に相当するヒータ制御パターンに基づいて、突入電流を低減するための後述の６００Ｗ駆動を０．２秒間行う。
【００７６】
その後、制御部２１０は後述の１２００Ｗ駆動を６秒間行い、続いて後述の６００Ｗ駆動を２．１秒間行う。
【００７７】
なお、上述のように、本実施の形態に係る便座装置１００においては、暖房機能がオンしている場合に、便座部４００が例えば約１８℃となるように温度調節される。
【００７８】
ここで、図８〜図１０のヒータ制御テーブルは、暖房機能がオフ状態からオン状態に切替わる場合も想定している。それにより、図８〜図１０のヒータ制御テーブルには、０℃〜１６℃に相当するヒータ制御パターンも設定されている。
【００７９】
すなわち、室温が０℃のときに使用者が暖房機能をオンすると、制御部２１０は、例えば図８のヒータ制御テーブルの０℃〜２℃に相当するヒータ制御パターンに基づいて、６００Ｗ駆動を１６秒間行う。
【００８０】
本実施の形態において、ランプヒータ４８０の駆動の制御は、ランプヒータ４８０を駆動する電力を大きく３つに変化させることにより行う。
【００８１】
例えば、便座部４００を第１の温度勾配で昇温させる場合、図３のヒータ駆動部２３０は約１２００Ｗの電力でランプヒータ４８０を駆動する（１２００Ｗ駆動）。また、便座部４００を第１の温度勾配よりもやや緩やかな第２の温度勾配で昇温させる場合、ヒータ駆動部２３０は約６００Ｗの電力でランプヒータ４８０を駆動する（６００Ｗ駆動）。さらに、便座部４００の温度を一定に保つ場合、ヒータ駆動部２３０は約５０Ｗの電力でランプヒータ４８０を駆動する（低電力駆動）。なお、低電力駆動とは、１２００Ｗ駆動および６００Ｗ駆動に比べて十分に低い電力（例えば、０Ｗ〜５０Ｗの範囲内の電力）によりランプヒータ４８０を駆動することをいう。
【００８２】
１２００Ｗ駆動、６００Ｗ駆動および低電力駆動の切替えは、制御部２１０の通電率切替回路が、ヒータ駆動部２３０からランプヒータ４８０への通電を制御することにより行われる。
【００８３】
ヒータ駆動部２３０には図示しない電源回路から交流電流が供給されている。そこで、ヒータ駆動部２３０は、通電率切替回路から与えられる通電制御信号に基づいて供給された交流電流をランプヒータ４８０に流す。
【００８４】
１２００Ｗ駆動時、６００Ｗ駆動時および低電力駆動時におけるランプヒータ４８０への通電状態を通電率切替回路の通電制御信号とともに説明する。
【００８５】
図１１（ａ）は１２００Ｗ駆動時にランプヒータ４８０を流れる電流の波形図、図１１（ｂ）は１２００Ｗ駆動時に通電率切替回路からヒータ駆動部２３０に与えられる通電制御信号の波形図である。
【００８６】
図１１（ｂ）に示すように、１２００Ｗ駆動時における通電制御信号は常に論理「１」となる。ヒータ駆動部２３０は通電制御信号が論理「１」のときに電源回路から供給される交流電流をランプヒータ４８０に流す（図１１（ａ）太線部）。それにより、全周期の期間に渡って交流電流がランプヒータ４８０に流れる。その結果、ランプヒータ４８０が約１２００Ｗの電力で駆動される。
【００８７】
図１２（ａ）は６００Ｗ駆動時にランプヒータ４８０を流れる電流の波形図、図１２（ｂ）は６００Ｗ駆動時に通電率切替回路からヒータ駆動部２３０に与えられる通電制御信号の波形図である。
【００８８】
図１２（ｂ）に示すように、６００Ｗ駆動時における通電制御信号は、ヒータ駆動部２
３０に供給される交流電流と同じ周期のパルスからなる。パルスのデューティー比は５０％に設定される。
【００８９】
ヒータ駆動部２３０は通電制御信号が論理「１」のときに電源回路から供給される交流電流をランプヒータ４８０に流す（図１２（ａ）太線部）。それにより、半周期の期間交流電流がランプヒータ４８０に流れる。その結果、ランプヒータ４８０が約６００Ｗの電力で駆動される。
【００９０】
図１３（ａ）は低電力駆動時にランプヒータ４８０を流れる電流の波形図、図１３（ｂ）は低電力駆動時に通電率切替回路からヒータ駆動部２３０に与えられる通電制御信号の波形図である。
【００９１】
図１３（ｂ）に示すように、低電力駆動時における通電制御信号は、ヒータ駆動部２３０に供給される交流電流と同じ周期のパルスからなる。パルスのデューティー比は５０％よりも小さく（例えば数％程度）に設定される。
【００９２】
ヒータ駆動部２３０は通電制御信号が論理「１」のときに電源回路から供給される交流電流をランプヒータ４８０に流す（図１３（ａ）太線部）。各周期においては、パルス幅に相当する期間交流電流がランプヒータ４８０に流れる。その結果、ランプヒータ４８０が例えば約５０Ｗの電力で駆動する。
【００９３】
上記の他、便座部４００の温度を低くする場合、または便座装置１００の暖房機能をオフしている場合等には、通電率切替回路はヒータ駆動部２３０に通電制御信号を与えない（通電制御信号を論理「０」に設定する）。これにより、ヒータ駆動部２３０はランプヒータ４８０を駆動しない。
【００９４】
ここで、一般に、電子機器に供給される電流が高調波成分を有する場合、ノイズが発生する。本実施の形態では、上述のようにランプヒータ４８０の１２００Ｗ駆動または６００Ｗ駆動を行う場合には、ランプヒータ４８０に供給される電流がサインカーブを描くように変化するので、電流の大きさが大きくなってもノイズの発生が十分に低減される。
【００９５】
また、ランプヒータ４８０の低電力駆動を行う場合、ランプヒータ４８０に供給される電流は高調波成分を有するが、電流の大きさが１２００Ｗ駆動時および６００Ｗ駆動時に比べて非常に小さいので、ノイズの発生が十分に低減される。
【００９６】
上記のように、本実施の形態では、ランプヒータ４８０を１２００Ｗ、６００Ｗおよび約５０Ｗの電力で駆動するとしているが、他の大きさの電力でランプヒータ４８０を駆動してもよい。
【００９７】
例えば、ランプヒータ４８０に半周期の期間交流電流を流す場合には、交流電流を流すタイミングを２周期または３周期等所定の周期の間隔で設定する。それにより、１２００Ｗ、６００Ｗおよび約５０Ｗとは異なる大きさの電力で、ノイズの発生を十分に防止しつつランプヒータ４８０を駆動することができる。
【００９８】
以下の説明において、通電率とは交流電流の１周期に対してランプヒータ４８０に交流電流を流す時間（通電制御信号における論理「１」の期間）の割合をいう。
【００９９】
なお、本実施の形態では、制御部２１０は通電制御信号が論理「１」のときにランプヒータ４８０に電流を供給し、通電制御信号が論理「０」のときにランプヒータ４８０への電流の供給を停止しているが、通電制御信号が論理「１」のときにランプヒータ４８０へ
の電流の供給を停止し、通電制御信号が論理「０」のときにランプヒータ４８０に電流を供給してもよい。
【０１００】
本実施の形態に係る便座装置１００において、便座部４００を瞬時に昇温させる際には、ランプヒータ４８０に大きな電流を流す。この場合、ランプヒータ４８０に比較的大きな突入電流が発生する。
【０１０１】
このような大きな突入電流が発生すると、過電流によりブレーカが遮断され、便座装置１００が接続される電力配線の電圧降下が発生する。
【０１０２】
したがって、ヒータ制御テーブルの作成時においては、突入電流を十分低減できるように複数のヒータ制御パターンを設定することが好ましい。
【０１０３】
図８〜図１０のヒータ制御テーブルの例では、ランプヒータ４８０の１２００Ｗ駆動を行う場合、その直前に６００Ｗ駆動を行うようにヒータ制御パターンが設定されている。図８〜図１０では、１２００Ｗ駆動を行う前の６００Ｗ駆動を突入電流低減用６００Ｗ駆動として示している。
【０１０４】
上記のように、ランプヒータ４８０により便座部４００の温度を瞬時に上昇させるために、ランプヒータ４８０に大きな電流を流す。それにより、便座部４００の温度変化にオーバーシュートが生じる。そのため、便座部４００の温度を短時間で便座設定温度に安定させることが困難である。
【０１０５】
そこで、本実施の形態では、ヒータ制御テーブルの作成時においては、便座部４００の温度変化のオーバーシュートを十分低減できるように複数のヒータ制御パターンを設定する。
【０１０６】
図８〜図１０のヒータ制御テーブルの例では、便座部４００の温度変化のオーバーシュートを防止するために、便座部４００の昇温時にランプヒータ４８０の駆動を２段階で制御するように設定されている。
【０１０７】
暖房機能を有する便座装置１００においては、使用者が着座部４１０Ｔを冷たいと感じないようにすることが好ましい。以下、使用者が冷たいと感じない着座部４１０Ｔの最低温度を限界温度と称する。
【０１０８】
したがって、使用者がトイレットルームに入室し、着座部４１０Ｔに着座する際には、少なくとも着座部４１０Ｔの温度が限界温度よりも高くなっていることが好ましい。
【０１０９】
そこで、ヒータ制御テーブルの作成時においては、使用者の入室から着座部４１０Ｔの表面温度を限界温度まで上昇させる間の時間を十分に短くできるように複数のヒータ制御パターンを設定する。なお、本発明者が実験を行った結果、限界温度は約２９℃であった。
【０１１０】
図８〜図１０のヒータ制御テーブルの例では、便座部４００の温度を迅速に限界温度まで上昇させるため、使用者入室時の測定温度値が限界温度よりも小さい場合に、ランプヒータ４８０の１２００Ｗ駆動を行うように設定されている。
【０１１１】
使用者が着座部４１０Ｔに着座することにより感じる温度（体感温度）と、着座部４１０Ｔの実際の表面温度とは異なる。
【０１１２】
一般に、人体が特定の対象物に接触する際の体感温度は、対象物の熱伝導率および人体と対象物との熱容量の差等により変化する。
【０１１３】
これにより、着座部４１０Ｔの実際の表面温度と、その着座部４１０Ｔに着座する使用者の体感温度との間には差が生じる場合がある。
【０１１４】
本実施の形態において、着座部４１０Ｔは熱伝導性に優れたアルミニウムにより形成されている。
【０１１５】
これにより、例えば、着座部４１０Ｔの温度が使用者の体温よりも低い場合には、使用者の体温が着座部４１０Ｔに短時間で伝達されるので、使用者の体感温度は実際の着座部４１０Ｔの温度よりも低くなる。
【０１１６】
したがって、ヒータ制御テーブルの作成時においては、使用者の着座時における体感温度をできるだけ便座設定温度に近づけられるように複数のヒータ制御パターンを設定する。
【０１１７】
便座部４００の昇温時において、ランプヒータ４８０の表面温度（ガラス管の温度）と着座部４１０Ｔの実際の表面温度との間では大きな温度差が生じる。
【０１１８】
したがって、着座部４１０Ｔの表面温度を便座設定温度まで上昇させ、その温度を安定して保つためには、ランプヒータ４８０の駆動開始時から所定の時間が必要となる。
【０１１９】
本発明者は、ランプヒータ４８０の駆動開始時から着座部４１０Ｔの表面温度が便座設定温度で安定するまでの時間について、次の試験（便座昇温試験）を行った。
【０１２０】
トイレットルームの室温が２５℃である場合に、便座設定温度を約４０℃に設定する。この状態で、ランプヒータ４８０を駆動する。そして、着座部４１０Ｔの表面温度が約４０℃で安定するまでの時間を測定した。これにより、図１４に示す関係を得た。
【０１２１】
図１４は、便座昇温試験時のランプヒータ４８０の表面温度と着座部４１０Ｔの表面温度との関係を示す図である。図１４においては、縦軸が温度を示し、横軸が時間を示す。また、太い実線がランプヒータ４８０の表面温度を示し、太い点線が着座部４１０Ｔの表面温度を示す。
【０１２２】
図１４に示すように、ランプヒータ４８０が駆動されることにより、ランプヒータ４８０の表面温度は約１０秒間で１００℃に達する。その後、ランプヒータ４８０の表面温度は約１００℃で一定に保たれる。
【０１２３】
一方、ランプヒータ４８０の表面温度が変化することにより、着座部４１０Ｔの表面温度は、緩やかに上昇し約１０秒間で約４０℃に達する。その後、着座部４１０Ｔの表面温度は約４５℃で一定に保たれる。
【０１２４】
このように、例えば着座部４１０Ｔの表面温度と便座設定温度との差は時間とともに増大し、約１０秒後にほぼ一定となる。
【０１２５】
すなわち、１０秒よりも短い時間内で温度制御する場合には、ランプヒータ４８０の表面温度と着座部４１０Ｔの表面温度との差を考慮してランプヒータ４８０へ流す電流を制御することが困難である。
【０１２６】
したがって、ヒータ制御テーブルの作成時においては、ランプヒータ４８０の駆動に用いる電力、およびその電力により着座部４１０Ｔを便座設定温度で安定化させるために必要な時間を考慮して複数のヒータ制御パターンを設定する。
【０１２７】
便座部４００の昇温時において、図３のサーミスタ４１１による測定温度値と着座部４１０Ｔの実際の表面温度との間では温度差が生じる。
【０１２８】
本発明者は、便座部４００の昇温時のサーミスタ４１１による測定温度値と、着座部４１０Ｔの実際の表面温度との関係について、次の試験（測定温度値確認試験）を行った。
【０１２９】
トイレットルームの室温が２１℃である場合に、便座設定温度を約３８℃に設定する。この状態で、ランプヒータ４８０を所定時間駆動する。そして、測定温度値と着座部４１０Ｔの表面温度とが約３８℃で安定するまでの時間を測定した。これにより、図１５に示す関係を得た。
【０１３０】
図１５は、測定温度値確認試験時のサーミスタ４１１による測定温度値と着座部４１０Ｔの表面温度との関係を示す図である。図１５においては、縦軸が温度を示し、横軸が時間を示す。また、太い実線がサーミスタ４１１による測定温度値を示し、太い点線が着座部４１０Ｔの表面温度を示す。
【０１３１】
図１５に示すように、ランプヒータ４８０が駆動され、便座部４００が昇温される際には、測定温度値と着座部４１０Ｔの表面温度との間で温度差が生じる。
【０１３２】
図１５の例では、ランプヒータ４８０の駆動開始から約４秒後で、測定温度値と着座部４１０Ｔの表面温度との間に約２．５℃の温度差が生じている。
【０１３３】
また、図示しないが、他の条件により上記の測定温度値確認試験を行った場合には、測定温度値と着座部４１０Ｔの表面温度との間に最大約６℃の温度差が生じた。
【０１３４】
すなわち、便座部４００の昇温時においては、ランプヒータ４８０の駆動をサーミスタ４１１による測定温度値に基づいて正確に制御することが困難である。
【０１３５】
したがって、ヒータ制御テーブルの作成時においては、ランプヒータ４８０の駆動に用いる電力、およびその電力により着座部４１０Ｔを便座設定温度で安定化させるために必要な時間を考慮して複数のヒータ制御パターンを設定する。
【０１３６】
加えて、ヒータ制御パターンは、ランプヒータ４８０を駆動する電力を切替えるときの測定温度値を有してもよい。この場合、予め実験またはシュミレーションを行うことにより、着座部４１０Ｔの表面温度と測定温度値との関係について調査する。そして、電力切替え時の測定温度値を設定する。
【０１３７】
このように、ヒータ制御パターンがランプヒータ４８０を駆動する時間に関する情報と測定温度値に関する情報とを有する場合には、それぞれの情報に基づいてより正確なランプヒータ４８０の駆動の制御を行うことができる。
【０１３８】
図８〜図１０のヒータ制御テーブルの例では、ランプヒータ４８０の駆動に関するタイムスケジュールに加えて、１２００Ｗ駆動から６００Ｗ駆動への切替え時の測定温度値（切替温度）が設定されている。この切替温度は、着座部４１０Ｔの表面における限界温度に対応する。
【０１３９】
この場合、制御部２１０は、使用者の入室時の測定温度値が１６℃〜２８℃である場合に、タイムスケジュールに沿ってランプヒータ４８０の１２００Ｗ駆動を行うとともに、測定温度値が切替温度に達したか否かを判別する。
【０１４０】
そこで、測定温度値が切替温度に達した場合には、タイムスケジュールにかかわらず１２００Ｗ駆動から６００Ｗ駆動への切替えを行う。
【０１４１】
また、図８〜図１０のヒータ制御テーブルの例では、さらに６００Ｗ駆動から低電力駆動への切替え時の測定温度値（目標温度）が設定されている。この目標温度は、昇温を停止して使用者の着座を待機する際の着座部４１０Ｔの表面温度に対応する。
【０１４２】
この場合、制御部２１０は、タイムスケジュールに沿ってランプヒータ４８０の６００Ｗ駆動を行うとともに、測定温度値が目標温度に達したか否かを判別する。
【０１４３】
そこで、測定温度値が目標温度に達した場合には、タイムスケジュールにかかわらず６００Ｗ駆動から低電力駆動への切替えを行い、着座部４１０Ｔの表面温度を一定に保つ。
【０１４４】
体温よりもやや高い温度の熱源に人体が長時間接触すると、その人体の接触部に低温やけどが発生する場合がある。本実施の形態においても、便座設定温度が使用者の体温よりも高い場合、使用者の着座状態が長時間に渡ると、その使用者は低温やけどする場合がある。
【０１４５】
したがって、ヒータ制御テーブルの作成時においては、使用者が着座した後、時間が経過するにつれて徐々に着座部４１０Ｔの温度が下降するように複数のヒータ制御パターンを設定することが好ましい。
【０１４６】
図８〜図１０のヒータ制御テーブルのヒータ制御パターンでは、使用者の着座後のタイムスケジュールを省略している。しかしながら、実際には、使用者の着座後、着座部４１０Ｔの表面温度が徐々に低下するようにランプヒータ４８０を駆動する電力のタイムスケジュールを設定することが好ましい。
【０１４７】
図１６は、図１０のヒータ制御テーブルに基づくランプヒータ４８０の駆動例および着座部４１０Ｔ（図４）の表面温度の変化を示す図である。
【０１４８】
図１６においては、着座部４１０Ｔの表面温度と時間との関係を示すグラフと、ランプヒータ４８０を駆動する際の通電率と時間との関係を示すグラフとが示されている。これら２つのグラフの横軸は共通の時間軸である。
【０１４９】
本例では、使用者が予め暖房機能をオンし、便座設定温度を高く（３８℃）設定した場合を想定する。
【０１５０】
上述のように、冬季等室温が待機温度である１８℃よりも低い場合、制御部２１０（図３）は、便座部４００の温度を１８℃となるように温度調節する。このように、制御部２１０は、入室検知センサ６００により使用者の入室が検知されるまでの待機期間Ｄ１の間、着座部４１０Ｔの表面温度が１８℃で一定となるように、ランプヒータ４８０の低電力駆動を行う。
【０１５１】
制御部２１０は、時刻ｔ１で入室検知センサ６００により使用者の入室が検知された場合、突入電流低減期間Ｄ２の間、図１０のヒータ制御テーブルに従ってランプヒータ４８０の６００Ｗ駆動を行う。なお、この６００Ｗ駆動は、突入電流を十分に低減するために
行う。この場合、着座部４１０Ｔの表面温度はやや緩やかな第２の温度勾配で上昇される。
【０１５２】
その後、制御部２１０は、突入電流低減期間Ｄ２の経過後の時刻ｔ２で、ランプヒータ４８０の１２００Ｗ駆動を開始し、第１の昇温期間Ｄ３の間ランプヒータ４８０の１２００Ｗ駆動を継続する。この場合、着座部４１０Ｔの表面温度は上述の第１の温度勾配で上昇される。
【０１５３】
ここで、着座部４１０Ｔの表面温度は急激に上昇される。ランプヒータ４８０の１２００Ｗ駆動は、着座部４１０Ｔの表面温度が限界温度に達するまで行われる。図１６の着座部４１０Ｔの表面温度を示すグラフでは、限界温度が２９℃として一点鎖線で示されている。ランプヒータ４８０の１２００Ｗ駆動時に、着座部４１０Ｔの表面温度が限界温度になるときに想定される測定温度値が図１０の切替温度となる。
【０１５４】
着座部４１０Ｔの表面温度が限界温度に達する時刻ｔ３は、ヒータ制御テーブルにより定められた１２００Ｗ駆動の時間、および測定温度値がヒータ制御テーブルにより定められた切替温度に達するまでの時間のうち短い時間である。
【０１５５】
このように、第１の昇温期間Ｄ３においては、着座部４１０Ｔの表面温度が、１２００Ｗ駆動により迅速に限界温度まで上昇される。限界温度（本発明での第１の規定温度）よりも低い際には、第１の報知手段としてお知らせＬＥＤ２８０（図１）を点滅（本実施の形態では０．３秒ＯＮ、０．３秒ＯＦＦ）させて、使用者にヒータを通電していることを報知する。サーミスタでの検出温度が限界温度よりも高くなると、第２の報知手段としてお知らせＬＥＤを点灯させることにより、使用者は、着座部４１０Ｔを冷たいと感じることなく便座部４００に着座することができる。
【０１５６】
また、上述のように、着座部４１０Ｔの表面温度を急激に上昇させると、その温度変化にオーバーシュートが生じる。しかしながら、本実施の形態では、着座部４１０Ｔの表面温度が限界温度に達したときにランプヒータ４８０の１２００Ｗ駆動を６００Ｗ駆動に切替える。したがって、着座部４１０Ｔの表面温度の変化がオーバーシュートした場合でも、その表面温度は便座設定温度を超えない。その結果、使用者が着座時に着座部４１０Ｔを熱いと感じることが防止される。
【０１５７】
続いて、制御部２１０は、第１の昇温期間Ｄ３の経過後の時刻ｔ３で、ランプヒータ４８０の６００Ｗ駆動を開始し、第２の昇温期間Ｄ４の間ランプヒータ４８０の６００Ｗ駆動を継続する。この場合、着座部４１０Ｔの表面温度は上述の第２の温度勾配で上昇される。
【０１５８】
ランプヒータ４８０の６００Ｗ駆動は、着座部４１０Ｔの表面温度が便座設定温度よりもやや高い温度（４０℃）に達するまで行われる。ここで、ランプヒータ４８０の６００Ｗ駆動時に、着座部４１０Ｔの表面温度が便座設定温度よりもやや高い温度になるときに想定される測定温度値が図１０の目標温度となる。
【０１５９】
着座部４１０Ｔの表面温度が便座設定温度よりもやや高い温度に達する時刻ｔ４は、ヒータ制御テーブルにより定められた６００Ｗ駆動の時間、および測定温度値がヒータ制御テーブルにより定められた目標温度に達するまでの時間のうち短い時間である。
【０１６０】
第２の温度勾配は第１の温度勾配よりも緩やかである。これにより、着座部４１０Ｔの表面温度の変化に大きなオーバーシュートが生じることが防止される。
【０１６１】
制御部２１０は、第２の昇温期間Ｄ４の経過後の時刻ｔ４で、ランプヒータ４８０の低電力駆動を開始し、第１の維持期間Ｄ５の間ランプヒータ４８０の低電力駆動を継続する。それにより、着座部４１０Ｔの表面温度が便座設定温度よりもやや高い温度で一定となる。
【０１６２】
本例では、使用者により設定された便座設定温度よりもやや高い温度まで着座部４１０Ｔの表面温度が上昇され、その温度は使用者の着座時まで維持される。したがって、使用者は、着座時に自己の設定した便座設定温度とほぼ同じ体感温度を得ることができる。
【０１６３】
制御部２１０は、時刻ｔ５で着座センサ２９０により使用者の便座部４００への着座が検知された場合、低電力駆動の通電率を低下させ、第１の着座期間Ｄ６の間着座部４１０Ｔの表面温度が便座設定温度に低下するようにランプヒータ４８０の低電力駆動を継続する。本例では、第１の着座期間Ｄ６は約２分に設定される。
【０１６４】
また、制御部２１０は、第１の着座期間Ｄ６の経過後の時刻ｔ６で、低電力駆動の通電率をさらに低下させ、第２の着座期間Ｄ７の間着座部４１０Ｔの表面温度が便座設定温度よりもやや低い温度（３６℃）に低下するようにランプヒータ４８０の低電力駆動を継続する。本例では、第２の着座期間Ｄ７は約２分に設定される。
【０１６５】
制御部２１０は、第２の着座期間Ｄ７の経過後の時刻ｔ７で、低電力駆動の通電率をさらに低下させ、第２の維持期間Ｄ８の間着座部４１０Ｔの表面温度が便座設定温度よりもやや低い温度（３６℃）で一定となるようにランプヒータ４８０の低電力駆動を継続する。以下の説明では、第２の維持期間Ｄ８において一定に維持される期間着座部４１０Ｔの表面温度、すなわち便座設定温度よりもやや低い温度を維持温度と称する。
【０１６６】
このように、本例では、使用者が便座部４００に着座した後、制御部２１０が徐々に着座部４１０Ｔの表面温度を低下させる。それにより、使用者が低温やけどすることが防止される。
【０１６７】
制御部２１０は、時刻ｔ８で着座センサ２９０により使用者が便座部４００から離れたことを検知すると、停止期間Ｄ９の間ランプヒータ４８０の駆動を停止する。それにより、着座部４１０Ｔの表面温度が低下する。
【０１６８】
制御部２１０は、着座部４１０Ｔの表面温度が１８℃に達した時刻ｔ９で、再びランプヒータ４８０の低電力駆動を開始し、着座部４１０Ｔの表面温度が１８℃で一定となるように待機期間Ｄ１０の間ランプヒータ４８０の低電力駆動を維持する。
【０１６９】
上記の第２の昇温期間Ｄ４において、制御部２１０はランプヒータ４８０の６００Ｗ駆動を行っているが、制御部２１０はランプヒータ４８０を駆動する電力を放物線を描くように徐々に低下させてもよい（通電率のグラフ中の太い点線部参照）。
【０１７０】
この場合、着座部４１０Ｔの表面温度を示すグラフ中の太い点線部に示すように、着座部４１０Ｔの表面温度が便座設定温度よりもやや高い温度に近づくにつれて、その温度勾配が徐々に緩やかになる。
【０１７１】
このように温度勾配が徐々に緩やかになる場合、着座部４１０Ｔの温度変化により生じるオーバーシュートを十分に小さくすることができる。
【０１７２】
本例では、使用者の便座部４００への着座後、ランプヒータ４８０の駆動に用いる電力を調整することにより着座部４１０Ｔの表面温度を徐々に低下させているが、ランプヒー
タ４８０の駆動は使用者の便座部４００への着座時に停止してもよい。この場合においても、使用者が低温やけどすることが防止される。
【０１７３】
また、本例では、着座部４１０Ｔの表面温度を便座設定温度よりもやや高い温度まで上昇させているが、着座部４１０Ｔの表面温度の上昇は便座設定温度までとなるように行ってもよい。
【０１７４】
上述のように、お知らせＬＥＤ２８０は限界温度よりも検出温度（測定温度値）が低い場合は第１の報知手段である点滅を、検出温度（測定温度値）が高い場合は第２の報知手段である点灯を行い、使用者に着座部４１０Ｔが冷たいと感じるか否かをお知らせＬＥＤ２８０を見ることで判別することが出来、便座部４００に着座することができる。
【０１７５】
また、入室検知センサ６００によるトイレットルームの人体の有無を検出する機能により、使用者がトイレットルームから退室してから一定時間（例えば３分間）経過すると、ランプヒータ４８０の通電を停止し、お知らせＬＥＤ２８０は点滅、点灯の状態によらず消灯する。
【０１７６】
更に、ランプヒータ４８０の断線故障やサーモスタット４４１、４４２の故障時にはランプヒータ４８０への通電を行ってもサーミスタ４１１の測定温度値は変化しない。上述のように１２００Ｗ通電の際には、ランプヒータ４８０での温度上昇度合いに比べ、サーミスタ４１１の測定温度値は遅れる為、サーミスタ４１１の測定温度値で異常判定を行うと、異常検出に時間がかかってしまい、使用者が冷たい着座部４１０Ｔに着座することとなり、不快であり、使い勝手が悪いものとなってしまう。
【０１７７】
上記課題を解決するために、本実施の形態の便座装置１００は、ランプヒータ４８０への通電率（１２００Ｗ、６００Ｗ）に応じて測定温度値の１秒当たりの変化率が、１２００Ｗのときには１．５℃、６００Ｗの時には０．８℃以下のときには、ランプヒータ４８０等の断線故障と判断する。この１秒間あたりの１．５℃や０．８℃の変化率は断線していないときの温度変化率の約１／２程度に設定している。
【０１７８】
ランプヒータ４８０の断線やサーモスタット４４１、４４２の故障での温度上昇しない状態や、サーミスタ４１１の故障等での温度検出ができない状態を検出した際は、お知らせＬＥＤ２８０を第３の報知手段で報知することにより、使用者に異常状態を報知する。この第３の報知手段である異常報知は、正常時の点滅（０．３秒ＯＮ、０．３秒ＯＦＦ）とは異なり、周期が早い点滅（例えば０．１秒ＯＮ、０．１秒ＯＦＦなど）をおこなうことで、使用者に対して正常時とは異なった状態であることを報知する。
【０１７９】
この第３の報知手段である異常状態の報知は、入室検知センサ６００での退室検出からの一定時間（例えば３分間）以降も異常状態報知を継続し、トイレットルームに入室しなくても異常状態を判断することが出来る。なお、本実施の形態では、お知らせＬＥＤを用いて第３の報知手段である異常状態の報知を行ったが、ブザーや音声、または、トイレットルームの外でも使用者が認識できる報知手段を用いてもよい、これにより早期に便座装置の異常を検出することが出来る。
【０１８０】
以上のように、本実施の形態に係る便座装置１００においては、便座部４００の温度を常に便座設定温度に維持する必要がない。したがって、使用者がトイレットルームに入室しない待機期間Ｄ１、Ｄ１０（図１６）においては、ランプヒータ４８０を駆動するための電流を十分に小さくすることができる。
【０１８１】
これにより、便座装置１００の暖房機能をオンしている場合でも、消費電力が十分に低
減される。その結果、省エネルギー化が実現される。
【０１８２】
本発明者は、着座部４１０Ｔの表面温度を常に便座設定温度に維持する便座装置の消費電力（ランプヒータ４８０の駆動に用いる電力）について実験を行ったところ、その消費電力は約１２５Ｗ／ｈであった。これに対し、本実施の形態に係る便座装置１００の消費電力（ランプヒータ４８０の駆動に用いる電力）は、約４２Ｗ／ｈに低減された。
【０１８３】
また、便座装置１００の制御部２１０は、ランプヒータ４８０の１２００Ｗ駆動を行うことにより着座部４１０Ｔの表面温度を限界温度まで短時間で上昇させる。その後、制御部２１０はランプヒータ４８０の６００Ｗ駆動を行い、１２００Ｗ駆動時よりも緩やかな温度勾配で着座部４１０Ｔの表面温度を上昇させる。
【０１８４】
これにより、着座部４１０Ｔの温度変化に生じるオーバーシュートが十分に低減される。その結果、着座部４１０Ｔの表面温度が短時間で正確に上昇されるとともに、便座設定温度で安定化される。
【０１８５】
また、お知らせＬＥＤ２８０にてランプヒータ４８０の通電時のサーミスタ４１１の測定温度値の変化率によりランプヒータ４８０やサーモスタット４４１、４４２、サーミスタ４１１の断線状態を検出することが出来、より安全性と使い勝手の良い便座装置を提供することが出来る。
【０１８６】
なお、本実施の形態では、着座部４１０Ｔの表面温度を上昇させるためにランプヒータ４８０を用いているが、着座部４１０Ｔの表面温度を瞬時に上昇させることができるのであれば、ランプヒータ４８０に代えて、電熱線を備えるヒータを用いてもよい。
【０１８７】
ランプヒータ４８０の駆動は、約１２００Ｗおよび約６００Ｗの電力ならびに１２００Ｗ駆動および６００Ｗ駆動に比べて十分に低い電力を用いて行っているが、ランプヒータ４８０の駆動に用いる電力はこれらに限られない。ランプヒータ４８０の駆動に用いる電力はその定格電力に応じて設定してもよい。
【０１８８】
さらに、第３の報知手段である異常報知の手段としてお知らせＬＥＤにて説明を行ったが、ブザーや音声、または、トイレットルームの外でも使用者が認識できる報知手段を用いても、同様の効果を得ることが出来る。
【産業上の利用可能性】
【０１８９】
本発明は、即暖性の高い暖房器具の安全性を高めることができるので、人体に直接接触する暖房装置への用途へも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１９０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る便座装置およびそれを備えるトイレ装置を示す外観斜視図
【図２】図１の遠隔操作装置の一例を示す模式図
【図３】本発明の一実施の形態に係る便座装置の構成を示す模式図
【図４】図１の便座部の構造の詳細を説明するための分解斜視図
【図５】図１の上部便座ケーシングの構造の詳細を説明するための下面図
【図６】図１の便座部の構造の詳細を説明するための要部断面図
【図７】図１の便座部の内部構造の詳細を説明するための内部の平面図
【図８】所定の便座設定温度（３４℃、３６℃および３８℃）に対応するヒータ制御テーブルの一例を示す図
【図９】所定の便座設定温度（３４℃、３６℃および３８℃）に対応するヒータ制御テーブルの一例を示す図
【図１０】所定の便座設定温度（３４℃、３６℃および３８℃）に対応するヒータ制御テーブルの一例を示す図
【図１１】（ａ）は１２００Ｗ駆動時にランプヒータを流れる電流の波形図（ｂ）は１２００Ｗ駆動時に通電率切替回路からヒータ駆動部に与えられる通電制御信号の波形図
【図１２】（ａ）は６００Ｗ駆動時にランプヒータを流れる電流の波形図（ｂ）は６００Ｗ駆動時に通電率切替回路からヒータ駆動部に与えられる通電制御信号の波形図
【図１３】（ａ）は低電力駆動時にランプヒータを流れる電流の波形図（ｂ）は低電力駆動時に通電率切替回路からヒータ駆動部に与えられる通電制御信号の波形図
【図１４】便座昇温試験時のランプヒータの表面温度と着座部の表面温度との関係を示す図
【図１５】測定温度値確認試験時のサーミスタによる測定温度値と着座部の表面温度との関係を示す図
【図１６】図１０のヒータ制御テーブルに基づくランプヒータの駆動例および着座部（図４）の表面温度の変化を示す図
【符号の説明】
【０１９１】
１００ 便座装置
２１０ 制御部
２８０ お知らせＬＥＤ（報知部）
４００ 便座部
４１１、４１２ サーミスタ（温度検出部）
４８０ ランプヒータ（発熱体）
６００ 入室検知センサ（人体検知部）
７００ 便器
１０００ トイレ装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
便座部と、前記便座部を加熱する発熱体と、前記便座部の表面温度を検出する温度検出部と、使用者の存在を検知する人体検知部と、制御部と、報知部とを備え、前記制御部は前記人体検知部により使用者の存在が検知された場合に前記発熱体への通電を行い、第１の温度勾配で前記便座部の温度が使用者が冷たいと感じない限界温度まで上昇するように第１の電力で前記発熱体を第１の時間駆動した後、前記第１の温度勾配よりも緩やかな第２の温度勾配で前記便座部の温度が使用者が予め設定した温度に基づいて決定した温度まで上昇するように前記発熱体を第２の時間駆動し、前記報知部は、前記第１の電力で前記発熱体を第１の時間駆動した時間、および前記温度検出部による検出温度が前記便座表面温度が前記限界温度となる切替温度を検知するまでの時間のうち短い時間で、前記便座部の表面温度が前記限界温度に達したことを報知することを特徴とした便座装置。
【請求項２】
便器と、請求項１に記載の便座装置とを備えるトイレ装置。
【請求項１】
便座部と、前記便座部を加熱する発熱体と、前記便座部の表面温度を検出する温度検出部と、使用者の存在を検知する人体検知部と、制御部と、報知部とを備え、前記制御部は前記人体検知部により使用者の存在が検知された場合に前記発熱体への通電を行い、第１の温度勾配で前記便座部の温度が使用者が冷たいと感じない限界温度まで上昇するように第１の電力で前記発熱体を第１の時間駆動した後、前記第１の温度勾配よりも緩やかな第２の温度勾配で前記便座部の温度が使用者が予め設定した温度に基づいて決定した温度まで上昇するように前記発熱体を第２の時間駆動し、前記報知部は、前記第１の電力で前記発熱体を第１の時間駆動した時間、および前記温度検出部による検出温度が前記便座表面温度が前記限界温度となる切替温度を検知するまでの時間のうち短い時間で、前記便座部の表面温度が前記限界温度に達したことを報知することを特徴とした便座装置。
【請求項２】
便器と、請求項１に記載の便座装置とを備えるトイレ装置。
【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１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００８−１２３４７（Ｐ２００８−１２３４７Ａ）
【公開日】平成２０年１月２４日（２００８．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２５７３２７（Ｐ２００７−２５７３２７）
【出願日】平成１９年１０月１日（２００７．１０．１）
【分割の表示】特願２００５−２９７４９３（Ｐ２００５−２９７４９３）の分割
【原出願日】平成１７年１０月１２日（２００５．１０．１２）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月２４日（２００８．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１日（２００７．１０．１）
【分割の表示】特願２００５−２９７４９３（Ｐ２００５−２９７４９３）の分割
【原出願日】平成１７年１０月１２日（２００５．１０．１２）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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