便座装置
【課題】待機温度をできる限り低く維持し、便座の消費電力を低減させながら、ユーザの着座時点における便座の温度を快適な温度まで確実に昇温させることができ、かつ、非入室判定または非使用判定の場合に無駄な消費電力を低減させる便座装置を提供する。
【解決手段】便座装置は、トイレルーム内に設置された便座部を備えた便座装置であって、被加熱体を通電によって加熱する加熱部と、電波によって前記トイレルームの外側にいるユーザの人体を検知するセンサ部と、加熱部および前記センサ部を制御する制御部とを備え、制御部は、センサ部がユーザの人体を検知したときに加熱部への通電を開始し、センサ部がユーザの人体を検知してから該ユーザの前記トイレルームへの入室を検知するまでのアプローチ時間中にユーザが便座装置を使用しないと判定した場合に、加熱部への通電を抑制し、あるいは、停止する。
【解決手段】便座装置は、トイレルーム内に設置された便座部を備えた便座装置であって、被加熱体を通電によって加熱する加熱部と、電波によって前記トイレルームの外側にいるユーザの人体を検知するセンサ部と、加熱部および前記センサ部を制御する制御部とを備え、制御部は、センサ部がユーザの人体を検知したときに加熱部への通電を開始し、センサ部がユーザの人体を検知してから該ユーザの前記トイレルームへの入室を検知するまでのアプローチ時間中にユーザが便座装置を使用しないと判定した場合に、加熱部への通電を抑制し、あるいは、停止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、便座装置に係わり、例えば、便座を加熱する暖房便座装置に関する。
【背景技術】
【0002】
暖房便座装置は、便座内に内蔵された発熱線に常時電圧を印加することにより熱を発生させ、その熱によって設定された所望の温度に便座を常に暖めておくものである。それにより、暖房便座装置は、ユーザが便座に着座する際に便座の冷たさによって不快を感じることを防止し、ユーザは快適に便座に着座することができる。
【0003】
このような暖房便座装置では、便器を使用しない時の消費電力は極力低下させる一方で、便器使用時には快適な温度の便座に着座できるように便座温度を制御することが望まれている。そこで従来、便器を使用しない時の消費電力を抑えるために便座の待機温度を低く保った状態で焦電型赤外線センサを用いてトイレルームへ入室する人体を検知し、人体の検知があった場合は、待機温度から目標とする着座温度まで便座の温度を昇温する即暖型の暖房便座装置が知られている(特許文献1)。このような即暖型の暖房便座装置は、ユーザが便器を使用するときに便座を急速加熱するものであり、便器を使用しないときの待機温度を下げることができるので消費電力の低減に有効である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第4068648号明細書
【特許文献2】特開2009−165684号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、従来の即暖型の便座装置は、トイレルームに入室した後の人体を検知して待機温度から目標の着座温度まで昇温させるものである。通常、入室から着座までの時間は長くても6秒程度であり、ユーザが軽装の場合はトイレルームに入室してから便座に着座するまでの時間は4秒程度である。つまり、待機温度から着座温度まで昇温させる時間には限界があった。そのため、従来の即暖型の便座装置は、着座する時点において便座を快適な温度まで昇温できないおそれがあった。あるいは、短い時間でもユーザが着座する時点において便座を確実に快適な温度まで昇温するために、省エネ性を犠牲にして待機温度を高目に設定していた。
【0006】
また、着座時点において便座を快適な温度まで昇温させつつ、消費電力を低減させるためには、ヒータの昇温能力を高くし、短時間で便座を加熱すること考えられる。しかし、ヒータの昇温能力を高くすることは、安全性の問題を生じさせる。さらに、ヒータの昇温能力が高い場合、小便時など便座の昇温が必要でないにもかかわらず昇温させてしまったときに消費電力の無駄が大きくなってしまうという課題も生じる。
【0007】
従って、ヒータの昇温能力を低く維持しながら消費電力を低減させるためには、低い待機温度からでも確実に快適な温度まで昇温できるように昇温時間を長くすることが望ましい。このように昇温時間を長くするために、ユーザがトイレルーム内に進入する前に即暖による昇温制御を開始すべく、電灯スイッチを用いた方式が考えられる(特許文献2)。しかし、トイレの電灯スイッチは、通常、トイレの近傍に設置されるものであり、昇温時間をあまり長くすることはできない。
【0008】
また、赤外線センサをトイレルームから遠く離れた位置に設置することによって、昇温時間を長くすることが考えられる。しかし、指向性の強い赤外線センサでユーザの進入の有無を判定しようとすると、トイレルーム外の廊下などに複数の赤外線センサを設置し、かつ、その各赤外線センサと便座装置の暖房制御をリンクさせる必要がある。便座の即暖制御のためだけにこのような手法を用いることは、現実的ではない。
【0009】
さらに、赤外線センサを設置することによって、トイレルームからユーザまでの距離を把握できたとしても、ユーザがその位置からトイレルームへ入室するまでの時間は、その位置からトイレルームまでの家の通路形態や、ユーザの歩行速度等に依存する。すなわち、センサがユーザを検知してからトイレルームへ入室するまでの時間は単に位置情報から一義的にきまるものではない。このため、単に位置情報に基づいて即暖を開始させる従来型の便座装置では、着座する時点において便座を快適な温度まで昇温できないおそれがあった。
【0010】
このように、従来の即暖型の便座装置では、ユーザの着座時点において便座を快適な温度まで昇温させること(第1の目的)と、便座の待機温度を可及的に低下させて消費電力を低減させること(第2の目的)とを両立させることは困難であった。
【0011】
また、トイレルームから遠く離れたユーザを検知する場合、昇温時間を長くすることはできるが、ユーザは、必ずしもトイレルームへ入室するとは限らない。もし、トイレルームから遠く離れたユーザを検知し、その時点から便座の昇温を開始することができたとしても、その後、そのユーザがトイレルームに入室しなければ、その昇温動作は無駄となる。以下、このようにユーザが実際にはトイレルームへ入室しないにも関わらず、トイレルーム外のユーザを検知し昇温動作を行うことを非入室加熱と呼ぶ。非入室加熱が頻繁に生じると、便座装置は、無駄な昇温動作を繰り返し実行することになるので、待機温度を低く設定したとしても、逆に便座装置の消費電力の低減効果が薄れてしまう。
【0012】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、待機温度をできる限り低く維持し、便座の消費電力を低減させながら、ユーザの着座時点における便座の温度を快適な温度まで確実に昇温させることができ、かつ、非入室加熱によって消費される無駄な消費電力を低減させる便座装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明に係る実施形態に従った便座装置は、トイレルーム内に設置された便座部を備えた便座装置であって、被加熱体を通電によって加熱する加熱部と、電波によって前記トイレルームの外側にいるユーザの人体を検知するセンサ部と、前記加熱部および前記センサ部を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記センサ部がユーザの人体を検知したときに前記加熱部への通電を開始し、前記センサ部がユーザの人体を検知してから該ユーザの前記トイレルームへの入室を検知するまでのアプローチ時間中にユーザが前記便座装置を使用しないと判定した場合に、前記加熱部への通電を抑制し、あるいは、停止する。本発明による便座装置は、電波を用いてユーザの入室前に昇温動作を行うので、非使用状態である待機温度から使用状態である着座時の目標温度まで昇温させる時間を、ユーザを検知してからそのユーザがトイレルームへ入室するまでのアプローチ時間を利用して、従来よりも長くすることができる。その結果、便座装置は、待機温度をできる限り低く維持し、加熱部の消費電力を低減させながら、ユーザの着座時点における被加熱体の温度を目標温度まで確実に昇温させることができる。一方、ユーザを入室前に検知しても、そのユーザが実際には入室しない場合(非入室)が生じる。このような非入室の判定が成立する場合、本発明による便座装置は、加熱部への通電を抑制(あるいは停止)することによって被加熱体の加熱を抑制(あるいは停止)する。これにより、無駄な昇温動作を途中で抑制(あるいは停止)し、無駄な消費電力を低減させることができる。
【0014】
前記制御部は、前記センサ部からの電波によってユーザが前記トイレルームに入室しないと判定してよい。電波センサは人体の移動状態(移動方向や移動速度)を検出することができるので、ユーザがトイレルームの外側に設定された電波センサの検知範囲内に進入してから扉を開けるまでの時間帯において、トイレルームへ入室しないことを早期に検知することができる。例えば、ユーザが電波センサの検知範囲に進入した後、トイレルームに入室せずにその検知範囲を通り過ぎる場合、ユーザは便座装置から離れていく。電波センサがユーザの離隔を検知することによって、ユーザが便座装置から離れ始めた時点で非入室を早期に判断することができる。これにより、無駄な昇温動作を途中で抑制(あるいは停止)し、無駄な消費電力を低減させることができる。
【0015】
前記センサ部は、電波によってユーザが前記トイレルームから離れていくことを検知し、前記センサ部がユーザの離隔を検知した場合に、前記制御部は、ユーザが前記トイレルームに入室しないと判定してよい。上述のように電波センサがユーザの離隔を検知することによって、ユーザが便座装置から離れ始めた時点で非入室判定を早期に判断することができる。これにより、便座装置は、ユーザの非入室を早期に判断し、無駄な昇温動作を途中で抑制(あるいは停止)することによって、無駄な消費電力を低減させることができる。
【0016】
時計機能を有するタイマをさらに備え、前記センサ部は、電波によって前記トイレルームのドアの移動を検知し、前記センサ部が前記加熱部への通電を開始してから所定時間以内に前記トイレルームのドアの移動を検知しなかった場合、前記制御部は、ユーザが前記トイレルームに入室しないと判定してよい。電波センサは、トイレルームのドアが開閉する動きを検出することができる。電波センサがドアの開閉を検知することによってユーザがトイレルームに入室したか否かを判断することができる。つまり、便座装置は、所定時間以内にドアの開閉が無いと非入室を判定する。これにより、便座装置は、ユーザの非入室を早期に判断し、無駄な昇温動作を途中で抑制(あるいは停止)することによって、無駄な消費電力を低減させることができる。
【0017】
時計機能を有するタイマをさらに備え、前記センサ部は、ユーザが前記トイレルームへ入室したことを検知することができ、前記加熱部への通電を開始してから所定時間以内に前記センサ部がユーザの入室を検知しなかった場合、前記制御部は、ユーザが前記トイレルームに入室しないと判定してよい。センサ部がトイレルーム外のユーザの人体を検知した後、所定時間経過してもユーザが入室しない場合、ユーザはトイレルームへ入室しないと推測できる。従って、便座装置は、人体検知時点から所定時間以内にユーザの入室を検知しない場合、非入室と判定する。これにより、便座装置は、ユーザの非入室を確実に判断し、無駄な昇温動作を途中で抑制(あるいは停止)することによって、無駄な消費電力を低減させることができる。
【0018】
ユーザが前記トイレルームに入室しないと判定した後、前記制御部は、前記被加熱体を、ユーザの着座時における前記被加熱体の目標温度よりも低く、かつ、ユーザの使用を待機しているときの前記被加熱体の待機温度よりも高い所定温度まで昇温してよい。ユーザの移動速度が遅い場合、非入室判定によって昇温動作を抑制あるいは停止した後、ユーザがトイレルームへ入室してくることがある。このような場合、便座装置は、ユーザの着座時に被加熱体の温度を目標温度まで昇温することができない可能性が高い。このような事態を回避するために、非入室判定の後、制御部は、目標温度よりも低いが、待機温度よりも高い温度まで被加熱体の温度を昇温する。これにより、非入室判定の後、ユーザがトイレルームへ入室してきた場合であっても、制御部は、被加熱体を目標温度へ昇温できる可能性が高くなる。
【0019】
前記制御部は、前記被加熱体の昇温開始時から所定時間の間、第1の昇温率で前記被加熱体を昇温し、該所定時間後、第2の昇温率で前記被加熱体を昇温し、前記第1の昇温率は、前記第2の昇温率よりも低い。非入室あるいは非使用の判定が成立した場合には、それまでの昇温動作が無駄になる。しかし、昇温開始時から所定時間において低い昇温率で被加熱体を昇温すれば、無駄な消費電力を低減することができる。一方で、ユーザの着座時に被加熱体の温度を目標温度まで昇温するために(第1の目的)、昇温開始時から所定時間の経過後、便座装置は、高い昇温率で被加熱体を昇温する。このようにヒータの昇温率を変更することによって、便座装置は、第1の目的を達成させつつ、昇温動作の途中で非入室あるいは非使用の判定が成立したときに、無駄な消費電力をさらに低減させることができる。
【0020】
前記所定時間は、前記センサ部がユーザの人体を検知してから該ユーザの前記トイレルームへの入室を検知するまでのアプローチ時間以上、かつ、前記センサ部がユーザの人体を検知した時点からユーザが前記便座部に着座した時点までのトータル時間以下の時間でよい。時間の経過によって非入室判定の成立を判断するためには、便座装置は、少なくとも実測値に基づいて設定されたアプローチ時間の経過を待つ必要がある。また、ユーザが着座すると推測される時点においてもユーザがまだ入室しない場合には、ユーザは入室しない可能性が高い。つまり、トータル時間の経過時においてもユーザが入室しない場合には、便座装置は、非入室判定が成立するものと判断してよい。従って、所定時間は、アプローチ時間からトータル時間までのいずれかの時点とすればよい。該所定時間の経過時点において、ユーザの入室をまだ検知していない場合、制御部は、非入室判定が成立するものとする。従って、便座装置は、非入室の判断をより確実にし、無駄な消費電力を低減させることができる。
また、昇温開始から該所定時間の経過時までヒータの昇温率を低く設定し、かつ、該所定時間の経過後にヒータの昇温率を上げることによって、便座装置は、第1の目的を達成させつつ、非入室判定が成立したときには、無駄な消費電力をさらに低減させることができる。
【0021】
時計機能を有するタイマをさらに備え、前記センサ部は、ユーザが前記便座部へ着座したことを検知することができ、前記センサ部が前記被加熱体の加熱を開始してから所定時間以内にユーザの着座を検知しなかった場合、前記制御部は、ユーザが前記便座部を使用しないと判定して前記加熱部への通電を抑制し、あるいは、停止するようにしてもよい。清掃時等のようにユーザはトイレルームに入室したとしても必ずしも便座装置を使用するとは限らない。そこで、制御部が被加熱体の昇温開始後、所定時間以内にユーザの着座を検知しなかった場合には、ユーザは、便座装置を使用しない可能性が高い。このような場合、制御部は、非使用判定が成立するものと判断する。これにより、便座装置は、無駄な昇温動作を途中で中断し、消費電力を低減させることができる。
【発明の効果】
【0022】
本発明による便座装置は、待機温度をできる限り低く維持し、加熱部の消費電力を低減させながら、ユーザの着座時点における被加熱体の温度を快適な目標温度まで確実に昇温させることができ、かつ、非入室を判断した場合に無駄な消費電力を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本発明に係る第1の実施形態に従ったトイレ装置100、トイレルーム105、並びに、センサ部150の検知領域DR1、DR2を示す図。
【図2】第1の実施形態による便座装置110の構成を示すブロック図。
【図3】センサ部150によって検知された電波または赤外線の電圧波形を示す図。
【図4】基準テーブルの制御データテーブルの一例を示す図。
【図5】トータル時間Ttotalと便座部140の温度との関係を示すグラフ。
【図6】基準テーブルの作成に用いられる標準的なトイレルーム200の概念図。
【図7】適応テーブルの待機温度TEMPstbを自動設定するために用いられる制御データテーブル、および、目標温度TEMPtrgを選択するために用いられる目標温度テーブルを示す図。
【図8】適応テーブルを自動作成する手順を示すフロー図。
【図9】適応テーブルを示す図。
【図10】適応テーブルの更新の手順を示すフロー図。
【図11】複数の適応テーブルを設定する便座装置110の動作を示すフロー図。
【図12】本発明に係る第2の実施形態に従ったトイレ装置100、トイレブース105の構造およびユーザの進入方向を示す概念図、および、便座装置110の環境情報(I)〜(V)と閾値との対応関係を示す閾値選択テーブル。
【図13】本発明に係る第3の実施形態に従った便座装置110の環境情報(I)〜(V)と閾値および推定値との対応関係を示すアプローチ時間選択テーブル。
【図14】第3の実施形態に従った適応テーブルの設定手順を示すフロー図。
【図15】本発明に係る第4の実施形態に従った適応テーブルの更新の手順を示すフロー図。
【図16】第4の実施形態において適応テーブルの変更に用いられる閾値変更テーブルを示す図。
【図17】第4の実施形態による便座装置110の即暖制御を示すフロー図。
【図18】昇温判定のサブルーチンを示すフロー図。
【図19】過去の単位時間における人体検出回数、非入室判定回数、人体検知頻度および非入室判定頻度を示す表。
【図20】1時間ごとの時間帯における人体検出回数、非入室判定回数、人体検知頻度および非入室判定頻度を示す表。
【図21】非入室判定のサブルーチンを示すフロー図。
【図22】非使用判定のサブルーチンを示すフロー図。
【図23】保温制御のサブルーチンを示すフロー図。
【図24】便座装置110の待機制御のサブルーチンを示すフロー図。
【図25】図17に示す即暖制御の変形例を示すフロー図。
【図26】変形例2のヒータの昇温率を示すグラフ。
【図27】図21に示す即暖制御の変形例を示すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。
【0025】
(第1の実施形態)
図1(A)および図1(B)は、本発明に係る第1の実施形態に従ったトイレ装置100、トイレルーム105、並びに、センサ部150の検知領域DR1、DR2を示す図である。トイレ装置100は、トイレルーム105内に設置されており、便座装置110と、便器120とを備えている。便座装置110は、遠隔操作装置(リモートコントローラ)130と、便座部140と、センサ部150と、洗浄部200と、制御部210とを備えた温水洗浄機能付き暖房便座装置である。便座部140は、加熱部としてのヒータを内蔵している。便座部140は、ヒータに電流を供給することによって加熱される。センサ部150は、電波センサ160と、焦電センサ170と、着座センサ180とを含む。トイレルーム105は、壁106およびドア107で囲まれた空間であり、ユーザはドア107からトイレルーム105へ入室する。
【0026】
電波センサ160は、例えば、マイクロ波の周波数帯域を利用した電波センサである。マイクロ波センサは、所定の検知領域に向かい電波ビームを放射し、検知領域内に侵入した人体等の対象物を検知する。また、マイクロ波センサは、ドップラ効果(定在波)を利用しているので、対象物の動き(速度)を検知することができる。さらに、マイクロ波は、木材や樹脂、陶器等の比誘電率が比較的小さい物質を透過する。従って、マイクロ波センサは、トイレルーム105の外側にいる人体を検知し、かつ、その人体の移動状態(速度)を検出することができる。
【0027】
マイクロ波とは電波の周波数による分類の一つである。一般的には波長100マイクロメートル〜1メートル、周波数300メガヘルツ〜3テラヘルツの電波(電磁波)を指す。この範囲の電波には、デシメートル波(UHF)、センチメートル波(SHF)、ミリメートル波(EHF)、サブミリ波が含まれる。尚、電波センサ160は、トイレルーム105の外側にいるユーザの人体を検知することができればよく、利用可能な周波数帯域はマイクロ波帯に限定されない。
【0028】
焦電センサ170は、例えば、焦電型赤外線センサであり、ユーザがトイレルーム105に入室したことを検知する。焦電型赤外線センサは、周囲環境の温度と、検知したい物体の温度との差を検知して、その空間に物体が存在するか否かを判断する。尚、本実施例ではトイレルーム105に入室したユーザの人体を検知するために焦電センサ170を便座装置110に設置したが、焦電型赤外線センサに限定されない。
【0029】
着座センサ180は、例えば、反射型赤外線センサであり、人体から反射された赤外線を検出した場合に便座部140上にユーザが着座していることを検知する。尚、着座センサ180も、便座部140上にユーザが着座していることを検知することができればよく、反射型赤外線センサに限定されない。
【0030】
電波センサ160および焦電センサ170は、便座装置110および/または便器120や遠隔操作装置130に取り付けてもよく、あるいは、便座装置110および遠隔操作装置130とは別にトイレルーム105内の壁面、天井または床面に取り付けてもよい。
【0031】
第1の検知領域DR1は、電波センサ160が人体を検出することができる範囲を示し、トイレルーム105の外側へ広がっている。第2の検知領域は、焦電センサ170が人体を検出することができる範囲を示し、トイレルーム105の内側に制限されている。
【0032】
図2は、第1の実施形態による便座装置110の構成を示すブロック図である。便座装置110は、遠隔操作装置130と、センサ部150と、便座部140と、洗浄部200と、制御部210とを備えている。
【0033】
遠隔操作装置130は、機能設定部132と、機能操作部134と、表示部136とを備えている。機能設定部132は、便座部140の温度設定、洗浄装置200の水温設定等の各種設定事項をユーザが入力/選択する手段である。機能操作部134は、機能設定部132で設定された設定事項に基づいて便座装置110および洗浄装置200をユーザが操作する手段である。表示部136は、ユーザが機能設定部132または機能操作部134を用いて入力/選択した事項を表示する手段である。機能設定部132および機能操作部134は、例えば、ボタン、切替えスイッチを含み、ユーザは、ボタンを押し、あるいは、切替えスイッチを切替えることによって便座装置110の設定および操作を行う。表示部136は、例えば、液晶表示装置でよい。
【0034】
センサ部150は、上述の通り電波センサ160と、焦電センサ170と、着座センサ180とを備えている。電波センサ160は、送信アンテナ162と、発振回路164と、受信アンテナ166と、検波回路168とを備えている。本実施形態では、発振回路164は、所定の周波数の電波(マイクロ波)を生成し、送信アンテナ162からその電波を送信する。受信アンテナ166は、送信アンテナ162から送信された電波の反射波を受信する。検波回路168は、受信アンテナ166において受信された反射波から周波数の差分(検知信号)を抽出し、検知信号を制御部210へ送る。発振回路164に周波数可変回路を備えれば、反射波の位相状態から人体の移動速度だけでなく電波センサ160から人体までの距離を認識できる。また、検波回路168を複数備えれば、複数の検知信号の位相差から電波センサ160に対し人体が接近または離遠しているのかを識別できる。
【0035】
トイレルーム105内とトイレルーム105外に別々に人体検知センサ(例えば、赤外線センサや焦電センサ、電波センサ等)を設置してアプローチ時間T1を決定する場合、トイレルーム105内に設置された人体検知センサとトイレルーム105外に設置された人体検知センサで通信や同期を取る必要が生じ制御が複雑となる。また、ユーザの好みや生活環境に応じてトイレルーム105外に設置される人体検知センサの位置により検知精度がバラつきアプローチ時間T1に影響を与える。トイレルーム105内に設置された便座装置110や遠隔操作装置130に、トイレルーム105外の人体の移動状態を検出する電波センサ160を備えることにより、ユーザがトイレルーム105外の検知エリアに侵入してからドアを開けてトイレルーム105内へ入室するまでの移動情報を連続的に検出できるため、通信や同期を取る必要がなく制御が簡素となる。また、トイレルーム105が設置される住宅環境に応じて最適なアプローチ時間T1を決定できる。
【0036】
焦電センサ170は、検知領域を設定するレンズと人体から放射された赤外線を受信する受光素子を備え、着座センサ180は、赤外線を発光する発光素子と発光素子から送信された赤外線の反射波を受信する受光素子を備え、ともに受光素子にて受信した結果を制御部210へ送る。
【0037】
便座部140は、加熱部としてのヒータ142と、温度検知部(サーミスタ)144とを備えている。ヒータ142は、制御部210の制御を受けて便座部140を加熱する。温度検知部144は、便座部140の温度を検知し、その温度情報を制御部210へフィードバックする。
【0038】
洗浄部200は、ヒータ202と、温度検知部(サーミスタ)204と、ノズル駆動部206とを備えている。ヒータ202は、制御部210の制御を受けて、洗浄部200内のタンクに蓄えられた洗浄水を加熱する。温度検知部204は、洗浄水の温度を検知し、その温度情報を制御部210へフィードバックする。ノズル駆動部206は、ノズルを駆動させ、洗浄水を吐出するように構成されている。
【0039】
制御部210は、演算処理部(CPU)212と、記憶部214と、タイマ216と、カウンタ218とを備え、遠隔操作装置130、センサ部150、便座部140および洗浄部200を制御するように構成されている。
【0040】
図3は、センサ部150によって検知された電波または赤外線の電圧波形を示す図である。電波センサ160によって検出された電圧波形がW1、焦電センサ170によって検出された電圧波形がW2、並びに、着座センサ180によって検出された電圧波形がW3で示されている。これらの電圧波形W1〜W3は、センサ部150によって受信された受信波を、制御部210に含まれる周波数帯域フィルタを用いてフィルタリングすることによって得られた所望の周波数帯域の波形である。制御部210は、電圧波形W1〜W3の振幅電圧の変化によって、電波センサ160がユーザの人体を検知したこと(人体検知)、焦電センサ170がユーザの入室を検知したこと(入室検知)、並びに、着座センサ180がユーザの着座を検知したこと(着座検知)を判断することができる。制御部210は、電波の反射波の測定値が閾値を超え、電波センサ160が人体を検知した時点から便座部140の加熱を開始する。
【0041】
ユーザがトイレルーム105に接近し、電波センサ160の第1の検知領域DR1に進入すると、まず、電波センサ160によって検出されるマイクロ波の電圧振幅が大きくなる。このとき、マイクロ波の電圧振幅が所定の閾値±Vth(例えば、上限閾値電圧+Vthおよび/または下限閾値電圧−Vth)を超えると、制御部210は、電波センサ160が人体を検知したものと判断する。閾値は、ユーザの人体を検知するために用いられるパラメータであり、例えば、ノイズの平均レベルを基準として設けられた上限閾値電圧および下限閾値電圧、あるいは、所定のS/N比により表現され得る。さらに、ユーザが第1の検知領域DR1に進入すると、マイクロ波は、電圧値だけでなく周波数も変化する。従って、電波センサ160は、ドップラ効果を利用し、マイクロ波の送信波と受信波との周波数差を検知することによって人体の移動速度を検知することができる。よって、閾値は、ユーザの移動速度の減速率で表現されてもよく、あるいは、送受信されるマイクロ波の周波数差で表現されてもよい。
【0042】
図3の閾値電圧±Vthは、所定のS/N比(Signal-to-Noise ratio)で決定される。例えば、閾値を決定する所定のS/N比(以下、判定S/N比ともいう)が1.5であるとすると、閾値電圧は、ノイズ(暗雑音)の電圧振幅の1.5倍の振幅を有する電圧の上限および下限となる。また、反射波の信号レベルが閾値を単位(所定)時間に所定回数超えた場合に、制御部210は、電波センサ160が人体を検知したものと判断してもよい。例えば、判定S/N比が1.5であり、かつ、所定回数が5回であるとすると、ノイズの振幅に対して1.5倍以上の振幅を有する反射波が単位時間に5回以上検知された場合に、制御部210は、電波センサ160が人体を検知したものと判断する。この場合、カウンタ218は、上限閾値および下限閾値の両方または一方を超える反射波のピーク値およびボトム値をカウントする。尚、上記の単位時間や所定回数は、予め記憶部214に格納しておけばよい。
【0043】
電波センサ160による人体検知時点をt0とする。人体検知時点t0は、上限と下限との閾値幅を小さくすることによって(即ち、判定S/N比を小さくすることによって)、早めることができる。即ち、ユーザの人体を早く検出するためには、判定S/N比を小さくすればよい。これは、判定S/N比を小さくすることによって、第1の検知領域DR1を広げることができるからである。判定S/N比を限りなく小さくすれば、第1の検知領域DR1を非常に大きくすることができるので、電波センサ160は、トイレルーム105から遠く離れたユーザであってもその人体を検知することができる。
【0044】
しかし、第1の検知領域DR1を大きく広げれば、電波センサ160は、実際にトイレルーム105に入室しないユーザの人体を検知する頻度が多くなる。従って、閾値は、早い時点で人体を検知することと、非入室判定の頻度の低減とのバランスを考慮して設定される。
【0045】
尚、後述するように、閾値は、予め決定されていてもよく、演算部210によって演算で自動に決定されてもよく、あるいは、ユーザや施工業者によって手動で決定されてもよい。閾値は、決定後、記憶部214に格納される。
【0046】
ユーザは、第1の検知領域DR1に進入後、トイレルーム105のドアを開けて、トイレルーム105内に入る。ユーザが第2の検知領域DR2に進入すると、焦電センサ170は、ユーザの人体を検出する。赤外線の信号レベルが所定の閾値電圧(初期電圧値に対する変化量)を超えた場合に、制御部210は、焦電センサ170が人体を検知したものと判断する。焦電センサ170がユーザの入室を検知した時点を入室時点t1とする。
【0047】
本実施形態では、人体検知時点t0から入室時点t1までの時間をアプローチ時間T1と規定する。即ち、アプローチ時間T1は、マイクロ波の反射波の測定値が閾値を超えた時点(t0)からユーザがトイレルーム105に入室する時点(t1)までの時間である。さらに換言すると、アプローチ時間T1は、ユーザがトイレルーム105へ接近して第1の検知領域DR1に進入した時点(t0)から、ユーザが第2の検知領域DR2に進入した時点(t1)までの時間である。
【0048】
その後、ユーザが便座部140に着座すると、着座センサ180がユーザの人体を検出する。赤外線の信号レベルが所定の閾値電圧を超えた場合に、制御部210は、着座センサ180が人体を検知したものと判断すればよい。このように、着座センサ180がユーザの着座を検知した時点を着座時点t2とする。
【0049】
本実施形態では、入室時点t1から着座時点t2までの時間を着座時間T2と規定する。即ち、着座時間T2は、ユーザがトイレルーム105に入室して第2の検知領域DR2に進入した時点(t1)から、ユーザが便座部140に着座する時点(t2)までの時間である。
【0050】
電波センサ160が人体を検知した時点(t0)から着座センサ180がユーザの着座を検知する時点(t2)までのトータル時間をTtotalと規定する。トータル時間Ttotalを長くすることによって、便座部140の待機温度が低くても、制御部210は、ユーザの着座時t2に便座部140を適温(目標温度)まで昇温させることができる。便座部140の待機温度を低くすることができれば、便座装置110の消費電力を低減させることができる。待機温度は、トイレ装置100が利用されていない待機時における便座部140の温度である。
【0051】
尚、電波センサ160は、人体の移動速度の他に、トイレルーム105のドアの開閉を検出することができる。例えば、ドアの材質が比誘電率の比較的小さい木材から構成された開き戸の場合、ドアを開けたとき電波センサ160にて検波される反射波(反射電力量)は、ドアの開閉前における人体から反射される反射波よりも極端に大きくなる。従って、ユーザがトイレルーム105外の検知エリアに侵入してからドアを開けてトイレルーム105内へ入室するまでの時間帯において、電波センサ160から出力される検知信号の電圧振幅値の推移は、ユーザがドアを開けたときを起点とし高くなる。また、ユーザがトイレルーム105に接近する移動(歩行)速度は、概ね1〜3メートル/秒であるが、ドアを開ける際、ユーザは減速または一旦静止する傾向にある。よって、電波センサ160は、人体の移動速度の減速率またはトイレルーム105のドアの開閉を検知することによって、ユーザの入室を検知できる。従って、電波センサ160は、焦電センサ170に代わって入室検知をしてもよい。これにより、焦電センサ170を省略することができる。さらに、電波センサ160は、マイクロ波の周波数(位相)あるいは電圧値の時系列変化によってユーザの着座も検知できる。従って、着座センサ180も省略してもよい。即ち、人体検知、入室検知、および、着座検知は電波センサ160のみにより実行可能である。この場合、焦電センサ170および着座センサ180が不要となるので、コストが低減される。
【0052】
ところで、第1の検知領域は実際にトイレ装置100を設置する環境によって変化する。第1の検知領域DR1が変化すると、人体検知から着座検知までの実際の時間(トータル時間Ttotal)はばらつく。さらに、トータル時間Ttotalは、ユーザの移動速度によっても変化する。このため、トータル時間Ttotalの設定あるいは便座部140の待機温度の設定には或る程度の推測が必要となる。
【0053】
本実施形態による便座装置110は、トータル時間Ttotalの実測値に基づいて、トイレ装置100の設置環境に適合した待機温度を自動で設定する。これにより、上記のように或る程度推測が必要となるものの、便座装置110は、ユーザの着座時点における便座を適切な温度まで昇温させること(第1の目的)と、暖房便座装置の待機温度を低下させ消費電力を低減させること(第2の目的)の両立を図ることができる。
【0054】
実際には、トイレ装置100の設置環境によって、必ずしも第1および第2の目的を完全に両立させることができない場合がある。しかし、本実施形態は、アプローチ時間T1あるいはトータル時間Ttotalの実測値に基づいて実際のトイレ装置100の設置環境にできるだけ適合した待機温度を設定する。これにより、本実施形態は、第1および第2の目的のバランスをとりつつ、無駄な消費電力を低減させるように待機温度を設定することができる。以下、その詳細について説明する。
【0055】
[基準テーブル]
まず、トータル時間Ttotalあるいは便座部140の待機温度の基準テーブルについて説明する。
【0056】
図4は、基準テーブルの制御データテーブルの一例を示す図である。基準テーブルは、トイレ装置100の設置直後に便座装置110の加熱機能を利用することができるように製造メーカーによって出荷前に設定され、記憶部214に予め格納されたテーブルである。例えば、基準テーブルでは、目標温度TEMPtrgが29℃、待機温度TEMPstbが26℃、トータル時間Ttotal内に昇温する温度ΔTEMP(ΔTEMP=TEMPtrg−TEMPstb)が3℃、トータル時間Ttotalが6秒、並びに、判定S/N比が1.2に設定されている。尚、当初、いずれのユーザが使用したとしても、ユーザの着座時に便座部140の温度が目標温度TEMPtrgに達しているように、基準テーブルでは、待機温度TEMPstbは高めに設定されている。
【0057】
上述の通り、電波センサ160が人体を検知してから着座センサ180がユーザの着座を検知するまでの実測時間(トータル時間Ttotalの実測値)は、トイレ装置100が実際に設置されている環境によって変化する。例えば、この環境は、トイレルーム105自体の構造、トイレルーム105の周辺の構造、ユーザ自身の特徴、トイレ装置100の使用状況等である。より具体的には、この環境は、トイレルーム105のドアの位置、ユーザがトイレルームへ接近するときの進行方向、ユーザの移動速度、トイレルーム105の構造、トイレルームに通じる通路(廊下)の延伸方向、トイレルームにおけるドアの開閉状態、トイレルームの壁の材質またはドアの材質、ユーザの年齢(老若男女)、ユーザの着衣の多さ(季節)、ユーザの在宅時間帯あるいは不在時間帯、ユーザの睡眠時間帯等である。
【0058】
実際にユーザが第1の検知領域DR1に進入してから入室するまでの実測時間(アプローチ時間T1の実測値)は、例えば、トイレルーム105のドアの位置、ユーザがトイレルームへ接近するときの進行方向、ユーザの移動速度、トイレルーム105の構造、トイレルームに通じる通路(廊下)の延伸方向、トイレルームにおけるドアの有無、トイレルームの壁の材質またはドアの材質等によって変化する。実際にユーザが入室してから便座部140に着座するまでの実測時間(着座時間T2の実測値)は、例えば、ユーザの年齢(老若男女)、ユーザの着衣の多さ(季節)等によって変化する。
【0059】
従って、図4に示す基準テーブルは、必ずしもトイレ装置100が設置された環境に適合しているとは限らない。このため基準テーブルは、トイレ装置100の設置後にその環境に適合するように、図7(A)に示す制御データテーブルおよび図7(B)に示す目標温度テーブルに基づいて作成された適応テーブルによって更新されることが好ましい。この場合、トイレ装置100の設置後に適応テーブルが作成されるので、基準テーブルは必ずしも設定されていなくともよい。
【0060】
図5は、トータル時間Ttotalと便座部140の温度との関係を示すグラフである。便座部140の待機温度をTEMPstb、ユーザが着座したときに快適と感じる目標温度をTEMPtrg、ユーザによって設定される設定温度をTEMPsetとする。設定温度TEMPsetは、ユーザが着座している期間に所望する便座部140の温度である。便座部140の温度は、短時間(例えば、6秒)にて目標温度を超えるよう大電力にて加熱された後、設定温度TEMPsetに維持される。一方、目標温度TEMPtrgは、着座時にユーザに不快感を与えないための便座190の温度であり、便座部140を構成する材質や形状およびその厚みにより異なる。一般に設定温度TEMPsetよりも低い温度でよい。
【0061】
人体検知時点t0まで制御部210は、便座部140の温度を待機温度TEMPstbに維持している。人体検知時点t0において、制御部210はヒータ142によって便座部140の温度を待機温度TEMPstbから加熱し始める。そして、着座時点t2において、便座部140の温度が目標温度TEMPtrgに達していることが必要となる。尚、図5に示す便座部140の温度変化T140の傾きは、ヒータ142から便座部140への熱伝達特性およびヒータ142への印加電圧とその通電時間によって決定される。
【0062】
図5の破線で示すようにトータル時間Ttotalの実測値が短くなった場合、便座部140の加熱開始時が遅くなるので、ユーザの着座時に便座部140の温度を目標温度TEMPtrgまで昇温するためには、待機温度TEMPstbを矢印のように上昇させなければならない。基準テーブルの設定のように、様々なユーザがトイレ装置100を利用した場合であっても、着座時点t2において便座部140を確実に目標温度TEMPtrgまで昇温するために、基準テーブルの待機温度TEMPstbの設定は統計的に決定される。例えば、図6のような標準的なトイレルーム105を設定し、複数のユーザにトイレ装置100を使用してもらう。このとき、便座装置110は、人体検知時点t0から着座時点t2までの時間を実測する。この実測値のうち最小値を基準テーブルのトータル時間Ttotalとし、該トータル時間Ttotalに基づいて基準テーブルの待機温度TEMPstbを設定すればよい。設定後の基準テーブルは、記憶部214に格納する。基準テーブルでは、人体検知時点t0から着座時点t2までの実測時間のうち最小値をトータル時間Ttotalとして設定しているので、いずれのユーザがトイレ装置100を利用しても、制御部210は、着座時点t2において便座部140を確実に目標温度TEMPtrgまで昇温させることができる。
【0063】
代替的に、トータル時間Ttotalの実測値のヒストグラムから最も頻度の多い測定値をトータル時間Ttotalとして設定し、該トータル時間Ttotalに基づいて待機温度TEMPstbを設定してもよい。ユーザがトイレルーム105へ駆け込んだ場合のように、人体検知時点t0から着座時点t2までの実測値が非常に短時間である場合がある。頻度の多い時間をトータル時間Ttotalとして設定することによって、このような例外的な状況を排除して、基準テーブルの待機温度TEMPstbを設定することができる。
【0064】
[適応テーブルの自動設定]
次に、適応テーブルの自動設定について説明する。図4に示す基準テーブルは、上述の通り、トイレ装置100が設置される環境に適合していない場合がある。また、基準テーブルが記憶部214に格納されていない場合もある。このような場合、トイレ装置100が設置される環境に適合した適応テーブルを自動または手動で設定する必要がある。適応テーブルは、トイレ装置100の設置環境に適合するように設定された待機温度TEMPstbおよびトータル時間Ttotal(アプローチ時間T1、着座時間T2)の情報を少なくとも含み、その他、目標温度TEMPtrg、閾値(判定S/N比)等の情報をも含んでいてよい。
【0065】
図7(A)は、適応テーブルの待機温度TEMPstbを自動設定するために用いられる制御データテーブルを示す図である。本実施形態では、制御部210は、トイレ装置100の設置後に実際に測定されたトータル時間Ttotalの実測値に基づいて、トイレ装置100の設置環境に適合した待機温度TEMPstbを制御データテーブルから選択する。ここで、目標温度TEMPtrgおよび判定S/N比は、基準テーブルのそれらと同じ値に固定されているものとする。例えば、TEMPtrgは29℃、S/N比は1.2に固定されている。基準テーブルが無い場合には、目標温度TEMPtrgおよび判定S/N比は、ユーザまたは施工業者が遠隔操作装置130の機能設定部132を操作して設定する。
【0066】
例えば、トータル時間Ttotalの実測値が5.5秒であった場合、制御部210は、制御データテーブルに基づいて待機温度TEMPstbを26℃に決定する。尚、図7(A)に示すように、トータル時間Ttotalが長いほど、便座部140を昇温する時間が長くなるので、トータル時間Ttotalが長いほど、昇温温度ΔTEMPは大きくなり、かつ、待機温度TEMPstbを低くできる。
【0067】
図7(A)に示す制御データテーブルでは、制御部210は、トータル時間Ttotalに基づいて待機温度TEMPstbを決定する。代替的に、着座時間T2を所定時間に固定し、アプローチ時間T1の実測値(実測時間)に基づいて待機温度TEMPstbを決定してもよい。即ち、制御部210は、ユーザの人体検知から入室検知までの実測時間をアプローチ時間T1として決定し、該アプローチ時間T1に基づいて待機温度TEMPstbを設定してもよい。この場合、図7(A)の制御データテーブルは、トータル時間Ttotalと待機温度TEMPstbとの対応関係に代えて、アプローチ時間T1と待機温度TEMPstbとの対応関係を示すテーブルとすればよい。
【0068】
図7(B)は、目標温度TEMPtrgを選択するために用いられる目標温度テーブルを示す図である。図7(A)では、目標温度TEMPtrgを所定値に固定しているが、図7(A)の制御データテーブルに図7(B)の目標温度テーブルを付加することによって、目標温度TEMPtrgを可変にすることができる。
【0069】
目標温度TEMPtrg(例えば、29℃)を変更する場合、制御部210は、変更後の目標温度TEMPtrgから昇温温度ΔTEMPを引き算した値を、待機温度TEMPstbとして設定する。例えば、トータル時間Ttotalの実測値が6秒であった場合、図7(A)の制御データテーブルによって待機温度TEMPstbは26℃に決定される。このときの目標温度TEMPtrgは29℃であるので、昇温温度ΔTEMPは3℃である。目標温度TEMPtrgを29℃から27℃へ変更する場合には、制御部210は、待機温度TEMPstbとして24℃(24℃=27℃−3℃)を選択する。尚、制御部210は、目標温度テーブルを用いて待機温度TEMPstbを選択してもよく、目標温度TEMPtrgが変更されるごとに、TEMPtrg−ΔTEMPを演算してもよい。
【0070】
図7(A)および図7(B)には示していないが、便座部140の設定温度TEMPsetがユーザによって変更されたときに、制御部210は、目標温度TEMPtrgおよび/または待機温度TEMPstbも設定温度TEMPsetと同様に変更してもよい。さらに、通常、目標温度TEMPtrg、待機温度TEMPstbおよび設定温度TEMPsetのうち、ユーザが設定する温度は、設定温度TEMPsetのみであるが、目標温度TEMPtrgおよび/または待機温度TEMPstbもユーザが設定してもよい。この場合、ユーザは、機能設定部132を用いて、目標温度TEMPtrgおよび/または待機温度TEMPstbを設定すればよい。ユーザが目標温度TEMPtrgを設定した場合、制御部210は、目標温度テーブルからユーザにより選択された目標温度TEMPtrgに基づいて適応テーブルの待機温度TEMPstbを変更する。即ち、制御部210は、アプローチ時間T1に基づいて適応テーブルを作成し、目標温度テーブルからユーザにより選択された目標温度TEMPtrgに基づいて適応テーブルの待機温度TEMPstbを変更する。
【0071】
このように、ユーザが目標温度を設定可能にした場合であっても、便座装置110は、ユーザの着座時に便座の温度を目標温度TEMPtrgへ昇温させ、かつ、設置環境に適合した待機温度TEMPstbを設定することができる。
【0072】
これにより、制御部210は、ユーザの好みに応じた目標温度に対応した待機温度TEMPstbに設定することができる。また、適応テーブルは、トイレ装置100の設置環境に適合している。従って、便座装置110は、上記第1の目的と第2の目的とのバランスを維持しつつ、さらに、ユーザの好みを加味した適応テーブルを作成することができる。
【0073】
図8は、適応テーブルを自動作成する手順を示すフロー図である。まず、既に適応テーブルが記憶部214に格納されているか否かを確認する(S100)。例えば、基準テーブルが無い場合、ユーザまたは施工業者が目標温度TEMPtrg、判定S/N比等を設定し、その設定に基づいて適応テーブルが作成される。このように、適応テーブルが既に作成されており、記憶部214に格納されている場合(S100のYES)には、その適応テーブルを用いて便座装置110の即暖制御を実行する(S120)。
【0074】
適応テーブルが記憶部214に格納されていない場合(S100のNO)、制御部210は、基準テーブルを記憶部214から読み出し(S110)、基準テーブルを用いて即暖制御を開始する(S120)。
【0075】
そして、ユーザがトイレルーム105に接近し、電波センサ160が人体を検知するまで、便座装置110は待機状態となる(S130のNO)。待機状態において、制御部210は、便座部140の温度を待機温度TEMPstbに維持する。
【0076】
ユーザがトイレルーム105に接近し、マイクロ波の反射波の測定値が閾値を超える(S130のYES)と、制御部210は、電波センサ160が人体を検知したものと判断する。これと同時に、便座装置110は便座部140の昇温動作を開始し、タイマ216は計時を開始する(S140)。
【0077】
次に、ユーザがトイレルーム105へ入室し、焦電センサ170がユーザの人体を検知すると(S150のYES)、記憶部214は、その時点におけるタイマ216の時間に基づいてアプローチ時間T1を記憶する(S160)。このとき、電波センサ160の人体検知時点t0から焦電センサ170の入室検知時点t1までの時間(t1−t0)がアプローチ時間T1となる。即ち、この段階で、アプローチ時間T1の実測値が得られる。尚、人体検知時点t0が0秒である場合、記憶部214は、入室検知時点t1自体をアプローチ時間T1として記憶してよい。
【0078】
一方、電波センサ160が人体を検知した後、ユーザがトイレルーム105へ入室しない場合がある(S150のNO)。このような場合には、便座部140の昇温動作を停止する必要がある。従って、人体検知時点t0の後、タイマ216の時間が第1の制限時間を超えた場合に、制御部210は、ユーザがトイレルーム105に入室しないと判定する。以下、便座装置110が昇温動作を開始した後に、ユーザが入室しないと制御部210が判定することを非入室判定という。制御部210が非入室判定が成立したと判断した場合、タイマ216は計時を終了し、その時間をリセットする(S155)。また、便座装置110は、昇温動作を中止し、ステップS130の待機状態に戻る。第1の制限時間は、基準テーブルのアプローチ時間T1よりも長く、且つユーザが入室してから便座部140に着座するまでの時間(後述する着座時間T2に相当)よりも短い時間に設定され、記憶部214に予め格納されている。
【0079】
ユーザの入室後、着座センサ180がユーザの着座を検知すると(S170のYES)、記憶部214は、その時点におけるタイマ216の時間に基づいて着座時間T2を記憶する(S180)。このとき、焦電センサ170の入室検知時点t1から着座センサ180の着座検知時点t2までの時間(t2−t1)が着座時間T2となる。即ち、この段階で、着座時間T2の実測値およびトータル時間Ttotalの実測値(T1+T2)が得られる。尚、人体検知時点t0が0秒である場合、記憶部214は、着座検知時点t2自体をトータル時間Ttotalとして記憶してもよい。
【0080】
一方、焦電センサ170がユーザの入室を検知した後、男性小便時のようにユーザが便座部140に着座しない場合がある(S170のNO)。このような場合には、やはり便座部140の昇温動作を停止する必要がある。従って、人体検知時点t0の後、タイマ216の時間が第2の制限時間を超えた場合に、制御部210は、ユーザがトイレ装置100を利用しないものと判定する。以下、便宜的に、この判定を非使用判定という。制御部210が非使用判定が成立したと判断した場合、タイマ216は計時を終了し、その時間をリセットする(S155)。また、便座装置110は、ステップS130の待機状態に戻る。第2の制限時間は、基準テーブルのトータル時間Ttotalよりも充分に長い時間に設定され、記憶部214に予め格納されている。第2の制御時間は、第1の制限時間よりも長いことが好ましい。
【0081】
上記非使用判定がなされた場合、ステップS160において得られたアプローチ時間T1の実測値は、記憶部214から消去してよい。しかし、このアプローチ時間T1の実測値は、記憶部214に格納したままでもよい。この場合、アプローチ時間T1の実測値は、ステップS200において適応テーブルのアプローチ時間T1を算出する際に用いてもよい。
【0082】
ステップS180において、タイマ216は、計時を終了し、その時間をリセットする。その後、カウンタ218が記憶回数を1だけ増加させる(S190)。記憶回数は、ステップS180において着座時間T2を記憶部214に記憶した回数である。
【0083】
記憶回数が所定回数(例えば、10回)をまだ超えていない場合(S195のNO)、便座装置110は、待機状態(S130)に戻り、さらに、アプローチ時間T1、着座時間T2およびトータル時間Ttotalの各実測値の測定を継続する。即ち、便座装置110は、ステップS130〜S195を繰り返し実行する。
【0084】
記憶回数が所定回数を超えた場合(S195のYES)、制御部210は、記憶部214に格納されたアプローチ時間T1および着座時間T2の各実測値を演算して、適応テーブルのアプローチ時間T1、着座時間T2およびトータル時間Ttotalを決定する(S200)。例えば、制御部210は、記憶部214に格納された10個のアプローチ時間T1の実測値を単純に平均し、その平均値を適応テーブルのアプローチ時間T1としてもよい。あるいは、制御部210は、記憶部214に格納された10個のアプローチ時間T1の実測値のうち最大値および最小値を除いた実測値を平均し、その平均値を適応テーブルのアプローチ時間T1としてもよい。さらに、制御部210は、記憶部214に格納された10個のアプローチ時間T1の実測値のうち、値の小さい方から5個の実測値を平均し、その平均値を適応テーブルのアプローチ時間T1としてもよい。適応テーブルの着座時間T2についても、アプローチ時間T1と同様に演算することによって得られる。また、トータル時間Ttotalの実測値が記憶部214に格納されている場合、適応テーブルのトータル時間Ttotalについても、制御部210は、アプローチ時間T1と同様に演算してよい。尚、適応テーブルに用いられるアプローチ時間T1、着座時間T2および/またはトータル時間Ttotalの算出方法は、上記演算に限定されない。
【0085】
ステップS200において適応テーブルのアプローチ時間T1および着座時間T2のみが算出され、適応テーブルのトータル時間Ttotalが算出されていない場合には、演算部210は、適応テーブルのアプローチ時間T1および着座時間T2を足し算し(S210)、その結果を適応テーブルのトータル時間Ttotalとすればよい。ステップS200において算出されたアプローチ時間T1、着座時間T2およびトータル時間Ttotalは、適応テーブルの一部として記憶部214に記憶される(S220)。
【0086】
また、制御部210は、図7(A)に示す制御データテーブルを参照し、適応テーブルのトータル時間Ttotalを用いて待機温度TEMPstbを決定する(S230)。例えば、適応テーブルのトータル時間Ttotalが8.5秒であった場合、制御部210は、待機温度TEMPstbを23℃に決定する。この例では、待機温度TEMPstbは、図4の基準テーブルの26℃から適応テーブルの23℃へ3℃低下させることができる。このとき決定された待機温度TEMPstbも、適応テーブルの一部として記憶部214に記憶される。このように、本実施形態は、トイレ装置110の設置された環境に適合した待機温度TEMPstbを含む適応テーブルを自動で作成することができる(S240)。
【0087】
このように、図9に示す適応テーブルが完成する。本実施形態では、目標温度TEMPtrgおよび判定S/N比は、予め固定されている。また、昇温温度ΔTEMPは、目標温度TEMPtrgと待機温度TEMPstbとの温度差であるので、制御部210は、待機温度TEMPstbが決定された時点で目標温度TEMPtrgから待機温度TEMPstbを引き算することによって簡単に昇温温度ΔTEMPを算出することができる。
【0088】
適応テーブルの作成後、便座装置110は、その適応テーブルを用いて即暖制御を実行する。
【0089】
このように、本実施形態は、適応テーブルのアプローチ時間T1、着座時間T2および/またはトータル時間Ttotalをそれらの実測値から演算し、さらに、それらの演算結果に基づいて制御テータテーブルから待機温度TEMPstbを決定する。これにより、本実施形態は、トイレ装置100の設置環境に適合した適応テーブルを作成することができる。適応テーブルに従って即暖制御を行うことによって、便座装置110は、トイレ装置110の設置環境を考慮して、ユーザの着座時に便座部140の温度を目標温度TEMPtrgに昇温可能にしつつ、可及的に低い待機温度TEMPstbを設定することができる。即ち、本実施形態による便座装置110は、トイレ装置110の設置環境を考慮に入れて、ユーザのトイレ装置100の使用時における快適性と、便座装置110の消費電力の低減とのバランス(第1および第2の目的のバランス)をとるように適応テーブルを作成することができる。
【0090】
また、本実施形態は、適応テーブルを自動で作成するので、ユーザおよび施工業者は、適応テーブルの設定を行う必要も無く、かつ、基準テーブルおよび適応テーブルを意識する必要もない。
【0091】
さらに、ステップS200において、本実施形態は、アプローチ時間T1、着座時間T2および/またはトータル時間Ttotalのそれぞれについて複数の実測値に基づいて適応テーブルを作成するので、トイレ装置100の設置環境に対する適応テーブルの精度(環境に対する適合の度合い)が高い。例えば、制御部210は、ユーザがトイレルーム105へ駆け込んで入室した場合のような例外的な状況のみに基づいて適応テーブルを作成するわけではない。つまり、複数の実測値を演算することによって適応テーブルが作成されているので、適応テーブルは、トイレ装置100の設置環境に、より適合し得る。これは、第1および第2の目的のバランスの改善に繋がる。
【0092】
また、ステップS200において、アプローチ時間T1、着座時間T2および/またはトータル時間Ttotalのそれぞれにおいて、制御部210は、複数の実測値のうち最大値および最小値を除くことによって、上記のような例外的な状況を排除することができる。この場合も、第1および第2の目的のバランスの改善に繋がる。
【0093】
さらに、ステップS200において、アプローチ時間T1、着座時間T2および/またはトータル時間Ttotalのそれぞれにおいて、制御部210は、複数の実測値のうち値の小さい複数の実測値を用いることによって、移動速度の速いユーザに適合するように適応テーブルを作成することができる。よって、制御部210は、ほとんどのユーザの着座時に便座部140の温度を確実に目標温度TEMPtrg以上に昇温させることができる。例えば、移動速度の遅い(実際のアプローチ時間T1の長い)高齢者に適合するように適応テーブルを作成した場合、高齢者よりも移動速度の速い若年者がトイレ装置100を使用するときに、便座部140の温度が目標温度TEMPtrgまで達しないことが生じ得る。このような状況を回避するために、本実施形態の制御部210は、移動速度の速い(実際のアプローチ時間T1の短い)若年者に適合するように適合テーブルを作成する。これにより、若年者および高齢者のいずれがトイレ装置100を使用しても、便座部140の温度は、目標温度TEMPtrgまで確実に達し得る。
【0094】
[適応テーブルの更新]
適応テーブルは、図8を参照して説明したように、トイレ装置100の設置環境に適合するように作成されている。従って、一旦作成された適応テーブルは、そのまま継続的に即暖制御に用いられてもよい。しかし、トイレ装置100の設置された環境の変化によって、適応テーブルが実際の環境に適合しなくなる場合がある。例えば、ユーザの年齢の変化、季節の変化(ユーザの着衣の変化)、ユーザの在宅時間帯の変化、ユーザの睡眠時間帯の変化、リフォームによるトイレルーム105の構造の変化等により、人体検知時点t0から着座時点t2までの実際の時間が変化する場合がある。
【0095】
例えば、季節の変化等によって、トイレルーム105の室温が低下した場合、アプローチ時間T1が常に一定では、ユーザの着座時に便座の温度が目標温度TEMPtrgまで昇温されず、ユーザに不快にさせる場合がある。一方、季節の変化等によってトイレルーム105の室温が上昇した場合、アプローチ時間T1が常に一定では、待機温度TEMPstbが必要以上に高く、無駄な消費電力が増大する場合がある。
【0096】
このように設置環境の変化によって、ユーザの着座時t2に便座部140の温度が目標温度TEMPtrgまで達しない可能性がある。あるいは、待機温度TEMPstbが必要以上に高く、便座装置110が待機時に無駄な電力を消費している可能性がある。即ち、一旦設定された上記第1および第2の目的のバランスが、トイレ装置100の設置環境の変化によって崩れてしまう場合がある。そこで、再度、上記第1および第2の目的のバランスを取るために、適応テーブルを更新することが考えられる。
【0097】
図10は、適応テーブルの更新の手順を示すフロー図である。まず、図8において適応テーブルが作成された後、さらに図8のステップS120〜S180を実行する。これにより、アプローチ時間T1の実測値(更新用実測時間)および着座時間T2の実測値をさらに測定する。アプローチ時間T1および着座時間T2の各実測値は、記憶部214に格納する。ここで、新しく測定されたアプローチ時間および着座時間の各実測値を、それぞれT1NおよびT2Nとする。
【0098】
次に、制御部210は、更新用実測時間としてのアプローチ時間T1Nを適応テーブルのアプローチ時間T1と比較する(S300)。例えば、アプローチ時間T1Nが、適応テーブルのアプローチ時間T1に対して所定の割合の範囲(例えば、±30%)内にあるか否かを判定する。これは、ユーザがトイレルーム105へ駆け込んだ場合にように例外的な状況で得られたアプローチ時間T1Nを排除するためである。尚、このような例外的なアプローチ時間T1Nを排除する方法は、この具体例に限定されない。
【0099】
アプローチ時間T1Nが、適応テーブルのアプローチ時間T1に対して所定の割合の範囲(例えば、±30%)内にある場合(S300のYES)、制御部210は、アプローチ時間T1Nと適応テーブルのアプローチ時間T1との平均値を、新しいアプローチ時間T1として適応テーブルへ登録する(S310)。尚、新しいアプローチ時間T1は、アプローチ時間T1Nと元の適応テーブルのアプローチ時間T1との平均値に限定されず、他の演算により得られた値でもよい。例えば、アプローチ時間T1の実測回数に基づいて元のアプローチ時間T1とアプローチ時間T1Nとに重み付けをして平均してもよい。具体的には、元のアプローチ時間T1がn個の実測時間の平均値である場合、アプローチ時間T1Nは1回の実測値であるので、制御部210は、(T1×n+T1N×1)×(n+1)を演算した結果を新しいアプローチ時間T1としてよい。即ち、制御部210は、元のアプローチ時間T1の重み付けをnとし、実測されたアプローチ時間T1Nの重み付けを1として、平均値を演算する。このとき、カウンタ218は、アプローチ時間t1の測定回数をカウントし、nをn+1とする。次の新しいアプローチ時間T1を算出する際には、制御部210は、その時点での適応テーブルのアプローチ時間T1の重み付けを(n+1)とし、次に実測されたアプローチ時間T1Nの重み付けを1とすればよい。カウンタ218の測定回数は、必要に応じて手動または自動でリセットしてよい。
【0100】
一方、アプローチ時間T1Nが、適応テーブルのアプローチ時間T1に対して所定の割合の範囲(例えば、±30%)内にない場合(S300のNO)、制御部210は、適応テーブルのアプローチ時間T1を更新しない。
【0101】
次に、制御部210は、新しく測定された着座時間T2Nを適応テーブルの着座時間T2と比較する(S320)。例えば、着座時間T2Nが、適応テーブルの着座時間T2に対して所定の割合の範囲(例えば、±30%)内にあるか否かを判定する。これも、上述のように例外的な状況で得られた着座時間T2Nを排除するためである。尚、このような例外的な着座時間T2Nを排除する方法も、この具体例に限定されない。
【0102】
着座時間T2Nが、適応テーブルの着座時間T2に対して所定の割合の範囲(例えば、±30%)内にある場合(S320のYES)、制御部210は、着座時間T2Nと適応テーブルの着座時間T2との平均値を、新しい着座時間T2として適応テーブルへ登録する(S330)。尚、新しい着座時間T2は、着座時間T2Nと元の適応テーブルの着座時間T2との平均値に限定されず、他の演算により得られた値でもよい。例えば、着座時間T2もアプローチ時間T1と同様に、着座時間T2の実測回数に基づいて元の着座時間T2と着座時間T2Nとに重み付けをして平均してもよい。
【0103】
一方、着座時間T2Nが、適応テーブルの着座時間T2に対して所定の割合の範囲(例えば、±30%)内にない場合(S320のNO)、制御部210は、適応テーブルの着座時間T2を更新しない。
【0104】
その後、制御部210は、図8のステップS210〜S230を実行し、更新されたアプローチ時間T1および更新された着座時間T2に基づいて適応テーブルの待機温度TEMPstbを更新する。
【0105】
適応テーブルの更新後、アプローチ時間T1Nおよび着座時間T2Nの各実測値は不要となるので、記憶部214から消去される(S340)。その後、便座装置110は、更新された適応テーブルを用いて即暖制御を実行する。
【0106】
本実施形態は、アプローチ時間T1Nおよび着座時間T2Nの測定を継続して実行し、それらの実測値に基づいて適応テーブルを更新する。これにより、本実施形態は、トイレ装置100の設置環境の変化に応じて、適応テーブルを更新することができる。その結果、環境が変化して第1の目的と第2の目的とのバランスが崩れたとしても、便座装置110は、適応テーブルを更新することによって第1の目的と第2の目的とのバランスを回復することができる。即ち、環境が変化したとしても、適応テーブルの待機温度TEMPstbを適切に更新することによって、便座装置110は、ユーザの着座時に便座部140を目標温度TEMPtrgまで昇温し、尚且つ、便座装置110の無駄な消費電力を省くことができる。
【0107】
例えば、季節の移り変わりにより、気温等の環境が変化すると、適切な待機温度TEMPstbも変化する。このような場合であっても、アプローチ時間T1Nの実測値に基づいて適応テーブルを更新することによって、待機温度TEMPstbも適切に設定し直すことができる。
【0108】
このように、設置環境の変化によって、第1の目的が達成されず、ユーザに不快な思いをさせ、あるいは、第2の目的が達成されず、消費電力が増大してしまう場合がある。本実施形態では、設置環境の変化後に更新用実測時間を測定し、更新用実測時間に基づいてアプローチ時間T1を更新する。
【0109】
これにより、便座装置110は、設置環境の変化に適合したアプローチ時間T1を用いることができるので、第1の目的と第2の目的とのバランスを取り直すことができる。
【0110】
[複数の適応テーブルからの選択]
図8のステップS220では、ステップS200、S210において決定されたアプローチ時間T1、着座時間T2、トータル時間Ttotalは、予め固定された判定S/N比とともに1つの適応テーブルとして記憶部214に格納される。しかし、記憶部214は、トイレ装置100の設置環境に対応した複数の適応テーブルを格納してもよい。
【0111】
図11は、複数の適応テーブルを設定する便座装置110の動作を示すフロー図である。例えば、適応テーブルが作成される時間帯に基づいて、制御部210は、判定S/N比の異なる複数の適応テーブルを設定する。この場合、図2に示すタイマ216は、日時を計る時計機能を有する。また、記憶部214は、複数の時間帯に対応した複数の判定S/N比を格納している。例えば、1日の時間帯のうち、午前8時から午後10時までを第1の時間帯とし、午後10時から午前8時までを第2の時間帯とする。そして、記憶部214は、第1の時間帯に対応する第1の判定S/N比と、第2の時間帯に対応する第2の判定S/N比とを予め格納する。
【0112】
ステップS200、S210においてアプローチ時間T1、着座時間T2および/またはトータル時間Ttotalが決定されたとき、制御部210は、その決定時刻が第1の時間帯および第2の時間帯のいずれに含まれるかを判断する(S500)。
【0113】
アプローチ時間T1等の決定時刻が第1の時間帯に含まれる場合(S500のYES)、制御部210は、決定されたアプローチ時間T1、着座時間T2および/またはトータル時間Ttotalを、第1の判定S/N比に組み合わせて第1の適応テーブルとして記憶部214に格納する(S510)。その後、便座装置110は、第1の適応テーブルを用いて即暖制御を行う。
【0114】
一方、アプローチ時間T1等の決定時刻が第2の時間帯に含まれる場合(S500のNO)、制御部210は、決定されたアプローチ時間T1、着座時間T2およびトータル時間Ttotalを、第2の判定S/N比に組み合わせて第2の適応テーブルとして記憶部214に格納する(S520)。その後、便座装置110は、第2の適応テーブルを用いて即暖制御を行う。
【0115】
例えば、第1の時間帯はユーザの活動時間帯であるので、第1の判定S/N比は低目に設定されている。第1の検知領域DR1が広く設定されていると、ユーザの活動時に、ユーザは、第1の検知領域DR1を通過することが多くなる。これは、非入室判定の頻度を増大させる。従って、非入室判定の頻度を抑制するために、第1の判定S/N比は高目に設定される。第1の判定S/N比が高いと、適応テーブルのアプローチ時間T1は短く設定される。従って、制御部210は、ユーザの着座時に目標温度TEMPtrgまで便座部140の温度を昇温させるために待機温度TEMPstbを高目に設定する必要がある。しかし、一方で、非入室判定の頻度を抑制することができる。従って、本実施形態によれば、待機温度TEMPstbを高目にすることによる消費電力の増加と、非入室判定の低減による消費電力の低減とを相殺することによって、全体としての便座装置110の消費電力を低く抑えることが可能である。
【0116】
逆に、第2の時間帯はユーザの睡眠時間帯であるので、第2の判定S/N比は第1の判定S/N比よりも低く設定されている。ユーザは、睡眠時間帯において、第1の検知領域DR1を通過することが比較的少ない。従って、非入室判定の頻度が低いと推測できるので、第2の判定S/N比は低めに設定してよい。第2の判定S/N比が低いと、電波センサ160が人体を早い段階で検出するので、適応テーブルのアプローチ時間T1を長く設定される。従って、制御部210は、待機温度TEMPstbを低く設定することができる。これにより便座装置110の消費電力を低減させることができる。
【0117】
第1または第2の適応テーブルの作成後、時間帯が第1の時間帯から第2の時間帯、あるいは、第2の時間帯から第1の時間帯へ変わった場合、制御部210は、再度、図8に示すフローを実行し、まだ作成されていない他方の適応テーブルを作成する。これにより、第1および第2の適応テーブルの両方が作成される。
【0118】
その後、制御部210は、タイマ214の時刻に基づいて、その時刻が第1の時間帯に含まれている場合には、第1の適応テーブルを選択して第1の適応テーブルを用いて即暖制御を実行し、その時刻が第2の時間帯に含まれている場合には、第2の適応テーブルを選択して第2の適応テーブルを用いて即暖制御を実行する。これにより、便座装置110は、時間帯によって異なる複数の適応テーブルを用いて即暖制御を行うことができる。
【0119】
このように、本実施形態による便座装置110は、実際の設置環境の変化に対応した複数の適応テーブルを作成し、複数の適応テーブルから環境に対応した適応テーブルを選択する。これにより、便座装置110は、トイレ装置100の設置環境の変化に対応するように待機温度TEMPstbと非入室判定の頻度とのバランスを取ることによって、第1の目的を達成しつつ全体としての消費電力を低減させることができる。
【0120】
尚、本実施形態は、2つの異なる適応テーブルを用いているが、3つ以上の異なる適応テーブルを用いてもよい。これにより、便座装置110は、環境の変化にさらに適合した適応テーブルを用いて即暖制御をすることができる。
【0121】
また、目標温度TEMPtrgについても複数の適応テーブルごとに変化させてもよい。この場合、季節ごとに目標温度TEMPtrgを変化させることが考えられる。例えば、制御部210は、タイマ216の時計が6月から9月において目標温度TEMPtrgを比較的低く設定し、10月〜5月において目標温度TEMPtrgを比較的高く設定する。目標温度TEMPtrgを比較的低く設定すれば、その分待機温度TEMPstbも低く設定することができる。従って、制御部210は、トイレ装置100の設置環境の変化に応じて便座装置110の消費電力を低減させることができる。
【0122】
以上のように本実施形態は、電波センサ160を用いることによって、トイレルーム105内だけでなくトイレルーム105の外側にいるユーザを検知することができる。このため、待機温度TEMPstbから目標温度TEMPtrgまで昇温させる時間を長く取ることが可能となる。
【0123】
また、センサ部150がユーザの人体を検知してから該ユーザの入室検知までのアプローチ時間T1に基づいて待機温度TEMPstbを設定している。すなわち、アプローチ時間T1が便座を目標温度TEMPtrgに昇温するのに必要な昇温時間の一部として待機温度TEMPstbを決定している。このため、待機温度TEMPstbを下げても確実に着座時に快適な温度に昇温させることが可能となるだけでなく、可能な限りヒータ142の昇温能力を低く設定することもできる。これにより、便座装置110は、安全性を高め、かつ、無駄な消費電力を低減させることができる。
【0124】
さらに、電波センサ160を用いて、トイレルーム105内からトイレルーム105の外側の人体を検知する場合、家の通路形態や、トイレルーム105の壁材の影響により、トイレルーム105の外側の検知範囲DR1が変わってしまう場合がある。しかし、本実施形態は、実測されたアプローチ時間T1をもとに待機温度TEMPstbを決定している。このため、家の通路形態や、トイレルーム105の壁材など、便座装置110の設置環境が変わっても、便座装置110は、設置環境に合わせた待機温度TEMPstbを設定することができる。よって、便座装置110は、ユーザの着座時に便座部140の温度を目標温度TEMPtrgまで昇温させることができる。
【0125】
その結果、上記のように或る程度推測が必要となるものの、ユーザの着座時点における便座を適切な温度まで昇温させること(第1の目的)と、待機温度TEMPstbを低下させ消費電力を低減させること(第2の目的)とを両立させつつ、実際のトイレ装置100の設置環境にできるだけ適合した待機温度を設定することができる。
【0126】
制御部210は、電波の反射波の測定値が所定の閾値を超えた時点からアプローチ時間T1の計測を開始する。閾値(例えば、判定S/N比)によってトイレルームの外側の検知範囲が変わるので、アプローチ時間T1を或る程度制御することが可能となる。
【0127】
これにより、上述のように便座装置110の設置環境によって第1の検知範囲DR1が広く取れない場合、あるいは、時間帯によってアプローチ時間T1を長くとれない場合に、制御部210は、閾値を変更することによって、アプローチ時間T1を長くすることができる。あるいは、時間帯によってアプローチ時間を長とれる場合に、制御部210は、閾値を変更することによって、アプローチ時間T1を長くすることができる。第1の検知範囲DR1を可変にし、アプローチ時間T1を調節することによって、便座装置110は、設置環境に適合した待機温度TEMPstbを設定し、あるいは、待機温度TEMPstbをできるだけ低減しつつ、ユーザの着座時に目標温度TEMPtrgまで確実に昇温させることが可能となる。
【0128】
その結果、便座装置は、実際の設置環境に適合するように上記第1および第2の目的のバランスをとりつつ、無駄な消費電力を低減させることができる。
【0129】
本実施形態では、複数の実測時間に基づいてアプローチ時間T1を決定するので、便座装置110の設置環境に対する適応テーブルの精度(環境に対する適合の度合い)が高い。また、複数の実測時間を用いることによって、突発的あるいは例外的な状況のみに基づいてアプローチ時間T1が決定されることを防止できる。
【0130】
本実施形態は、複数の実測時間のうち値の小さい複数の実測時間を用いてアプローチ時間T1を決定する。これによって、制御部210は、移動速度の速いユーザに適合するように待機温度TEMPstbを設定することができる。これにより、便座装置110は、ほとんどのユーザの着座時に便座の温度を確実に目標温度TEMPstb以上に昇温させることができる。この場合も、待機温度TEMPstbは、アプローチ時間T1の実測値をもとに決定されているので、便座装置110は、設置環境に合わせた待機温度TEMPstbを設定することができる。これにより、本実施形態は、ユーザの着座時に目標温度TEMPtrgまで昇温させつつ、設置環境を考慮して待機温度TEMPstbをできるだけ低減させることができる。
【0131】
その結果、便座装置110の実際の設置環境に適合するように上記第1および第2の目的のバランスをとりつつ、無駄な消費電力を低減させることができる。
【0132】
また、判定S/N比の異なる複数の適応テーブルをトイレ装置100の設置環境に応じて選択することによって、本実施形態は、複数のアプローチ時間T1から設定環境に対応したアプローチ時間T1を選択し、該選択されたアプローチ時間T1に基づいて待機温度TEMPstbを設定する。
【0133】
これにより、実際の設置環境の変化(時間帯の変化や季節の変化等)に対応した複数の待機温度TEMPstbを設定することができる。便座装置110は、設置環境の変化に対応するように待機温度TEMPstbを選択し、ユーザの着座時に目標温度TEMPtrgまで昇温させることができる。
【0134】
電波センサ160はトイレルーム105の外側にいるユーザをも検知する。このため、ユーザが活動している時間帯、あるいは、在宅時間帯では、非入室判定が生じることがある。特に、待機温度TEMPstbを低下させるために、第1の検知範囲DR1を広げてアプローチ時間T1を長く設定している場合に、非入室判定が頻繁におこる可能性がある。非入室判定が頻繁に生じると、待機温度TEMPstbが低くても、無駄な消費電力が増大してしまう。
【0135】
従って、非入室判定が頻繁に生じると判定される場合、待機温度TEMPstbを高めに設定する必要があるとしても、閾値を高め設定して第1の検知範囲DR1を狭くして非入室判定の頻度を低減することが消費電力を低減させるために好ましい。
【0136】
一方、ユーザが活動していない時間帯、あるいは、外出時間帯では、非入室判定の頻度は少ない。この場合、閾値を低めに設定して第1の検知範囲DR1を広くしても、非入室判定の頻度が少ないと推測できる。従って、第1の検知範囲DR1を広くし(アプローチ時間T1を長くし)、待機温度TEMPstbを低く設定することが、消費電力を低減させるために好ましい。
このように、便座装置110は、時期に応じたアプローチ時間T1を選択することによって、その時期に適応した待機温度TEMPstbを設定する。
【0137】
その結果、便座装置は、上記第1の目的を達成させつつ、実際の設置環境の変化において消費電力を低減させるように待機温度TEMPstbと非入室判定の頻度とのバランスを取ることができる。
【0138】
(第2の実施形態)
図12(A)は、本発明に係る第2の実施形態に従ったトイレ装置100、トイレルーム105の構造およびユーザの進入方向を示す概念図である。第2の実施形態による便座装置110の構成は第1の実施形態のそれと同様でよい。第2の実施形態では、ユーザまたは施工業者が、トイレルーム105のドアの位置、ユーザの進入方向等の環境情報に基づいて閾値を選択する。便座装置110は、選択された閾値を用いて図8に示すフローを実行し、適応テーブルを自動作成する。即ち、閾値についてはユーザまたは業者が手作業で選択し、適応テーブルについては、制御部210が基準テーブルを用いて自動作成する。
【0139】
第2の実施形態では、環境情報として代表的にトイレルーム105のドアの位置およびユーザの進入方向について考慮している。しかし、環境情報は、上述したトイレ装置110の設置環境のいずれを考慮に含めてよい。より多くの環境を考慮することによって、より精度の高い適応テーブルが作成され得るからである。
【0140】
第2の実施形態において、ドアは、トイレルーム105の正面(トイレ装置110の前方の面)または側面(トイレ装置110の側方の面)のいずれかに設けられている。ドア107がトイレルーム105の正面に設けられている場合に、ユーザの進入方向は、トイレルーム105の前方(正面に対してほぼ垂直方向)から接近する場合(環境情報(I))と、トイレルーム105の側方(正面に対してほぼ平行方向)から接近する場合(環境情報(II))とに分けることができる。尚、図1(B)に示すように、第1の検知領域DR1がトイレ装置110に関して左右対称に広がっている限りにおいて、閾値は、ユーザがトイレルーム105の右側方から進入する場合と左側方から進入する場合とにおいて同じでよい。
【0141】
ドア107がトイレルーム105の側面に設けられている場合に、ユーザの進入方向は、トイレルーム105の側面に対してほぼ平行方向にトイレルーム105の前方から接近する場合(環境情報(III))と、トイレルーム105の側方(側面に対してほぼ垂直方向)から接近する場合(環境情報(IV))と、トイレルーム105の側面に対してほぼ平行方向にトイレルーム105の後方から接近する場合(環境情報(V))と、に分けることができる。尚、第1の検知領域DR1は、トイレ装置110に関して左右対称に広がっているので、トイレルーム105の前方から接近する場合(環境情報(III))と、トイレルーム105の後方から接近する場合(環境情報(V))とにおいて、閾値は相違させることが好ましい。図12(A)において、破線の矢印は、ドアの開閉方向を示す。
【0142】
図12(B)は、便座装置110の環境情報(I)〜(V)と閾値との対応関係を示す閾値選択テーブルである。閾値選択テーブルは、様々な環境に適合する閾値と、便座部140が実際に設置される予め想定された環境情報とを対応させた複数の組合せからなるテーブルであり、予め記憶部214に格納されている。ここで、閾値の1つとしての減速率は、第1の検知領域DR1に進入したときのユーザの速度に対する減速の比率を示す。例えば、減速率=30%は、第1の検知領域DR1に進入したときのユーザの速度を100%として、その速度から30%低下した速度を閾値とすることを意味する。ユーザの移動速度がこの閾値よりも低下した場合に、便座装置110は、便座部140の昇温を開始する。尚、上述のように、マイクロ波はドップラ効果を利用することによって速度検知に用いられる。従って、電波センサ160は、ユーザの移動速度を検知することができる。従って、電波センサ160は、送信されたマイクロ波の周波数と反射波の周波数との差に基づいてユーザの減速率も検出することができる。
【0143】
このように、第2の実施形態では、制御部210は、トイレ装置100が実際に設置される環境に応じて閾値を閾値選択テーブルから選択し、その選択された閾値を図4に示す基準テーブルに適用する。そして、制御部210は、その基準テーブルを用いて、図8を参照して説明したようにアプローチ時間T1またはトータル時間Ttotalを決定し、適応テーブルを自動作成する。その手順については、第1の実施形態と同様であるのでその説明を省略する。基準テーブルが既に或る程度実際の環境に適合しているので、図8に示す適応テーブルの作成前であっても、ユーザは比較的快適にトイレ装置100を使用することができる。
【0144】
尚、[適応テーブルの自動設定]、[適応テーブルの更新]、および、[複数の適応テーブルからの選択]は、第2の実施形態に組み合わせてもよい。これにより、第2の実施形態は、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0145】
また、第2の実施形態において電波センサ160は、判定S/N比を閾値として用いることによって人体を検知し、並びに、減速率を閾値として用いることによってユーザの速度の低下率を検知することができる。例えば、ユーザが減速せずにトイレルーム105を通り過ぎる場合がある。このような場合、判定S/N比のみを閾値として用いると、便座装置110は、電波センサ160がユーザの人体を検知した時点で便座部140の昇温を開始する。つまり、便座装置110は、非入室昇温を行ってしまう。
【0146】
これに対し、第2の実施形態のように、判定S/N比および減速率の両方を閾値として用いた場合、便座装置110は、電波センサ160がユーザの人体を検知したとしても、ユーザの移動速度が減速率以下に減速しなければ便座部140の昇温を開始しない。その結果、便座装置110は、非入室判定の成立を効果的に排除し、ユーザの入室確率がより高い場合にのみ即暖制御を実行することができる。このように、複数の閾値を組み合わせることによって、便座装置110は、より正確に入室判断を行うことができる。
【0147】
第2の実施形態では、閾値(判定S/N比および/または減速率)をトイレ装置100の設置環境に応じて選択することによって、実際のトイレ装置100の設置環境において消費電力を低減するように便座部140の待機温度と、非入室判定の頻度とのバランスを取ることができる。これにより、便座装置110は、ユーザの着座時に便座部140を目標温度TEMPtrgまで昇温させ、尚且つ、消費電力の無駄をできるだけ小さくすることができる。
【0148】
上述のようにユーザが活動している時間帯、あるいは、在宅時間帯のように非入室判定の頻度が多い時間帯においては、待機温度TEMPstbが低くても、非入室判定による無駄な昇温動作によって消費電力が大きくなる。従って、非入室判定の頻度が多い場合には、閾値を変更して第1の検知範囲DR1を狭くすることによって非入室判定の頻度を低減させることができる。第1の検知範囲DR1が狭いと、アプローチ時間T1が短くなるので、待機温度TEMPstbを上げる必要が生じる。しかし、待機温度TEMPstbの上昇により消費電力が増大しても、非入室判定の頻度の低減による消費電力の低減によって、全体として消費電力が低減する限りにおいて、第1の検知範囲DR1を狭く(アプローチ時間T1を短く)するように閾値を変更することは、消費電力の低減に繋がる。
【0149】
一方、ユーザが活動していない時間帯、あるいは、外出時間帯のように非入室判定の頻度が少ないと判定される場合、便座装置110は、第1の検知範囲DR1を広くする(アプローチ時間T1を長くする)ように閾値を選択する。このような時間帯では、非入室判定の頻度が少ないので、アプローチ時間を長くとり待機温度TEMPstbを低く設定することによって、消費電力を低減させることができる。
その結果、便座装置110は、上記第1の目的を達成させつつ、実際の設置環境の変化に対して消費電力を低減するように待機温度TEMPstbと非入室判定の頻度とのバランスを取り直すことができる。
【0150】
(第3の実施形態)
図13は、本発明に係る第3の実施形態に従った便座装置110の環境情報(I)〜(V)と閾値および推定値との対応関係を示すアプローチ時間選択テーブルである。第3の実施形態では、ユーザまたは施工業者が、トイレルーム105のドアの位置、ユーザの進入方向等の環境情報に基づいて閾値だけでなく、アプローチ時間T1および/またはトータル時間Ttotalをも選択する。基準テーブルおよび適応テーブルは、ユーザまたは業者の手作業により選択されるので、第3の実施形態による便座装置110は、第1の実施形態による便座装置110と異なり、適応テーブルを自動作成しない。尚、図13では、着座時間T2は所定の時間(例えば、5秒)に固定されている。従って、アプローチ時間T1の選択は、トータル時間Ttotalの選択と実質的に同じであると考えてよい。
【0151】
第3の実施形態による便座装置110の構成は、第1の実施形態のそれと同様でよい。また、環境情報(I)〜(V)は、便宜的に、第2の実施形態の環境情報(I)〜(V)に対応している。各環境情報(I)〜(V)は、図12(A)を参照して説明した通りである。さらに、閾値としての判定S/N比および減速率は、図12(B)を参照して説明したとおりである。アプローチ時間選択テーブルは、さらに、各環境情報(I)〜(V)とアプローチ時間T1の推定値とを対応させた複数の組合せ、各環境情報(I)〜(V)と着座時間T2の推定値とを対応させた複数の組合せ、各環境情報(I)〜(V)とトータル時間Ttotalの推定値とを対応させた複数の組合せ、および、各環境情報(I)〜(V)と待機温度TEMPstbの推定値とを対応させた複数の組合せを含み、予め記憶部214に格納されている。
【0152】
これにより、ユーザまたは施工業者が、遠隔操作装置300の機能設定部132を用いて環境情報(I)〜(V)のいずれかを選択することによって、閾値を含む基準テーブルだけでなく、アプローチ時間T1、トータル時間Ttotalおよび待機温度TEMPstbを含む適応テーブルも設定される。
【0153】
第3の実施形態では、第2の実施形態と同様に、環境情報として代表的にトイレルーム105のドアの位置およびユーザの進入方向について考慮している。しかし、環境情報は、上述したトイレ装置110の設置環境のいずれかを考慮に含めてよい。より多くの環境を考慮することによって、より精度の高い適応テーブルが作成され得るからである。例えば、ドアの開閉の形態、ドアの材質、ユーザの年齢、ユーザの老若男女、ユーザの在宅時間帯あるいは不在時間帯、ユーザの睡眠時間帯等の環境情報と、閾値、アプローチ時間T1、トータル時間Ttotal、待機温度TEMPstbとを対応させた複数の組合せをアプローチ時間選択テーブルに追加する。これにより、さらに、トイレ装置100の設置環境に適した適応テーブルを得ることができる。
【0154】
環境情報と閾値等との具体的な関係を説明する。例えば、図12(A)の(I)のようにトイレ装置100の正面にドアが設けられており、かつ、ユーザがトイレ装置100の正面から接近する場合(ユーザが電波センサ160のマイクロ波の送信方向と逆方向に接近する場合)、電波センサ160は、ユーザの人体を比較的検出しやすい。従って、環境情報(I)では、判定S/N比を大きくし、および/または、待機温度TEMPstbを低く設定することができる。判定S/N比を大きくすると、非入室判定の頻度を低減させることができる。この場合、便座装置110は、非入室判定の回避、および、待機温度TEMPstbの低減を両立させることができ、便座装置110の消費電力を低減することができる。
【0155】
一方、図12(A)の(V)のようにトイレ装置100の側面にドアが設けられており、トイレルーム105の側面に対してほぼ平行方向にトイレルーム105の後方から接近する場合(ユーザが第1の検知領域DR1の後方からマイクロ波の送信方向に移動する場合)、電波センサ160は、ユーザの人体を比較的検出し難い。従って、環境情報(V)では、環境情報(I)と比較して、判定S/N比を小さくし、および/または、待機温度TEMPstbを高く設定する必要がある。
【0156】
この場合、判定S/N比を小さくすることで、ユーザの人体をできるだけ早く検知し、トータル時間Ttotalを長くしようとしている。しかし、トイレ装置100の設置環境によって、トータル時間Ttotalは、比較的短い。一方、待機温度TEMPstbを高く設定しているので、便座装置110の消費電力が増加するものの、制御部210は、短いトータル時間Ttotalで便座部140の温度を目標温度TEMPtrgまで昇温させることができる。この場合、便座装置110の消費電力の増加は、ユーザの快適性を確保するために必要なものである。つまり、環境情報(V)における適応テーブルは、ユーザの着座時点における便座の温度を適切な温度まで昇温させること(第1の目的)と、待機温度TEMPstbの低減(第2の目的)とのバランスを、実際のトイレ装置100の設置環境に適合させた結果として得られたものである。
【0157】
ドアの材質が、樹脂等の電波透過性の良い材料である場合、電波センサ160は、ユーザの人体を比較的検出し易い。従って、この場合、判定S/N比を大きくし、および/または、待機温度TEMPstbを低く設定することができる。これにより、便座装置110は、非入室判定の回避、および、待機温度TEMPstbの低減を両立させることができ、便座装置110の消費電力を低減することができる。
【0158】
一方、ドアの材質が、金属等の電波透過性の悪い材料である場合、電波センサ160は、ユーザの人体を比較的検出し難い。従って、この場合、ドアの材質が電波透過性の良い材料である場合と比較して、判定S/N比を小さくし、および/または、待機温度TEMPstbを高く設定する必要がある。従って、上記の環境情報(V)と同様の傾向が得られる。しかし、この場合の適応テーブルも、ユーザの着座時点における便座を適切な温度まで昇温させること(第1の目的)と、待機温度TEMPstbの低減(第2の目的)とのバランスを、実際のトイレ装置100の設置環境に適合させた結果として得られたものである。
【0159】
ドア自体が無い場合がある。このような場合、ドアが設けられている場合よりも電波センサ160は、ユーザの人体を比較的検出し易い。従って、この場合には、ドアが設けられている場合と比較して、判定S/N比を大きくし、および/または、待機温度TEMPstbを低く設定することができる。これにより、便座装置110は、非入室判定の回避、および、待機温度TEMPstbの低減を両立させることができ、便座装置110の消費電力を低減することができる。
【0160】
ユーザが若い場合、ユーザの移動速度は比較的速い。即ち、アプローチ時間T1が短い。従って、ユーザの年齢が低い場合には、判定S/N比を小さくし、および/または、待機温度TEMPstbを高く設定する必要がある。従って、上記の環境情報(V)と同様の傾向が得られる。しかし、この場合の適応テーブルも、ユーザの着座時点における便座を適切な温度まで昇温させること(第1の目的)と、待機温度TEMPstbの低減(第2の目的)とのバランスを、実際のトイレ装置100の設置環境に適合させた結果として得られたものである。
【0161】
さらに、ユーザの睡眠時間帯においては、トイレ装置100を利用する頻度が少なく、かつ、ユーザがトイレ装置100の使用という目的以外の目的でトイレルーム105に接近することも少ない。よって、ユーザが非入室のまま通過することは稀であると推測できる。従って、ユーザの睡眠時間帯においては、他の時間帯と比較して、判定S/N比を小さくし、尚且つ、待機温度TEMPstbを低く設定することができる。
【0162】
その他の環境情報についても、閾値、アプローチ時間T1、待機温度TEMPstbとの間に或る傾向が推測できる。これらの傾向を予めアプローチ時間選択テーブルに登録しておくことによって、便座装置110は、第1の目的を達成しつつ消費電力を低減させるように非入室判定の頻度と待機温度とのバランスを取るように、適応テーブルを設定することができる。
【0163】
図14は、第3の実施形態に従った適応テーブルの設定手順を示すフロー図である。環境情報がまだ選択されていない場合(S400のNO)、便座装置110は、記憶部214に予め格納されている基準テーブルを用いて即暖制御を実行する(S410)。この場合、制御部210は、基準テーブルを記憶部214から読み出し、基準テーブルを用いて即暖制御を開始する。基準テーブルについては、第1の実施形態において説明したとおりである。
【0164】
トイレ装置100が設定されている環境に基づいて環境情報が選択された場合(S400のYES)、制御部210は、選択された環境情報に対応する閾適、アプローチ時間T1、着座時間T2、トータル時間Ttotalおよび待機温度TEMPstbをアプローチ時間選択テーブルから得る(S420)。次に、制御部210は、アプローチ時間選択テーブルから得た閾値、アプローチ時間T1、着座時間T2、トータル時間Ttotalおよび待機温度TEMPstbから適応テーブルを作成する(S430)。例えば、ユーザまたは業者が図13に示すアプローチ時間選択テーブルから環境情報(III)を選択した場合、適応テーブルは、判定S/N比として1.3、アプローチ時間T1として2秒、着座時間T2として5秒、トータル時間Ttotalとして7秒、待機温度TEMPstbとして25℃との情報を含む。尚、ここで、目標温度TEMPtrgは、29℃に予め固定されている。そして、記憶部214は、作成された適応テーブルを記憶し(S440)、制御部210は、適応テーブルを用いて即暖制御を開始する(S450)。
【0165】
第3の実施形態は、ユーザまたは施行業者が、実際の設置環境に基づいてアプローチ時間選択テーブルからアプローチ時間T1および待機温度TEMPstbを選択することができる。これにより、ユーザの好みまたは施行業者の判断に基づいて便座装置110の設置環境に適合した待機温度TEMPstbを設定することができる。その結果、便座装置110は、ユーザの好みや施行業者の判断を加味し、第1の目的を達成しつつ、設置環境において消費電力を低減させるように非入室判定の頻度と待機温度とのバランスを取ることができる。
【0166】
ユーザがトイレルーム105へ接近するときの進行方向によって、電波センサ160による人体検知の移動情報が変化し、アプローチ時間T1が変化する。従って、上記進行方向に基づいてアプローチ時間T1および待機温度TEMPstbを設定することによって、便座装置110は、簡素な判定方法にてより早く人体検知の有無を判断し、第1の目的を達成させつつ、実際の設置環境において消費電力を低減するように待機温度と非入室判定の頻度とのバランスを取ることができる。
【0167】
また、家の通路形態やトイレルームの壁材等によって、第1の検知範囲DR1が異なり、アプローチ時間T1も変化する。従って、トイレ装置100の設置環境に基づいてアプローチ時間T1および待機温度TEMPstbを設定することによって、便座装置110は、第1の目的を達成させつつ、実際の設置環境において消費電力を低減するように待機温度と非入室判定の頻度とのバランスを取ることができる。
【0168】
上述のように、ユーザの移動速度の変化によってアプローチ時間T1が変化する。ユーザの在宅時間帯、不在時間帯、あるいは、ユーザの睡眠時間帯の変化によって非入室判定の頻度が変化する。トイレルーム105におけるドアの位置の相違によって電波センサ160による人体検知の容易さが変化する。トイレルーム105のドアが開いていると、ドアが閉じているときよりもアプローチ時間T1が短くなる。トイレルーム105に通じる通路の延伸方向の相違によって電波センサ160による人体検知の容易さが変化する。トイレルーム105の壁の材質またはドアの材質の相違によって第1の検知範囲DR1が変化し、アプローチ時間T1も変化する。
【0169】
従って、これらの環境情報を入力し、閾値(判定S/N比)、アプローチ時間T1および待機温度TEMPstbを設定することによって、便座装置110は、第1の目的を達成させつつ、実際の設置環境において消費電力を低減するように待機温度と非入室判定の頻度とのバランスを取ることができる。
【0170】
尚、図13のアプローチ時間選択テーブルは、環境情報に関連付けられた待機温度TEMPstbを含む。しかし、待機温度TEMPstbは、選択され環境情報に対応するアプローチ時間T1を演算することによって算出してもよい。例えば、記憶部214は、待機温度TEMPstbをアプローチ時間T1に逆比例させた演算式を格納し、演算処理部212が、選択されたアプローチ時間T1をこの演算式に当てはめて待機温度TEMPstbを算出してもよい。
【0171】
(第4の実施形態)
図15は、本発明に係る第4の実施形態に従った適応テーブルの更新の手順を示すフロー図である。第4の実施形態は、非入室判定の頻度が多い場合に、制御部210は適応テーブルを更新する形態である。
【0172】
まず、便座装置110は、基準テーブルまたは適応テーブルを用いて即暖制御を実行する。このとき、図8のステップS130〜S195を実行する。第4の実施形態では、ステップS150において第1の制限時間内に入室検知が無かった場合(S150のNO)、ステップS155の括弧に示すようにカウンタ218は、非入室判定の回数をカウントする。尚、カウンタ218は、非使用判定(S170のNO)の回数をカウントする必要はない。
【0173】
制御部210は、ステップS195の記憶回数が所定値(例えば、10回)以上になった場合に、カウンタ218における入室判断の回数と非入室判定の回数とを比較する(S600)。非入室判定の回数の割合が所定値以上の場合(S600のYES)、制御部210は、適応テーブルを変更する(S610)。例えば、記憶回数に対して非入室判定の回数の割合が2分の1以上になった場合に、制御部210は、適応テーブルを変更する。この場合、制御部210は、非入室判定を低減するために、判定S/N比を大きくするように適応テーブルを変更する。あるいは、制御部210は、非入室判定を低減するために、減速率を大きくするように適応テーブルを変更する。より詳細な適応テーブルの変更方法は、図16を参照して後述する。
【0174】
非入室判定の回数の割合が所定値よりも低い場合(S600のYES)、制御部210は、既存の適応テーブルをそのまま用いて即暖制御を継続する。尚、非入室判定の回数の割合の判断値は、予め記憶部214に格納しておく。
【0175】
図16は、第4の実施形態において適応テーブルの変更に用いられる閾値変更テーブルを示す図である。閾値変更テーブルは、図12(B)を参照して説明した環境情報(I)〜(V)のそれぞれに対応する変更前の閾値および変更後の閾値を含むテーブルである。変更前の閾値は、図12(B)に示す閾値と同様である。変更後の閾値は、それぞれ変更前の閾値を変更した値である。例えば、変更後の判定S/N比は、変更前の判定S/N比に対して増加している。これにより、第1の検知領域DR1が変更前のそれに比べて狭くなる。よって、制御部210は、非入室判定の頻度を低下させることができる。また、変更後の減速率も、変更前の減速率に対して増加している。この場合、電波センサ160の人体検知時におけるユーザの移動速度が比較的大きく低下したときに、制御部210は、即暖制御を開始する。従って、制御部210は、非入室判定の頻度を低下させることができる。
【0176】
変更後の閾値と変更前の閾値との差は、所定値であってもよく、あるいは、変更前の閾値に比例した数値でもよい。変更後の判定S/N比と変更前の判定S/N比との差(判定S/Nの変更率)は、変更前の判定S/N比の大きさに従って変更してもよい。例えば、変更前の判定S/N比が大きいほど、変更後の判定S/N比と変更前の判定S/N比との差を大きくすることが好ましい。これにより、非入室判定の頻度の変化が認識しやすくなるからである。より具体的には、判定S/N比が大きい場合に、変更後の判定S/N比と変更前の判定S/N比との差が小さいと(変化率が小さいと)、非入室判定の頻度の変化が少ない。従って、閾値の変更前後における非入室判定の頻度の低減効果が小さい。しかし、判定S/N比が小さい場合には、変更後の判定S/N比と変更前の判定S/N比との差が小さいとも、変化率が大きくなるので、非入室判定の頻度の変化は大きくなる。従って、閾値の変更前後における非入室判定の頻度の低減効果が大きい。尚、変更前後における非入室判定の頻度が減速率についても判定S/N比と同様のことが言える。
【0177】
逆に、非入室判定の頻度が非常に少ない場合、判定S/N比を低下させ、および/または、減速率を増大させてもよい。これにより、非入室判定の可能性が上昇するものの、アプローチ時間T1を長くし待機温度TEMPstbを低下させることができる。
【0178】
このように、第4の実施形態によれば、設置環境に適した閾値(判定S/N比および/または減速率)を選択することによって、第1の検知範囲DR1が設置環境に適した広がりになる。これにより、便座装置110は、設置環境に適したアプローチ時間T1を得ることができ、このアプローチ時間T1に基づいて設置環境に適した待機温度TEMPstbを得ることができる。また、設置環境に適した閾値を選択することによって、非入室判定の頻度を低減させながら、アプローチ時間T1をできるだけ長くすることができる。その結果、便座装置110は、第1の目的を達成させつつ、実際の設置環境において消費電力を低減するように待機温度と非入室判定の頻度とのバランスを取ることができる。
【0179】
より詳細には、非入室判定の頻度が多い場合、待機温度TEMPstbが低くても、無駄な消費電力が大きくなる。従って、非入室判定の頻度が多い場合には、閾値を変更して第1の検知範囲DR1を狭く(アプローチ時間T1を短く)することによって非入室判定の頻度を低減させることができる。第1の検知範囲DR1が狭いと、アプローチ時間T1が短くなるので、待機温度TEMPstbを上げる必要が生じる。しかし、待機温度TEMPstbの上昇により消費電力が増大しても、非入室判定の頻度の低減による消費電力の低減によって、全体として消費電力が低下する限りにおいて、第1の検知範囲DR1を狭く(アプローチ時間を短く)するように閾値を変更することは、消費電力の低減に繋がる。
【0180】
従って、便座装置110は、設置環境に適合するように閾値を変更することによって、第1の目的を達成しつつ消費電力を低減させるように非入室判定の頻度と待機温度とのバランスを取ることができる。
【0181】
以上の実施形態において、第1の目的を達成しつつ消費電力を低減させるように非入室判定の頻度と待機温度とのバランスを取ることは、ユーザの使用感の向上および消費電力の低減のために重要である。例えば、例外的な場合(ユーザがトイレルーム105へ駆け込んだ場合等)を含めてユーザの着座時の便座部140の温度を目標温度TEMPtrgまで昇温させることは、第1の目的を完全に達成できる。しかし、待機温度TEMPstbを非常に高くし、あるいは、アプローチ時間T1を長くするために判定S/N比を非常に小さくする必要が生じる。これでは、無駄な消費電力が大きくなり、かつ、非入室判定の頻度も多くなる。
【0182】
一方、消費電力を低減させることのみに着目すれば、ほとんどの場合にユーザの使用時に便座部140の温度を目標温度TEMPtrgまで昇温させることができない。つまり、第1の目的が達成されない。
【0183】
従って、通常の使用において第1の目的を達成しつつ、できるだけ消費電力を低減させるようにアプローチ時間t1、閾値および待機温度TEMPstb等の適応テーブルを決定することが重要となる。これが、第1の目的を達成しつつ消費電力を低減させるように非入室判定の頻度と待機温度とのバランスを取ることを意味する。
【0184】
(第5の実施形態:昇温停止)
図17は、第5の実施形態による便座装置110の即暖制御を示すフロー図である。この即暖制御では、便座装置110は、ユーザがトイレルーム105へ入室しなかった場合(非入室判定)、および、ユーザがトイレルーム105へ入室したとしても便座部140を使用しなかった場合(非使用判定)に、便座部140の昇温動作を停止し、あるいは、便座部140の加熱を抑制する。また、第5の実施形態では、便座装置110は、電波センサ160による人体検知時点において、昇温条件を判定し、昇温条件に当てはまらない場合として、非入室となる確立が高い場合(非入室推定が成立した場合)に便座部140の昇温動作を抑制し、あるいは、昇温動作を開始しない。尚、即暖制御とは、ユーザの使用を待機し便座部140の温度を待機温度TEMPstbに維持する待機状態と、ユーザの使用時に待機温度TEMPstbから目標温度TEMPtrgまで便座部140を昇温する昇温動作とを含む制御である。
【0185】
図17を参照して、第5の実施形態による即暖制御の動作を詳細に説明する。まず、制御部210は、基準テーブルまたは適応テーブルを記憶部214から読み出し、即暖制御を開始する(S1000)。尚、記憶部214は、基準テーブルまたは適応テーブルを複数格納し、制御部210は、複数の基準テーブルまたは複数の適応テーブルから1つの基準テーブルまたは適応テーブルを選択してもよい。
【0186】
電波センサ160がユーザの人体を検知するまで、便座装置110は、待機状態を維持する(S1010)。電波センサ160がユーザの人体を検知すると(S1020のYES)、制御部210は、昇温判定を実行する(S1030)。
図18は、昇温判定のサブルーチンを示すフロー図である。昇温判定は、電波センサ160による人体検知をトリガとして開始され、便座部140の昇温動作を実行するか否かを判定する動作である。温度検知部144が、その時点での便座部140の温度(以下、便座温度)を測定し、制御部210は、便座温度TEMPtsと目標温度TEMPtrgとを比較する(S1031)。便座温度TEMPtsが目標温度TEMPtrgよりも高い場合(S1031のYES)、便座部140を昇温させる必要が無いので、制御部210は、昇温判定をNOとする。例えば、夏場においては、便座温度TEMPtsが既に目標温度TEMPtrgを超える場合がある。このような場合には、制御部210は、昇温動作を実行しないように、昇温判定をNOとする。
【0187】
便座温度が目標温度よりも低い場合(S1031のNO)、制御部210は、ユーザの移動速度Viと所定速度V1とを比較する(S1032)。ユーザの移動速度Viは、図3の人体検知時点t0におけるユーザの初速であり、電波センサ160によって検出され得る。移動速度Viは、第1の検知領域DR1へのユーザの進入速度と換言してもよい。所定速度V1は、予め設定され、記憶部214に格納されている。
【0188】
ユーザがトイレルーム105へ入室する場合、通常、ユーザの移動速度は、ドア107の手前で減速または停止するために、比較的遅い速度で第1の検知領域DR1へ進入すると推測できる。一方、トイレ装置100を利用しないユーザは、通常、トイレルーム105を通りすぎるため、比較的速い速度で第1の検知領域DR1に進入すると推測できる。勿論、移動速度が低速度であっても、ユーザがトイレルーム105へ入室しない場合もある。しかし、このような場合、制御部210は、他の判定条件(S1033〜S1035)によって昇温判定を行えばよい。従って、ステップS1031においては、制御部210は、移動速度Viが明らかにトイレルーム105を通りすぎると推測される速度、例えば等速または加速である場合に、検知されたにユーザは非入室である確率が高い(即ち、非入室推定が成立)と判断して昇温判定をNOとすればよい。即ち、所定速度V1は、ユーザが明らかにトイレルーム105を通りすぎる速度を想定して予め設定される。
【0189】
尚、ユーザがトイレルーム105へ駆け込んだ場合のように例外的なケースでは、制御部210は、昇温判定をNOとしてしまう可能性がある。しかし、このような例外的な場合には、たとえ、昇温動作を開始したとしても、制御部210は、ユーザの着座時t2において、便座部140の温度を目標温度TEMPtrgまで昇温させることはできない可能性が高い。従って、所定速度V1は、ユーザがトイレルーム105へ駆け込んだ場合のような例外的なケースを考慮せずに設定しても差し支えない。つまり、V1は、一般的なユーザの歩行速度と等しいかそれよりも幾分速めの速度に設定されればよい。
移動速度Viが所定速度V1以上の場合、制御部210は、昇温動作を実行しないように、昇温判定をNOとする。このように人体の移動速度を検知することによって制御部210はユーザの非入室を高い確率で判定することができる。それにより、便座装置110は、無駄な昇圧動作を抑制あるいは防止し、無駄な消費電力を低減させることができる。
【0190】
移動速度Viが所定速度V1未満の場合、制御部210は、電波センサ160による人体検知の頻度を判定する(S1033)。より詳細には、カウンタ218は、電波センサ160が過去の単位時間Tuに人体を検知した回数nをカウントする。人体検知をカウントする間隔は、例えば、便座を待機温度から目標温度まで加熱する加熱時間t秒に1回であって、単位時間Tuはtの倍数である。記憶部214は、予め設定された閾値回数Nおよび単位時間Tuを格納している。制御部210は、人体検知回数nが閾値回数Nよりも大きい場合に、人体検知頻度を「大」と判定する(S1033のYES)。人体検知頻度が大きい場合、ユーザは、トイレルーム105の近傍を往来している可能性が高い。この場合、非入室である確率が高い(即ち、非入室推定が成立)。
【0191】
図19(A)および図19(B)は、それぞれ過去の単位時間における人体検出回数、非入室判定回数、人体検知頻度および非入室判定頻度を示す表である。例えば、図19(A)に示すように、単位時間Tuが3分間であり、閾値回数Nが2であるとする。制御部210は、過去3分間の人体検知回数nが2未満である場合に、人体検知頻度を「小」と判定し、過去3分間の人体検知回数nが2以上である場合に、人体検知頻度を「大」と判定する。さらに、例えば、図19(B)に示すように、単位時間Tuが1分間であり、閾値回数Nが1であるとする。制御部210は、過去1分間の人体検知回数nが0である場合に、人体検知頻度を「小」と判定し、過去1分間の人体検知回数nが1以上である場合に、人体検知頻度を「大」と判定する。
【0192】
図19(A)および図19(B)の手法に代えて、制御部210は、電波センサ160の人体検知の時間間隔に基づいて人体検知頻度を判定してもよい。例えば、タイマ216が、或る人体検知時点から次の人体検知時点の時間間隔を計測する。制御部210は、単位時間内における時間間隔のうち最小の時間間隔と予め設定された所定間隔とを比較する。最小時間間隔が所定間隔未満である場合には、制御部210は、単位時間における人体検知頻度を「大」と判定する。最小時間間隔が所定間隔以上である場合には、制御部210は、単位時間における人体検知頻度を「小」と判定する。ステップS1033および/またはS1036において、制御部210は、このような時間間隔に基づいた人体検知頻度を用いてもよい。
【0193】
人体検知頻度が大である場合(S1033のYES)、非入室である可能性が高い(非入室推定が成立)ので、制御部210は、昇温判定をNOとする。
【0194】
このように、過去の単位時間内において人体検知頻度が多い場合、その期間にユーザが頻繁にトイレルーム105の近傍を往来していると推定できる。このような状況のもとで、電波センサ160が人体を検知した場合、そのユーザは非入室である確率が高い(即ち、非入室推定が成立)と判断して昇温判定をNOとすることで、便座の昇温動作を行わないようにすることができ、その結果、便座装置110は、無駄な消費電力を抑制することができる。
【0195】
人体検知頻度が「小」である場合(S1033のNO)、制御部210は、非入室判定の頻度が高い時間帯か否かを判定する(S1037)。
【0196】
図20は、1時間ごとの時間帯における人体検出回数、非入室判定回数、人体検知頻度および非入室判定頻度を示す表である。図20の表は、或る周期的な期間(例えば、1日、1週間)の間、カウンタ218が、単位時間(例えば、1時間)ごとに人体検知の回数nおよび非入室判定の回数mをカウントすることによって作成される。この表の作成期間において、制御部210は、人体検知回数nを閾値回数Nと比較して、人体検知頻度(大または小)を時間帯ごとに判定する。記憶部214は、制御部210による判定結果を記憶する。例えば、人体検知回数nが閾値回数N未満の場合、記憶部214は、人体検知頻度として「小」を示すデータを、対応する時間帯に関連付けて格納する。人体検知回数nが閾値回数N以上の場合、記憶部214は、人体検知頻度として「大」を示すデータを、対応する時間帯に関連付けて格納する。
【0197】
また、制御部210は、人体検知回数nに対する非入室判定回数mの比率(m/n)を閾値比率Rと比較して、非入室判定頻度(大または小)を時間帯ごとに判定する。記憶部214は、制御部210による判定結果を記憶する。例えば、比率(m/n)が閾値比率R未満の場合、記憶部214は、非入室判定頻度として「小」を示すデータを、対応する時間帯に関連付けて格納する。人体検知回数nが閾値回数N以上の場合、記憶部214は、非入室判定頻度として「大」を示すデータを、対応する時間帯に関連付けて格納する。尚、閾値回数Nおよび閾値比率Rは、予め設定され記憶部214に格納されている。また、実際には、カウンタ218は、人体検知回数nおよび入室検知回数(n−m)をカウントし、演算処理部212が人体検知回数nから入室検知回数(n−m)を引き算することによって非入室判定回数mを算出することができる。入室検知回数(n−m)は、ユーザが実際に入室した回数である。
【0198】
図20の具体例では、人体検知頻度の閾値回数Nを4としている。従って、人体検知回数nが4未満である時間帯は、人体検知頻度が低い時間帯と設定される。人体検知回数nが4以上である時間帯は、人体検知頻度が高い時間帯と設定される。また、非入室判定頻度の閾値比率Rを50%としている。従って、人体検知回数nに対する非入室判定回数mの比率(m/n)が50%未満である時間帯は、非入室判定頻度が低い時間帯と設定される。人体検知回数nに対する非入室判定回数mの比率(m/n)が閾値比率50%以上である時間帯は、非入室判定頻度が高い時間帯と設定される。この設定は、制御部210によって予め実行され、図20のデータは、記憶部214に予め格納される。
【0199】
それ以降の周期(例えば、日)において、制御部210は、図20の表を用いて人体検知頻度および非入室判定頻度を判定する。例えば、タイマ216の時刻が人体検知頻度の低い時間帯に属する場合(S1036のYES)、制御部210は、ステップS1034およびS1035を実行する。人体検知頻度が低い時間帯においては、当然に、電波センサ160がユーザの人体を検知する頻度は低い。従って、このような時間帯にユーザの人体を検知した場合、ユーザが本当にトイレルーム105の近傍に存在するか否かを確認するために、制御部210は、判定S/N比を増大させる。これにより、ノイズ等による誤った人体検知を抑制することができる。
【0200】
タイマ216の時刻が非入室判定頻度の高い時間帯に属する場合(S1037のYES)、制御部210は、検知されたユーザは非入室である確率が高い(即ち、非入室推定が成立)と判断して昇温判定をNOとする。上述のように、ユーザは、通常、1日ごとあるいは1週間ごとのように或る周期で生活している。このため、非入室判定頻度の多い時間帯および少ない時間帯も、1日のうちでおおよそ決まっている。従って、日にちが異なっていても、非入室判定の頻度が多い時間帯においては、非入室判定の頻度が多いと推定することができる。従って、このような非入室判定の頻度が多い時間帯においては、非入室推定が成立と判断することで、便座の昇温動作を行わないようにすることができ、その結果、便座装置110は無駄な消費電力を抑制することができる。
【0201】
タイマ216の時刻が非入室推定頻度の低い時間帯に属する場合(S1037のNO)、制御部210は、昇温判定が成立するものと判断する。
【0202】
以上ように、第5の実施形態は、ステップS1032〜S1037の複数の判定の組合せによって、S1020によってユーザを検知した時点でおそのユーザが非入室である確率が高い(非入室の推定)をより確実にすることができる。このような昇温判定を便座部140の加熱の開始時あるいはその前に行うことにより、ユーザの非入室の可能性が高い場合に、制御部210は、便座部140の加熱を開始せず、あるいは、抑制することができる。これにより、第5の実施形態による便座装置110は、非入室推定時に無駄な消費電力を無くし、あるいは、低減することができる。
【0203】
図17を再度参照する。昇温判定がYESの場合(S1030のYES)、便座装置110は、昇温動作を開始する(S1040)。それと同時に、タイマ216が計時を開始する(S1050)。昇温判定がNOの場合(S1030のNO)、便座装置110は、昇温動作を行わずに、あるいは、低い昇温率で便座部140を昇温させる。これと同時に、タイマ216は計時を開始する(S1050)。昇温判定がNOの場合、昇温動作の必要が無く、あるいは、ユーザが入室しない可能性が高いからである。昇温率をゼロにするためには、制御部210は、ヒータ142に電流を流さなければよい。昇温率を低下させるためには、制御部210は、ヒータ142の昇温性能(電流またはヒータの本数)を低下させればよい。さらに、昇温動作を時間(昇温時間)で管理している場合、制御部210は、昇温時間をゼロ、あるいは、昇温時間を短くしてもよい。
【0204】
次に、制御部210は、非入室判定の判断を行う(S1060)。
【0205】
図21は、非入室判定のサブルーチンを示すフロー図である。まず、電波センサ160がユーザの離隔を検知する(S1061)。ユーザは、トイレルーム105へ入室しない場合には、第1の検知領域DR1に進入した(人体検知)後、トイレルーム105から離れていく。電波センサ106は、電波の周波数に基づいたドップラ効果を利用することによって、ユーザの移動速度を検知することができる。即ち、電波センサ160は、ユーザの離隔を検知することができる。従って、制御部160は、ユーザの人体検知後、ユーザの離隔を検知した場合には(S1061のYES)、非入室判定が成立するものとする。
【0206】
このとき、制御部210は、人体検知から所定時間内にユーザの移動速度が人体検知時点における初速Viからほとんど減速しない場合(移動速度が初速Viにほぼ維持されている場合)に非入室判定が成立するものと判定してもよい。あるいは、制御部210は、人体検知してから所定時間経過時においてユーザの移動速度が所定速度以上(例えば、Vi×0.8)である場合に非入室判定が成立するものと判定してもよい。この所定速度は、初速Viに基づいて決定される速度であり、初速Viに所定率(1未満(ここでは、0.8))を掛けた速度でよい。さらに、制御部210は、ユーザの移動速度が一旦低下した後、再度、その移動速度が上昇した場合、即ち、人体検知後、所定時間内にユーザの移動速度が極小値を有する場合に、非入室判定が成立するものと判定してもよい。この場合、電波の反射波の電圧または周波数は極大値を有する。従って、人体検知後所定時間内に電波の反射波の電圧または周波数が極大値を有する場合に、制御部210は、非入室判定が成立するものと判定してもよい。尚、ステップS1061の所定期間は、ステップS1065にて規定される。
【0207】
このように電波センサ160はユーザの離隔を検知することによって、ユーザが便座装置110から離れ始めた時点で非入室判定を早期に判断することができる。これにより、便座装置110は、ユーザの非入室を早期に判断し、無駄な昇温動作を途中で抑制(あるいは停止)することによって、無駄な消費電力を低減させることができる。
【0208】
ユーザの人体検知後、ユーザの離隔を検知しなかった場合には(S1061のNO)、電波センサ160は、ドア107の開閉を検知する(S1062)。通常、ユーザの離隔を検知しなかった場合、トイレルーム105に進入するために、ユーザは、ドア107を開けると推測できる。しかし、ユーザがドア107の前で一旦停止したにもかかわらず、トイレルーム105へ進入せずに、そのまま通過してしまう可能性もある。このような場合、電波センサ160がユーザの離隔を検知できないことがある。そこで、ドア107の開閉を検知することによって、制御部210は、ユーザの入室を判断する(S1062)。
【0209】
電波センサ160が昇温開始時から所定時間以内にドア107の開閉を検知した場合(S1062のYES)、制御部210は、ユーザがトイレルーム105へ入室したと判断し、昇温動作を開始する(S1064)。即ち、制御部210は、非入室判定が成立しないと判断する。尚、ステップS1062の所定時間は、ステップS1065にて規定される。
【0210】
一方、図21の破線で示すように、電波センサ160が昇温開始時から所定時間以内にドア107の開閉を検知しなかった場合(S1062のNO)、制御部210は、非入室判定が成立すると判断してよい。電波センサ160は、トイレルーム105のドアの動きを検出することができ、電波センサ160がドアの開閉を検知することによってユーザがトイレルーム105に入室したか否かを判断することができる。つまり、便座装置110は、ドアの開閉に基づいて非入室判定を判断することができる。これにより、便座装置110は、ユーザの非入室を早期に判断し、無駄な昇温動作を途中で抑制(あるいは停止)することによって、無駄な消費電力を低減させることができる。
【0211】
あるいは、電波センサ160が昇温開始時から所定時間以内にドア107の開閉を検知しなかった場合(S1062のNO)、引き続き焦電センサ170がユーザの入室(または非入室)を検知してもよい(S1063)。例えば、ドア107が開け放たれていた場合、電波センサ160がドア107の開閉を検知しないにもかかわらず、ユーザはトーレルーム105へ入室する可能性がある。従って、電波センサ160がドア107の開閉を検知しなかった場合であっても、焦電センサ170がユーザの入室を検知することが有効である。焦電センサ170がユーザの入室を検知した場合(S1063のYES)、制御部210は、昇温動作を開始し(S1064)、非入室判定が成立しないと判断する。尚、ステップS1063の所定時間は、ステップS1065にて規定される。
【0212】
一方、焦電センサ170がユーザの入室を検知しなかった場合(S1063のNO)、制御部210は、ステップS1050において計時を開始したタイマ216の時間が所定時間以上か否かを判定する(S1065)。この所定時間は、アプローチ時間T1以上かつトータル時間Ttotal以下の時間であり、例えば、トータル時間Ttotalに所定比率(例えば、0.8)を乗算した値(Ttotal×0.8>T1)でよい。適応テーブルにおいては、アプローチ時間T1およびトータル時間Ttotalは、実測値に基づいて決定されている。従って、時間の経過によって非入室判定の成立を判断するためには、便座装置110は、少なくとも実測値に基づいて設定されたアプローチ時間T1の経過を待つ必要がある。また、実測値に基づいて設定されたトータル時間Ttotalの経過時においてもユーザが入室しない場合には、ユーザは入室しない可能性が高い。従って、トータル時間Ttotalの経過時においてユーザが入室しない場合、便座装置110は、非入室判定が成立するものと判断してよい。このように、所定時間は、アプローチ時間T1からトータル時間Ttotalまでのいずれかの時点とすればよい。これにより、便座装置110は、非入室判定をより確実に判断し、無駄な消費電力を低減させることができる。そこで、タイマ216の時間が所定時間以上である場合(S1065のYES)、制御部210は、非入室判定が成立すると判定する。一方、タイマ216の時間が所定時間未満である場合(S1065のNO)、制御部210は、タイマ216の時間が所定時間以上になるまで、ステップS1061からS1063を繰り返す。これにより、ステップS1061からS1063を判断する所定期間をステップS1065によって規定することができる。
【0213】
図17を再度参照する。非入室判定が成立する場合(S1060のYES)、制御部210は、ステップS1040において開始した昇温を停止する(S1070)。このとき、タイマ216は、計時を停止し、計時をリセットする。カウンタ218は非入室判定の回数をカウントアップし、記憶部214がその非入室判定の回数を記憶する。そして、便座装置110は、待機状態(S1010)へリターンする。これにより、本実施形態による便座装置110は、非入室判定が成立した場合に、無駄な昇温動作を途中で中断し、待機状態へ戻ることによって、消費電力を低減させることができる。このように、非入室判定が成立する場合、制御部210は、ヒータ142への通電を抑制(あるいは停止)することによって便座部140の加熱を抑制(あるいは停止)する。これにより、便座装置110は、無駄な昇温動作を途中で抑制(あるいは停止)し、無駄な消費電力を低減させることができる。
【0214】
非入室判定が成立しない場合(S1060のNO)、制御部210は、非使用判定の判定を行う(S1080)。ユーザは、トイレルーム105へ入室しても、トイレ装置100を使用せずにトイレルーム105から退室する場合がある。また、ステップS1060において、ユーザが入室していないにも関わらず、非入室判定が成立しないと判定される場合もある(S1062のYES)。そこで、制御部210は、非入室判定だけでなく、便座装置110の非使用判定も判定する。尚、ステップS1030において昇温判定が成立していない場合(S1030のNO)、制御部210は、非入室判定が成立しない(S1060のNO)と判定された時点で昇温動作を開始してもよい。
【0215】
図22は、非使用判定のサブルーチンを示すフロー図である。まず、着座センサ180がユーザの着座を検知した場合(S1081のYES)、便座装置110はユーザに使用される。このため、制御部210は、非使用判定が成立しないと判定する。
【0216】
一方、着座センサ180がユーザの着座を検知しない場合(S1081のNO)、制御部210は、ステップS1050において計時を開始したタイマ216の時間が所定時間以上か否かを判定する(S1082)。小便時等のようにユーザはトイレルーム105に入室したとしても必ずしも便座装置110を使用するとは限らない。そこで、制御部210が便座部140の昇温開始後、所定時間以内にユーザの着座を検知しなかった場合には、ユーザは、便座装置110を使用しない可能性が高い。このような場合、制御部210は、非使用判定が成立するものと判断する。これにより、便座装置110は、無駄な昇温動作を途中で中断し、消費電力を低減させることができる。
【0217】
時間の経過によって非使用判定の成立を判断するためには、便座装置110は、少なくとも実測値に基づいて設定されたトータル時間Ttotalの経過を待つ必要がある。従って、ステップS1082における所定時間は、トータル時間Ttotalより充分に長い時間に設定されることが好ましい。例えば、この所定時間は、トータル時間Ttotal以上の時間であり、トータル時間Ttotalの2倍の値でよい。
【0218】
タイマ216の時間が所定時間以上である場合(S1082のYES)、制御部210は、非使用判定が成立すると判定する。一方、タイマ216の時間が所定時間未満である場合(S1082のNO)、制御部210は、タイマ216の時間が所定時間以上になるまで、ステップS1081を繰り返す。このように、所定時間の経過後に非使用判定を判断することによって、非使用判定をより確実に行い、無駄な消費電力を低減させることができる。
【0219】
図17を再度参照する。非使用判定が成立する場合(S1080のYES)、制御部210は、ステップS1040において開始した昇温を停止する(S1090)。このとき、タイマ216は、計時を停止し、計時をリセットする。そして、カウンタ218は非使用判定の回数をカウントアップし、記憶部214がその非使用判定の回数を記憶する。そして、待機状態(S1010)へリターンする。これにより、本実施形態による便座装置110は、非使用判定が成立した場合に、無駄な昇温動作を途中で中断し、待機状態へ戻ることによって、消費電力を低減させることができる。
【0220】
非使用判定が成立しない場合(S1080のNO)、制御部210は、便座温度TEMPtsと目標温度TEMPtrgとを比較する(S1100)。便座温度TEMPtsが設定温度TEMPset未満の場合(S1100のNO)、便座装置110は昇温動作を継続する。便座温度TEMPtsが設定温度TEMPset以上の場合(S1100のYES)、便座装置110は昇温動作を停止する(S1110)。このとき、タイマ216は、計時を停止し、計時をリセットする。
【0221】
次に、制御部210は、便座部140の保温制御を行う(S1120)。
【0222】
図23は、保温制御のサブルーチンを示すフロー図である。まず、制御部210は、便座部140の温度TEMPtsを設定温度TEMPsetと比較する(S1121)。便座温度TEMPtsが、設定温度TEMPsetよりも1℃以上低い場合(S1121のYES)、制御部210は、ヒータ142をオンにし、昇温動作を開始する(S1122)。これにより、便座装置110は、便座温度TEMPtsを設定温度TEMPsetへ昇温させることができる。尚、保温制御時におけるヒータ142の昇温性能は、待機温度TEMPstbから目標温度TEMPtrgへの昇温動作における昇温性能と比較して低くてよい。例えば、待機温度TEMPstbから目標温度TEMPtrgへの昇温動作における昇温性能が200Whであるのに対し、保温制御時におけるヒータ142の昇温性能は、50Whでよい。
【0223】
その後、制御部210は、ユーザが便座装置110の使用を終了したか否かを判定する(S1125)。使用の終了は、着座センサ180を用いた人体検知によって判断することができる。便座装置110の使用が終了した場合(S1125のYES)、図17のメインルーチンにリターンする。一方、便座装置110の使用がまだ終了していない場合(S1125のNO)、ステップS1121以降を再度実行する。
【0224】
便座温度TEMPtsが(TEMPset−1℃)よりも高い場合(S1121のNO)、制御部210は、便座温度TEMPtsと設定温度TEMPsetとを単純に比較する(S1123)。便座温度TEMPtsが設定温度TEMPsetよりも低い場合(S1123のNO)、制御部210は、ステップS1125を実行する。即ち、便座装置110の使用が終了するまで、ステップS1121以降を繰り返す。
【0225】
一方、便座温度TEMPtsが設定温度TEMPsetよりも高い場合(S1123のYES)、制御部210は、ヒータ142をオフにして昇温動作を停止し(S1124)、その後、ステップS1125を実行する。
【0226】
これにより、便座温度TEMPtsが設定温度TEMPset−1℃よりも低い場合には、便座装置110は、昇温動作を実行し、便座温度TEMPtsが設定温度TEMPsetよりも高くなった場合には、便座装置110は、昇温動作を停止する。そして、便座温度TEMPtsが、TEMPsetと(TEMPset−1℃)との間にある場合には、便座装置110は、昇温動作の実行または停止の状態を維持する。これにより、便座部140の温度TEMPtsが、TEMPsetと(TEMPset−1℃)との間に維持される。
【0227】
使用終了後、図17に示すように、便座装置110は、待機状態へリターンする。
【0228】
図24は、便座装置110の待機制御のサブルーチンを示すフロー図である。まず、制御部210は、便座部140の温度TEMPtsを待機温度TEMPstbと比較する(S1011)。便座温度TEMPtsが、(TEMPset−1℃)以下の場合(S1011のYES)、制御部210は、ヒータ142をオンにし、昇温動作を開始する(S1012)。これにより、便座装置110は、便座温度TEMPtsを待機温度TEMPstbへ昇温させることができる。尚、待機制御時におけるヒータ142の昇温性能は、待機温度TEMPstbから目標温度TEMPtrgへの昇温動作における昇温性能と比較して低くてよい。例えば、待機温度TEMPstbから目標温度TEMPtrgへの昇温動作における昇温性能が200Whであるのに対し、待機制御時におけるヒータ142の昇温性能は、50Whでよい。その後、図17のメインルーチンへリターンする。
【0229】
便座温度TEMPtsが(TEMPstb−1℃)よりも高い場合(S1011のNO)、制御部210は、便座温度TEMPtsと待機温度TEMPstbとを単純に比較する(S1013)。便座温度TEMPtsが待機温度TEMPstbよりも低い場合(S1013のNO)、制御部210は、図17のメインルーチンへリターンする。
【0230】
一方、便座温度TEMPtsが待機温度TEMPstbよりも高い場合(S1013のYES)、制御部210は、ヒータ142をオフにして昇温動作を停止し(S1014)、その後、制御部210は、図17のメインルーチンへリターンする。
【0231】
これにより、便座温度TEMPtsが(TEMPstb−1℃)以下の場合には、便座装置110は、昇温動作を実行し、便座温度TEMPtsが待機温度TEMPstbよりも高くなった場合には、便座装置110は、昇温動作を停止する。そして、便座温度TEMPtsが、TEMPstbと(TEMPstb−1℃)との間にある場合には、便座装置110は、昇温動作の実行または停止の状態を維持する。これにより、便座部140の温度TEMPtsがTEMPstbと(TEMPstb−1℃)との間に維持される。
【0232】
以上のように、本実施形態による便座装置110は、ユーザの入室前にユーザを検知し、昇温動作を開始する。このように、ユーザの入室前に昇温動作を行うので、トータル時間Ttotalを従来よりも長くすることができる。その結果、便座装置110は、便座部140を目標温度TEMPtrgまで充分に加熱することができる。一方、ユーザを入室前に検知すると、ユーザが実際には入室しない場合あるいは実際には便座部140を使用しない場合が生じる。このように非入室判定および非使用判定が成立する場合、本実施形態による便座装置110は、ヒータ142への通電を抑制(あるいは停止)することによって便座部140の加熱を抑制(あるいは停止)する。これにより、無駄な昇温動作を途中で抑制(あるいは停止)し、無駄な消費電力を低減させることができる。
【0233】
本実施形態では、制御部210は、電波センサ160からの電波(例えば、マイクロ波)によって非入室判定を判断する。電波センサ160は人体の移動を検出することができるので、ユーザがトイレルーム105へ入室しないことを早期に検知することができる。これにより、非入室判定を早期に判断し、無駄な昇温動作を途中で抑制(あるいは停止)することによって、無駄な消費電力を低減させることができる。
【0234】
制御部160は、ユーザの人体検知後、ユーザの離隔を検知した場合(S1061のYES)に、非入室判定が成立するものと判定する。これにより、本実施形態による便座装置110は、ユーザの非入室を早期に判断し、無駄な昇温動作を途中で抑制(あるいは停止)することによって、無駄な消費電力を低減させることができる。
【0235】
電波センサ160が人体を検知しても、トイレルーム105のドア107の開閉を所定時間以内に検知しなかった場合(S1062のNO)、ユーザはトイレルーム105へ入室しない可能性が高い。従って、制御部210は、ドア107の開閉に基づいて非入室判定を判断することができる。これにより、本実施形態による便座装置110は、ユーザの非入室を早期に判断し、無駄な昇温動作を途中で抑制(あるいは停止)することによって、無駄な消費電力を低減させることができる。
【0236】
電波センサ160が人体を検知しても、焦電センサ170がユーザの入室を所定時間以内に検知しなかった場合(S1063)、ユーザはトイレルーム105へ入室しない可能性が高い。従って、制御部210は、焦電センサ170の入室検知に基づいて非入室判定を判断することができる。これにより、本実施形態による便座装置110は、ユーザの非入室を早期に判断し、無駄な昇温動作を途中で抑制(あるいは停止)することによって、無駄な消費電力を低減させることができる。
【0237】
尚、ユーザの離隔検知(S1061)、ドアの開閉の検知(S1062)およびユーザの入室検知(S1063)を組み合わせることによって、便座装置110は、非入室判定をより確実に判断することができる。
【0238】
ユーザの離隔検知(S1061)、ドアの開閉検知(S1062)およびユーザの入室検知(S1063)を判断する期間は、ステップS1050の計時開始時から所定時間の期間である。この所定時間は、アプローチ時間T1以上、かつ、トータル時間Ttotal以下の時間である。非入室判定の成立を判断するためには、便座装置110は、少なくとも実測値に基づいて設定されたアプローチ時間T1の経過を待つ必要がある。また、トータル時間Ttotalの経過時(ユーザが着座すると推測される時点)においてもまだユーザの入室を検知しない場合には、ユーザは入室しない可能性が高い。従って、所定時間は、アプローチ時間からトータル時間までのいずれかの時点とすればよい。これにより、便座装置は、非入室判定をより確実にし、無駄な消費電力を低減させることができる。
【0239】
本実施形態によれば、センサ部150が便座部140の加熱を開始してから所定時間以内にユーザの着座を検知しなかった場合、制御部210は、非使用判定が成立すると判定する(図22)。小便時等のようにユーザはトイレルームに入室したとしても必ずしも便座装置110を使用するとは限らない。そこで、制御部210が便座部140の昇温開始後、所定時間以内にユーザの着座を検知しなかった場合には、ユーザは、便座装置110を使用しない可能性が高い。このような場合、制御部210は、非使用判定が成立するものと判断する。これにより、便座装置210は、無駄な昇温動作を途中で中断し、消費電力を低減させることができる。
【0240】
また、本実施形態による便座装置110は、ユーザの人体を検知した時点で、ユーザがトイレルーム105へ入室しない確率が高いと判定(非入室推定が成立)した場合、昇温動作を開始せず、あるいは、抑制する(S1030)。このように、昇温動作の開始時あるいはその前に昇温判定を行うことにより、ユーザの非入室の可能性が高い場合に、制御部210は、便座部140の加熱を開始せず、あるいは、抑制することができる。これにより、便座装置110は、非入室の確率が高い時に無駄な消費電力を無くし、あるいは、低減することができる。
【0241】
ステップS1080での所定時間は、トータル時間Ttotal以上であることが好ましい。非使用判定の成立を判断するためには、便座装置110は、少なくとも実測値に基づいて設定されたトータル時間Ttotalの経過を待つ必要がある。このようなトータル時間Ttotalの経過後に非使用判定を判断することによって、非使用判定をより確実にすることができる。
【0242】
制御部210は、人体検知時点t0のユーザの移動速度Viが所定速度V1以上である場合に、非入室を推定する(S1032)。ユーザがトイレルームへ入室する場合、通常、ユーザは、ドアの手前で停止するために、比較的遅い速度で第1の検知領域DR1へ進入すると推測できる。一方、トイレルーム105へ入室しないユーザは、トイレルーム105を通りすぎるため、通常、比較的速い速度で第1の検知領域DR1に進入すると推測できる。従って、ユーザが第1の検知範囲DR1に進入した時の初速が所定速度以上である場合に、制御部210は、昇温判定が成立しないと判断する。これにより、制御部210はユーザの非入室を高い可能性で判定することができる。その結果、便座装置210は、無駄な昇圧動作を抑制し、消費電力を低減させることができる。
【0243】
或る単位時間において人体検知頻度が多い場合に、制御部210は、ユーザの非入室を推定する(S1033)。単位時間にもよるが、健全なユーザは、数分間の間に何回も便座装置110を使用することは考えられない。従って、直近の単位時間において人体検知頻度が多い場合、ユーザは頻繁にトイレルーム105の近傍を単に往来しており、非入室の可能性が高いと推定できる。よって、このような場合に、制御部210は、昇温判定NOとして昇温を開始しない、または、抑制することで、無駄な消費電力を抑制することができる。
【0244】
或る日の時間帯において、非入室判定の回数mと人体検知回数nとの比(m/n)が閾値比率Rよりも大きい場合に、制御部210は、ユーザの非入室を推定する。上述のように、ユーザは、通常、1日ごとあるいは1週間ごとのように或る周期で生活している。このため、非入室判定頻度の多い時間帯および少ない時間帯も、1日のうちでおおよそ決まっている。従って、日にちが異なっていても、非入室判定頻度が高い時間帯においては、ユーザは、トイレルームの近傍を往来しており、入室しない可能性が高いと推定することができる。つまり、生活リズムによって、非入室判定頻度の高い時間帯がある。このような時間帯に、電波センサ160が人体を検知した場合、そのユーザは非入室である確率が高い(即ち、非入室推定が成立)と判断して昇温判定をNOとすることで便座の昇温動作を行わないようにすることができ、その結果、便座装置110は無駄な消費電力を抑制することができる。
【0245】
或る単位時間内において複数の人体検知の間隔の最小値が所定の間隔未満である場合に、制御部210は、ユーザの非入室を推定する。このように、人体検知の時間間隔で人体検知頻度を判定してもよい。即ち、ステップS1033およびS1036において、便座装置110は、人体検知の時間間隔で人体検知頻度を判定してもよい。
【0246】
(変形例1)
図25は、図17に示す即暖制御の変形例を示すフロー図である。図25の即暖制御では、昇温判定が成立しなかった場合(S1030)、制御部210は、昇温を開始し、計時を開始する(S1200)。そして、ヒータ142は、便座温度TEMPtsを、待機温度TEMPstbと目標温度TEMPtrgとの間の温度(TEMPtrg−k℃)(kは正数)まで昇温する。より詳細には、制御部210は、便座温度TEMPtsと目標温度TEMPtrgとを比較する(S1210)。便座温度TEMPtsが(TEMPtrg−k℃)未満である場合、制御部210は、便座部140の昇温を継続する(S1210のNO)。尚、TEMPtrg−k℃は、待機温度TEMPstbよりも高く、かつ、目標温度TEMPtrgよりも低い温度である。
【0247】
一方、便座温度TEMPtsが(TEMPtrg−k℃)以上である場合、制御部210は、便座部140の昇温を停止する(S1220のNO)。昇温停止後、便座装置110は、ステップS1060を実行する。本変形例のその他の動作は、図17のフローに示す動作と同様である。
【0248】
昇温判定が成立しなかった場合(S1030のNO)、通常、ユーザはトイレルーム105へ入室してこない。しかし、もし、昇温判定が不成立であるにもかかわらず、ユーザが入室してきた場合には、便座部140を目標温度TEMPtrgへ昇温する時間が足りなくなる可能性がある。そこで、本変形例では、昇温判定が成立しなかった場合であっても、制御部210は、便座温度TEMPtsを目標温度TEMPtrg−k℃まで昇温する。これにより、昇温判定の不成立後、ユーザが入室してきた場合であっても、制御部210は、便座部140を目標温度TEMPtrgへ確実に昇温することができる。
【0249】
(変形例2)
上記実施形態では、昇温動作において、ヒータ142の昇温性能は固定されていてもよい。しかし、非入室判定あるいは非使用判定が成立した場合には、それまでの昇温動作が無駄になる。そこで、昇温開始時から所定時間において低い昇温率で便座部140を昇温すれば、無駄な消費電力を低減することができる。一方で、ユーザの着座時に便座部140の温度を目標温度TEMPtrgまで昇温するために(第1の目的)、昇温開始時から所定時間の経過後、便座装置110は、高い昇温率で便座部140を昇温する。例えば、図26に示すように、制御部210は、便座部140の昇温開始時から所定時間Tdの間、第1の昇温率で便座部140を昇温し、所定時間Td後、第2の昇温率で便座部140を昇温するようにヒータ142を制御する。このときの所定時間Tdは、トータル時間Ttotal以下の時間であり、例えば、アプローチ時間T1であってもよい。
【0250】
ヒータ142の昇温性能は、加熱能力で制御してもよく、あるいは、通電電流で制御してもよい。加熱能力で制御する場合、制御部210は、例えば、ヒータ142の駆動数を制御する。具体的には、制御部210は、昇温開始時から所定時間Tdの間、1本のヒータ(例えば、待機時および保温時と同じ、50Wh)のみを駆動し、所定時間Td後、3本のヒータ(例えば、400Wh)を駆動する。通電電流で制御する場合、制御部210は、例えば、ヒータ142へ流す電流を制御する。具体的には、制御部210は、昇温開始時から所定時間Tdの間、ヒータ142に比較的低い電流を駆動し、所定時間Td後、ヒータに比較的大きな電流を流す。このような制御によって、図26に示すような昇温性能を得ることができる。
【0251】
第1の昇温率は、第2の昇温率よりも低い。即ち、昇温動作の開始当初、ヒータ142は、比較的低い昇温性能で便座140を加熱し、所定期間の経過後に、比較的高い昇温性能で便座140を加熱する。昇温動作の開始当初、ヒータ142の昇温性能が比較的低いので、昇温動作の途中で非入室判定あるいは非使用判定が成立した場合に、便座装置110の消費電力の無駄が小さくなる。
【0252】
例えば、図26の比較例(Lref)は、等しい昇温率で昇温させたグラフを示す。図26のtoffの時点で昇温動作を停止した場合、本変形例のtoffにおける温度は、比較例(Lref)の温度よりも低くて済む。これは、本変形例の消費電力が比較例の消費電力よりも小さいことを示す。
【0253】
このように、制御部210が、ヒータ142の昇温率を段階的に変更することによって、昇温動作の途中で非入室判定あるいは非使用判定が成立したときに、第1の目的を達成させつつ、無駄な消費電力をさらに低減させることができる。
【0254】
(変形例3)
図21に示す非入室判定の判断では、非入室判定が成立したときに、便座装置110は、昇温動作を行うことなく、待機状態へリターンしている。しかし、ユーザの移動速度が遅い場合、非入室判定によって昇温動作を抑制あるいは停止した後、ユーザがトイレルーム105へ入室してくることがある。このような場合、便座装置110は、ユーザの着座時に便座部140の温度を目標温度TEMPtrgまで昇温することができない可能性が高い。このような事態を回避するために、非入室判定の後、制御部210は、目標温度TEMPtrgよりも低いが、待機温度TEMPstbよりも高い温度まで便座部140の温度を昇温してもよい。
【0255】
例えば、図27に示すように、非入室判定が成立した後、制御部210は昇温動作を開始する(S1066)。その後、便座温度TEMPtsが目標温度TEMPtrg−k℃(TEMPtrg−k>TEMPstb)に達するまで、ヒータ142は、便座部140を加熱する(S1067)。便座温度TEMPtsが目標温度TEMPtrg−k℃に達した時点で、ステップS1070を経て待機状態へリターンする。これにより、非入室判定の後、ユーザがトイレルーム105へ入室してきた場合であっても、制御部210は、便座部140を目標温度TEMPtrgへ昇温できる可能性が高くなる。
【0256】
上記実施形態においては、被加熱体として便座部を対象とした場合について説明してきたが、被加熱体として洗浄水を対象としてもよい。洗浄水の場合も、待機温度をできる限り低く維持し、加熱部の消費電力を低減させながら、ユーザの着座時点における洗浄水の温度を目標温度まで確実に昇温させることができ、かつ、非入室または非使用を判断した場合に無駄な消費電力を低減させることができる。
【0257】
尚、金属便座は、ヒータの加熱に対して短時間で便座温度に反映される。このため、金属便座も上記実施形態による即暖制御に適している。
【符号の説明】
【0258】
100…トイレ装置
105…トイレルーム
110…便座装置
120…便器
130…遠隔操作装置(リモコン)
140…便座部
142…ヒータ
144…温度検知部
150…センサ部
160…電波センサ
170…焦電センサ
180…着座センサ
200…洗浄部
210…制御部
212…演算処理部
214…記憶部
216…タイマ
218…カウンタ
【技術分野】
【0001】
本発明は、便座装置に係わり、例えば、便座を加熱する暖房便座装置に関する。
【背景技術】
【0002】
暖房便座装置は、便座内に内蔵された発熱線に常時電圧を印加することにより熱を発生させ、その熱によって設定された所望の温度に便座を常に暖めておくものである。それにより、暖房便座装置は、ユーザが便座に着座する際に便座の冷たさによって不快を感じることを防止し、ユーザは快適に便座に着座することができる。
【0003】
このような暖房便座装置では、便器を使用しない時の消費電力は極力低下させる一方で、便器使用時には快適な温度の便座に着座できるように便座温度を制御することが望まれている。そこで従来、便器を使用しない時の消費電力を抑えるために便座の待機温度を低く保った状態で焦電型赤外線センサを用いてトイレルームへ入室する人体を検知し、人体の検知があった場合は、待機温度から目標とする着座温度まで便座の温度を昇温する即暖型の暖房便座装置が知られている(特許文献1)。このような即暖型の暖房便座装置は、ユーザが便器を使用するときに便座を急速加熱するものであり、便器を使用しないときの待機温度を下げることができるので消費電力の低減に有効である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第4068648号明細書
【特許文献2】特開2009−165684号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、従来の即暖型の便座装置は、トイレルームに入室した後の人体を検知して待機温度から目標の着座温度まで昇温させるものである。通常、入室から着座までの時間は長くても6秒程度であり、ユーザが軽装の場合はトイレルームに入室してから便座に着座するまでの時間は4秒程度である。つまり、待機温度から着座温度まで昇温させる時間には限界があった。そのため、従来の即暖型の便座装置は、着座する時点において便座を快適な温度まで昇温できないおそれがあった。あるいは、短い時間でもユーザが着座する時点において便座を確実に快適な温度まで昇温するために、省エネ性を犠牲にして待機温度を高目に設定していた。
【0006】
また、着座時点において便座を快適な温度まで昇温させつつ、消費電力を低減させるためには、ヒータの昇温能力を高くし、短時間で便座を加熱すること考えられる。しかし、ヒータの昇温能力を高くすることは、安全性の問題を生じさせる。さらに、ヒータの昇温能力が高い場合、小便時など便座の昇温が必要でないにもかかわらず昇温させてしまったときに消費電力の無駄が大きくなってしまうという課題も生じる。
【0007】
従って、ヒータの昇温能力を低く維持しながら消費電力を低減させるためには、低い待機温度からでも確実に快適な温度まで昇温できるように昇温時間を長くすることが望ましい。このように昇温時間を長くするために、ユーザがトイレルーム内に進入する前に即暖による昇温制御を開始すべく、電灯スイッチを用いた方式が考えられる(特許文献2)。しかし、トイレの電灯スイッチは、通常、トイレの近傍に設置されるものであり、昇温時間をあまり長くすることはできない。
【0008】
また、赤外線センサをトイレルームから遠く離れた位置に設置することによって、昇温時間を長くすることが考えられる。しかし、指向性の強い赤外線センサでユーザの進入の有無を判定しようとすると、トイレルーム外の廊下などに複数の赤外線センサを設置し、かつ、その各赤外線センサと便座装置の暖房制御をリンクさせる必要がある。便座の即暖制御のためだけにこのような手法を用いることは、現実的ではない。
【0009】
さらに、赤外線センサを設置することによって、トイレルームからユーザまでの距離を把握できたとしても、ユーザがその位置からトイレルームへ入室するまでの時間は、その位置からトイレルームまでの家の通路形態や、ユーザの歩行速度等に依存する。すなわち、センサがユーザを検知してからトイレルームへ入室するまでの時間は単に位置情報から一義的にきまるものではない。このため、単に位置情報に基づいて即暖を開始させる従来型の便座装置では、着座する時点において便座を快適な温度まで昇温できないおそれがあった。
【0010】
このように、従来の即暖型の便座装置では、ユーザの着座時点において便座を快適な温度まで昇温させること(第1の目的)と、便座の待機温度を可及的に低下させて消費電力を低減させること(第2の目的)とを両立させることは困難であった。
【0011】
また、トイレルームから遠く離れたユーザを検知する場合、昇温時間を長くすることはできるが、ユーザは、必ずしもトイレルームへ入室するとは限らない。もし、トイレルームから遠く離れたユーザを検知し、その時点から便座の昇温を開始することができたとしても、その後、そのユーザがトイレルームに入室しなければ、その昇温動作は無駄となる。以下、このようにユーザが実際にはトイレルームへ入室しないにも関わらず、トイレルーム外のユーザを検知し昇温動作を行うことを非入室加熱と呼ぶ。非入室加熱が頻繁に生じると、便座装置は、無駄な昇温動作を繰り返し実行することになるので、待機温度を低く設定したとしても、逆に便座装置の消費電力の低減効果が薄れてしまう。
【0012】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、待機温度をできる限り低く維持し、便座の消費電力を低減させながら、ユーザの着座時点における便座の温度を快適な温度まで確実に昇温させることができ、かつ、非入室加熱によって消費される無駄な消費電力を低減させる便座装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明に係る実施形態に従った便座装置は、トイレルーム内に設置された便座部を備えた便座装置であって、被加熱体を通電によって加熱する加熱部と、電波によって前記トイレルームの外側にいるユーザの人体を検知するセンサ部と、前記加熱部および前記センサ部を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記センサ部がユーザの人体を検知したときに前記加熱部への通電を開始し、前記センサ部がユーザの人体を検知してから該ユーザの前記トイレルームへの入室を検知するまでのアプローチ時間中にユーザが前記便座装置を使用しないと判定した場合に、前記加熱部への通電を抑制し、あるいは、停止する。本発明による便座装置は、電波を用いてユーザの入室前に昇温動作を行うので、非使用状態である待機温度から使用状態である着座時の目標温度まで昇温させる時間を、ユーザを検知してからそのユーザがトイレルームへ入室するまでのアプローチ時間を利用して、従来よりも長くすることができる。その結果、便座装置は、待機温度をできる限り低く維持し、加熱部の消費電力を低減させながら、ユーザの着座時点における被加熱体の温度を目標温度まで確実に昇温させることができる。一方、ユーザを入室前に検知しても、そのユーザが実際には入室しない場合(非入室)が生じる。このような非入室の判定が成立する場合、本発明による便座装置は、加熱部への通電を抑制(あるいは停止)することによって被加熱体の加熱を抑制(あるいは停止)する。これにより、無駄な昇温動作を途中で抑制(あるいは停止)し、無駄な消費電力を低減させることができる。
【0014】
前記制御部は、前記センサ部からの電波によってユーザが前記トイレルームに入室しないと判定してよい。電波センサは人体の移動状態(移動方向や移動速度)を検出することができるので、ユーザがトイレルームの外側に設定された電波センサの検知範囲内に進入してから扉を開けるまでの時間帯において、トイレルームへ入室しないことを早期に検知することができる。例えば、ユーザが電波センサの検知範囲に進入した後、トイレルームに入室せずにその検知範囲を通り過ぎる場合、ユーザは便座装置から離れていく。電波センサがユーザの離隔を検知することによって、ユーザが便座装置から離れ始めた時点で非入室を早期に判断することができる。これにより、無駄な昇温動作を途中で抑制(あるいは停止)し、無駄な消費電力を低減させることができる。
【0015】
前記センサ部は、電波によってユーザが前記トイレルームから離れていくことを検知し、前記センサ部がユーザの離隔を検知した場合に、前記制御部は、ユーザが前記トイレルームに入室しないと判定してよい。上述のように電波センサがユーザの離隔を検知することによって、ユーザが便座装置から離れ始めた時点で非入室判定を早期に判断することができる。これにより、便座装置は、ユーザの非入室を早期に判断し、無駄な昇温動作を途中で抑制(あるいは停止)することによって、無駄な消費電力を低減させることができる。
【0016】
時計機能を有するタイマをさらに備え、前記センサ部は、電波によって前記トイレルームのドアの移動を検知し、前記センサ部が前記加熱部への通電を開始してから所定時間以内に前記トイレルームのドアの移動を検知しなかった場合、前記制御部は、ユーザが前記トイレルームに入室しないと判定してよい。電波センサは、トイレルームのドアが開閉する動きを検出することができる。電波センサがドアの開閉を検知することによってユーザがトイレルームに入室したか否かを判断することができる。つまり、便座装置は、所定時間以内にドアの開閉が無いと非入室を判定する。これにより、便座装置は、ユーザの非入室を早期に判断し、無駄な昇温動作を途中で抑制(あるいは停止)することによって、無駄な消費電力を低減させることができる。
【0017】
時計機能を有するタイマをさらに備え、前記センサ部は、ユーザが前記トイレルームへ入室したことを検知することができ、前記加熱部への通電を開始してから所定時間以内に前記センサ部がユーザの入室を検知しなかった場合、前記制御部は、ユーザが前記トイレルームに入室しないと判定してよい。センサ部がトイレルーム外のユーザの人体を検知した後、所定時間経過してもユーザが入室しない場合、ユーザはトイレルームへ入室しないと推測できる。従って、便座装置は、人体検知時点から所定時間以内にユーザの入室を検知しない場合、非入室と判定する。これにより、便座装置は、ユーザの非入室を確実に判断し、無駄な昇温動作を途中で抑制(あるいは停止)することによって、無駄な消費電力を低減させることができる。
【0018】
ユーザが前記トイレルームに入室しないと判定した後、前記制御部は、前記被加熱体を、ユーザの着座時における前記被加熱体の目標温度よりも低く、かつ、ユーザの使用を待機しているときの前記被加熱体の待機温度よりも高い所定温度まで昇温してよい。ユーザの移動速度が遅い場合、非入室判定によって昇温動作を抑制あるいは停止した後、ユーザがトイレルームへ入室してくることがある。このような場合、便座装置は、ユーザの着座時に被加熱体の温度を目標温度まで昇温することができない可能性が高い。このような事態を回避するために、非入室判定の後、制御部は、目標温度よりも低いが、待機温度よりも高い温度まで被加熱体の温度を昇温する。これにより、非入室判定の後、ユーザがトイレルームへ入室してきた場合であっても、制御部は、被加熱体を目標温度へ昇温できる可能性が高くなる。
【0019】
前記制御部は、前記被加熱体の昇温開始時から所定時間の間、第1の昇温率で前記被加熱体を昇温し、該所定時間後、第2の昇温率で前記被加熱体を昇温し、前記第1の昇温率は、前記第2の昇温率よりも低い。非入室あるいは非使用の判定が成立した場合には、それまでの昇温動作が無駄になる。しかし、昇温開始時から所定時間において低い昇温率で被加熱体を昇温すれば、無駄な消費電力を低減することができる。一方で、ユーザの着座時に被加熱体の温度を目標温度まで昇温するために(第1の目的)、昇温開始時から所定時間の経過後、便座装置は、高い昇温率で被加熱体を昇温する。このようにヒータの昇温率を変更することによって、便座装置は、第1の目的を達成させつつ、昇温動作の途中で非入室あるいは非使用の判定が成立したときに、無駄な消費電力をさらに低減させることができる。
【0020】
前記所定時間は、前記センサ部がユーザの人体を検知してから該ユーザの前記トイレルームへの入室を検知するまでのアプローチ時間以上、かつ、前記センサ部がユーザの人体を検知した時点からユーザが前記便座部に着座した時点までのトータル時間以下の時間でよい。時間の経過によって非入室判定の成立を判断するためには、便座装置は、少なくとも実測値に基づいて設定されたアプローチ時間の経過を待つ必要がある。また、ユーザが着座すると推測される時点においてもユーザがまだ入室しない場合には、ユーザは入室しない可能性が高い。つまり、トータル時間の経過時においてもユーザが入室しない場合には、便座装置は、非入室判定が成立するものと判断してよい。従って、所定時間は、アプローチ時間からトータル時間までのいずれかの時点とすればよい。該所定時間の経過時点において、ユーザの入室をまだ検知していない場合、制御部は、非入室判定が成立するものとする。従って、便座装置は、非入室の判断をより確実にし、無駄な消費電力を低減させることができる。
また、昇温開始から該所定時間の経過時までヒータの昇温率を低く設定し、かつ、該所定時間の経過後にヒータの昇温率を上げることによって、便座装置は、第1の目的を達成させつつ、非入室判定が成立したときには、無駄な消費電力をさらに低減させることができる。
【0021】
時計機能を有するタイマをさらに備え、前記センサ部は、ユーザが前記便座部へ着座したことを検知することができ、前記センサ部が前記被加熱体の加熱を開始してから所定時間以内にユーザの着座を検知しなかった場合、前記制御部は、ユーザが前記便座部を使用しないと判定して前記加熱部への通電を抑制し、あるいは、停止するようにしてもよい。清掃時等のようにユーザはトイレルームに入室したとしても必ずしも便座装置を使用するとは限らない。そこで、制御部が被加熱体の昇温開始後、所定時間以内にユーザの着座を検知しなかった場合には、ユーザは、便座装置を使用しない可能性が高い。このような場合、制御部は、非使用判定が成立するものと判断する。これにより、便座装置は、無駄な昇温動作を途中で中断し、消費電力を低減させることができる。
【発明の効果】
【0022】
本発明による便座装置は、待機温度をできる限り低く維持し、加熱部の消費電力を低減させながら、ユーザの着座時点における被加熱体の温度を快適な目標温度まで確実に昇温させることができ、かつ、非入室を判断した場合に無駄な消費電力を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本発明に係る第1の実施形態に従ったトイレ装置100、トイレルーム105、並びに、センサ部150の検知領域DR1、DR2を示す図。
【図2】第1の実施形態による便座装置110の構成を示すブロック図。
【図3】センサ部150によって検知された電波または赤外線の電圧波形を示す図。
【図4】基準テーブルの制御データテーブルの一例を示す図。
【図5】トータル時間Ttotalと便座部140の温度との関係を示すグラフ。
【図6】基準テーブルの作成に用いられる標準的なトイレルーム200の概念図。
【図7】適応テーブルの待機温度TEMPstbを自動設定するために用いられる制御データテーブル、および、目標温度TEMPtrgを選択するために用いられる目標温度テーブルを示す図。
【図8】適応テーブルを自動作成する手順を示すフロー図。
【図9】適応テーブルを示す図。
【図10】適応テーブルの更新の手順を示すフロー図。
【図11】複数の適応テーブルを設定する便座装置110の動作を示すフロー図。
【図12】本発明に係る第2の実施形態に従ったトイレ装置100、トイレブース105の構造およびユーザの進入方向を示す概念図、および、便座装置110の環境情報(I)〜(V)と閾値との対応関係を示す閾値選択テーブル。
【図13】本発明に係る第3の実施形態に従った便座装置110の環境情報(I)〜(V)と閾値および推定値との対応関係を示すアプローチ時間選択テーブル。
【図14】第3の実施形態に従った適応テーブルの設定手順を示すフロー図。
【図15】本発明に係る第4の実施形態に従った適応テーブルの更新の手順を示すフロー図。
【図16】第4の実施形態において適応テーブルの変更に用いられる閾値変更テーブルを示す図。
【図17】第4の実施形態による便座装置110の即暖制御を示すフロー図。
【図18】昇温判定のサブルーチンを示すフロー図。
【図19】過去の単位時間における人体検出回数、非入室判定回数、人体検知頻度および非入室判定頻度を示す表。
【図20】1時間ごとの時間帯における人体検出回数、非入室判定回数、人体検知頻度および非入室判定頻度を示す表。
【図21】非入室判定のサブルーチンを示すフロー図。
【図22】非使用判定のサブルーチンを示すフロー図。
【図23】保温制御のサブルーチンを示すフロー図。
【図24】便座装置110の待機制御のサブルーチンを示すフロー図。
【図25】図17に示す即暖制御の変形例を示すフロー図。
【図26】変形例2のヒータの昇温率を示すグラフ。
【図27】図21に示す即暖制御の変形例を示すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。
【0025】
(第1の実施形態)
図1(A)および図1(B)は、本発明に係る第1の実施形態に従ったトイレ装置100、トイレルーム105、並びに、センサ部150の検知領域DR1、DR2を示す図である。トイレ装置100は、トイレルーム105内に設置されており、便座装置110と、便器120とを備えている。便座装置110は、遠隔操作装置(リモートコントローラ)130と、便座部140と、センサ部150と、洗浄部200と、制御部210とを備えた温水洗浄機能付き暖房便座装置である。便座部140は、加熱部としてのヒータを内蔵している。便座部140は、ヒータに電流を供給することによって加熱される。センサ部150は、電波センサ160と、焦電センサ170と、着座センサ180とを含む。トイレルーム105は、壁106およびドア107で囲まれた空間であり、ユーザはドア107からトイレルーム105へ入室する。
【0026】
電波センサ160は、例えば、マイクロ波の周波数帯域を利用した電波センサである。マイクロ波センサは、所定の検知領域に向かい電波ビームを放射し、検知領域内に侵入した人体等の対象物を検知する。また、マイクロ波センサは、ドップラ効果(定在波)を利用しているので、対象物の動き(速度)を検知することができる。さらに、マイクロ波は、木材や樹脂、陶器等の比誘電率が比較的小さい物質を透過する。従って、マイクロ波センサは、トイレルーム105の外側にいる人体を検知し、かつ、その人体の移動状態(速度)を検出することができる。
【0027】
マイクロ波とは電波の周波数による分類の一つである。一般的には波長100マイクロメートル〜1メートル、周波数300メガヘルツ〜3テラヘルツの電波(電磁波)を指す。この範囲の電波には、デシメートル波(UHF)、センチメートル波(SHF)、ミリメートル波(EHF)、サブミリ波が含まれる。尚、電波センサ160は、トイレルーム105の外側にいるユーザの人体を検知することができればよく、利用可能な周波数帯域はマイクロ波帯に限定されない。
【0028】
焦電センサ170は、例えば、焦電型赤外線センサであり、ユーザがトイレルーム105に入室したことを検知する。焦電型赤外線センサは、周囲環境の温度と、検知したい物体の温度との差を検知して、その空間に物体が存在するか否かを判断する。尚、本実施例ではトイレルーム105に入室したユーザの人体を検知するために焦電センサ170を便座装置110に設置したが、焦電型赤外線センサに限定されない。
【0029】
着座センサ180は、例えば、反射型赤外線センサであり、人体から反射された赤外線を検出した場合に便座部140上にユーザが着座していることを検知する。尚、着座センサ180も、便座部140上にユーザが着座していることを検知することができればよく、反射型赤外線センサに限定されない。
【0030】
電波センサ160および焦電センサ170は、便座装置110および/または便器120や遠隔操作装置130に取り付けてもよく、あるいは、便座装置110および遠隔操作装置130とは別にトイレルーム105内の壁面、天井または床面に取り付けてもよい。
【0031】
第1の検知領域DR1は、電波センサ160が人体を検出することができる範囲を示し、トイレルーム105の外側へ広がっている。第2の検知領域は、焦電センサ170が人体を検出することができる範囲を示し、トイレルーム105の内側に制限されている。
【0032】
図2は、第1の実施形態による便座装置110の構成を示すブロック図である。便座装置110は、遠隔操作装置130と、センサ部150と、便座部140と、洗浄部200と、制御部210とを備えている。
【0033】
遠隔操作装置130は、機能設定部132と、機能操作部134と、表示部136とを備えている。機能設定部132は、便座部140の温度設定、洗浄装置200の水温設定等の各種設定事項をユーザが入力/選択する手段である。機能操作部134は、機能設定部132で設定された設定事項に基づいて便座装置110および洗浄装置200をユーザが操作する手段である。表示部136は、ユーザが機能設定部132または機能操作部134を用いて入力/選択した事項を表示する手段である。機能設定部132および機能操作部134は、例えば、ボタン、切替えスイッチを含み、ユーザは、ボタンを押し、あるいは、切替えスイッチを切替えることによって便座装置110の設定および操作を行う。表示部136は、例えば、液晶表示装置でよい。
【0034】
センサ部150は、上述の通り電波センサ160と、焦電センサ170と、着座センサ180とを備えている。電波センサ160は、送信アンテナ162と、発振回路164と、受信アンテナ166と、検波回路168とを備えている。本実施形態では、発振回路164は、所定の周波数の電波(マイクロ波)を生成し、送信アンテナ162からその電波を送信する。受信アンテナ166は、送信アンテナ162から送信された電波の反射波を受信する。検波回路168は、受信アンテナ166において受信された反射波から周波数の差分(検知信号)を抽出し、検知信号を制御部210へ送る。発振回路164に周波数可変回路を備えれば、反射波の位相状態から人体の移動速度だけでなく電波センサ160から人体までの距離を認識できる。また、検波回路168を複数備えれば、複数の検知信号の位相差から電波センサ160に対し人体が接近または離遠しているのかを識別できる。
【0035】
トイレルーム105内とトイレルーム105外に別々に人体検知センサ(例えば、赤外線センサや焦電センサ、電波センサ等)を設置してアプローチ時間T1を決定する場合、トイレルーム105内に設置された人体検知センサとトイレルーム105外に設置された人体検知センサで通信や同期を取る必要が生じ制御が複雑となる。また、ユーザの好みや生活環境に応じてトイレルーム105外に設置される人体検知センサの位置により検知精度がバラつきアプローチ時間T1に影響を与える。トイレルーム105内に設置された便座装置110や遠隔操作装置130に、トイレルーム105外の人体の移動状態を検出する電波センサ160を備えることにより、ユーザがトイレルーム105外の検知エリアに侵入してからドアを開けてトイレルーム105内へ入室するまでの移動情報を連続的に検出できるため、通信や同期を取る必要がなく制御が簡素となる。また、トイレルーム105が設置される住宅環境に応じて最適なアプローチ時間T1を決定できる。
【0036】
焦電センサ170は、検知領域を設定するレンズと人体から放射された赤外線を受信する受光素子を備え、着座センサ180は、赤外線を発光する発光素子と発光素子から送信された赤外線の反射波を受信する受光素子を備え、ともに受光素子にて受信した結果を制御部210へ送る。
【0037】
便座部140は、加熱部としてのヒータ142と、温度検知部(サーミスタ)144とを備えている。ヒータ142は、制御部210の制御を受けて便座部140を加熱する。温度検知部144は、便座部140の温度を検知し、その温度情報を制御部210へフィードバックする。
【0038】
洗浄部200は、ヒータ202と、温度検知部(サーミスタ)204と、ノズル駆動部206とを備えている。ヒータ202は、制御部210の制御を受けて、洗浄部200内のタンクに蓄えられた洗浄水を加熱する。温度検知部204は、洗浄水の温度を検知し、その温度情報を制御部210へフィードバックする。ノズル駆動部206は、ノズルを駆動させ、洗浄水を吐出するように構成されている。
【0039】
制御部210は、演算処理部(CPU)212と、記憶部214と、タイマ216と、カウンタ218とを備え、遠隔操作装置130、センサ部150、便座部140および洗浄部200を制御するように構成されている。
【0040】
図3は、センサ部150によって検知された電波または赤外線の電圧波形を示す図である。電波センサ160によって検出された電圧波形がW1、焦電センサ170によって検出された電圧波形がW2、並びに、着座センサ180によって検出された電圧波形がW3で示されている。これらの電圧波形W1〜W3は、センサ部150によって受信された受信波を、制御部210に含まれる周波数帯域フィルタを用いてフィルタリングすることによって得られた所望の周波数帯域の波形である。制御部210は、電圧波形W1〜W3の振幅電圧の変化によって、電波センサ160がユーザの人体を検知したこと(人体検知)、焦電センサ170がユーザの入室を検知したこと(入室検知)、並びに、着座センサ180がユーザの着座を検知したこと(着座検知)を判断することができる。制御部210は、電波の反射波の測定値が閾値を超え、電波センサ160が人体を検知した時点から便座部140の加熱を開始する。
【0041】
ユーザがトイレルーム105に接近し、電波センサ160の第1の検知領域DR1に進入すると、まず、電波センサ160によって検出されるマイクロ波の電圧振幅が大きくなる。このとき、マイクロ波の電圧振幅が所定の閾値±Vth(例えば、上限閾値電圧+Vthおよび/または下限閾値電圧−Vth)を超えると、制御部210は、電波センサ160が人体を検知したものと判断する。閾値は、ユーザの人体を検知するために用いられるパラメータであり、例えば、ノイズの平均レベルを基準として設けられた上限閾値電圧および下限閾値電圧、あるいは、所定のS/N比により表現され得る。さらに、ユーザが第1の検知領域DR1に進入すると、マイクロ波は、電圧値だけでなく周波数も変化する。従って、電波センサ160は、ドップラ効果を利用し、マイクロ波の送信波と受信波との周波数差を検知することによって人体の移動速度を検知することができる。よって、閾値は、ユーザの移動速度の減速率で表現されてもよく、あるいは、送受信されるマイクロ波の周波数差で表現されてもよい。
【0042】
図3の閾値電圧±Vthは、所定のS/N比(Signal-to-Noise ratio)で決定される。例えば、閾値を決定する所定のS/N比(以下、判定S/N比ともいう)が1.5であるとすると、閾値電圧は、ノイズ(暗雑音)の電圧振幅の1.5倍の振幅を有する電圧の上限および下限となる。また、反射波の信号レベルが閾値を単位(所定)時間に所定回数超えた場合に、制御部210は、電波センサ160が人体を検知したものと判断してもよい。例えば、判定S/N比が1.5であり、かつ、所定回数が5回であるとすると、ノイズの振幅に対して1.5倍以上の振幅を有する反射波が単位時間に5回以上検知された場合に、制御部210は、電波センサ160が人体を検知したものと判断する。この場合、カウンタ218は、上限閾値および下限閾値の両方または一方を超える反射波のピーク値およびボトム値をカウントする。尚、上記の単位時間や所定回数は、予め記憶部214に格納しておけばよい。
【0043】
電波センサ160による人体検知時点をt0とする。人体検知時点t0は、上限と下限との閾値幅を小さくすることによって(即ち、判定S/N比を小さくすることによって)、早めることができる。即ち、ユーザの人体を早く検出するためには、判定S/N比を小さくすればよい。これは、判定S/N比を小さくすることによって、第1の検知領域DR1を広げることができるからである。判定S/N比を限りなく小さくすれば、第1の検知領域DR1を非常に大きくすることができるので、電波センサ160は、トイレルーム105から遠く離れたユーザであってもその人体を検知することができる。
【0044】
しかし、第1の検知領域DR1を大きく広げれば、電波センサ160は、実際にトイレルーム105に入室しないユーザの人体を検知する頻度が多くなる。従って、閾値は、早い時点で人体を検知することと、非入室判定の頻度の低減とのバランスを考慮して設定される。
【0045】
尚、後述するように、閾値は、予め決定されていてもよく、演算部210によって演算で自動に決定されてもよく、あるいは、ユーザや施工業者によって手動で決定されてもよい。閾値は、決定後、記憶部214に格納される。
【0046】
ユーザは、第1の検知領域DR1に進入後、トイレルーム105のドアを開けて、トイレルーム105内に入る。ユーザが第2の検知領域DR2に進入すると、焦電センサ170は、ユーザの人体を検出する。赤外線の信号レベルが所定の閾値電圧(初期電圧値に対する変化量)を超えた場合に、制御部210は、焦電センサ170が人体を検知したものと判断する。焦電センサ170がユーザの入室を検知した時点を入室時点t1とする。
【0047】
本実施形態では、人体検知時点t0から入室時点t1までの時間をアプローチ時間T1と規定する。即ち、アプローチ時間T1は、マイクロ波の反射波の測定値が閾値を超えた時点(t0)からユーザがトイレルーム105に入室する時点(t1)までの時間である。さらに換言すると、アプローチ時間T1は、ユーザがトイレルーム105へ接近して第1の検知領域DR1に進入した時点(t0)から、ユーザが第2の検知領域DR2に進入した時点(t1)までの時間である。
【0048】
その後、ユーザが便座部140に着座すると、着座センサ180がユーザの人体を検出する。赤外線の信号レベルが所定の閾値電圧を超えた場合に、制御部210は、着座センサ180が人体を検知したものと判断すればよい。このように、着座センサ180がユーザの着座を検知した時点を着座時点t2とする。
【0049】
本実施形態では、入室時点t1から着座時点t2までの時間を着座時間T2と規定する。即ち、着座時間T2は、ユーザがトイレルーム105に入室して第2の検知領域DR2に進入した時点(t1)から、ユーザが便座部140に着座する時点(t2)までの時間である。
【0050】
電波センサ160が人体を検知した時点(t0)から着座センサ180がユーザの着座を検知する時点(t2)までのトータル時間をTtotalと規定する。トータル時間Ttotalを長くすることによって、便座部140の待機温度が低くても、制御部210は、ユーザの着座時t2に便座部140を適温(目標温度)まで昇温させることができる。便座部140の待機温度を低くすることができれば、便座装置110の消費電力を低減させることができる。待機温度は、トイレ装置100が利用されていない待機時における便座部140の温度である。
【0051】
尚、電波センサ160は、人体の移動速度の他に、トイレルーム105のドアの開閉を検出することができる。例えば、ドアの材質が比誘電率の比較的小さい木材から構成された開き戸の場合、ドアを開けたとき電波センサ160にて検波される反射波(反射電力量)は、ドアの開閉前における人体から反射される反射波よりも極端に大きくなる。従って、ユーザがトイレルーム105外の検知エリアに侵入してからドアを開けてトイレルーム105内へ入室するまでの時間帯において、電波センサ160から出力される検知信号の電圧振幅値の推移は、ユーザがドアを開けたときを起点とし高くなる。また、ユーザがトイレルーム105に接近する移動(歩行)速度は、概ね1〜3メートル/秒であるが、ドアを開ける際、ユーザは減速または一旦静止する傾向にある。よって、電波センサ160は、人体の移動速度の減速率またはトイレルーム105のドアの開閉を検知することによって、ユーザの入室を検知できる。従って、電波センサ160は、焦電センサ170に代わって入室検知をしてもよい。これにより、焦電センサ170を省略することができる。さらに、電波センサ160は、マイクロ波の周波数(位相)あるいは電圧値の時系列変化によってユーザの着座も検知できる。従って、着座センサ180も省略してもよい。即ち、人体検知、入室検知、および、着座検知は電波センサ160のみにより実行可能である。この場合、焦電センサ170および着座センサ180が不要となるので、コストが低減される。
【0052】
ところで、第1の検知領域は実際にトイレ装置100を設置する環境によって変化する。第1の検知領域DR1が変化すると、人体検知から着座検知までの実際の時間(トータル時間Ttotal)はばらつく。さらに、トータル時間Ttotalは、ユーザの移動速度によっても変化する。このため、トータル時間Ttotalの設定あるいは便座部140の待機温度の設定には或る程度の推測が必要となる。
【0053】
本実施形態による便座装置110は、トータル時間Ttotalの実測値に基づいて、トイレ装置100の設置環境に適合した待機温度を自動で設定する。これにより、上記のように或る程度推測が必要となるものの、便座装置110は、ユーザの着座時点における便座を適切な温度まで昇温させること(第1の目的)と、暖房便座装置の待機温度を低下させ消費電力を低減させること(第2の目的)の両立を図ることができる。
【0054】
実際には、トイレ装置100の設置環境によって、必ずしも第1および第2の目的を完全に両立させることができない場合がある。しかし、本実施形態は、アプローチ時間T1あるいはトータル時間Ttotalの実測値に基づいて実際のトイレ装置100の設置環境にできるだけ適合した待機温度を設定する。これにより、本実施形態は、第1および第2の目的のバランスをとりつつ、無駄な消費電力を低減させるように待機温度を設定することができる。以下、その詳細について説明する。
【0055】
[基準テーブル]
まず、トータル時間Ttotalあるいは便座部140の待機温度の基準テーブルについて説明する。
【0056】
図4は、基準テーブルの制御データテーブルの一例を示す図である。基準テーブルは、トイレ装置100の設置直後に便座装置110の加熱機能を利用することができるように製造メーカーによって出荷前に設定され、記憶部214に予め格納されたテーブルである。例えば、基準テーブルでは、目標温度TEMPtrgが29℃、待機温度TEMPstbが26℃、トータル時間Ttotal内に昇温する温度ΔTEMP(ΔTEMP=TEMPtrg−TEMPstb)が3℃、トータル時間Ttotalが6秒、並びに、判定S/N比が1.2に設定されている。尚、当初、いずれのユーザが使用したとしても、ユーザの着座時に便座部140の温度が目標温度TEMPtrgに達しているように、基準テーブルでは、待機温度TEMPstbは高めに設定されている。
【0057】
上述の通り、電波センサ160が人体を検知してから着座センサ180がユーザの着座を検知するまでの実測時間(トータル時間Ttotalの実測値)は、トイレ装置100が実際に設置されている環境によって変化する。例えば、この環境は、トイレルーム105自体の構造、トイレルーム105の周辺の構造、ユーザ自身の特徴、トイレ装置100の使用状況等である。より具体的には、この環境は、トイレルーム105のドアの位置、ユーザがトイレルームへ接近するときの進行方向、ユーザの移動速度、トイレルーム105の構造、トイレルームに通じる通路(廊下)の延伸方向、トイレルームにおけるドアの開閉状態、トイレルームの壁の材質またはドアの材質、ユーザの年齢(老若男女)、ユーザの着衣の多さ(季節)、ユーザの在宅時間帯あるいは不在時間帯、ユーザの睡眠時間帯等である。
【0058】
実際にユーザが第1の検知領域DR1に進入してから入室するまでの実測時間(アプローチ時間T1の実測値)は、例えば、トイレルーム105のドアの位置、ユーザがトイレルームへ接近するときの進行方向、ユーザの移動速度、トイレルーム105の構造、トイレルームに通じる通路(廊下)の延伸方向、トイレルームにおけるドアの有無、トイレルームの壁の材質またはドアの材質等によって変化する。実際にユーザが入室してから便座部140に着座するまでの実測時間(着座時間T2の実測値)は、例えば、ユーザの年齢(老若男女)、ユーザの着衣の多さ(季節)等によって変化する。
【0059】
従って、図4に示す基準テーブルは、必ずしもトイレ装置100が設置された環境に適合しているとは限らない。このため基準テーブルは、トイレ装置100の設置後にその環境に適合するように、図7(A)に示す制御データテーブルおよび図7(B)に示す目標温度テーブルに基づいて作成された適応テーブルによって更新されることが好ましい。この場合、トイレ装置100の設置後に適応テーブルが作成されるので、基準テーブルは必ずしも設定されていなくともよい。
【0060】
図5は、トータル時間Ttotalと便座部140の温度との関係を示すグラフである。便座部140の待機温度をTEMPstb、ユーザが着座したときに快適と感じる目標温度をTEMPtrg、ユーザによって設定される設定温度をTEMPsetとする。設定温度TEMPsetは、ユーザが着座している期間に所望する便座部140の温度である。便座部140の温度は、短時間(例えば、6秒)にて目標温度を超えるよう大電力にて加熱された後、設定温度TEMPsetに維持される。一方、目標温度TEMPtrgは、着座時にユーザに不快感を与えないための便座190の温度であり、便座部140を構成する材質や形状およびその厚みにより異なる。一般に設定温度TEMPsetよりも低い温度でよい。
【0061】
人体検知時点t0まで制御部210は、便座部140の温度を待機温度TEMPstbに維持している。人体検知時点t0において、制御部210はヒータ142によって便座部140の温度を待機温度TEMPstbから加熱し始める。そして、着座時点t2において、便座部140の温度が目標温度TEMPtrgに達していることが必要となる。尚、図5に示す便座部140の温度変化T140の傾きは、ヒータ142から便座部140への熱伝達特性およびヒータ142への印加電圧とその通電時間によって決定される。
【0062】
図5の破線で示すようにトータル時間Ttotalの実測値が短くなった場合、便座部140の加熱開始時が遅くなるので、ユーザの着座時に便座部140の温度を目標温度TEMPtrgまで昇温するためには、待機温度TEMPstbを矢印のように上昇させなければならない。基準テーブルの設定のように、様々なユーザがトイレ装置100を利用した場合であっても、着座時点t2において便座部140を確実に目標温度TEMPtrgまで昇温するために、基準テーブルの待機温度TEMPstbの設定は統計的に決定される。例えば、図6のような標準的なトイレルーム105を設定し、複数のユーザにトイレ装置100を使用してもらう。このとき、便座装置110は、人体検知時点t0から着座時点t2までの時間を実測する。この実測値のうち最小値を基準テーブルのトータル時間Ttotalとし、該トータル時間Ttotalに基づいて基準テーブルの待機温度TEMPstbを設定すればよい。設定後の基準テーブルは、記憶部214に格納する。基準テーブルでは、人体検知時点t0から着座時点t2までの実測時間のうち最小値をトータル時間Ttotalとして設定しているので、いずれのユーザがトイレ装置100を利用しても、制御部210は、着座時点t2において便座部140を確実に目標温度TEMPtrgまで昇温させることができる。
【0063】
代替的に、トータル時間Ttotalの実測値のヒストグラムから最も頻度の多い測定値をトータル時間Ttotalとして設定し、該トータル時間Ttotalに基づいて待機温度TEMPstbを設定してもよい。ユーザがトイレルーム105へ駆け込んだ場合のように、人体検知時点t0から着座時点t2までの実測値が非常に短時間である場合がある。頻度の多い時間をトータル時間Ttotalとして設定することによって、このような例外的な状況を排除して、基準テーブルの待機温度TEMPstbを設定することができる。
【0064】
[適応テーブルの自動設定]
次に、適応テーブルの自動設定について説明する。図4に示す基準テーブルは、上述の通り、トイレ装置100が設置される環境に適合していない場合がある。また、基準テーブルが記憶部214に格納されていない場合もある。このような場合、トイレ装置100が設置される環境に適合した適応テーブルを自動または手動で設定する必要がある。適応テーブルは、トイレ装置100の設置環境に適合するように設定された待機温度TEMPstbおよびトータル時間Ttotal(アプローチ時間T1、着座時間T2)の情報を少なくとも含み、その他、目標温度TEMPtrg、閾値(判定S/N比)等の情報をも含んでいてよい。
【0065】
図7(A)は、適応テーブルの待機温度TEMPstbを自動設定するために用いられる制御データテーブルを示す図である。本実施形態では、制御部210は、トイレ装置100の設置後に実際に測定されたトータル時間Ttotalの実測値に基づいて、トイレ装置100の設置環境に適合した待機温度TEMPstbを制御データテーブルから選択する。ここで、目標温度TEMPtrgおよび判定S/N比は、基準テーブルのそれらと同じ値に固定されているものとする。例えば、TEMPtrgは29℃、S/N比は1.2に固定されている。基準テーブルが無い場合には、目標温度TEMPtrgおよび判定S/N比は、ユーザまたは施工業者が遠隔操作装置130の機能設定部132を操作して設定する。
【0066】
例えば、トータル時間Ttotalの実測値が5.5秒であった場合、制御部210は、制御データテーブルに基づいて待機温度TEMPstbを26℃に決定する。尚、図7(A)に示すように、トータル時間Ttotalが長いほど、便座部140を昇温する時間が長くなるので、トータル時間Ttotalが長いほど、昇温温度ΔTEMPは大きくなり、かつ、待機温度TEMPstbを低くできる。
【0067】
図7(A)に示す制御データテーブルでは、制御部210は、トータル時間Ttotalに基づいて待機温度TEMPstbを決定する。代替的に、着座時間T2を所定時間に固定し、アプローチ時間T1の実測値(実測時間)に基づいて待機温度TEMPstbを決定してもよい。即ち、制御部210は、ユーザの人体検知から入室検知までの実測時間をアプローチ時間T1として決定し、該アプローチ時間T1に基づいて待機温度TEMPstbを設定してもよい。この場合、図7(A)の制御データテーブルは、トータル時間Ttotalと待機温度TEMPstbとの対応関係に代えて、アプローチ時間T1と待機温度TEMPstbとの対応関係を示すテーブルとすればよい。
【0068】
図7(B)は、目標温度TEMPtrgを選択するために用いられる目標温度テーブルを示す図である。図7(A)では、目標温度TEMPtrgを所定値に固定しているが、図7(A)の制御データテーブルに図7(B)の目標温度テーブルを付加することによって、目標温度TEMPtrgを可変にすることができる。
【0069】
目標温度TEMPtrg(例えば、29℃)を変更する場合、制御部210は、変更後の目標温度TEMPtrgから昇温温度ΔTEMPを引き算した値を、待機温度TEMPstbとして設定する。例えば、トータル時間Ttotalの実測値が6秒であった場合、図7(A)の制御データテーブルによって待機温度TEMPstbは26℃に決定される。このときの目標温度TEMPtrgは29℃であるので、昇温温度ΔTEMPは3℃である。目標温度TEMPtrgを29℃から27℃へ変更する場合には、制御部210は、待機温度TEMPstbとして24℃(24℃=27℃−3℃)を選択する。尚、制御部210は、目標温度テーブルを用いて待機温度TEMPstbを選択してもよく、目標温度TEMPtrgが変更されるごとに、TEMPtrg−ΔTEMPを演算してもよい。
【0070】
図7(A)および図7(B)には示していないが、便座部140の設定温度TEMPsetがユーザによって変更されたときに、制御部210は、目標温度TEMPtrgおよび/または待機温度TEMPstbも設定温度TEMPsetと同様に変更してもよい。さらに、通常、目標温度TEMPtrg、待機温度TEMPstbおよび設定温度TEMPsetのうち、ユーザが設定する温度は、設定温度TEMPsetのみであるが、目標温度TEMPtrgおよび/または待機温度TEMPstbもユーザが設定してもよい。この場合、ユーザは、機能設定部132を用いて、目標温度TEMPtrgおよび/または待機温度TEMPstbを設定すればよい。ユーザが目標温度TEMPtrgを設定した場合、制御部210は、目標温度テーブルからユーザにより選択された目標温度TEMPtrgに基づいて適応テーブルの待機温度TEMPstbを変更する。即ち、制御部210は、アプローチ時間T1に基づいて適応テーブルを作成し、目標温度テーブルからユーザにより選択された目標温度TEMPtrgに基づいて適応テーブルの待機温度TEMPstbを変更する。
【0071】
このように、ユーザが目標温度を設定可能にした場合であっても、便座装置110は、ユーザの着座時に便座の温度を目標温度TEMPtrgへ昇温させ、かつ、設置環境に適合した待機温度TEMPstbを設定することができる。
【0072】
これにより、制御部210は、ユーザの好みに応じた目標温度に対応した待機温度TEMPstbに設定することができる。また、適応テーブルは、トイレ装置100の設置環境に適合している。従って、便座装置110は、上記第1の目的と第2の目的とのバランスを維持しつつ、さらに、ユーザの好みを加味した適応テーブルを作成することができる。
【0073】
図8は、適応テーブルを自動作成する手順を示すフロー図である。まず、既に適応テーブルが記憶部214に格納されているか否かを確認する(S100)。例えば、基準テーブルが無い場合、ユーザまたは施工業者が目標温度TEMPtrg、判定S/N比等を設定し、その設定に基づいて適応テーブルが作成される。このように、適応テーブルが既に作成されており、記憶部214に格納されている場合(S100のYES)には、その適応テーブルを用いて便座装置110の即暖制御を実行する(S120)。
【0074】
適応テーブルが記憶部214に格納されていない場合(S100のNO)、制御部210は、基準テーブルを記憶部214から読み出し(S110)、基準テーブルを用いて即暖制御を開始する(S120)。
【0075】
そして、ユーザがトイレルーム105に接近し、電波センサ160が人体を検知するまで、便座装置110は待機状態となる(S130のNO)。待機状態において、制御部210は、便座部140の温度を待機温度TEMPstbに維持する。
【0076】
ユーザがトイレルーム105に接近し、マイクロ波の反射波の測定値が閾値を超える(S130のYES)と、制御部210は、電波センサ160が人体を検知したものと判断する。これと同時に、便座装置110は便座部140の昇温動作を開始し、タイマ216は計時を開始する(S140)。
【0077】
次に、ユーザがトイレルーム105へ入室し、焦電センサ170がユーザの人体を検知すると(S150のYES)、記憶部214は、その時点におけるタイマ216の時間に基づいてアプローチ時間T1を記憶する(S160)。このとき、電波センサ160の人体検知時点t0から焦電センサ170の入室検知時点t1までの時間(t1−t0)がアプローチ時間T1となる。即ち、この段階で、アプローチ時間T1の実測値が得られる。尚、人体検知時点t0が0秒である場合、記憶部214は、入室検知時点t1自体をアプローチ時間T1として記憶してよい。
【0078】
一方、電波センサ160が人体を検知した後、ユーザがトイレルーム105へ入室しない場合がある(S150のNO)。このような場合には、便座部140の昇温動作を停止する必要がある。従って、人体検知時点t0の後、タイマ216の時間が第1の制限時間を超えた場合に、制御部210は、ユーザがトイレルーム105に入室しないと判定する。以下、便座装置110が昇温動作を開始した後に、ユーザが入室しないと制御部210が判定することを非入室判定という。制御部210が非入室判定が成立したと判断した場合、タイマ216は計時を終了し、その時間をリセットする(S155)。また、便座装置110は、昇温動作を中止し、ステップS130の待機状態に戻る。第1の制限時間は、基準テーブルのアプローチ時間T1よりも長く、且つユーザが入室してから便座部140に着座するまでの時間(後述する着座時間T2に相当)よりも短い時間に設定され、記憶部214に予め格納されている。
【0079】
ユーザの入室後、着座センサ180がユーザの着座を検知すると(S170のYES)、記憶部214は、その時点におけるタイマ216の時間に基づいて着座時間T2を記憶する(S180)。このとき、焦電センサ170の入室検知時点t1から着座センサ180の着座検知時点t2までの時間(t2−t1)が着座時間T2となる。即ち、この段階で、着座時間T2の実測値およびトータル時間Ttotalの実測値(T1+T2)が得られる。尚、人体検知時点t0が0秒である場合、記憶部214は、着座検知時点t2自体をトータル時間Ttotalとして記憶してもよい。
【0080】
一方、焦電センサ170がユーザの入室を検知した後、男性小便時のようにユーザが便座部140に着座しない場合がある(S170のNO)。このような場合には、やはり便座部140の昇温動作を停止する必要がある。従って、人体検知時点t0の後、タイマ216の時間が第2の制限時間を超えた場合に、制御部210は、ユーザがトイレ装置100を利用しないものと判定する。以下、便宜的に、この判定を非使用判定という。制御部210が非使用判定が成立したと判断した場合、タイマ216は計時を終了し、その時間をリセットする(S155)。また、便座装置110は、ステップS130の待機状態に戻る。第2の制限時間は、基準テーブルのトータル時間Ttotalよりも充分に長い時間に設定され、記憶部214に予め格納されている。第2の制御時間は、第1の制限時間よりも長いことが好ましい。
【0081】
上記非使用判定がなされた場合、ステップS160において得られたアプローチ時間T1の実測値は、記憶部214から消去してよい。しかし、このアプローチ時間T1の実測値は、記憶部214に格納したままでもよい。この場合、アプローチ時間T1の実測値は、ステップS200において適応テーブルのアプローチ時間T1を算出する際に用いてもよい。
【0082】
ステップS180において、タイマ216は、計時を終了し、その時間をリセットする。その後、カウンタ218が記憶回数を1だけ増加させる(S190)。記憶回数は、ステップS180において着座時間T2を記憶部214に記憶した回数である。
【0083】
記憶回数が所定回数(例えば、10回)をまだ超えていない場合(S195のNO)、便座装置110は、待機状態(S130)に戻り、さらに、アプローチ時間T1、着座時間T2およびトータル時間Ttotalの各実測値の測定を継続する。即ち、便座装置110は、ステップS130〜S195を繰り返し実行する。
【0084】
記憶回数が所定回数を超えた場合(S195のYES)、制御部210は、記憶部214に格納されたアプローチ時間T1および着座時間T2の各実測値を演算して、適応テーブルのアプローチ時間T1、着座時間T2およびトータル時間Ttotalを決定する(S200)。例えば、制御部210は、記憶部214に格納された10個のアプローチ時間T1の実測値を単純に平均し、その平均値を適応テーブルのアプローチ時間T1としてもよい。あるいは、制御部210は、記憶部214に格納された10個のアプローチ時間T1の実測値のうち最大値および最小値を除いた実測値を平均し、その平均値を適応テーブルのアプローチ時間T1としてもよい。さらに、制御部210は、記憶部214に格納された10個のアプローチ時間T1の実測値のうち、値の小さい方から5個の実測値を平均し、その平均値を適応テーブルのアプローチ時間T1としてもよい。適応テーブルの着座時間T2についても、アプローチ時間T1と同様に演算することによって得られる。また、トータル時間Ttotalの実測値が記憶部214に格納されている場合、適応テーブルのトータル時間Ttotalについても、制御部210は、アプローチ時間T1と同様に演算してよい。尚、適応テーブルに用いられるアプローチ時間T1、着座時間T2および/またはトータル時間Ttotalの算出方法は、上記演算に限定されない。
【0085】
ステップS200において適応テーブルのアプローチ時間T1および着座時間T2のみが算出され、適応テーブルのトータル時間Ttotalが算出されていない場合には、演算部210は、適応テーブルのアプローチ時間T1および着座時間T2を足し算し(S210)、その結果を適応テーブルのトータル時間Ttotalとすればよい。ステップS200において算出されたアプローチ時間T1、着座時間T2およびトータル時間Ttotalは、適応テーブルの一部として記憶部214に記憶される(S220)。
【0086】
また、制御部210は、図7(A)に示す制御データテーブルを参照し、適応テーブルのトータル時間Ttotalを用いて待機温度TEMPstbを決定する(S230)。例えば、適応テーブルのトータル時間Ttotalが8.5秒であった場合、制御部210は、待機温度TEMPstbを23℃に決定する。この例では、待機温度TEMPstbは、図4の基準テーブルの26℃から適応テーブルの23℃へ3℃低下させることができる。このとき決定された待機温度TEMPstbも、適応テーブルの一部として記憶部214に記憶される。このように、本実施形態は、トイレ装置110の設置された環境に適合した待機温度TEMPstbを含む適応テーブルを自動で作成することができる(S240)。
【0087】
このように、図9に示す適応テーブルが完成する。本実施形態では、目標温度TEMPtrgおよび判定S/N比は、予め固定されている。また、昇温温度ΔTEMPは、目標温度TEMPtrgと待機温度TEMPstbとの温度差であるので、制御部210は、待機温度TEMPstbが決定された時点で目標温度TEMPtrgから待機温度TEMPstbを引き算することによって簡単に昇温温度ΔTEMPを算出することができる。
【0088】
適応テーブルの作成後、便座装置110は、その適応テーブルを用いて即暖制御を実行する。
【0089】
このように、本実施形態は、適応テーブルのアプローチ時間T1、着座時間T2および/またはトータル時間Ttotalをそれらの実測値から演算し、さらに、それらの演算結果に基づいて制御テータテーブルから待機温度TEMPstbを決定する。これにより、本実施形態は、トイレ装置100の設置環境に適合した適応テーブルを作成することができる。適応テーブルに従って即暖制御を行うことによって、便座装置110は、トイレ装置110の設置環境を考慮して、ユーザの着座時に便座部140の温度を目標温度TEMPtrgに昇温可能にしつつ、可及的に低い待機温度TEMPstbを設定することができる。即ち、本実施形態による便座装置110は、トイレ装置110の設置環境を考慮に入れて、ユーザのトイレ装置100の使用時における快適性と、便座装置110の消費電力の低減とのバランス(第1および第2の目的のバランス)をとるように適応テーブルを作成することができる。
【0090】
また、本実施形態は、適応テーブルを自動で作成するので、ユーザおよび施工業者は、適応テーブルの設定を行う必要も無く、かつ、基準テーブルおよび適応テーブルを意識する必要もない。
【0091】
さらに、ステップS200において、本実施形態は、アプローチ時間T1、着座時間T2および/またはトータル時間Ttotalのそれぞれについて複数の実測値に基づいて適応テーブルを作成するので、トイレ装置100の設置環境に対する適応テーブルの精度(環境に対する適合の度合い)が高い。例えば、制御部210は、ユーザがトイレルーム105へ駆け込んで入室した場合のような例外的な状況のみに基づいて適応テーブルを作成するわけではない。つまり、複数の実測値を演算することによって適応テーブルが作成されているので、適応テーブルは、トイレ装置100の設置環境に、より適合し得る。これは、第1および第2の目的のバランスの改善に繋がる。
【0092】
また、ステップS200において、アプローチ時間T1、着座時間T2および/またはトータル時間Ttotalのそれぞれにおいて、制御部210は、複数の実測値のうち最大値および最小値を除くことによって、上記のような例外的な状況を排除することができる。この場合も、第1および第2の目的のバランスの改善に繋がる。
【0093】
さらに、ステップS200において、アプローチ時間T1、着座時間T2および/またはトータル時間Ttotalのそれぞれにおいて、制御部210は、複数の実測値のうち値の小さい複数の実測値を用いることによって、移動速度の速いユーザに適合するように適応テーブルを作成することができる。よって、制御部210は、ほとんどのユーザの着座時に便座部140の温度を確実に目標温度TEMPtrg以上に昇温させることができる。例えば、移動速度の遅い(実際のアプローチ時間T1の長い)高齢者に適合するように適応テーブルを作成した場合、高齢者よりも移動速度の速い若年者がトイレ装置100を使用するときに、便座部140の温度が目標温度TEMPtrgまで達しないことが生じ得る。このような状況を回避するために、本実施形態の制御部210は、移動速度の速い(実際のアプローチ時間T1の短い)若年者に適合するように適合テーブルを作成する。これにより、若年者および高齢者のいずれがトイレ装置100を使用しても、便座部140の温度は、目標温度TEMPtrgまで確実に達し得る。
【0094】
[適応テーブルの更新]
適応テーブルは、図8を参照して説明したように、トイレ装置100の設置環境に適合するように作成されている。従って、一旦作成された適応テーブルは、そのまま継続的に即暖制御に用いられてもよい。しかし、トイレ装置100の設置された環境の変化によって、適応テーブルが実際の環境に適合しなくなる場合がある。例えば、ユーザの年齢の変化、季節の変化(ユーザの着衣の変化)、ユーザの在宅時間帯の変化、ユーザの睡眠時間帯の変化、リフォームによるトイレルーム105の構造の変化等により、人体検知時点t0から着座時点t2までの実際の時間が変化する場合がある。
【0095】
例えば、季節の変化等によって、トイレルーム105の室温が低下した場合、アプローチ時間T1が常に一定では、ユーザの着座時に便座の温度が目標温度TEMPtrgまで昇温されず、ユーザに不快にさせる場合がある。一方、季節の変化等によってトイレルーム105の室温が上昇した場合、アプローチ時間T1が常に一定では、待機温度TEMPstbが必要以上に高く、無駄な消費電力が増大する場合がある。
【0096】
このように設置環境の変化によって、ユーザの着座時t2に便座部140の温度が目標温度TEMPtrgまで達しない可能性がある。あるいは、待機温度TEMPstbが必要以上に高く、便座装置110が待機時に無駄な電力を消費している可能性がある。即ち、一旦設定された上記第1および第2の目的のバランスが、トイレ装置100の設置環境の変化によって崩れてしまう場合がある。そこで、再度、上記第1および第2の目的のバランスを取るために、適応テーブルを更新することが考えられる。
【0097】
図10は、適応テーブルの更新の手順を示すフロー図である。まず、図8において適応テーブルが作成された後、さらに図8のステップS120〜S180を実行する。これにより、アプローチ時間T1の実測値(更新用実測時間)および着座時間T2の実測値をさらに測定する。アプローチ時間T1および着座時間T2の各実測値は、記憶部214に格納する。ここで、新しく測定されたアプローチ時間および着座時間の各実測値を、それぞれT1NおよびT2Nとする。
【0098】
次に、制御部210は、更新用実測時間としてのアプローチ時間T1Nを適応テーブルのアプローチ時間T1と比較する(S300)。例えば、アプローチ時間T1Nが、適応テーブルのアプローチ時間T1に対して所定の割合の範囲(例えば、±30%)内にあるか否かを判定する。これは、ユーザがトイレルーム105へ駆け込んだ場合にように例外的な状況で得られたアプローチ時間T1Nを排除するためである。尚、このような例外的なアプローチ時間T1Nを排除する方法は、この具体例に限定されない。
【0099】
アプローチ時間T1Nが、適応テーブルのアプローチ時間T1に対して所定の割合の範囲(例えば、±30%)内にある場合(S300のYES)、制御部210は、アプローチ時間T1Nと適応テーブルのアプローチ時間T1との平均値を、新しいアプローチ時間T1として適応テーブルへ登録する(S310)。尚、新しいアプローチ時間T1は、アプローチ時間T1Nと元の適応テーブルのアプローチ時間T1との平均値に限定されず、他の演算により得られた値でもよい。例えば、アプローチ時間T1の実測回数に基づいて元のアプローチ時間T1とアプローチ時間T1Nとに重み付けをして平均してもよい。具体的には、元のアプローチ時間T1がn個の実測時間の平均値である場合、アプローチ時間T1Nは1回の実測値であるので、制御部210は、(T1×n+T1N×1)×(n+1)を演算した結果を新しいアプローチ時間T1としてよい。即ち、制御部210は、元のアプローチ時間T1の重み付けをnとし、実測されたアプローチ時間T1Nの重み付けを1として、平均値を演算する。このとき、カウンタ218は、アプローチ時間t1の測定回数をカウントし、nをn+1とする。次の新しいアプローチ時間T1を算出する際には、制御部210は、その時点での適応テーブルのアプローチ時間T1の重み付けを(n+1)とし、次に実測されたアプローチ時間T1Nの重み付けを1とすればよい。カウンタ218の測定回数は、必要に応じて手動または自動でリセットしてよい。
【0100】
一方、アプローチ時間T1Nが、適応テーブルのアプローチ時間T1に対して所定の割合の範囲(例えば、±30%)内にない場合(S300のNO)、制御部210は、適応テーブルのアプローチ時間T1を更新しない。
【0101】
次に、制御部210は、新しく測定された着座時間T2Nを適応テーブルの着座時間T2と比較する(S320)。例えば、着座時間T2Nが、適応テーブルの着座時間T2に対して所定の割合の範囲(例えば、±30%)内にあるか否かを判定する。これも、上述のように例外的な状況で得られた着座時間T2Nを排除するためである。尚、このような例外的な着座時間T2Nを排除する方法も、この具体例に限定されない。
【0102】
着座時間T2Nが、適応テーブルの着座時間T2に対して所定の割合の範囲(例えば、±30%)内にある場合(S320のYES)、制御部210は、着座時間T2Nと適応テーブルの着座時間T2との平均値を、新しい着座時間T2として適応テーブルへ登録する(S330)。尚、新しい着座時間T2は、着座時間T2Nと元の適応テーブルの着座時間T2との平均値に限定されず、他の演算により得られた値でもよい。例えば、着座時間T2もアプローチ時間T1と同様に、着座時間T2の実測回数に基づいて元の着座時間T2と着座時間T2Nとに重み付けをして平均してもよい。
【0103】
一方、着座時間T2Nが、適応テーブルの着座時間T2に対して所定の割合の範囲(例えば、±30%)内にない場合(S320のNO)、制御部210は、適応テーブルの着座時間T2を更新しない。
【0104】
その後、制御部210は、図8のステップS210〜S230を実行し、更新されたアプローチ時間T1および更新された着座時間T2に基づいて適応テーブルの待機温度TEMPstbを更新する。
【0105】
適応テーブルの更新後、アプローチ時間T1Nおよび着座時間T2Nの各実測値は不要となるので、記憶部214から消去される(S340)。その後、便座装置110は、更新された適応テーブルを用いて即暖制御を実行する。
【0106】
本実施形態は、アプローチ時間T1Nおよび着座時間T2Nの測定を継続して実行し、それらの実測値に基づいて適応テーブルを更新する。これにより、本実施形態は、トイレ装置100の設置環境の変化に応じて、適応テーブルを更新することができる。その結果、環境が変化して第1の目的と第2の目的とのバランスが崩れたとしても、便座装置110は、適応テーブルを更新することによって第1の目的と第2の目的とのバランスを回復することができる。即ち、環境が変化したとしても、適応テーブルの待機温度TEMPstbを適切に更新することによって、便座装置110は、ユーザの着座時に便座部140を目標温度TEMPtrgまで昇温し、尚且つ、便座装置110の無駄な消費電力を省くことができる。
【0107】
例えば、季節の移り変わりにより、気温等の環境が変化すると、適切な待機温度TEMPstbも変化する。このような場合であっても、アプローチ時間T1Nの実測値に基づいて適応テーブルを更新することによって、待機温度TEMPstbも適切に設定し直すことができる。
【0108】
このように、設置環境の変化によって、第1の目的が達成されず、ユーザに不快な思いをさせ、あるいは、第2の目的が達成されず、消費電力が増大してしまう場合がある。本実施形態では、設置環境の変化後に更新用実測時間を測定し、更新用実測時間に基づいてアプローチ時間T1を更新する。
【0109】
これにより、便座装置110は、設置環境の変化に適合したアプローチ時間T1を用いることができるので、第1の目的と第2の目的とのバランスを取り直すことができる。
【0110】
[複数の適応テーブルからの選択]
図8のステップS220では、ステップS200、S210において決定されたアプローチ時間T1、着座時間T2、トータル時間Ttotalは、予め固定された判定S/N比とともに1つの適応テーブルとして記憶部214に格納される。しかし、記憶部214は、トイレ装置100の設置環境に対応した複数の適応テーブルを格納してもよい。
【0111】
図11は、複数の適応テーブルを設定する便座装置110の動作を示すフロー図である。例えば、適応テーブルが作成される時間帯に基づいて、制御部210は、判定S/N比の異なる複数の適応テーブルを設定する。この場合、図2に示すタイマ216は、日時を計る時計機能を有する。また、記憶部214は、複数の時間帯に対応した複数の判定S/N比を格納している。例えば、1日の時間帯のうち、午前8時から午後10時までを第1の時間帯とし、午後10時から午前8時までを第2の時間帯とする。そして、記憶部214は、第1の時間帯に対応する第1の判定S/N比と、第2の時間帯に対応する第2の判定S/N比とを予め格納する。
【0112】
ステップS200、S210においてアプローチ時間T1、着座時間T2および/またはトータル時間Ttotalが決定されたとき、制御部210は、その決定時刻が第1の時間帯および第2の時間帯のいずれに含まれるかを判断する(S500)。
【0113】
アプローチ時間T1等の決定時刻が第1の時間帯に含まれる場合(S500のYES)、制御部210は、決定されたアプローチ時間T1、着座時間T2および/またはトータル時間Ttotalを、第1の判定S/N比に組み合わせて第1の適応テーブルとして記憶部214に格納する(S510)。その後、便座装置110は、第1の適応テーブルを用いて即暖制御を行う。
【0114】
一方、アプローチ時間T1等の決定時刻が第2の時間帯に含まれる場合(S500のNO)、制御部210は、決定されたアプローチ時間T1、着座時間T2およびトータル時間Ttotalを、第2の判定S/N比に組み合わせて第2の適応テーブルとして記憶部214に格納する(S520)。その後、便座装置110は、第2の適応テーブルを用いて即暖制御を行う。
【0115】
例えば、第1の時間帯はユーザの活動時間帯であるので、第1の判定S/N比は低目に設定されている。第1の検知領域DR1が広く設定されていると、ユーザの活動時に、ユーザは、第1の検知領域DR1を通過することが多くなる。これは、非入室判定の頻度を増大させる。従って、非入室判定の頻度を抑制するために、第1の判定S/N比は高目に設定される。第1の判定S/N比が高いと、適応テーブルのアプローチ時間T1は短く設定される。従って、制御部210は、ユーザの着座時に目標温度TEMPtrgまで便座部140の温度を昇温させるために待機温度TEMPstbを高目に設定する必要がある。しかし、一方で、非入室判定の頻度を抑制することができる。従って、本実施形態によれば、待機温度TEMPstbを高目にすることによる消費電力の増加と、非入室判定の低減による消費電力の低減とを相殺することによって、全体としての便座装置110の消費電力を低く抑えることが可能である。
【0116】
逆に、第2の時間帯はユーザの睡眠時間帯であるので、第2の判定S/N比は第1の判定S/N比よりも低く設定されている。ユーザは、睡眠時間帯において、第1の検知領域DR1を通過することが比較的少ない。従って、非入室判定の頻度が低いと推測できるので、第2の判定S/N比は低めに設定してよい。第2の判定S/N比が低いと、電波センサ160が人体を早い段階で検出するので、適応テーブルのアプローチ時間T1を長く設定される。従って、制御部210は、待機温度TEMPstbを低く設定することができる。これにより便座装置110の消費電力を低減させることができる。
【0117】
第1または第2の適応テーブルの作成後、時間帯が第1の時間帯から第2の時間帯、あるいは、第2の時間帯から第1の時間帯へ変わった場合、制御部210は、再度、図8に示すフローを実行し、まだ作成されていない他方の適応テーブルを作成する。これにより、第1および第2の適応テーブルの両方が作成される。
【0118】
その後、制御部210は、タイマ214の時刻に基づいて、その時刻が第1の時間帯に含まれている場合には、第1の適応テーブルを選択して第1の適応テーブルを用いて即暖制御を実行し、その時刻が第2の時間帯に含まれている場合には、第2の適応テーブルを選択して第2の適応テーブルを用いて即暖制御を実行する。これにより、便座装置110は、時間帯によって異なる複数の適応テーブルを用いて即暖制御を行うことができる。
【0119】
このように、本実施形態による便座装置110は、実際の設置環境の変化に対応した複数の適応テーブルを作成し、複数の適応テーブルから環境に対応した適応テーブルを選択する。これにより、便座装置110は、トイレ装置100の設置環境の変化に対応するように待機温度TEMPstbと非入室判定の頻度とのバランスを取ることによって、第1の目的を達成しつつ全体としての消費電力を低減させることができる。
【0120】
尚、本実施形態は、2つの異なる適応テーブルを用いているが、3つ以上の異なる適応テーブルを用いてもよい。これにより、便座装置110は、環境の変化にさらに適合した適応テーブルを用いて即暖制御をすることができる。
【0121】
また、目標温度TEMPtrgについても複数の適応テーブルごとに変化させてもよい。この場合、季節ごとに目標温度TEMPtrgを変化させることが考えられる。例えば、制御部210は、タイマ216の時計が6月から9月において目標温度TEMPtrgを比較的低く設定し、10月〜5月において目標温度TEMPtrgを比較的高く設定する。目標温度TEMPtrgを比較的低く設定すれば、その分待機温度TEMPstbも低く設定することができる。従って、制御部210は、トイレ装置100の設置環境の変化に応じて便座装置110の消費電力を低減させることができる。
【0122】
以上のように本実施形態は、電波センサ160を用いることによって、トイレルーム105内だけでなくトイレルーム105の外側にいるユーザを検知することができる。このため、待機温度TEMPstbから目標温度TEMPtrgまで昇温させる時間を長く取ることが可能となる。
【0123】
また、センサ部150がユーザの人体を検知してから該ユーザの入室検知までのアプローチ時間T1に基づいて待機温度TEMPstbを設定している。すなわち、アプローチ時間T1が便座を目標温度TEMPtrgに昇温するのに必要な昇温時間の一部として待機温度TEMPstbを決定している。このため、待機温度TEMPstbを下げても確実に着座時に快適な温度に昇温させることが可能となるだけでなく、可能な限りヒータ142の昇温能力を低く設定することもできる。これにより、便座装置110は、安全性を高め、かつ、無駄な消費電力を低減させることができる。
【0124】
さらに、電波センサ160を用いて、トイレルーム105内からトイレルーム105の外側の人体を検知する場合、家の通路形態や、トイレルーム105の壁材の影響により、トイレルーム105の外側の検知範囲DR1が変わってしまう場合がある。しかし、本実施形態は、実測されたアプローチ時間T1をもとに待機温度TEMPstbを決定している。このため、家の通路形態や、トイレルーム105の壁材など、便座装置110の設置環境が変わっても、便座装置110は、設置環境に合わせた待機温度TEMPstbを設定することができる。よって、便座装置110は、ユーザの着座時に便座部140の温度を目標温度TEMPtrgまで昇温させることができる。
【0125】
その結果、上記のように或る程度推測が必要となるものの、ユーザの着座時点における便座を適切な温度まで昇温させること(第1の目的)と、待機温度TEMPstbを低下させ消費電力を低減させること(第2の目的)とを両立させつつ、実際のトイレ装置100の設置環境にできるだけ適合した待機温度を設定することができる。
【0126】
制御部210は、電波の反射波の測定値が所定の閾値を超えた時点からアプローチ時間T1の計測を開始する。閾値(例えば、判定S/N比)によってトイレルームの外側の検知範囲が変わるので、アプローチ時間T1を或る程度制御することが可能となる。
【0127】
これにより、上述のように便座装置110の設置環境によって第1の検知範囲DR1が広く取れない場合、あるいは、時間帯によってアプローチ時間T1を長くとれない場合に、制御部210は、閾値を変更することによって、アプローチ時間T1を長くすることができる。あるいは、時間帯によってアプローチ時間を長とれる場合に、制御部210は、閾値を変更することによって、アプローチ時間T1を長くすることができる。第1の検知範囲DR1を可変にし、アプローチ時間T1を調節することによって、便座装置110は、設置環境に適合した待機温度TEMPstbを設定し、あるいは、待機温度TEMPstbをできるだけ低減しつつ、ユーザの着座時に目標温度TEMPtrgまで確実に昇温させることが可能となる。
【0128】
その結果、便座装置は、実際の設置環境に適合するように上記第1および第2の目的のバランスをとりつつ、無駄な消費電力を低減させることができる。
【0129】
本実施形態では、複数の実測時間に基づいてアプローチ時間T1を決定するので、便座装置110の設置環境に対する適応テーブルの精度(環境に対する適合の度合い)が高い。また、複数の実測時間を用いることによって、突発的あるいは例外的な状況のみに基づいてアプローチ時間T1が決定されることを防止できる。
【0130】
本実施形態は、複数の実測時間のうち値の小さい複数の実測時間を用いてアプローチ時間T1を決定する。これによって、制御部210は、移動速度の速いユーザに適合するように待機温度TEMPstbを設定することができる。これにより、便座装置110は、ほとんどのユーザの着座時に便座の温度を確実に目標温度TEMPstb以上に昇温させることができる。この場合も、待機温度TEMPstbは、アプローチ時間T1の実測値をもとに決定されているので、便座装置110は、設置環境に合わせた待機温度TEMPstbを設定することができる。これにより、本実施形態は、ユーザの着座時に目標温度TEMPtrgまで昇温させつつ、設置環境を考慮して待機温度TEMPstbをできるだけ低減させることができる。
【0131】
その結果、便座装置110の実際の設置環境に適合するように上記第1および第2の目的のバランスをとりつつ、無駄な消費電力を低減させることができる。
【0132】
また、判定S/N比の異なる複数の適応テーブルをトイレ装置100の設置環境に応じて選択することによって、本実施形態は、複数のアプローチ時間T1から設定環境に対応したアプローチ時間T1を選択し、該選択されたアプローチ時間T1に基づいて待機温度TEMPstbを設定する。
【0133】
これにより、実際の設置環境の変化(時間帯の変化や季節の変化等)に対応した複数の待機温度TEMPstbを設定することができる。便座装置110は、設置環境の変化に対応するように待機温度TEMPstbを選択し、ユーザの着座時に目標温度TEMPtrgまで昇温させることができる。
【0134】
電波センサ160はトイレルーム105の外側にいるユーザをも検知する。このため、ユーザが活動している時間帯、あるいは、在宅時間帯では、非入室判定が生じることがある。特に、待機温度TEMPstbを低下させるために、第1の検知範囲DR1を広げてアプローチ時間T1を長く設定している場合に、非入室判定が頻繁におこる可能性がある。非入室判定が頻繁に生じると、待機温度TEMPstbが低くても、無駄な消費電力が増大してしまう。
【0135】
従って、非入室判定が頻繁に生じると判定される場合、待機温度TEMPstbを高めに設定する必要があるとしても、閾値を高め設定して第1の検知範囲DR1を狭くして非入室判定の頻度を低減することが消費電力を低減させるために好ましい。
【0136】
一方、ユーザが活動していない時間帯、あるいは、外出時間帯では、非入室判定の頻度は少ない。この場合、閾値を低めに設定して第1の検知範囲DR1を広くしても、非入室判定の頻度が少ないと推測できる。従って、第1の検知範囲DR1を広くし(アプローチ時間T1を長くし)、待機温度TEMPstbを低く設定することが、消費電力を低減させるために好ましい。
このように、便座装置110は、時期に応じたアプローチ時間T1を選択することによって、その時期に適応した待機温度TEMPstbを設定する。
【0137】
その結果、便座装置は、上記第1の目的を達成させつつ、実際の設置環境の変化において消費電力を低減させるように待機温度TEMPstbと非入室判定の頻度とのバランスを取ることができる。
【0138】
(第2の実施形態)
図12(A)は、本発明に係る第2の実施形態に従ったトイレ装置100、トイレルーム105の構造およびユーザの進入方向を示す概念図である。第2の実施形態による便座装置110の構成は第1の実施形態のそれと同様でよい。第2の実施形態では、ユーザまたは施工業者が、トイレルーム105のドアの位置、ユーザの進入方向等の環境情報に基づいて閾値を選択する。便座装置110は、選択された閾値を用いて図8に示すフローを実行し、適応テーブルを自動作成する。即ち、閾値についてはユーザまたは業者が手作業で選択し、適応テーブルについては、制御部210が基準テーブルを用いて自動作成する。
【0139】
第2の実施形態では、環境情報として代表的にトイレルーム105のドアの位置およびユーザの進入方向について考慮している。しかし、環境情報は、上述したトイレ装置110の設置環境のいずれを考慮に含めてよい。より多くの環境を考慮することによって、より精度の高い適応テーブルが作成され得るからである。
【0140】
第2の実施形態において、ドアは、トイレルーム105の正面(トイレ装置110の前方の面)または側面(トイレ装置110の側方の面)のいずれかに設けられている。ドア107がトイレルーム105の正面に設けられている場合に、ユーザの進入方向は、トイレルーム105の前方(正面に対してほぼ垂直方向)から接近する場合(環境情報(I))と、トイレルーム105の側方(正面に対してほぼ平行方向)から接近する場合(環境情報(II))とに分けることができる。尚、図1(B)に示すように、第1の検知領域DR1がトイレ装置110に関して左右対称に広がっている限りにおいて、閾値は、ユーザがトイレルーム105の右側方から進入する場合と左側方から進入する場合とにおいて同じでよい。
【0141】
ドア107がトイレルーム105の側面に設けられている場合に、ユーザの進入方向は、トイレルーム105の側面に対してほぼ平行方向にトイレルーム105の前方から接近する場合(環境情報(III))と、トイレルーム105の側方(側面に対してほぼ垂直方向)から接近する場合(環境情報(IV))と、トイレルーム105の側面に対してほぼ平行方向にトイレルーム105の後方から接近する場合(環境情報(V))と、に分けることができる。尚、第1の検知領域DR1は、トイレ装置110に関して左右対称に広がっているので、トイレルーム105の前方から接近する場合(環境情報(III))と、トイレルーム105の後方から接近する場合(環境情報(V))とにおいて、閾値は相違させることが好ましい。図12(A)において、破線の矢印は、ドアの開閉方向を示す。
【0142】
図12(B)は、便座装置110の環境情報(I)〜(V)と閾値との対応関係を示す閾値選択テーブルである。閾値選択テーブルは、様々な環境に適合する閾値と、便座部140が実際に設置される予め想定された環境情報とを対応させた複数の組合せからなるテーブルであり、予め記憶部214に格納されている。ここで、閾値の1つとしての減速率は、第1の検知領域DR1に進入したときのユーザの速度に対する減速の比率を示す。例えば、減速率=30%は、第1の検知領域DR1に進入したときのユーザの速度を100%として、その速度から30%低下した速度を閾値とすることを意味する。ユーザの移動速度がこの閾値よりも低下した場合に、便座装置110は、便座部140の昇温を開始する。尚、上述のように、マイクロ波はドップラ効果を利用することによって速度検知に用いられる。従って、電波センサ160は、ユーザの移動速度を検知することができる。従って、電波センサ160は、送信されたマイクロ波の周波数と反射波の周波数との差に基づいてユーザの減速率も検出することができる。
【0143】
このように、第2の実施形態では、制御部210は、トイレ装置100が実際に設置される環境に応じて閾値を閾値選択テーブルから選択し、その選択された閾値を図4に示す基準テーブルに適用する。そして、制御部210は、その基準テーブルを用いて、図8を参照して説明したようにアプローチ時間T1またはトータル時間Ttotalを決定し、適応テーブルを自動作成する。その手順については、第1の実施形態と同様であるのでその説明を省略する。基準テーブルが既に或る程度実際の環境に適合しているので、図8に示す適応テーブルの作成前であっても、ユーザは比較的快適にトイレ装置100を使用することができる。
【0144】
尚、[適応テーブルの自動設定]、[適応テーブルの更新]、および、[複数の適応テーブルからの選択]は、第2の実施形態に組み合わせてもよい。これにより、第2の実施形態は、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0145】
また、第2の実施形態において電波センサ160は、判定S/N比を閾値として用いることによって人体を検知し、並びに、減速率を閾値として用いることによってユーザの速度の低下率を検知することができる。例えば、ユーザが減速せずにトイレルーム105を通り過ぎる場合がある。このような場合、判定S/N比のみを閾値として用いると、便座装置110は、電波センサ160がユーザの人体を検知した時点で便座部140の昇温を開始する。つまり、便座装置110は、非入室昇温を行ってしまう。
【0146】
これに対し、第2の実施形態のように、判定S/N比および減速率の両方を閾値として用いた場合、便座装置110は、電波センサ160がユーザの人体を検知したとしても、ユーザの移動速度が減速率以下に減速しなければ便座部140の昇温を開始しない。その結果、便座装置110は、非入室判定の成立を効果的に排除し、ユーザの入室確率がより高い場合にのみ即暖制御を実行することができる。このように、複数の閾値を組み合わせることによって、便座装置110は、より正確に入室判断を行うことができる。
【0147】
第2の実施形態では、閾値(判定S/N比および/または減速率)をトイレ装置100の設置環境に応じて選択することによって、実際のトイレ装置100の設置環境において消費電力を低減するように便座部140の待機温度と、非入室判定の頻度とのバランスを取ることができる。これにより、便座装置110は、ユーザの着座時に便座部140を目標温度TEMPtrgまで昇温させ、尚且つ、消費電力の無駄をできるだけ小さくすることができる。
【0148】
上述のようにユーザが活動している時間帯、あるいは、在宅時間帯のように非入室判定の頻度が多い時間帯においては、待機温度TEMPstbが低くても、非入室判定による無駄な昇温動作によって消費電力が大きくなる。従って、非入室判定の頻度が多い場合には、閾値を変更して第1の検知範囲DR1を狭くすることによって非入室判定の頻度を低減させることができる。第1の検知範囲DR1が狭いと、アプローチ時間T1が短くなるので、待機温度TEMPstbを上げる必要が生じる。しかし、待機温度TEMPstbの上昇により消費電力が増大しても、非入室判定の頻度の低減による消費電力の低減によって、全体として消費電力が低減する限りにおいて、第1の検知範囲DR1を狭く(アプローチ時間T1を短く)するように閾値を変更することは、消費電力の低減に繋がる。
【0149】
一方、ユーザが活動していない時間帯、あるいは、外出時間帯のように非入室判定の頻度が少ないと判定される場合、便座装置110は、第1の検知範囲DR1を広くする(アプローチ時間T1を長くする)ように閾値を選択する。このような時間帯では、非入室判定の頻度が少ないので、アプローチ時間を長くとり待機温度TEMPstbを低く設定することによって、消費電力を低減させることができる。
その結果、便座装置110は、上記第1の目的を達成させつつ、実際の設置環境の変化に対して消費電力を低減するように待機温度TEMPstbと非入室判定の頻度とのバランスを取り直すことができる。
【0150】
(第3の実施形態)
図13は、本発明に係る第3の実施形態に従った便座装置110の環境情報(I)〜(V)と閾値および推定値との対応関係を示すアプローチ時間選択テーブルである。第3の実施形態では、ユーザまたは施工業者が、トイレルーム105のドアの位置、ユーザの進入方向等の環境情報に基づいて閾値だけでなく、アプローチ時間T1および/またはトータル時間Ttotalをも選択する。基準テーブルおよび適応テーブルは、ユーザまたは業者の手作業により選択されるので、第3の実施形態による便座装置110は、第1の実施形態による便座装置110と異なり、適応テーブルを自動作成しない。尚、図13では、着座時間T2は所定の時間(例えば、5秒)に固定されている。従って、アプローチ時間T1の選択は、トータル時間Ttotalの選択と実質的に同じであると考えてよい。
【0151】
第3の実施形態による便座装置110の構成は、第1の実施形態のそれと同様でよい。また、環境情報(I)〜(V)は、便宜的に、第2の実施形態の環境情報(I)〜(V)に対応している。各環境情報(I)〜(V)は、図12(A)を参照して説明した通りである。さらに、閾値としての判定S/N比および減速率は、図12(B)を参照して説明したとおりである。アプローチ時間選択テーブルは、さらに、各環境情報(I)〜(V)とアプローチ時間T1の推定値とを対応させた複数の組合せ、各環境情報(I)〜(V)と着座時間T2の推定値とを対応させた複数の組合せ、各環境情報(I)〜(V)とトータル時間Ttotalの推定値とを対応させた複数の組合せ、および、各環境情報(I)〜(V)と待機温度TEMPstbの推定値とを対応させた複数の組合せを含み、予め記憶部214に格納されている。
【0152】
これにより、ユーザまたは施工業者が、遠隔操作装置300の機能設定部132を用いて環境情報(I)〜(V)のいずれかを選択することによって、閾値を含む基準テーブルだけでなく、アプローチ時間T1、トータル時間Ttotalおよび待機温度TEMPstbを含む適応テーブルも設定される。
【0153】
第3の実施形態では、第2の実施形態と同様に、環境情報として代表的にトイレルーム105のドアの位置およびユーザの進入方向について考慮している。しかし、環境情報は、上述したトイレ装置110の設置環境のいずれかを考慮に含めてよい。より多くの環境を考慮することによって、より精度の高い適応テーブルが作成され得るからである。例えば、ドアの開閉の形態、ドアの材質、ユーザの年齢、ユーザの老若男女、ユーザの在宅時間帯あるいは不在時間帯、ユーザの睡眠時間帯等の環境情報と、閾値、アプローチ時間T1、トータル時間Ttotal、待機温度TEMPstbとを対応させた複数の組合せをアプローチ時間選択テーブルに追加する。これにより、さらに、トイレ装置100の設置環境に適した適応テーブルを得ることができる。
【0154】
環境情報と閾値等との具体的な関係を説明する。例えば、図12(A)の(I)のようにトイレ装置100の正面にドアが設けられており、かつ、ユーザがトイレ装置100の正面から接近する場合(ユーザが電波センサ160のマイクロ波の送信方向と逆方向に接近する場合)、電波センサ160は、ユーザの人体を比較的検出しやすい。従って、環境情報(I)では、判定S/N比を大きくし、および/または、待機温度TEMPstbを低く設定することができる。判定S/N比を大きくすると、非入室判定の頻度を低減させることができる。この場合、便座装置110は、非入室判定の回避、および、待機温度TEMPstbの低減を両立させることができ、便座装置110の消費電力を低減することができる。
【0155】
一方、図12(A)の(V)のようにトイレ装置100の側面にドアが設けられており、トイレルーム105の側面に対してほぼ平行方向にトイレルーム105の後方から接近する場合(ユーザが第1の検知領域DR1の後方からマイクロ波の送信方向に移動する場合)、電波センサ160は、ユーザの人体を比較的検出し難い。従って、環境情報(V)では、環境情報(I)と比較して、判定S/N比を小さくし、および/または、待機温度TEMPstbを高く設定する必要がある。
【0156】
この場合、判定S/N比を小さくすることで、ユーザの人体をできるだけ早く検知し、トータル時間Ttotalを長くしようとしている。しかし、トイレ装置100の設置環境によって、トータル時間Ttotalは、比較的短い。一方、待機温度TEMPstbを高く設定しているので、便座装置110の消費電力が増加するものの、制御部210は、短いトータル時間Ttotalで便座部140の温度を目標温度TEMPtrgまで昇温させることができる。この場合、便座装置110の消費電力の増加は、ユーザの快適性を確保するために必要なものである。つまり、環境情報(V)における適応テーブルは、ユーザの着座時点における便座の温度を適切な温度まで昇温させること(第1の目的)と、待機温度TEMPstbの低減(第2の目的)とのバランスを、実際のトイレ装置100の設置環境に適合させた結果として得られたものである。
【0157】
ドアの材質が、樹脂等の電波透過性の良い材料である場合、電波センサ160は、ユーザの人体を比較的検出し易い。従って、この場合、判定S/N比を大きくし、および/または、待機温度TEMPstbを低く設定することができる。これにより、便座装置110は、非入室判定の回避、および、待機温度TEMPstbの低減を両立させることができ、便座装置110の消費電力を低減することができる。
【0158】
一方、ドアの材質が、金属等の電波透過性の悪い材料である場合、電波センサ160は、ユーザの人体を比較的検出し難い。従って、この場合、ドアの材質が電波透過性の良い材料である場合と比較して、判定S/N比を小さくし、および/または、待機温度TEMPstbを高く設定する必要がある。従って、上記の環境情報(V)と同様の傾向が得られる。しかし、この場合の適応テーブルも、ユーザの着座時点における便座を適切な温度まで昇温させること(第1の目的)と、待機温度TEMPstbの低減(第2の目的)とのバランスを、実際のトイレ装置100の設置環境に適合させた結果として得られたものである。
【0159】
ドア自体が無い場合がある。このような場合、ドアが設けられている場合よりも電波センサ160は、ユーザの人体を比較的検出し易い。従って、この場合には、ドアが設けられている場合と比較して、判定S/N比を大きくし、および/または、待機温度TEMPstbを低く設定することができる。これにより、便座装置110は、非入室判定の回避、および、待機温度TEMPstbの低減を両立させることができ、便座装置110の消費電力を低減することができる。
【0160】
ユーザが若い場合、ユーザの移動速度は比較的速い。即ち、アプローチ時間T1が短い。従って、ユーザの年齢が低い場合には、判定S/N比を小さくし、および/または、待機温度TEMPstbを高く設定する必要がある。従って、上記の環境情報(V)と同様の傾向が得られる。しかし、この場合の適応テーブルも、ユーザの着座時点における便座を適切な温度まで昇温させること(第1の目的)と、待機温度TEMPstbの低減(第2の目的)とのバランスを、実際のトイレ装置100の設置環境に適合させた結果として得られたものである。
【0161】
さらに、ユーザの睡眠時間帯においては、トイレ装置100を利用する頻度が少なく、かつ、ユーザがトイレ装置100の使用という目的以外の目的でトイレルーム105に接近することも少ない。よって、ユーザが非入室のまま通過することは稀であると推測できる。従って、ユーザの睡眠時間帯においては、他の時間帯と比較して、判定S/N比を小さくし、尚且つ、待機温度TEMPstbを低く設定することができる。
【0162】
その他の環境情報についても、閾値、アプローチ時間T1、待機温度TEMPstbとの間に或る傾向が推測できる。これらの傾向を予めアプローチ時間選択テーブルに登録しておくことによって、便座装置110は、第1の目的を達成しつつ消費電力を低減させるように非入室判定の頻度と待機温度とのバランスを取るように、適応テーブルを設定することができる。
【0163】
図14は、第3の実施形態に従った適応テーブルの設定手順を示すフロー図である。環境情報がまだ選択されていない場合(S400のNO)、便座装置110は、記憶部214に予め格納されている基準テーブルを用いて即暖制御を実行する(S410)。この場合、制御部210は、基準テーブルを記憶部214から読み出し、基準テーブルを用いて即暖制御を開始する。基準テーブルについては、第1の実施形態において説明したとおりである。
【0164】
トイレ装置100が設定されている環境に基づいて環境情報が選択された場合(S400のYES)、制御部210は、選択された環境情報に対応する閾適、アプローチ時間T1、着座時間T2、トータル時間Ttotalおよび待機温度TEMPstbをアプローチ時間選択テーブルから得る(S420)。次に、制御部210は、アプローチ時間選択テーブルから得た閾値、アプローチ時間T1、着座時間T2、トータル時間Ttotalおよび待機温度TEMPstbから適応テーブルを作成する(S430)。例えば、ユーザまたは業者が図13に示すアプローチ時間選択テーブルから環境情報(III)を選択した場合、適応テーブルは、判定S/N比として1.3、アプローチ時間T1として2秒、着座時間T2として5秒、トータル時間Ttotalとして7秒、待機温度TEMPstbとして25℃との情報を含む。尚、ここで、目標温度TEMPtrgは、29℃に予め固定されている。そして、記憶部214は、作成された適応テーブルを記憶し(S440)、制御部210は、適応テーブルを用いて即暖制御を開始する(S450)。
【0165】
第3の実施形態は、ユーザまたは施行業者が、実際の設置環境に基づいてアプローチ時間選択テーブルからアプローチ時間T1および待機温度TEMPstbを選択することができる。これにより、ユーザの好みまたは施行業者の判断に基づいて便座装置110の設置環境に適合した待機温度TEMPstbを設定することができる。その結果、便座装置110は、ユーザの好みや施行業者の判断を加味し、第1の目的を達成しつつ、設置環境において消費電力を低減させるように非入室判定の頻度と待機温度とのバランスを取ることができる。
【0166】
ユーザがトイレルーム105へ接近するときの進行方向によって、電波センサ160による人体検知の移動情報が変化し、アプローチ時間T1が変化する。従って、上記進行方向に基づいてアプローチ時間T1および待機温度TEMPstbを設定することによって、便座装置110は、簡素な判定方法にてより早く人体検知の有無を判断し、第1の目的を達成させつつ、実際の設置環境において消費電力を低減するように待機温度と非入室判定の頻度とのバランスを取ることができる。
【0167】
また、家の通路形態やトイレルームの壁材等によって、第1の検知範囲DR1が異なり、アプローチ時間T1も変化する。従って、トイレ装置100の設置環境に基づいてアプローチ時間T1および待機温度TEMPstbを設定することによって、便座装置110は、第1の目的を達成させつつ、実際の設置環境において消費電力を低減するように待機温度と非入室判定の頻度とのバランスを取ることができる。
【0168】
上述のように、ユーザの移動速度の変化によってアプローチ時間T1が変化する。ユーザの在宅時間帯、不在時間帯、あるいは、ユーザの睡眠時間帯の変化によって非入室判定の頻度が変化する。トイレルーム105におけるドアの位置の相違によって電波センサ160による人体検知の容易さが変化する。トイレルーム105のドアが開いていると、ドアが閉じているときよりもアプローチ時間T1が短くなる。トイレルーム105に通じる通路の延伸方向の相違によって電波センサ160による人体検知の容易さが変化する。トイレルーム105の壁の材質またはドアの材質の相違によって第1の検知範囲DR1が変化し、アプローチ時間T1も変化する。
【0169】
従って、これらの環境情報を入力し、閾値(判定S/N比)、アプローチ時間T1および待機温度TEMPstbを設定することによって、便座装置110は、第1の目的を達成させつつ、実際の設置環境において消費電力を低減するように待機温度と非入室判定の頻度とのバランスを取ることができる。
【0170】
尚、図13のアプローチ時間選択テーブルは、環境情報に関連付けられた待機温度TEMPstbを含む。しかし、待機温度TEMPstbは、選択され環境情報に対応するアプローチ時間T1を演算することによって算出してもよい。例えば、記憶部214は、待機温度TEMPstbをアプローチ時間T1に逆比例させた演算式を格納し、演算処理部212が、選択されたアプローチ時間T1をこの演算式に当てはめて待機温度TEMPstbを算出してもよい。
【0171】
(第4の実施形態)
図15は、本発明に係る第4の実施形態に従った適応テーブルの更新の手順を示すフロー図である。第4の実施形態は、非入室判定の頻度が多い場合に、制御部210は適応テーブルを更新する形態である。
【0172】
まず、便座装置110は、基準テーブルまたは適応テーブルを用いて即暖制御を実行する。このとき、図8のステップS130〜S195を実行する。第4の実施形態では、ステップS150において第1の制限時間内に入室検知が無かった場合(S150のNO)、ステップS155の括弧に示すようにカウンタ218は、非入室判定の回数をカウントする。尚、カウンタ218は、非使用判定(S170のNO)の回数をカウントする必要はない。
【0173】
制御部210は、ステップS195の記憶回数が所定値(例えば、10回)以上になった場合に、カウンタ218における入室判断の回数と非入室判定の回数とを比較する(S600)。非入室判定の回数の割合が所定値以上の場合(S600のYES)、制御部210は、適応テーブルを変更する(S610)。例えば、記憶回数に対して非入室判定の回数の割合が2分の1以上になった場合に、制御部210は、適応テーブルを変更する。この場合、制御部210は、非入室判定を低減するために、判定S/N比を大きくするように適応テーブルを変更する。あるいは、制御部210は、非入室判定を低減するために、減速率を大きくするように適応テーブルを変更する。より詳細な適応テーブルの変更方法は、図16を参照して後述する。
【0174】
非入室判定の回数の割合が所定値よりも低い場合(S600のYES)、制御部210は、既存の適応テーブルをそのまま用いて即暖制御を継続する。尚、非入室判定の回数の割合の判断値は、予め記憶部214に格納しておく。
【0175】
図16は、第4の実施形態において適応テーブルの変更に用いられる閾値変更テーブルを示す図である。閾値変更テーブルは、図12(B)を参照して説明した環境情報(I)〜(V)のそれぞれに対応する変更前の閾値および変更後の閾値を含むテーブルである。変更前の閾値は、図12(B)に示す閾値と同様である。変更後の閾値は、それぞれ変更前の閾値を変更した値である。例えば、変更後の判定S/N比は、変更前の判定S/N比に対して増加している。これにより、第1の検知領域DR1が変更前のそれに比べて狭くなる。よって、制御部210は、非入室判定の頻度を低下させることができる。また、変更後の減速率も、変更前の減速率に対して増加している。この場合、電波センサ160の人体検知時におけるユーザの移動速度が比較的大きく低下したときに、制御部210は、即暖制御を開始する。従って、制御部210は、非入室判定の頻度を低下させることができる。
【0176】
変更後の閾値と変更前の閾値との差は、所定値であってもよく、あるいは、変更前の閾値に比例した数値でもよい。変更後の判定S/N比と変更前の判定S/N比との差(判定S/Nの変更率)は、変更前の判定S/N比の大きさに従って変更してもよい。例えば、変更前の判定S/N比が大きいほど、変更後の判定S/N比と変更前の判定S/N比との差を大きくすることが好ましい。これにより、非入室判定の頻度の変化が認識しやすくなるからである。より具体的には、判定S/N比が大きい場合に、変更後の判定S/N比と変更前の判定S/N比との差が小さいと(変化率が小さいと)、非入室判定の頻度の変化が少ない。従って、閾値の変更前後における非入室判定の頻度の低減効果が小さい。しかし、判定S/N比が小さい場合には、変更後の判定S/N比と変更前の判定S/N比との差が小さいとも、変化率が大きくなるので、非入室判定の頻度の変化は大きくなる。従って、閾値の変更前後における非入室判定の頻度の低減効果が大きい。尚、変更前後における非入室判定の頻度が減速率についても判定S/N比と同様のことが言える。
【0177】
逆に、非入室判定の頻度が非常に少ない場合、判定S/N比を低下させ、および/または、減速率を増大させてもよい。これにより、非入室判定の可能性が上昇するものの、アプローチ時間T1を長くし待機温度TEMPstbを低下させることができる。
【0178】
このように、第4の実施形態によれば、設置環境に適した閾値(判定S/N比および/または減速率)を選択することによって、第1の検知範囲DR1が設置環境に適した広がりになる。これにより、便座装置110は、設置環境に適したアプローチ時間T1を得ることができ、このアプローチ時間T1に基づいて設置環境に適した待機温度TEMPstbを得ることができる。また、設置環境に適した閾値を選択することによって、非入室判定の頻度を低減させながら、アプローチ時間T1をできるだけ長くすることができる。その結果、便座装置110は、第1の目的を達成させつつ、実際の設置環境において消費電力を低減するように待機温度と非入室判定の頻度とのバランスを取ることができる。
【0179】
より詳細には、非入室判定の頻度が多い場合、待機温度TEMPstbが低くても、無駄な消費電力が大きくなる。従って、非入室判定の頻度が多い場合には、閾値を変更して第1の検知範囲DR1を狭く(アプローチ時間T1を短く)することによって非入室判定の頻度を低減させることができる。第1の検知範囲DR1が狭いと、アプローチ時間T1が短くなるので、待機温度TEMPstbを上げる必要が生じる。しかし、待機温度TEMPstbの上昇により消費電力が増大しても、非入室判定の頻度の低減による消費電力の低減によって、全体として消費電力が低下する限りにおいて、第1の検知範囲DR1を狭く(アプローチ時間を短く)するように閾値を変更することは、消費電力の低減に繋がる。
【0180】
従って、便座装置110は、設置環境に適合するように閾値を変更することによって、第1の目的を達成しつつ消費電力を低減させるように非入室判定の頻度と待機温度とのバランスを取ることができる。
【0181】
以上の実施形態において、第1の目的を達成しつつ消費電力を低減させるように非入室判定の頻度と待機温度とのバランスを取ることは、ユーザの使用感の向上および消費電力の低減のために重要である。例えば、例外的な場合(ユーザがトイレルーム105へ駆け込んだ場合等)を含めてユーザの着座時の便座部140の温度を目標温度TEMPtrgまで昇温させることは、第1の目的を完全に達成できる。しかし、待機温度TEMPstbを非常に高くし、あるいは、アプローチ時間T1を長くするために判定S/N比を非常に小さくする必要が生じる。これでは、無駄な消費電力が大きくなり、かつ、非入室判定の頻度も多くなる。
【0182】
一方、消費電力を低減させることのみに着目すれば、ほとんどの場合にユーザの使用時に便座部140の温度を目標温度TEMPtrgまで昇温させることができない。つまり、第1の目的が達成されない。
【0183】
従って、通常の使用において第1の目的を達成しつつ、できるだけ消費電力を低減させるようにアプローチ時間t1、閾値および待機温度TEMPstb等の適応テーブルを決定することが重要となる。これが、第1の目的を達成しつつ消費電力を低減させるように非入室判定の頻度と待機温度とのバランスを取ることを意味する。
【0184】
(第5の実施形態:昇温停止)
図17は、第5の実施形態による便座装置110の即暖制御を示すフロー図である。この即暖制御では、便座装置110は、ユーザがトイレルーム105へ入室しなかった場合(非入室判定)、および、ユーザがトイレルーム105へ入室したとしても便座部140を使用しなかった場合(非使用判定)に、便座部140の昇温動作を停止し、あるいは、便座部140の加熱を抑制する。また、第5の実施形態では、便座装置110は、電波センサ160による人体検知時点において、昇温条件を判定し、昇温条件に当てはまらない場合として、非入室となる確立が高い場合(非入室推定が成立した場合)に便座部140の昇温動作を抑制し、あるいは、昇温動作を開始しない。尚、即暖制御とは、ユーザの使用を待機し便座部140の温度を待機温度TEMPstbに維持する待機状態と、ユーザの使用時に待機温度TEMPstbから目標温度TEMPtrgまで便座部140を昇温する昇温動作とを含む制御である。
【0185】
図17を参照して、第5の実施形態による即暖制御の動作を詳細に説明する。まず、制御部210は、基準テーブルまたは適応テーブルを記憶部214から読み出し、即暖制御を開始する(S1000)。尚、記憶部214は、基準テーブルまたは適応テーブルを複数格納し、制御部210は、複数の基準テーブルまたは複数の適応テーブルから1つの基準テーブルまたは適応テーブルを選択してもよい。
【0186】
電波センサ160がユーザの人体を検知するまで、便座装置110は、待機状態を維持する(S1010)。電波センサ160がユーザの人体を検知すると(S1020のYES)、制御部210は、昇温判定を実行する(S1030)。
図18は、昇温判定のサブルーチンを示すフロー図である。昇温判定は、電波センサ160による人体検知をトリガとして開始され、便座部140の昇温動作を実行するか否かを判定する動作である。温度検知部144が、その時点での便座部140の温度(以下、便座温度)を測定し、制御部210は、便座温度TEMPtsと目標温度TEMPtrgとを比較する(S1031)。便座温度TEMPtsが目標温度TEMPtrgよりも高い場合(S1031のYES)、便座部140を昇温させる必要が無いので、制御部210は、昇温判定をNOとする。例えば、夏場においては、便座温度TEMPtsが既に目標温度TEMPtrgを超える場合がある。このような場合には、制御部210は、昇温動作を実行しないように、昇温判定をNOとする。
【0187】
便座温度が目標温度よりも低い場合(S1031のNO)、制御部210は、ユーザの移動速度Viと所定速度V1とを比較する(S1032)。ユーザの移動速度Viは、図3の人体検知時点t0におけるユーザの初速であり、電波センサ160によって検出され得る。移動速度Viは、第1の検知領域DR1へのユーザの進入速度と換言してもよい。所定速度V1は、予め設定され、記憶部214に格納されている。
【0188】
ユーザがトイレルーム105へ入室する場合、通常、ユーザの移動速度は、ドア107の手前で減速または停止するために、比較的遅い速度で第1の検知領域DR1へ進入すると推測できる。一方、トイレ装置100を利用しないユーザは、通常、トイレルーム105を通りすぎるため、比較的速い速度で第1の検知領域DR1に進入すると推測できる。勿論、移動速度が低速度であっても、ユーザがトイレルーム105へ入室しない場合もある。しかし、このような場合、制御部210は、他の判定条件(S1033〜S1035)によって昇温判定を行えばよい。従って、ステップS1031においては、制御部210は、移動速度Viが明らかにトイレルーム105を通りすぎると推測される速度、例えば等速または加速である場合に、検知されたにユーザは非入室である確率が高い(即ち、非入室推定が成立)と判断して昇温判定をNOとすればよい。即ち、所定速度V1は、ユーザが明らかにトイレルーム105を通りすぎる速度を想定して予め設定される。
【0189】
尚、ユーザがトイレルーム105へ駆け込んだ場合のように例外的なケースでは、制御部210は、昇温判定をNOとしてしまう可能性がある。しかし、このような例外的な場合には、たとえ、昇温動作を開始したとしても、制御部210は、ユーザの着座時t2において、便座部140の温度を目標温度TEMPtrgまで昇温させることはできない可能性が高い。従って、所定速度V1は、ユーザがトイレルーム105へ駆け込んだ場合のような例外的なケースを考慮せずに設定しても差し支えない。つまり、V1は、一般的なユーザの歩行速度と等しいかそれよりも幾分速めの速度に設定されればよい。
移動速度Viが所定速度V1以上の場合、制御部210は、昇温動作を実行しないように、昇温判定をNOとする。このように人体の移動速度を検知することによって制御部210はユーザの非入室を高い確率で判定することができる。それにより、便座装置110は、無駄な昇圧動作を抑制あるいは防止し、無駄な消費電力を低減させることができる。
【0190】
移動速度Viが所定速度V1未満の場合、制御部210は、電波センサ160による人体検知の頻度を判定する(S1033)。より詳細には、カウンタ218は、電波センサ160が過去の単位時間Tuに人体を検知した回数nをカウントする。人体検知をカウントする間隔は、例えば、便座を待機温度から目標温度まで加熱する加熱時間t秒に1回であって、単位時間Tuはtの倍数である。記憶部214は、予め設定された閾値回数Nおよび単位時間Tuを格納している。制御部210は、人体検知回数nが閾値回数Nよりも大きい場合に、人体検知頻度を「大」と判定する(S1033のYES)。人体検知頻度が大きい場合、ユーザは、トイレルーム105の近傍を往来している可能性が高い。この場合、非入室である確率が高い(即ち、非入室推定が成立)。
【0191】
図19(A)および図19(B)は、それぞれ過去の単位時間における人体検出回数、非入室判定回数、人体検知頻度および非入室判定頻度を示す表である。例えば、図19(A)に示すように、単位時間Tuが3分間であり、閾値回数Nが2であるとする。制御部210は、過去3分間の人体検知回数nが2未満である場合に、人体検知頻度を「小」と判定し、過去3分間の人体検知回数nが2以上である場合に、人体検知頻度を「大」と判定する。さらに、例えば、図19(B)に示すように、単位時間Tuが1分間であり、閾値回数Nが1であるとする。制御部210は、過去1分間の人体検知回数nが0である場合に、人体検知頻度を「小」と判定し、過去1分間の人体検知回数nが1以上である場合に、人体検知頻度を「大」と判定する。
【0192】
図19(A)および図19(B)の手法に代えて、制御部210は、電波センサ160の人体検知の時間間隔に基づいて人体検知頻度を判定してもよい。例えば、タイマ216が、或る人体検知時点から次の人体検知時点の時間間隔を計測する。制御部210は、単位時間内における時間間隔のうち最小の時間間隔と予め設定された所定間隔とを比較する。最小時間間隔が所定間隔未満である場合には、制御部210は、単位時間における人体検知頻度を「大」と判定する。最小時間間隔が所定間隔以上である場合には、制御部210は、単位時間における人体検知頻度を「小」と判定する。ステップS1033および/またはS1036において、制御部210は、このような時間間隔に基づいた人体検知頻度を用いてもよい。
【0193】
人体検知頻度が大である場合(S1033のYES)、非入室である可能性が高い(非入室推定が成立)ので、制御部210は、昇温判定をNOとする。
【0194】
このように、過去の単位時間内において人体検知頻度が多い場合、その期間にユーザが頻繁にトイレルーム105の近傍を往来していると推定できる。このような状況のもとで、電波センサ160が人体を検知した場合、そのユーザは非入室である確率が高い(即ち、非入室推定が成立)と判断して昇温判定をNOとすることで、便座の昇温動作を行わないようにすることができ、その結果、便座装置110は、無駄な消費電力を抑制することができる。
【0195】
人体検知頻度が「小」である場合(S1033のNO)、制御部210は、非入室判定の頻度が高い時間帯か否かを判定する(S1037)。
【0196】
図20は、1時間ごとの時間帯における人体検出回数、非入室判定回数、人体検知頻度および非入室判定頻度を示す表である。図20の表は、或る周期的な期間(例えば、1日、1週間)の間、カウンタ218が、単位時間(例えば、1時間)ごとに人体検知の回数nおよび非入室判定の回数mをカウントすることによって作成される。この表の作成期間において、制御部210は、人体検知回数nを閾値回数Nと比較して、人体検知頻度(大または小)を時間帯ごとに判定する。記憶部214は、制御部210による判定結果を記憶する。例えば、人体検知回数nが閾値回数N未満の場合、記憶部214は、人体検知頻度として「小」を示すデータを、対応する時間帯に関連付けて格納する。人体検知回数nが閾値回数N以上の場合、記憶部214は、人体検知頻度として「大」を示すデータを、対応する時間帯に関連付けて格納する。
【0197】
また、制御部210は、人体検知回数nに対する非入室判定回数mの比率(m/n)を閾値比率Rと比較して、非入室判定頻度(大または小)を時間帯ごとに判定する。記憶部214は、制御部210による判定結果を記憶する。例えば、比率(m/n)が閾値比率R未満の場合、記憶部214は、非入室判定頻度として「小」を示すデータを、対応する時間帯に関連付けて格納する。人体検知回数nが閾値回数N以上の場合、記憶部214は、非入室判定頻度として「大」を示すデータを、対応する時間帯に関連付けて格納する。尚、閾値回数Nおよび閾値比率Rは、予め設定され記憶部214に格納されている。また、実際には、カウンタ218は、人体検知回数nおよび入室検知回数(n−m)をカウントし、演算処理部212が人体検知回数nから入室検知回数(n−m)を引き算することによって非入室判定回数mを算出することができる。入室検知回数(n−m)は、ユーザが実際に入室した回数である。
【0198】
図20の具体例では、人体検知頻度の閾値回数Nを4としている。従って、人体検知回数nが4未満である時間帯は、人体検知頻度が低い時間帯と設定される。人体検知回数nが4以上である時間帯は、人体検知頻度が高い時間帯と設定される。また、非入室判定頻度の閾値比率Rを50%としている。従って、人体検知回数nに対する非入室判定回数mの比率(m/n)が50%未満である時間帯は、非入室判定頻度が低い時間帯と設定される。人体検知回数nに対する非入室判定回数mの比率(m/n)が閾値比率50%以上である時間帯は、非入室判定頻度が高い時間帯と設定される。この設定は、制御部210によって予め実行され、図20のデータは、記憶部214に予め格納される。
【0199】
それ以降の周期(例えば、日)において、制御部210は、図20の表を用いて人体検知頻度および非入室判定頻度を判定する。例えば、タイマ216の時刻が人体検知頻度の低い時間帯に属する場合(S1036のYES)、制御部210は、ステップS1034およびS1035を実行する。人体検知頻度が低い時間帯においては、当然に、電波センサ160がユーザの人体を検知する頻度は低い。従って、このような時間帯にユーザの人体を検知した場合、ユーザが本当にトイレルーム105の近傍に存在するか否かを確認するために、制御部210は、判定S/N比を増大させる。これにより、ノイズ等による誤った人体検知を抑制することができる。
【0200】
タイマ216の時刻が非入室判定頻度の高い時間帯に属する場合(S1037のYES)、制御部210は、検知されたユーザは非入室である確率が高い(即ち、非入室推定が成立)と判断して昇温判定をNOとする。上述のように、ユーザは、通常、1日ごとあるいは1週間ごとのように或る周期で生活している。このため、非入室判定頻度の多い時間帯および少ない時間帯も、1日のうちでおおよそ決まっている。従って、日にちが異なっていても、非入室判定の頻度が多い時間帯においては、非入室判定の頻度が多いと推定することができる。従って、このような非入室判定の頻度が多い時間帯においては、非入室推定が成立と判断することで、便座の昇温動作を行わないようにすることができ、その結果、便座装置110は無駄な消費電力を抑制することができる。
【0201】
タイマ216の時刻が非入室推定頻度の低い時間帯に属する場合(S1037のNO)、制御部210は、昇温判定が成立するものと判断する。
【0202】
以上ように、第5の実施形態は、ステップS1032〜S1037の複数の判定の組合せによって、S1020によってユーザを検知した時点でおそのユーザが非入室である確率が高い(非入室の推定)をより確実にすることができる。このような昇温判定を便座部140の加熱の開始時あるいはその前に行うことにより、ユーザの非入室の可能性が高い場合に、制御部210は、便座部140の加熱を開始せず、あるいは、抑制することができる。これにより、第5の実施形態による便座装置110は、非入室推定時に無駄な消費電力を無くし、あるいは、低減することができる。
【0203】
図17を再度参照する。昇温判定がYESの場合(S1030のYES)、便座装置110は、昇温動作を開始する(S1040)。それと同時に、タイマ216が計時を開始する(S1050)。昇温判定がNOの場合(S1030のNO)、便座装置110は、昇温動作を行わずに、あるいは、低い昇温率で便座部140を昇温させる。これと同時に、タイマ216は計時を開始する(S1050)。昇温判定がNOの場合、昇温動作の必要が無く、あるいは、ユーザが入室しない可能性が高いからである。昇温率をゼロにするためには、制御部210は、ヒータ142に電流を流さなければよい。昇温率を低下させるためには、制御部210は、ヒータ142の昇温性能(電流またはヒータの本数)を低下させればよい。さらに、昇温動作を時間(昇温時間)で管理している場合、制御部210は、昇温時間をゼロ、あるいは、昇温時間を短くしてもよい。
【0204】
次に、制御部210は、非入室判定の判断を行う(S1060)。
【0205】
図21は、非入室判定のサブルーチンを示すフロー図である。まず、電波センサ160がユーザの離隔を検知する(S1061)。ユーザは、トイレルーム105へ入室しない場合には、第1の検知領域DR1に進入した(人体検知)後、トイレルーム105から離れていく。電波センサ106は、電波の周波数に基づいたドップラ効果を利用することによって、ユーザの移動速度を検知することができる。即ち、電波センサ160は、ユーザの離隔を検知することができる。従って、制御部160は、ユーザの人体検知後、ユーザの離隔を検知した場合には(S1061のYES)、非入室判定が成立するものとする。
【0206】
このとき、制御部210は、人体検知から所定時間内にユーザの移動速度が人体検知時点における初速Viからほとんど減速しない場合(移動速度が初速Viにほぼ維持されている場合)に非入室判定が成立するものと判定してもよい。あるいは、制御部210は、人体検知してから所定時間経過時においてユーザの移動速度が所定速度以上(例えば、Vi×0.8)である場合に非入室判定が成立するものと判定してもよい。この所定速度は、初速Viに基づいて決定される速度であり、初速Viに所定率(1未満(ここでは、0.8))を掛けた速度でよい。さらに、制御部210は、ユーザの移動速度が一旦低下した後、再度、その移動速度が上昇した場合、即ち、人体検知後、所定時間内にユーザの移動速度が極小値を有する場合に、非入室判定が成立するものと判定してもよい。この場合、電波の反射波の電圧または周波数は極大値を有する。従って、人体検知後所定時間内に電波の反射波の電圧または周波数が極大値を有する場合に、制御部210は、非入室判定が成立するものと判定してもよい。尚、ステップS1061の所定期間は、ステップS1065にて規定される。
【0207】
このように電波センサ160はユーザの離隔を検知することによって、ユーザが便座装置110から離れ始めた時点で非入室判定を早期に判断することができる。これにより、便座装置110は、ユーザの非入室を早期に判断し、無駄な昇温動作を途中で抑制(あるいは停止)することによって、無駄な消費電力を低減させることができる。
【0208】
ユーザの人体検知後、ユーザの離隔を検知しなかった場合には(S1061のNO)、電波センサ160は、ドア107の開閉を検知する(S1062)。通常、ユーザの離隔を検知しなかった場合、トイレルーム105に進入するために、ユーザは、ドア107を開けると推測できる。しかし、ユーザがドア107の前で一旦停止したにもかかわらず、トイレルーム105へ進入せずに、そのまま通過してしまう可能性もある。このような場合、電波センサ160がユーザの離隔を検知できないことがある。そこで、ドア107の開閉を検知することによって、制御部210は、ユーザの入室を判断する(S1062)。
【0209】
電波センサ160が昇温開始時から所定時間以内にドア107の開閉を検知した場合(S1062のYES)、制御部210は、ユーザがトイレルーム105へ入室したと判断し、昇温動作を開始する(S1064)。即ち、制御部210は、非入室判定が成立しないと判断する。尚、ステップS1062の所定時間は、ステップS1065にて規定される。
【0210】
一方、図21の破線で示すように、電波センサ160が昇温開始時から所定時間以内にドア107の開閉を検知しなかった場合(S1062のNO)、制御部210は、非入室判定が成立すると判断してよい。電波センサ160は、トイレルーム105のドアの動きを検出することができ、電波センサ160がドアの開閉を検知することによってユーザがトイレルーム105に入室したか否かを判断することができる。つまり、便座装置110は、ドアの開閉に基づいて非入室判定を判断することができる。これにより、便座装置110は、ユーザの非入室を早期に判断し、無駄な昇温動作を途中で抑制(あるいは停止)することによって、無駄な消費電力を低減させることができる。
【0211】
あるいは、電波センサ160が昇温開始時から所定時間以内にドア107の開閉を検知しなかった場合(S1062のNO)、引き続き焦電センサ170がユーザの入室(または非入室)を検知してもよい(S1063)。例えば、ドア107が開け放たれていた場合、電波センサ160がドア107の開閉を検知しないにもかかわらず、ユーザはトーレルーム105へ入室する可能性がある。従って、電波センサ160がドア107の開閉を検知しなかった場合であっても、焦電センサ170がユーザの入室を検知することが有効である。焦電センサ170がユーザの入室を検知した場合(S1063のYES)、制御部210は、昇温動作を開始し(S1064)、非入室判定が成立しないと判断する。尚、ステップS1063の所定時間は、ステップS1065にて規定される。
【0212】
一方、焦電センサ170がユーザの入室を検知しなかった場合(S1063のNO)、制御部210は、ステップS1050において計時を開始したタイマ216の時間が所定時間以上か否かを判定する(S1065)。この所定時間は、アプローチ時間T1以上かつトータル時間Ttotal以下の時間であり、例えば、トータル時間Ttotalに所定比率(例えば、0.8)を乗算した値(Ttotal×0.8>T1)でよい。適応テーブルにおいては、アプローチ時間T1およびトータル時間Ttotalは、実測値に基づいて決定されている。従って、時間の経過によって非入室判定の成立を判断するためには、便座装置110は、少なくとも実測値に基づいて設定されたアプローチ時間T1の経過を待つ必要がある。また、実測値に基づいて設定されたトータル時間Ttotalの経過時においてもユーザが入室しない場合には、ユーザは入室しない可能性が高い。従って、トータル時間Ttotalの経過時においてユーザが入室しない場合、便座装置110は、非入室判定が成立するものと判断してよい。このように、所定時間は、アプローチ時間T1からトータル時間Ttotalまでのいずれかの時点とすればよい。これにより、便座装置110は、非入室判定をより確実に判断し、無駄な消費電力を低減させることができる。そこで、タイマ216の時間が所定時間以上である場合(S1065のYES)、制御部210は、非入室判定が成立すると判定する。一方、タイマ216の時間が所定時間未満である場合(S1065のNO)、制御部210は、タイマ216の時間が所定時間以上になるまで、ステップS1061からS1063を繰り返す。これにより、ステップS1061からS1063を判断する所定期間をステップS1065によって規定することができる。
【0213】
図17を再度参照する。非入室判定が成立する場合(S1060のYES)、制御部210は、ステップS1040において開始した昇温を停止する(S1070)。このとき、タイマ216は、計時を停止し、計時をリセットする。カウンタ218は非入室判定の回数をカウントアップし、記憶部214がその非入室判定の回数を記憶する。そして、便座装置110は、待機状態(S1010)へリターンする。これにより、本実施形態による便座装置110は、非入室判定が成立した場合に、無駄な昇温動作を途中で中断し、待機状態へ戻ることによって、消費電力を低減させることができる。このように、非入室判定が成立する場合、制御部210は、ヒータ142への通電を抑制(あるいは停止)することによって便座部140の加熱を抑制(あるいは停止)する。これにより、便座装置110は、無駄な昇温動作を途中で抑制(あるいは停止)し、無駄な消費電力を低減させることができる。
【0214】
非入室判定が成立しない場合(S1060のNO)、制御部210は、非使用判定の判定を行う(S1080)。ユーザは、トイレルーム105へ入室しても、トイレ装置100を使用せずにトイレルーム105から退室する場合がある。また、ステップS1060において、ユーザが入室していないにも関わらず、非入室判定が成立しないと判定される場合もある(S1062のYES)。そこで、制御部210は、非入室判定だけでなく、便座装置110の非使用判定も判定する。尚、ステップS1030において昇温判定が成立していない場合(S1030のNO)、制御部210は、非入室判定が成立しない(S1060のNO)と判定された時点で昇温動作を開始してもよい。
【0215】
図22は、非使用判定のサブルーチンを示すフロー図である。まず、着座センサ180がユーザの着座を検知した場合(S1081のYES)、便座装置110はユーザに使用される。このため、制御部210は、非使用判定が成立しないと判定する。
【0216】
一方、着座センサ180がユーザの着座を検知しない場合(S1081のNO)、制御部210は、ステップS1050において計時を開始したタイマ216の時間が所定時間以上か否かを判定する(S1082)。小便時等のようにユーザはトイレルーム105に入室したとしても必ずしも便座装置110を使用するとは限らない。そこで、制御部210が便座部140の昇温開始後、所定時間以内にユーザの着座を検知しなかった場合には、ユーザは、便座装置110を使用しない可能性が高い。このような場合、制御部210は、非使用判定が成立するものと判断する。これにより、便座装置110は、無駄な昇温動作を途中で中断し、消費電力を低減させることができる。
【0217】
時間の経過によって非使用判定の成立を判断するためには、便座装置110は、少なくとも実測値に基づいて設定されたトータル時間Ttotalの経過を待つ必要がある。従って、ステップS1082における所定時間は、トータル時間Ttotalより充分に長い時間に設定されることが好ましい。例えば、この所定時間は、トータル時間Ttotal以上の時間であり、トータル時間Ttotalの2倍の値でよい。
【0218】
タイマ216の時間が所定時間以上である場合(S1082のYES)、制御部210は、非使用判定が成立すると判定する。一方、タイマ216の時間が所定時間未満である場合(S1082のNO)、制御部210は、タイマ216の時間が所定時間以上になるまで、ステップS1081を繰り返す。このように、所定時間の経過後に非使用判定を判断することによって、非使用判定をより確実に行い、無駄な消費電力を低減させることができる。
【0219】
図17を再度参照する。非使用判定が成立する場合(S1080のYES)、制御部210は、ステップS1040において開始した昇温を停止する(S1090)。このとき、タイマ216は、計時を停止し、計時をリセットする。そして、カウンタ218は非使用判定の回数をカウントアップし、記憶部214がその非使用判定の回数を記憶する。そして、待機状態(S1010)へリターンする。これにより、本実施形態による便座装置110は、非使用判定が成立した場合に、無駄な昇温動作を途中で中断し、待機状態へ戻ることによって、消費電力を低減させることができる。
【0220】
非使用判定が成立しない場合(S1080のNO)、制御部210は、便座温度TEMPtsと目標温度TEMPtrgとを比較する(S1100)。便座温度TEMPtsが設定温度TEMPset未満の場合(S1100のNO)、便座装置110は昇温動作を継続する。便座温度TEMPtsが設定温度TEMPset以上の場合(S1100のYES)、便座装置110は昇温動作を停止する(S1110)。このとき、タイマ216は、計時を停止し、計時をリセットする。
【0221】
次に、制御部210は、便座部140の保温制御を行う(S1120)。
【0222】
図23は、保温制御のサブルーチンを示すフロー図である。まず、制御部210は、便座部140の温度TEMPtsを設定温度TEMPsetと比較する(S1121)。便座温度TEMPtsが、設定温度TEMPsetよりも1℃以上低い場合(S1121のYES)、制御部210は、ヒータ142をオンにし、昇温動作を開始する(S1122)。これにより、便座装置110は、便座温度TEMPtsを設定温度TEMPsetへ昇温させることができる。尚、保温制御時におけるヒータ142の昇温性能は、待機温度TEMPstbから目標温度TEMPtrgへの昇温動作における昇温性能と比較して低くてよい。例えば、待機温度TEMPstbから目標温度TEMPtrgへの昇温動作における昇温性能が200Whであるのに対し、保温制御時におけるヒータ142の昇温性能は、50Whでよい。
【0223】
その後、制御部210は、ユーザが便座装置110の使用を終了したか否かを判定する(S1125)。使用の終了は、着座センサ180を用いた人体検知によって判断することができる。便座装置110の使用が終了した場合(S1125のYES)、図17のメインルーチンにリターンする。一方、便座装置110の使用がまだ終了していない場合(S1125のNO)、ステップS1121以降を再度実行する。
【0224】
便座温度TEMPtsが(TEMPset−1℃)よりも高い場合(S1121のNO)、制御部210は、便座温度TEMPtsと設定温度TEMPsetとを単純に比較する(S1123)。便座温度TEMPtsが設定温度TEMPsetよりも低い場合(S1123のNO)、制御部210は、ステップS1125を実行する。即ち、便座装置110の使用が終了するまで、ステップS1121以降を繰り返す。
【0225】
一方、便座温度TEMPtsが設定温度TEMPsetよりも高い場合(S1123のYES)、制御部210は、ヒータ142をオフにして昇温動作を停止し(S1124)、その後、ステップS1125を実行する。
【0226】
これにより、便座温度TEMPtsが設定温度TEMPset−1℃よりも低い場合には、便座装置110は、昇温動作を実行し、便座温度TEMPtsが設定温度TEMPsetよりも高くなった場合には、便座装置110は、昇温動作を停止する。そして、便座温度TEMPtsが、TEMPsetと(TEMPset−1℃)との間にある場合には、便座装置110は、昇温動作の実行または停止の状態を維持する。これにより、便座部140の温度TEMPtsが、TEMPsetと(TEMPset−1℃)との間に維持される。
【0227】
使用終了後、図17に示すように、便座装置110は、待機状態へリターンする。
【0228】
図24は、便座装置110の待機制御のサブルーチンを示すフロー図である。まず、制御部210は、便座部140の温度TEMPtsを待機温度TEMPstbと比較する(S1011)。便座温度TEMPtsが、(TEMPset−1℃)以下の場合(S1011のYES)、制御部210は、ヒータ142をオンにし、昇温動作を開始する(S1012)。これにより、便座装置110は、便座温度TEMPtsを待機温度TEMPstbへ昇温させることができる。尚、待機制御時におけるヒータ142の昇温性能は、待機温度TEMPstbから目標温度TEMPtrgへの昇温動作における昇温性能と比較して低くてよい。例えば、待機温度TEMPstbから目標温度TEMPtrgへの昇温動作における昇温性能が200Whであるのに対し、待機制御時におけるヒータ142の昇温性能は、50Whでよい。その後、図17のメインルーチンへリターンする。
【0229】
便座温度TEMPtsが(TEMPstb−1℃)よりも高い場合(S1011のNO)、制御部210は、便座温度TEMPtsと待機温度TEMPstbとを単純に比較する(S1013)。便座温度TEMPtsが待機温度TEMPstbよりも低い場合(S1013のNO)、制御部210は、図17のメインルーチンへリターンする。
【0230】
一方、便座温度TEMPtsが待機温度TEMPstbよりも高い場合(S1013のYES)、制御部210は、ヒータ142をオフにして昇温動作を停止し(S1014)、その後、制御部210は、図17のメインルーチンへリターンする。
【0231】
これにより、便座温度TEMPtsが(TEMPstb−1℃)以下の場合には、便座装置110は、昇温動作を実行し、便座温度TEMPtsが待機温度TEMPstbよりも高くなった場合には、便座装置110は、昇温動作を停止する。そして、便座温度TEMPtsが、TEMPstbと(TEMPstb−1℃)との間にある場合には、便座装置110は、昇温動作の実行または停止の状態を維持する。これにより、便座部140の温度TEMPtsがTEMPstbと(TEMPstb−1℃)との間に維持される。
【0232】
以上のように、本実施形態による便座装置110は、ユーザの入室前にユーザを検知し、昇温動作を開始する。このように、ユーザの入室前に昇温動作を行うので、トータル時間Ttotalを従来よりも長くすることができる。その結果、便座装置110は、便座部140を目標温度TEMPtrgまで充分に加熱することができる。一方、ユーザを入室前に検知すると、ユーザが実際には入室しない場合あるいは実際には便座部140を使用しない場合が生じる。このように非入室判定および非使用判定が成立する場合、本実施形態による便座装置110は、ヒータ142への通電を抑制(あるいは停止)することによって便座部140の加熱を抑制(あるいは停止)する。これにより、無駄な昇温動作を途中で抑制(あるいは停止)し、無駄な消費電力を低減させることができる。
【0233】
本実施形態では、制御部210は、電波センサ160からの電波(例えば、マイクロ波)によって非入室判定を判断する。電波センサ160は人体の移動を検出することができるので、ユーザがトイレルーム105へ入室しないことを早期に検知することができる。これにより、非入室判定を早期に判断し、無駄な昇温動作を途中で抑制(あるいは停止)することによって、無駄な消費電力を低減させることができる。
【0234】
制御部160は、ユーザの人体検知後、ユーザの離隔を検知した場合(S1061のYES)に、非入室判定が成立するものと判定する。これにより、本実施形態による便座装置110は、ユーザの非入室を早期に判断し、無駄な昇温動作を途中で抑制(あるいは停止)することによって、無駄な消費電力を低減させることができる。
【0235】
電波センサ160が人体を検知しても、トイレルーム105のドア107の開閉を所定時間以内に検知しなかった場合(S1062のNO)、ユーザはトイレルーム105へ入室しない可能性が高い。従って、制御部210は、ドア107の開閉に基づいて非入室判定を判断することができる。これにより、本実施形態による便座装置110は、ユーザの非入室を早期に判断し、無駄な昇温動作を途中で抑制(あるいは停止)することによって、無駄な消費電力を低減させることができる。
【0236】
電波センサ160が人体を検知しても、焦電センサ170がユーザの入室を所定時間以内に検知しなかった場合(S1063)、ユーザはトイレルーム105へ入室しない可能性が高い。従って、制御部210は、焦電センサ170の入室検知に基づいて非入室判定を判断することができる。これにより、本実施形態による便座装置110は、ユーザの非入室を早期に判断し、無駄な昇温動作を途中で抑制(あるいは停止)することによって、無駄な消費電力を低減させることができる。
【0237】
尚、ユーザの離隔検知(S1061)、ドアの開閉の検知(S1062)およびユーザの入室検知(S1063)を組み合わせることによって、便座装置110は、非入室判定をより確実に判断することができる。
【0238】
ユーザの離隔検知(S1061)、ドアの開閉検知(S1062)およびユーザの入室検知(S1063)を判断する期間は、ステップS1050の計時開始時から所定時間の期間である。この所定時間は、アプローチ時間T1以上、かつ、トータル時間Ttotal以下の時間である。非入室判定の成立を判断するためには、便座装置110は、少なくとも実測値に基づいて設定されたアプローチ時間T1の経過を待つ必要がある。また、トータル時間Ttotalの経過時(ユーザが着座すると推測される時点)においてもまだユーザの入室を検知しない場合には、ユーザは入室しない可能性が高い。従って、所定時間は、アプローチ時間からトータル時間までのいずれかの時点とすればよい。これにより、便座装置は、非入室判定をより確実にし、無駄な消費電力を低減させることができる。
【0239】
本実施形態によれば、センサ部150が便座部140の加熱を開始してから所定時間以内にユーザの着座を検知しなかった場合、制御部210は、非使用判定が成立すると判定する(図22)。小便時等のようにユーザはトイレルームに入室したとしても必ずしも便座装置110を使用するとは限らない。そこで、制御部210が便座部140の昇温開始後、所定時間以内にユーザの着座を検知しなかった場合には、ユーザは、便座装置110を使用しない可能性が高い。このような場合、制御部210は、非使用判定が成立するものと判断する。これにより、便座装置210は、無駄な昇温動作を途中で中断し、消費電力を低減させることができる。
【0240】
また、本実施形態による便座装置110は、ユーザの人体を検知した時点で、ユーザがトイレルーム105へ入室しない確率が高いと判定(非入室推定が成立)した場合、昇温動作を開始せず、あるいは、抑制する(S1030)。このように、昇温動作の開始時あるいはその前に昇温判定を行うことにより、ユーザの非入室の可能性が高い場合に、制御部210は、便座部140の加熱を開始せず、あるいは、抑制することができる。これにより、便座装置110は、非入室の確率が高い時に無駄な消費電力を無くし、あるいは、低減することができる。
【0241】
ステップS1080での所定時間は、トータル時間Ttotal以上であることが好ましい。非使用判定の成立を判断するためには、便座装置110は、少なくとも実測値に基づいて設定されたトータル時間Ttotalの経過を待つ必要がある。このようなトータル時間Ttotalの経過後に非使用判定を判断することによって、非使用判定をより確実にすることができる。
【0242】
制御部210は、人体検知時点t0のユーザの移動速度Viが所定速度V1以上である場合に、非入室を推定する(S1032)。ユーザがトイレルームへ入室する場合、通常、ユーザは、ドアの手前で停止するために、比較的遅い速度で第1の検知領域DR1へ進入すると推測できる。一方、トイレルーム105へ入室しないユーザは、トイレルーム105を通りすぎるため、通常、比較的速い速度で第1の検知領域DR1に進入すると推測できる。従って、ユーザが第1の検知範囲DR1に進入した時の初速が所定速度以上である場合に、制御部210は、昇温判定が成立しないと判断する。これにより、制御部210はユーザの非入室を高い可能性で判定することができる。その結果、便座装置210は、無駄な昇圧動作を抑制し、消費電力を低減させることができる。
【0243】
或る単位時間において人体検知頻度が多い場合に、制御部210は、ユーザの非入室を推定する(S1033)。単位時間にもよるが、健全なユーザは、数分間の間に何回も便座装置110を使用することは考えられない。従って、直近の単位時間において人体検知頻度が多い場合、ユーザは頻繁にトイレルーム105の近傍を単に往来しており、非入室の可能性が高いと推定できる。よって、このような場合に、制御部210は、昇温判定NOとして昇温を開始しない、または、抑制することで、無駄な消費電力を抑制することができる。
【0244】
或る日の時間帯において、非入室判定の回数mと人体検知回数nとの比(m/n)が閾値比率Rよりも大きい場合に、制御部210は、ユーザの非入室を推定する。上述のように、ユーザは、通常、1日ごとあるいは1週間ごとのように或る周期で生活している。このため、非入室判定頻度の多い時間帯および少ない時間帯も、1日のうちでおおよそ決まっている。従って、日にちが異なっていても、非入室判定頻度が高い時間帯においては、ユーザは、トイレルームの近傍を往来しており、入室しない可能性が高いと推定することができる。つまり、生活リズムによって、非入室判定頻度の高い時間帯がある。このような時間帯に、電波センサ160が人体を検知した場合、そのユーザは非入室である確率が高い(即ち、非入室推定が成立)と判断して昇温判定をNOとすることで便座の昇温動作を行わないようにすることができ、その結果、便座装置110は無駄な消費電力を抑制することができる。
【0245】
或る単位時間内において複数の人体検知の間隔の最小値が所定の間隔未満である場合に、制御部210は、ユーザの非入室を推定する。このように、人体検知の時間間隔で人体検知頻度を判定してもよい。即ち、ステップS1033およびS1036において、便座装置110は、人体検知の時間間隔で人体検知頻度を判定してもよい。
【0246】
(変形例1)
図25は、図17に示す即暖制御の変形例を示すフロー図である。図25の即暖制御では、昇温判定が成立しなかった場合(S1030)、制御部210は、昇温を開始し、計時を開始する(S1200)。そして、ヒータ142は、便座温度TEMPtsを、待機温度TEMPstbと目標温度TEMPtrgとの間の温度(TEMPtrg−k℃)(kは正数)まで昇温する。より詳細には、制御部210は、便座温度TEMPtsと目標温度TEMPtrgとを比較する(S1210)。便座温度TEMPtsが(TEMPtrg−k℃)未満である場合、制御部210は、便座部140の昇温を継続する(S1210のNO)。尚、TEMPtrg−k℃は、待機温度TEMPstbよりも高く、かつ、目標温度TEMPtrgよりも低い温度である。
【0247】
一方、便座温度TEMPtsが(TEMPtrg−k℃)以上である場合、制御部210は、便座部140の昇温を停止する(S1220のNO)。昇温停止後、便座装置110は、ステップS1060を実行する。本変形例のその他の動作は、図17のフローに示す動作と同様である。
【0248】
昇温判定が成立しなかった場合(S1030のNO)、通常、ユーザはトイレルーム105へ入室してこない。しかし、もし、昇温判定が不成立であるにもかかわらず、ユーザが入室してきた場合には、便座部140を目標温度TEMPtrgへ昇温する時間が足りなくなる可能性がある。そこで、本変形例では、昇温判定が成立しなかった場合であっても、制御部210は、便座温度TEMPtsを目標温度TEMPtrg−k℃まで昇温する。これにより、昇温判定の不成立後、ユーザが入室してきた場合であっても、制御部210は、便座部140を目標温度TEMPtrgへ確実に昇温することができる。
【0249】
(変形例2)
上記実施形態では、昇温動作において、ヒータ142の昇温性能は固定されていてもよい。しかし、非入室判定あるいは非使用判定が成立した場合には、それまでの昇温動作が無駄になる。そこで、昇温開始時から所定時間において低い昇温率で便座部140を昇温すれば、無駄な消費電力を低減することができる。一方で、ユーザの着座時に便座部140の温度を目標温度TEMPtrgまで昇温するために(第1の目的)、昇温開始時から所定時間の経過後、便座装置110は、高い昇温率で便座部140を昇温する。例えば、図26に示すように、制御部210は、便座部140の昇温開始時から所定時間Tdの間、第1の昇温率で便座部140を昇温し、所定時間Td後、第2の昇温率で便座部140を昇温するようにヒータ142を制御する。このときの所定時間Tdは、トータル時間Ttotal以下の時間であり、例えば、アプローチ時間T1であってもよい。
【0250】
ヒータ142の昇温性能は、加熱能力で制御してもよく、あるいは、通電電流で制御してもよい。加熱能力で制御する場合、制御部210は、例えば、ヒータ142の駆動数を制御する。具体的には、制御部210は、昇温開始時から所定時間Tdの間、1本のヒータ(例えば、待機時および保温時と同じ、50Wh)のみを駆動し、所定時間Td後、3本のヒータ(例えば、400Wh)を駆動する。通電電流で制御する場合、制御部210は、例えば、ヒータ142へ流す電流を制御する。具体的には、制御部210は、昇温開始時から所定時間Tdの間、ヒータ142に比較的低い電流を駆動し、所定時間Td後、ヒータに比較的大きな電流を流す。このような制御によって、図26に示すような昇温性能を得ることができる。
【0251】
第1の昇温率は、第2の昇温率よりも低い。即ち、昇温動作の開始当初、ヒータ142は、比較的低い昇温性能で便座140を加熱し、所定期間の経過後に、比較的高い昇温性能で便座140を加熱する。昇温動作の開始当初、ヒータ142の昇温性能が比較的低いので、昇温動作の途中で非入室判定あるいは非使用判定が成立した場合に、便座装置110の消費電力の無駄が小さくなる。
【0252】
例えば、図26の比較例(Lref)は、等しい昇温率で昇温させたグラフを示す。図26のtoffの時点で昇温動作を停止した場合、本変形例のtoffにおける温度は、比較例(Lref)の温度よりも低くて済む。これは、本変形例の消費電力が比較例の消費電力よりも小さいことを示す。
【0253】
このように、制御部210が、ヒータ142の昇温率を段階的に変更することによって、昇温動作の途中で非入室判定あるいは非使用判定が成立したときに、第1の目的を達成させつつ、無駄な消費電力をさらに低減させることができる。
【0254】
(変形例3)
図21に示す非入室判定の判断では、非入室判定が成立したときに、便座装置110は、昇温動作を行うことなく、待機状態へリターンしている。しかし、ユーザの移動速度が遅い場合、非入室判定によって昇温動作を抑制あるいは停止した後、ユーザがトイレルーム105へ入室してくることがある。このような場合、便座装置110は、ユーザの着座時に便座部140の温度を目標温度TEMPtrgまで昇温することができない可能性が高い。このような事態を回避するために、非入室判定の後、制御部210は、目標温度TEMPtrgよりも低いが、待機温度TEMPstbよりも高い温度まで便座部140の温度を昇温してもよい。
【0255】
例えば、図27に示すように、非入室判定が成立した後、制御部210は昇温動作を開始する(S1066)。その後、便座温度TEMPtsが目標温度TEMPtrg−k℃(TEMPtrg−k>TEMPstb)に達するまで、ヒータ142は、便座部140を加熱する(S1067)。便座温度TEMPtsが目標温度TEMPtrg−k℃に達した時点で、ステップS1070を経て待機状態へリターンする。これにより、非入室判定の後、ユーザがトイレルーム105へ入室してきた場合であっても、制御部210は、便座部140を目標温度TEMPtrgへ昇温できる可能性が高くなる。
【0256】
上記実施形態においては、被加熱体として便座部を対象とした場合について説明してきたが、被加熱体として洗浄水を対象としてもよい。洗浄水の場合も、待機温度をできる限り低く維持し、加熱部の消費電力を低減させながら、ユーザの着座時点における洗浄水の温度を目標温度まで確実に昇温させることができ、かつ、非入室または非使用を判断した場合に無駄な消費電力を低減させることができる。
【0257】
尚、金属便座は、ヒータの加熱に対して短時間で便座温度に反映される。このため、金属便座も上記実施形態による即暖制御に適している。
【符号の説明】
【0258】
100…トイレ装置
105…トイレルーム
110…便座装置
120…便器
130…遠隔操作装置(リモコン)
140…便座部
142…ヒータ
144…温度検知部
150…センサ部
160…電波センサ
170…焦電センサ
180…着座センサ
200…洗浄部
210…制御部
212…演算処理部
214…記憶部
216…タイマ
218…カウンタ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
トイレルーム内に設置された便座部を備えた便座装置であって、
被加熱体を通電によって加熱する加熱部と、
電波によって前記トイレルームの外側にいるユーザの人体を検知し、ユーザが前記トイレルームに入室したことを検知するセンサ部と、
前記加熱部および前記センサ部を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記センサ部がユーザの人体を検知したときに前記加熱部への通電を開始し、前記センサ部がユーザの人体を検知してから該ユーザの前記トイレルームへの入室を検知するまでのアプローチ時間中にユーザが前記便座装置を使用しないと判定した場合に、前記加熱部への通電を抑制し、あるいは、停止することを特徴とする便座装置。
【請求項2】
前記制御部は、前記センサ部からの電波によってユーザが前記トイレルームに入室しないと判定することを特徴とする請求項1に記載の便座装置。
【請求項3】
前記センサ部は、電波によってユーザが前記トイレルームから離れていくことを検知し、
前記センサ部がユーザの離隔を検知した場合に、前記制御部は、ユーザが前記トイレルームに入室しないと判定することを特徴とする請求項2に記載の便座装置。
【請求項4】
時計機能を有するタイマをさらに備え、
前記センサ部は、電波によって前記トイレルームのドアの移動を検知し、
前記センサ部が前記加熱部への通電を開始してから所定時間以内に前記トイレルームのドアの移動を検知しなかった場合、前記制御部は、ユーザが前記トイレルームに入室しないと判定することを特徴とする請求項3に記載の便座装置。
【請求項5】
時計機能を有するタイマをさらに備え、
前記センサ部は、ユーザが前記トイレルームへ入室したことを検知することができ、
前記センサ部が前記加熱部への通電を開始してから所定時間以内に前記センサ部がユーザの入室を検知しなかった場合、前記制御部は、ユーザが前記トイレルームに入室しないと判定することを特徴とする請求項1に記載の便座装置。
【請求項6】
ユーザが前記トイレルームに入室しないと判定した後、前記制御部は、前記被加熱体を、ユーザの着座時における前記被加熱体の目標温度よりも低く、かつ、ユーザの使用を待機しているときの前記被加熱体の待機温度よりも高い所定温度まで昇温することを特徴とする請求項1に記載の便座装置。
【請求項7】
前記制御部は、前記被加熱体の昇温開始時から所定時間の間、第1の昇温率で前記被加熱体を昇温し、該所定時間後、第2の昇温率で前記被加熱体を昇温し、
前記第1の昇温率は、前記第2の昇温率よりも低いことを特徴とする請求項1に記載の便座装置。
【請求項8】
前記所定時間は、前記センサ部がユーザの人体を検知してから該ユーザの前記トイレルームへの入室を検知するまでのアプローチ時間以上、かつ、前記センサ部がユーザの人体を検知した時点からユーザが前記便座部に着座した時点までのトータル時間以下の時間であることを特徴とする請求項4、請求項5または請求項7のいずれか一項に記載の便座装置。
【請求項9】
時計機能を有するタイマをさらに備え、
前記センサ部は、ユーザが前記便座部へ着座したことを検知することができ、
前記センサ部が前記被加熱体の加熱を開始してから所定時間以内にユーザの着座を検知しなかった場合、前記制御部は、ユーザが前記便座部を使用しないと判定して前記加熱部への通電を抑制し、あるいは、停止することを特徴とする請求項1に記載の便座装置。
【請求項1】
トイレルーム内に設置された便座部を備えた便座装置であって、
被加熱体を通電によって加熱する加熱部と、
電波によって前記トイレルームの外側にいるユーザの人体を検知し、ユーザが前記トイレルームに入室したことを検知するセンサ部と、
前記加熱部および前記センサ部を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記センサ部がユーザの人体を検知したときに前記加熱部への通電を開始し、前記センサ部がユーザの人体を検知してから該ユーザの前記トイレルームへの入室を検知するまでのアプローチ時間中にユーザが前記便座装置を使用しないと判定した場合に、前記加熱部への通電を抑制し、あるいは、停止することを特徴とする便座装置。
【請求項2】
前記制御部は、前記センサ部からの電波によってユーザが前記トイレルームに入室しないと判定することを特徴とする請求項1に記載の便座装置。
【請求項3】
前記センサ部は、電波によってユーザが前記トイレルームから離れていくことを検知し、
前記センサ部がユーザの離隔を検知した場合に、前記制御部は、ユーザが前記トイレルームに入室しないと判定することを特徴とする請求項2に記載の便座装置。
【請求項4】
時計機能を有するタイマをさらに備え、
前記センサ部は、電波によって前記トイレルームのドアの移動を検知し、
前記センサ部が前記加熱部への通電を開始してから所定時間以内に前記トイレルームのドアの移動を検知しなかった場合、前記制御部は、ユーザが前記トイレルームに入室しないと判定することを特徴とする請求項3に記載の便座装置。
【請求項5】
時計機能を有するタイマをさらに備え、
前記センサ部は、ユーザが前記トイレルームへ入室したことを検知することができ、
前記センサ部が前記加熱部への通電を開始してから所定時間以内に前記センサ部がユーザの入室を検知しなかった場合、前記制御部は、ユーザが前記トイレルームに入室しないと判定することを特徴とする請求項1に記載の便座装置。
【請求項6】
ユーザが前記トイレルームに入室しないと判定した後、前記制御部は、前記被加熱体を、ユーザの着座時における前記被加熱体の目標温度よりも低く、かつ、ユーザの使用を待機しているときの前記被加熱体の待機温度よりも高い所定温度まで昇温することを特徴とする請求項1に記載の便座装置。
【請求項7】
前記制御部は、前記被加熱体の昇温開始時から所定時間の間、第1の昇温率で前記被加熱体を昇温し、該所定時間後、第2の昇温率で前記被加熱体を昇温し、
前記第1の昇温率は、前記第2の昇温率よりも低いことを特徴とする請求項1に記載の便座装置。
【請求項8】
前記所定時間は、前記センサ部がユーザの人体を検知してから該ユーザの前記トイレルームへの入室を検知するまでのアプローチ時間以上、かつ、前記センサ部がユーザの人体を検知した時点からユーザが前記便座部に着座した時点までのトータル時間以下の時間であることを特徴とする請求項4、請求項5または請求項7のいずれか一項に記載の便座装置。
【請求項9】
時計機能を有するタイマをさらに備え、
前記センサ部は、ユーザが前記便座部へ着座したことを検知することができ、
前記センサ部が前記被加熱体の加熱を開始してから所定時間以内にユーザの着座を検知しなかった場合、前記制御部は、ユーザが前記便座部を使用しないと判定して前記加熱部への通電を抑制し、あるいは、停止することを特徴とする請求項1に記載の便座装置。
【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17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【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17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【公開番号】特開2011−212186(P2011−212186A)
【公開日】平成23年10月27日(2011.10.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−82593(P2010−82593)
【出願日】平成22年3月31日(2010.3.31)
【出願人】(000010087)TOTO株式会社 (3,889)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年10月27日(2011.10.27)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年3月31日(2010.3.31)
【出願人】(000010087)TOTO株式会社 (3,889)
【Fターム(参考)】
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