暖房便座装置
【課題】便座を急速加熱しつつ、使用者には急速加熱を感じさせにくい暖房便座装置を提供することを目的とする。
【解決手段】着座部を有する便座と、前記便座に設けられた加熱手段と、前記着座部の温度を検知する温度検知手段と、人体検知手段と、前記便座への着座を検知する着座検知手段と、前記加熱手段の通電を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記人体検知手段により人体を検知すると、予め決められた時間だけ前記加熱手段への電力供給量を前記人体を検知する前に比べて増大させて前記着座部の温度を着座可能温度に到達させる第１の加熱モードを実行し、前記第１の加熱モードを実行した後、前記温度検知手段により検知した前記着座部の温度に基づいて前記加熱手段への電力供給量を制御して前記着座部の温度を適温に到達させる第２の加熱モードを実行する制御を行うことを特徴とする暖房便座装置が提供される。
【解決手段】着座部を有する便座と、前記便座に設けられた加熱手段と、前記着座部の温度を検知する温度検知手段と、人体検知手段と、前記便座への着座を検知する着座検知手段と、前記加熱手段の通電を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記人体検知手段により人体を検知すると、予め決められた時間だけ前記加熱手段への電力供給量を前記人体を検知する前に比べて増大させて前記着座部の温度を着座可能温度に到達させる第１の加熱モードを実行し、前記第１の加熱モードを実行した後、前記温度検知手段により検知した前記着座部の温度に基づいて前記加熱手段への電力供給量を制御して前記着座部の温度を適温に到達させる第２の加熱モードを実行する制御を行うことを特徴とする暖房便座装置が提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の態様は、便器に設けられ、この便座を暖めることができる暖房便座装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
便座に内蔵させた発熱体を急速加熱して、着座部を急速昇温する暖房便座がある（特許文献１、２）。特許文献１に記載された暖房便座では、発熱体への通電を開始する前の便座の温度に基づいて発熱体への通電時間を演算して求め、その時間通電して便座を急速加熱している。また、特許文献２に記載された暖房便座では、発熱体への通電を開始した時の便座の温度に基づいて発熱体への通電時間を演算して求め、その時間通電して便座の温度が所定の温度に到達するように制御している。
特許文献１、２に記載された暖房便座では、常時便座を加温しておく必要がなく、使用時にのみ便座を暖房するため、省エネルギー化を図ることができる。
【０００３】
しかしながら、特許文献１、２に記載された技術では、演算によって通電時間を求めているため、急速加熱の時間が固定されていない。すなわち、環境温度の違いにより所定の温度に到達するまでの加熱時間が変わる。そのため、急速加熱の最中に便座に着座するケースも生じ、使用者に急速昇温を体感させてしまう恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０６８６４８号公報
【特許文献２】特許第４１４８２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、便座を急速加熱しつつ、使用者には急速加熱を感じさせにくい暖房便座装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、着座部を有する便座と、前記便座に設けられた加熱手段と、前記着座部の温度を検知する温度検知手段と、人体検知手段と、前記便座への着座を検知する着座検知手段と、前記加熱手段の通電を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記人体検知手段により人体を検知すると、予め決められた時間だけ前記加熱手段への電力供給量を前記人体を検知する前に比べて増大させて前記着座部の温度を着座可能温度に到達させる第１の加熱モードを実行し、前記第１の加熱モードを実行した後、前記温度検知手段により検知した前記着座部の温度に基づいて前記加熱手段への電力供給量を制御して前記着座部の温度を適温に到達させる第２の加熱モードを実行する制御を行うことを特徴とする暖房便座装置である。
着座可能温度とは、使用者が便座に着座したときに冷たさを感じない温度である。
適温とは、着座可能温度よりも高温で、使用者が便座に着座したときに快適な温もりを感じる温度である。
【０００７】
この暖房便座装置によれば、人体検知により着座部の加熱を開始して急速昇温させることにより、待機時の加熱手段への電力供給量を低減でき、装置の消費電力を大幅に削減することができる。
また、人体検知後の急速加熱を、比較的短い固定時間で行うため、急速昇温中の便座への着座を避けることが可能になる。これにより、使用者に急速昇温を体感させる恐れが少なくなり、安心感の高い製品を提供できるようになる。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、前記制御部が、前記第１の加熱モードを実行した後、前記着座部の温度が前記着座可能温度に保持されるように前記加熱手段への電力供給量を制御し、前記着座検知手段により着座を検知すると前記第２の加熱モードの実行を開始する制御を行うことを特徴とする暖房便座装置である。
【０００９】
この暖房便座装置によれば、使用者が直ぐに座らなくても、着座部の温度を着座可能温度に保つことができる。これにより、使用者は、便座に着座した際の冷たさを感じることなく安心して着座できるようになる。
【００１０】
第３の発明は、第１または第２の発明において、前記制御部が、前記第２の加熱モードの実行において、第１の電力供給量を前記加熱手段に与え、その後、前記第１の電力供給量よりも少ない第２の電力供給量を前記加熱手段に与えて、前記着座部を適温に到達させる制御を行うことを特徴とする暖房便座装置である。
【００１１】
この暖房便座装置によれば、着座後の昇温動作において、急速初期の昇温速度が高いので、より早く着座部を適温近くに到達させることができる。
【００１２】
第４の発明は、第１〜第３のいずれか１つの発明において、前記制御部が、前記第２の加熱モードの実行において、前記第１の加熱モードを終了した時または前記着座検知手段により着座を検知した時の前記着座部の温度に基づいて前記加熱手段への電力供給量を演算して、前記電力供給量を前記加熱手段に与える制御を行うことを特徴とする暖房便座装置である。
【００１３】
この暖房便座装置によれば、着座後の昇温動作において、急速加熱終了時または着座時の着座部の温度に応じて昇温速度を制御できる。これにより、いち早く着座部の温度を適温に到達させることができ、快適さが増す。
【００１４】
第５の発明は、第１〜第４のいずれか１つの発明において、前記制御部が、前記第１の加熱モードを実行している途中で前記着座検知手段により着座を検知すると、前記加熱手段への電力供給量を前記着座検知手段により着座を検知する前に比べて少なくする制御を行うことを特徴とする暖房便座装置である。
【００１５】
この暖房便座装置によれば、急速加熱中に着座されたとしても、着座前よりも昇温速度が低くなるため、使用者にとって安心感の高い製品を提供できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の態様によれば、便座を急速加熱しつつ、使用者には急速加熱を感じさせにくい暖房便座装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態にかかる暖房便座装置を備えたトイレ装置を例示する斜視模式図である。
【図２】実施形態にかかる暖房便座装置の要部構成を例示するブロック図である。
【図３】第１の加熱制御の流れを例示するフローチャートである。
【図４】第１の加熱制御の具体例を説明するグラフ図である。
【図５】第２の加熱制御の流れを例示するフローチャートである。
【図６】第２の加熱制御の流れを例示するフローチャートである。
【図７】第２の加熱制御の第１の具体例を説明するグラフ図である。
【図８】第２の加熱制御の第２の具体例を説明するグラフ図である。
【図９】第２の加熱制御の第３の具体例を説明するグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、実施形態にかかる暖房便座装置を備えたトイレ装置を例示する斜視模式図である。
また、図２は、実施形態にかかる暖房便座装置の要部構成を例示するブロック図である。
【００１９】
図１に表したトイレ装置は、洋式腰掛便器（以下説明の便宜上、単に「便器」と称する）８００と、その上に設けられた暖房便座装置１００と、を備える。暖房便座装置１００は、暖房便座機能部４００と、便座２００と、便蓋３００と、を有する。便座２００と便蓋３００とは、暖房便座機能部４００に対して開閉自在にそれぞれ軸支されている。便座２００及び便蓋３００は、便座２００からの放熱を防ぐために、断熱材を内蔵しておくのが好ましい。
【００２０】
便座２００は、図２に表したように、加熱手段であるヒータ２１０と、温度検知手段２２０と、を内蔵する。ヒータ２１０は、通電されて発熱することにより、便座２００を暖める。また、温度検知手段２２０は、便座２００の例えば着座部ＳＬの温度を検知する。
【００２１】
暖房便座機能部４００は、制御部４１０を有する。制御部４１０は、温度検知手段２２０からの検知信号に基づいてヒータ２１０の加熱量を制御する。また、暖房便座機能部４００は、便座２００への使用者の着座を検知する着座検知センサ４２０と、便座２００の前方にいる使用者を検知する人体検知センサ４３０と、トイレ室への使用者の入室を検知する入室検知センサ４４０と、を有する。
【００２２】
着座検知センサ４２０は、使用者が便座２００に着座する直前において便座２００の上方に存在する人体や、便座２００に着座した使用者を検知することができる。すなわち、着座検知センサ４２０は、便座２００に着座した使用者だけではなく、便座２００の上方に存在する使用者を検知することができる。このような着座検知センサ４２０としては、例えば、赤外線投受光式の測距センサなどを用いることができる。
着座検知センサ４２０は、使用者の着座を検知した際には、制御部４１０に着座を検知した旨の信号ＳＧ３を出力する。
【００２３】
また、人体検知センサ４３０は、便器８００の前方にいる使用者、すなわち便座２００から前方へ離間した位置に存在する使用者を検知することができる。つまり、人体検知センサ４３０は、トイレ室に入室して便座２００に近づいてきた使用者を検知することができる。このような人体検知センサ４３０としては、例えば、赤外線投受光式の測距センサなどを用いることができる。
人体検知センサ４３０は、人体を検知した際には、制御部４１０に人体を検知した旨の信号ＳＧ１を出力する。
【００２４】
また、入室検知センサ４４０は、トイレ室のドアを開けて入室した直後の使用者や、トイレ室に入室しようとしてドアの前に存在する使用者を検知することができる。つまり、入室検知センサ４４０は、トイレ室に入室した使用者だけではなく、トイレ室に入室する前の使用者、すなわちトイレ室の外側のドアの前に存在する使用者を検知することができる。このような入室検知センサ４４０としては、焦電センサや、ドップラーセンサなどのマイクロ波センサなどを用いることができる。マイクロ波のドップラー効果を利用したセンサや、マイクロ波を送信し反射したマイクロ波の振幅（強度）に基づいて被検知体を検出するセンサなどを用いた場合、トイレ室のドア越しに使用者の存在を検知することが可能となる。つまり、トイレ室に入室する前の使用者を検知することができる。
入室検知センサ４４０は、人体を検知した際には、制御部４１０に人体を検知した旨の信号ＳＧ２を出力する。
これらの人体検知センサ４３０もしくは入室検知センサ４４０が、本出願の「人体検知手段」に該当する。
【００２５】
図１に表したトイレ装置では、暖房便座機能部４００の上面に凹設部４５１が形成され、この凹設部４５１に一部が埋め込まれるように入室検知センサ４４０が設けられている。入室検知センサ４４０は、便蓋３００が閉じた状態では、その基部付近に設けられた透過窓３１０を介して使用者の入室を検知する。また、着座検知センサ４２０及び人体検知センサ４３０は、暖房便座機能部４００の前方の中央部に設けられている。但し、着座検知センサ４２０、人体検知センサ４３０、及び入室検知センサ４４０の設置形態は、これだけに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。
【００２６】
また、暖房便座機能部４００は、衛生洗浄装置としての機能部を併設してもよい。すなわち、暖房便座機能部４００は、便座２００に座った使用者の「おしり」などに向けて水を噴出する図示しない吐水ノズルを有する衛生洗浄機能部などを適宜備えてもよい。なお、本願明細書において「水」という場合には、冷水のみならず、加熱されたお湯も含むものとする。
【００２７】
またさらに、暖房便座機能部４００には、便座２００に座った使用者の「おしり」などに向けて温風を吹き付けて乾燥させる「温風乾燥機能」や「脱臭ユニット」や「室内暖房ユニット」などの各種の機構が適宜設けられていてもよい。この際、暖房便座機能部４００の側面には、脱臭ユニットからの排気口４５３及び室内暖房ユニットからの排出口４５５が適宜設けられる。ただし、実施形態においては、衛生洗浄機能部やその他の付加機能部は必ずしも設けなくてもよい。
【００２８】
次に、本実施形態に係る暖房便座装置１００の制御部４１０による便座２００の加熱制御について説明する。
制御部４１０は、非使用時にはヒータ２１０への通電を停止あるいは通電量を小さくして便座２００の着座部ＳＬを加熱し、使用時にはヒータ２１０への通電量を大きくして便座２００の着座部ＳＬを急速加熱することにより、着座部ＳＬを適温に昇温させる即暖運転モードを実行することができる。
【００２９】
（第１の加熱制御）
図３は、第１の加熱制御の流れを例示するフローチャートである。
先ず、制御部４１０は、待機モードＭ０を実行する（ステップＳ１０１）。待機モードは、ヒータ２１０への電力供給量が非常に少ない状態、またはヒータ２１０への通電を停止した状態である。
【００３０】
制御部４１０は、待機モードの最中に、人体を検知したか否かを判断する（ステップＳ１０２）。人体の検知は、人体検知センサ４３０及び入室検知センサ４４０の少なくともいずれかによって行われる。実施形態では、人体検知センサ４３０によって人体の検知を行う場合を例とする。
人体検知センサ４３０は、人体を検知した場合、その旨を示す信号ＳＧ１を出力する。一方、人体検知センサ４３０は、人体を検知していない場合、信号ＳＧ１を出力しない。
制御部４１０は、信号ＳＧ１を受信しない場合には待機モードを続行する。一方、制御部４１０は、信号ＳＧ１を受信した場合、第１モードＭ１での加熱制御を実行する（ステップＳ１０３）。
【００３１】
第１モードＭ１は、予め決められた時間（第１時間ｔ１）において、ヒータ２１０への電力供給量を、人体を検知する前に比べて増大させて着座部ＳＬの温度を着座可能温度に到達させるモード（第１の加熱モード）である。
【００３２】
第１時間ｔ１は、制御部４１０の図示しない記憶手段に予め設定された時間である。記憶手段に設定された第１時間ｔ１は、固定値である。第１時間ｔ１は、例えば、人体検知センサ４３０によって人体を検知してから使用者が便座２００に着座するまでの時間よりも短い時間である。例えば、人体検知センサ４３０によって人体を検知してから使用者が便座２００に着座するまでの時間を統計によって求めておき、この時間よりも短い時間を第１時間ｔ１として設定しておく。
【００３３】
着座可能温度は、使用者が便座２００に着座したときに冷たさを感じない温度である。例えば、着座可能温度は２６°程度であり、２６°以上、３０°以下が好適である。
【００３４】
制御部４１０は、第１モードＭ１の実行開始とともに第１時間ｔ１のカウントを開始する。制御部４１０は、第１モードＭ１の実行において、急速加熱を行うための電力供給量をヒータ２１０に与える制御を行う。
【００３５】
制御部４１０は、ヒータ２１０に対して、通電のオン（ＯＮ）／オフ（ＯＦＦ）を制御する。そして、所定期間内でのＯＮの時間割合によって、電力供給量を決定する。第１モードＭ１での電力供給量は、第１時間ｔ１が経過するまでに着座部ＳＬの温度が着座可能温度に到達する量である。
【００３６】
制御部４１０は、第１モードＭ１の実行中、第１時間ｔ１が経過したか否かを判断する（ステップＳ１０５）。第１時間ｔ１を経過していない場合、制御部４１０は、第１モードＭ１の実行を続ける。第１時間ｔ１を経過すると、着座部ＳＬの温度は着座可能温度に到達していることになる。第１時間ｔ１が固定であるため、便座２００の急速加熱で加熱時間の演算を行わずに急速加熱を実行できる。したがって、第１時間ｔ１を経過すると、確実に着座可能温度に到達させることができる。
【００３７】
第１時間ｔ１を経過した場合、制御部４１０は、第２モードＭ２での加熱制御を実行する（ステップＳ１０６）。
第２モードＭ２は、第１モードＭ１を実行した後、温度検知手段２２０により検知した着座部ＳＬの温度に基づいてヒータ２１０への電力供給量を制御して、着座部ＳＬの温度を適温に到達させるモード（第２の加熱モード）である。
【００３８】
ここで、着座部ＳＬの適温は、使用者が便座に着座したときに快適な温もりを感じる着座可能温度以上の温度であり、予め設定された温度である。なお、適温は、使用者の好みによって変更できるようになっていてもよい。
【００３９】
第２モードＭ２の実行において、制御部４１０は、第１モードＭ１での急速加熱よりも昇温速度を低くすることが可能な電力供給量をヒータ２１０に与える制御を行う。制御部４１０は、第１モードＭ１の終了後、着座部ＳＬの温度に基づいて、ヒータ２１０への電力供給量を演算して、演算して得た電力供給量をヒータ２１０に与える。
これにより、第１モードＭ１の終了後、第２モードＭ２では、着座部ＳＬの温度がゆっくりと上昇して、適温まで達することになる。
【００４０】
制御部４１０は、第２モードＭ２の実行中、着座部ＳＬの温度が適温に達したか否かを判断する（ステップＳ１０７）。着座部ＳＬの温度が適温に達していない場合、制御部４１０は、第２モードＭ２の実行を続ける。一方、着座部ＳＬの温度が適温に達した場合、制御部４１０は、保温モードＭ３での加熱制御を実行する（ステップＳ１０８）。
【００４１】
保温モードＭ３は、着座部ＳＬの温度を適温に保つ電力供給量をヒータ２１０に与えるよう制御して、着座部ＳＬの温度を適温に保持するモードである。
【００４２】
図４は、第１の加熱制御の具体例を説明するグラフ図である。
図４において、横軸は時間、縦軸は着座部ＳＬの温度である。
図４では、待機モードＭ０において着座部ＳＬの温度が温度ＳＴ１、ＳＴ２の２つの場合の加熱制御を例示している。
【００４３】
制御部４１０は、人体検知センサ４３０によって人体を検知したタイミングＦ１で信号ＳＧ１を受信し、待機モードＭ０から第１モードＭ１による加熱制御へ移行する。制御部４１０は、タイミングＦ１から、第１時間ｔ１のカウントを開始する。
【００４４】
第１時間ｔ１において着座部ＳＬは急速加熱される。第１時間ｔ１の経過時には、着座部ＳＬの温度は着座可能温度ＨＴ１に到達する。
ここで、待機モードＭ０において着座部ＳＬの温度が温度ＳＴ１、ＳＴ２のいずれの場合であっても、第１時間ｔ１の経過時には着座可能温度ＨＴ１に到達している。例えば、温度ＳＴ１よりも高い温度ＳＴ２の場合には、着座可能温度ＨＴ１において、温度ＳＴ１の場合の到達温度よりも高い到達温度になっている。
【００４５】
第１時間ｔ１は固定値である。したがって、第１モードＭ１では、第１時間ｔ１経過時に着座部ＳＬの温度ＳＴ１及びＳＴ２が着座可能温度ＨＴ１に到達するように、ヒータ２１０への電力供給量Ｐｏ１１及びＰｏ１２が演算される。
第１時間ｔ１は、例えば、人体検知センサ４３０によって人体を検知してから使用者が便座２００に着座するまでの時間よりも短い時間である。したがって、急速加熱している第１モードＭ１の間に使用者が便座２００に着座する可能性は低い。このため、使用者は、急速昇温を体感せずにすむ。
【００４６】
第１時間ｔ１の経過後、制御部４１０は、第２モードＭ２による加熱制御へ移行する。第２モードＭ２では、第１モードＭ１での昇温速度よりも低い昇温速度となるように、ヒータ２１０への電力供給量Ｐｏ２１及びＰｏ２２が設定されている。電力供給量Ｐｏ２１及びＰｏ２２は、第１モードＭ１が終了した時の着座部ＳＬの温度によって演算される。例えば、制御部４１０は、第１モードＭ１が終了した時の着座部ＳＬの温度に対応した計算式やテーブルデータから電力供給量Ｐｏ２１及びＰｏ２２を求めてもよい。
【００４７】
また、制御部４１０は、求めた電力供給量Ｐｏ２１及びＰｏ２２に基づき、第１モードＭ１が終了した時の着座部ＳＬの温度あるいは便座２００に着座した時の着座部ＳＬの温度から、適温ＨＴ２の手前に到達するまで第２時間ｔ２を演算する。制御部４１０は、第２時間ｔ２においてヒータ２１０に与える電力供給量Ｐｏ２１及びＰｏ２２を、第１の電力供給量とする。
【００４８】
制御部４１０は、第２時間ｔ２を経過した後、第１の電力供給量Ｐｏ２１及びＰｏ２２よりも少ない第２の電力供給量Ｐｏ２ａをヒータ２１０に与えるようにしてもよい。第２の電力供給量Ｐｏ２ａは、例えば温度検知手段２２０によって検知した着座部ＳＬの温度に基づきフィードバック制御によって演算される。
これにより、着座部ＳＬの温度は適温ＨＴ２に到達することになる。
【００４９】
この電力供給量Ｐｏ２１、Ｐｏ２２及びＰｏ２ａには最大の昇温速度が決められている。最大の昇温速度を超えない電力供給量Ｐｏ２１、Ｐｏ２２及びＰｏ２ａは、使用者にとってゆっくりと暖まると感じる昇温速度に対応した量である。
したがって、使用者に着座部ＳＬの温度が上昇していることをあまり感じさせないようにすることができる。これにより、快適さを増すことができる。
【００５０】
制御部４１０は、着座部ＳＬの温度が適温ＨＴ２に到達した後、保温モードＭ３に移行する。保温モードＭ３では、着座部ＳＬの温度を適温ＨＴ２に保つ電力供給量Ｐｏ３をヒータ２１０へ与える。これにより、着座部ＳＬの温度が適温ＨＴ２に保持される。
【００５１】
（第２の加熱制御）
図５〜図６は、第２の加熱制御の流れを例示するフローチャートである。
なお、以下の説明において、第１の加熱制御と同じ加熱モードについては同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
先ず、制御部４１０は、待機モードＭ０を実行する（ステップＳ２０１）。制御部４１０は、待機モードの最中に、人体を検知したか否かを判断する（ステップＳ２０２）。
制御部４１０は、人体検知センサ４３０から信号ＳＧ１を受信しない場合には待機モードを続行する。一方、制御部４１０は、人体検知センサ４３０から信号ＳＧ１を受信した場合、第１モードＭ１での加熱制御を実行する（ステップＳ２０３）。
【００５２】
次に、制御部４１０は、第１モードＭ１の実行中に、着座を検知したか否かを判断する（ステップＳ２０４）。すなわち、制御部４１０は、着座検知センサ４２０から出力される着座を検知した旨の信号ＳＧ３を受信しない場合には、第１時間ｔ１が経過したか否かを判断し（ステップＳ２０５）、経過していない場合には第１モードＭ１を続行する。
【００５３】
一方、第１モードＭ１の実行中に着座検知センサ４２０から出力される信号ＳＧ３を受信した場合、図６に表したフローチャートの処理へ進む。
制御部４１０は、第１モードＭ１の実行中に着座を検知した場合、ヒータ２１０への電力供給量を下げる制御を行う。すなわち、制御部４１０は、第１モードＭ１を実行している途中で着座を検知した場合、ヒータ２１０への電力供給量を着座を検知する前の電力供給量に比べて少なくする制御を行う。
これにより、第１モードＭ１による急速加熱中に使用者が便座２００に着座されたとしても、着座前よりも昇温速度が低くなるため、使用者に急速昇温を感じさせずにすむ。したがって、安心感の高い製品になる。
【００５４】
制御部４１０は、ヒータ２１０への電力供給量を低下させた状態で昇温を続ける。制御部４１０は、この状態で第１時間ｔ１を経過したか否かを判断する。第１時間ｔ１を経過した段階で、制御部４１０は、第２モードＭ２での加熱制御へ移行する（図５：ステップＳ２０８）。
【００５５】
第１モードＭ１の実行中に着座を検知せず、第１時間ｔ１が経過した場合、制御部４１０は、第１モードＭ１を終了して、着座を検知したか否かを判断する（ステップＳ２０６）。制御部４１０は、着座を検知した旨の信号ＳＧ３を受信しない場合には、保温モードＭ４へ移行する（ステップＳ２０７）。保温モードＭ４において、制御部４１０は、着座部ＳＬの温度を着座可能温度ＨＴ１に保持するように、ヒータ２１０への通電を制御する。
これにより、使用者が直ぐに座らなくても、着座部ＳＬの温度を着座可能温度ＨＴ１に保つことができる。したがって、使用者は、便座２００に着座した際の冷たさを感じさせずに安心して着座できるようになる。
【００５６】
次に、制御部４１０は、着座を検知した旨の信号ＳＧ３を受信した場合、第２モードＭ２での加熱制御へ移行する（ステップＳ２０８）。制御部４１０は、第２モードＭ２の実行中、着座部ＳＬの温度が適温に達したか否かを判断する（ステップＳ２０９）。着座部ＳＬの温度が適温に達していない場合、制御部４１０は、第２モードＭ２の実行を続ける。一方、着座部ＳＬの温度が適温に達した場合、制御部４１０は、保温モードＭ３での加熱制御を実行する（ステップＳ２１０）。
【００５７】
図７〜図９は、第２の加熱制御の具体例を説明するグラフ図である。
図７〜図９において、横軸は時間、縦軸は着座部ＳＬの温度である。
図７は、第１の具体例を例示している。図８は、第２の具体例を例示している。図９は、第３の具体例を例示している。
【００５８】
先ず、図７に表した第１の具体例を説明する。
【００５９】
制御部４１０は、人体検知センサ４３０によって人体を検知したタイミングＦ１で信号ＳＧ１を受信し、待機モードＭ０から第１モードＭ１による加熱制御へ移行する。制御部４１０は、タイミングＦ１から、第１時間ｔ１のカウントを開始する。
【００６０】
第１時間ｔ１において着座部ＳＬは急速加熱される。第１時間ｔ１の経過時には、着座部ＳＬの温度は着座可能温度ＨＴ１に到達する。
【００６１】
第１時間ｔ１の経過後、着座を検知しないと、制御部４１０は、保温モードＭ４へ移行する。保温モードＭ４において、制御部４１０は、着座部ＳＬの温度を着座可能温度ＨＴ１に保持するように、ヒータ２１０へ電力供給量Ｐｏ４を与える。
【００６２】
制御部４１０は、保温モードＭ４の最中に、着座を検知したタイミングＦ２で信号ＳＧ３を受信すると、第２モードＭ２による加熱制御へ移行する。第２モードＭ２では、第１モードＭ１での昇温速度よりも低い昇温速度となるように、ヒータ２１０への電力供給量Ｐｏ２が設定されている。
【００６３】
制御部４１０は、第２時間ｔ２を経過した後、電力供給量Ｐｏ２よりも少ない電力供給量Ｐｏ２ａをヒータ２１０に与えるようにしてもよい。そして、制御部４１０は、着座部ＳＬの温度が適温ＨＴ２に到達した後、保温モードＭ３に移行する。
【００６４】
このような制御では、使用者を検知してから便座２００の急速加熱を行い、短時間で着座可能温度ＨＴ１まで加熱することができる。また、この状態で使用者が直ぐに着座しなかった場合、着座可能温度ＨＴ１で保持するため、消費電力の低減を図ることができる。また、着座可能温度ＨＴ１に保持されているため、使用者が便座２００に着座した際には、冷たさを感じさせずに安心して着座できるようになる。
【００６５】
次に、図８に表した第２の具体例を説明する。
【００６６】
第２の具体例では、時間ｔ１の経過と、着座を検知したタイミングＦ２とが、ほぼ一緒の場合の温度制御を例示している。
すなわち、制御部４１０は、人体を検知したタイミングＦ１で、待機モードＭ０から第１モードＭ１へと移行する。そして、第１時間ｔ１が経過して、第１モードＭ１を終了したタイミングとほぼ一緒に着座を検知している（タイミングＦ２）。制御部４１０は、第１時間ｔ１が経過するタイミング及び着座の検知のタイミングＦ２のいずれか一方により、第２モードＭ２へ移行する。
【００６７】
このような制御により、便座２００の急速加熱を行いつつ、使用者には急速昇温を体感させずにすむことから、安心感の高い製品となる。
【００６８】
次に、図９に表した第３の具体例を説明する。
【００６９】
第３の具体例では、時間ｔ１の経過前に着座を検知した場合の温度制御を例示している。
すなわち、制御部４１０は、人体を検知したタイミングＦ１で、待機モードＭ０から第１モードＭ１へと移行する。第１モードＭ１において、制御部４１０は、ヒータ２１０に電力供給量Ｐｏ１を与える。これにより、着座部ＳＬは急速加熱する。
【００７０】
ここで、第１モードＭ１の最中、すなわち、第１時間ｔ１が経過する前に、着座を検知すると（タイミングＦ２）、制御部４１０は、ヒータ２１０に電力供給量Ｐｏ１よりも少ない電力供給量Ｐｏ５を与える制御を行う。これにより、着座部ＳＬの昇温速度が遅くなるため、使用者に急速昇温を感じさせずにすむ。
【００７１】
この状態で第１時間ｔ１が経過すると、制御部４１０は、第２モードＭ２による加熱制御へ移行する。第２モードＭ２では、第１モードＭ１における電力供給量Ｐｏ１及びＰｏ５での昇温速度よりも低い昇温速度あるいはＰｏ５と同等の昇温速度となるように、ヒータ２１０への電力供給量Ｐｏ２が設定されている。そして、制御部４１０は、着座部ＳＬの温度が適温ＨＴ２に到達した後、保温モードＭ３に移行する。
【００７２】
このような制御によれば、第１モードＭ１による急速加熱の途中で着座されたとしても、着座前よりも昇温速度が低くなるため、使用者に急速昇温を感じさせずにすむ。
【００７３】
以上説明したように、本実施形態によれば、制御部４１０は、便座２００の着座部ＳＬを急速加熱することができる。また、急速加熱において、加熱時間の演算を行わずに急速加熱を実行するので、所定の時間で確実に着座可能温度に到達させることができ、着座時に使用者に冷たさを感じさせずに済む。また、使用者が着座した際には、急速加熱よりも昇温速度がゆっくりとした加熱モードに移行しているため、使用者には急速加熱を感じさせにくくすることができ、安心感の高い暖房便座装置を提供することができる。
【００７４】
以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、暖房便座装置１００などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などや入室検知センサ４４０、人体検知センサ４３０、及び着座検知センサ４２０の設置形態などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、上記実施形態では、暖房便座装置１００に便蓋３００が設けられた例を説明したが、便蓋３００が設けられていないものであっても適用可能である。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００７５】
１００ 暖房便座装置、 ２００ 便座、 ２１０ ヒータ、 ２２０ 温度検知手段、 ３００ 便蓋、 ４００ 暖房便座機能部、 ４１０ 制御部、 ４２０ 着座検知センサ、 ４３０ 人体検知センサ、 ４４０ 入室検知センサ、 ８００ 便器、 ＨＴ１ 着座可能温度、 ＨＴ２ 適温
【技術分野】
【０００１】
本発明の態様は、便器に設けられ、この便座を暖めることができる暖房便座装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
便座に内蔵させた発熱体を急速加熱して、着座部を急速昇温する暖房便座がある（特許文献１、２）。特許文献１に記載された暖房便座では、発熱体への通電を開始する前の便座の温度に基づいて発熱体への通電時間を演算して求め、その時間通電して便座を急速加熱している。また、特許文献２に記載された暖房便座では、発熱体への通電を開始した時の便座の温度に基づいて発熱体への通電時間を演算して求め、その時間通電して便座の温度が所定の温度に到達するように制御している。
特許文献１、２に記載された暖房便座では、常時便座を加温しておく必要がなく、使用時にのみ便座を暖房するため、省エネルギー化を図ることができる。
【０００３】
しかしながら、特許文献１、２に記載された技術では、演算によって通電時間を求めているため、急速加熱の時間が固定されていない。すなわち、環境温度の違いにより所定の温度に到達するまでの加熱時間が変わる。そのため、急速加熱の最中に便座に着座するケースも生じ、使用者に急速昇温を体感させてしまう恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０６８６４８号公報
【特許文献２】特許第４１４８２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、便座を急速加熱しつつ、使用者には急速加熱を感じさせにくい暖房便座装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、着座部を有する便座と、前記便座に設けられた加熱手段と、前記着座部の温度を検知する温度検知手段と、人体検知手段と、前記便座への着座を検知する着座検知手段と、前記加熱手段の通電を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記人体検知手段により人体を検知すると、予め決められた時間だけ前記加熱手段への電力供給量を前記人体を検知する前に比べて増大させて前記着座部の温度を着座可能温度に到達させる第１の加熱モードを実行し、前記第１の加熱モードを実行した後、前記温度検知手段により検知した前記着座部の温度に基づいて前記加熱手段への電力供給量を制御して前記着座部の温度を適温に到達させる第２の加熱モードを実行する制御を行うことを特徴とする暖房便座装置である。
着座可能温度とは、使用者が便座に着座したときに冷たさを感じない温度である。
適温とは、着座可能温度よりも高温で、使用者が便座に着座したときに快適な温もりを感じる温度である。
【０００７】
この暖房便座装置によれば、人体検知により着座部の加熱を開始して急速昇温させることにより、待機時の加熱手段への電力供給量を低減でき、装置の消費電力を大幅に削減することができる。
また、人体検知後の急速加熱を、比較的短い固定時間で行うため、急速昇温中の便座への着座を避けることが可能になる。これにより、使用者に急速昇温を体感させる恐れが少なくなり、安心感の高い製品を提供できるようになる。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、前記制御部が、前記第１の加熱モードを実行した後、前記着座部の温度が前記着座可能温度に保持されるように前記加熱手段への電力供給量を制御し、前記着座検知手段により着座を検知すると前記第２の加熱モードの実行を開始する制御を行うことを特徴とする暖房便座装置である。
【０００９】
この暖房便座装置によれば、使用者が直ぐに座らなくても、着座部の温度を着座可能温度に保つことができる。これにより、使用者は、便座に着座した際の冷たさを感じることなく安心して着座できるようになる。
【００１０】
第３の発明は、第１または第２の発明において、前記制御部が、前記第２の加熱モードの実行において、第１の電力供給量を前記加熱手段に与え、その後、前記第１の電力供給量よりも少ない第２の電力供給量を前記加熱手段に与えて、前記着座部を適温に到達させる制御を行うことを特徴とする暖房便座装置である。
【００１１】
この暖房便座装置によれば、着座後の昇温動作において、急速初期の昇温速度が高いので、より早く着座部を適温近くに到達させることができる。
【００１２】
第４の発明は、第１〜第３のいずれか１つの発明において、前記制御部が、前記第２の加熱モードの実行において、前記第１の加熱モードを終了した時または前記着座検知手段により着座を検知した時の前記着座部の温度に基づいて前記加熱手段への電力供給量を演算して、前記電力供給量を前記加熱手段に与える制御を行うことを特徴とする暖房便座装置である。
【００１３】
この暖房便座装置によれば、着座後の昇温動作において、急速加熱終了時または着座時の着座部の温度に応じて昇温速度を制御できる。これにより、いち早く着座部の温度を適温に到達させることができ、快適さが増す。
【００１４】
第５の発明は、第１〜第４のいずれか１つの発明において、前記制御部が、前記第１の加熱モードを実行している途中で前記着座検知手段により着座を検知すると、前記加熱手段への電力供給量を前記着座検知手段により着座を検知する前に比べて少なくする制御を行うことを特徴とする暖房便座装置である。
【００１５】
この暖房便座装置によれば、急速加熱中に着座されたとしても、着座前よりも昇温速度が低くなるため、使用者にとって安心感の高い製品を提供できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の態様によれば、便座を急速加熱しつつ、使用者には急速加熱を感じさせにくい暖房便座装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態にかかる暖房便座装置を備えたトイレ装置を例示する斜視模式図である。
【図２】実施形態にかかる暖房便座装置の要部構成を例示するブロック図である。
【図３】第１の加熱制御の流れを例示するフローチャートである。
【図４】第１の加熱制御の具体例を説明するグラフ図である。
【図５】第２の加熱制御の流れを例示するフローチャートである。
【図６】第２の加熱制御の流れを例示するフローチャートである。
【図７】第２の加熱制御の第１の具体例を説明するグラフ図である。
【図８】第２の加熱制御の第２の具体例を説明するグラフ図である。
【図９】第２の加熱制御の第３の具体例を説明するグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、実施形態にかかる暖房便座装置を備えたトイレ装置を例示する斜視模式図である。
また、図２は、実施形態にかかる暖房便座装置の要部構成を例示するブロック図である。
【００１９】
図１に表したトイレ装置は、洋式腰掛便器（以下説明の便宜上、単に「便器」と称する）８００と、その上に設けられた暖房便座装置１００と、を備える。暖房便座装置１００は、暖房便座機能部４００と、便座２００と、便蓋３００と、を有する。便座２００と便蓋３００とは、暖房便座機能部４００に対して開閉自在にそれぞれ軸支されている。便座２００及び便蓋３００は、便座２００からの放熱を防ぐために、断熱材を内蔵しておくのが好ましい。
【００２０】
便座２００は、図２に表したように、加熱手段であるヒータ２１０と、温度検知手段２２０と、を内蔵する。ヒータ２１０は、通電されて発熱することにより、便座２００を暖める。また、温度検知手段２２０は、便座２００の例えば着座部ＳＬの温度を検知する。
【００２１】
暖房便座機能部４００は、制御部４１０を有する。制御部４１０は、温度検知手段２２０からの検知信号に基づいてヒータ２１０の加熱量を制御する。また、暖房便座機能部４００は、便座２００への使用者の着座を検知する着座検知センサ４２０と、便座２００の前方にいる使用者を検知する人体検知センサ４３０と、トイレ室への使用者の入室を検知する入室検知センサ４４０と、を有する。
【００２２】
着座検知センサ４２０は、使用者が便座２００に着座する直前において便座２００の上方に存在する人体や、便座２００に着座した使用者を検知することができる。すなわち、着座検知センサ４２０は、便座２００に着座した使用者だけではなく、便座２００の上方に存在する使用者を検知することができる。このような着座検知センサ４２０としては、例えば、赤外線投受光式の測距センサなどを用いることができる。
着座検知センサ４２０は、使用者の着座を検知した際には、制御部４１０に着座を検知した旨の信号ＳＧ３を出力する。
【００２３】
また、人体検知センサ４３０は、便器８００の前方にいる使用者、すなわち便座２００から前方へ離間した位置に存在する使用者を検知することができる。つまり、人体検知センサ４３０は、トイレ室に入室して便座２００に近づいてきた使用者を検知することができる。このような人体検知センサ４３０としては、例えば、赤外線投受光式の測距センサなどを用いることができる。
人体検知センサ４３０は、人体を検知した際には、制御部４１０に人体を検知した旨の信号ＳＧ１を出力する。
【００２４】
また、入室検知センサ４４０は、トイレ室のドアを開けて入室した直後の使用者や、トイレ室に入室しようとしてドアの前に存在する使用者を検知することができる。つまり、入室検知センサ４４０は、トイレ室に入室した使用者だけではなく、トイレ室に入室する前の使用者、すなわちトイレ室の外側のドアの前に存在する使用者を検知することができる。このような入室検知センサ４４０としては、焦電センサや、ドップラーセンサなどのマイクロ波センサなどを用いることができる。マイクロ波のドップラー効果を利用したセンサや、マイクロ波を送信し反射したマイクロ波の振幅（強度）に基づいて被検知体を検出するセンサなどを用いた場合、トイレ室のドア越しに使用者の存在を検知することが可能となる。つまり、トイレ室に入室する前の使用者を検知することができる。
入室検知センサ４４０は、人体を検知した際には、制御部４１０に人体を検知した旨の信号ＳＧ２を出力する。
これらの人体検知センサ４３０もしくは入室検知センサ４４０が、本出願の「人体検知手段」に該当する。
【００２５】
図１に表したトイレ装置では、暖房便座機能部４００の上面に凹設部４５１が形成され、この凹設部４５１に一部が埋め込まれるように入室検知センサ４４０が設けられている。入室検知センサ４４０は、便蓋３００が閉じた状態では、その基部付近に設けられた透過窓３１０を介して使用者の入室を検知する。また、着座検知センサ４２０及び人体検知センサ４３０は、暖房便座機能部４００の前方の中央部に設けられている。但し、着座検知センサ４２０、人体検知センサ４３０、及び入室検知センサ４４０の設置形態は、これだけに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。
【００２６】
また、暖房便座機能部４００は、衛生洗浄装置としての機能部を併設してもよい。すなわち、暖房便座機能部４００は、便座２００に座った使用者の「おしり」などに向けて水を噴出する図示しない吐水ノズルを有する衛生洗浄機能部などを適宜備えてもよい。なお、本願明細書において「水」という場合には、冷水のみならず、加熱されたお湯も含むものとする。
【００２７】
またさらに、暖房便座機能部４００には、便座２００に座った使用者の「おしり」などに向けて温風を吹き付けて乾燥させる「温風乾燥機能」や「脱臭ユニット」や「室内暖房ユニット」などの各種の機構が適宜設けられていてもよい。この際、暖房便座機能部４００の側面には、脱臭ユニットからの排気口４５３及び室内暖房ユニットからの排出口４５５が適宜設けられる。ただし、実施形態においては、衛生洗浄機能部やその他の付加機能部は必ずしも設けなくてもよい。
【００２８】
次に、本実施形態に係る暖房便座装置１００の制御部４１０による便座２００の加熱制御について説明する。
制御部４１０は、非使用時にはヒータ２１０への通電を停止あるいは通電量を小さくして便座２００の着座部ＳＬを加熱し、使用時にはヒータ２１０への通電量を大きくして便座２００の着座部ＳＬを急速加熱することにより、着座部ＳＬを適温に昇温させる即暖運転モードを実行することができる。
【００２９】
（第１の加熱制御）
図３は、第１の加熱制御の流れを例示するフローチャートである。
先ず、制御部４１０は、待機モードＭ０を実行する（ステップＳ１０１）。待機モードは、ヒータ２１０への電力供給量が非常に少ない状態、またはヒータ２１０への通電を停止した状態である。
【００３０】
制御部４１０は、待機モードの最中に、人体を検知したか否かを判断する（ステップＳ１０２）。人体の検知は、人体検知センサ４３０及び入室検知センサ４４０の少なくともいずれかによって行われる。実施形態では、人体検知センサ４３０によって人体の検知を行う場合を例とする。
人体検知センサ４３０は、人体を検知した場合、その旨を示す信号ＳＧ１を出力する。一方、人体検知センサ４３０は、人体を検知していない場合、信号ＳＧ１を出力しない。
制御部４１０は、信号ＳＧ１を受信しない場合には待機モードを続行する。一方、制御部４１０は、信号ＳＧ１を受信した場合、第１モードＭ１での加熱制御を実行する（ステップＳ１０３）。
【００３１】
第１モードＭ１は、予め決められた時間（第１時間ｔ１）において、ヒータ２１０への電力供給量を、人体を検知する前に比べて増大させて着座部ＳＬの温度を着座可能温度に到達させるモード（第１の加熱モード）である。
【００３２】
第１時間ｔ１は、制御部４１０の図示しない記憶手段に予め設定された時間である。記憶手段に設定された第１時間ｔ１は、固定値である。第１時間ｔ１は、例えば、人体検知センサ４３０によって人体を検知してから使用者が便座２００に着座するまでの時間よりも短い時間である。例えば、人体検知センサ４３０によって人体を検知してから使用者が便座２００に着座するまでの時間を統計によって求めておき、この時間よりも短い時間を第１時間ｔ１として設定しておく。
【００３３】
着座可能温度は、使用者が便座２００に着座したときに冷たさを感じない温度である。例えば、着座可能温度は２６°程度であり、２６°以上、３０°以下が好適である。
【００３４】
制御部４１０は、第１モードＭ１の実行開始とともに第１時間ｔ１のカウントを開始する。制御部４１０は、第１モードＭ１の実行において、急速加熱を行うための電力供給量をヒータ２１０に与える制御を行う。
【００３５】
制御部４１０は、ヒータ２１０に対して、通電のオン（ＯＮ）／オフ（ＯＦＦ）を制御する。そして、所定期間内でのＯＮの時間割合によって、電力供給量を決定する。第１モードＭ１での電力供給量は、第１時間ｔ１が経過するまでに着座部ＳＬの温度が着座可能温度に到達する量である。
【００３６】
制御部４１０は、第１モードＭ１の実行中、第１時間ｔ１が経過したか否かを判断する（ステップＳ１０５）。第１時間ｔ１を経過していない場合、制御部４１０は、第１モードＭ１の実行を続ける。第１時間ｔ１を経過すると、着座部ＳＬの温度は着座可能温度に到達していることになる。第１時間ｔ１が固定であるため、便座２００の急速加熱で加熱時間の演算を行わずに急速加熱を実行できる。したがって、第１時間ｔ１を経過すると、確実に着座可能温度に到達させることができる。
【００３７】
第１時間ｔ１を経過した場合、制御部４１０は、第２モードＭ２での加熱制御を実行する（ステップＳ１０６）。
第２モードＭ２は、第１モードＭ１を実行した後、温度検知手段２２０により検知した着座部ＳＬの温度に基づいてヒータ２１０への電力供給量を制御して、着座部ＳＬの温度を適温に到達させるモード（第２の加熱モード）である。
【００３８】
ここで、着座部ＳＬの適温は、使用者が便座に着座したときに快適な温もりを感じる着座可能温度以上の温度であり、予め設定された温度である。なお、適温は、使用者の好みによって変更できるようになっていてもよい。
【００３９】
第２モードＭ２の実行において、制御部４１０は、第１モードＭ１での急速加熱よりも昇温速度を低くすることが可能な電力供給量をヒータ２１０に与える制御を行う。制御部４１０は、第１モードＭ１の終了後、着座部ＳＬの温度に基づいて、ヒータ２１０への電力供給量を演算して、演算して得た電力供給量をヒータ２１０に与える。
これにより、第１モードＭ１の終了後、第２モードＭ２では、着座部ＳＬの温度がゆっくりと上昇して、適温まで達することになる。
【００４０】
制御部４１０は、第２モードＭ２の実行中、着座部ＳＬの温度が適温に達したか否かを判断する（ステップＳ１０７）。着座部ＳＬの温度が適温に達していない場合、制御部４１０は、第２モードＭ２の実行を続ける。一方、着座部ＳＬの温度が適温に達した場合、制御部４１０は、保温モードＭ３での加熱制御を実行する（ステップＳ１０８）。
【００４１】
保温モードＭ３は、着座部ＳＬの温度を適温に保つ電力供給量をヒータ２１０に与えるよう制御して、着座部ＳＬの温度を適温に保持するモードである。
【００４２】
図４は、第１の加熱制御の具体例を説明するグラフ図である。
図４において、横軸は時間、縦軸は着座部ＳＬの温度である。
図４では、待機モードＭ０において着座部ＳＬの温度が温度ＳＴ１、ＳＴ２の２つの場合の加熱制御を例示している。
【００４３】
制御部４１０は、人体検知センサ４３０によって人体を検知したタイミングＦ１で信号ＳＧ１を受信し、待機モードＭ０から第１モードＭ１による加熱制御へ移行する。制御部４１０は、タイミングＦ１から、第１時間ｔ１のカウントを開始する。
【００４４】
第１時間ｔ１において着座部ＳＬは急速加熱される。第１時間ｔ１の経過時には、着座部ＳＬの温度は着座可能温度ＨＴ１に到達する。
ここで、待機モードＭ０において着座部ＳＬの温度が温度ＳＴ１、ＳＴ２のいずれの場合であっても、第１時間ｔ１の経過時には着座可能温度ＨＴ１に到達している。例えば、温度ＳＴ１よりも高い温度ＳＴ２の場合には、着座可能温度ＨＴ１において、温度ＳＴ１の場合の到達温度よりも高い到達温度になっている。
【００４５】
第１時間ｔ１は固定値である。したがって、第１モードＭ１では、第１時間ｔ１経過時に着座部ＳＬの温度ＳＴ１及びＳＴ２が着座可能温度ＨＴ１に到達するように、ヒータ２１０への電力供給量Ｐｏ１１及びＰｏ１２が演算される。
第１時間ｔ１は、例えば、人体検知センサ４３０によって人体を検知してから使用者が便座２００に着座するまでの時間よりも短い時間である。したがって、急速加熱している第１モードＭ１の間に使用者が便座２００に着座する可能性は低い。このため、使用者は、急速昇温を体感せずにすむ。
【００４６】
第１時間ｔ１の経過後、制御部４１０は、第２モードＭ２による加熱制御へ移行する。第２モードＭ２では、第１モードＭ１での昇温速度よりも低い昇温速度となるように、ヒータ２１０への電力供給量Ｐｏ２１及びＰｏ２２が設定されている。電力供給量Ｐｏ２１及びＰｏ２２は、第１モードＭ１が終了した時の着座部ＳＬの温度によって演算される。例えば、制御部４１０は、第１モードＭ１が終了した時の着座部ＳＬの温度に対応した計算式やテーブルデータから電力供給量Ｐｏ２１及びＰｏ２２を求めてもよい。
【００４７】
また、制御部４１０は、求めた電力供給量Ｐｏ２１及びＰｏ２２に基づき、第１モードＭ１が終了した時の着座部ＳＬの温度あるいは便座２００に着座した時の着座部ＳＬの温度から、適温ＨＴ２の手前に到達するまで第２時間ｔ２を演算する。制御部４１０は、第２時間ｔ２においてヒータ２１０に与える電力供給量Ｐｏ２１及びＰｏ２２を、第１の電力供給量とする。
【００４８】
制御部４１０は、第２時間ｔ２を経過した後、第１の電力供給量Ｐｏ２１及びＰｏ２２よりも少ない第２の電力供給量Ｐｏ２ａをヒータ２１０に与えるようにしてもよい。第２の電力供給量Ｐｏ２ａは、例えば温度検知手段２２０によって検知した着座部ＳＬの温度に基づきフィードバック制御によって演算される。
これにより、着座部ＳＬの温度は適温ＨＴ２に到達することになる。
【００４９】
この電力供給量Ｐｏ２１、Ｐｏ２２及びＰｏ２ａには最大の昇温速度が決められている。最大の昇温速度を超えない電力供給量Ｐｏ２１、Ｐｏ２２及びＰｏ２ａは、使用者にとってゆっくりと暖まると感じる昇温速度に対応した量である。
したがって、使用者に着座部ＳＬの温度が上昇していることをあまり感じさせないようにすることができる。これにより、快適さを増すことができる。
【００５０】
制御部４１０は、着座部ＳＬの温度が適温ＨＴ２に到達した後、保温モードＭ３に移行する。保温モードＭ３では、着座部ＳＬの温度を適温ＨＴ２に保つ電力供給量Ｐｏ３をヒータ２１０へ与える。これにより、着座部ＳＬの温度が適温ＨＴ２に保持される。
【００５１】
（第２の加熱制御）
図５〜図６は、第２の加熱制御の流れを例示するフローチャートである。
なお、以下の説明において、第１の加熱制御と同じ加熱モードについては同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
先ず、制御部４１０は、待機モードＭ０を実行する（ステップＳ２０１）。制御部４１０は、待機モードの最中に、人体を検知したか否かを判断する（ステップＳ２０２）。
制御部４１０は、人体検知センサ４３０から信号ＳＧ１を受信しない場合には待機モードを続行する。一方、制御部４１０は、人体検知センサ４３０から信号ＳＧ１を受信した場合、第１モードＭ１での加熱制御を実行する（ステップＳ２０３）。
【００５２】
次に、制御部４１０は、第１モードＭ１の実行中に、着座を検知したか否かを判断する（ステップＳ２０４）。すなわち、制御部４１０は、着座検知センサ４２０から出力される着座を検知した旨の信号ＳＧ３を受信しない場合には、第１時間ｔ１が経過したか否かを判断し（ステップＳ２０５）、経過していない場合には第１モードＭ１を続行する。
【００５３】
一方、第１モードＭ１の実行中に着座検知センサ４２０から出力される信号ＳＧ３を受信した場合、図６に表したフローチャートの処理へ進む。
制御部４１０は、第１モードＭ１の実行中に着座を検知した場合、ヒータ２１０への電力供給量を下げる制御を行う。すなわち、制御部４１０は、第１モードＭ１を実行している途中で着座を検知した場合、ヒータ２１０への電力供給量を着座を検知する前の電力供給量に比べて少なくする制御を行う。
これにより、第１モードＭ１による急速加熱中に使用者が便座２００に着座されたとしても、着座前よりも昇温速度が低くなるため、使用者に急速昇温を感じさせずにすむ。したがって、安心感の高い製品になる。
【００５４】
制御部４１０は、ヒータ２１０への電力供給量を低下させた状態で昇温を続ける。制御部４１０は、この状態で第１時間ｔ１を経過したか否かを判断する。第１時間ｔ１を経過した段階で、制御部４１０は、第２モードＭ２での加熱制御へ移行する（図５：ステップＳ２０８）。
【００５５】
第１モードＭ１の実行中に着座を検知せず、第１時間ｔ１が経過した場合、制御部４１０は、第１モードＭ１を終了して、着座を検知したか否かを判断する（ステップＳ２０６）。制御部４１０は、着座を検知した旨の信号ＳＧ３を受信しない場合には、保温モードＭ４へ移行する（ステップＳ２０７）。保温モードＭ４において、制御部４１０は、着座部ＳＬの温度を着座可能温度ＨＴ１に保持するように、ヒータ２１０への通電を制御する。
これにより、使用者が直ぐに座らなくても、着座部ＳＬの温度を着座可能温度ＨＴ１に保つことができる。したがって、使用者は、便座２００に着座した際の冷たさを感じさせずに安心して着座できるようになる。
【００５６】
次に、制御部４１０は、着座を検知した旨の信号ＳＧ３を受信した場合、第２モードＭ２での加熱制御へ移行する（ステップＳ２０８）。制御部４１０は、第２モードＭ２の実行中、着座部ＳＬの温度が適温に達したか否かを判断する（ステップＳ２０９）。着座部ＳＬの温度が適温に達していない場合、制御部４１０は、第２モードＭ２の実行を続ける。一方、着座部ＳＬの温度が適温に達した場合、制御部４１０は、保温モードＭ３での加熱制御を実行する（ステップＳ２１０）。
【００５７】
図７〜図９は、第２の加熱制御の具体例を説明するグラフ図である。
図７〜図９において、横軸は時間、縦軸は着座部ＳＬの温度である。
図７は、第１の具体例を例示している。図８は、第２の具体例を例示している。図９は、第３の具体例を例示している。
【００５８】
先ず、図７に表した第１の具体例を説明する。
【００５９】
制御部４１０は、人体検知センサ４３０によって人体を検知したタイミングＦ１で信号ＳＧ１を受信し、待機モードＭ０から第１モードＭ１による加熱制御へ移行する。制御部４１０は、タイミングＦ１から、第１時間ｔ１のカウントを開始する。
【００６０】
第１時間ｔ１において着座部ＳＬは急速加熱される。第１時間ｔ１の経過時には、着座部ＳＬの温度は着座可能温度ＨＴ１に到達する。
【００６１】
第１時間ｔ１の経過後、着座を検知しないと、制御部４１０は、保温モードＭ４へ移行する。保温モードＭ４において、制御部４１０は、着座部ＳＬの温度を着座可能温度ＨＴ１に保持するように、ヒータ２１０へ電力供給量Ｐｏ４を与える。
【００６２】
制御部４１０は、保温モードＭ４の最中に、着座を検知したタイミングＦ２で信号ＳＧ３を受信すると、第２モードＭ２による加熱制御へ移行する。第２モードＭ２では、第１モードＭ１での昇温速度よりも低い昇温速度となるように、ヒータ２１０への電力供給量Ｐｏ２が設定されている。
【００６３】
制御部４１０は、第２時間ｔ２を経過した後、電力供給量Ｐｏ２よりも少ない電力供給量Ｐｏ２ａをヒータ２１０に与えるようにしてもよい。そして、制御部４１０は、着座部ＳＬの温度が適温ＨＴ２に到達した後、保温モードＭ３に移行する。
【００６４】
このような制御では、使用者を検知してから便座２００の急速加熱を行い、短時間で着座可能温度ＨＴ１まで加熱することができる。また、この状態で使用者が直ぐに着座しなかった場合、着座可能温度ＨＴ１で保持するため、消費電力の低減を図ることができる。また、着座可能温度ＨＴ１に保持されているため、使用者が便座２００に着座した際には、冷たさを感じさせずに安心して着座できるようになる。
【００６５】
次に、図８に表した第２の具体例を説明する。
【００６６】
第２の具体例では、時間ｔ１の経過と、着座を検知したタイミングＦ２とが、ほぼ一緒の場合の温度制御を例示している。
すなわち、制御部４１０は、人体を検知したタイミングＦ１で、待機モードＭ０から第１モードＭ１へと移行する。そして、第１時間ｔ１が経過して、第１モードＭ１を終了したタイミングとほぼ一緒に着座を検知している（タイミングＦ２）。制御部４１０は、第１時間ｔ１が経過するタイミング及び着座の検知のタイミングＦ２のいずれか一方により、第２モードＭ２へ移行する。
【００６７】
このような制御により、便座２００の急速加熱を行いつつ、使用者には急速昇温を体感させずにすむことから、安心感の高い製品となる。
【００６８】
次に、図９に表した第３の具体例を説明する。
【００６９】
第３の具体例では、時間ｔ１の経過前に着座を検知した場合の温度制御を例示している。
すなわち、制御部４１０は、人体を検知したタイミングＦ１で、待機モードＭ０から第１モードＭ１へと移行する。第１モードＭ１において、制御部４１０は、ヒータ２１０に電力供給量Ｐｏ１を与える。これにより、着座部ＳＬは急速加熱する。
【００７０】
ここで、第１モードＭ１の最中、すなわち、第１時間ｔ１が経過する前に、着座を検知すると（タイミングＦ２）、制御部４１０は、ヒータ２１０に電力供給量Ｐｏ１よりも少ない電力供給量Ｐｏ５を与える制御を行う。これにより、着座部ＳＬの昇温速度が遅くなるため、使用者に急速昇温を感じさせずにすむ。
【００７１】
この状態で第１時間ｔ１が経過すると、制御部４１０は、第２モードＭ２による加熱制御へ移行する。第２モードＭ２では、第１モードＭ１における電力供給量Ｐｏ１及びＰｏ５での昇温速度よりも低い昇温速度あるいはＰｏ５と同等の昇温速度となるように、ヒータ２１０への電力供給量Ｐｏ２が設定されている。そして、制御部４１０は、着座部ＳＬの温度が適温ＨＴ２に到達した後、保温モードＭ３に移行する。
【００７２】
このような制御によれば、第１モードＭ１による急速加熱の途中で着座されたとしても、着座前よりも昇温速度が低くなるため、使用者に急速昇温を感じさせずにすむ。
【００７３】
以上説明したように、本実施形態によれば、制御部４１０は、便座２００の着座部ＳＬを急速加熱することができる。また、急速加熱において、加熱時間の演算を行わずに急速加熱を実行するので、所定の時間で確実に着座可能温度に到達させることができ、着座時に使用者に冷たさを感じさせずに済む。また、使用者が着座した際には、急速加熱よりも昇温速度がゆっくりとした加熱モードに移行しているため、使用者には急速加熱を感じさせにくくすることができ、安心感の高い暖房便座装置を提供することができる。
【００７４】
以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、暖房便座装置１００などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などや入室検知センサ４４０、人体検知センサ４３０、及び着座検知センサ４２０の設置形態などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、上記実施形態では、暖房便座装置１００に便蓋３００が設けられた例を説明したが、便蓋３００が設けられていないものであっても適用可能である。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００７５】
１００ 暖房便座装置、 ２００ 便座、 ２１０ ヒータ、 ２２０ 温度検知手段、 ３００ 便蓋、 ４００ 暖房便座機能部、 ４１０ 制御部、 ４２０ 着座検知センサ、 ４３０ 人体検知センサ、 ４４０ 入室検知センサ、 ８００ 便器、 ＨＴ１ 着座可能温度、 ＨＴ２ 適温
【特許請求の範囲】
【請求項１】
着座部を有する便座と、
前記便座に設けられた加熱手段と、
前記着座部の温度を検知する温度検知手段と、
人体検知手段と、
前記便座への着座を検知する着座検知手段と、
前記加熱手段の通電を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記人体検知手段により人体を検知すると、予め決められた時間だけ前記加熱手段への電力供給量を前記人体を検知する前に比べて増大させて前記着座部の温度を着座可能温度に到達させる第１の加熱モードを実行し、
前記第１の加熱モードを実行した後、前記温度検知手段により検知した前記着座部の温度に基づいて前記加熱手段への電力供給量を制御して前記着座部の温度を適温に到達させる第２の加熱モードを実行する制御を行うことを特徴とする暖房便座装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記第１の加熱モードを実行した後、前記着座部の温度が前記着座可能温度に保持されるように前記加熱手段への電力供給量を制御し、
前記着座検知手段により着座を検知すると前記第２の加熱モードの実行を開始する制御を行うことを特徴とする請求項１の暖房便座装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記第２の加熱モードの実行において、第１の電力供給量を前記加熱手段に与え、その後、前記第１の電力供給量よりも少ない第２の電力供給量を前記加熱手段に与えて、前記着座部を適温に到達させる制御を行うことを特徴とする請求項１または２記載の暖房便座装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記第２の加熱モードの実行において、前記第１の加熱モードを終了した時または前記着座検知手段により着座を検知した時の前記着座部の温度に基づいて前記加熱手段への電力供給量を演算して、前記電力供給量を前記加熱手段に与える制御を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の暖房便座装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記第１の加熱モードを実行している途中で前記着座検知手段により着座を検知すると、前記加熱手段への電力供給量を前記着座検知手段により着座を検知する前に比べて少なくする制御を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の暖房便座装置。
【請求項１】
着座部を有する便座と、
前記便座に設けられた加熱手段と、
前記着座部の温度を検知する温度検知手段と、
人体検知手段と、
前記便座への着座を検知する着座検知手段と、
前記加熱手段の通電を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記人体検知手段により人体を検知すると、予め決められた時間だけ前記加熱手段への電力供給量を前記人体を検知する前に比べて増大させて前記着座部の温度を着座可能温度に到達させる第１の加熱モードを実行し、
前記第１の加熱モードを実行した後、前記温度検知手段により検知した前記着座部の温度に基づいて前記加熱手段への電力供給量を制御して前記着座部の温度を適温に到達させる第２の加熱モードを実行する制御を行うことを特徴とする暖房便座装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記第１の加熱モードを実行した後、前記着座部の温度が前記着座可能温度に保持されるように前記加熱手段への電力供給量を制御し、
前記着座検知手段により着座を検知すると前記第２の加熱モードの実行を開始する制御を行うことを特徴とする請求項１の暖房便座装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記第２の加熱モードの実行において、第１の電力供給量を前記加熱手段に与え、その後、前記第１の電力供給量よりも少ない第２の電力供給量を前記加熱手段に与えて、前記着座部を適温に到達させる制御を行うことを特徴とする請求項１または２記載の暖房便座装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記第２の加熱モードの実行において、前記第１の加熱モードを終了した時または前記着座検知手段により着座を検知した時の前記着座部の温度に基づいて前記加熱手段への電力供給量を演算して、前記電力供給量を前記加熱手段に与える制御を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の暖房便座装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記第１の加熱モードを実行している途中で前記着座検知手段により着座を検知すると、前記加熱手段への電力供給量を前記着座検知手段により着座を検知する前に比べて少なくする制御を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の暖房便座装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−７０９０２（Ｐ２０１２−７０９０２Ａ）
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１７５４４（Ｐ２０１０−２１７５４４）
【出願日】平成２２年９月２８日（２０１０．９．２８）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２８日（２０１０．９．２８）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
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