JP6455020B2 - Toilet seat apparatus and communication system - Google Patents
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Description
本発明は、便座装置及び通信システムに関し、特に交流電力の供給により動作する便座装置、および当該便座装置と電源タップとを備える通信システムに関する。 The present invention relates to a toilet seat device and a communication system, and more particularly, to a toilet seat device that operates by supplying AC power, and a communication system including the toilet seat device and a power tap.
近年、各種の設備・機器の使用状況を統計データとして収集して分析して様々な目的に利用されている。利用目的としては、例えば、設備・機器の設計への反映、設備・機器の寿命を判定してメンテナンス等への利用、設備・機器の利用状況や混雑状況を把握して利用者への提示、等がある。 In recent years, usage conditions of various facilities and equipment are collected and analyzed as statistical data and used for various purposes. The purpose of use is, for example, reflected in the design of facilities / equipment, the life of facilities / equipment is judged and used for maintenance, etc. Etc.
このような試みは、トイレについても行われ始めている。すなわち、トイレ使用状況の統計データを収集して分析したり、トイレ器具の使用履歴を把握したりすることが行われている。これにより、トイレの使用状況やトイレ器具の使用履歴に応じた設備設計を行ったり、トイレ器具の寿命を推定してメンテナンス等を行ったり、トイレの混雑具合を電光表示板等に表示して利用者の利便性を図ったりすることができる。 Such attempts are also being made on toilets. That is, statistical data on toilet usage is collected and analyzed, and usage history of toilet equipment is grasped. As a result, facility design according to the usage status of toilets and usage history of toilets is performed, maintenance is performed by estimating the lifespan of toilets, etc., and the congestion level of toilets is displayed on an electric display panel, etc. The convenience of the user.
使用状況や使用履歴にかかる情報としては、例えば、便座装置であれば、着座センサーの出力信号、吐水部からの吐水信号、便器の洗浄信号、等のイベント発生時刻や使用時間を用いることができる。得られた情報は、便座装置とパソコンなどのデータ収集装置との間を接続する通信回線を介して転送され、データ収集装置上で各種の分析が行われる。 As information on the usage status and usage history, for example, in the case of a toilet seat device, an event occurrence time and usage time such as an output signal of a seating sensor, a water discharge signal from a water discharge unit, and a toilet flush signal can be used. . The obtained information is transferred via a communication line connecting the toilet seat device and a data collection device such as a personal computer, and various analyzes are performed on the data collection device.
便座装置と外部機器との間の通信には、有線式の通信回線で接続してもよいし、無線式の通信回線で接続してもよい(特許文献1参照)。 The communication between the toilet seat device and the external device may be connected via a wired communication line or may be connected via a wireless communication line (see Patent Document 1).
有線式の場合、便座装置の外側に設けられた金属コネクタと、データ収集装置側に設けられた金属コネクタと、の間をケーブル等で接続することになる。無線式の場合、便座装置の内部に設けられた通信モジュールと、データ収集装置内の通信モジュールと、の間で特定小電力無線や微弱無線等の無線電波を介して通信可能に構成することになる。 In the case of the wired type, a metal connector provided on the outside of the toilet seat device and a metal connector provided on the data collection device side are connected by a cable or the like. In the case of the wireless type, the communication module provided in the toilet seat device and the communication module in the data collection device are configured to be communicable via a radio wave such as a specific low power radio or weak radio. Become.
トイレ室内は、多くの水分があって湿度が高く、さらにアンモニアや硫化成分、トイレ洗浄剤に由来する酸を含む水分の飛沫等が浮遊している。このため、トイレ室内の金属表面は、酸化物が付着したり腐食が発生したりしやすい。すなわち、上述した有線式を採用する場合、便座装置の外側に設けられた金属コネクタに酸化物が付着したり腐食したりするという問題がある。 In the toilet room, there is a lot of moisture and the humidity is high, and further, droplets of moisture including ammonia, sulfur components, and acids derived from toilet cleaners are floating. For this reason, the metal surface in the toilet room is liable to have oxides or corrosion. That is, when adopting the above-described wired system, there is a problem that an oxide adheres to or corrodes a metal connector provided outside the toilet seat device.
また便座装置等のトイレ器具は内部にスペースが少ない。このため、上述した無線式を採用する場合には、便座装置の内部に通信モジュールを設けるための設計変更が必要であり、コストアップが避けられない。また、便座装置の内部に通信モジュールを設けるため、便座装置のサイズが大きくなってしまうという問題もある。 In addition, toilet equipment such as a toilet seat device has little space inside. For this reason, when adopting the above-described wireless system, it is necessary to change the design for providing the communication module inside the toilet seat device, and an increase in cost is inevitable. Further, since the communication module is provided inside the toilet seat device, there is a problem that the size of the toilet seat device is increased.
本発明は、前記課題に鑑みてなされたもので、大きな設計変更を要したり、サイズを大きくしたり、装置の外側に金属コネクタを設けたりすることなく、便座装置の使用状態にかかる情報データを有線で外部へ出力できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and information data relating to the use state of the toilet seat device without requiring a large design change, increasing the size, or providing a metal connector outside the device. The purpose is to be able to output to the outside by wire.
本発明の態様の1つは、電源から交流電力の供給を受けるための電源端子と、前記電源端子に接続された交流電源ラインと、前記交流電源ラインからの通電で発熱する抵抗負荷と、前記交流電源ラインから前記抵抗負荷への通電のオン/オフを切り替える切替手段と、前記切替手段が行う前記抵抗負荷への通電のオン/オフを前記抵抗負荷に係る温度設定に応じた基本通電パターンで制御する制御部と、を備え、前記制御部は、本便座装置の温度設定以外の使用状態に応じて、前記基本通電パターンを、前記抵抗負荷の温度設定に応じた基本通電パターンとは異なる通電パターンに変化させることを特徴とする便座装置である。 One aspect of the present invention includes a power supply terminal for receiving supply of AC power from a power supply, an AC power supply line connected to the power supply terminal, a resistive load that generates heat when energized from the AC power supply line, Switching means for switching on / off of energization from the AC power supply line to the resistive load, and on / off of energization to the resistive load performed by the switching means in a basic energization pattern according to the temperature setting related to the resistive load A control unit that controls the energization pattern different from the basic energization pattern according to the temperature setting of the resistive load according to a use state other than the temperature setting of the toilet seat device. The toilet seat device is characterized by being changed into a pattern.
このように構成した便座装置によれば、便座装置の温度設定以外の動作状態を外部へ通知する際に、便座ヒーターや温水ヒーター等の抵抗負荷を制御する通常の通電パターン(基本通電パターン)とは異なる便座装置の動作状態を示す特定の通電パターンに切り替えることで、交流電源ラインに接続している電源端子における通電パターンを変化させる構成になっている。このため、当該電源端子を介して接続される外部の機器にも、同様の通電パターンで電流を流すことが可能となる。外部の機器としては、例えば、当該電源端子と商用交流電源のACアウトレットとの間に介設される電源タップ、当該電源端子に交流電力を供給する配線の途中に配設される機器等である。これにより、便座装置の内部に既存の抵抗負荷への通電をオン/オフ切り替える切替手段を用いて、便座装置の外部へ、便座装置の動作状態を通知することができる。 According to the toilet seat device configured as described above, when notifying the outside of the operation state other than the temperature setting of the toilet seat device, a normal energization pattern (basic energization pattern) for controlling a resistance load such as a toilet seat heater or a hot water heater and the like Is configured to change the energization pattern at the power supply terminal connected to the AC power supply line by switching to a specific energization pattern indicating the operating state of different toilet seat devices. For this reason, it becomes possible to flow an electric current with the same energization pattern also to the external apparatus connected via the said power supply terminal. Examples of the external device include a power strip interposed between the power supply terminal and the AC outlet of the commercial AC power supply, and a device disposed in the middle of the wiring for supplying AC power to the power supply terminal. . Thereby, the operation state of the toilet seat apparatus can be notified to the outside of the toilet seat apparatus using the switching means for switching on / off the energization to the existing resistance load inside the toilet seat apparatus.
本発明の選択的な態様の1つは、前記交流電源ラインの交流電源のゼロクロスを検知するゼロクロス検出部を更に備え、前記制御部は、前記ゼロクロスに同期して前記切替手段が行う前記抵抗負荷への通電のオン/オフを制御することを特徴とする便座装置である。 One of the selective aspects of the present invention is further provided with a zero-cross detection unit that detects a zero-cross of the AC power supply of the AC power supply line, and the control unit performs the resistance load performed by the switching unit in synchronization with the zero-crossing This is a toilet seat device that controls on / off of energization.
このように構成した便座装置によれば、抵抗負荷への通電のオン/オフ切り替えが、交流電源のゼロクロスまたはその近傍で行われる。このため、抵抗負荷に通電される電圧や電流が短時間の間に大きく変化することが抑制され、機器の誤動作を引き起こす可能性のあるノイズの発生を極力防ぐことが出来る。 According to the toilet seat device configured as described above, on / off switching of energization to the resistive load is performed at or near the zero cross of the AC power supply. For this reason, it is possible to suppress the voltage and current supplied to the resistive load from greatly changing in a short time, and to prevent the occurrence of noise that may cause malfunction of the device as much as possible.
本発明の選択的な態様の1つは、前記制御部は、前記使用状態が変化すると、前記基本通電パターン中の周期的な一部を変化させることにより、通電パターンを前記基本通電パターンとは異なるものへ変化させることを特徴とする便座装置である。 One of the optional aspects of the present invention is that the control unit changes the energization pattern from the basic energization pattern by changing a part of the basic energization pattern when the use state changes. The toilet seat device is characterized by being changed to a different one.
このように構成した便座装置によれば、外部の機器において、電源端子を介して流れる電流の通電パターンの中が使用状態に応じて変化したことを確実に識別できるようになる。これにより、便座装置の温度設定以外の使用状態にかかる情報を、外部の機器において状態の現在値を確実に取得することができる。 According to the toilet seat device configured as described above, in an external device, it can be reliably identified that the energization pattern of the current flowing through the power supply terminal has changed according to the use state. Thereby, the information regarding the use state other than the temperature setting of the toilet seat device can be reliably acquired in the external device.
本発明の選択的な態様の1つは、前記制御部は、前記使用状態が変化すると、前記基本通電パターン中の一部を使用状態に応じたユニークな通電パターンに変化させることにより、通電パターンを前記基本通電パターンとは異なるものへと変化させることを特徴とする便座装置である。 One of the selective aspects of the present invention is that when the use state changes, the control unit changes a part of the basic energization pattern to a unique energization pattern according to the use state. Is a toilet seat device that is different from the basic energization pattern.
このように構成した便座装置によれば、外部の機器において、電源端子を介して流れる電流の通電パターンの中が使用状態に応じて変化したことを状態の変化が起きたときに確実に識別できるようになる。これにより、便座装置の温度設定以外の使用状態にかかる情報を、必要最小限の情報量で外部の機器において確実に取得することができる。 According to the toilet seat device configured in this way, in an external device, it is possible to reliably identify that the energization pattern of the current flowing through the power supply terminal has changed according to the use state when the state change occurs. It becomes like this. Thereby, the information concerning the use state other than the temperature setting of the toilet seat device can be reliably acquired in the external device with the minimum necessary information amount.
本発明の他の態様の1つは、上述したいずれかの便座装置と、前記電源端子を外部の商用交流電源に接続するための電源タップとを備える通信システムであって、前記電源タップは、前記商用交流電源と前記電源端子との間の通電を検知する通電検知回路と、前記通電検知回路の検知結果から通電パターンを識別する通電パターン識別部と、前記通電パターン識別部が識別した通電パターンに応じた通信コードを生成する通信コード生成部と、前記通信コードを無線送信する無線通信部と、を有することを特徴とする通信システムである。 One of the other aspects of the present invention is a communication system including any one of the toilet seat devices described above and a power strip for connecting the power terminal to an external commercial AC power source. An energization detection circuit that detects energization between the commercial AC power supply and the power supply terminal, an energization pattern identification unit that identifies an energization pattern from a detection result of the energization detection circuit, and an energization pattern identified by the energization pattern identification unit A communication code generation unit that generates a communication code corresponding to the communication code and a wireless communication unit that wirelessly transmits the communication code.
このように構成した通信システムによれば、便座装置の動作状態を外部へ通知するための通信モジュールを便座装置の内部に設ける必要がなく、便座装置に大きな設計変更を加えたり、便座装置のサイズを大きくしたりすることなく、便座装置の使用状態にかかる情報データを無線で外部へ出力できるようになる。 According to the communication system configured as described above, it is not necessary to provide a communication module for notifying the operation state of the toilet seat device to the outside, and the toilet seat device is greatly changed in design or the size of the toilet seat device. It is possible to wirelessly output information data relating to the use state of the toilet seat device without increasing the size of the toilet seat device.
なお、以上説明した便座装置は、他の機器に組み込まれた状態で実施されたり他の方法とともに実施されたりする等の各種の態様を含む。 In addition, the toilet seat apparatus demonstrated above contains various aspects, such as being implemented in the state integrated in another apparatus, or being implemented with another method.
請求項1にかかる発明によれば、便座装置の温度設定以外の動作状態を外部へ通知する際に、便座ヒーターや温水ヒーター等の抵抗負荷を制御する通常の通電パターン(基本通電パターン)とは異なる便座装置の動作状態を示す特定の通電パターンに切り替えることで、交流電源ラインに接続している電源端子における通電パターンを変化させる構成になっている。このため、当該電源端子を介して接続される外部の機器にも、同様の通電パターンで電流を流すことが可能となる。外部の機器としては、例えば、当該電源端子と商用交流電源のACアウトレットとの間に介設される電源タップ、当該電源端子に交流電力を供給する配線の途中に配設される機器等である。これにより、便座装置の内部に既存の抵抗負荷への通電をオン/オフ切り替える切替手段を用いて、便座装置の外部へ、便座装置の動作状態を通知することができる。 According to the first aspect of the invention, the normal energization pattern (basic energization pattern) for controlling the resistance load of the toilet seat heater, the hot water heater, etc. when notifying the outside of the operation state other than the temperature setting of the toilet seat device. By switching to a specific energization pattern indicating the operating state of a different toilet seat device, the energization pattern at the power supply terminal connected to the AC power supply line is changed. For this reason, it becomes possible to flow an electric current with the same energization pattern also to the external apparatus connected via the said power supply terminal. Examples of the external device include a power strip interposed between the power supply terminal and the AC outlet of the commercial AC power supply, and a device disposed in the middle of the wiring for supplying AC power to the power supply terminal. . Thereby, the operation state of the toilet seat apparatus can be notified to the outside of the toilet seat apparatus using the switching means for switching on / off the energization to the existing resistance load inside the toilet seat apparatus.
請求項2にかかる発明によれば、抵抗負荷への通電のオン/オフ切り替えが、交流電源のゼロクロスまたはその近傍で行われる。このため、抵抗負荷に通電される電圧や電流が短時間の間に大きく変化することが抑制され、機器の誤動作を引き起こす可能性のあるノイズの発生を極力防ぐことが出来る。
According to the invention of
請求項3にかかる発明によれば、外部の機器において、電源端子を介して流れる電流の通電パターンの中が使用状態に応じて変化したことを確実に識別できるようになる。これにより、便座装置の温度設定以外の使用状態にかかる情報を状態の現在値として、外部の機器において確実に取得することができる。 According to the third aspect of the invention, in the external device, it can be reliably identified that the inside of the energization pattern of the current flowing through the power supply terminal has changed according to the use state. Thereby, the information concerning the use state other than the temperature setting of the toilet seat device can be reliably acquired in the external device as the current value of the state.
請求項4にかかる発明によれば、外部の機器において、電源端子を介して流れる電流の通電パターンの中が使用状態に応じて変化したことを状態の変化が起きたときに確実に識別できるようになる。これにより、便座装置の温度設定以外の使用状態にかかる情報を、必要最小限の情報量で外部の機器において確実に取得することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, in an external device, it is possible to reliably identify that the inside of the energization pattern of the current flowing through the power supply terminal has changed according to the use state when the state change occurs. become. Thereby, the information concerning the use state other than the temperature setting of the toilet seat device can be reliably acquired in the external device with the minimum necessary information amount.
請求項5にかかる発明によれば、便座装置の動作状態を外部へ通知するための通信モジュールを便座装置の内部に設ける必要がなく、便座装置に大きな設計変更を加えたり、便座装置のサイズを大きくしたりすることなく、便座装置の使用状態にかかる情報データを無線で外部へ出力できるようになる。 According to the fifth aspect of the present invention, there is no need to provide a communication module for notifying the operation state of the toilet seat device to the outside, the design of the toilet seat device is greatly changed, or the size of the toilet seat device is increased. Without increasing the size, information data relating to the usage state of the toilet seat device can be output to the outside wirelessly.
以下、下記の順序に従って本技術を説明する。
(1)第1の実施形態:
(2)第2の実施形態:
(3)第3の実施形態:
(4)第4の実施形態
Hereinafter, the present technology will be described in the following order.
(1) First embodiment:
(2) Second embodiment:
(3) Third embodiment:
(4) Fourth embodiment
(1)第1の実施形態:
図1は、本実施形態にかかる便座装置を備えたトイレ装置1を表す模式的斜視図である。
(1) First embodiment:
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a
同図に示すトイレ装置1は、洋式腰掛便器10(以下、単に便器10とする)と、便器10の上に設けられた便座装置11と、を備える。
A
便器10は、ボウル部12を有する。ボウル部12は、便器10の上部に設けられる。ボウル部12は、便器10の上面10aから下方へ凹んだ凹状に形成されている。ボウル部12は、使用者が排泄した汚物や尿などを受ける。また、ボウル部12の内部には水が貯留されており、便器10に接続された排水管から、悪臭や害虫類などが室内へ逆流することを防止する。
The
便座装置11は、ケーシング111、便座112、及び、便蓋113を有する。便座112と便蓋113は、ケーシング111に対して軸支されている。これにより、便座112は、ボウル部12の上縁に沿って配置された閉状態と、ボウル部12の上縁に対して略垂直に配置された開状態との間で、ケーシング111に対する軸を回転の中心として回動自在になっている。同様に、便蓋113も、ボウル部12の上縁に沿って便座112の上に配置された閉状態と、ボウル部12の上縁に対して略垂直に配置された開状態との間で、ケーシング111に対する軸を回転の中心として回動自在になっている。なお、便蓋113は必ずしも設けなくともよい。
The
便座装置11は、衛生洗浄機能、局部乾燥機能、便座暖房機能、等を有する。衛生洗浄機能は、便座112に座った使用者の「おしり」などの局部を洗浄する機能である。局部乾燥機能は、便座112に座った使用者の「おしり」などの局部に温風を吹き付けることにより、衛生洗浄によって濡れた局部を乾燥させる機能である。便座暖房機能は、便座112の着座面を適温に温める機能である。
The
便座装置11は、衛生洗浄機能として、例えば、使用者が操作部に対して行う操作などに応じてケーシング111から吐水ノズル114を便器10のボウル部12内に進出させ、吐水ノズル114の先端付近に設けられた吐水口から水を噴射する機能を有する。これにより、使用者の局部を洗浄することができる。また、吐水ノズルからは、冷水のみならず、ヒーターによって加熱した温水を吐水口から噴射することもできる。
As a sanitary washing function, for example, the
なお、本願明細書においては、便座112に座った使用者からみて上方を「上方」とし、便座112に座った使用者からみて下方を「下方」とする。また、開いた状態の便蓋113に背を向けて便座112に座った使用者からみて前方を「前方」とし、便座112に座った使用者からみて後方を「後方」とする。また、後方を向いて便器10の前に立った使用者からみて右側を「右側方」とし、後方を向いて便器10の前に立った使用者からみて左側を「左側方」とする。
In the present specification, the upper side is “upper” when viewed from the user sitting on the
図2は、本実施形態に係る便座装置11の電気的構成の一例を示す回路図である。同図に示す便座装置11は、制御部20、抵抗負荷21、負荷スイッチング部22、ゼロクロス検出部23、電源部24、記憶部25、電源端子26、操作部27、入室検知センサー28、人体検知センサー29、及び、着座検知センサー30、を有する。
FIG. 2 is a circuit diagram illustrating an example of an electrical configuration of the
制御部20には、記憶部25が電気的に接続されている。記憶部25には、例えば、便座装置11を制御するための各種のプログラムやデータが記憶されている。制御部20は、記憶部25からプログラムやデータを読み出して適宜に処理を行うことにより、便座装置11の各部を統括的に制御する。記憶部25としては、例えば、EEPROMやフラッシュメモリなどの不揮発性記憶装置を用いることができる。
The
電源端子26は、例えば、家庭用のコンセントに着脱自在に挿し込まれるACインレットなどで構成される。便座装置11には、電源端子26を介して商用交流電源から交流電力が供給される。なお、便座装置11に供給される交流電力は商用交流電源から供給される交流電力に限るものではなく、例えば、自家発電機から供給される交流電力などであってもよい。
The
抵抗負荷21は、温水ヒーター、温風ヒーター、便座ヒーター等のように、通電により発熱する抵抗素子である。 The resistance load 21 is a resistance element that generates heat when energized, such as a warm water heater, a warm air heater, and a toilet seat heater.
温水ヒーターは、衛生洗浄の際に用いられる温水を生成するためのヒーターである。温水ヒーターは、例えば、タンクに一時的に貯留された洗浄水を加熱することにより、衛生洗浄用の温水を生成する。温水ヒーターには、例えば、セラミックヒータやシーズヒータなどが用いられる。 The hot water heater is a heater for generating hot water used for sanitary washing. A hot water heater produces | generates the warm water for sanitary washing by heating the wash water temporarily stored by the tank, for example. For example, a ceramic heater or a sheathed heater is used as the hot water heater.
温風ヒーターは、局部乾燥に用いられる温風を生成するためのヒーターである。温風ヒーターは、例えば、ファンと吹出口との間に配置され、ファンから吹き出された風を加熱することにより、局部乾燥用の温風を生成する。温風ヒーターには、例えば、ニクロム線ヒーターなどが用いられる。 The hot air heater is a heater for generating hot air used for local drying. A warm air heater is arrange | positioned between a fan and a blower outlet, for example, and produces | generates the warm air for local drying by heating the wind blown off from the fan. For example, a nichrome wire heater is used as the warm air heater.
便座ヒーターは、便座112を加熱して便座暖房機能を実現するためのヒーターである。便座ヒーターには、例えば、チュービングヒータや面状ヒーターなどが用いられる。
The toilet seat heater is a heater for heating the
このように、便座装置11(トイレ装置1)には、被加熱物を加熱するための各種の抵抗負荷21が設けられている。被加熱物とは、衛生洗浄用の洗浄水、局部乾燥用の風、便座112などである。ただし、便座装置11に設けられる抵抗負荷21は、これらに限るものではなく、例えば、室温調節用の温風を生成するためのヒーターを設けてもよいし、便座暖房機能を実現するためのヒーターにおいて、便座112の着座面の温度を連続的に上昇させる急速加熱用のヒーターや、便座112の着座面の温度を所定の温度範囲内に保つ保温加熱用のヒーター等を設けてもよい。
Thus, the toilet seat apparatus 11 (toilet apparatus 1) is provided with various resistance loads 21 for heating the object to be heated. The object to be heated includes cleaning water for sanitary cleaning, wind for local drying,
負荷スイッチング部22は、温水ヒーター、温風ヒーター、便座ヒーター等の抵抗負荷21への通電をオン/オフ切り替えるためのスイッチング素子である。
The
温水用スイッチング素子は、温水ヒーターに対して直列に接続される。温水用スイッチング素子は、温水ヒーターに対して電力を供給する通電状態(オン状態)と、電力を供給しない非通電状態(オフ状態)と、の切り替えに用いられる。 The hot water switching element is connected in series to the hot water heater. The hot water switching element is used for switching between an energized state (on state) in which electric power is supplied to the hot water heater and a non-energized state (off state) in which no electric power is supplied.
温風用スイッチング素子は、温風ヒーターに対して直列に接続される。温風用スイッチング素子は、温風ヒーターに対して電力を供給している通電状態(オン状態)と、電力を供給していない非通電状態(オフ状態)と、の切り替えに用いられる。 The warm air switching element is connected in series to the warm air heater. The hot air switching element is used for switching between an energized state (on state) in which electric power is supplied to the hot air heater and a non-energized state (off state) in which no electric power is supplied.
便座用スイッチング素子は、便座ヒーターに対して直列に接続される。便座用スイッチング素子は、便座ヒーターに対して電力を供給している通電状態(オン状態)と、電力を供給していない非通電状態(オフ状態)と、の切り替えに用いられる。 The toilet seat switching element is connected in series to the toilet seat heater. The toilet seat switching element is used for switching between an energized state in which power is supplied to the toilet seat heater ( on state) and a non-energized state in which power is not supplied (off state).
負荷スイッチング部22は、制御部20と電気的に接続されており、負荷スイッチング部の通電状態と非通電状態との間の切り替えは、制御部20によって制御される。各負荷スイッチング部22は、制御部20から入力される制御信号に基づいて通電状態と非通電状態とを切り替えられる。各負荷スイッチング部22には、例えば、機械式のリレーや半導体スイッチなどを用いることができる。
The
制御部20は、図3に示す複数の通電パターンの中から目標設定温度に応じた最適な通電パターンを選択し、選択した通電パターンに従って負荷スイッチング部22へオン信号を出力することにより、抵抗負荷21に所定の通電割合で交流電力を供給することができる。
The
図3には、各々異なる通電割合となるようにオン/オフ割合が設定された通電パターン0〜5を示してあり、オン/オフ割合が0%(通電しない)の通電パターン0、オン/オフ割合が31%の通電パターン1、オン/オフ割合が44%の通電パターン2、オン/オフ割合が56%の通電パターン3、オン/オフ割合が69%の通電パターン4、オン/オフ割合が100%の通電パターン5を示してある。これら通電パターン0〜5が、抵抗負荷21をその温度設定に応じて加熱する際の基本通電パターンとなる。なお、抵抗負荷21の設定温度は使用者が行う操作部27への操作入力等により設定される温度である。
FIG. 3 shows
このように、負荷スイッチング部22のオン/オフ割合、すなわち抵抗負荷21における通電割合を変化させることにより、抵抗負荷が被加熱物を適温に加熱する熱量を良好に制御することができる。なお、図3に示す通電パターンの中で白抜き部分は非通電を表し、黒塗り部分が通電を表す。
Thus, by changing the on / off ratio of the
各通電パターンにおいては、交流電力の半波に相当する時間をオン/オフが切り替わる単位時間としてある。例えば、電源端子26へ供給される交流電力の周波数が60Hzの商用交流電源の場合には、通電パターン0〜5の単位時間を1/120秒としてある。このように、通電パターンの通電オン/オフを切り替える単位時間を交流電力の半波に相当する時間とすることにより、通電オン/オフの切り替えタイミングを後述するゼロクロス点で行うことが可能となる。なお、図3に示す基本通電パターンを構成する通電パターンの種類数、各基本通電パターンにおけるオン/オフ割合、各通電パターンにおけるオン/オフの並び順等は一例であり、様々に変更可能である。
In each energization pattern, a time corresponding to a half wave of AC power is set as a unit time for switching on / off. For example, when the frequency of the AC power supplied to the
制御部20は、電源波形のゼロクロス点の近傍において、負荷スイッチング部22のオン/オフ切替を行う。具体的には、ゼロクロス検出部23には電源端子26から供給される交流電力の電源波形が入力されており、制御部20は、ゼロクロス検出部23が出力するゼロクロス検出信号に基づいて負荷スイッチング部22のオン/オフ切替を行う。これにより、抵抗負荷21への通電オン/オフが交流電力のゼロクロス点で切り替わることとなり、抵抗負荷21に通電される電圧や電流が短時間の間に大きく変化することが抑制され、機器の誤動作を引き起こす可能性のあるノイズの発生を極力防ぐことが出来る。
The
図2において、制御部20は、電源部24から電力を供給されており、トイレ室(パブリック用の場合にはトイレブースの個室)への使用者の入室を検知する入室検知センサー28、便座112の前方にいる使用者を検知する人体検知センサー29、便座112への使用者の着座を検知する着座検知センサー30、操作部27などからの信号に基づいて、不図示の電磁弁やノズルモータ等の動作を制御することができる。電源部24には、電源端子26を介して外部の商用交流電源CSから交流電力が供給される。
In FIG. 2, the
着座検知センサー30は、使用者が便座112に着座する直前において便座112の上方に存在する人体や、便座112に着座した使用者を検知することができる。すなわち、着座検知センサー30は、便座112に着座した使用者だけではなく、便座112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ー30としては、例えば、赤外線投受光式の測距センサーなどを用いることができる。
The
人体検知センサー29は、便器10の前方にいる使用者、すなわち便座112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、人体検知センサー29は、トイレ室に入室して便座112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ー29としては、例えば、赤外線投受光式の測距センサーなどを用いることができる。
The human body detection sensor 29 can detect a user in front of the
入室検知センサー28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、入室検知センサー28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ー28としては、焦電センサーや、ドップラーセンサなどのマイクロ波センサー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ーや、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ーなどを用いた場合、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。
The
図1に示すトイレ装置1では、ケーシング111の上面に一部が埋め込まれるように入室検知センサー28、着座検知センサー30および人体検知センサー29が設けられている。入室検知センサー28は、便蓋113が閉じた状態では、その基部付近に設けられた透過窓を介して使用者の入室を検知する。そして、例えば、入室検知センサー28が使用者を検知すると、制御部20は、入室検知センサー28の検知結果に基づいて便蓋113を自動的に開くことができる。ただし、着座検知センサー30、人体検知センサー29、および入室検知センサー28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。また、センサーの種類もこれらに限るものではなく、これら以外の各種のセンサーを設けてもよい。
In the
図4は、抵抗負荷21に対する通電を利用した情報出力にかかる処理の流れを示すフローチャートである。同図に示す処理は、制御部20が負荷スイッチング部22を制御することにより行う。なお、同図に示す処理では、様々な情報を出力することが可能であるが、以下では、上述した着座検知センサー30の検知結果を情報として出力する場合を例に取り説明を行うことにする。また、制御部20は、同図に示す処理と並行して上述した通電パターンに応じた負荷スイッチング部22のオン/オフ制御、すなわち抵抗負荷21への通電のオン/オフ制御を実行することができる。
FIG. 4 is a flowchart showing a flow of processing relating to information output using energization to the resistance load 21. The processing shown in the figure is performed by the
まず、制御部20は、このような情報出力にかかる設定値を取得して、抵抗負荷21に対する通電を利用した情報出力を行うか否かを判断する(S10)。この設定値が情報出力を行う設定になっている場合には(S10:Yes)、着座検知センサー30のセンサー出力を取得する(S20)。一方、この設定値が情報出力を行わない設定になっている場合には(S10:No)、一定時間の経過を判断することになる(S40)。このような設定値は、例えば、レジスタ値として上述した記憶部25等の記憶媒体に記憶されており、使用者が操作部27に対して所定の操作入力を行うことにより情報出力の設定を変更することができる。
First, the
次に、情報出力を行う場合(S10:Yes)、制御部20は、上述した通電パターンを基本通電パターンとは異なるものへ変化させる(S30)。本実施形態では、図5に示すように、上述した基本通電パターンの一部を、着座検知センサー30から取得したセンサー出力に応じた所定の通電パターンで置き換えることにより、上述した通電パターンを基本通電パターンとは異なるものへ変化させている。
Next, when information output is performed (S10: Yes), the
例えば、着座検知センサー30のセンサー出力が着座検知を示している場合には、図5(a)に示す所定の着座検知パターンで基本通電パターンの一部を置き換え、逆に、着座検知センサー30のセンサー出力が着座非検知を示している場合には、図5(b)に示す所定の着座非検知パターンで基本通電パターンの一部を置き換える。
For example, when the sensor output of the
その後、一定時間の経過を待って(S40)ステップS10以降の処理を繰り返し実行する。これにより、図6に示すように、情報出力を行う場合は、一定の繰り返し周期で所定の通電パターンで基本通電パターンの一部が置き換えられることになる。すなわち、一定の繰返し周期で、基本通電パターンの一部が特定の通電パターンで置き換えられる。 Thereafter, after a predetermined time has elapsed (S40), the processes after step S10 are repeatedly executed. As a result, as shown in FIG. 6, when information is output, a part of the basic energization pattern is replaced with a predetermined energization pattern at a constant repetition period. That is, a part of the basic energization pattern is replaced with a specific energization pattern at a constant repetition period.
以上説明した通電パターン(基本通電パターン、又は所定の通電パターンで一部を置き換えられた基本通電パターン)で負荷スイッチング部22をオン/オフ制御することにより、この通電パターンに同期して抵抗負荷21における通電/非通電が切り替わることになる。抵抗負荷21に流れる電流は、電源端子26に接続された交流電源ラインから供給されるため、電源端子26にも同様の電流が流れることになる。そして、電源端子26は、電源タップ50を介して商用の交流電源に接続されている。
By performing on / off control of the
図7は、電源タップ50の電気的構成を示すブロック図である。なお、本実施形態においては、便座装置11、電源タップ50、及び外部のコントローラーが通信システムを構成する。
FIG. 7 is a block diagram showing an electrical configuration of the
同図に示す電源タップ50は、通電検知回路としての電流センサー51、通電パターン識別部52、通信コード生成部53、無線通信部54、及び、ACアウトレット等の電源端子55を備えている。この電源タップ50は、外部のコントローラー60と無線通信回線を通じて通信可能に構成されている。
The
電流センサー51は、便座装置11の電源端子26に接続される電源端子55と、商用交流電源CSと、の間の電源線Lにおける通電を検知し、この検知結果を通電パターン識別部52へ出力する。例えば、電流センサー51は、電源線Lに通電していることを検知した場合には通電オン信号を通電パターン識別部52へ出力し、電源線Lに通電していないことを検知した場合には通電オフ信号を通電パターン識別部52へ出力する。
The
通電パターン識別部52は、上述した各基本通電パターン、並びに、着座検知を示す特定の通電パターン及び着座非検知を示す特定の通電パターンを記憶した記憶部を有しており、基本通電パターンに相当する部分と、特定の通電パターンに相当する部分と、をパターン認識によって識別することができる。すなわち、特定の通電パターンに相当する部分が、図5(a)に示す着座検知を示す特定の通電パターンであるか、図5(b)に示す着座非検知を示す特定の通電パターンであるかを識別することができる。そして、識別した特定の通電パターンそのものまたはそれに応じた情報を、通信コード生成部53を介して通信コードに変換して無線通信部54から無線送信させる。
The energization
このようにして送信された無線信号は、外部のコントローラー60の無線通信部61が受信する。そして、コントローラー60が有する動作状態識別部62が、無線通信部61が受信した特定の通電パターンそのものまたはそれに応じた情報を取得し、便座装置11の使用状態、ひいてはトイレ装置1の使用状態にかかる情報を取得する。このようにして取得した使用状態にかかる情報は、コントローラー60に記憶装置を設けて蓄積してもよいし、インターネット回線等の通信回線を通じて、外部の情報処理装置(パーソナルコンピュータ、タブレット、携帯電話、サーバー装置等)へ、要求に応じて、または定期的に送信するようにしてもよい。
The wireless signal transmitted in this way is received by the
(2)第2の実施形態:
次に、図8を参照しつつ、抵抗負荷21に対する通電を利用した情報出力にかかる処理の他の例について説明する。本実施形態では、情報出力を、便座装置11の使用状態が変化したタイミングに応じて実行するように構成してある。なお、第1の実施形態と同様に、制御部20は、同図に示す処理と並行して、上述した基本通電パターンでの負荷スイッチング部22のオン/オフ制御を実行することができる。なお、本実施形態においては、制御部20が行う情報出力に係る処理、及び、電源タップ50の通電パターン識別部52が行う通電パターンの識別処理以外は、第1の実施形態と同様であるため、トイレ装置1のハードウェア、ソフトウェア構成については、第1の実施形態と同じ符号を付して詳細な説明を省略することにする。
(2) Second embodiment:
Next, another example of processing related to information output using energization to the resistive load 21 will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the information output is configured to be executed in accordance with the timing when the use state of the
まず、制御部20は、このような情報出力にかかる設定値を取得して、抵抗負荷21に対する通電を利用した情報出力を行うか否かを判断する(S110)。この設定値が情報出力を行う設定になっている場合には(S110:Yes)、着座検知センサー30のセンサー出力を取得する(S120)。一方、この設定値が情報出力を行わない設定になっている場合には(S110:No)、特に何も動作はしない。このような設定値は、例えば、レジスタ値として上述した記憶部25等の記憶媒体に記憶されており、使用者が操作部27に対して所定の操作入力を行うことにより、情報出力の設定を変更することができる。
First, the
次に、使用状態の変化が発生したか否かを各センサー出力に基づいて判断する(S130)。使用状態が変化した場合は(S130:Yes)、そのタイミングで上述した通電パターンを基本通電パターンとは異なるものへ変化させる(S140)。従って、本実施形態では、図9に示すように、使用状態が変化したとき(着座非検知状態から着座検知状態への使用状態の変化が発生したとき、および、着座検知状態から着座非検知状態への使用状態の変化が発生したとき)に、上述した基本通電パターンの一部を、着座検知センサー30から取得したセンサー出力に応じた所定の通電パターンで置き換えることで、上述した通電パターンを基本通電パターンとは異なるものに変化させている。
Next, it is determined based on each sensor output whether or not a change in the usage state has occurred (S130). When the use state changes (S130: Yes), the above-described energization pattern is changed to a different one from the basic energization pattern at that timing (S140). Accordingly, in the present embodiment, as shown in FIG. 9, when the usage state changes (when the usage state changes from the seating non-detection state to the seating detection state, and when the seating detection state changes to the seating non-detection state). When a change in the usage state occurs, a part of the basic energization pattern described above is replaced with a predetermined energization pattern corresponding to the sensor output obtained from the
図10は、本実施形態にかかる各使用状態に相当する所定の通電パターンの一例を示す図である。図10(a)に示すように、本実施形態にかかる所定の通電パターンは、リーダー部Plとデータ部Pdとを含んで構成されている。リーダー部Plは、その後にデータ部Pdが続いて発生することを示す識別用の通電パターンであり、データ部Pdは使用状態変動の内容を示す通電パターンである。リーダー部Plおよびデータ部Pdは、一定数の半波で構成された一定長の通電パターンである。 FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a predetermined energization pattern corresponding to each use state according to the present embodiment. As shown in FIG. 10A, the predetermined energization pattern according to the present embodiment includes a leader part Pl and a data part Pd. The leader portion Pl is an energization pattern for identification indicating that the data portion Pd is subsequently generated, and the data portion Pd is an energization pattern indicating the contents of the usage state variation. The leader part Pl and the data part Pd are energization patterns of a certain length composed of a certain number of half waves.
そして、リーダー部Plは、図10(b)に示すように、例えば、図6に示す基本通電パターンとしての各通電パターン0〜5の全部および一部と非同一のユニークな通電パターンとしてある。このため、電源タップ50の通電パターン識別部52は、基本通電パターンのどの部分がリーダー部Plにかかる通電パターンで置き換えられても、リーダー部Plを識別することができるようになっている。従って、リーダー部Plに続いて発生するデータ部Pdは、そのパターンが基本通電パターンの一部又は全部と同一であっても、通電パターン識別部52が基本通電パターンと誤認せずにデータ部Pdと識別することができる。
As shown in FIG. 10B, the leader portion Pl has, for example, a unique energization pattern that is not identical to all or part of the
図10(c)は、データ部Pdの一例を示す図である。同図には、交流電力の8つの半波を含む4周期分(b0、b1、b2、b3)の通電パターンをデータ部Pdとした場合を示してあり、各周期のプラス側の半波を通電しつつマイナス側の半波を非通電にするパターンをPで示してあり、前半をオフにしつつ後半をオンにするパターンをNで示してある。このように交流電力の4周期分を使用したデータ部Pdでは、8種類の使用状態を表現可能となる。図10(c)に示す例では6種類の使用状態(着座、離座、人体検知、人体非検知、洗浄開始、洗浄停止)にそれぞれ異なる通電パターンを対応付けてある。むろん、半波毎に通電のオン/オフを変えて通電パターンを構成して64種類の使用状態を表現可能にしてもよい。 FIG. 10C is a diagram illustrating an example of the data portion Pd. This figure shows a case where the energization pattern for four periods (b0, b1, b2, b3) including eight half waves of AC power is used as the data portion Pd. A pattern for deenergizing the negative half-wave while energized is indicated by P, and a pattern for turning the second half on while the first half is off is indicated by N. As described above, in the data portion Pd using four cycles of AC power, eight types of usage states can be expressed. In the example shown in FIG. 10C, different energization patterns are associated with six types of usage states (seating, leaving, human body detection, human body non-detection, cleaning start, and cleaning stop). Of course, the energization pattern may be configured by changing the on / off of energization for each half wave so that 64 types of usage states can be expressed.
一方、使用状態が変化していない場合(S130:No)、及び、基本通電パターンを異なるものへ変化させた(S140)後は、ステップS110に戻ってステップS110以降の処理を繰り返し実行する。これにより、使用状態が変化したときに、基本通電パターン中の一部を使用状態に応じたユニークな通電パターンに変化させて、通電パターンを基本通電パターンとは異なるものへと変化させることができる。 On the other hand, when the use state has not changed (S130: No), and after the basic energization pattern has been changed to a different one (S140), the process returns to step S110 and the processes after step S110 are repeatedly executed. Thereby, when a use state changes, a part in basic energization pattern can be changed into a unique energization pattern according to a use state, and an energization pattern can be changed into a thing different from a basic energization pattern. .
(3)第3の実施形態:
次に、図11を参照して、上述した第1の実施形態にかかる便座装置11を具体的に実現する回路構成の一例について説明する。なお、本実施形態においては、第1の実施形態と共通する構成については第1の実施形態と同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
(3) Third embodiment:
Next, an example of a circuit configuration that specifically realizes the
図11に示す回路では、便座装置11は、制御部20としてのマイコンを駆動するDC電圧を交流電源から生成する電源部24としてのAC/DCコンバーターと、交流電源のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出部23と、抵抗負荷21の通電を制御する負荷スイッチング部22と、を備えている。
In the circuit shown in FIG. 11, the
電源部24では、まず、ダイオードブリッジ回路が交流電源を全波整流するとともに電解コンデンサが脈流を除去することで交流を直流に変換する。次に、この直流をPWM制御等により電源トランスの一次側巻線に断続的に印加することで電源トランスの二次側巻線に所望電圧の交流を発生させる。そして、電源トランスの二次側巻線に発生した交流を、二次側に設けたダイオードと電解コンデンサとで整流平滑することにより、所望電圧のDC電圧である定電圧電源Vccが得られる。この所望電圧の定電圧電源Vccがマイコンの電源電圧入力端子Vccへ供給される。
In the
ゼロクロス検出部23は、交流電源の一方の入力ラインL1と入力ラインの全波整流後の1次側グランドGNDPとの間を、整流素子としてのダイオードD1及び整流素子としてのダイオードD2とが並列接続している。ダイオードD1は、カソードを入力ラインL1に向け、アノードを1次側グランドGNDPに向けて接続されている。一方、ダイオードD2は、ダイオードD1とは逆向きに接続されており、アノードを入力ラインL1に向け、カソードを1次側グランドGNDPに向けて接続されている。
The zero-
本実施形態において、ダイオードD2は、フォトカプラPC1の発光素子を構成する発光ダイオードによって構成されている。そして、このフォトカプラPC1の受光素子を構成するフォトトランジスタPTは、コレクタ端子をマイコンの入力端子INに向けて接続され、エミッタ端子を2次側グランドに向けて接続されている。フォトトランジスタPTのコレクタ端子は抵抗を介して定電圧電源Vccにプルアップされている。これにより、交流電源とマイコンとの間を電気的に絶縁しつつ、ゼロクロス検出部23が出力するゼロクロス検出信号をマイコンの入力端子INへ入力することができる。
In the present embodiment, the diode D2 is constituted by a light emitting diode that constitutes a light emitting element of the photocoupler PC1. The phototransistor PT that constitutes the light receiving element of the photocoupler PC1 has a collector terminal connected to the input terminal IN of the microcomputer and an emitter terminal connected to the secondary side ground. The collector terminal of the phototransistor PT is pulled up to a constant voltage power supply Vcc through a resistor. Thereby, the zero cross detection signal output from the zero
ゼロクロス検出部23は、交流電源の入力ラインL1の電圧V1が入力ラインL2の電圧V2よりも高い場合には、入力ラインL1からの電流が抵抗を通じてダイオードD2を経由し、1次側グランドGNDPを経由し、1次側グランドGNDPから全波整流器としてのダイオードブリッジ回路を経由して入力ラインL2へ戻る。この経路で電流が流れる場合はダイオードD2が発光する。一方、電圧V1が電圧V2よりも低い場合には、ダイオードD2には電流が流れず、ダイオードD1が導通してダイオードD2が発光しない。
When the voltage V1 of the input line L1 of the AC power supply is higher than the voltage V2 of the input line L2, the zero-
負荷スイッチング部22は、直列接続された抵抗負荷21と交流スイッチとしてのトライアックTrcが、入力ラインL1と入力ラインL2の間を接続している。このため、トライアックTrcがオフになると抵抗負荷21に通電せず、トライアックTrcがオンになると抵抗負荷21に通電することとなる。
In the
トライアックTrcの制御端子としてのゲート端子は、マイコンの出力端子Outから出力される制御信号をフォトカプラPC2を介して入力されている。フォトカプラPC2は、発光素子としての発光ダイオードPD2と、受光素子としてのフォトトライアックPTrcとを有する。 A control signal output from the output terminal Out of the microcomputer is input to the gate terminal as the control terminal of the triac Trc via the photocoupler PC2. The photocoupler PC2 includes a light emitting diode PD2 as a light emitting element and a phototriac PTrc as a light receiving element.
発光ダイオードPD2は、アノードを抵抗を介して定電圧電源Vccに接続され、カソードをNPN型のバイポーラトランジスタTrを介してグランドに接続されている。バイポーラトランジスタTrは、コレクタを発光ダイオードPD2に向け、エミッタをグランドに向けて接続されており、ゲートはマイコンの出力端子Outに接続されている。このため、マイコンが出力端子Outから所定の制御信号を出力すると、バイポーラトランジスタTrのコレクタ−エミッタ間が導通し、発光ダイオードPD2に電流が流れて発光することになる。 The light emitting diode PD2 has an anode connected to the constant voltage power supply Vcc via a resistor and a cathode connected to the ground via an NPN bipolar transistor Tr. The bipolar transistor Tr is connected with the collector facing the light emitting diode PD2 and the emitter facing the ground, and the gate is connected to the output terminal Out of the microcomputer. For this reason, when the microcomputer outputs a predetermined control signal from the output terminal Out, the collector-emitter of the bipolar transistor Tr becomes conductive, and a current flows through the light emitting diode PD2 to emit light.
一方、発光ダイオードPD2の発光を受光するフォトトライアックPTrcは、一方の端子が抵抗を介してトライアックTrcの一方の端子に接続され、他方の端子は抵抗を介してトライアックTrcの他方の端子に接続されている。そして、トライアックTrcのゲート端子は、フォトトライアックPTrcの他方の端子に接続されている。このため、フォトトライアックPTrcが発光ダイオードPD2の発光を受けてフォトトライアックPTrcに電流が流れると、トライアックTrcにゲート電流が流れてトライアックTrcがターンオンすることなる。 On the other hand, the phototriac PTrc that receives light emitted from the light emitting diode PD2 has one terminal connected to one terminal of the triac Trc via a resistor, and the other terminal connected to the other terminal of the triac Trc via a resistor. ing. The gate terminal of the triac Trc is connected to the other terminal of the phototriac PTrc. Therefore, when the phototriac PTrc receives light emitted from the light emitting diode PD2 and a current flows through the phototriac PTrc, a gate current flows through the triac Trc and the triac Trc is turned on.
マイコンは、負荷スイッチング部22のオン/オフを制御する信号を出力する場合は、ゼロクロス検出部23からのゼロクロス検知信号を入力端子INに入力されたタイミングで、出力端子Outから所定の制御信号を出力するように構成されている。このため、ゼロクロス検出部23が交流電源のゼロクロスを検知したタイミングに同期して、負荷スイッチング部22がターンオンして抵抗負荷21が通電する。これにより、抵抗負荷21への通電オン/オフが交流電力のゼロクロス点で切り替わることとなり、抵抗負荷21に通電される電圧や電流が短時間の間に大きく変化することが抑制され、機器の誤動作を引き起こす可能性のあるノイズの発生を極力防ぐことが出来る。また、交流電源とマイコンの間をフォトカプラPC1,PC2を用いて電気的に絶縁して接続しているため、マイコンの安定動作を実現できる。
When the microcomputer outputs a signal for controlling on / off of the
(4)第4の実施形態:
次に、上述した電源タップ50を具体的に実現する回路構成の一例について図12を参照しつつ説明する。なお、本実施形態においては、第1の実施形態と共通する構成については第1の実施形態と同じ符号を付して詳細な説明を省略することにする。
(4) Fourth embodiment:
Next, an example of a circuit configuration that specifically realizes the
図12に示す電源タップ50は、マイコン56と、マイコン56を駆動するためのDC電圧を交流電源から生成するAC/DCコンバーター57と、交流電源のゼロクロス点を検出するためのゼロクロス検出部58と、交流電源の伝送ラインL1における通電を検知する電流センサー51と、無線通信部54としての無線モジュールとを備えている。
A
AC/DCコンバーター57では、まず、ダイオードブリッジ回路にて交流電源を全波整流するとともに電解コンデンサにて脈流を除去することで交流電源を直流に変換する。次に、この直流をDC/DCコンバーターにて所望電圧のDC電圧に変換する。この所望電圧のDC電圧が、マイコン56の駆動電圧入力端子Vinへ供給される。 In the AC / DC converter 57, first, the AC power is converted into direct current by full-wave rectifying the AC power with a diode bridge circuit and removing pulsating current with an electrolytic capacitor. Next, the direct current is converted into a desired DC voltage by a DC / DC converter. This desired DC voltage is supplied to the drive voltage input terminal Vin of the microcomputer 56.
ゼロクロス検出部58は、交流電源の伝送ラインL2にアノードを向けて接続されたダイオードD3と、RC直列回路RCとを有する。RC直列回路RCの抵抗と容量の接続点Jは、別の抵抗を介してグランドに接続されている。そして、この別の抵抗の高電位側の端子電圧がマイコン56のAD入力端子AD1へ入力され、この別の抵抗の低電位側の端子電圧がマイコン56のグランド入力端子GNDへ入力されている。マイコン56は、AD入力端子AD1とグランド入力端子GNDの間の電位差を検出することにより、RC直列回路RCの容量の蓄電量の変動を検出することができる。従って、マイコン56は、AD入力端子AD1とグランド入力端子GNDの間の電位差が最大値と最小値の検出をもって、交流電源のゼロクロス検出とすることができる。 The zero-cross detection unit 58 includes a diode D3 connected to the transmission line L2 of the AC power supply with an anode facing, and an RC series circuit RC. The connection point J between the resistor and the capacitor of the RC series circuit RC is connected to the ground via another resistor. The terminal voltage on the high potential side of this other resistor is input to the AD input terminal AD1 of the microcomputer 56, and the terminal voltage on the low potential side of this other resistor is input to the ground input terminal GND of the microcomputer 56. The microcomputer 56 can detect a change in the charged amount of the capacity of the RC series circuit RC by detecting a potential difference between the AD input terminal AD1 and the ground input terminal GND. Therefore, the microcomputer 56 can detect the zero cross of the AC power supply by detecting the maximum value and the minimum value of the potential difference between the AD input terminal AD1 and the ground input terminal GND.
電流センサー51は、伝送ラインL1の周囲に設けられた電流センサーCTと、当該電流センサーCTの出力を増幅する増幅器Ampとを有する。増幅器Ampの出力は、マイコン56のAD入力端子AD2へ入力されている。これにより、マイコン56は、交流電源の通電を検知することができる。
The
そして、マイコン56は、ゼロクロス検出部58の出力に基づいて検出した交流電源の各半波区間毎に、交流電源の伝送ラインL1に通電しているかを判別することで、交流電源を介して送信される通電パターンを再現することができる。そして、マイコン56は、再現された通電パターンが所定の通電パターンを含むか否かをパターン認識により識別する。このようにして通電パターンを再現するとともに所定の通電パターンを識別するマイコン56が本実施形態において通電パターン識別部52を構成する。
Then, the microcomputer 56 determines whether the AC power transmission line L1 is energized for each half-wave section of the AC power detected based on the output of the zero cross detector 58, and transmits the AC power via the AC power. Can be reproduced. Then, the microcomputer 56 identifies by pattern recognition whether or not the reproduced energization pattern includes a predetermined energization pattern. In this embodiment, the microcomputer 56 that reproduces the energization pattern and identifies the predetermined energization pattern constitutes the energization
そして、マイコン56は、通電パターン中に所定の通電パターンが含まれると識別した場合は、当該所定の通電パターンそのものまたは当該所定の通電パターンに相当する使用状態にかかる情報を通信コードに変換し、端子Tx,Rxを用いて無線モジュールを制御し、通信コードを出力する。すなわち、所定の通電パターンそのものまたは所定の通電パターンに相当する使用状態にかかる情報を通信コードに変換して無線モジュールへ出力するマイコン56が本実施形態において通信コード生成部53を構成する。
When the microcomputer 56 identifies that the predetermined energization pattern is included in the energization pattern, the microcomputer 56 converts the predetermined energization pattern itself or information related to the use state corresponding to the predetermined energization pattern into a communication code, The wireless module is controlled using the terminals Tx and Rx, and a communication code is output. In other words, the microcomputer 56 that converts the predetermined energization pattern itself or information on the use state corresponding to the predetermined energization pattern into a communication code and outputs the communication code to the wireless module constitutes the communication
なお、本発明は上述した各実施形態に限られず、上述した実施形態の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術並びに上述した実施形態の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も含まれる。また,本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されず,特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the configurations disclosed in the above-described embodiments are interchanged with each other or the combination is changed, the publicly known technology, and the above-described embodiments are disclosed. Also included are configurations in which the components are replaced with each other or the combination is changed. Further, the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but extends to the matters described in the claims and equivalents thereof.
1…トイレ装置、10…便器、10a…上面、11…便座装置、111…ケーシング、112…便座、113…便蓋、114…吐水ノズル、12…ボウル部、20…制御部、21…抵抗負荷、22…負荷スイッチング部、23…ゼロクロス検出部、24…電源部、25…記憶部、26…電源端子、27…操作部、28…入室検知センサー、29…人体検知センサー、30…着座検知センサー、50…電源タップ、51…電流センサー、52…通電パターン認識部、53…通信コード変換部、53…ゼロクロス検出部、54…無線通信部、55…電源端子、56…マイコン、57…AC/DCコンバーター、58…ゼロクロス検出部、60…コントローラー
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記電源端子に接続された交流電源ラインと、
前記交流電源ラインからの通電で発熱する抵抗負荷と、
前記交流電源ラインから前記抵抗負荷への通電のオン/オフを切り替える切替手段と、
前記切替手段が行う前記抵抗負荷への通電のオン/オフを前記抵抗負荷に係る温度設定に応じた基本通電パターンで制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、本便座装置の温度設定以外の使用状態に応じて、前記基本通電パターンを、前記抵抗負荷の温度設定に応じた基本通電パターンとは異なる通電パターンに変化させることを特徴とする便座装置。 A power supply terminal for receiving AC power from the power supply;
An AC power supply line connected to the power supply terminal,
A resistive load that generates heat when energized from the AC power line; and
Switching means for switching on / off energization from the AC power line to the resistive load;
A control unit for controlling on / off of energization to the resistive load performed by the switching unit with a basic energization pattern according to a temperature setting related to the resistive load;
With
The control unit changes the basic energization pattern to an energization pattern different from the basic energization pattern according to the temperature setting of the resistance load according to a use state other than the temperature setting of the toilet seat device. Toilet seat device.
前記制御部は、前記ゼロクロスに同期して前記切替手段が行う前記抵抗負荷への通電のオン/オフを制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の便座装置。 Further comprising a zero cross detector for detecting a zero cross of the AC power supply of the AC power line;
2. The toilet seat device according to claim 1, wherein the control unit controls on / off of energization to the resistance load performed by the switching unit in synchronization with the zero cross.
前記電源タップは、
前記商用交流電源と前記電源端子との間の通電を検知する通電検知回路と、
前記通電検知回路の検知結果から通電パターンを識別する通電パターン識別部と、
前記通電パターン識別部が識別した通電パターンに応じた通信コードを生成する通信コード生成部と、
前記通信コードを無線送信する無線通信部と、
を有することを特徴とする通信システム。 A toilet system comprising: the toilet seat device according to any one of claims 1 to 3 ; and a power strip for connecting the power terminal to an external commercial AC power source.
The power strip is
An energization detection circuit for detecting energization between the commercial AC power supply and the power supply terminal;
An energization pattern identifying unit for identifying an energization pattern from a detection result of the energization detection circuit;
A communication code generation unit that generates a communication code according to the energization pattern identified by the energization pattern identification unit;
A wireless communication unit for wirelessly transmitting the communication code;
A communication system comprising:
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