特開 2022-165630 ヒータ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022165630

(43)【公開日】2022-11-01

(54)【発明の名称】ヒータ装置

(51)【国際特許分類】

   H05B 3/00 20060101AFI20221025BHJP

【ＦＩ】

H05B3/00 320B

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021071048

(22)【出願日】2021-04-20

(71)【出願人】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(74)【代理人】

【識別番号】110000017

【氏名又は名称】弁理士法人アイテック国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】藤矢 浩二

【テーマコード（参考）】

3K058

【Ｆターム（参考）】

3K058AA42

3K058AA97

3K058CA03

3K058CA24

3K058CA32

3K058CB02

(57)【要約】

【課題】駆動スイッチの制御手法に拘わらず、異常検出を適切に行なう。
【解決手段】ヒータ装置は、交流電源に対してヒータおよび駆動スイッチが直列に接続されたヒータ駆動回路とゼロクロス検出回路と異常検出回路と判定部と制御部とを備える。異常検出回路は、駆動スイッチに並列に接続された発光ダイオードとフォトトランジスタとを含むフォトカプラと、発光ダイオードに逆並列に接続されたダイオードと、を有する。判定部は、異常検出回路の出力に基づいてヒータまたはヒータ駆動回路の異常を判定する。制御部は、１００％とは異なるデューティ比で駆動スイッチを制御する場合に、ゼロクロス検出回路により検出されるゼロクロスが検出されたことに基づいて、ヒータ駆動回路を流れる電流の向きが発光ダイオードの順方向となる期間に駆動スイッチのオフ期間が生じないようにする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

交流電源に対してヒータおよび駆動スイッチが直列に接続されたヒータ駆動回路と、
前記交流電源の電圧のゼロクロスを検出するゼロクロス検出回路と、
前記駆動スイッチに並列に接続された発光ダイオードと前記発光ダイオードからの光を受けるフォトトランジスタとを含むフォトカプラと、前記発光ダイオードに逆並列に接続されたダイオードと、を有する異常検出回路と、
前記異常検出回路の出力に基づいて前記ヒータまたは前記ヒータ駆動回路の異常を判定する判定部と、
１００％とは異なるデューティ比で前記駆動スイッチを制御する場合に、前記ゼロクロス検出回路によりゼロクロスが検出されたことに基づいて、前記ヒータ駆動回路を流れる電流の向きが前記発光ダイオードの順方向となる期間に前記駆動スイッチのオフ期間が生じないように前記駆動スイッチを制御する制御部と、
を備えるヒータ装置。

【請求項2】

請求項１に記載のヒータ装置であって、
前記異常検出回路は、前記ゼロクロス検出回路によるゼロクロスの検出から半周期経過時を起点として次のゼロクロスまでの期間に、前記ヒータ駆動回路を流れる電流の向きが前記発光ダイオードの順方向となるように構成される、
ヒータ装置。

【請求項3】

請求項１に記載のヒータ装置であって、
前記異常検出回路は、前記ゼロクロス検出回路によるゼロクロスの検出時を起点として次のゼロクロスまでの期間に、前記ヒータ駆動回路を流れる電流の向きが前記発光ダイオードの順方向となるように構成される、
ヒータ装置。

【請求項4】

請求項１ないし３いずれか１項に記載のヒータ装置であって、
前記判定部は、前記制御部が前記駆動スイッチをオン制御しているときに、前記異常検出回路の出力がローレベル信号とハイレベル信号とに交互に繰り返されると、前記駆動スイッチがオープン故障したと判定する、
ヒータ装置。

【請求項5】

請求項１ないし４いずれか１項に記載のヒータ装置であって、
前記判定部は、前記制御部が前記駆動スイッチをオフ制御しているときに、前記異常検出回路の出力が一定であると、前記ヒータが断線したか前記駆動スイッチが短絡故障したと判定する、
ヒータ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ヒータ装置に関し、詳しくは、異常検出装置を含むヒータ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の異常検出装置を含むヒータ装置としては、便座ヒータおよびヒータスイッチに直列に接続された発光ダイオードと発光ダイオードからの光を受けるフォトトランジスタとを有するフォトカプラと、発光ダイオードに逆並列に接続されたツェナーダイオードと、を備え、ヒータスイッチがオンのときのフォトカプラの出力を監視して便座ヒータの断線の有無を判定するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

また、便座ヒータを駆動するヒータ駆動部（トライアック）と、ヒータ駆動部の両端に接続されトライアックの導通状態を検出するヒータ駆動検出部と、交流電圧のゼロクロスに同期した信号を出力する交流電圧検出部と、ヒータ駆動部を制御すると共にヒータ駆動検出部の出力と交流電圧検出部の出力とに基づいてヒータ駆動部の異常および発熱部の異常を検出する制御部と、を備えるものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。制御部は、ゼロクロス信号を受けて交流電圧を一周期の全区間通電する全波制御と、半区間通電する半波制御と、ゼロクロス信号から一定時間遅れて交流電圧の一部を通電する位相制御との３つの制御方法により便座ヒータの通電を制御する。そして、全波制御時および位相制御時において、ヒータ駆動検出部の出力信号の波形が正常時の波形と明らかに異なる場合に異常検出を行なう。半波制御時においては、印加される電圧の正負により正常時の出力が異なるため、異常検出は行なわない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９－１４５４７１号公報

【特許文献2】特開２００９－６１１３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１記載の回路は、全波制御を想定した回路構成であり、半波制御のようなデューティ制御では、印加される電圧の正負により正常時の出力が異なるため、異常検出を行なうことができない。また、特許文献２記載の回路では、全波制御時および位相制御時においては異常検出を行なうことができるものの、ヒータ駆動検出部を必要とし、コスト増を招く。また、特許文献１記載の回路と同様に、半波制御時においては印加される電圧の正負によって正常時の出力が異なるため、異常検出を行なうことができない。

【0006】

本発明のヒータ装置は、駆動スイッチの制御手法に拘わらず、異常検出を適切に行なうことができるヒータ装置を提供することを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のヒータ装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

【0008】

本発明のヒータ装置は、
交流電源に対してヒータおよび駆動スイッチが直列に接続されたヒータ駆動回路と、
前記交流電源の電圧のゼロクロスを検出するゼロクロス検出回路と、
前記駆動スイッチに並列に接続された発光ダイオードと前記発光ダイオードからの光を受けるフォトトランジスタとを含むフォトカプラと、前記発光ダイオードに逆並列に接続されたダイオードと、を有する異常検出回路と、
前記異常検出回路の出力に基づいて前記ヒータまたは前記ヒータ駆動回路の異常を判定する判定部と、
１００％とは異なるデューティ比で前記駆動スイッチを制御する場合に、前記ゼロクロス検出回路によりゼロクロスが検出されたことに基づいて、前記ヒータ駆動回路を流れる電流の向きが前記発光ダイオードの順方向となる期間に前記駆動スイッチのオフ期間が生じないように前記駆動スイッチを制御する制御部と、
を備えることを要旨とする。

【0009】

この本発明のヒータ装置では、１００％とは異なるデューティ比で駆動スイッチを制御する場合に、ゼロクロスが検出されたことに基づいて、ヒータ駆動回路を流れる電流の向きが発光ダイオードの順方向となる期間に駆動スイッチのオフ期間が生じないように駆動スイッチを制御する。１００％のデューティ比で駆動スイッチを制御する場合、駆動スイッチのオフ期間がないため、交流電源からの電流は全区間で駆動スイッチに流れ、発光ダイオードに流れない。このため、装置が正常であれば、両者の場合で異常検出回路の出力は同一となる。したがって、１００％とは異なるデューティ比で制御する場合と１００％のデューティ比で制御する場合とのいずれの場合も、異常検出回路の出力を正常時の出力と比較することで、ヒータ装置の異常を適切に判定することができる。

【0010】

こうした本発明のヒータ装置において、前記異常検出回路は、前記ゼロクロス検出回路によるゼロクロスの検出から半周期経過時を起点として次のゼロクロスまでの期間に、前記ヒータ駆動回路を流れる電流の向きが前記発光ダイオードの順方向となるように構成されてもよい。こうすれば、１００％とは異なるデューティ比で駆動スイッチを制御する場合に、ゼロクロスの検出時からデューティ比に応じた時間だけ遅れて駆動スイッチがオンするように制御すればよいから、駆動スイッチの遅延時間による影響を低減することができる。

【0011】

あるいは、本発明のヒータ装置において、前記異常検出回路は、前記ゼロクロス検出回路によるゼロクロスの検出時を起点として次のゼロクロスまでの期間に、前記ヒータ駆動回路を流れる電流の向きが前記発光ダイオードの順方向となるように構成されてもよい。

【0012】

また、本発明のヒータ装置において、前記判定部は、前記制御部が前記駆動スイッチをオン制御しているときに、前記異常検出回路の出力がローレベル信号とハイレベル信号とに交互に繰り返されると、前記駆動スイッチがオープン故障したと判定してもよい。

【0013】

さらに、本発明のヒータ装置において、前記判定部は、前記制御部が前記駆動スイッチをオフ制御しているときに、前記異常検出回路の出力が一定であると、前記ヒータが断線したか前記駆動スイッチが短絡故障したと判定してもよい。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本実施形態の異常検出装置を含むヒータ装置の概略構成図である。

【図2】全波制御時におけるヒータスイッチの動作を説明する説明図である。

【図3】半波制御時におけるヒータスイッチの動作を説明する説明図である。

【図4】正常時、便座ヒータの断線時、ヒータスイッチのオープン故障時および短絡故障時のそれぞれにおける、ヒータスイッチへの駆動信号とヒータスイッチの状態と便座ヒータの状態と異常検出回路出力電圧との関係を示す説明図である。

【図5】正常時に半波制御を実行した場合の異常検出回路出力電圧の時間変化の様子を示す説明図である。

【図6】便座ヒータの断線故障時に半波制御を実行した場合の異常検出回路出力電圧の時間変化の様子を示す説明図である。

【図7】ヒータスイッチのオープン故障時に半波制御を実行した場合の異常検出回路出力電圧の時間変化の様子を示す説明図である。

【図8】ヒータスイッチの短絡故障時に半波制御を実行した場合の異常検出回路出力電圧の時間変化の様子を示す説明図である。

【図9】正常時の全波制御時の異常検出回路出力電圧と半波制御（上半波オン，下半波オン）時の異常検出回路出力電圧とを示す説明図である。

【図10】デューティ７０％のヒータ入力電圧の一例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。

【0016】

図１は、本実施形態の異常検出装置を含むヒータ装置の概略構成図である。ヒータ装置１０は、洋式便器に設置された便座装置の便座２を加温するものであり、図１に示すように、便座２に内蔵された便座ヒータ１１と、ヒータスイッチ１６をオンして交流電源１の電圧を便座ヒータ１１に印加することで当該便座ヒータ１１を駆動するヒータ駆動回路１５と、交流電源１の電圧のゼロクロスを検出するゼロクロス検出回路２０と、便座ヒータ１１やヒータ駆動回路１５の異常を検出する異常検出回路３０と、装置全体をコントロールする制御装置４０と、を備える。

【0017】

ヒータ駆動回路１５のヒータスイッチ１６は、例えば、トライアックや、発光ダイオードを含むソリッドステートリレーにより構成される。ヒータスイッチ１６のトライアックと便座ヒータ１１とは、交流電源１に対して直列に接続されている。ヒータスイッチ１６は、制御装置４０からの駆動信号（オン信号）によりオンされ、交流電源１の電圧が次のゼロクロスを通過するタイミングで自動的にオフされる。

【0018】

ゼロクロス検出回路２０は、交流電源１の電圧のゼロクロスを検出するものであり、本実施形態では、出力電圧Ｖｃのローレベル電圧からハイレベル電圧への変化に基づいて交流電源１の電圧の立ち下がりゼロクロスを検出する。このゼロクロス検出回路２０は、図１に示すように、フォトカプラ２１とダイオード２４と抵抗素子２５，２６とコンデンサ２７とを備える。フォトカプラ２１は、発光素子としての発光ダイオード２２と、発光ダイオード２２からの光を受ける受光素子としてのフォトトランジスタ２３と、を有する。発光ダイオード２２および抵抗素子２５は、交流電源１に対して互いに直列に接続され、且つ、便座ヒータ１１とヒータスイッチ１６に並列に接続されている。ダイオード２４は、発光ダイオード２２に逆並列に（ダイオード２４の順方向と発光ダイオード２２の順方向とが逆向きとなるように）接続されている。フォトトランジスタ２３のエミッタは接地され、フォトトランジスタ２３のコレクタは抵抗素子２６を介して定電圧源Ｖｃｃに接続されると共にコンデンサ２７を介して接地されている。抵抗素子２６とコンデンサ２７との接続点Ｐｃの電圧は、出力電圧Ｖｃとして制御装置４０に出力される。

【0019】

異常検出回路３０は、便座ヒータ１１の断線やヒータスイッチ１６のオープン故障および短絡故障を検出するものであり、ゼロクロス検出回路２０と同様の回路構成を有する。すなわち、異常検出回路３０は、図１に示すように、フォトカプラ３１とダイオード３４と抵抗素子３５，３６とコンデンサ３７とを備える。フォトカプラ３１は、発光素子としての発光ダイオード３２と、発光ダイオード３２からの光を受ける受光素子としてのフォトトランジスタ３３と、を有する。発光ダイオード３２および抵抗素子３５は、交流電源１に対して便座ヒータ１１と共に互いに直列に接続され、且つ、ヒータスイッチ１６に並列に接続されている。ダイオード３４は、発光ダイオード３２に逆並列に（ダイオード３４の順方向と発光ダイオード３２の順方向とが逆向きとなるように）接続されている。フォトトランジスタ３３のエミッタは接地され、フォトトランジスタ３３のコレクタは抵抗素子３６を介して定電圧源Ｖｃｃに接続されると共にコンデンサ３７を介して接地されている。抵抗素子３６とコンデンサ３７との接続点Ｐｏの電圧は、出力電圧Ｖｏとして制御装置４０に出力される。

【0020】

制御装置４０は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭを備えるマイクロプロセッサとして構成されている。制御装置４０の機能ブロックとしては、接続点Ｐｃの出力電圧Ｖｃを入力してヒータスイッチ１６へ駆動信号を出力して制御する制御部４１と、接続点Ｐｃ，Ｐｏの出力電圧Ｖｃ，Ｖｏを入力して便座ヒータ１１やヒータ駆動回路１５の異常を判定する判定部４２と、を備える。

【0021】

次に、こうして構成されたヒータ装置１０の動作について説明する。制御部４１は、便座ヒータ１１の通電として、図示しない温度センサで検出される便座２の温度が設定温度となるように全波制御や半波制御を用いてヒータスイッチ１６を制御する。図２および図３は、ヒータスイッチ１６の動作を説明する説明図である。図２は、全波制御の動作を示し、図３は、半波制御の動作を示す。全波制御は、図２に示すように、交流電源電圧Ｖのゼロクロスの検出（ゼロクロス検出回路２０の出力電圧Ｖｃがローレベル電圧からハイレベル電圧に変化したこと）を受けて交流電源電圧Ｖの全区間（１００％のデューティ比）で便座ヒータ１１に電圧が印加されるようヒータスイッチ１６を制御することにより行なわれる。半波制御は、図３に示すように、交流電源電圧Ｖのゼロクロスの検出を受けて交流電源電圧Ｖの半区間（５０％のデューティ比）で便座ヒータ１１に電圧が印加されるようヒータスイッチ１６を制御することにより行なわれる。本実施形態では、半波制御は、交流電源電圧Ｖの上半波区間の電圧が便座ヒータ１１に印加されるように、ゼロクロス（立ち下がりゼロクロス）の検出から半周期経過時にヒータスイッチ１６をオンすることにより行なわれる。

【0022】

ここで、ヒータ装置１０（便座ヒータ１１やヒータスイッチ１６）に異常が生じていないとき（正常時）には、異常検出回路３０は、以下のように動作する。制御装置４０がヒータスイッチ１６をオフしているときには、交流電源１からの電流は、発光ダイオード３２とダイオード３４とに半周期毎に交互に流れる。このため、異常検出回路３０からは、出力電圧Ｖｏとしてローレベル電圧とハイレベル電圧とが半周期毎に交互に出力される。一方、制御装置４０がヒータスイッチ１６をオンしたときには、交流電源１からの電流は、ヒータスイッチ１６に流れ、発光ダイオード３２には流れない。したがって、異常検出回路３０からは、出力電圧Ｖｏとして一定のハイレベル電圧が出力される。

【0023】

次に、異常検出回路３０からの出力電圧Ｖｏに基づいて判定部４２が便座ヒータ１１やヒータ駆動回路１５の異常を判定する動作について説明する。図４は、正常時、便座ヒータ１１の断線時、ヒータスイッチ１６のオープン故障時および短絡故障時のそれぞれにおける、ヒータスイッチ１６への駆動信号とヒータスイッチ１６の状態と便座ヒータ１１の状態と異常検出回路出力電圧との関係を示す説明図である。図５～図８は、半波制御を実行した場合におけるヒータ装置１０の状態に応じた異常検出回路出力電圧の時間変化の様子を示す説明図である。なお、図５は、正常時の様子を示し、図６は、便座ヒータ１１の断線故障時の様子を示し、図７は、ヒータスイッチ１６のオープン故障時の様子を示し、図８は、ヒータスイッチ１６の短絡故障時の様子を示す。異常判定は、ヒータスイッチ１６をオン制御しているときやオフ制御しているときに、異常検出回路３０の出力電圧Ｖｏが正常時のものと異なるか否かを判定することにより行なわれる。

【0024】

便座ヒータ１１が断線しているときには、ヒータスイッチ１６の状態に拘わらず、便座ヒータ１１にも発光ダイオード３２にも電流が流れない。このため、図６に示すように、異常検出回路３０からは、出力電圧Ｖｏとして一定のハイレベル電圧が出力される。図４に示すように、正常時にはヒータスイッチ１６をオフ制御していると、異常検出回路３０の出力電圧Ｖｏはローレベル電圧とハイレベル電圧とに交互に変化するため、判定部４２は、ヒータスイッチ１６をオフ制御しているにも拘わらず、異常検出回路３０の出力電圧Ｖｏとして一定のハイレベル電圧を検出すると、便座ヒータ１１が断線していると判定する。

【0025】

ヒータスイッチ１６がオープン故障しているときには、制御装置４０がヒータスイッチ１６をオン制御しても、ヒータスイッチ１６はオンしないため、交流電源１からの電流は、半周期毎に発光ダイオード３２とダイオード３４とに交互に流れる。このため、図７に示すように、異常検出回路３０からは、出力電圧Ｖｏとしてローレベル電圧とハイレベル電圧とが交互に出力される。図４に示すように、正常時にはヒータスイッチ１６をオン制御していると、異常検出回路３０の出力電圧Ｖｏは一定のハイレベル電圧となるため、判定部４２は、ヒータスイッチ１６をオン制御しているにも拘わらず、異常検出回路３０の出力電圧Ｖｏとしてローレベル電圧とハイレベル電圧とが交互に出力されていることを検出すると、ヒータスイッチ１６がオープン故障していると判定する。

【0026】

ヒータスイッチ１６が短絡故障しているときには、制御装置４０がヒータスイッチ１６をオフ制御しても、ヒータスイッチ１６がオンされ続けているため、交流電源１からの電流は、ヒータスイッチ１６を流れ続け、発光ダイオード３２には流れない。このため、図８に示すように、異常検出回路３０からは、出力電圧Ｖｏとして一定のハイレベル電圧が出力される。図４に示すように、正常時にはヒータスイッチ１６をオフ制御していると、異常検出回路３０の出力電圧Ｖｏはローレベル電圧とハイレベル電圧とに交互に変化するため、判定部４２は、ヒータスイッチ１６をオフ制御しているにも拘わらず、異常検出回路３０の出力電圧Ｖｏとして一定のハイレベル電圧を検出すると、ヒータスイッチ１６が短絡故障していると判定する。なお、便座ヒータ１１の断線故障時とヒータスイッチ１６の短絡故障時は、いずれも制御装置４０がオフ制御しているときに異常検出回路３０が出力電圧Ｖｏとして一定のハイレベル電圧を出力している場合であるから、判定部４２は、両者を区別することなく異常判定を行なう。

【0027】

このように、便座ヒータ１１やヒータスイッチ１６の異常判定は、異常検出回路３０の出力電圧Ｖｏが正常時のものと異なるか否かを判定することにより行なわれる。このため、正常時においてヒータスイッチ１６の制御手法（全波制御や、半波制御等）を切り替えた際に異常検出回路３０の出力電圧Ｖｏが変化してしまうと、正常時との比較ができなくなり、異常判定を行なうことができない。図９は、正常時の全波制御時の異常検出回路出力電圧と半波制御（上半波オン，下半波オン）時の異常検出回路出力電圧とを示す説明図である。全波制御においては、交流電源電圧Ｖの全区間でヒータスイッチ１６がオンされるため、発光ダイオード３２には電流が流れず、異常検出回路３０からは、出力電圧Ｖｏとして一定のハイレベル電圧が出力される（図９（ａ）参照）。一方、半波制御においては、交流電源電圧Ｖの半区間でヒータスイッチ１６がオフされるため、ヒータ駆動回路１５を流れる電流の向きが発光ダイオード３２の順方向となる期間にヒータスイッチ１６のオフ期間が生じると、当該オフ期間において電流が発光ダイオード３２に流れ、異常検出回路３０からは、全波制御時とは異なり、出力電圧Ｖｏとしてローレベル電圧とハイレベル電圧とが交互に出力されてしまう（図９（ｃ）参照）。そこで、本実施形態では、制御部４１は、半波制御において、ヒータ駆動回路１５の電流の向きが発光ダイオード３２の順方向となる期間にヒータスイッチ１６のオフ期間が生じないように、ヒータスイッチ１６を制御する。具体的には、交流電源電圧Ｖの上半波区間でヒータ駆動回路１５を流れる電流の向きが発光ダイオード３２の順方向となることから、交流電源電圧Ｖの上半波が便座ヒータ１１に印加されるように、交流電源電圧Ｖの立ち下がりゼロクロスの検出から半周期経過時にヒータスイッチ１６をオン制御する（図９（ｂ）参照）。これにより、正常時において、異常検出回路３０の出力電圧Ｖｏを、全波制御時と半波制御時とで同一にすることができ、全波制御および半波制御のいずれを実行する場合でも、異常検出を適切に行なうようにすることができる。なお、５０％～１００％の範囲内でデューティ制御する場合には、全波制御を実行する場合と異常検出回路３０の出力電圧Ｖｏを同一とするためには、ヒータ駆動回路１５を流れる電流の向きが発光ダイオード３２の順方向となる期間にヒータスイッチ１６のオフ期間が生じなければよいから、例えば図１０（７０％デューティ制御）のように複数の周期を単位期間として当該単位期間内における全波制御と半波制御との実行割合をデューティ比に応じて調整するようにしてもよい。

【0028】

以上説明した本実施形態のヒータ装置１０では、１００％とは異なるデューティ比でヒータスイッチ１６を制御する場合に、ゼロクロス検出回路２０によりゼロクロスが検出されたことに基づいてヒータ駆動回路１５を流れる電流の向きが発光ダイオード３２の順方向となる期間にヒータスイッチ１６のオフ期間が生じないようにヒータスイッチ１６を制御する。これにより、半波制御において、正常時の異常検出回路３０の出力電圧Ｖｏを、全波制御時と同一にすることができるため、いずれの制御手法によっても、異常検出回路３０の出力電圧Ｖｏを正常時のものと比較することで、便座ヒータ１１の断線やヒータスイッチ１６のオープン故障、短絡故障などの異常を適切に検出することができる。

【0029】

本実施形態では、異常検出回路３０は、ゼロクロス検出回路２０によるゼロクロス（交流電源電圧Ｖの立ち下がりゼロクロス）の検出から半周期経過時を起点として次のゼロクロスまでの期間（半周期）にヒータ駆動回路１５を流れる電流の向きが発光ダイオード３２の順方向となるように構成されたが、ゼロクロス検出回路２０によるゼロクロスの検出時を起点として次のゼロクロスまでの期間に電流が発光ダイオード３２の順方向となるように構成されてもよい。この場合、例えば、交流電源電圧Ｖの上半波区間でヒータ駆動回路１５を流れる電流の向きが発光ダイオード３２の順方向となり、ゼロクロス検出回路２０は、交流電源電圧Ｖの立ち上がりゼロクロスを検出する場合、半波制御において、ゼロクロス検出回路２０による立ち上がりゼロクロスの検出時または立ち上がりゼロクロスの検出から一周期経過時にヒータスイッチ１６をオン制御すればよい。

【0030】

本実施形態では、図１に示したように、ヒータスイッチ１６は、トライアックを備えるものとしたが、ソリッドステートリレーのようなフォトリレーを備えるものとしてもよい。

【0031】

本実施形態では、ヒータ装置１０は、交流電源１に対して便座ヒータ１１とヒータスイッチ１６とが直列に接続されたヒータ駆動回路１５における便座ヒータ１１やヒータスイッチ１６の異常を判定するものに適用した。しかし、便座ヒータ１１に限定されるものではなく、例えば、衛生洗浄装置においてノズルから人体の局部に噴出する洗浄水を加温するための温水ヒータや、洗浄時に濡れた人体の局部を温風により乾燥させるための乾燥ヒータなど、ヒータまたは駆動スイッチの異常を検出するものであれば、如何なるヒータ装置にも適用可能である。

【0032】

実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施形態では、便座ヒータ１１が「ヒータ」に相当し、ヒータ駆動回路１５が「ヒータ駆動回路」に相当し、ヒータスイッチ１６が「駆動スイッチ」に相当し、ゼロクロス検出回路２０が「ゼロクロス検出回路」に相当し、フォトカプラ３１が「フォトカプラ」に相当し、ダイオード３４が「ダイオード」に相当し、異常検出回路３０が「異常検出回路」に相当し、制御部４１が「制御部」に相当し、判定部４２が「判定部」に相当する。

【0033】

なお、実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施形態が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施形態は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

【0034】

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

【産業上の利用可能性】

【0035】

本発明は、ヒータ装置や異常検出回路の製造産業などに利用可能である。

【符号の説明】

【0036】

１ 交流電源、２ 便座、１０ ヒータ装置、１１ 便座ヒータ、１５ ヒータ駆動回路、１６ ヒータスイッチ、２０ ゼロクロス検出回路、２１ フォトカプラ、２２ 発光ダイオード、２３ フォトトランジスタ、２４ ダイオード、２５，２６ 抵抗素子、２７ コンデンサ、３０ 異常検出回路、３１ フォトカプラ、３２ 発光ダイオード、３３ フォトトランジスタ、３４ ダイオード、３５，３６ 抵抗素子、３７ コンデンサ、４０ 制御装置、４１ 制御部、４２ 判定部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】