JP2003064741A - 吐水制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 洗面台において、電波センサを使用すること
で陶器を透過して動体検知を行ない、検知精度の劣化や
誤検知を減らし、センサを水栓に組み込む必要がないこ
とでデザイン性に優れた水栓の使用を可能にするととも
に、既存の水栓をそのまま用いて自動化することも可能
にし、使い勝手の良い、コストパフォーマンスに優れた
吐水制御装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 吐水制御装置において、動体検知のため
の電波による信号の発信手段と受信手段を備えた電波セ
ンサと、水の吐出を制御する電磁弁と、前記電波センサ
でのセンシング結果により前記電磁弁を開閉制御するコ
ントローラと、前記電波センサの感度を調整する調整手
段とで構成されるとともに、前記電波センサを陶器曲面
に着脱可能な着脱部を備えた構造とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、洗面台において、
センサにより人体の手の動きを検知して水栓の開閉を自
動制御する吐水制御装置、いわゆる自動水栓に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、洗面台において、設置された水栓
の吐水を自動制御するために動体の検知を行う方法は、
光電型赤外線センサを用いたものが一般的であり、この
センサを組み込んだ水栓が広く利用されている。図１は
従来の自動水栓を備えた洗面器を示す断面図である。図
において、水栓本体１は、中ほどに光電センサ７を備
え、先端には吐出口２を備えている。吐出口２に連結す
る吐水配管１０の径路上には吐水を制御する電磁弁３が
配設されている。光電センサ７と電磁弁３はコントロー
ラ９に接続されている。ここで、洗面ボール５の空間内
に使用者の手８が挿入され、光電センサ７の指向方向２
１に到達すると、光電センサ７のセンシング結果をコン
トローラ９が判断して、電磁弁３を開にし、吐出口２か
ら吐水を行なう。逆に、使用者の手８が引かれて、光電
センサ７の指向方向２１の範囲内から外れると、光電セ
ンサ７のセンシング結果をコントローラ９が判断して、
電磁弁３を閉にし、吐出口２からの吐水を止める。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、赤外線
は光の反射を利用しているため、光を透過する窓が必要
であり、窓が汚れることによって検知精度が劣化した
り、経年変化による赤外ＬＥＤの劣化で検知距離が短く
なったりするという問題があった。また、光を集光して
直進させる必要があるので、広範囲の検知は難しいとい
う問題があった。さらに、外乱光のボール面による反射
を、赤外線の反射と誤検知してしまうなどという問題も
あった。また、センサを水栓本体の露出している部分に
組み込まなければならない為に、デザインに制約が大き
かった。一方、既存の水栓をそのまま用いて自動化する
ことは全く提案されておらず、自動化する場合には、既
存の水栓を廃棄して新たに専用の水栓を購入しなければ
ならず、無駄が生じるとともにコストがかかるものであ
った。

【０００４】本発明は、このような課題を解決すべくな
されたもので、いわゆるマイクロ波等の電波は陶器に遮
られていてもほとんど減衰することなく透過する、とい
う性質を利用して、洗面台において、電波センサを使用
することで陶器を透過して動体検知を行なうことが可能
となり、検知精度の劣化や誤検知を減らし、センサを水
栓に組み込む必要がないことでデザイン性に優れた水栓
の使用を可能にするとともに、既存の水栓をそのまま用
いて自動化することも可能にし、使い勝手の良い、コス
トパフォーマンスに優れた吐水制御装置を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段および作用・効果】上記目
的を達成するためになされた吐水制御装置の請求項第１
項の発明は、動体検知のための電波による信号の発信手
段と受信手段を備えた電波センサと、水の吐出を制御す
る電磁弁と、前記電波センサでのセンシング結果により
前記電磁弁を開閉制御するコントローラと、前記電波セ
ンサの感度を調整する調整手段とで構成されるととも
に、前記電波センサを陶器曲面に着脱可能な着脱部を備
えた構造としたことを特徴とする。

【０００６】第１項の発明によれば、吐水制御装置にお
いて、水の吐出を制御する電磁弁を吐水配管の途中に配
置し、動体検知の為の電波センサを例えば洗面ボールの
露出面でない陶器の内面に沿って配置するだけで、検知
精度の劣化や誤検知の少ない吐水制御が可能となり、さ
らに、既存の水栓本体を交換することなく、容易に自動
化することが可能となるのである。この場合、電波セン
サは陶器曲面に着脱可能な着脱部を備えた構造である
為、様々な洗面ボールの形状において、最適な位置に配
置することが出来、電波センサの感度をその設置状況に
合わせて調整する為の調整手段も備えている為、非常に
使い勝手の良い吐水制御装置が得られるようになる。ま
た、水栓を新規に取り付ける場合でも、水栓本体にセン
サ部を組み込む必要がないため、検知精度の劣化や誤検
知が減少し、デザイン性に優れた吐水制御装置が得られ
るようになる。

【０００７】請求項第２項の発明は、動体検知のための
電波による信号の発信手段と受信手段を備えた電波セン
サと、水の吐出を制御する電磁弁と、水の吐出口を備え
た水栓と、前記電磁弁と前記水栓を接続する吐水配管
と、前記電波センサでのセンシング結果により前記電磁
弁を開閉制御するコントローラと、前記電波センサの感
度を調整する調整手段とで構成されるとともに、前記電
波センサが前記吐水配管に取付けられていることを特徴
とする。

【０００８】第２項の発明によれば、自動吐水装置にお
いて、動体検知の為の電波センサが既に吐水配管に配置
されているため、後からセンサを配置する必要がなくな
り、施工性に優れたものが得られるようになる。また、
様々な洗面ボールの形状に対して、電波センサの感度を
調整する為の調整手段も備えている為、非常に使い勝手
の良い自動吐水装置が得られるようになる。水栓を新規
に取り付ける場合でも、水栓本体にセンサ部を組み込む
必要がないため、検知精度の劣化や誤検知が減少し、デ
ザイン性に優れた自動吐水装置が得られるようになる。

【０００９】請求項第３項の発明は、自動吐水機能付洗
面器において、動体検知のための電波による信号の発信
手段と受信手段を備えた電波センサと、水の吐出を制御
する電磁弁と、水の吐出口を備えた水栓と、前記電磁弁
と前記水栓を接続する吐水配管と、水の吐出を受ける洗
面ボールと、前記電波センサでのセンシング結果により
前記電磁弁を開閉制御するコントローラと、前記電波セ
ンサの感度を調整する調整手段とで構成されるととも
に、前記電波センサが前記洗面ボールの露出面でない陶
器の内面に沿って配置されていることを特徴とする。

【００１０】第３項の発明によれば、自動吐水機能付洗
面器において、動体検知の為の電波センサが洗面ボール
の露出面でない陶器の内面に沿って配置されているた
め、検知精度の劣化や誤検知の少ない吐水制御が可能と
なり、様々な洗面ボールの形状に対して、電波センサの
感度を調整する為の調整手段も備えているため、非常に
使い勝手の良いものが得られるようになる。また、水栓
本体にセンサ部を組み込む必要がないため、検知精度の
劣化や誤検知が減少し、デザイン性に優れた自動吐水機
能付洗面器が得られるようになる。

【００１１】請求項第４項の発明は、自動吐水機能付洗
面器において、電波センサが洗面ボールの露出面でない
陶器の内面に沿って配置されるにあたり、オーバーフロ
ー口よりも上部に取り付けられていることを特徴とす
る。

【００１２】第４項の発明によれば、自動吐水機能付洗
面器において、洗面ボールに水を溜めた時に、送受信部
を水で覆う形になると、電波が水を透過しない為にセン
シングが不可能になるが、電波センサがオーバーフロー
口よりも上部に配置されれば問題なくセンシングできる
ことになり、使い勝手が向上するのである。

【００１３】請求項第５項の発明は、自動吐水機能付洗
面器において、電波センサの発信および受信面が洗面ボ
ール開口面よりも下方へ向けて取り付けられていること
を特徴とする。

【００１４】第５項の発明によれば、自動吐水機能付洗
面器において、電波センサの発信および受信面が洗面ボ
ール開口面よりも下方へ向けて取り付けられているた
め、センシング範囲を手洗い時の手の動作範囲のみに絞
ることが出来、例えば、洗面ボール周辺のカウンターを
掃除する際の肘の動きなどを余計なものを誤検知するこ
とがなくなり、使い勝手が向上するのである。

【００１５】請求項第６項の発明は、自動吐水機能付洗
面器において、電波センサが、信号の発信手段と受信手
段とにそれぞれ独立して、洗面ボールの空間を挟んで対
向して、露出面でない陶器の内面に沿って配置されたこ
とを特徴とする。

【００１６】第６項の発明によれば、自動吐水機能付洗
面器において、電波センサが、信号の発信手段と受信手
段とにそれぞれ独立して、洗面ボールの空間を挟んで対
向して配置されているため、洗面ボールの空間内のみで
の手洗い動作による手の動きが電波を遮断することにな
り、より精度よく検知することが可能となり、さらに使
い勝手が向上するのである。

【００１７】さらに請求項第４乃至６項の発明において
も、電波センサの感度を調整する為の調整手段を備えて
いるため、様々な洗面ボールの形状に対して、電波セン
サの配置に応じた調整が可能となり、非常に使い勝手の
良いものが得られるようになる。

【００１８】

【実施の形態】以下、本発明を図面に基づいて詳細に説
明する。

【００１９】図２は本発明の第一の実施例である吐水制
御装置を備えた洗面器を示す断面図である。図におい
て、水栓本体１は、先端に吐出口２を備えている。洗面
ボール５は、水を溜める為の貯水栓４と、水を溜めた時
に誤って外部へ溢れることを防止するためのオーバーフ
ロー口１２を備えている。貯水栓４の下方に接続される
排水管やオーバーフロー口１２に接続される排水管は省
略している。電波センサ１１は洗面ボール５の露出面で
ない陶器の内面に沿って、両面テープ３３で固定され、
吐出口２に連結する吐水配管１０の径路上には吐水を制
御する電磁弁３が配設されている。電波センサ１１と電
磁弁３はコントローラ９に接続され吐水制御装置３１を
構成している。コントローラ９には電波センサ１１の感
度を調整する調整手段３０が備えられている。

【００２０】図７は本発明の第一の実施例である吐水制
御装置の構成を示すブロック図である。図において、電
波センサ１１は主に発信手段１１ａと受信手段１１ｂと
判別手段１３とで構成される。発信手段１１ａから発信
された発信波２２ａは、使用者の手８の方向へ向かうも
のと直接受信部１１ｂへ向かうものとがある。使用者の
手８で反射した分は受信波２２ｂとなって受信部１１ｂ
に到達し、判別手段１３は直接の発信波２２ａと受信波
２２ｂとの差分を分析して、使用者の手８が存在するか
否かをコントローラ９に伝えるものである。

【００２１】図２と図７を元に動作を説明すると、洗面
ボール５の空間内に使用者の手８が挿入され、電波セン
サ１１の指向方向２２に到達すると、電波センサ１１の
センシング結果をコントローラ９が判断して、電磁弁３
を開にし、吐出口２から吐水を行ない、逆に、使用者の
手８が引かれて、電波センサ１１の指向方向２２の範囲
内から外れると、電波センサ１１のセンシング結果をコ
ントローラ９が判断して、電磁弁３を閉にし、吐出口２
からの吐水を止める、ということである。

【００２２】電波センサ１１は着脱可能な着脱部となる
両面テープ３３を備えているため、図２に示す位置に限
定されるものではなく、例えば、貯水栓４の近傍や、水
栓本体１の近傍、あるいはカウンター６の近傍などでセ
ンシング方向２２を洗面ボール５のほぼ中央部の手洗い
動作が行われる方向に合わせることが出来れば、様々な
形状が存在する洗面ボール５の形状に応じて最適な配置
を選択することが出来る。なお、ここでは着脱部を両面
テープの例で示したが、それに限定されるものではな
い。また、配置を選択後、調整手段３０によって、最適
な感度に合わせることも可能なので、使い勝手が優れて
いる。ここで、調整手段３０はコントローラ９内に備え
られている例を示したが、電波センサ１１に付属してい
ても、電磁弁３に付属していても、あるいは独立してい
ても何ら問題はない。

【００２３】さらに、この吐水制御装置３１は水栓本体
１や洗面ボール５、カウンター６から独立して構成され
ているため、新規に水栓を設置する場合だけでなく、既
存の自動でない水栓の配管径路上に電磁弁３を噛ませ、
電波センサ１１を適切な位置に配置することで、水栓本
体１を変更することなく、自動化することも可能となる
のである。

【００２４】図３は本発明の第二の実施例である自動吐
水装置を備えた洗面器を示す断面図である。図におい
て、第一の実施例との違いは、電波センサ１１を吐水配
管１０に取付けたことと、水栓本体１を吐水制御装置３
１と合わせて自動吐水装置３２を構成していることであ
る。

【００２５】このような構成とすることで、例えば、電
波センサ１１を洗面ボール５の露出面でない陶器の内面
に沿って配置するのが困難な場合、施工が非常に行い易
くなり、使い勝手が向上することになる。また、本実施
例においても調整手段３０を備えているため、様々な形
状が存在する洗面ボール５の形状に応じて最適な感度に
合わせることが可能となり、使い勝手が優れている。さ
らに、この自動吐水装置３２は洗面器から独立して構成
されているため、洗面器を取り替えることなく、そのま
まで吐水を自動化する場合にも対応することが可能とな
るのである。また、水栓本体１と吐水配管１０と電波セ
ンサ１１を一体で構成しておけば、施工する場合に、洗
面台に上方から挿入して固定するという、いわゆる「上
面施工」と言われる効率の良い容易な作業方法に対応す
ることも可能となるのである。

【００２６】図４は本発明の第三の実施例である自動吐
水機能付洗面器を示す断面図である。図において、第二
の実施例との違いは、電波センサ１１がカウンター６の
下方に取り付けられていることである。このような構成
とすることで、例えば、電波センサ１１を洗面ボール５
の露出面でない陶器の内面に沿って配置するのが困難な
場合や、吐水配管１０に取り付けられないような場合
に、洗面器ユニットとして提供することが可能となるの
である。ここでは、電波センサ１１をカウンター６の下
方に取り付けた例を示したが、水栓本体１の下方に配置
しても何ら問題はない。

【００２７】図５は本発明の第三の実施例において、セ
ンサの発信および受信面を下方へ向けた構成を示す断面
図である。先般の図４で示すように、電波センサの指向
角２３は広がりを持つものであり、電波センサ１１を垂
直に取り付けた場合、洗面ボール５の空間内のみなら
ず、上方の不要な範囲を検知してしまい、使用者が手洗
いを意図しない時でも誤動作してしまう恐れが少なから
ず考えられる。このような場合には、図５で示すよう
に、電波センサの取付け角度２０を例えば２５度程度傾
けることによって、電波センサの指向角２３を全体に下
方へずらすことが出来、洗面ボール５の空間内のみを検
知範囲として、意図しない誤動作をなくすことも可能に
なるのである。ここで、この電波センサの取付け角度２
０は、２５度という角度に限定されるものではなく、洗
面ボール５の大きさや形状によって、最適な角度が決ま
るものである。

【００２８】図６は本発明の第三の実施例において、セ
ンサの発信および受信手段を独立させ、対向して配置し
た構成を示す断面図である。また、図８は図６における
実施例での波形を示す図である。この例で、構成を示す
ブロック図は省略しているが、図７の電波センサ１１の
部分が発信手段１１ａと、判別手段１３を含んだ受信手
段１１ｂとに分離したものと考えれば良い。図において
電波センサの発信手段１１ａから発信された発信波２２
ａは洗面ボール５の空間を横切って受信波２２ｂとな
り、受信手段１１ｂへ到達する。ここで、使用者の手８
が洗面ボール５の空間内に挿入されると、手中の水分に
より、発信波２２ａが吸収され、受信手段１１ｂへ到達
する受信波２２ｂは、図８で示すように、使用者の手８
がない時に比べて減少することになる。その時の発信波
と受信波の差分１４を図７で用いて説明したのと同様に
判別手段１３が判別し、その結果をコントローラ９が判
断して、電磁弁３を開、閉することで、吐出口２から吐
水、止水を行なうことが可能となるのである。この例で
は、水栓本体１の下方に発信手段１１ａ、カウンター６
の下方に受信手段１１ｂを配置した場合を説明したが、
もちろんそれに限定されるものではなく、発信手段、受
信手段を入れ替えた場合や、この図のような左右でな
く、手前と奥など、対向する位置に配置出来れば何ら問
題はない。

【００２９】また、第三の実施例においてもすべて調整
手段３０を備えているため、設置状況に応じて最適な感
度に合わせることが可能となり、使い勝手が優れたもの
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来の自動水栓を備えた洗面器を示す断面
図。

【図２】 本発明の第一の実施例である吐水制御装置を
備えた洗面器を示す断面図。

【図３】 本発明の第二の実施例である自動吐水装置を
備えた洗面器を示す断面図。

【図４】 本発明の第三の実施例である自動吐水機能付
洗面器を示す断面図。

【図５】 第三の実施例において、センサの送信および
受信面を下方へ向けた構成を示す断面図。

【図６】 第三の実施例において、センサの発信および
受信手段を独立させ、対向して配置した構成を示す断面
図。

【図７】 本発明の第一の実施例である吐水制御装置の
構成を示すブロック図。

【図８】 図６における実施例での波形を示す図。

【符号の説明】

１…水栓本体 ２…吐出口 ３…電磁弁 ４…貯水栓 ５…洗面ボール ６…カウン
ター ７…光電センサ ８…使用者
の手 ９…コントローラ １０…吐水配
管 １１…電波センサ １１ａ…電
波センサの発信手段 １１ｂ…電波センサの受信手段 １２…オー
バーフロー口 １３…判別手段 １４…発信
波と受信波の差分 ２０…電波センサの取付け角度 ２１…光電
センサの指向方向 ２２…電波センサの指向方向 ２２ａ…発
信波 ２２ｂ…受信波 ２３…電波
センサの指向角 ３０…調整手段 ３１…吐水
制御装置 ３２…自動吐水装置 ３３…両面
テープ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 動体検知のための電波による信号の発信
   手段と受信手段を備えた電波センサと、水の吐出を制御
   する電磁弁と、前記電波センサでのセンシング結果によ
   り前記電磁弁を開閉制御するコントローラと、前記電波
   センサの感度を調整する調整手段とで構成されるととも
   に、前記電波センサを陶器曲面に着脱可能な着脱部を備
   えた構造としたことを特徴とする吐水制御装置。
2. 【請求項２】 動体検知のための電波による信号の発信
   手段と受信手段を備えた電波センサと、水の吐出を制御
   する電磁弁と、水の吐出口を備えた水栓と、前記電磁弁
   と前記水栓を接続する吐水配管と、前記電波センサでの
   センシング結果により前記電磁弁を開閉制御するコント
   ローラと、前記電波センサの感度を調整する調整手段と
   で構成されるとともに、前記電波センサが前記吐水配管
   に取付けられていることを特徴とする自動吐水装置。
3. 【請求項３】 動体検知のための電波による信号の発信
   手段と受信手段を備えた電波センサと、水の吐出を制御
   する電磁弁と、水の吐出口を備えた水栓と、前記電磁弁
   と前記水栓を接続する吐水配管と、水の吐出を受ける洗
   面ボールと、前記電波センサでのセンシング結果により
   前記電磁弁を開閉制御するコントローラと、前記電波セ
   ンサの感度を調整する調整手段とで構成されるととも
   に、前記電波センサが前記洗面ボールの露出面でない陶
   器の内面に沿って配置されていることを特徴とする自動
   吐水機能付洗面器。
4. 【請求項４】 前記電波センサが、洗面ボールの露出面
   でない陶器の内面に沿って配置されるにあたり、オーバ
   ーフロー口よりも上部に取り付けられていることを特徴
   とする請求項第３項記載の自動吐水機能付洗面器。
5. 【請求項５】 前記電波センサの発信および受信面が前
   記洗面ボール開口面よりも下方へ向けて取り付けられて
   いることを特徴とする請求項第３乃至４項記載の自動吐
   水機能付洗面器。
6. 【請求項６】 前記請求項３において、前記電波センサ
   が、信号の発信手段と受信手段とにそれぞれ独立して、
   洗面ボールの空間を挟んで対向して、露出面でない陶器
   の内面に沿って配置されたことを特徴とする自動吐水機
   能付洗面器。