JP2003278200A - 自動水栓のセンサ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】１日をある時間帯ごとに区分し、ある時間帯ご
との使用回数の統計からセンサの駆動周期を長く設定し
たり、短く設定することにより、応答性に優れ且つ使い
勝手のよい自動水栓とする。 【解決手段】本発明は、人体検知センサ５によって人体
を検知し、自動的に水栓の開閉制御を行う自動水栓１に
係るものである。特徴とするところは、１日をある時間
帯ごとに区分し、当該区分されたある時間帯ごとの自動
水栓１の使用回数を記憶する手段１２と、該記憶された
過去のある時間帯ごとの使用回数を基準値Ｍと比較する
比較手段１３と、前記記憶された過去のある時間帯の使
用回数が設定した基準の使用回数以上の時間帯ではセン
サ５の駆動周期を短くし、設定した基準の使用回数未満
の時間帯ではセンサの５駆動周期を長くする周期設定手
段１４とを備えていることにある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、センサにて人体の
一部を検知して自動吐水する自動水栓のセンサ駆動電力
の省エネルギー化を実現する技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電動式のバルブ開閉機構を備えた自動水
栓にあっては、使用者が吐水口の下方へ手を差し出す
と、センサがこれを検知し、電動式のバルブ開閉機構を
開動作させて自動吐水するようになっている。そして、
手を検知しなくなるか又はバルブ開動作から所定時間経
過後にバルブを自動的に閉動作させて止水するようにし
ている。このような自動水栓は、水栓機器に直接触れる
ことなく操作できることから、便利であり、また使い勝
手がよく、衛生的でもあるため、最近では広く普及して
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の前記
自動水栓にあっては、使用者の人体の一部（差し出され
た手）を検知するためのセンサに常時電力が供給されて
おり、一定時間以上使用されない場合であってもセンサ
の使用電力量が嵩み、電力の無駄となる欠点があった。

【０００４】その対策の一つとして、一定時間以上使用
されないときには、センサの駆動間隔を長く設定するよ
うなことが考え出られる。ところが、このようなセンサ
の駆動間隔が長くなるように切り替えられた状態におい
て、使用が開始されると、自動水栓の吐水口下方へ手を
差し出してもセンサが駆動して手を検知するまでの時間
が長くなり、つまり、応答速度が遅く、使用者に不快感
を与えるという欠点があった。このような使用態様は、
たまにしか使用されない場合、例えば一人暮らしのトイ
レ等における自動水栓では、絶えず、センサの駆動間隔
が長くなるので、特に問題であった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は従来の前記課題
に鑑みてこれを改良除去したものであって、１日をある
時間帯ごとに区分し、ある時間帯ごとの使用回数の統計
からセンサの駆動周期を長く設定したり、短く設定する
ことにより、応答性に優れ且つ使い勝手のよい自動水栓
を提供せんとするものである。

【０００６】而して、前記課題を解決するために本発明
が採用した請求項１の手段は、人体検知センサによって
人体を検知し、自動的に水栓の開閉制御を行う自動水栓
において、１日をある時間帯ごとに区分し、当該区分さ
れたある時間帯ごとの自動水栓の使用回数を記憶する手
段と、該記憶された過去のある時間帯ごとの使用回数を
基準値と比較する比較手段と、前記記憶された過去のあ
る時間帯の使用回数が設定した基準の使用回数以上の時
間帯ではセンサの駆動周期を短くし、設定した基準の使
用回数未満の時間帯ではセンサの駆動周期を長くする周
期設定手段とを備えている自動水栓のセンサ装置であ
る。このようにある時間帯ごとの使用回数を基準値と比
較してセンサの駆動周期を長く設定したり、短く設定し
たりすることにより、使用頻度の低い場所に設置された
自動水栓であっても、使用の可能性を予測してセンサの
駆動周期を短くし、使用の可能性の低い時間帯ではセン
サの駆動周期を長くし、吐水の応答速度を犠牲にせず
に、消費電力の節減が図れる。

【０００７】本発明の請求項２〜６の発明にあっては、
基準値の設定方法を特定したり、駆動周期の設定方法を
特定している。つまり、請求項２では、基準値が過去に
おけるある時間帯ごとの使用回数から決められ、請求項
３では、基準値が１以上とされている。これらは、人間
の生活パターンが１週間を単位として構成されることが
ほとんどだからであり、１回の使用がある場合でも応答
速度を早くするためには短い駆動周期で行う必要がある
からである。

【０００８】また請求項４では、駆動周期が短く設定さ
れたある時間帯における使用回数がある回数に達したと
きには、その後所定時間はセンサの駆動周期を短い周期
とし、当該短い周期の間に使用が検出されない場合は長
い周期に切り替えるようにしている。これは通常、ある
時間帯において最も頻繁な使用があると、次の時間帯で
は使用される確率が非常に低くなるから短い周期へ切り
替えるようにしたものであり、その際の移行を所定の時
間だけ長い周期に設定して段階的に切り替えようとする
ものである。

【０００９】更に、請求項５にあっては、ある時間帯ご
との使用回数が全体的に多い場合には、これらの使用回
数の最大値に所定回数を足したものを請求項４における
ある回数としている。ある時間帯の使用回数が全体的に
多い場合は、そのときの最大値よりも更に使用される可
能性があるからである。また請求項６にあっては、ある
時間帯の使用回数が異常に多い場合は、これをデータと
して取り扱わないようにしている。これは、イレギュラ
ーな使用の場合であって、統計的に予測制御のデータと
して使用できないからである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の構成を図面に示
す発明の実施の形態に基づいて説明すると次の通りであ
る。図１は本発明にかかる自動水栓１の全体構成を示す
概略斜視図である。同図に示す如く、この実施の形態の
自動水栓１は、洗面カウンタ（図示せず）の上面等に設
置される水栓本体２と、洗面カウンタの下方側に設置さ
れる機能本体部３とから成る。水栓本体２の洗面ボウル
に臨む位置には、吐水口４と人体検知センサ５とが設置
されている。

【００１１】機能本体部３は、図２に示すように、ハウ
ジング６の内部に、制御回路部（マイコン）７と、吐水
制御弁８と、センサ回路部９と、電池１０とが組み込ま
れている。またセンサ回路部９は、図３に示すように、
発光回路部１１と、受光回路部１２とから成る。発光回
路部１１は、制御回路部７からのベース電圧の有無によ
ってＯＮ，ＯＦＦするスイッチングトランジスタＱ１と
抵抗Ｒと発光素子Ｄとが直列に接続されている。そし
て、これらの直列回路に対してコンデンサＣが並列接続
され、コンデンサＣと抵抗ＲとトランジスタＱ１との間
に定電圧用のトランジスタＱ２が接続されている。

【００１２】また制御回路部７は、図４に示すように、
１日をある時間帯ごとに区分し、当該区分されたある時
間帯ごとの自動水栓の使用回数を記憶する手段１２と、
該記憶された過去のある時間帯ごとの使用回数を基準値
Ｍと比較する比較手段１３と、前記記憶された使用回数
が設定した基準の使用回数以上の時間帯ではセンサの駆
動周期を短くし、また設定した基準の使用回数未満の時
間帯ではセンサの駆動周期を長くする周期設定手段１４
とを備えている。

【００１３】尚、図１において、符号１５は吐水制御弁
８と吐水口４とを接続する給水接続管、１６は水栓本体
部２の電子部品とハウジング内の制御回路部７を接続す
る電気配線、１７は止水栓、Ｈは使用者の手である。

【００１４】このように構成された自動水栓１にあっ
て、基本的な動作は、従来の場合と同じであり、吐水口
４の前に差し出した使用者の手Ｈを人体検知センサ５が
検知して給水路の途中に設けた吐水制御弁８を開閉制御
させ、吐水口４から水を自動的に吐出させている。その
場合にあって、人体検知センサ５は、所定の駆動周期に
従って人体検知信号を出力し、使用者の手Ｈ等を検出す
る。この実施の形態の自動水栓１にあっては、人体検知
センサ５の駆動周期を、使用見込みのない時間帯では長
く設定し、使用の可能性のある時間帯では短く設定する
ことで、不必要なセンサ５の駆動を低く抑えることによ
って、その分だけ消費電力量を削減するようにしてい
る。

【００１５】人体検知センサ５の駆動周期の設定は、例
えば図５及び図６に示すようにして行われる。図５で
は、同図の図（Ａ）に示すように、１日を４時間ごとに
分割した時間帯ごとに、自動水栓のセンサ５から送られ
て来た人体検知信号の回数（使用回数）を記憶手段１２
で記憶している。そして、過去７日間の統計をとり、そ
の時間帯ごとの最大値（ＭＡＸ値）を抜き出している。
このようにして過去７日間のある時間帯ごとの使用回数
の統計と最大値とが記憶されると、比較手段１３はその
最大値をある基準値Ｍと比較する。基準値Ｍは、図５の
場合は１に設定している。従って、最大値が１以上の時
間帯では、使用当日（通算して８日目）のセンサ５の駆
動周期を短くし、最大値が基準値Ｍ未満の場合、つま
り、全く使用回数が記憶されなかったゼロの場合はセン
サ５の駆動周期を長く設定している。これを表示する
と、同図の図（Ｂ）の通りである。

【００１６】このように全く使用のされていない時間帯
が０〜４時間目と、２０〜２４時間目の合計して８時間
有り、この間はセンサ５の駆動周期が長く設定されてい
る。そのため、センサ５の応答速度を考慮して常に駆動
周期を短く設定した場合よりもセンサ５の駆動する回数
が減少する。この減少した分だけセンサ５への電力の供
給量も減少することになり、省電力化が図れる。

【００１７】図６は、前記図５に示す場合において、当
該時間帯ごとの最大値の使用回数があったときには、そ
の直後は使用されない場合が多い経験則を考慮し、それ
以降はセンサ５の駆動周期を長くなる方向へ誘導しよう
とするものである。但し、当該時間帯における最大値の
使用があった直後の１０分間は、再使用の可能性がある
ことをも考慮し、段階的に駆動周期の切り替えが移行で
きるように、短い周期とし、この１０分間に再使用がな
かったときには、１０分経過後からセンサ５の駆動周期
を長くなるように設定している。このような駆動周期の
制御であれば、図５に示す場合よりも更にきめ細かい制
御ができ、より省電力化が図れると共に、応答速度が遅
くなって使用者の不快感を与える等のことはない。

【００１８】ところで、本発明は上述した実施の形態に
限定されるものではなく、適宜の変更が可能である。例
えば、センサ５の駆動周期の制御は、図５及び図６の１
日目〜５日目の間では１２〜１６時間目の時間帯におい
て、使用回数が全体的に多くなっている。このような場
合には、この時間帯の最大値が５０であるが、これを越
える使用があることも考えられるので、その最大値に例
えば設定回数をプラスしたものを最大値とするようにし
てもよい。ある時間帯において、７日間の統計のうちあ
る１日だけの使用回数が他の日の平均的な使用回数より
も極端に多い場合は、特別な使用であることを意味す
る。従って、このようなイレギュラーな使用の場合は、
これをデータとして取り込まない方がむしろ適切なこと
もあり、使用回数のデータとしては用いないようにして
もよい。更に、ある時間帯ごとの使用回数のデータは、
前日のみのものであってもよいが、生活パターンは１週
間を単位としているので、７日間の方が適切である。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明の自動水栓の
センサ装置は、人体検知センサによって人体を検知し、
自動的に水栓の開閉制御を行う自動水栓であって、１日
をある時間帯ごとに区分し、当該区分されたある時間帯
ごとの自動水栓の使用回数を記憶する手段と、該記憶さ
れた過去のある時間帯ごとの使用回数を基準値と比較す
る比較手段と、前記記憶された過去のある時間帯の使用
回数が設定した基準の使用回数以上の時間帯ではセンサ
の駆動周期を短くし、設定した基準の使用回数未満の時
間帯ではセンサの駆動周期を長くする周期設定手段とか
ら構成される。このようにある時間帯ごとの使用回数を
基準値と比較してセンサの駆動周期を長く設定したり、
短く設定したりすることにより、使用頻度の低い場所に
設置された自動水栓であっても、使用の可能性を予測し
てセンサの駆動周期を短くし、また使用の可能性が低い
時間帯ではセンサの駆動周期を長くし、吐水の応答速度
を犠牲にせずに、消費電力の節減を実現することが可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る自動水栓の斜視図
である。

【図２】本発明の一実施の形態に係る自動水栓の機能本
体部のブロック回路図である。

【図３】本発明の一実施の形態に係る自動水栓のセンサ
回路部を示す図面である。

【図４】本発明の一実施の形態に係る自動水栓の制御回
路部のブロック図である。

【図５】図（Ａ）は本発明の一実施の形態に係る自動水
栓のある時間帯ごとの使用回数とその最大値を示すもの
であり、図（Ｂ）はこれに対応するセンサの駆動周期を
示す図面である。

【図６】図（Ａ）は本発明の一実施の形態に係る自動水
栓のある時間帯ごとの使用回数とその最大値を示すもの
であり、図（Ｂ）はこれに対応する図５の場合とは別の
センサの駆動周期を示す図面である。

【符号の説明】

１…自動水栓、２…水栓本体、３…機能本体部、４…吐
水口、５…人体検知センサ、６…ハウジング、７…制御
回路部、８…吐水制御弁、９…センサ回路部、１０…電
池、１１…発光回路部、１２…受光回路部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】人体検知センサによって人体を検知し、自
   動的に水栓の開閉制御を行う自動水栓において、１日を
   ある時間帯ごとに区分し、当該区分されたある時間帯ご
   との自動水栓の使用回数を記憶する手段と、該記憶され
   た過去のある時間帯ごとの使用回数を基準値と比較する
   比較手段と、前記記憶された過去のある時間帯の使用回
   数が設定した基準の使用回数以上の時間帯ではセンサの
   駆動周期を短くし、設定した基準の使用回数未満の時間
   帯ではセンサの駆動周期を長くする周期設定手段とを備
   えている自動水栓のセンサ装置。
2. 【請求項２】基準値が過去におけるある時間帯ごとの使
   用回数から決められる請求項１に記載の自動水栓のセン
   サ装置。
3. 【請求項３】基準値が１以上である請求項１又は２のい
   ずれかに記載の自動水栓のセンサ装置。
4. 【請求項４】周期設定手段は、駆動周期が短く設定され
   たある時間帯における使用回数がある回数に達したとき
   には、その後所定時間はセンサの駆動周期を短い周期と
   し、当該短い周期の間に使用が検出されない場合は長い
   周期に切り替えるようにした請求項１に記載の自動水栓
   のセンサ装置。
5. 【請求項５】ある時間帯ごとの使用回数が全体的に多い
   場合には、これらの使用回数の最大値に所定回数を足し
   たものをある回数とする請求項４に記載の自動水栓のセ
   ンサ装置。
6. 【請求項６】ある時間帯の使用回数が異常に多い場合
   は、これをデータとして取り扱わないようにした請求項
   ２乃至５のいずれか１つに記載の自動水栓のセンサ装
   置。