JP2004183255A

JP2004183255A - 給水制御装置

Info

Publication number: JP2004183255A
Application number: JP2002349040A
Authority: JP
Inventors: Osamu Matsumoto; 修松本; Yasuaki Koumae; 康章幸前
Original assignee: Inax Corp
Current assignee: Inax Corp
Priority date: 2002-11-29
Filing date: 2002-11-29
Publication date: 2004-07-02
Anticipated expiration: 2022-11-29
Also published as: JP4203305B2

Abstract

【課題】人体検知センサによる人体検知に基づいて、制御部により電磁バルブを開いて吐水を自動的に行うとともに、発電機からコンデンサに給電して充電を行い、これを通常電源として用いるとともにバックアップ電池としての乾電池を備えた給水制御装置において、乾電池の電気消費を少なくして電池寿命を延長する。
【解決手段】人体検知センサ１６と、電磁バルブ２４と、制御部３６と、発電機２６と、通常電源としてのコンデンサ４０と、バックアップ電池としての乾電池４４とを備えた給水制御装置において、乾電池４４からコンデンサ４０に電気供給されるに到ったときには人体検知センサ１６の駆動周期を短周期から長周期に変更するようになす。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は自動手洗水栓や便器の洗浄水の給水制御装置に適用して好適な給水制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、所定周期で駆動されて人体検知用信号を発信する人体検知センサと、その人体検知センサによる人体検知，非検知に基づいて給水を制御する給水バルブと、人体検知センサからの信号を受けて給水バルブを作動制御する制御部と、水路を流れる水流によって発電を行う発電機と、発電機からの給電を受けて蓄電する蓄電手段とを備えた給水制御装置が、主としてドライブインその他の公共トイレ等の自動手洗水栓の給水制御装置として、或いは便器の洗浄水を給水制御する給水制御装置等として用いられている。
【０００３】
例えば下記特許文献１，２には、この種の給水制御装置を自動手洗水栓の給水制御装置に適用した例が開示されている。
この種の給水制御装置では、通常、発電機での発電量が少なく、蓄電手段における電圧が低下したときにも支障なく装置を作動させられるように、蓄電手段と並列に接続されたバックアップ電池としての１次電池が備えられている。
【０００４】
しかしながら蓄電手段の電圧が低下し、１次電池からの電気供給によって装置を作動させたときにもなお、人体検知センサの駆動周期を通常と同様、即ち蓄電手段の電圧が十分に高く、これを電源として装置を作動させたときと同様の周期に保ったままであると、１次電池の電気消費が大となって１次電池が早期に寿命に達してしまい、従って電池交換を頻繁に行わなければならない問題を生ずる。
【０００５】
一方、リモコンからの信号を受けるリモコン受信部と、リモコン受信部における信号の受信に基づいて給水を制御する給水バルブと、リモコン受信部の信号の受信に基づいて給水バルブを作動制御する制御部と、水路を流れる水流によって発電を行う発電機と、発電機からの給電を受けて蓄電する蓄電手段とを備えた給水制御装置が便器、特に大便器の洗浄水を給水制御する給水制御装置等として用いられている。
【０００６】
この給水制御装置においても、バックアップ電池として１次電池が備えられる。
この場合においてリモコン受信部は、リモコンからいつ信号が発信されても確実にこれを受信できるように、通常、かかるリモコン受信部は常時オン状態、即ち駆動状態に維持されるのが普通である。
【０００７】
しかしながら上記の給水制御装置と同じく、蓄電手段の電圧低下によって１次電池を電源として装置が作動する状態となってもなお、リモコン受信部を常時駆動状態に維持しておくと、１次電池の電気消費が大となり、１次電池が早期に寿命に達してしまって電池交換を頻繁に行わなければならなくなってしまう。
【０００８】
【特許文献１】
特開平７−１５８１３０号公報
【特許文献２】
特開２００１−２０７４９８号公報
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の給水制御装置はこのような課題を解決するために案出されたものである。
而して請求項１のものは、（イ）所定周期で駆動されて人体検知用信号を発信する人体検知センサと、（ロ）該人体検知センサによる人体検知，非検知に基づいて給水を制御する給水バルブと、（ハ）前記人体検知センサの駆動周期を制御するとともに、該人体検知センサからの信号を受けて前記給水バルブを作動制御する制御部と、（ニ）水路を流れる水流によって発電を行う発電機と、（ホ）該発電機からの給電を受けて蓄電する蓄電手段と、（ヘ）該蓄電手段の電圧が低下したときに電気供給を行うバックアップ電池としての１次電池とを備えた給水制御装置であって、前記１次電池から前記蓄電手段への電気供給の有無を検出する供給検出手段を設け、該供給検出手段が該１次電池から該蓄電手段への電気供給を検出したとき、前記制御部において前記人体検知センサの駆動周期を長周期に変更するようになしてあることを特徴とする。
【００１０】
請求項２のものは、（イ）リモコンからの信号を受信するリモコン受信部と、（ロ）該リモコン受信部における信号の受信に基づいて給水を制御する給水バルブと、（ハ）該リモコン受信部の駆動・停止を制御するとともに、該リモコン受信部の信号の受信に基づいて前記給水バルブを作動制御する制御部と、（ニ）水路を流れる水流によって発電を行う発電機と、（ホ）該発電機からの給電を受けて蓄電する蓄電手段と、（ヘ）該蓄電手段の電圧が低下したときに電気供給を行うバックアップ電池としての１次電池とを備えた給水制御装置であって、前記１次電池から前記蓄電手段への電気供給の有無を検出する供給検出手段を設け、該供給検出手段が該１次電池から該蓄電手段への電気供給を検出したとき、前記制御部において前記リモコン受信部を駆動と停止とを交互に繰り返す間欠駆動を行わせるようになしてあることを特徴とする。
【００１１】
請求項３のものは、請求項１，２の何れかにおいて、前記蓄電手段がコンデンサであることを特徴とする。
【００１２】
請求項４のものは、請求項１〜３の何れかにおいて、前記供給検出手段が、前記１次電池の電圧を基準電圧として該１次電池の電圧と前記蓄電手段の電圧とを比較し、該蓄電手段の電圧が、該１次電池が電気供給する電圧まで低下したことを検出する電圧検出回路であることを特徴とする。
【００１３】
請求項５のものは、請求項１において、前記給水制御装置が自動手洗水栓の給水制御装置であることを特徴とする。
【００１４】
請求項６のものは、請求項１〜４の何れかにおいて、前記給水制御装置が便器の洗浄水を給水制御する給水制御装置であることを特徴とする。
【００１５】
【作用及び発明の効果】
以上のように請求項１の発明は、制御部において人体検知センサの駆動周期を制御するようになすとともに、１次電池から蓄電手段への電気供給の有無を検出する供給検出手段を設け、そして１次電池から蓄電手段への電気供給をその供給検出手段が検出したときに、制御部において人体検知センサの駆動周期を長周期に変更するもので、本発明によれば、１次電池が電源として使用されるようになった段階で人体検知センサがそれまでよりも長周期で駆動されるようになることから、１次電池の電池消耗を抑制して電池寿命を延長することが可能となる。
従って本発明によれば、１次電池が早期に寿命に達して電池交換を頻繁に行わなければならないといった問題を改善することができる。
【００１６】
本発明は、単に蓄電手段の電圧が設定したレベルまで低下した段階で駆動周期を変更するといったものではなく、１次電池から電気供給が開始された段階で駆動周期を長く変更するものであり、確実に１次電池の電気消費を少なくし得て、その寿命を効果的に延長できる特長を有する。
【００１７】
次に請求項２は、リモコン受信部を備えた給水制御装置にあって、供給検出手段が１次電池から蓄電手段への電気供給を検出したとき、制御部においてリモコン受信部を間欠駆動させるようになしたもので、この場合においてもリモコン受信部が常時オン状態、即ち常時駆動状態に維持される場合に比べて、１次電池の電気消費を効果的に少なく抑制でき、以って電池寿命を延長化し得て、電池交換を頻繁に行わなければならないといった問題を改善することができる。
【００１８】
このようにリモコン受信部を間欠駆動させるようになした場合においても、その駆動周期を適当に設定することによって、リモコンから信号が発信されたときに確実にこれを受信するようになすことが可能である。
【００１９】
本発明では、上記蓄電手段としてコンデンサを用いることができる（請求項３）。
本発明ではまた、上記供給検出手段を、蓄電手段の電圧と１次電池の電圧とを比較し、その１次電池の電圧に対して蓄電手段の電圧が所定電圧、即ち１次電池が電気供給する状態となる電圧まで低下したとき、これを検出する電圧検出回路として構成しておくことができる（請求項４）。
【００２０】
単に蓄電手段の電圧のみを検出し、その電圧の低下を監視するだけでは、１次電池から蓄電手段への電気供給が開始されたことを正確に検知することができない。１次電池自体もその種類によって使用に伴い電圧低下して行くからである。
【００２１】
従って供給検出手段を、それら１次電池と蓄電池との電圧差を検知する電圧検出回路として構成しておくことで、１次電池から電気供給がされたか否かを正確に検出し、ひいては１次電池からの電気供給が開始された時点で、正確に人体検知センサの駆動周期の長周期への変更、或いはリモコン受信部の連続駆動から間欠駆動への切替えをなすことができる。
【００２２】
ここで請求項１の給水制御装置は、自動手洗水栓の給水制御装置として好適に適用可能であり（請求項５）、また請求項１〜４の給水制御装置は、便器の洗浄水を給水制御する給水制御装置に適用して好適である（請求項６）。
【００２３】
【実施例】
次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において、１０は自動手洗水栓で、１２はその吐水部である。
吐水部１２は、手洗器１３の上面からほぼ上向きに起立する状態で設けられている。
この吐水部１２には、吐水口１４と人体検知センサ１６とが設けられている。
【００２４】
人体検知センサ１６は、発光部（発信部）１８と受光部（受信部）２０とを有しており、発光部１８から所定周期で人体検知用信号を発信する。
そして人体からの反射光を受光部２０で受光し、人体の有無をその受光部２０における受光によって検知する。
【００２５】
２２はこの自動手洗水栓１０における本体部で、内部に給水バルブとしての電磁バルブ２４と発電機２６とが収容されている。
ここで電磁バルブ２４は給水源から吐水部１２、詳しくは吐水口１４への給水用の水路２８（図２参照）を開閉し、吐水口１４からの給水、即ち吐水と止水とを制御する。
また発電機２６は、水路２８を流れる水流により、詳しくは水路２８上に設けた翼車の回転により発電を行う。
【００２６】
この本体部２２からは吐水口１４へと水を導くための導管２８ａが延び出している。
また本体部２２からは、吐水部１２に設けられた後述の基板３４と本体部２２とを電気的に接続するための電気配線３０が延び出している。
【００２７】
図２に示しているように、吐水部１２には人体検知センサ１６と併せて基板３４が設けられている。
この基板３４にはマイコンから成る制御部３６（図３参照）が搭載されており、この制御部３６によって、電磁バルブ２４の作動が制御されるようになっている。
詳しくは、人体検知センサ１６による人体の検知，非検知に基づいて、制御部３６により電磁バルブ２４の電磁コイル３８への通電が制御され、以って吐水口１４からの吐水，止水が自動的に行われる。
【００２８】
図３において、４０はコンデンサ（蓄電手段）であり、このコンデンサ４０を主電源（通常電源）として人体検知センサ１６が駆動されるようになっている。詳しくは人体検知センサ１６が所定周期で発光部１８から人体検知信号を発光（発信）し、受光部２０において受光（受信）する。
【００２９】
４２はダイオードブリッジから成る全波整流器で、発電機２６からの交流出力がこの全波整流器４２で直流に変換され、コンデンサ４０に給電及び蓄電される。
【００３０】
４４はバックアップ電池としての乾電池（１次電池）で、コンデンサ４０の電圧がこの乾電池４４の電圧以下（厳密には逆流防止ダイオード４６の電圧降下分を見込んだ電圧以下）となったとき、乾電池４４からの電気供給がなされて、電磁バルブ２４における電磁コイル３８，人体検知センサ１６，制御部３６等が駆動される。
【００３１】
４８は電圧検出回路（供給検出手段）で、乾電池４４の電圧（図中ａ点での電圧）を基準電圧として、その乾電池４４の電圧とコンデンサ４０の電圧（図中ｂ点での電圧）とを比較し、そしてコンデンサ４０の電圧が一定電圧まで低下したとき、乾電池４４からコンデンサ４０に対し電気供給される状態となったことを検出する。
【００３２】
尚、コンデンサ４０の電圧は例えば通常４．５Ｖ程度であり、また乾電池４４の電圧は例えば３Ｖである。
この場合コンデンサ４０の電圧が乾電池４４の電圧３Ｖまで（厳密には前述のように逆流防止ダイオード４６の電圧降下分を差し引いた電圧まで）低下したとき、乾電池４４からの電気供給が開始されたものと判定する。
【００３３】
その結果は制御部３６へと信号入力され、ここにおいて制御部３６は、人体検知センサ１６の駆動周期を、それまでの短周期から長周期に変更する。
【００３４】
この例の場合、制御部３６はコンデンサ４０が十分な電圧を保持しており、これを電源とするときには人体検知センサ１６を図４に示す０．５秒の短周期で駆動し、また一方乾電池４４からの電気供給が開始された後においては、人体検知センサ１６を１．０秒の長周期で駆動させる。
【００３５】
図５は制御部３６による制御の内容を具体的に表したものである。
図示のように、ここでは人体検知センサ１６の駆動後により人体検知の有無が判定され（ステップＳ１０，Ｓ１２）、そして止水中に人体検知されたときには、そこで電磁バルブ２４が開動作されて、吐水口１４からの吐水が行われる（ステップＳ１４，Ｓ１６）。
【００３６】
その後一旦人体検知センサ１６が駆動停止され（ステップＳ１８）、続いて乾電池４４の電圧とコンデンサ４０の電圧との比較判定が行われる（ステップＳ２０）。
そしてコンデンサ４０の電圧が高いときには人体検知センサ１６の駆動周期が０．５秒の短周期とされ（ステップＳ２２）、続いてステップＳ１０以下が実行される。
【００３７】
その実行過程において使用者が吐水口１４から手を引いて人体検知センサ１６が人体非検知となったとき、そこで電磁バルブ２４が閉動作させられて（ステップＳ２４，Ｓ２６）、その後ステップＳ１８，Ｓ２０が実行される。
【００３８】
そしてステップＳ２０において、再びコンデンサ４０の電圧が乾電池４４の電圧に対して高く、コンデンサ４０から電気供給されていると判定されたときには、そのまま人体検知センサ１６の駆動周期が０．５秒の短周期に維持され、また一方発電機２６における発電量が少なく、コンデンサ４０の電圧が乾電池４４の電圧に対して低くなり、その結果として乾電池４４からコンデンサ４０へ電気供給されるようになったときには、ステップＳ２８が実行されて、人体検知センサ１６の駆動周期が０．５秒の短周期から１．０秒の長周期に変更される。
【００３９】
本例によれば、乾電池４４が電源として使用されるようになった段階で、人体検知センサ１６の駆動周期が１．０秒の長周期に変更されるため、乾電池４４の電池消耗を抑制して電池寿命を延長することができる。
従って本例によれば、乾電池４４が早期に寿命に達して電池交換を頻繁に行わなければならないといった問題を改善することができる。
【００４０】
本発明ではまた、乾電池４４とコンデンサ４０との電圧差を検知することで、乾電池４４からの電気供給の有無を検出するようにしているため、単にコンデンサ４０の電圧のみを検出してその電圧の低下を監視するだけの場合のように、使用に伴って乾電池４４の電圧が漸次低下して行くことで乾電池４４からの電気供給が開始されたことを正確に検知できないといったことがなく、乾電池４４から電気供給がされたか否かを正確に検出し、そして正確に乾電池４４からの電気供給が開始された時点で人体検知センサ１６の駆動周期の変更を行うことができる。
【００４１】
以上は自動手洗水栓における給水制御装置の例であるのに対し、図６は本発明を小便器の洗浄水の給水制御装置に適用した例である。
同図において５０は小便器で、５２は小便器５０の内部に洗浄水を噴出して便器洗浄を行わせるスプレッダであり、このスプレッダ５２に対する洗浄水の供給用の水路２８上に、電磁バルブ２４と発電機２６とが設けられている。
【００４２】
また小便器５０の上部に人体検知センサ１６と基板３４とが設けられている。
その基板３４における回路構成及びそこに搭載されたマイコンから成る制御部３６の制御内容は基本的に上記実施例と同様である。
この図６の実施例においても、上記実施例と同様の効果を奏することができる。
【００４３】
次に図７〜図１０は、本発明をリモコン付きの大便器の洗浄水の給水制御装置に適用した例を示している。
先ず図７において、５４は大便器でリム給水路５６とジェット噴射孔５８とを有しており、リム給水路５６からの洗浄水の流下とジェット噴射孔５８からの洗浄水の噴射とによって便器洗浄を行う。
【００４４】
この例では、洗浄水を便器５４に対して供給する水路２８が分岐水路２８−１と２８−２とに分岐しており、そして分岐水路２８−１がリム給水路５６に、また分岐水路２８−２がジェット噴射孔５８に接続されている。
そしてそれぞれの分岐水路２８−１と２８−２とに、電磁バルブ２４−１と２４−２とが設けられている。
また分岐する前の主水路２８−３上に発電機２６が設けられている。
【００４５】
大便器５４には、壁付きのリモコン（ワイヤレスリモコン）６０の発光部（発信部）６２からの発光信号を受光（受信）するリモコン受光部（リモコン受信部）６４と、そのリモコン受光部６４の信号の受光に基づいて電磁バルブ２４−１，２４−２を作動制御する、マイコンから成る制御部３６を搭載した基板３４とが設けられている。
【００４６】
この基板３４の回路構成は基本的に上記実施例のものと同様である。
但し上記実施例では制御部３６が電圧検出回路４８の検出結果に基づいて、人体検知センサ１６の駆動周期を制御するものとなしてあるが、図８に示しているように本例の制御部３６は、電圧検出回路４８の検出結果に基づいて、リモコン受光部６４の駆動を制御する。
【００４７】
具体的には電圧検出回路４８が、コンデンサ４０の電圧が乾電池４４の電圧まで低下し、乾電池４４から電気供給されるようになったことを検出したところで、制御部３６がその電圧検出回路４８からの信号を受けてリモコン受光部６４を、それまでの常時オン状態、つまり常時駆動状態から図９に示しているようにこれを０．５秒ごとの駆動と停止とを交互に繰り返す間欠駆動に切り替える。
【００４８】
図１０はその際の制御部３６の制御内容を表している。
図示のように、ここではリモコン受光部６４がリモコン６０からの信号を受光した後、コンデンサ４０の電圧が乾電池４４の電圧まで低下したか否かが判定され（ステップＳ３０，Ｓ３２）、その結果として乾電池４４からの電気供給が行われるに到ったと判定された場合には、リモコン受光部６４が間欠駆動に切り替えられる（ステップＳ３６）。
また一方コンデンサ４０の電圧が依然として乾電池４４の電圧よりも高く、引続きコンデンサ４０が主電源として働いているときには、そのままリモコン受光部６４を連続駆動状態に維持する（ステップＳ３４）。
【００４９】
本例では、乾電池４４からの電気供給を検出したとき制御部３６においてリモコン受光部６４を間欠駆動させるようにしていることから、リモコン受光部６４が常時オン状態、即ち常時駆動状態に維持される場合に比べて乾電池４４の電気消費を効果的に少なく抑制でき、以って電池寿命を延長化し得て、電池交換を頻繁に行わなければならないといった問題を改善することができる。
【００５０】
以上本発明の実施例を詳述したがこれはあくまで一例示である。
例えば図７〜図１０の実施例においては、制御部３６が便器の洗浄水を給水制御する、即ち洗浄水を給水・停止する電磁バルブ２４を作動制御するようになしているが、場合によってかかる制御部３６が、洗浄ノズルからの人体局部洗浄用の洗浄水を給水・停止する電磁バルブを作動制御する給水制御装置に対して本発明を適用することも可能である。
【００５１】
また上例では乾電池４４からの電気供給を検出する供給検出手段を電圧検出回路４８にて構成しているが、場合によって供給検出手段を乾電池４４からの電流検出そのものを検出するように構成することも可能であるなど、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である給水制御装置を手洗器等とともに示す図である。
【図２】同実施例の給水制御装置を吐水部等とともに示す図である。
【図３】図２の基板の回路構成を示す図である。
【図４】同実施例の人体検知センサの駆動周期をタイムチャートで示す図である。
【図５】同実施例における制御部の制御内容を示すフローチャートである。
【図６】本発明の他の実施例を示す図である。
【図７】本発明の更に他の実施例を示す図である。
【図８】図７の基板の回路構成を示す図である。
【図９】図７のリモコン受光部の駆動周期をタイムチャートで示す図である。
【図１０】図８の制御部の制御内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０自動手洗水栓
１６人体検知センサ
２４，２４−１，２４−２電磁バルブ（給水バルブ）
２６発電機
２８水路
３６制御部
４０コンデンサ（蓄電手段）
４４乾電池（１次電池）
４８電圧検出回路（供給検出手段）
５０小便器
５４大便器
６０リモコン
６４リモコン受光部（リモコン受信部）

Claims

（イ）所定周期で駆動されて人体検知用信号を発信する人体検知センサと
（ロ）該人体検知センサによる人体検知，非検知に基づいて給水を制御する給水バルブと
（ハ）前記人体検知センサの駆動周期を制御するとともに、該人体検知センサからの信号を受けて前記給水バルブを作動制御する制御部と
（ニ）水路を流れる水流によって発電を行う発電機と
（ホ）該発電機からの給電を受けて蓄電する蓄電手段と
（ヘ）該蓄電手段の電圧が低下したときに電気供給を行うバックアップ電池としての１次電池と
を備えた給水制御装置であって、
前記１次電池から前記蓄電手段への電気供給の有無を検出する供給検出手段を設け、該供給検出手段が該１次電池から該蓄電手段への電気供給を検出したとき、前記制御部において前記人体検知センサの駆動周期を長周期に変更するようになしてあることを特徴とする給水制御装置。
（イ）リモコンからの信号を受信するリモコン受信部と
（ロ）該リモコン受信部における信号の受信に基づいて給水を制御する給水バルブと
（ハ）該リモコン受信部の駆動・停止を制御するとともに、該リモコン受信部の信号の受信に基づいて前記給水バルブを作動制御する制御部と
（ニ）水路を流れる水流によって発電を行う発電機と
（ホ）該発電機からの給電を受けて蓄電する蓄電手段と
（ヘ）該蓄電手段の電圧が低下したときに電気供給を行うバックアップ電池としての１次電池と
を備えた給水制御装置であって、
前記１次電池から前記蓄電手段への電気供給の有無を検出する供給検出手段を設け、該供給検出手段が該１次電池から該蓄電手段への電気供給を検出したとき、前記制御部において前記リモコン受信部を駆動と停止とを交互に繰り返す間欠駆動を行わせるようになしてあることを特徴とする給水制御装置。
請求項１，２の何れかにおいて、前記蓄電手段がコンデンサであることを特徴とする給水制御装置。
請求項１〜３の何れかにおいて、前記供給検出手段が、前記１次電池の電圧を基準電圧として該１次電池の電圧と前記蓄電手段の電圧とを比較し、該蓄電手段の電圧が、該１次電池が電気供給する電圧まで低下したことを検出する電圧検出回路であることを特徴とする給水制御装置。
請求項１において、前記給水制御装置が自動手洗水栓の給水制御装置であることを特徴とする給水制御装置。
請求項１〜４の何れかにおいて、前記給水制御装置が便器の洗浄水を給水制御する給水制御装置であることを特徴とする給水制御装置。