JP2004316360A

JP2004316360A - 自動水栓

Info

Publication number: JP2004316360A
Application number: JP2003115101A
Authority: JP
Inventors: Yasuaki Koumae; 康章幸前
Original assignee: Inax Corp
Current assignee: Inax Corp
Priority date: 2003-04-18
Filing date: 2003-04-18
Publication date: 2004-11-11

Abstract

【課題】人体感知センサによる人体感知に基づいて吐水口からの吐水・止水を行う自動水栓において、差し出した手が人体感知センサの感知エリアを横切って短い時間で往復動作したときに、戻りの動作を感知することで自動水栓が誤動作してしまい、目的とする吐水或いは止水を行えなくなる問題を解決する。
【解決手段】非接触式の人体感知センサ４２Ｒと、人体感知センサ４２Ｒからの信号に基づいて電磁弁４０−１，４０−２を作動制御する制御部４１とを備え、人体感知センサ４２Ｒによる人体感知・非感知に反応して吐水口２６からの自動吐水・止水を行うようになした自動水栓１８において、人体感知センサ４２Ｒが人体感知し又は非感知となった後、設定時間の間は制御部４１が人体感知センサ４２Ｒの人体感知及び非感知を無効とする制御を行うようにする。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、人体感知センサによる人体感知及び非感知に反応して吐水口からの吐水及び止水を自動的に行う自動水栓に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来より、非接触式の人体感知センサと、人体感知センサからの信号に基づいて給水弁を作動制御する制御部とを備え、人体感知センサによる人体感知・非感知に反応して吐水口からの自動吐水・止水を行うようになした自動水栓が広く用いられている。
【０００３】
この種の自動水栓は、例えば下記特許文献１に開示されているように多くは手洗用の水栓として用いられており、そのため人体感知センサが吐水管の下方、特に吐水口の下方を感知エリアとしていて、吐水口の下方に手を洗うべく差し出すと、人体感知センサがこれを感知して吐水口から自動吐水し、また吐水口の下方から手を引き抜くと人体感知センサが非感知となって、そこで吐水口からの吐水を自動停止（止水）するように構成されていた。
【０００４】
ところで、この種の自動水栓をキッチン用の水栓として用いた場合、人体感知センサが吐水口の下方を感知エリアとしていると、シンクで食器等の洗い物をしているときに、水を出すことを意図していなくても人体感知センサが手等を感知してしまって、吐水口から吐水を行ってしまうといった不都合が生じ得る。
【０００５】
従って自動水栓をキッチン用の水栓として用いる場合（手洗用以外の他の目的で用いる場合にも同様）には、人体感知センサの感知エリアを吐水管の下方、特に吐水口の下方以外のエリアを感知エリアとすることが望ましい。
【０００６】
その１つとして、人体感知センサを吐水管先端部の上面に設けて吐水管先端部の上方を感知エリアとし、吐水管先端部の上方に手をかざすことで、手（人体）を人体感知センサにより感知させるようになすことが考えられるが、この場合例えばシンク内で洗い物その他の作業を行っている途中で手を吐水管先端部の上方にかざすためには手を大きく動作させることが必要であり、操作性及び水栓の使い勝手の上で難点がある。
【０００７】
これに対して、吐水管先端部の側面に人体感知センサを設けてその側方を感知エリアとなした場合、シンク内で洗い物その他の作業をしている手を吐水管先端部の側方まで僅かに持ち上げるだけで手を感知させることができ、操作性，水栓の使い勝手の点でより望ましいものである。
【０００８】
ところで、人体感知センサの感知エリアが吐水管の下方であっても或いは吐水管の上方であっても、更には吐水管の側方であっても、使用者が吐水口から水を吐水させるべく感知エリアに手を差し出したときに同エリアを横切って手を通過させてしまい、手を戻すときに再び同エリアを通過させてしまうといった動きを行うことがあり、この場合人体感知センサが手を続けて２度感知することとなり、吐水させるはずのものが吐水後直ちに止水状態となってしまったり、或いは逆に止水させるはずのものが止水後直ちに吐水状態となってしまうといった不都合が生じ得る。
【０００９】
特に人体感知センサを吐水管先端部の側面に設けて、その側方を感知エリアとしたときにこの現象が起り易い。
シンク内から手を持ち上げたときに手が吐水管の側方を通り過ぎて上方まで移動してしまうといったことが起りがちであるからである。
【００１０】
同様のことが、指を開いた状態で手を感知エリアに差し出したときにも生じ得る。
人体感知センサが指の１本１本を別々に感知してしまい、結果的に感知及び非感知を何度も繰り返してしまうこととなるからである。
【００１１】
上に述べた特許文献１には、水栓使用者の水栓使用の意志とは無関係に人体感知センサによる人体感知に反応して吐水口からの吐水或いは止水を行ってしまうことの対策として、瞬間的な感知信号の発生や消滅では吐水や止水を行わないようにする点が開示されている。
【００１２】
しかしながらこの場合、吐水口からの吐水を行ったり或いは止水を行うためには、人体感知センサの前に一定時間手をかざし続けなければならず、例えば忙しいキッチン作業をしながら速やかに吐水口から水を出したり止めたりしたいときに、人体感知センサの前に手をかざし続けて吐水までの間或いは止水までの間待っているということは面倒であり、キッチン用等の水栓としては使い勝手の悪いものとなってしまう。
【００１３】
本発明はこのような課題を解決することを目的としてなされたものである。
尚、本発明の先行技術として下記特許文献２，特許文献３，特許文献４，特許文献５に開示されたものがあるが、これらのものは上記のような課題の解決を目的としたものではなく、何れも本発明とは構成が異なっている。
【００１４】
【特許文献１】
実開平３−１０８０７１号公報
【特許文献２】
特開２００２−７００９６号公報
【特許文献３】
特開平３−１５２３１６号公報
【特許文献４】
特開平４−５０５７５号公報
【特許文献５】
特開平３−１４７９４２号公報
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために案出された本発明の自動水栓は、非接触式の人体感知センサと、該人体感知センサからの信号に基づいて給水弁を作動制御する制御部とを備え、該人体感知センサによる人体感知・非感知に反応して吐水口からの自動吐水・止水を行うようになした自動水栓において、前記人体感知センサが人体感知し又は非感知となった後、設定時間の間は前記制御部が該人体感知センサの人体感知及び非感知を無効とする制御をなすようにしたことを特徴とする（請求項１）。
【００１６】
請求項２のものは、請求項１において、前記人体感知センサが吐水管の下方以外のエリアを感知エリアとするものであることを特徴とする。
【００１７】
請求項３のものは、請求項２において、前記人体感知センサが前記吐水管の先端部且つ左右方向の側面に設けてあって、該吐水管の側方を感知エリアとするものであることを特徴とする。
【００１８】
請求項４のものは、請求項１〜３の何れかにおいて、前記自動水栓がシングルレバー操作部の操作により吐止水と水量調節及び吐水の温度調節を行うシングルレバー式のものであることを特徴とする。
【００１９】
【作用及び発明の効果】
上記のように本発明は、人体感知センサが人体感知し又は非感知となった後、設定時間の間は制御部が人体感知センサの人体感知及び非感知を無効とする制御をなすようにしたもので、本発明によれば、差し出した手が人体感知センサの感知エリアを横切って通過し再び戻って来ることによって人体感知センサが手を続けて２度感知してしまい、自動水栓が水栓使用者の意図と反した動作を行ってしまうといった不都合を防止することができる。
或いはまた、指を開いた状態で手を差し出したときに人体感知センサが指の１本１本に対して感知・非感知を繰り返してしまい、同じく水栓使用者の意図と異なった動作を自動水栓がしてしまう不都合を回避することができる。
ここで設定時間は例えば０．５〜１秒程度の短時間に設定しておくことができる。
【００２０】
本発明の自動水栓は、上記特許文献１に開示のものとは異なって、手の動作が素早く、人体感知センサによる感知が瞬間的なものであっても、これに敏感に反応して吐水口からの吐水又は止水を行う。
これにより水栓使用者の動作に対して応答性高く自動水栓を動作させることができ、従ってかかる自動水栓をキッチン用の水栓として適用した場合、忙しくキッチン作業をしながら手を軽く速い動作で人体感知センサの前に差し出した場合であっても、自動水栓が確実にこれに反応して吐水口からの吐水又は止水を迅速に行う。
即ち長い時間手を人体感知センサの前にかざし続けなくても、吐水口からの吐水或いは止水を応答性良く行わせることができ、自動水栓の使い勝手が良好なものとなる。
【００２１】
本発明においては、吐水管の下方以外のエリアを人体感知センサの感知エリアとしておくことができる（請求項２）。
特に人体感知センサを吐水管先端部且つ左右方向の側面に設けておき、吐水管の側方を感知エリアとしておくことができる（請求項３）。
このようにしておけば、上述のように小さな手の動きで人体感知センサにより手を感知させることができ、操作性が良好となる。
【００２２】
本発明はまた、特にシングルレバー式の自動水栓に適用して好適なものである（請求項４）。
【００２３】
【実施例】
次に本発明の自動水栓をキッチン用の水栓として用いた場合の実施例を図面に基づいて以下に詳しく説明する。
図１において、１０はキッチンに設置された流し台で、１２はシンク、１４はキャビネット、１６はカウンターで、このカウンター１６上に本例のシングルレバー式の自動水栓（以下単に水栓とする）１８が設置されている。
【００２４】
この水栓１８は、カウンター１６から上方に起立する水栓本体２０と、水栓本体２０からシンク１２側に向けて前方に延び出した吐水管２２と、水栓本体２０の上部に設けられたシングルレバー操作部２４とを有しており、そのシングルレバー操作部２４の操作によって、吐水管２２先端部の下向きの吐水口２６から吐水と止水とが行われる。
【００２５】
詳しくは、この例ではシングルレバー操作部２４を左右に回動操作することで、水と湯との混合比率の調節即ち吐水の温度調節が行われ、また上下に回動操作することで吐水口２６からの吐水及び止水更に水量調節が行われる。
【００２６】
図２において、２８，３０はそれぞれ冷水（水道水），湯を供給する給水路及び給湯路で、これら給水路２８及び給湯路３０を通じて冷水及び湯がそれぞれ水栓本体２０内部に供給される。
供給された冷水及び高温の湯は、混合弁部３２で所定比率に混合され温度調節された上で、流出路３４を通じて一旦水栓本体２０から流出した後、吐水管２２内部を通って吐水口２６へと導かれる。
混合弁部３２は、シングルレバー操作部２４の手動操作によって作動状態を変化させ、冷水と湯との混合比率を調節するとともに併せて流出路３４の開閉即ち吐水及び止水も行う。
【００２７】
給水路２８からは分岐路３６が分岐して延び出しており、その先端が流出路３４に接続されている。
そしてこの接続部より上流側において流出路３４には給水弁としての２つの電磁弁３８−１，３８−２が並列に設けられており、また分岐路３６においても給水弁としての２つの電磁弁４０−１，４０−２が並列に設けられている。
そしてそれら電磁弁３８−１，３８−２及び４０−１，４０−２が制御部４１によって作動制御されるようになっている。
【００２８】
図３に示しているように、吐水管２２先端部且つ右側面と左側面とには非接触で人体感知する、詳しくは差し出された手を感知する赤外線式の人体感知センサ４２Ｒ及び４２Ｌが設けられている。
【００２９】
これら人体感知センサ４２Ｒ，４２Ｌは、それぞれ上記の制御部４１に電気接続されており、それらが人体感知したとき制御部４１に対し信号入力されるようになっている。
制御部４１はこの信号を受けて電磁弁３８−１，３８−２及び４０−１，４０−２を作動制御する。
【００３０】
本例では、図４（Ｉ）に示すように人体感知センサ４２Ｒの側方に手をかざすと人体感知センサ４２Ｒがこれを感知し、これに基づいて制御部４１が分岐路３６上の電磁弁４０−１，４０−２を開弁させて、冷水を流出路３４を通じて吐水口２６から吐水させる（図４（ＩＩ）参照）。
【００３１】
その際、本例では手をかざしている時間に応じて制御部４１が電磁弁４０−１及び４０−２の何れか一方或いは両方を開弁させ、小流量で或いは大流量で吐水口２６から吐水させる。
詳しくは、手をかざしている時間が短いときには制御部４１が電磁弁４０−１，４０−２の一方のみを開弁させて吐水口２６から小流量で吐水（小吐水）させ、また手をかざしている時間が長いときには制御部４１が２つの電磁弁４０−１，４０−２の両方を開弁させて吐水口２６から大流量で吐水（大吐水）させる。
【００３２】
そして吐水継続中に再び図４（ＩＩＩ）に示しているように人体感知センサ４２Ｒの側方に手をかざすと、人体感知センサ４２Ｒがこれを感知することで制御部４１が開弁中の電磁弁４０−１，４０−２の一方又は両方を閉弁させ、吐水口２６からの冷水の吐水を停止即ち止水させる（図４（ＩＶ）参照）。
【００３３】
一方、予めシングルレバー操作部２４を開操作且つ温度調節操作した状態で、吐水管２２の左側面の人体感知センサ４２Ｌの側方に手をかざすと、人体感知センサ４２Ｌがこれを感知し、これに基づいて制御部４１が流出路３４上の電磁弁３８−１，３８−２を開弁させる。
これにより予め温度調節された適温水が吐水口２６から吐水される。
【００３４】
その際、冷水吐水の場合と同様に人体感知センサ４２Ｌの側方に手をかざしている時間の長短に応じて、吐水口２６から小流量で或いは大流量で吐水が行われる。
詳しくは、手をかざしている時間が短いときには制御部４１が電磁弁３８−１，３８−２の一方のみを開弁させて、吐水口２６から小流量で適温水を吐水（小吐水）させる。
また手をかざしている時間が長いときには制御部４１が２つの電磁弁３８−１，３８−２の両方を開弁させて、吐水口２６から大流量で適温水を吐水（大吐水）させる。
【００３５】
そしてその吐水継続中において再び人体感知センサ４２Ｌの側方に手をかざすと、人体感知センサ４２Ｌの人体感知に基づいて制御部４１が開弁中の電磁弁３８−１，３８−２の一方又は両方を閉弁させて、吐水口２６からの適温水の吐水を停止（止水）させる。
【００３６】
本例では人体感知センサ４２Ｒ，４２Ｌが最初に人体感知した後、設定時間（この例では１秒）の間は人体感知センサ４２Ｒ，４２Ｌが人体感知したとしても、その感知を無効とするように制御部４１が制御動作する。
【００３７】
その制御部４１の制御の手順が図５に示してある。
本例では、先ずステップＳ１０において現在の時間ｔ，人体感知センサ４２Ｒ又は４２Ｌによる人体感知を無効とする無効時間ｔ_１，更に人体感知センサ４２Ｒ又は４２Ｌによる感知カウント数が何れも０に設定される。
その後時間が０．１秒経過するごとにｔが１ずつカウントアップされる（ステップＳ１２，Ｓ１４）。
ステップＳ１２，Ｓ１４の実行によってｔはｔ_１よりも大となる。
【００３８】
そこで水栓使用者が吐水口２６から吐水を行わせるべく人体感知センサ４２Ｒ又は４２Ｌの側方に手をかざすと、人体感知センサ４２Ｒ又は４２Ｌがこれを感知して先ず感知カウント数が１カウントされる（ステップＳ１６，Ｓ１８，Ｓ２０，Ｓ２２）。
そしてステップＳ２４，Ｓ２６，Ｓ２８を経てステップＳ３０が実行され、吐水口２６から所定小流量で吐水（小吐水）が行われる。
【００３９】
このステップＳ３０の実行後ステップＳ３２においてｔ_１＝１０の設定がなされる。
即ち自動水栓１８が止水状態から吐水状態に動作変化したとき、その後１秒間の無効時間（待ち時間）が設定され、その１秒間の間に人体感知センサ４２Ｒ又は４２Ｌが再び手を感知したとしてもその感知が無効扱いされる。
【００４０】
具体的には、ステップＳ３２においてｔ_１＝１０に設定されることによって、制御部４１の制御動作はステップＳ１６からステップＳ１８，Ｓ２０，Ｓ２２をバイパスしてステップＳ２４へと飛び、人体感知センサ４２Ｒ又は４２Ｌによる人体感知を無視して制御動作を実行する。
【００４１】
そして０．１秒経過するごとにｔを１ずつカウントアップさせて行き、そしてｔが丁度１１となったとき即ち１秒経過した後、ステップＳ１６，Ｓ１８，Ｓ２０，Ｓ２２を実行する。
このとき水栓使用者が人体感知センサ４２Ｒ又は４２Ｌの側方に手をかざしたままであるときには、ステップＳ２２において感知カウント数が１だけカウントアップされ、そしてステップＳ２４，Ｓ２６を経て今度はステップＳ３４が実行され、それまで小吐水であったのがそこで大吐水に吐水の流量切替えが行われる（ステップＳ３６）。即ち吐水口２６からの吐水の流量が設定小流量から設定大流量に切り替えられる。
このときもまたその後の１秒間の無効時間の設定がなされる（ステップ３８）。
【００４２】
更にそのまま手をかざし続けると、１秒後において吐水口２６からの吐水が停止（止水）される（ステップＳ１２，Ｓ１４，Ｓ１６，Ｓ１８，Ｓ２０，Ｓ２２，Ｓ２４，Ｓ２６，Ｓ４０，Ｓ４２）。
その際にもその後の１秒間の無効時間の設定がなされる（ステップＳ４４）。
【００４３】
即ち吐水状態から止水状態に動作変化した後、１秒間は人体感知センサ４２Ｒ，４２Ｌによる人体感知が無効扱いされる。
つまりその後１秒間は人体感知センサ４２Ｒ，４２Ｌによる人体感知の有無に拘わらずその止水状態が保持される。
【００４４】
本例の自動水栓１８では、人体感知センサ４２Ｒ，４２Ｌの側方の感知エリアに手を差し出して吐水口２６から小吐水又は大吐水させた後、直ちに感知エリアから手を外しても小吐水又は大吐水は引続き継続される。
尚、手を人体感知センサ４２Ｒ，４２Ｌの感知エリアから外すことによって１秒後に感知カウント数が０にリセットされる（ステップＳ４６）。
【００４５】
そしてそのような吐水継続状態の下で、再び感知エリアに手を差し出すと、そこで人体感知センサ４２Ｒ又は４２Ｌが手を感知してステップＳ２８，Ｓ４８が実行され、吐水口２６からの吐水が停止（止水）される。
【００４６】
このときもまたその止水状態がその後１秒間は保持される（ステップＳ５０）。
即ち、止水操作後において１秒間は人体感知センサ４２Ｒ，４２Ｌによる人体感知が無効とされ、ステップＳ４８の実行による止水状態が１秒間保持される。
【００４７】
以上のような本例の自動水栓１８においては、水栓使用者が吐水口２６から吐水させ或いは止水させるべく、人体感知センサ４２Ｒ又は４２Ｌの側方に手を差し出したとき、その差し出した手が感知エリアを横切って通過し、短時間内に再び感知エリアに戻って来た場合であっても、人体感知センサ４２Ｒ，４２Ｌが手を２度感知してしまうことによって結果的に止水状態を維持してしまったり、或いは吐水状態を維持してしまったりするといったことがなく、自動水栓１８が水栓使用者の意図を確実に反映させて動作を行う。
【００４８】
また同様に指を開いた状態で手を差し出したとき、人体感知センサ４２Ｒ，４２Ｌが指の１本１本に対し感知・非感知を繰り返してしまい、同じく使用者の意図と異なった動作を自動水栓１８が行ってしまうといったこともない。
【００４９】
一方で本例の自動水栓１８は、水栓使用者が手を速く動作させた場合であっても確実に人体感知センサ４２Ｒ，４２Ｌがこれを感知して吐水口２６からの吐水又は止水を行うため、手の動きに対して応答性良く吐水口２６からの吐水や止水を行わせることができ、キッチンで忙しい作業をしている中で速やかに目的とする吐水又は止水を行わせ得て、自動水栓１８を使い勝手良く使用することができる。
【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。
例えば上記例示した無効時間の１秒はあくまで一例であって、ｔ_１の数字を適宜変更することによってその無効時間を１秒よりも短く或いは長く自由に変更することが可能である。
【００５１】
更にまたこの実施例では人体感知センサが４２Ｒ，４２Ｌが手を感知しても最初の感知以後の感知を無視するようにしているが（但し無効時間内において）、本発明においては場合によって無効時間の間、人体感知センサ４２Ｒ，４２Ｌの駆動そのものを停止状態とすることによってこれを無効となすことも可能である。
【００５２】
また上例では人体感知センサ４２Ｒ，４２Ｌを吐水管２２先端部に設けるようにしているが、場合によって水栓使用者にとって最も操作し易い別の箇所にこれを設けるといったことも可能であるし、更に上例では人体感知センサ４２Ｒ，４２Ｌとして赤外線式のセンサを用いているが超音波式或いは電波式その他形式の非接触式のセンサを用い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】本発明の一実施例の自動水栓を流し台に設置した状態で示す図である。
【図２】同実施例の自動水栓の構成要素を模式的に表した図である。
【図３】同実施例の自動水栓の人体感知センサ及びその感知エリアを周辺部とともに示す図である。
【図４】同実施例の自動水栓の作用説明図である。
【図５】同実施例の自動水栓における制御部の制御の手順をフローチャートで示す図である。
【符号の説明】
１８自動水栓
２２吐水管
２４シングルレバー操作部
２６吐水口
３８−１，３８−２，４０−１，４０−２電磁弁（給水弁）
４１制御部
４２Ｒ，４２Ｌ人体感知センサ

Claims

非接触式の人体感知センサと、該人体感知センサからの信号に基づいて給水弁を作動制御する制御部とを備え、該人体感知センサによる人体感知・非感知に反応して吐水口からの自動吐水・止水を行うようになした自動水栓において、
前記人体感知センサが人体感知し又は非感知となった後、設定時間の間は前記制御部が該人体感知センサの人体感知及び非感知を無効とする制御をなすようにしたことを特徴とする自動水栓。
請求項１において、前記人体感知センサが吐水管の下方以外のエリアを感知エリアとするものであることを特徴とする自動水栓。
請求項２において、前記人体感知センサが前記吐水管の先端部且つ左右方向の側面に設けてあって、該吐水管の側方を感知エリアとするものであることを特徴とする自動水栓。
請求項１〜３の何れかにおいて、前記自動水栓がシングルレバー操作部の操作により吐止水と水量調節及び吐水の温度調節を行うシングルレバー式のものであることを特徴とする自動水栓。