JP2009293264A

JP2009293264A - 照明機能付の自動水栓

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Publication number: JP2009293264A
Application number: JP2008147482A
Authority: JP
Inventors: Masafumi Arakawa; 雅史荒川
Original assignee: Inax Corp
Current assignee: Inax Corp
Priority date: 2008-06-04
Filing date: 2008-06-04
Publication date: 2009-12-17
Anticipated expiration: 2028-06-04
Also published as: JP5084619B2

Abstract

【課題】吐水管をコンパクトに構成し得てデザイン性，意匠性を高めることができるとともに所要コストを安価に抑えることができ、且つ暗がりの中にあっても使用者が吐水管の位置を容易に知ることのできる照明機能付の自動水栓を提供する。
【解決手段】光センサを検知センサとして備えた自動水栓１０において、光センサの光を可視光となすとともに、光センサにおける発光部３０をもって照明用の発光部となし、且つ発光部３０は、人体非検知時においても照明を行うものとなしておくとともに、人体検知時においては人体非検知時に比べて照明を明るくするものとなしておく。
【選択図】図１

Description

この発明は発光部と受光部とを有する光センサを検知センサとして用い、その検知センサによる人体検知に基づいて吐水口から自動的に吐水する自動水栓に関し、特に照明機能付の自動水栓に関する。

従来、発光部と受光部とを有し、発光部から発した光の人体による反射光を受光部で受光する光センサを検知センサとして吐水管に備え、検知センサによる設定した検知エリア内の人体検知により吐水口から自動吐水する自動水栓が公共のトイレや洗面所等に広く用いられている。

この種自動水栓は、近年家庭の洗面所やキッチン等にも用いられるようになってきている。
ここで光センサからなる検知センサは、従来、センサの光として赤外光を用い、そして通常は受光部における受光量が設定受光量よりも多いことをもって人体有りと判定する。

ところでこの種従来の自動水栓の場合、夜間等においては室全体を照明する照明灯の照明の下で手洗い等の行為を行うことが必要なものであり、この場合手洗いの行為だけのために室全体を照明する必要があって経済的でなく、しかも手洗いの際に手元が影となって手元が見づらい等の問題があった。
また夜中、暗さに慣れた眼には、室全体の照明をつけるとまぶしすぎるという問題もあった。

このような事情の下で、自動水栓の吐水管に光センサからなる検知センサと併せて照明用の発光部を設け、人体検知により吐水口から自動吐水するのと併せて照明用の発光部を発光させ、手元を照明するようになしたものが下記特許文献１に提案されている。

しかしながらこの特許文献１に開示の自動水栓の場合、光センサが赤外光を用いたものであり、そのため人体検知用と照明用とに２つの発光部を吐水管に設けることが必要であって、そのためのスペースも広く確保しておかなければならず、これにより吐水管が大型化してしまうとともに、発光部を２つ必要とすることによってコストも高くなってしまう問題がある。

またこの特許文献１に開示のものは、人体を検知したときに、そこで初めて照明用の発光部が発光して照明を開始するものであり、使用者が検知センサによる検知エリアの外にいるときには照明用の発光部が発光せず、室全体の照明灯が消灯状態にあるときには、吐水管の位置が暗がりの中にあって分りづらいといった問題を有していた。

尚、本発明に関連する先行技術として下記特許文献２に開示されたものがある。
このものは光センサを検知センサとして用いたものであり、且つその光センサの光を可視光としたものであるが、このものは照明機能を備えていないものであり、本発明とは別異のものである。

特開２００３−２９３４０５号公報特開２００１−２０３３８号公報

本発明は以上のような事情を背景とし、吐水管をコンパクトに構成し得てデザイン性，意匠性を高めることができるとともに所要コストを安価に抑えることができ、且つ暗がりの中にあっても使用者が吐水管の位置を容易に知ることができ且つ手洗い中においては手元を明るく照明することのできる照明機能付の自動水栓を提供することを目的としてなされたものである。

而して請求項１のものは、発光部と受光部とを有し、該発光部から発した光の人体による反射光を受光部で受光する光センサを検知センサとして吐水管に備えるとともに、該吐水管には使用者の手元を照明する照明用の発光部が設けてあり、該検知センサによる設定した検知エリア内の人体検知により吐水口から自動吐水するとともに、該照明用の発光部から照明光を照射する照明機能付の自動水栓において、前記光センサの光を可視光となすとともに、該光センサにおける前記発光部をもって前記照明用の発光部となし、且つ該発光部は、人体非検知時においても照明を行うものとなしてあるとともに、人体検知時においては該人体非検知時に比べて照明を明るくするものとなしてあることを特徴とする。
尚、検知センサは反射光を受光部で受光して人体検知するものであり、コップその他光を反射する物品も検知する。

請求項２のものは、請求項１において、前記発光部は、前記検知エリアよりも広い範囲に亘って広角度で照明光を発光するものとなしてあることを特徴とする。

請求項３のものは、請求項２において、前記発光部は、前記検知エリアと照明範囲の該検知エリア以外の部分とで発光の強さを異ならせるものとなしてあり、該検知エリアに向けて発光ビームを集中的に多く発光し、光の強さを強くするものとなしてあることを特徴とする。

請求項４のものは、請求項２において、前記発光部は、照明範囲の全体に均等な強さで光を発光するものとなしてあるとともに、前記受光部が前記反射光を受光する受光エリアが前記照明範囲よりも狭い前記検知エリアに定めてあり、該受光部の該検知エリアからの反射光の受光の大小に基づいて人体検知するものとなしてあることを特徴とする。

請求項５のものは、請求項１〜４の何れかにおいて、前記検知センサが、前記検知エリア内の人体を検知している状態で人体が該検知エリアの遠限よりも近い位置に設定した境界位置の内側の近位置から外側の遠位置に移行したときに、前記発光部が照明状態を、前記人体が前記近位置にあるときの照明状態から異なった照明状態に状態変化させるものとなしてあることを特徴とする。

請求項６のものは、請求項１〜５の何れかにおいて、設定した限度時間に達するまでの一定時間の間連続吐水するための手動吐水スイッチが設けてあり、該手動吐水スイッチの操作による連続吐水中において吐水継続時間が前記限度時間に到る前の設定した予告時間を越えた後に、前記発光部が照明状態を前記予告時間に到る前の照明状態から異なった照明状態に状態変化させるものとなしてあることを特徴とする。

発明の作用・効果

以上のように本発明は、光センサを検知センサとして用いた照明機能付の自動水栓において、光センサ（検知センサ）の光を可視光となすとともに、光センサにおける発光部をもって照明用の発光部となし、且つその発光部は人体非検知時においても照明を行うものとなしてあるとともに、人体検知時においては人体非検知時に比べて照明を明るくするものとなしたものである。

かかる本発明では、検知センサにおける発光部と照明用の発光部とが１つの発光部にて兼用されており、従って吐水管に発光部を設けるに際して所要スペースが少なくて済み、これにより吐水管を小型化し得て、吐水管のデザイン性，意匠性を高めることができる。
また所要の発光部が１つで済むため、コストも低減することができる。

本発明は、その発光部を照明用として機能させるに際し、人体検知時はもとより人体非検知時においても発光部にて照明を行うようになしている点を特徴としている。
従って使用者が自動水栓を使用するために自動水栓に近づいて行くとき、使用者が検知センサによる検知エリア外に位置していても、発光部による照明によって容易に自動水栓、詳しくは吐水管の位置が分り、目的とする自動水栓に近づいて行くことができる。

そしてその過程で使用者の体が検知センサによる検知エリア内に位置したときに、その時点で照明が明るくなり、人体検知に基づいて吐水口から吐水を行わせて手洗い等の行為をする際、発光部からの照明によって手洗いが行い易くなり、自動水栓を使用する際の使い勝手が良好となる。

また実際に手洗いを行っていないときには照明が暗い状態にあり、電力消費が少ないために省エネルギーとなり、経済性も高めることができる。
尚、従来の光センサからなる検知センサは使用者の有無に拘らず常に発光部からパルス光を発光してセンシングしているが、そのパルス光の発光時間は短く且つ発光の時間間隔が長いため、これを視認することはできない。即ちそのような光は照明光としては機能し得ないものである。

本発明において、人体非検知時における照明は人の目で見て明らかに光と分るものであって、発光部はそれに必要な時間間隔或いは発光時間で発光を行う。

本発明では、上記発光部が検知センサにおける設定した検知エリアよりも広い範囲に亘って照明光を発光するものとなしておくことができる（請求項２）。

通常、自動水栓における検知センサは使用者によって差し出された手を検知するもので、その検知エリアは狭い範囲に小角度で設定される。
従って光センサの発光部は通常はその狭い検知エリアに向けて小角度で光を発光する。

しかしながらそのような狭い範囲内に向けての発光のみでは、照明としての機能を十分に発揮させることができない。
しかるにこの請求項２に従って、検知エリアよりも広い範囲に亘って照明光を発光部から広角度で発光させるようになすことで、照明としての機能を十分に発揮させることができる。

この場合において上記発光部は、検知エリアと照明範囲の検知エリア以外の部分とで発光の強さを異ならせるものとなし、検知エリアに向けて発光ビームを集中的に多く発光し、光の強さを強くするものとなしておくことができる（請求項３）。

広い照明範囲全般に亘って発光部から均等な強さで光を発光し、そして照明範囲全体を検知エリアとして、そこにある対象物からの反射光を均等に受光部で受光するようになした場合、例えば手洗器の鉢面が使用者により差し出された手よりも遠い位置にあっても、反射率が高く且つ受光面の広い鉢面からの反射の光量が手からの反射の光量よりも多くなって、検知センサが鉢面を人体と誤検知してしまう恐れが生ずるし、また手等の人体に対する検知精度が低下してしまう。

しかるに請求項３に従って、発光部からの光を照明範囲よりも狭く設定してある検知エリア内で強く、検知エリア外で弱くしておけば、そのような誤検知を有効に防止でき、また手等の人体検知の検知精度を効果的に高めることができる。

一方請求項４は、照明範囲の全体に均等な強さで発光部から光を発光するようになすとともに、受光部が反射光を受光する受光エリアを照明範囲よりも狭い検知センサによる検知エリアに定め、受光部の検知エリアからの反射光の受光の大小に基づいて人体検知するようになしたもので、この請求項４においても、鉢面等を人体と誤検知してしまうのを有効に防止でき、また手等の人体検知の検知精度を高めることができる。

次に請求項５は、検知センサが検知エリア内の人体を検知している状態で、人体が検知エリアの遠限よりも近い位置に設定した境界位置の内側の近位置から外側の遠位置に移行したときに、発光部による照明状態を、人体が近位置にあるときの照明状態から異なった照明状態となるように状態変化させるようになしたものである。

このようにしておけば、使用者が手洗い等の行為中に手が発光部から遠ざかり、検知エリアの遠限に近づいたときに、このままもっと手が遠くなると吐水が停止してしまうことを使用者に知らしめることができ、手をもっと吐水口に近づけるように誘導することができる。

従って使用者は手洗い等の行為中、吐水口からの吐水を途切らせることなく連続吐水させることができ、自動水栓の使い勝手が向上する。
この場合において上記発光部は、人体が上記の遠位置に移行したときに照明をそれまでよりも暗く又は点滅するようになしておくことができる。

次に請求項６は、設定した限度時間に達するまでの一定時間の間、連続吐水するための手動吐水スイッチを自動水栓に設けた場合において、その手動吐水スイッチの操作による連続吐水中に、吐水継続時間が上記の限度時間に到る前の設定した予告時間を越えた後には、上記の発光部が照明状態を予告時間に到る前の照明状態とは異なった照明状態に状態変化させるようになしたものである。

この請求項６によれば、連続吐水の吐水継続時間が限度時間に近くなったとき、このまま時間が継続すると、間もなく吐水が停止する旨を使用者に対して知らしめることができ、吐水をもっと継続したいときには手動吐水スイッチを再度オン操作するように誘導することができ、従ってこの場合においても、使用者は吐水中に水が途切れてしまうのを防止でき、自動水栓の使い勝手が向上する。

尚この場合において、手動吐水スイッチは、再度予め定めた時間以下短時間オン操作することで吐水を継続させ、また長時間押した場合には止水を行わせるものとなしておくことができる。
また発光部は、吐水継続時間が予告時間を越えたときに照明をそれまでよりも暗く又は点滅するものとなしておくことができる。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において、１０は本実施形態の自動水栓で、１２は自動水栓１０における吐水管である。
吐水管１２は、図中下端部に扁平な形状の台座部１４を有しており、その台座部１４がカウンタ部（取付基体）１６上に着座せしめられている。
この実施形態において、台座部１４の上面には、一定時間（ここでは６０秒）の間連続吐水を行わせるための手動吐水スイッチ１８が設けられている。

この実施形態では、使用者が手動吐水スイッチ１８をオン操作（押操作）すると、後述の吐水口２０から吐水が開始されて吐水継続され、そして設定した限度時間である６０秒が経過したところで、自動的に吐水が停止される。
また吐水継続中に手動吐水スイッチ１８を短時間（ここでは２秒以下の短い時間）オン操作すると、その時点を起点として更に６０秒だけ吐水が継続される。
一方、吐水継続中に手動吐水スイッチ１８を上記よりも長い時間押すと、その時点で吐水口２０からの吐水が停止する。

吐水管１２は、上部が逆Ｕ字状のグースネック形状をなしており、使用者に向って斜め前方下向きをなす先端面１２Ａに、図２に示しているように正面形状（先端面１２Ａに対する正面視の形状）が円形状をなす吐水口２０が設けられている。
ここで吐水管１２は、吐水口２０が手洗鉢やシンク等の水槽内部を向くようにして設けられている。

吐水管１２の内部には、給水路２２の一部をなす給水チューブ（図示省略）が挿通されており、その先端が吐水口２０に接続されている。
給水路２２上には、吐水口２０からの吐水と止水とを行う開閉弁としての電磁弁２４が設けられている。
２６はこの電磁弁２４の開閉を制御する制御部で、この制御部２６に対し電磁弁２４が電気的に接続されている。

図２（Ｂ）に示しているように、吐水管１２の先端部には光センサからなる検知センサ２８における発光部３０と、受光部３２とが設けられている。
ここで発光部３０，受光部３２は、それぞれ吐水口２０とほぼ同方向、つまり吐水口２０からの吐水の方向とほぼ同方向に向けて配向されている。

検知センサ２８は、発光部３０から光を発し、そして人体により反射された光を受光部３２で受光し、その受光の光量が設定した光量以上であるときに人体有りと判断する。即ち人体検知する。そしてその人体検知に基づいて吐水口２０から自動的に吐水を行う。
また人体非検知となったときに、吐水口２０からの吐水を自動的に停止する。

詳しくは、受光部３２が設定以上の受光量で反射光を受光すると、図１の制御部２６が電磁弁２４を開弁させて、給水路２２を通じ吐水口２０へと水を供給し、吐水口２０から吐水させる。
一方人体非検知状態になると、制御部２６が開弁状態にある電磁弁２４を閉弁させ、吐水口２０からの吐水を停止させる。

図２（Ａ）において、３４，３６は吐水管１２内に互いに別々に独立して設けられた発光側のセンサケース，受光側のセンサケースで、これらセンサケース３４，３６内に発光部３０，受光部３２が吐水管１２の先端面１２Ａに臨むようにして収容されている。

図２（Ｃ）に示しているように、発光側のセンサケース３４は、正面形状が正方形状の一部を２等辺３角形状の切欠部３８で切り欠いた形状をなしている。その上辺の寸法Ｌ_１，一方の側辺の寸法Ｌ_２が同寸法をなし、また他方の側辺の寸法Ｌ_３と下辺の寸法Ｌ_４とが同寸法をなしている。

一方受光側のセンサケース３６は、発光側のセンサケース３４に対し左右対称形状（吐水管１２の先端面１２Ａに対する正面視において）をなしている。
またこれら発光側のセンサケース３４と受光側のセンサケース３６とは、図２（Ｂ）に示しているように吐水口２０の中心Ｏに対し９０°の角度を成すように配置されている。

即ちこの実施形態において、発光側のセンサケース３４は、吐水口２０周りに時計方向に９０°回転させると（このとき自己中心周りに９０°回転（自転）する）、受光側のセンサケース３６と正面形状が同形状となり、また受光側のセンサケース３６は、吐水口２０周りに反時計方向に９０°回転させると（このとき自己中心周りに９０°回転（自転）する）、発光側のセンサケース３４と正面形状が同形状となる。
更に発光側のセンサケース３４及び受光側のセンサケース３６は、それぞれの上辺が先端面１２Ａに対する正面視において水平となり、また各側辺が上辺に対し直角の向きとなるように先端面１２Ａに配置されている。

一方吐水管１２の先端面１２Ａは、図２（Ｂ）に示しているように略下半部が、詳しくは吐水口２０の図中下半分に対応する部分が半円形状とされ、略上半部が４角形状とされている。
そして略上半部の図中左上のコーナー部に発光側のセンサケース３４が、また右上のコーナー部に受光側のセンサケース３６がそれぞれ配置されている。
尚先端面１２Ａにおける上辺は図中左右方向に水平な形状をなしており、また左右の側辺が上辺に対し直角な形状をなしている。

上記検知センサ２８をなす光センサは、ここではセンサの光として可視光を用いており、発光部３０から可視光を発光し、また受光部３２にてその可視光の反射光を受光し、人体検知するものとなしてある。
この場合において発光部３０は、可視光を発光する白色ＬＥＤ等の発光素子で構成し、発光素子を発光させる駆動回路とともに発光側のセンサケース３４内部に収容しておくことができる。

また受光部３２は、白色（可視光）を感知可能なフォトダイオード，フォトトランジスタ等の受光素子にて構成し、受光素子にて受光した光を電気信号に変換し信号処理する処理回路とともに、受光側のセンサケース３６内部に収容しておくことができる。
この場合、センサケース３４，３６内の発光駆動回路，信号処理回路を電気配線にて上記の制御部２６に接続しておく。

本実施形態では、検知センサ２８をなす光センサの発光部３０が、使用者の手元を照明する照明用の発光部を成している。
この実施形態では、発光部３０は人体の非検知状態，検知状態を通じて絶えず一定時間間隔ごとに可視光をパルス状に発光し、センシング動作を行っている。

通常そのセンシングのために発光部３０から発せられる光のパルス幅は短いもので、しかも発光と発光との間の時間間隔が長いものであり、使用者にとって視認できないものであるが、この実施形態では、照明用を兼ねた発光部３０は人体非検知状態の下で使用者に視認可能なように光をパルス状に発光しており、図３に示しているように人体非検知状態の下で照明を行っている。
但しその照明の明るさは、使用者にとって自動水栓１０即ち吐水管１２の位置が分る程度の明るさの、暗いものである。
一方検知センサ２８が人体検知すると、発光部３０からの照明光はそこで明るい照明光となって、使用者の手元を明るく照らすようになる。

この実施形態においては、図４に示しているように検知センサ２８としての検知エリアＫが小角度の狭い範囲に設定されており、そして発光部３０はこれよりも広角度で広い範囲に亘って設定された照明範囲Ｓに照明光を発光するものとなしてある。
尚図４（Ａ）において、４０は水槽としての手洗鉢を表しており、４０Ａは鉢面を表している。

本実施形態ではまた、発光部３０は、検知エリアＫと照明範囲Ｓの、検知エリアＫを除いた部分とで発光の強さを異ならせるものとなしてある。
具体的には、検知エリアＫに向けて発光ビームを集中的に多く発光し、検知エリアＫにおいては光の強さを強くするものとなしてある。

例えば図５（Ａ）に示しているように、狭い検知エリアＫを同時に照明範囲Ｓとなした場合、発光部３０が使用者の手元を照明するための照明用として十分に機能しない。

他方、図５（Ｂ）に示すように照明範囲Ｓを広くし、またこれを検知エリアＫとして全体に亘り均等な強さで光を発光するようになした場合、検知対象となる手からの反射光の光量（受光部３２で受光する光量）に対し、鉢面４０Ａからの反射光の光量が多くなり、鉢面４０Ａを人体の手と誤検知してしまい易い。

しかるに図４（Ａ）に示すように、検知エリアＫを狭く設定し、検知エリアＫに向けての発光の強さを集中的に強くしておくことで、検知エリアＫ内に位置する手からの反射光の光量を、鉢面４０Ａからの反射光の光量よりも多くすることができ、鉢面４０Ａを人体と誤検知するのを有効に防止でき、また人体（手）に対する検知精度を高くすることができる。

検知エリアＫに向けての発光の強さを強くする手段として、図４（Ｂ）に示すレンズ４２を発光部３０に備えておき、レンズ４２にて発光部３０からの光を検知エリアＫにおいて強く、照明範囲Ｓの他の部分において弱くするようになすことができる。
ここではレンズ４２は、中央部が凸レンズ部４４をなし、他の外周部４６が平坦な形状をなしている。

このレンズ４２では、中央部を通る光に対してレンズ効果によって光ビームを絞り、検知エリアＫに向けて強く光を照射する。
また平坦な形状をなす外周部４６は実質的にレンズ効果を持っておらず、発光部３０から発せられた光を特に集光せずに、広い照明範囲Ｓ全域に亘って発光ビームを拡散させ、照明範囲Ｓに対する照明光を検知エリアＫに対するよりも弱くする。

以上のように本実施形態によれば、検知センサ（光センサ）２８における発光部と照明用の発光部とが１つの発光部３０にて兼用されており、従って吐水管１２に発光部を設けるに際して所要スペースが少なくて済み、これにより吐水管１２を小型化し得て、吐水管１２のデザイン性，意匠性を高めることができる。
また所要の発光部が１つの発光部３０で済むため、コストも低減することができる。

本実施形態では、発光部３０を照明用として機能させるに際し、人体検知時はもとより、人体非検知時においても発光部３０にて照明を行う。
従って使用者が自動水栓１０を使用するために自動水栓１０に近づいて行くとき、使用者が検知センサ２８による検知エリアＫ外に位置していても、発光部３０による照明によって容易に自動水栓１０、詳しくは吐水管１２の位置が分り、目的とする自動水栓１０に近づいて行くことができる。

そして使用者の体（具体的には使用者の手）が検知センサ２８による検知エリアＫ内に位置したときに、その時点で照明が明るくなり、人体検知に基づいて吐水口２０から吐水を行わせ、手洗い等の行為をする際、発光部３０からの照明によって手洗いが行い易く、自動水栓１０を使用する際の使い勝手が良好となる。

また実際に手洗いを行っていないときには照明が暗い状態にあり、電力消費が少ないために省エネルギーとなり、経済性も高めることができる。

本実施形態ではまた、上記発光部３０が、検知センサ２８における検知エリアＫよりも広い範囲に亘って照明光を発光する。
これにより発光部３０を照明用の発光部として十分に機能発揮させることができる。

尚、図４では発光部３０からの光を検知エリアＫに向けて集中的に強く発光するようになしているが、図６に示しているように発光部３０からの光を照明範囲Ｓ全体に亘って均等な強さで発光するとともに、受光部３２の受光エリアを検知エリアＫに絞り込み、検知エリアＫからの反射光だけをレンズ４２で集光し、受光部３２に受光させるようになしておくこともできる。
このようになした場合においても、鉢面４０Ａ等を人体と誤検知してしまうのを有効に防止でき、また手等の人体検知の検知精度を高めることができる。

本発明では、使用者が手洗い等の行為をしている際に、詳しくは検知センサ２８が検知エリアＫ内の使用者の手（人体）を検知している状態で、使用者の手が検知エリアＫの遠限Ｌ_１（図４参照）よりも近い位置に設定した境界位置Ｌ_２の内側の近位置から外側の遠位置に移行したときに、発光部３０からの照明状態を、使用者の手が境界位置Ｌ_２よりも内側の近位置にあるときの照明状態とは異なった照明状態に状態変化させるようになしておくことができる。

図７は、その実施手段の具体的な一例を示している。
図７において受光量（受光電圧）のＢは、図４（Ａ）において使用者の手が検知エリアＫの遠限Ｌ_１に位置しているときの受光量（受光電圧）のしきい値を表しており、またＡは、使用者の手が境界位置Ｌ_２に位置しているときの受光量のしきい値を表している。

図７に示しているようにここでは使用者の手が検知エリアＫの外にあって、検知センサ２８が人体非検知状態にあるときでも、発光部３０は照明光を照射している。
具体的には、発光部３０はここでは４０ｍＳ（秒）ごとに１００μＳのパルス幅でパルス発光を行っており、これによって自動水栓１０、詳しくは吐水管１２の位置が分る程度の明るさ（図中Ｍ_１レベルの明るさ）で暗く照明を行っている。
尚、検知センサ２８による人体検知の判定（人体有無の判定）（センシング）は２００ｍＳごとに行っている。

このとき、使用者の手が検知エリアＫ内且つ境界位置Ｌ_２よりも近い位置に差し出されると、即ちそのことによって検知センサ２８における受光部３２での受光量がしきい値Ａよりも多くなると、次の人体検知の判定のタイミングで発光部３０からの照明の明るさが、図７中Ｍ_２レベルの明るさに明るくなる。
具体的には、発光部３０は１０ｍＳごとに１００μＳのパルス幅でパルス発光を行うようになり、使用者の手元を照明する照明光をＭ_２レベルの明るさに明るくする。

一方、手洗い中に使用者の手が境界位置Ｌ_２を越えて遠限Ｌ_１側に移行すると、即ち境界位置Ｌ_２よりも遠位置まで遠くなると、受光部３２における受光量がしきい値Ａを下回ることによって、次の人体検知の判定のタイミングで、発光部３０による照明の明るさが図７中Ｍ_３レベルまで暗くなる。但しこのときの照明の暗さは、人体非検知状態にあるときよりも明るいものである。

そして照明光の明るさが暗く変化することで、使用者に対し、このまま手が更に遠ざかると吐水が停止することを知らしめ、従って手洗い等を更に継続したいとき、つまり吐水を継続したいときには手をもっと吐水口２０側に、つまり検知センサ２８側に近づけるように促し、手の接近動作を誘導する。
そのことによって、使用者の手が境界位置Ｌ_２よりも更に近い位置に持ち来されたときには、照明の明るさが再びＭ_２レベルの明るい状態に状態回復する。
一方、使用者の手がそのまま検知エリアＫの遠限Ｌ_１よりも更に遠くなったときには、次の人体検知の判定のタイミングで、発光部３０による照明の明るさが人体非検知状態のときのＭ_１レベルの明るさ（暗さ）に低下する。

尚、吐水口２０からの吐水は、人体検知の判定のタイミング即ち照明の明るさが明るくなるのと同じタイミングで行われ、そして使用者の手が検知エリアＫから外れたとき、人体検知の判定のタイミングで吐水口２０からの吐水が停止する。即ち止水する。

図８は、制御部２６の制御の下に図７に示す動作を実行するための自動水栓１０の具体的な実行手順を表している。
図８に示すように、自動水栓１０は人体非検知状態の下で発光部３０から４０ｍＳごとに１００μＳのパルス幅でパルス発光を行い、図７のＭ_１レベルの暗い明るさで照明を行い（ステップＳ１０）、また２００ｍＳごとに受光部３２での受光量測定を行って人体有無の判定（センシング）を行う（ステップＳ１２）。

そしてステップＳ１４において受光量（受光電圧）Ｘが図７のＡより大か否か、即ち使用者の手が検知エリアＫ内に差し出されたか否かを判定し、そして使用者の手が検知されていないときにはステップＳ１０〜Ｓ１４の各ステップを繰返し実行する。
一方ステップＳ１４において検知センサ２８が検知エリアＫ内にある使用者の手を検知すると、そこで吐水口２０から自動吐水する（ステップＳ１６）。

またこのとき同時に、発光部３０からの発光の時間間隔を異ならせて照明を明るくする。具体的には、発光部３０からの発光を１０ｍＳごとに１００μＳのパルス幅でパルス発光し、照明を図７のＭ_２レベルまで明るくする。

そして図４の境界位置Ｌ_２よりも近い位置にあった使用者の手が、その後境界位置Ｌ_２よりも遠くなり、なお且つ検知エリアＫの遠限Ｌ_１以内にあると、そこで発光部３０からの発光を２０ｍＳごとに１００μＳのパルス幅のパルス発光に切り替え、照明を図７のＭ_３レベルまで暗くし（ステップＳ２０，Ｓ２２，Ｓ２４，Ｓ２６）、使用者に対して手が検知エリアの遠限近くまで離れたこと、つまりこのまま手が更に離れると吐水が停止することを知らしめる。

その結果使用者が再び手を境界位置Ｌ_２よりも近い位置に接近させると、そこで再び発光部３０からの照明がＭ_２レベルまで明るくされるとともに、ステップＳ２０〜Ｓ２６までの各ステップが再び繰り返される。
そして使用者の手が検知エリアＫの遠限Ｌ_１よりも遠く離れると、そこで吐水口２０からの吐水が停止される（ステップＳ２４，Ｓ２８）。

以上のように本実施形態によれば、使用者が手洗い等の行為中に手が発光部３０から遠ざかり、検知エリアＫの遠限に近づいたときに、このままもっと手が遠くなると吐水が停止してしまうことを使用者に知らせることができ、手をもっと吐水口２０に近づけるように誘導することができる。

従って使用者にとっては、手洗い等の行為中、吐水口２０からの吐水を途切らせることなく連続吐水させることができ、自動水栓１０の使い勝手が向上する。

尚、図７では使用者の手が境界位置Ｌ_２の内側の近位置から境界位置Ｌ_２と遠限Ｌ_１との間の外側の遠位置に移行したときに、発光部３０からの照明の明るさをＭ_３レベルに落す（暗くする）ようにしているが、場合によってこのとき発光部３０による照明を点滅状態の照明となすことも可能である。

本実施形態の自動水栓１０では、前述したように検知センサ２８による人体検知の有無に拘らず、吐水口２０から一定時間（ここでは６０秒）連続吐水させるための手動吐水スイッチ１８（図１参照）が備えられている。

この手動吐水スイッチ１８は、コップやバケツその他の容器に水を溜めたいとき等に用いられるもので、手動吐水スイッチ１８をオン操作すると、以後吐水口２０から連続吐水される。
その吐水を止めたいときには、手動吐水スイッチ１８を再びオン操作（但し２秒超の長時間のオン操作）する。
但しそのような吐水停止の操作をし忘れることがある場合を想定して、ここでは一定時間の６０秒連続吐水した後に自動的に吐水停止させるようにしている。
ところが使用者が１分以上連続吐水させたいときにも、６０秒丁度で吐水が止まってしまうと、使用者はそこで改めて手動吐水スイッチ１８をオン操作しなければならず、その間に一旦水が途切れてしまい、自動水栓１０の使い勝手が悪くなってしまう。

このような場合において、本発明では手動吐水スイッチ１８のオン操作による連続吐水中において、吐水継続時間が限度時間である６０秒に到る前の設定予告時間を越えた後に、発光部３０が照明状態をそれ以前の照明状態とは異なった照明状態に状態変化するものとなしておくことができる。
図９はこれを具体的に表している。

ここでは手動吐水スイッチ１８をオン操作するとタイマーＡが作動し、そして設定した予告時間、ここでは５０秒に達するとタイマーＡがタイムアップし、発光部３０の照明状態が、それまでのＡの照明状態からＢの照明状態に状態変化する。
またこれと同時にタイマーＢが作動開始する。タイマーＢは吐水時間が限度時間である６０秒に達するとタイムアップする。

ここで図９中Ａの照明状態は、図７に示すＭ_２レベルでの照明状態であり、またＢの照明状態は、図７に示すＭ_３レベルの明るさでの照明状態或いは光を点滅状態に発する照明状態である。但し照明状態Ａとは異なる他の照明状態とすることもできる。

このように照明状態が変化することによって、使用者はもうすぐ吐水継続時間が限度時間に到達することを知ることができ、従って更に吐水を継続したいときには、図９に示しているように再び手動吐水スイッチ１８を短時間だけオン操作することで、吐水を途切れさせることなく吐水継続させることができる。このとき発光部３０からの照明もまた、Ａに示す照明状態に状態変化する。
また同時にこの時点でタイマーＡが作動開始する。
一方吐水継続中において吐水を強制的に停止させたいときには、手動吐水スイッチ１８を長押し（ここでは２秒超の長い時間押す）することによって吐水を停止させることができる。

図１０は、図９に示す動作を実行する際の実行手順を表している。
図１０に示しているように、ここでは手動吐水スイッチ１８が押されると吐水開始されるとともに、図９のＣに示す照明状態からＡに示す照明状態に照明が変化する。
尚、Ｃに示す照明状態は図７に示すＭ_１レベルの暗い明るさでの照明状態である（ステップＳ３０，Ｓ３２）。

そして吐水開始からの吐水継続時間が、予告時間である５０秒を越えると、そこで照明状態が図９のＡに示す照明状態からＢに示す照明状態に状態変化する。またこのとき同時にタイマーＢが動作開始する（ステップＳ３６，Ｓ３８）。
またこの間、タイマーＡがタイムアップするまでの間繰返し手動吐水スイッチ１８が押されたか否かの判定が行われる（ステップＳ３４）。

照明状態がＡの照明状態からＢの照明状態に状態変化することで、使用者は吐水継続時間が限度時間である６０秒に近づいたことを知ることができ、更に吐水を長く継続したいときには、再び手動吐水スイッチ１８を短時間のオン操作、即ち短か押し操作することとなる。

詳しくは設定時間である０．２秒以下の短い時間オン操作することとなる（ステップＳ４０，Ｓ４２）。
そしてそのことによりステップＳ３２以下が再び実行され、ステップＳ４２での手動吐水スイッチ１８のオン操作を起点として、引き続き６０秒間継続した吐水が行われるとともに、照明状態が再び図９のＡに示す照明状態に状態変化する。

一方そのような手動吐水スイッチ１８のオン操作が行われなかったときには、タイマーＢのタイムアップとともに、即ち吐水開始から６０秒経過した時点で、自動的に吐水が停止する（ステップＳ４４，Ｓ４６）。

尚、吐水開始から予告時間に到るまでの間に手動吐水スイッチ１８がオン操作された場合においてもステップＳ３４，Ｓ４２が実行され、そこでタイマーＡがリセットされて、その時点を起点として６０秒の限度時間が時間計測される。

本発明では、図１１に示しているように発光素子，受光素子を発光素子からの発光駆動回路及び受光素子にて受光した反射光の光量を光電変換し信号処理する処理回路を含むセンサ回路を備えたセンサ本体４８を、吐水管１２の先端部から離隔して、例えば吐水管１２の台座部１４内部等に配置しておき、そして発光素子，受光素子から発光用，受光用の光ファイバー５０を吐水管１２の先端部まで延ばし、発光用光ファイバーの先端を発光部３０とし、また受光用光ファイバーの先端を受光部３２として構成することも可能である。

以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示である。
例えば上例では手動吐水スイッチのオン操作による吐水継続中において、手動吐水スイッチ１８を２秒以下の短時間押すことによって、その時点を起点としてそこから更に６０秒連続吐水するものとして説明しているが、予告時間に到る前に短時間押しを行った場合には止水動作を行うようにし、予告時間を越えたときに短時間押しの操作をしたときにのみ、更に６０秒の吐水を継続するようになすといったことも可能である等、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。

本発明の一実施形態の照明機能付の自動水栓を示した図である。図１の自動水栓の要部を示した図である。同実施形態における照明の明るさと照明状態の変化のタイミングを表した図である。同実施形態における検知エリアと照明範囲とを表した図である。同実施形態の利点を説明するために示した比較例図である。本発明の他の実施形態の要部の図である。本発明の他の実施形態における動作内容を表した図である。図７の動作の実行手順の説明図である。本発明の更に他の実施形態における動作内容を表した図である。図９の動作の実行手順を表した図である。本発明の更に他の実施形態を示した図である。

符号の説明

１０自動水栓
１２吐水管
１８手動吐水スイッチ
２８検知センサ
３０発光部
３２受光部
Ｋ検知エリア

Claims

発光部と受光部とを有し、該発光部から発した光の人体による反射光を受光部で受光する光センサを検知センサとして吐水管に備えるとともに、該吐水管には使用者の手元を照明する照明用の発光部が設けてあり、該検知センサによる設定した検知エリア内の人体検知により吐水口から自動吐水するとともに、該照明用の発光部から照明光を照射する照明機能付の自動水栓において、
前記光センサの光を可視光となすとともに、該光センサにおける前記発光部をもって前記照明用の発光部となし、
且つ該発光部は、人体非検知時においても照明を行うものとなしてあるとともに、人体検知時においては該人体非検知時に比べて照明を明るくするものとなしてあることを特徴とする照明機能付の自動水栓。
請求項１において、前記発光部は、前記検知エリアよりも広い範囲に亘って広角度で照明光を発光するものとなしてあることを特徴とする照明機能付の自動水栓。
請求項２において、前記発光部は、前記検知エリアと照明範囲の該検知エリア以外の部分とで発光の強さを異ならせるものとなしてあり、該検知エリアに向けて発光ビームを集中的に多く発光し、光の強さを強くするものとなしてあることを特徴とする照明機能付の自動水栓。
請求項２において、前記発光部は、照明範囲の全体に均等な強さで光を発光するものとなしてあるとともに、前記受光部が前記反射光を受光する受光エリアが前記照明範囲よりも狭い前記検知エリアに定めてあり、該受光部の該検知エリアからの反射光の受光の大小に基づいて人体検知するものとなしてあることを特徴とする照明機能付の自動水栓。
請求項１〜４の何れかにおいて、前記検知センサが、前記検知エリア内の人体を検知している状態で人体が該検知エリアの遠限よりも近い位置に設定した境界位置の内側の近位置から外側の遠位置に移行したときに、前記発光部が照明状態を、前記人体が前記近位置にあるときの照明状態から異なった照明状態に状態変化させるものとなしてあることを特徴とする照明機能付の自動水栓。
請求項１〜５の何れかにおいて、設定した限度時間に達するまでの一定時間の間連続吐水するための手動吐水スイッチが設けてあり、該手動吐水スイッチの操作による連続吐水中において吐水継続時間が前記限度時間に到る前の設定した予告時間を越えた後に、前記発光部が照明状態を前記予告時間に到る前の照明状態から異なった照明状態に状態変化させるものとなしてあることを特徴とする照明機能付の自動水栓。