JP2020007822A

JP2020007822A - 水栓装置

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Publication number: JP2020007822A
Application number: JP2018131000A
Authority: JP
Inventors: 恒彦藤田; Tsunehiko Fujita; 寿人占部; Hisahito Urabe; 昴史木村; Takafumi Kimura
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 2018-07-10
Filing date: 2018-07-10
Publication date: 2020-01-16
Anticipated expiration: 2038-07-10
Also published as: JP7145383B2

Abstract

【課題】吐水部のプルアウトを検出して自動吐水を制御できるとともに、デザイン性がよく、部品数の増加を抑制できる水栓装置を提供する。【解決手段】水栓装置であって、本体部と、吐水口を有し、本体部からプルアウト可能な吐水部と、吐水部に給水源からの水を供給する流路と、流路の開閉を行う開閉弁と、吐水口の近くにある被検知物を検知するセンサであって、投光部と受光部とを有し、受光部は、投光部から投光された光の反射光を受光し、受光量に基づいた信号を出力する、センサと、信号に基づいて開閉弁を制御して自動吐水を行う制御部と、を備え、センサは、第１投光量で投光する第１状態と、第１投光量よりも小さい第２投光量で投光する第２状態と、を有し、制御部は、第１状態における信号が第１閾値を超え、かつ、第２状態における信号が第２閾値を超えると、自動吐水を禁止するプルアウトモードになることを特徴とする水栓装置。【選択図】図３

Description

本発明の態様は、一般的に、水栓装置に関する。

使用者の手などを検知すると自動で吐水を行う水栓装置がある。このような水栓装置において、本体部から引き出して使用することができるプルアウト式の吐水部を設ける場合がある。このようなプルアウト式の吐水部を設けた水栓装置において、吐水部がプルアウトされた状態で自動吐水されると、ボウル部の外で水が吐出され、ボウル部の外に水が飛散する恐れがある。そこで、磁石と、磁気を検出するセンサにより、吐水部材（吐水部）が保持部材に装着されているか否かを検出し、自動吐水を制御することが知られている（特許文献１）。

特公平７−０９６７９８号公報

しかしながら、吐水部材のプルアウトを検出するために、吐水部材に磁石、保持部材に磁気センサを取り付けると、水栓装置のデザイン性が悪くなってしまう。また、磁石とセンサを別途設けるため、部品数が多くなってしまうという問題がある。

本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、吐水部のプルアウトを検出して自動吐水を制御できるとともに、デザイン性がよく、部品数の増加を抑制できる水栓装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、水栓装置であって、本体部と、吐水口を有し、前記本体部からプルアウト可能な吐水部と、前記吐水部に給水源からの水を供給する流路と、前記流路の開閉を行う開閉弁と、前記吐水口の近くにある被検知物を検知するセンサであって、投光部と受光部とを有し、前記受光部は、前記投光部から投光された光の反射光を受光し、受光量に基づいた信号を出力する、前記センサと、前記信号に基づいて前記開閉弁を制御して自動吐水を行う制御部と、を備え、前記センサは、第１投光量で投光する第１状態と、前記第１投光量よりも小さい第２投光量で投光する第２状態と、を有し、前記制御部は、前記第１状態における前記信号が第１閾値を超え、かつ、前記第２状態における前記信号が第２閾値を超えると、前記自動吐水を禁止するプルアウトモードになることを特徴とする水栓装置である。

この水栓装置によれば、投光量の異なる２つの状態における信号に基づいて使用者の手の位置を推定し、推定した使用者の手の位置に基づいて自動吐水を制御できる。例えば、吐水部をプルアウトする際は、手をセンサに近づけるため、どちらの投光量でも信号が閾値を超える。したがって、どちらの投光量でも信号が閾値を超える場合は、吐水部がプルアウトされると推定し、自動吐水を禁止する。これにより、吐水部がプルアウトされた状態で自動吐水され、ボウル部の外に水が飛散することなどを抑制できる。また、この水栓装置によれば、使用者の手などを検知するためのセンサを用いて、吐水部のプルアウトを検出するため、例えば、磁石と、磁気を検出するセンサを別途設ける場合などに比べて、デザイン性がよく、部品数の増加を抑制することができる。

第２の発明は、水栓装置であって、本体部と、吐水口を有し、前記本体部からプルアウト可能な吐水部と、前記吐水部に給水源からの水を供給する流路と、前記流路の開閉を行う開閉弁と、前記吐水口の近くにある被検知物を検知するセンサであって、投光部と受光部とを有し、前記受光部は、前記投光部から投光された光の反射光を受光し受光量に基づいた原信号を出力する受光素子と、前記原信号を増幅させた信号を出力する増幅部と、を有する、前記センサと、前記信号に基づいて前記開閉弁を制御して自動吐水を行う制御部と、を備え、前記センサは、前記原信号を第１増幅率で増幅させる第１状態と、前記原信号を前記第１増幅率よりも低い第２増幅率で増幅させる第２状態と、を有し、前記制御部は、前記第１状態における前記信号が第１閾値を超え、かつ、前記第２状態における前記信号が第２閾値を超えると、前記自動吐水を禁止するプルアウトモードになることを特徴とする水栓装置である。

この水栓装置によれば、増幅率の異なる２つの状態における信号に基づいて使用者の手の位置を推定し、推定した使用者の手の位置に基づいて自動吐水を制御できる。例えば、吐水部をプルアウトする際は、手をセンサに近づけるため、どちらの増幅率でも信号が閾値を超える。したがって、どちらの増幅率でも信号が閾値を超える場合は、吐水部がプルアウトされると推定し、自動吐水を禁止する。これにより、吐水部がプルアウトされた状態で自動吐水され、ボウル部の外に水が飛散することなどを抑制できる。また、この水栓装置によれば、使用者の手などを検知するためのセンサを用いて、吐水部のプルアウトを検出するため、例えば、磁石と、磁気を検出するセンサを別途設ける場合などに比べて、デザイン性がよく、部品数の増加を抑制することができる。

第３の発明は、第１または第２の発明において、前記制御部は、前記プルアウトモードでないとき、前記第１状態における前記信号が前記第１閾値を超え、かつ、前記第２状態における前記信号が前記第２閾値以下であると、前記開閉弁を開状態にすることを特徴とする水栓装置である。

この水栓装置によれば、第１状態における信号が第１閾値を超え、かつ、第２状態における信号が第２閾値以下であると、手がある程度遠い位置にある（吐水部がプルアウトされない）と推定できる。そのため、使用者は、吐水部から吐水させたいとの意思をもって手を差し出していると判断し、開閉弁を開状態にし、吐水を開始することができる。つまり、使用者が吐水部をプルアウトしようとしているのか、吐水部から吐水させようとしているのかをより正確に判断でき、使い勝手がよい。

第４の発明は、第１〜第３のいずれか１つの発明において、前記センサは、前記第１状態を実行した後に、前記第２状態を実行することを特徴とする水栓装置である。

この水栓装置によれば、吐水部への手の接近を確実に検知でき、使用者が吐水部をプルアウトしようとしているのか、吐水部から吐水させようとしているのかをより正確に判断できるため、使い勝手がよい。

第５の発明は、第１〜第４のいずれか１つの発明において、前記制御部は、前記第１状態における前記信号及び前記第２状態における前記信号が所定の状態になると、前記プルアウトモードを解除することを特徴とする水栓装置である。

この水栓装置によれば、第１状態における信号及び第２状態における信号に基づいて、プルアウトモードを解除することができる。これにより、例えば、吐水部がプルアウトされていない状態になると、自動でプルアウトモードを解除し、自動吐水を再開させることができる。

本発明の態様によれば、吐水部のプルアウトを検出して自動吐水を制御できるとともに、デザイン性がよく、部品数の増加を抑制できる水栓装置が提供される。

実施形態に係る水栓装置を設置した洗面化粧台を模式的に表す斜視図である。図２（ａ）及び図２（ｂ）は、実施形態に係る水栓装置を模式的に表す斜視図である。実施形態に係る水栓装置を模式的に表す正面図である。図４（ａ）及び図４（ｂ）は、実施形態に係る水栓装置を模式的に表す側面図である。実施形態に係る水栓装置を模式的に表すブロック図である。第１実施形態に係るセンサを模式的に表す回路図である。第１実施形態に係る水栓装置の動作を模式的に表すタイミングチャートである。第２実施形態に係るセンサを模式的に表す回路図である。第２実施形態に係る水栓装置の動作を模式的に表すタイミングチャートである。実施形態に係る水栓装置の動作を模式的に表すタイミングチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、実施形態に係る水栓装置を設置した洗面化粧台を模式的に表す斜視図である。図１に表したように、洗面化粧台１００は、洗面器１０２と、水栓装置１０と、支持台１０６と、ミラーキャビネット１０８と、照明装置１１０と、を備える。

なお、本願明細書では、水栓装置１０と向き合う使用者からみて手前側を「前方」とし、奥側を「後方」とし、上側を「上方」とし、下側を「下方」とし、右側を「右側方」とし、左側を「左側方」とする。

洗面器１０２は、ボウル部１２２と、バックガード部１２４と、を有する。ボウル部１２２は、下方に向かって凹んだ凹状に形成されている。ボウル部１２２は、排水口（不図示）を有する。排水口は、ボウル部１２２の底部に設けられる。排水口は、排水管に接続され、ボウル部１２２に吐出された水を排水管に流す。

バックガード部１２４は、ボウル部１２２の後端から上方に延びる。バックガード部１２４は、必要に応じて設けられ、省略可能である。洗面器１０２の形状は、少なくともボウル部１２２を有する任意の形状でよい。

洗面器１０２は、支持台１０６の上に設けられる。支持台１０６は、洗面器１０２を支持する。支持台１０６は、例えば、本体部１０６ａと、２つの引き出し１０６ｂ、１０６ｃと、を有する。各引き出し１０６ｂ、１０６ｃは、内部に物品を収納可能とする。

このように、支持台１０６は、物品を収納可能なキャビネットとしても機能する。支持台１０６は、換言すれば、下部キャビネット（フロアキャビネット）である。なお、引き出しの数は、２つに限ることなく、１つでもよいし、３つ以上でもよい。また、支持台１０６は、引き出し式のキャビネットに限ることなく、扉式のキャビネットでもよい。

支持台１０６は、必ずしも収納機能を有していなくてもよい。支持台１０６は、洗面器１０２を支持可能な任意の構成でよい。また、洗面器１０２は、例えば、洗面所などの壁面に直接取り付けてもよい。すなわち、支持台１０６は、必要に応じて設けられ、省略可能である。

水栓装置１０は、ボウル部１２２よりも上方に延びる壁面ＷＳに設けられる。水栓装置１０は、例えば、洗面器１０２のバックガード部１２４に取り付けられ、ボウル部１２２の上方に配置される。これにより、水栓装置１０は、洗面器１０２のボウル部１２２に向けて水を吐出する。本願明細書において、「前方」は、換言すれば、壁面ＷＳの向く方向である。また、本願明細書において、「水」には、冷水のみならず、加温されたお湯が含まれる。

水栓装置１０の取付位置は、上記に限ることなく、例えば、洗面器１０２の後部上方に設けられる取付パネル（バックパネル）などに取り付けてもよいし、洗面所などの壁面に直接取り付けてもよい。水栓装置１０の取付位置は、ボウル部１２２内に水を吐出可能な任意の位置でよい。水栓装置１０の取付位置は、ボウル部１２２よりも上方に延びる任意の壁面ＷＳでよい。水栓装置１０の取付位置は、洗面器１０２の形状などに応じて適宜設定すればよい。

ミラーキャビネット１０８は、ボウル部１２２を有する洗面器１０２よりも上方に設置される。ミラーキャビネット１０８は、キャビネット本体１３０と、３枚の扉１３１〜１３３と、を有する。キャビネット本体１３０は、前方を開口させた略直方体の開口箱状であり、内部に物品を収納可能とする。また、各扉１３１〜１３３の前面には、鏡１３１ａ〜１３３ａが設けられている。なお、ミラーキャビネット１０８に設けられる扉及び鏡の数は、３枚に限ることなく、１枚又は２枚でもよいし、４枚以上でもよい。

照明装置１１０は、ミラーキャビネット１０８の上部に設けられている。照明装置１１０は、例えば、ミラーキャビネット１０８において各扉１３１〜１３３よりも上方に設けられる。照明装置１１０は、下方に向かって光を照射し、各扉１３１〜１３３（各鏡１３１ａ〜１３３ａ）、及びボウル部１２２を照らす。照明装置１１０は、ミラーキャビネット１０８の上部に限ることなく、ミラーキャビネット１０８の下部や側端部、内部に設けてもよい。

図２（ａ）及び図２（ｂ）は、実施形態に係る水栓装置を模式的に表す斜視図である。図３は、実施形態に係る水栓装置を模式的に表す正面図である。
図２（ａ）、図２（ｂ）、及び図３に表したように、水栓装置１０は、吐水部２０と、本体部３０と、ホース４０と、操作部５０と、センサ６０と、を備える。

吐水部２０は、ボウル部１２２へ水を吐出する。吐水部２０は、いわゆるスパウトである。吐水部２０には、水を吐出する吐水口２２が設けられている。操作部５０は、吐水部２０から吐出される水の流量を調整する。また、操作部５０は、吐水部２０から吐出される水の温度を調整する。

操作部５０は、操作レバー５０ａを有する。操作部５０は、使用者による操作レバー５０ａの操作に応じて、吐水部２０から吐出される水の流量及び温度を調整する。操作レバー５０ａは、例えば、前後方向及び左右方向に揺動可能に上端部を操作部５０の本体部分に軸支される。例えば、操作レバー５０ａを前後方向に揺動させることにより、吐水部２０から吐出される水の流量が調整され、操作レバー５０ａを左右方向に揺動させることにより、吐水部２０から吐出される水の温度が調整される。操作部５０における流量及び温度の調整の態様は、操作レバー５０ａに限ることなく、流量及び温度を調整可能な任意の態様でよい。

吐水部２０は、湯水混合部などを介して給水源に接続される。吐水部２０から吐出される水は、例えば、上水（水道水）である。吐水部２０から吐出される水の温度調整は、操作部５０とは別の調整部で行ってもよい。操作部５０は、少なくとも吐水部２０から吐出される水の流量を調整できればよい。

本体部３０は、壁面ＷＳから前方に突出するように設けられる。吐水部２０及び操作部５０は、本体部３０の下部に設けられる。吐水部２０は、本体部３０の下方に向けて水を吐出する。操作部５０の操作レバー５０ａは、本体部３０から下方に向かって延びる。本体部３０は、吐水部２０及び操作部５０の上方を覆う。本体部３０の上面は、略水平に設けられており、物品を載置可能である。つまり、本体部３０は、物品を載置する棚として使用することができる。このように、水栓装置１０は、いわゆる棚水栓であってもよい。

吐水部２０、本体部３０、及び操作部５０は、例えば、それぞれ個別に壁面ＷＳ（バックガード部１２４の前面）に取り付けられる。これにより、例えば、メンテナンスの際などに、吐水部２０及び操作部５０を壁面ＷＳに取り付けた状態のまま、本体部３０のみを壁面ＷＳから取り外すことができ、水栓装置１０のメンテナンス性を向上させることができる。但し、吐水部２０及び操作部５０は、本体部３０に取り付け、本体部３０を介して壁面ＷＳに取り付けてもよい。

ホース４０は、吐水部２０と接続され、吐水部２０に水を供給する。ホース４０は、可撓性を有する。ホース４０には、例えば、ゴムホースやフレキシブルメタルホースなどが用いられる。

図２（ｂ）に表したように、吐水部２０は、壁面ＷＳから引き出して使用することができる。吐水部２０は、いわゆるプルアウト機能を有する。換言すれば、吐水部２０は、本体部３０からプルアウト可能である。これにより、吐水部２０をハンドシャワーとして用いることができ、ボウル部１２２の清掃などを行うことができる。なお、吐水部２０は、壁面ＷＳに保持されていてもよいし、本体部３０に保持されていてもよい。

ホース４０は、例えば、吐水部２０が本体部３０に取り付けられた状態においては、バックガード部１２４の裏側の空間に収納される。ホース４０の一端は、吐水部２０の後端に接続される。ホース４０の他端は、例えば、バックガード部１２４の裏側の空間を介して操作部５０と接続される。これにより、操作部５０の操作に応じた流量及び温度の水（お湯）が、吐水部２０から吐水される。

センサ６０は、吐水口２２の近くにある被検知物を検知する。センサ６０は、例えば、吐水口２２の近くにある使用者の手などを検知する。センサ６０は、例えば、吐水口２２の近傍に設けられる。この例では、センサ６０は、本体部３０の前方下部に設けられている。センサ６０は、例えば、吐水部２０がプルアウトされていない状態において、吐水部２０の前方に位置する。

図４（ａ）及び図４（ｂ）は、実施形態に係る水栓装置を模式的に表す側面図である。図４（ａ）及び図４（ｂ）は、水栓装置１０を右側方から見た側面図である。
図４（ａ）は、吐水部２０がプルアウトされていない状態を示す。
図４（ｂ）は、吐水部２０がプルアウトされている状態を示す。

図４（ａ）に表したように、センサ６０は、本体部３０の前方下部に設けられており、前下方に向けて投光する。これにより、センサ６０は、例えば、吐水部２０がプルアウトされていない状態において、吐水部２０の下方に位置する使用者の手などを検知することができる。

図４（ｂ）に表したように、センサ６０は、吐水部２０がプルアウトされている状態において、本体部３０の下方に位置する吐水部２０やホース４０などを検知することができる。

図５は、実施形態に係る水栓装置を模式的に表すブロック図である。
図５に表したように、水栓装置１０は、給水源１５０と、流路２４と、開閉弁２６と、制御部７０と、をさらに有する。

給水源１５０は、流路２４を介して吐水部２０に水を供給する。換言すれば、流路２４は、吐水部２０に給水源１５０からの水を供給する。流路２４は、例えば、給水管及び給湯管などである。

開閉弁２６は、流路２４に設けられ、流路２４の開閉を行う。開閉弁２６が開状態のとき、給水源１５０から流路２４を介して吐水部２０に水が供給され、吐水口２２から吐水される。開閉弁２６が閉状態のとき、給水源１５０から吐水部２０への水の供給が停止され、吐水口２２からの吐水が停止される（止水される）。開閉弁２６は、例えば、電磁弁である。

制御部７０は、水栓装置１０の各部を制御する。制御部７０は、例えば、センサ６０及び開閉弁２６と接続される。制御部７０は、センサ６０からの信号に基づいて、開閉弁２６を制御する。これにより、制御部７０は、自動吐水を行う。また、制御部７０は、センサ６０を制御する。

この例では、操作部５０は、開閉弁２６に接続されている。これにより、使用者は操作部５０を操作することで、開閉弁２６を開閉させて、吐水部２０からの吐水及び止水を行うことができる（手動吐水）。

図６は、第１実施形態に係るセンサを模式的に表す回路図である。
図６に表したように、センサ６０は、投光部６２と、受光部６４と、を有する。センサ６０は、いわゆる光電センサである。

投光部６２は、発光素子６２ａを有する。発光素子６２ａが発光することで、投光部６２からの投光が実行される。発光素子６２ａは、制御部７０と接続されている。制御部７０は、例えば、発光素子６２ａの発光強度や発光時間を制御する。これにより、制御部７０は、投光部６２の投光量ＬＡを制御する。

受光部６４は、投光部６２から投光された光の反射光を受光し、受光量に基づいた信号ＳＮを出力する。受光部６４は、例えば、受光素子６４ａと、増幅部６４ｂと、を有する。受光素子６４ａは、投光部６２から投光された光の反射光を受光し、受光量に基づいた原信号ＲＳを出力する。増幅部６４ｂは、受光素子６４ａから出力された原信号ＲＳを所定の増幅率ＡＲで増幅させた信号ＳＮを制御部７０に出力する。

受光部６４は、例えば、投光部６２と隣接する位置に設けられる。例えば、投光部６２と被検知物との間の距離は、受光部６４と被検知物との間の距離と実質的に同じである。

例えば、投光部６２から遠い位置に被検知物がある場合、受光部６４における受光量は、小さい。したがって、受光部６４から制御部７０に出力される信号ＳＮは小さい。一方、投光部６２から近い位置に被検知物がある場合、受光部６４における受光量は、大きい。したがって、受光部６４から制御部７０に出力される信号ＳＮは大きい。信号ＳＮは、例えば、受光部６４と被検知物との間の距離の２乗に反比例する。

図７は、第１実施形態に係る水栓装置の動作を模式的に表すタイミングチャートである。
図７に表したように、センサ６０は、第１状態ＳＴ１と、第２状態ＳＴ２と、を有する。第１状態ＳＴ１において、投光部６２は、第１投光量ＬＡ１で投光する。第２状態ＳＴ２において、投光部６２は、第２投光量ＬＡ２で投光する。第２投光量ＬＡ２は、第１投光量ＬＡ１よりも小さい。

なお、本願明細書において、投光量ＬＡは、投光強度ＬＳと投光時間ＬＴの積で表される。投光強度ＬＳは、投光部６２から投光される光の強度である。投光強度ＬＳは、例えば、発光素子６２ａから発光される光の強度（発光素子６２ａの発光強度）である。投光時間ＬＴは、投光部６２から投光される時間の長さである。投光時間ＬＴは、例えば、発光素子６２ａから発光される時間の長さ（発光素子６２ａの発光時間）である。なお、投光部６２に複数の発光素子６２ａが設けられる場合、投光量ＬＡは、例えば、各発光素子６２ａの発光強度と発光時間の積の合計とみなすことができる。

図７において、投光強度ＬＳは、投光の信号の高さに相当し、投光時間ＬＴは、投光の信号の横幅に相当する。したがって、図７において、投光量ＬＡは、投光の信号の面積に相当する。

この例では、第２状態ＳＴ２における第２投光強度ＬＳ２は、第１状態ＳＴ１における第１投光強度ＬＳ１と実質的に同じである。一方、第２状態ＳＴ２における第２投光時間ＬＴ２は、第１状態ＳＴ１における第１投光時間ＬＴ１よりも短い。この例では、第１投光時間ＬＴ１は約２０マイクロ秒であり、第２投光時間ＬＴ２は、約５マイクロ秒である。第２投光時間ＬＴ２は、第１投光時間ＬＴ１の約１／４である。例えば、このように、第２状態ＳＴ２において、第１状態ＳＴ１と実質的に同じ投光強度ＬＳ、かつ、第１状態ＳＴ１よりも短い投光時間ＬＴで投光することで、第２投光量ＬＡ２を第１投光量ＬＡ１よりも小さくすることができる。

第２投光量ＬＡ２を第１投光量ＬＡ１よりも小さくする手段は、これに限定されない。例えば、第２状態ＳＴ２において、第１状態ＳＴ１よりも小さい投光強度ＬＳ、かつ、第１状態ＳＴ１と実質的に同じ投光時間ＬＴで投光してもよい。また、例えば、第２状態ＳＴ２において、第１状態ＳＴ１よりも小さい投光強度ＬＳ、かつ、第１状態ＳＴ１よりも短い投光時間ＬＴで投光してもよい。また、第２投光量ＬＡ２が第１投光量ＬＡ１以上にならなければ、第２投光強度ＬＳ２を第１投光強度ＬＳ１以上にしてもよいし、第２投光時間ＬＴ２を第１投光時間ＬＴ１以上にしてもよい。

図７に表したように、センサ６０は、例えば、第１状態ＳＴ１を実行した後に、第２状態ＳＴ２を実行する。これにより、吐水部２０への手の接近を確実に検知でき、使用者が吐水部２０をプルアウトしようとしているのか、吐水部２０から吐水させようとしているのかをより正確に判断できるため、使い勝手がよい。なお、センサ６０は、例えば、第２状態ＳＴ２を実行した後に、第１状態ＳＴ１を実行してもよい。

センサ６０は、例えば、第１状態ＳＴ１と第２状態ＳＴ２とを含むセットを繰り返し実行する。１つのセットにおいて、第１状態ＳＴ１の投光と第２状態ＳＴ２の投光との間の時間ＴＸは、例えば、１０ミリ秒以上３０ミリ秒以下、好ましくは１５ミリ秒程度である。また、１つのセットの時間の長さ（すなわち、１回目の第１状態ＳＴ１の投光と２回目の第１状態ＳＴ１の投光との間の時間の長さ）は、例えば、４０ミリ秒以上１００ミリ秒以下、好ましくは６０ミリ秒程度である。

第１状態ＳＴ１において、投光部６２から第１投光量ＬＡ１で投光されると、受光部６４は、投光部６２から投光された光の反射光を受光し、受光量に基づいた第１信号ＳＮ１を制御部７０に出力する。また、第２状態ＳＴ２において、投光部６２から第２投光量ＬＡ２で投光されると、受光部６４は、投光部６２から投光された光の反射光を受光し、受光量に基づいた第２信号ＳＮ２を制御部７０に出力する。

制御部７０は、第１信号ＳＮ１及び第２信号ＳＮ２に基づいて、開閉弁２６を制御する。より具体的には、制御部７０は、第１信号ＳＮ１が第１閾値ＴＨ１を超えているか、及び、第２信号ＳＮ２が第２閾値ＴＨ２を超えているか、に基づいて、開閉弁２６を制御する。この例では、第１閾値ＴＨ１と、第２閾値ＴＨ２と、は同じ値（閾値ＴＨ）である。第１閾値ＴＨ１と、第２閾値ＴＨ２と、は異なる値であってもよい。

図７に表したように、例えば、使用者の手がセンサ６０の検知可能な位置に来ると（手の位置が「遠」の状態になると）、第１信号ＳＮ１が閾値ＴＨ（第１閾値ＴＨ１）を超え、かつ、第２信号ＳＮ２が閾値ＴＨ（第２閾値ＴＨ２）よりも小さい状態になる。この状態になると、制御部７０は、開閉弁２６を開状態にして、自動吐水による吐水を行う。

手の位置がセンサ６０にさらに近づくと（手の位置が「近」の状態になると）、第１信号ＳＮ１及び第２信号ＳＮ２は、手の位置が「遠」の状態よりも大きくなる。この状態においても、第２信号ＳＮ２が閾値ＴＨ（第２閾値ＴＨ２）を超えない限り、制御部７０は、開閉弁２６を開状態にして、自動吐水による吐水を行う。

手の位置がセンサ６０にさらに近づくと（手の位置が「直近」の状態になると）、第２信号ＳＮ２は、手の位置が「近」の状態よりも大きくなり、閾値ＴＨ（第２閾値ＴＨ２）を超える。このように、第１信号ＳＮ１が閾値ＴＨ（第１閾値ＴＨ１）を超え、かつ、第２信号ＳＮ２が閾値ＴＨ（第２閾値ＴＨ２）を超えると、制御部７０は、自動吐水を禁止するプルアウトモードになる。このとき、自動吐水による吐水が行われている場合には、制御部７０は、開閉弁２６を閉状態にして、自動吐水による吐水を停止させる。

このように、本実施形態によれば、投光量ＬＡの異なる２つの状態（第１状態ＳＴ１及び第２状態ＳＴ２）における信号ＳＮに基づいて使用者の手の位置を推定し、推定した使用者の手の位置に基づいて自動吐水を制御できる。例えば、吐水部２０をプルアウトする際は、手をセンサ６０に近づけるため、どちらの投光量ＬＡでも信号ＳＮが閾値ＴＨを超える。したがって、どちらの投光量ＬＡでも信号ＳＮが閾値ＴＨを超える場合は、吐水部２０がプルアウトされると推定し、自動吐水を禁止する。これにより、吐水部２０がプルアウトされた状態で自動吐水され、ボウル部１２２の外に水が飛散することなどを抑制できる。

また、本実施形態によれば、使用者の手などを検知するためのセンサ６０（光電センサ）を用いて、吐水部２０のプルアウトを検出することができる。したがって、磁石と、磁気を検出するセンサを別途設ける場合などに比べて、デザイン性がよく、部品数の増加を抑制することができる。また、部品数の増加を抑制できるため、コストの増加を抑制できる。

通常、使用者の手を検知して自動吐水を行うためには、第１状態ＳＴ１における投光のように、センサ６０の投光部６２の投光量ＬＡを大きくすることが求められる。一方で、投光量ＬＡを大きくすると、図７に表したように、信号ＳＮ（第１信号ＳＮ１）が飽和してしまい、手の位置が「近」の状態と、手の位置が「直近」の状態と、を区別することができない。したがって、手の位置が「直近」の状態（すなわち、吐水部２０のプルアウト）を判別できず、吐水部２０がプルアウトされている状態で自動吐水されてしまう恐れがある。また、信号ＳＮが飽和しないように投光量ＬＡを小さくすると、使用者の手を検知しづらくなる恐れがある。

これに対し、本実施形態では、第１状態ＳＴ１において、比較的大きい第１投光量ＬＡ１で投光し、第２状態ＳＴ２において、第１投光量ＬＡ１よりも小さい第２投光量ＬＡ２で投光する。これにより、第１状態ＳＴ１によって使用者の手を検知しやすくできるとともに、第２状態ＳＴ２によって手の位置が「近」の状態と、手の位置が「直近」の状態と、を判別することができる。そして、手の位置が「直近」の状態になったときに、自動吐水を禁止するプルアウトモードになることで、吐水部２０がプルアウトされている状態で自動吐水されることを抑制できる。

また、本実施形態において、制御部７０は、プルアウトモードでないとき、第１状態ＳＴ１における第１信号ＳＮ１が閾値ＴＨ（第１閾値ＴＨ１）を超え、かつ、第２状態ＳＴ２における第２信号ＳＮ２が閾値ＴＨ（第２閾値ＴＨ２）以下であると、開閉弁２６を開状態にする。このように、制御部７０は、プルアウトモードでないときには、使用者の手などがセンサ６０に近づくと、自動吐水を行う。

このように、第１信号ＳＮ１が第１閾値ＴＨ１を超え、かつ、第２信号ＳＮ２が第２閾値ＴＨ２以下であると、手がある程度遠い位置にある（吐水部２０がプルアウトされない）と推定できる。そのため、使用者は、吐水部２０から吐水させたいとの意思をもって手を差し出していると判断し、開閉弁２６を開状態にし、吐水を開始することができる。つまり、使用者が吐水部２０をプルアウトしようとしているのか、吐水部２０から吐水させようとしているのかをより正確に判断でき、使い勝手がよい。

制御部７０がプルアウトモードのとき、使用者は、例えば、操作部５０を操作することで開閉弁２６を開閉させ、吐水部２０からの吐止水を行うことができる（手動吐水）。手動吐水において、開閉弁２６は、操作部５０の操作によって開閉されてもよいし、操作部５０の操作に応じた制御部７０の制御によって開閉されてもよい。換言すれば、手動吐水時に制御部７０を介して開閉弁２６を開閉させてもよい。なお、手動吐水は、制御部７０がプルアウトモードでないときに行われてもよい。

図８は、第２実施形態に係るセンサを模式的に表す回路図である。
図８に表したように、センサ６０は、投光部６２と、受光部６４と、を有する。投光部６２の構成は、例えば、第１実施形態における投光部６２の構成と同じでよい。

受光部６４は、投光部６２から投光された光の反射光を受光し、受光量に基づいた信号ＳＮを出力する。受光部６４は、受光素子６４ａと、増幅部６４ｂと、を有する。受光素子６４ａは、投光部６２から投光された光の反射光を受光し、受光量に基づいた原信号ＲＳを出力する。増幅部６４ｂは、受光素子６４ａから出力された原信号ＲＳを増幅させた信号ＳＮを制御部７０に出力する。

本実施形態において、増幅部６４ｂは、増幅率を変化させることができるように構成されている。この例では、増幅部６４ｂは第１増幅領域６４１と、第２増幅領域６４２と、スイッチＳＷと、を有する。第２増幅領域６４２は、第１増幅領域６４１と直列に設けられている。スイッチＳＷは、第２増幅領域６４２と並列に設けられている。スイッチＳＷは、例えば、制御部７０と接続されている。制御部７０は、例えば、スイッチＳＷのオンとオフとを切り替えることができる。

図８は、スイッチＳＷがオフの状態を示している。スイッチＳＷがオフの状態では、受光素子６４ａから出力された原信号ＲＳは、第１増幅領域６４１及び第２増幅領域６４２によって第１増幅率ＡＲ１で増幅される。一方、スイッチＳＷがオンの状態では、第２増幅領域６４２の部分において、スイッチＳＷによるショートが発生する。これにより、受光素子６４ａから出力された原信号ＲＳは、第１増幅領域６４１及びショートした第２増幅領域６４２によって、第１増幅率ＡＲ１よりも低い第２増幅率ＡＲ２で増幅される。

図９は、第２実施形態に係る水栓装置の動作を模式的に表すタイミングチャートである。
図９に表したように、センサ６０は、第１状態ＳＴ１と、第２状態ＳＴ２と、を有する。第１状態ＳＴ１において、制御部７０は、スイッチＳＷをオフにする。これにより、受光部６４（増幅部６４ｂ）は、受光素子６４ａから出力された原信号ＲＳを第１増幅率ＡＲ１で増幅させる。第２状態ＳＴ２において、制御部７０は、スイッチＳＷをオンにする。これにより、受光部６４（増幅部６４ｂ）は、受光素子６４ａから出力された原信号ＲＳを第２増幅率ＡＲ２で増幅させる。第２増幅率ＡＲ２は、第１増幅率ＡＲ１よりも低い。

第１実施形態と同様、本実施形態においても、センサ６０は、例えば、第１状態ＳＴ１を実行した後に、第２状態ＳＴ２を実行する。センサ６０は、例えば、第２状態ＳＴ２を実行した後に、第１状態ＳＴ１を実行してもよい。センサ６０は、例えば、第１状態ＳＴ１と第２状態ＳＴ２とを含むセットを繰り返し実行する。

図９に表したように、例えば、使用者の手がセンサ６０の検知可能な位置に来ると（手の位置が「遠」の状態になると）、第１信号ＳＮ１が閾値ＴＨ（第１閾値ＴＨ１）を超え、かつ、第２信号ＳＮ２が閾値ＴＨ（第２閾値ＴＨ２）よりも小さい状態になる。この状態になると、制御部７０は、開閉弁２６を開状態にして、自動吐水による吐水を行う。

このように、本実施形態によれば、増幅率ＡＲの異なる２つの状態（第１状態ＳＴ１及び第２状態ＳＴ２）における信号ＳＮに基づいて使用者の手の位置を推定し、推定した使用者の手の位置に基づいて自動吐水を制御できる。例えば、吐水部２０をプルアウトする際は、手をセンサ６０に近づけるため、どちらの増幅率ＡＲでも信号ＳＮが閾値ＴＨを超える。したがって、どちらの増幅率ＡＲでも信号ＳＮが閾値ＴＨを超える場合は、吐水部２０がプルアウトされると推定し、自動吐水を禁止する。これにより、吐水部２０がプルアウトされた状態で自動吐水され、ボウル部１２２の外に水が飛散することなどを抑制できる。

通常、使用者の手を検知して自動吐水を行うためには、第１状態ＳＴ１における受光のように、受光素子６４ａから出力された原信号ＲＳの増幅率ＡＲを大きくすることが求められる。一方で、増幅率ＡＲを大きくすると、図９に表したように、信号ＳＮ（第１信号ＳＮ１）が飽和してしまい、手の位置が「近」の状態と、手の位置が「直近」の状態と、を区別することができない。したがって、手の位置が「直近」の状態（すなわち、吐水部２０のプルアウト）を判別できず、吐水部２０がプルアウトされている状態で自動吐水されてしまう恐れがある。また、信号ＳＮが飽和しないように増幅率ＡＲを小さくすると、使用者の手を検知しづらくなる恐れがある。

これに対し、本実施形態では、第１状態ＳＴ１において、比較的大きい第１増幅率ＡＲ１で原信号ＲＳを増幅させ、第２状態ＳＴ２において、第１増幅率ＡＲ１よりも低い第２増幅率ＡＲ２で原信号ＲＳを増幅させる。これにより、第１状態ＳＴ１によって使用者の手を検知しやすくできるとともに、第２状態ＳＴ２によって手の位置が「近」の状態と、手の位置が「直近」の状態と、を判別することができる。そして、手の位置が「直近」の状態になったときに、自動吐水を禁止するプルアウトモードになることで、吐水部２０がプルアウトされている状態で自動吐水されることを抑制できる。

図１０は、実施形態に係る水栓装置の動作を模式的に表すタイミングチャートである。図１０に表したように、第１信号ＳＮ１が閾値ＴＨ（第１閾値ＴＨ１）を超えず、かつ、第２信号ＳＮ２が閾値ＴＨ（第２閾値ＴＨ２）を超えない状態では、制御部７０は、自動吐水による吐水を行わない（タイミングｔ１）。このように、制御部７０は、センサ６０が使用者の手などを検知していない状態では、止水状態を維持する。

第１信号ＳＮ１が閾値ＴＨ（第１閾値ＴＨ１）を超え、かつ、第２信号ＳＮ２が閾値ＴＨ（第２閾値ＴＨ２）を超えない状態になると、制御部７０は、自動吐水による吐水を行う（タイミングｔ２）。このように、制御部７０は、センサ６０が使用者の手などを検知すると、吐水を開始する。

第１信号ＳＮ１が閾値ＴＨ（第１閾値ＴＨ１）を超えず、かつ、第２信号ＳＮ２が閾値ＴＨ（第２閾値ＴＨ２）を超えない状態に戻ると、制御部７０は、自動吐水による吐水を停止（止水）する（タイミングｔ３）。このように、制御部７０は、センサ６０が使用者の手などを検知しなくなると、吐水を停止する。

第１信号ＳＮ１が閾値ＴＨ（第１閾値ＴＨ１）を超え、かつ、第２信号ＳＮ２が閾値ＴＨ（第２閾値ＴＨ２）を超えると、制御部７０は、自動吐水を禁止するプルアウトモードになる（タイミングｔ４）。このように、制御部７０は、使用者の手などがセンサ６０の直近にあることを検知すると、プルアウトモードになり、自動吐水を禁止する。

制御部７０は、プルアウトモードになると、プルアウトモードが解除されるまで、自動吐水を禁止する。図１０に表したように、制御部７０がプルアウトモードのときに、第１信号ＳＮ１が閾値ＴＨ（第１閾値ＴＨ１）を超え、かつ、第２信号ＳＮ２が閾値ＴＨ（第２閾値ＴＨ２）を超えない状態（すなわち、プルアウトモードではないときに自動吐水による吐水が行われる状態）になっても、制御部７０は、自動吐水による吐水を行わない（タイミングｔ４〜ｔ５）。

制御部７０は、第１信号ＳＮ１及び第２信号ＳＮ２が所定の状態になると、プルアウトモードを解除する。この例では、制御部７０がプルアウトモードになった後、再度、第１信号ＳＮ１が閾値ＴＨ（第１閾値ＴＨ１）を超え、かつ、第２信号ＳＮ２が閾値ＴＨ（第２閾値ＴＨ２）を超えると、制御部７０は、プルアウトモードを解除する（タイミングｔ５）。なお、プルアウトモードを解除する条件は、これに限定されない。

このように、実施形態によれば、第１信号ＳＮ１及び第２信号ＳＮ２に基づいて、プルアウトモードを解除することができる。これにより、例えば、吐水部２０がプルアウトされていない状態になると、自動でプルアウトモードを解除し、自動吐水を再開させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、水栓装置１０などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

１０水栓装置、２０吐水部、２２吐水口、２４流路、２６開閉弁、３０棚部、４０ホース、５０操作部、５０ａ操作レバー、６０センサ、６２投光部、６２ａ発光素子、６４受光部、６４ａ受光素子、６４ｂ増幅部、７０制御部、１００洗面化粧台、１０２洗面器、１０６支持台、１０６ａ本体部、１０６ｂ、１０６ｃ引き出し、１０８ミラーキャビネット、１１０照明装置、１２２ボウル部、１２４バックガード部、１３０キャビネット本体、１３１〜１３３扉、１３１ａ〜１３３ａ鏡、１５０給水源、６４１、６４２第１、第２増幅領域、ＡＲ増幅率、ＡＲ１、ＡＲ２第１、第２増幅率、ＬＡ投光量、ＬＡ１、ＬＡ２第１、第２投光量、ＬＳ投光強度、ＬＳ１、ＬＳ２第１、第２投光強度、ＬＴ投光時間、ＬＴ１、ＬＴ２第１、第２投光時間、ＲＳ原信号、ＳＮ信号、ＳＮ１、ＳＮ２第１、第２信号、ＳＴ１、ＳＴ２第１、第２状態、ＳＷスイッチ、ｔ１〜ｔ５タイミング、ＴＨ閾値、ＴＨ１、ＴＨ２第１、第２閾値、ＴＸ時間、ＷＳ壁面

Claims

水栓装置であって、
本体部と、
吐水口を有し、前記本体部からプルアウト可能な吐水部と、
前記吐水部に給水源からの水を供給する流路と、
前記流路の開閉を行う開閉弁と、
前記吐水口の近くにある被検知物を検知するセンサであって、投光部と受光部とを有し、前記受光部は、前記投光部から投光された光の反射光を受光し、受光量に基づいた信号を出力する、前記センサと、
前記信号に基づいて前記開閉弁を制御して自動吐水を行う制御部と、
を備え、
前記センサは、
第１投光量で投光する第１状態と、
前記第１投光量よりも小さい第２投光量で投光する第２状態と、
を有し、
前記制御部は、前記第１状態における前記信号が第１閾値を超え、かつ、前記第２状態における前記信号が第２閾値を超えると、前記自動吐水を禁止するプルアウトモードになることを特徴とする水栓装置。
水栓装置であって、
本体部と、
吐水口を有し、前記本体部からプルアウト可能な吐水部と、
前記吐水部に給水源からの水を供給する流路と、
前記流路の開閉を行う開閉弁と、
前記吐水口の近くにある被検知物を検知するセンサであって、投光部と受光部とを有し、前記受光部は、前記投光部から投光された光の反射光を受光し受光量に基づいた原信号を出力する受光素子と、前記原信号を増幅させた信号を出力する増幅部と、を有する、前記センサと、
前記信号に基づいて前記開閉弁を制御して自動吐水を行う制御部と、
を備え、
前記センサは、
前記原信号を第１増幅率で増幅させる第１状態と、
前記原信号を前記第１増幅率よりも低い第２増幅率で増幅させる第２状態と、
を有し、
前記制御部は、前記第１状態における前記信号が第１閾値を超え、かつ、前記第２状態における前記信号が第２閾値を超えると、前記自動吐水を禁止するプルアウトモードになることを特徴とする水栓装置。
前記制御部は、前記プルアウトモードでないとき、前記第１状態における前記信号が前記第１閾値を超え、かつ、前記第２状態における前記信号が前記第２閾値以下であると、前記開閉弁を開状態にすることを特徴とする請求項１又は２記載の水栓装置。
前記センサは、前記第１状態を実行した後に、前記第２状態を実行することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の水栓装置。
前記制御部は、前記第１状態における前記信号及び前記第２状態における前記信号が所定の状態になると、前記プルアウトモードを解除することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の水栓装置。