JP3144582B2 - 給水制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は固有のコード情報で変
調した光を投ずることで誤感知を防止するようにした反
射型センサを有する給水制御装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】間欠投光式の反射型センサを用いて、例
えば小便器等の水洗器の使用者を感知し、その感知出力
に基いて自動的に洗浄給水を行う給水制御装置は、特開
昭６２−１５６４４６号公報、特開平２−１５７３３２
号公報、特開平２−１５７３３３号公報等で知られてい
る。

【０００３】これら従来の給水制御装置に用いられてい
る反射型センサは所定の時間間隔毎にパルス投光を行
い、そのパルス投光に伴う反射光が検出されたことで使
用者の存在を感知するよう構成されている。

【０００４】また、この反射型センサは対向する壁等を
検知しないように水平方向より下向きに赤外光等を投ず
るよう構成している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来の給
水制御装置に用いられている反射型センサはパルス投光
に伴う反射光を検出する構成であるから、パルス投光に
同期して外乱光が入射したときには誤感知するおそれが
ある。

【０００６】また、図４に示すように複数の反射型セン
サを１０１、１０２が対向して設置されたトイレでは一
方の反射型センサ１０１からの投光された赤外光１０３
等が床面１０４で反射して他方の反射型センサ１０２で
受光され誤感知されることがある。なお、１０５，１０
６は小便器を示す。

【０００７】同様に複数の反射型センサが並設されたト
イレでは使用者で乱反射された光が隣接するセンサで受
光され誤感知されることがある。

【０００８】本発明はこのような課題を解決するためな
されたもので、その目的は外乱光および他のセンサから
の投光信号による誤感知を防止し感知精度を向上した反
射型センサを有する給水制御装置を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本発明に係る給水制御装置は、コード設定部で設定した
コード情報に基いて変調した光を投じ、受光部で検出し
た情報が設定したコード情報と一致したときに感知信号
を出力するコード判断部を備えた反射型センサを設け
た。

【００１０】なお、いずれのコード情報を投光したとき
でも、各間欠周期毎の総投光時間が等しくなるように変
調するのが好ましい。

【００１１】

【作用】本発明に係る給水制御装置に用いられる反射型
センサは、反射センサ毎に固有のコード情報を投光し、
反射光のコード情報が自己のコード情報と一致したとき
に感知信号を出力する。

【００１２】また、いずれのコード情報を投光したとき
でも総投光時間が等しくなるよう変調して設定コードの
種類にかかわらず反射型センサの消費電力を略等しくす
る。

【００１３】

【実施例】以下本発明の実施例を添付図面に基いて説明
する。図１は本発明の第１実施例に係る給水制御装置の
ブロック構成図、図２はその給水制御装置に用いられる
反射型センサの各部の動作を示すタイミングチャートで
ある。

【００１４】給水制御装置１は感知対象である小便器等
の使用者を感知する反射型センサ２と、この反射型セン
サ２からの信号に基いて給水を制御する給水制御部３か
ら構成する。

【００１５】反射型センサ２は投光手段４と、受光手段
５と、コード設定部６と、コード判断部７とからなる。
なお、８は使用者を示す。投光手段４は間欠投光タイマ
４１と、キャリアクロック発生回路４２と、変調回路４
３と、投光信号を発生する投光回路４４とからなる。

【００１６】間欠投光タイマ４１は図２（ａ）に示すよ
うに、予め設定した間欠投光周期Ｔ毎にオンである期間
ｔを有する間欠投光タイミング信号４１ａを出力するよ
う構成している。クロック発生回路４２は、水晶発振子
やセラミック発振子等を用いて３８ｋＨｚ付近のキャリ
アクロック信号４２ａを間欠投光タイミング信号４１ａ
の立上がりに同期させて発生させる。

【００１７】変調回路４３は消費電力を少なく保ちなが
ら大きな出力の得られるパルス位置変調（ＰＰＭ）を用
い、パルス幅を一定に保ち後述するコード設定部６で設
定されたコード情報６ａに基いてパルスの間隔を変える
ようにし、いずれのコード信号で投光したときでも投光
回路４４の総投光時間が等しくなるよう変調する。

【００１８】この変調回路４３はコード情報６ａに基い
て約３８ｋＨｚのキャリアクロック信号で変調した信号
を間欠投光タイマ４１で定める周期でコード信号４３ａ
として送り出す。このコード信号４３ａは図２（ｂ）に
示すような「１」、「０」で表される２値のデジタルデ
ータで構成し、「１」は実線で、「０」は点線でそれぞ
れ示す。

【００１９】投光回路４４は、例えば赤外発光ダイオー
ド等の投光素子４５と、ｎｐｎトランジスタ４６と、エ
ミッタ抵抗４７を備え、前述したように間欠投光タイミ
ング信号４１ａに基いて投光素子４３を定電流駆動して
投光信号を発生させる構成とする。なお、ＶＢは電源を
示す。

【００２０】受光手段５は使用者６からの反射光を受光
するＰＩＮホトダイオードまたはホトトランジスタ等の
受光素子５１と、初段アンプ５２と、リミッタ回路５３
と、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）５４と、検波回路５５
と、波形整形回路５６を組合せた従来既知の構成のもの
である。

【００２１】初段アンプ５２で変換・増幅した出力をリ
ミッタ回路５３で信号レベルが等しくなるよう制限した
後、キャリア周波数成分の信号を帯域通過フィルタ（Ｂ
ＰＦ）５４で抽出し、検波回路５５で検波復調した後、
波形整形回路５６を介して所定の論理レベルの受信信号
５ａを出力する。

【００２２】コード設定部６は、例えばデジタル・スイ
ッチを用い、変調回路４３およびコード判断部に４ビッ
トデータからなる１６種類のコード情報から任意のコー
ド情報６ａを出力するよう構成する。なお、このコード
設定部は設置時に設定すれば通常、設定を変える必要の
ないものであるから使用者等がむやみに変えないないよ
うに目立たない位置に設けておく。

【００２３】コード判断部７は、コード設定部で設定さ
れたコード情報６ａと、比較基準信号入力端子７ａに供
給される間欠投光タイミング信号４１ａと、受信信号入
力端子７ｂに供給される受信信号５ａとに基いて使用者
の有無を判断する。

【００２４】復調した受信信号５ａが間欠投光タイミン
グ信号４１ａに同期し、かつ、コード信号を構成するパ
ルスの間隔が等しいときには、例えばクロック信号４１
ａの立下がり時点から所定時間後に所定時間長の感知出
力７ｃを出力し、それ以外のときには同様のタイミング
で非感知出力７ｄを出力するよう構成している。

【００２５】給水制御部３は、感知部２からの感知出力
７ｃおよび非感知出力７ｄに基いて小便器等への給水を
制御する給水制御手段３１と、開閉弁３２とを備える。
開閉弁３２は一端を給水管３３に接続し、他端を洗浄給
水管３４を介して小便器等（図示せず）に接続してい
る。

【００２６】開閉弁３２は開弁時および閉弁時にパルス
通電しそれ以外はバネ力あるいは永久磁石の磁力により
開弁または閉弁状態を保持する、いわゆるラッチングソ
レノイドをアクチュエータとして用いた電磁弁で構成す
る。なお、ラッチングソレノイドを用いた電磁弁の代り
に圧電素子を用いたアクチュエータを備え、開または閉
パルスが印加される毎に弁開度を変化させ、非通電状態
ではその時の弁開度を保持する構造の弁を用いてもよ
い。

【００２７】図３は給水制御部の動作を示すタイムチャ
ートである。図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、給水制
御手段３１はコード判断部７から出力される感知出力７
ｃが一定時間継続したときは使用者有りと判断し、非感
知出力７ｄが一定時間継続したときは使用者無しと判断
するよう構成している。

【００２８】給水制御手段３１は使用者有りと判断した
ときには図３（ｄ）〜（ｆ）に示すように、まず開弁パ
ルス３１ａを発生して開閉弁３２を開にし予め設定した
微小時間経過後、閉弁パルス３１ｂを発生しこの期間小
便器の使用前の前洗浄給水を行う。

【００２９】その後、給水制御手段３１は使用者有りか
ら使用者無しに判断が変化したときには開弁パルス３１
ａを発生して開閉弁３２を予め設定した所定時間開にし
た後閉弁パルス３１ｂを発生して後洗浄給水を行う。

【００３０】以上の構成であるから給水制御装置は次の
ように動作する。使用者７がいないとき、反射光は戻っ
て来ないので例え外乱光等を受光しても受光手段５の受
信信号５ａは間欠投光タイミング信号４１ａとタイミン
グが一致しないのでコード判断部７は非感知出力７ｄを
出力する。

【００３１】反射型センサ２の感知範囲内に使用者７が
入り、反射光が受光手段で検出されて受信信号５ａが得
られると、この受信信号５ａはコード情報６ａに基いて
一致するか否かが判断され一致しているときにはコード
判断部７は非感知出力７ｄを出力する。

【００３２】上記実施例においては赤外光を用いた例を
示したが、これに限らず他の手段、例えば超音波等を用
いても同様な作用効果を得ることができる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る給水制
御装置の反射型センサは、反射センサ毎に固有のコード
情報を投光し、反射光のコード情報が自己のコード情報
と一致したときに感知信号を出力するので、外乱光や他
の反射型センサからの投光に伴う誤感知を防止できる。

【００３４】また、いずれのコード情報を投光したとき
でも総投光時間が等しくなるよう変調することで、設定
コードの種類にかかわらず反射型センサの消費電力が略
等しくなるようにしたので、電池の寿命、投光素子の投
光効率の低下等が略同一条件となり、定期点検等の保守
が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る反射型センサを備えた給水制御装
置のブロック構成図

【図２】反射型センサの各部の動作を示すタイムチャー
ト

【図３】給水制御部の動作を示すタイムチャート

【図４】複数の反射型センサが対向して設置されたトイ
レの一実施例

【符号の説明】

１…給水制御装置、２…反射型センサ、３…給水制御
部、４…投光手段、５…受光手段、６…コード設定部、
７…コード判断部、８…使用者、３１…給水制御手段、
３２…開閉弁、３３…給水管、３４…洗浄給水管、４１
…間欠投光タイマ、４２…キャリアクロック発生回路、
４３…変調回路、４４…投光回路、４５…投光素子、４
６…トランジスタ、４７…エミッタ抵抗、５１…受光素
子、５２…初段アンプ、５３…リミッタ回路、５４…帯
域通過フィルタ（ＢＰＦ）、５５…検波回路、５６…波
形整形回路。

フロントページの続き (72)発明者 西 智寛 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番 １号 東陶機器株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−29282（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−278988（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E03D 5/10 E03D 13/00 G01V 9/04

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 投光手段から間欠的に投じた光の反射光
   を受光手段で検出して使用者の存在を感知する反射型セ
   ンサを有する給水制御装置において、前記投光手段はコ
   ード設定部で設定されたコード情報に基いて変調された
   光を投光し、前記受光手段で検出した情報が前記設定さ
   れたコード情報と一致したときに感知信号を出力するコ
   ード判断部を設けたことを特徴とする給水制御装置。
2. 【請求項２】 前記コード情報に基く変調は、いずれの
   コード情報を投光した場合でも各間欠周期毎の総投光時
   間が等しくなるよう変調することを特徴とする請求項１
   記載の給水制御装置。