JP4652963B2 - 自動水栓 - Google Patents

Description

この発明は少なくとも２つの人体検知センサを備えてなる自動水栓に関する。

従来、吐水管に人体検知センサを設け、差し出された手等を検知して（人体検知して）吐水口からの吐水と止水とを自動的に行う自動水栓が公共トイレ等の主として手洗用水栓として広く用いられている。
この種の自動水栓では、吐水口の下方に差し出された手を検知すべく一般に人体検知センサが吐水管先端部の下面に設けられている。

このような自動水栓は手洗いを主目的としたものであるため、人体検知センサは一つあれば目的を達することができる。
またこのような手洗いを主目的として自動水栓では、人体検知センサとして手を検知している間だけ吐水を行わせ、非検知となったところで止水を行わせるものを用いることで、目的を達することができる。

しかしながら例えばキッチン水栓等では水だけではなく、所望温度に温度調節した温調水や浄水等を出したい場合もあり、この場合人体検知センサとして水用センサ，温調水用センサ或いは浄水用センサを人体検知センサとして設けておくことが望ましい場合がある。
またこのようなキッチン水栓等では、水を出しながら物を洗ったりする場合があり、従って人体検知センサとしては一旦人体検知した後は非検知状態となっても水等を出し続け、再び人体検知センサが人体検知したところで止水させる形式の交互吐止水式のセンサを用いることが望ましい。

例えば下記特許文献１には水用センサ，温調水用センサを設け、且つそれぞれのセンサを、人体検知するごとに吐水と止水とを行う交互センサとして構成して成る自動水栓が提案されている。
ところでこのように複数の人体検知センサを備えて成る自動水栓においては、各人体検知センサを１箇所に集約して設けておくと操作性が良好で望ましい。

しかしながら一方でこのようにした場合、使用者が人体検知センサを操作すべく（人体検知させるべく）手を差し延ばしたときに、２つの人体検知センサがともに人体検知してしまい、自動水栓が目的とした動作を行わない場合が生ずる恐れがある。

例えば原水用センサと浄水用センサとを操作し易い吐水管の上面に且つ並べて配置しておいた場合、浄水を出す目的で使用者が手を差し出したときに、原水用センサと浄水用センサとがともに手を検知してしまう場合が生ずる。
而して例えば原水用センサが浄水用センサに対して前側に配置してあると、先に原水用センサが手を検知してしまうことによって、目的とする浄水ではなく原水が吐水されてしまうといったことが起こり得る。
或いはまた浄水の吐水中においてこれを止水すべく使用者が手を差し出したときに、同様に先に原水用センサが検知してしまって、目的とする浄水の止水が行われずに、浄水吐水から原水吐水に、更に原水吐水から浄水吐水に吐水が切り替わってしまって、結果的に浄水が出続けてしまうといった不具合が生じ得る。

こうした問題は、上記以外の他の種類の人体検知センサを組み合せて備えて成る自動水栓においても共通して生じ得る問題である。
例えば吐水専用の吐水用センサと、止水専用の止水用センサとを組み合せて設けておいた場合、或いは吐止水用のセンサと水から温調水若しくはその逆に、或いはそれら原水と浄水とを流路の切替えによって吐水切替えさせる切替用センサとを組み合わせて設けておいた場合等においても生じ得る。
また複数の人体検知センサを吐水管以外の他の箇所に設けた場合、更には上記の交互センサでない形式の人体検知センサを設けた場合においても生じ得る問題である。

特開２００４−３４６７１０号公報

本発明は以上のような事情を背景とし、少なくとも２つの人体検知センサを備えた場合においても目的とする人体検知センサを確実に操作し得て、水栓に所望の動作を行わせることのできる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、検知信号をパルス発信してセンシングを行う少なくとも２つの人体検知センサを互いに異なった位置に備えて成る自動水栓において、何れかの前記人体検知センサの人体検知有無の判定のための所要検知時間が、他の人体検知センサの所要検知時間よりも短く設定してあることを特徴とする。

請求項２のものは、請求項１において、前記何れかの人体検知センサのパルス発信周期を、前記他の人体検知センサのパルス発信周期に対して短くすることによって前記所要検知時間を短く設定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、人体検知有無の判定のための所要パルス発信数が前記２つの人体検知センサで等しくしてあることを特徴とする。

請求項４のものは、請求項１において、人体検知有無の判定に必要なパルス発信数を、前記何れかの人体検知センサについては少なく、前記他の人体検知センサについては多く設定することによって、該何れかの人体検知センサの前記所要検知時間を短く設定してあることを特徴とする。

請求項５のものは、請求項４において、前記２つの人体検知センサのパルス発信周期が等しく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、前記２つの人体検知センサが吐水種を選択し且つ人体検知するごとに吐水，止水を交互に行わせるものであることを特徴とする。

請求項７のものは、請求項１〜６の何れかにおいて、前記２つの人体検知センサが吐水管に設けてあることを特徴とする。

請求項８のものは、請求項７において、前記の各人体検知センサが吐水管の管軸方向に配列してあることを特徴とする。

請求項９のものは、請求項７，８の何れかにおいて、前記何れかの人体検知センサが使用者から遠い奥側に、前記他の人体検知センサが前側に設けてあることを特徴とする。

請求項１０のものは、請求項１〜９の何れかにおいて、前記何れかの人体検知センサが浄水用の人体検知センサであり、前記他の人体検知センサが原水用の人体検知センサで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、少なくとも２つの人体検知センサを備えて成る自動水栓において、何れかの人体検知センサの人体検知有無の判定のための所要検知時間を他の人体検知センサの所要検知時間よりも短く設定したもので、本発明によれば、使用者が手を差し出したときに、差し出した手が両センサの検知エリアに同時にかかることがあっても、確実に一方の人体検知センサのみ人体検知状態となすことができる。

即ち所要検知時間の短い、優先度の高い方の人体検知センサだけが人体検知状態となって、その優先度の高い人体検知センサの人体検知に基づく動作を自動水栓に行わせることが可能となる。
例えば上記のように原水用センサと浄水用センサとが並んで設けられている場合において、使用者の差し出した手がそれら両センサの検知エリアにまたがってかかったとき、浄水用センサのみを人体検知状態となして、その検知に基づく所定の動作、例えば浄水の吐水或いは浄水の止水を確実に行わせることができる。
尚この場合において原水の吐水或いは原水の止水を行わせるには、原水用センサにのみ手がかかるようにして操作を行えば良い。

ここで何れかの人体検知センサのパルス発信周期を、他の人体検知センサのパルス発信周期に対して短くすることによって、上記所要検知時間を短く設定し、何れかの人体検知センサの優先度を高くしておくことができる（請求項２）。
この場合において、人体検知有無の判定のための所要パルス発信数を２つの人体検知センサで等しくしておくことができる（請求項３）。

本発明ではまた、人体検知有無を判定するのに必要なパルス発信数を何れかの人体検知センサについては少なく、他の人体検知センサについては多く設定することによって、その何れかの人体検知センサの所要検知時間を短くし、その優先度を高く設定しておくことができる（請求項４）。
この場合において２つの人体検知センサのパルス発信周期を等しい周期となしておくことができる（請求項５）。

本発明においては上記２つの人体検知センサを、吐水種を選択し且つ人体検知するごとに吐水・止水を交互に行なわせる交互センサとして構成しておくことができる（請求項６）。

本発明においてはまた上記２つの人体検知センサを吐水管に設けておくことができる（請求項７）。
またそれら各人体検知センサを吐水管の管軸方向に前後に配列しておくことができ（請求項８）、そしてこの場合において、奥側に位置する人体検知センサの優先度を高く設定しておくことができる（請求項９）。

本発明は、人体検知センサとして浄水用の人体検知センサと原水用の人体検知センサとを設け、そして浄水用の人体検知センサの優先度を高く設定しておくことができる（請求項１０）。

次に本発明をシングルレバー式の湯水混合水栓からなるキッチン用のホース収納式の自動水栓に適用した場合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はカウンターで、このカウンター１０から起立する形態で、基部側の本体部１２と、この本体部１２から延び出した吐水管１４とが設けられている。
ここで吐水管１４は本体部１２に対して所定角度回動可能とされている。

本体部１２には、使用者から見た正面視において吐水管１４の右側に偏芯した位置にシングルレバー１６が設けられている。ここでシングルレバー１６は吐水の流量調節と温度調節とを行う。
具体的には、シングルレバー１６を図中左右方向に回動操作することで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流量調節が行われる。

吐水管１４は、図２に示しているように略Ｕ字状のグースネック形状をなしている。
同図に示しているように吐水管１４は、先端に吐水口１８を有し、可撓性のホース２０とともに引出し可能な吐水ヘッド２２と、吐水ヘッド２２を収納位置に保持するホルダとしての働きを有する吐水管本体２４とを有している。

図１に示しているように、本体部１２には給水路２６，給湯路２８の上端部が接続されており、給水路２６，給湯路２８を通じて水，湯が本体部１２へと供給されるようになっている。
本体部１２には、図３に示す混合弁３０が内蔵されており、この混合弁３０から流出路３２（図１）が延び出していて、この流出路３２を通じ、温調水（シングルレバー１６の操作により混合弁３０にて水と湯とが所定比率で混合された温調水で水又は湯だけからなる場合もある。以下温調水を原水とする）が吐水口１８へと導かれるようになっている。

上記ホース２０は、その内側に流出路３２を形成している。そしてこの流出路３２上に、これを開閉する原水弁（電磁弁）３４が設けられている。ここで原水弁３４はコントローラ（制御部）３６により動作制御される。
図１に示しているように、給水路２６からは浄水路３８が分岐して延び出しており、その先端が原水弁３４の下流部において流出路３２に接続されている。

この浄水路３８上には、浄水器４０及び浄水路３８を開閉する浄水弁（電磁弁）４２が設けられている。この浄水弁４２もまたコントローラ３６にて作動制御される。
尚、４４は浄水路３８上に設けられた定流量弁であり、また４６は止水栓である。

図３において、混合弁３０はハウジング４８の内部に固定弁体５０と、その上面を摺動する可動弁体５２とを有しており、その可動弁体５２に対してシングルレバー１６が作動的に連結されている。
固定弁体５０には水，湯の入口５４，５４が設けられていて、それら入口５４，５４を通じて給水路２６，給湯路２８からの水，湯が可動弁体５２の混合室５６内に流入する。
そして混合室５６で混合された後の温調水（原水）が出口５８から流出し、流出路３２を通じて吐水口１８へと導かれる。

本実施形態では、吐水管１４先端部の上面に原水用センサ６０と、浄水用センサ６２（何れも赤外線式且つ反射型のセンサ）とが管軸方向に前後に隣接して設けられている。
ここで原水用センサ６０は、差し出された手を検知するごとに吐水口１８からの吐水と止水とを交互に行わせる交互センサである。
詳しくは、原水用センサ６０の上方に手をかざすと、原水用センサ６０が非接触で手を検知して、その検知に基づいて吐水口１８から原水が吐水され、その後原水用センサ６０から手を引き込めても原水の吐水が継続される。
そして再び手を延ばして原水用センサ６０を操作すると、即ち原水用センサ６０にて手を検知させると、吐水口１８からの原水の吐出が停止する。
浄水用センサ６２もまた、手を検知するごとに（人体検知するごとに）吐水口１８からの浄水の吐水と止水とを交互に行わせる。

この実施形態では、原水用センサ６０及び浄水用センサ６２の何れもが、吐水管１４の最上部位から下向きに湾曲した吐水管の先端部に設けられている。
そして原水用センサ６０が使用者に近い前側に、また浄水用センサ６２が原水用センサ６０よりも遠い奥側に管軸方向に沿って前後に設けられている。

本実施形態では、使用者が浄水用センサ６２を操作しようとして（手検知させようとして）手を差し出したときに、浄水用センサ６２が奥側にあるために差し出した手が浄水用センサ６２に達する直前の過程で、原水用センサ６０の検知エリアと浄水用センサ６２の検知エリアとに一時的またがってかかってしまう恐れがある。

ここにおいて本実施形態では、奥側の位置にある浄水用センサ６２の人体検知有無の判定のための所要検知時間が短く、その優先度が高く設定してあり、従って浄水用センサ６２を操作する過程で一時的にそのような状態が生じたとしても、確実に浄水用センサ６２だけを操作することができる。即ち浄水用センサ６２による手の検知によって浄水の吐水を行い、或いはまた浄水吐水中においては浄水用センサ６２による手検知によって浄水吐水を停止させることができる。

この実施形態では、浄水用センサ６２の人体検知有無の判定のための所要検知時間を短くして、その優先度を高く設定するための手法として、浄水用センサ６２のパルス発信周期を原水用センサ６０のパルス発信周期に対して短くしてある。
図４はこれを具体的に表したものである。
図示のように原水用センサ６０，浄水用センサ６２の何れも検知信号をパルス発信してセンシングを行うものとなしてあるが、ここでは浄水用センサ６２のパルス発信周期ｔ_１が、原水用センサ６０のパルス発信用周期ｔ_２に比べて短くしてある。
従って、人体検知有無の判定のための必要なパルス発信数を仮に３パルスとすると、浄水用センサ６２の人体検知有無の判定のための所要時間はＴ_１となり、一方原水用センサ６０の人体検知有無の判定のための所要時間はＴ_２となり、原水用センサ６０の、人体検知有無のための判定に必要な時間は長くなる。

従って使用者が手を差し出したときに、その差し出した手が原水用センサ６０の検知エリアと浄水用センサ６２の検知エリアとにまたがって同時的にかかったとき、短時間で浄水用センサ６２が人体検知状態となって、これに応じた浄水の吐水動作若しくは浄水の停止動作が優先して行われることとなる。
即ち差し出した手が一時的に原水用センサ６０の検知エリアにかかることがあっても、これに対応した動作は何等実行されない。
即ちこの実施形態では、原水用センサ６０と浄水用センサ６２との各検知エリアに一時的に同時に手がかかったときには、使用者が奥側の浄水用センサ６２を操作しようとして手を差し出したものと判定し、これに応じた動作を行う。

これは、使用者が原水吐水若しくは原水停止を目的として手を差し出した時には、差し出した手が浄水用センサ６２の検知エリアにかかることはなく、従って原水用センサ６０と浄水用センサ６２の各検知エリアにまたがって手がかかったときには、それは使用者が浄水吐水若しくは浄水止水を目的として手を差し出したものと判定するのが妥当であるとの考え方による。
従って使用者が原水吐水若しくは原水止水を目的とする場合には、原水用センサ６０のところで手を止めることで、支障なく目的とする原水吐水若しくは原水止水を行うことができる。

次に図５は本発明の他の実施形態を示している。
この実施形態においては、原水用センサ６０及び浄水用センサ６２の何れもパルス発信周期は同一であるが、ここでは浄水用センサ６２の人体検知有無を判定するのに必要なパルス発信数がｎ_１とされ、また原水用センサ６０のパルス発信数がｎ_２（ｎ_１＜ｎ_２）とされている。
従って上記実施形態と同様に原水用センサ６０，浄水用センサ６２の上方に手をかざしたときに、短時間で浄水用センサ６２が人体検知有りと判定する。
この実施形態においても上記と同様の効果を奏することができる。

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。
例えば上記実施形態において原水用センサ６０を奥側に、浄水用センサ６２を前側に配置して、その原水用センサ６０の優先度を高く設定するといったことも可能であるし、或いはまた何れのセンサを前側に配置する場合においても、その前側のセンサの優先度を高く設定するようになすことも可能である。
またこれら原水用センサ６０，浄水用センサ６２を前後配置ではなく左右配置した場合においても、何れか一方の優先度を高く設定することが可能であるし、更にはそれら原水用センサ６０，浄水用センサ６２以外の各種センサ、例えば吐水専用のセンサと止水専用のセンサ等を組み合せて設けた場合、或いは吐止水専用のセンサと流路切替用のセンサとを組み合せて設けた場合、更には水用のセンサと湯用のセンサとを組み合せて設けた場合等、何れの場合においても本発明の適用が可能である。

また本発明では何れかの人体検知センサのパルス発信周期を短くすることによって、人体検知有無の判定のための所要検知時間を短くする場合において、２つの人体検知センサの人体検知有無の判定のための所要パルス数は必ずしも等しくなくても良く、或いはまた何れかの人体検知センサの人体検知有無の判定のための所要パルス数を少なくすることによって、人体検知有無の判定のための所要検知時間を短くする場合において、２つの人体検知センサの発信周期を必ずしも等しくしておかなくても良い等、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実施可能である。

本発明の一実施形態である自動水栓の全体構成を示す図である。 同実施形態における吐水管及びセンサを中心として示した図である。 同実施形態における混合弁と周辺部を示す図である。 同実施形態の自動水栓の動作をタイムチャートで表した図である。 本発明の他の実施形態の動作をタイムチャートで表した図である。

符号の説明

１４ 吐水管
３６ コントローラ（制御部）
６０ 原水用センサ
６２ 浄水用センサ

Claims (10)

1. 検知信号をパルス発信してセンシングを行う少なくとも２つの人体検知センサを互いに異なった位置に備えて成る自動水栓において
   何れかの前記人体検知センサの人体検知有無の判定のための所要検知時間が、他の人体検知センサの所要検知時間よりも短く設定してあることを特徴とする自動水栓。
2. 請求項１において、前記何れかの人体検知センサのパルス発信周期を、前記他の人体検知センサのパルス発信周期に対して短くすることによって前記所要検知時間を短く設定してあることを特徴とする自動水栓。
3. 請求項２において、人体検知有無の判定のための所要パルス発信数が前記２つの人体検知センサで等しくしてあることを特徴とする自動水栓。
4. 請求項１において、人体検知有無の判定に必要なパルス発信数を、前記何れかの人体検知センサについては少なく、前記他の人体検知センサについては多く設定することによって、該何れかの人体検知センサの前記所要検知時間を短く設定してあることを特徴とする自動水栓。
5. 請求項４において、前記２つの人体検知センサのパルス発信周期が等しくしてあることを特徴とする自動水栓。
6. 請求項１〜５の何れかにおいて、前記２つの人体検知センサが吐水種を選択し且つ人体検知するごとに吐水，止水を交互に行わせるものであることを特徴とする自動水栓。
7. 請求項１〜６の何れかにおいて、前記２つの人体検知センサが吐水管に設けてあることを特徴とする自動水栓。
8. 請求項７において、前記の各人体検知センサが吐水管の管軸方向に配列してあることを特徴とする自動水栓。
9. 請求項７，８の何れかにおいて、前記何れかの人体検知センサが使用者から遠い奥側に、前記他の人体検知センサが前側に設けてあることを特徴とする自動水栓。
10. 請求項１〜９の何れかにおいて、前記何れかの人体検知センサが浄水用の人体検知センサであり、前記他の人体検知センサが原水用の人体検知センサであることを特徴とする自動水栓。

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