JP6249349B2 - 吐水装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば公衆トイレの手洗い場や、家庭の洗面化粧台や、キッチンに設けられる吐水装置に関し、特に利用者の手又は利用者が保持する被洗浄物を検知して、水栓装置からの吐止水を自動で制御する吐水装置に関する。

人の手の動きをセンサによって検知し、吐水及び止水を自動的に行う吐水装置が知られている。このような吐水装置は、人がハンドルに手を触れることなく手洗い等を行うことができるために衛生的であり、広く普及している。従来、手を検知するセンサとしては赤外線センサが用いられることが多かったが、近年では電波センサが用いられることも多い。

電波センサは、所定周波数のマイクロ波を放射してその反射波を受信し、当該反射波に基づいて被検知体（マイクロ波を反射した物体）を検知するセンサである。

このような電波センサを用いた吐水装置においては、電波センサは、吐水口に近づく（又は遠ざかる）手の速度変化を検知して、検知信号を制御部に出力する。制御部は、当該検知信号に基づいて電磁弁の開閉を制御し、吐水、止水を切り換える。これにより、例えば、吐水口の下方に手が到達すると吐水を開始するようなことが可能となる。

電波センサは、手洗い時に手が挿入される空間、すなわち、吐水口の下方の空間に向けてマイクロ波を放射するように配置される。このため、例えばスパウトのうち吐水口の近傍に電波センサを配置する構成が考えられる。しかし、このような構成においては、スパウトの内部に電波センサを収納して配線の引き回しを行う必要が生じるため、スパウトが大型化してしまうという問題があった。

そこで、下記特許文献１に記載された吐水装置では、ボウル部のうち水を受ける面の反対側（裏側）に電波センサを配置している。電波センサから放射されたマイクロ波は、ボウル部の一部領域を透過して、上方の吐水口に向かう。このような構成によれば、スパウトが大型化してしまったり、スパウトのデザインが制約されてしまったりすることがないため、意匠性の高い吐水装置とすることができる。

特開２００３−６４７４１号公報

上記特許文献１に記載された吐水装置は、ボウル部に水を貯めることを可能とするために、ボウル部の底部に排水口の排水栓を備えている。このため、排水栓を閉止した状態で吐水が行われると、ボウル部の水位が上昇し、ボウル部のうち電波センサからの電波が透過する領域（以下、「電波透過領域」と称する）が水没してしまう場合がある。

マイクロ波は、樹脂や陶器などからなるボウル部を透過することができるが、水はその量に応じて電波の透過を著しく減衰させる。このため、電波透過領域が水没してしまうと、電波センサから放射されたマイクロ波はボウル部の内部に到達することが難くなる。このような状態になると、手洗いが終了して使用者の手が吐水口の下方の空間から引き抜かれても、電波センサはこのような動きを検知し難く電波センサの誤検知が発生しやすいという問題があった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電波センサをボウ
ル部の裏側に配置した構成としながらも、電波透過領域が水没した場合においても、制御部が吐水部を制御する際に必要な情報を得ることができる洗面台又はキッチンにおける吐水装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る吐水装置は、水を吐水するための吐水口を有する吐水部と、前記吐水口から吐出された水を受けると共に、排水口を介して前記水を排水管に排出する洗面台又はキッチンのボウル部と、放射した電波を放射させてその反射波を受信し、前記反射波に基づいて検知信号を出力するセンサ部と、前記検知信号に基づいて、前記吐水口からの吐水及び止水を制御する制御部と、を備えた吐水装置であって、前記ボウル部は、前記ボウル部から前記水が溢れることを防止するためのオーバーフロー口が形成され、前記オーバーフロー口に流入した前記水を前記排水管に導くためのオーバーフロー管を有し、前記センサ部は、前記オーバーフロー管の内部を介して前記ボウル部の内部に電波を放射する位置に配置され、前記オーバーフロー管の内部が所定の状態である場合に所定の検知信号を出力することを特徴としている。

本発明に係る吐水装置は、センサ部と制御部とを備えており、これらによって吐水及び止水を自動的に行うことが可能となっている。具体的には、吐水口の下方における被検知体（手）の動きをセンサが検知し、当該動きに関する検知信号を出力する。制御部は、検知信号に基づいて吐水口からの吐水及び止水を制御する。

センサ部は、所謂電波センサであって、電波を放射してその反射波を受信し、当該反射波に基づいて被検知体の動きに関する検知信号を出力するものである。センサ部は、オーバーフロー管の内部を介してボウル部の内部に電波を放射する位置に配置されている。このようにセンサ部が設置されているため、電波透過領域が水没してしまった場合においても、オーバーフロー管の内部の検知信号を出力することができる。その結果、オーバーフロー管の内部の検知信号によって使用状況を判断することができ、電波センサをボウル部の裏側に配置した構成としながらも、電波透過領域が水没した場合においても、制御部が吐水部を制御する際に必要な情報を得ることができる水栓装置を提供することができる。

また本発明にかかる吐水装置では、前記センサ部は、前記オーバーフロー管の内部を前記水が流れる状態である場合に、当該状態に対応する検知信号が出力することを特徴とする。

排水管に向けた水の排出を規制する手段（例えば貯水栓）を有さないボウル部であっても、例えば排水管の入口に異物が詰まってしまい、ボウル部から排水管への水の排出に異常が生じる場合がある。このような状態のまま吐水が行われると、ボウル部の水位が上昇して電波透過領域が水没してしまう可能性がある。その結果、手洗いが終了して使用者の手が吐水口の下方の空間から引き抜かれても、電波センサはこのような動きを検知し難く電波センサの誤検知が発生しやすいという問題があった。

電波センサが誤検知し、吐水が継続された状態が続いた場合、ボウル部の水位がオーバーフロー口まで上昇し、オーバーフロー管の内部に水が流れ始める。このため、センサ部をオーバーフロー管の内部を介してボウル部の内部に電波を放射する位置に配置することで、電波センサをボウル部の裏側に配置した構成としながらも、電波透過領域が水没した場合においても、制御部が吐水部を制御する際に必要な情報を得ることができる水栓装置を提供することができる。

また本発明にかかる吐水装置では、前記制御部は、前記オーバーフロー管の内部を流れる前記水が第１の流量を超えた場合に、前記吐水部から吐水される前記水の流量を減少させるように制御することを特徴とする。

オーバーフロー管の内部を前記第１の流量を超える水が流れている状態においては、ボウル部から排水管への水の排出に異常が生じている可能性が極めて高く、排水管に排出され得る水の流量が、吐水の流量よりも小さくなっている可能性がある。

この様態では、制御部で吐水される水の流量を減少させ、吐水される水の流量を排水管に排出され得る水の流量よりも小さくすることで、電波透過領域が水没されることを防ぎ、電波センサの誤検知を防止することができる。

また本発明にかかる吐水装置では、前記制御部は、前記オーバーフロー管の内部を流れる前記水が第２の流量を超えた場合に、前記吐水部から吐水される前記水を止水させるように制御することを特徴とする。

オーバーフロー管の内部を前記第２の流量を超える水が流れている状態においては、ボウル部から排水管への水の排出に異常が生じている可能性が極めて高く、排水菅から水が排水されていない可能性がある。

この様態では、制御部で吐水部から吐水される水を止水させるように制御することで、使用者の手が吐水口の下方の空間から引き抜かれたにも拘わらず、吐水がいつまでも継続されてしまい、無駄な水が発生することを防止することができる。

また本発明にかかる吐水装置では、前記制御部は、前記オーバーフロー管の内部を前記水が流れたと判断した閾値を記憶し、所定の期間が経過した後に前記閾値を補正する。

オーバーフロー管の内部は、例えばオーバーフロー口から溢れた水や吐水口から吐水される水で手などを洗浄する時のしぶきによって水が浸入し、内壁などに付着する場合がある。そのような場合、浸入した水によってオーバーフロー管の内部を流れる水の検知信号が変化してしまう恐れがある。

この様態では、オーバーフロー管の内部を水が流れたと判断した閾値を記憶し、所定の期間が経過した後に閾値を補正する。このように制御部の閾値を補正することで、オーバーフロー管の内部を流れる水の検知信号が変化した場合においても吐水を開始・停止または継続することができ、電波センサの誤検知を防止することができる。

本発明によれば、電波センサをボウル部の裏側に配置した構成としながらも、電波透過領域が水没した場合においても、制御部が吐水部を制御する際に必要な情報を得ることができる吐水装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る吐水装置の構造図を示す断面図である。 図１に示した吐水装置のうち、センサ部及び制御部の構成を説明するための図である。 制御部で行われる処理の流れを示すフローチャートである。 図１に示した吐水装置の動作を説明するための図である。 図１に示した吐水装置の動作を説明するための図である。 図１に示した吐水装置の動作を説明するための図である。 図１に示した吐水装置の動作を説明するための図である。 図１に示した吐水装置の動作を説明するための図である。 図１に示した吐水装置の動作を説明するための図である。 図１に示した吐水装置の動作を説明するための図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

図１は、本発明の実施形態に係る吐水装置の構造を模式的に示す断面図である。吐水装置は、公衆トイレの手洗い場や、家庭の洗面化粧台や、キッチンに設けられる吐水装置であって、使用者が手を洗う際に使用するものである。図１に示したように、吐水装置は、スパウト（吐水部）１０と、ボウル部２０と、制御部５０と、センサ部６０とを備えている。

スパウト１０は、下方に向けて水を吐出するための部材であって、後述のボウル部２０の上面２２から上方に向けて立ち上がるように配置されている。スパウト１０の内部には水の流路が形成されており、その下流側端部には、水の出口である吐水口１１が形成されている。また、当該流路の上流側端部はスパウト１０の下端において開口しており、給水管４０が下方から接続されている。給水管４０は、図示しない水道管からスパウト１０に向けて水を供給するための配管であって、ボウル部２０を貫いてスパウト１０の下端に接続されている。給水管４０からスパウト１０に供給された水は、スパウト１０の内部の流路を通って吐水口１１に到達した後、吐水口１１から下方のボウル部２０に向けて吐出される。

給水管４０には、開閉弁４１が配置されている。開閉弁４１は、ソレノイドによって動作する電磁弁であって、水道管からスパウト１０までの流路の開閉を切り換えるものである。換言すれば、吐水口１１からの吐水と止水とを切り換えるものである。

ボウル部２０は、吐水口１１から吐出された水を受けて、当該水を排水管３０に排出するものである。ボウル部２０は、水平な上面２２を有する陶器である。上面２２には、水を受ける面として凹状のボウル面２１が形成されている。ボウル面２１の底部には排水口２３が形成されており、排水口２３には、下水管に繋がる配管である排水管３０の上端が接続されている。ボウル面２１が受けた水は、ボウル面２１に沿って排水口２３に導かれ。その後、排水管３０に排出される。

ボウル面２１のうち上方側の部分には、オーバーフロー口２４が形成されている。オーバーフロー口２４は、ボウル部２０から水が溢れることを防止するためのものである。ボウル部２０内の水位が上昇した際には、ボウル部２０に貯留された水はオーバーフロー口２４に流入する。このため、ボウル面２１の縁から水が溢れてしまうことが防止される。

オーバーフロー管２５は、オーバーフロー口２４に流入した水を排水管３０に導くための管である。本実施形態では、オーバーフロー管２５は、ボウル部２０の裏面に沿うように配置されている。オーバーフロー管２５の一端はオーバーフロー口２４に対して裏側から接続されており、オーバーフロー管２５の他端は、排水口２３よりも下方において、排水管３０に対して分岐接続されている。

制御部５０は、後に説明するセンサ部６０からの検知信号に基づいて、開閉弁４１の動作を制御するものである。制御部５０と開閉弁４１とは信号線によって接続されている。開閉弁４１の開閉を切り換えるための制御信号が、信号線を通じて制御部５０から開閉弁４１へと送信される。尚、開閉弁４１の動作状態を制御部５０に向けてフィードバックするための信号線を更に備えてもよい。

センサ部６０は、適切なタイミングにおいて吐水及び止水を行うことができるよう、使用者Ｍの手Ｈの動きを検知するためのものである。センサ部６０は、所謂電波センサであって、所定方向に向けてマイクロ波（電波）を放射してその反射波を受信し、当該反射波に基づいて被検知体（マイクロ波を反射した物体）に関する検知信号を出力するものである。

センサ部６０は、オーバーフロー管２５の内部を介してボウル部２０の内部に電波を放射する位置に配置され、送信部６１から放射されたマイクロ波が、オーバーフロー管２５の内部を透過してボウル部２０の内部に向かうように配置されている。

図１に示したように、センサ部６０をオーバーフロー管２５の内部を介してボウル部２０の内部に電波を放射する位置に配置することによって、センサ部６０はボウル部２０内の手Ｈなどの被検知体の動きと共にオーバーフロー管２５の内部の状態を検知することができる。その結果、制御部５０が吐水部１０を制御する際に必要な情報を得ることができる水栓装置を提供することができる。

図２を参照しながら、センサ部６０及び制御部５０の構成について更に説明する。図２は、吐水装置のうち、センサ部６０及び制御部５０の構成を説明するための図である。

センサ部６０は、送信部６１と、受信部６２と、ミキサ回路６４とを有している。送信部６１は、発振回路６３で生成された所定周波数（送信周波数ＳＦ）の信号ＳＧを、オーバーフロー管２５の内部を介してボウル部２０の内部に向けてマイクロ波として放射するためのアンテナである。受信部６２は、送信部６１から放射された後、被検知体により反射されて戻ってきた反射波を受信するためのアンテナである。受信部６２は、反射波を受信すると、これを当該反射波の振動数及び強度に応じた信号である信号ＲＧに変換する。

被検知体が静止している場合には、反射波及び信号ＲＧの周波数は送信周波数ＳＦと等しい。一方、被検知体が動いている場合には、反射波及び信号ＲＧの周波数はドップラー効果によって変化する。具体的には、被検知体の速度が大きいほど、反射波及び信号ＲＧの周波数から送信周波数ＳＦを差し引いた値の絶対値は大きくなる。

また、送信部６１から被検知体までの距離が近いほど、マイクロ波はその減衰が小さい状態で反射波として戻ってくるため、反射波の強度は大きくなる。このため、信号ＲＧの強度も大きくなる。尚、信号ＲＧは電位の振動であるから、ここでいう信号ＲＧの強度とは、上記振動の中心における電位の大きさといってもよい。

ミキサ回路６４は、信号ＳＧと信号ＲＧの入力を受けて、これらに基づいて検知信号ＤＧを出力する回路である。ミキサ回路６４から出力される検知信号ＤＧの周波数の値は、信号ＲＧの周波数から送信周波数ＳＦ（信号ＳＧの周波数）を差し引いた値の絶対値に等しい。また、検知信号ＤＧの強度は、信号ＲＧの強度に等しい。すなわち、電位の振動である検知信号ＤＧと信号ＲＧとは、それぞれの振動の中心における電位の大きさが互いに等しい。検知信号ＤＧは、信号線を通じて制御部５０へと出力される。

制御部５０は、速度抽出部５１と、判定部５２と、記憶部５３とを有している。検知信号ＤＧは被検知体の速度を抽出する速度抽出部５１で、被検知体の状態を識別し、その結果を判定部５２にてあらかじめ記憶部５３に設計している閾値と比較し判断する。この速度抽出部５１は、ＦＦＴで構成しても良いし、フィルターで構成しても良いが、複雑な演算を行える場合には前者を選択し、得られる信号が単一ではなく所定の帯域がある場合には後者を選択することが望ましく、本実施例ではフィルターを用いている。

続いて、吐水装置の具体的な動作について、図３乃至図１０を参照しながら説明する。図３は、制御部５０で行われる処理の流れを示すフローチャートである。図４乃至図１０は、いずれも吐水装置の動作を説明するための図であって、各時点における吐水装置の状態を示している。

図４乃至図１０の（Ａ）には、吐水装置の状態、及び吐水口１１から吐出された水（以下、「水ＷＴ」と表記する）の状態を図示している。また、図４乃至図１０の（Ｂ）には、判定部５２に入力される検知信号ＤＧの時間変化をグラフで示している。このうち、グラフＧ１は、検知信号ＤＧを示している。

また、グラフＧ２は、検知信号ＤＧの強度の時間変化を示している。すなわち、ミキサ回路６４から出力される検知信号ＤＧを電位の振動と見た場合において、当該振動の中心における電位（以下、「基準電位」とも称する）の時間変化を示している。

使用者Ｍが吐水装置の近くに存在しないときには、吐水装置は待機状態となっている（図３のステップＳ０１）。このとき、吐水口１１からの吐水は行われていない。制御部５０は、検知信号ＤＧに基づいて、吐水口１１の下方およびボウル部２０の内部空間に向かう使用者Ｍの手Ｈの有無を監視しながら、吐水を開始すべきかどうかの判定（吐水判定）を繰り返し行っている。

図４は、このような待機状態における吐水装置の状態を示している。センサ部６０からは、常にマイクロ波がオーバーフロー管２５の内部を介してボウル部２０の内部に向けて放射されている。図４に示した状態においては、使用者Ｍが吐水装置に向かって接近しているところではあるが、吐水口１１の下方およびボウル部２０の内部空間には何ら物体（手Ｈ等）が存在していない。このため、反射波としてセンサ部６０に戻るマイクロ波は僅かとなっている。また、当該反射波の周波数は送信周波数ＳＦと略一致している。その結果、ミキサ回路６５から出力される検知信号ＤＧの周波数はほぼ０となっている。

従って、図４の（Ｂ）に示したように、検知信号（グラフＧ１）は、大きさが０で一定の電位となっている。また、基準電位（グラフＧ２）は、低い電位で且つ一定となっている。

図５の（Ａ）は、手洗いを開始しようとする使用者Ｍが、吐水口１１の下方に手Ｈを差し出した状態を示している。手Ｈは、減速しながら吐水口１１の下方空間に侵入し、その一部がマイクロ波に当たった状態で停止する。手Ｈに当たったマイクロ波は反射されて、反射波となってセンサ部６０に戻る。

この時点では、まだ吐水口１１からの吐水は開始されていない。このため、図５の（Ｂ）に示したように、検知信号（グラフＧ１）は、手Ｈの波形の信号となっている。手Ｈが次第に減速するため、初期においては手成分の振動の周波数は大きく、時間の経過とともに周波数は小さくなっていく。また、手Ｈが次第に送信部６１に近づくため、ミキサ回路６４から出力される検知信号ＤＧの強度は次第に大きくなる。その結果、初期においては手成分の振幅は小さく、時間の経過とともに振幅は大きくなっていく。更に、基準電位も時間の経過とともに高くなっていく。

検知信号（グラフＧ１）が上記のように変化したことをもって、制御部５０はステップＳ０１の吐水判定を終了し、吐水を開始するように制御する（図３のステップＳ０２）。尚、吐水判定は、検知信号の変化ではなく基準電位の変化に基づいて行ってもよい。具体的には、図５の（Ｂ）のグラフＧ２に示したように基準電位が上昇して所定の閾値を超えた時点で、吐水を開始することとしてもよい。

制御部５０は、使用者Ｍの手Ｈが接近する動きを上記のように検知すると、制御信号を送信して開閉弁４１を開く。図６の（Ａ）は、このような制御によって吐水が開始された状態を示している。図６の（Ａ）に示したように、吐水口１１から吐出された水ＷＴは、少なくともその一部が手Ｈに当たって散乱しながら下方に向かい、ボウル面２１に受け止められる。その後、ボウル面２１に沿って排水口２３に導かれ、排水管３０に排出される。

散乱水及び手Ｈは、いずれもマイクロ波を反射しながら動いている。このため、図６の（Ｂ）に示したように、検知信号（グラフＧ１）は、振動する波形の信号となっている。

ステップＳ０２で吐水が開始された以降においては、制御部５０は、図６の（Ｂ）に示した検知信号ＤＧに基づいて、吐水を停止すべきかどうかの判定（止水判定）を繰り返し行う（図３のステップＳ０３）。散乱水成分及び手成分が振動する波形の信号となっている間は、使用者Ｍが手洗いを行っていると推定される。このため、制御部５０はそのような間は止水を行わず、吐水を継続するように制御する。

手洗いが終了すると、使用者Ｍは吐水口１１の下方から手Ｈを引き抜く。図７の（Ａ）は、手Ｈが引き抜かれた直後の時点における状態を示している。このとき、吐水口１１からの吐水は継続して行われているが、吐出された水ＷＴは手Ｈに当たらずにボウル面２１に直接到達している。このため、吐出された水ＷＴは整流となっている。

図７の（Ａ）の状態においても、ボウル面２１に到達した水ＷＴはボウル面２１に沿って排水口２３に導かれ、排水管３０に排出される。マイクロ波は、整流（の側面）及び手Ｈによって反射され、それぞれの反射波がセンサ部６０に戻る。

図７の（Ｂ）では、手Ｈが引き抜かれる過程において、マイクロ波が手Ｈによって反射されなくなった時刻を時刻ｔ１として示している。時刻ｔ１以前では、検知信号（グラフＧ１）は手Ｈが次第に送信部６１から遠ざかるため、ミキサ回路６４から出力される検知信号ＤＧの強度は次第に小さくなる。その結果、時刻ｔ１に近づくに従って振幅は小さくなっていく。更に、基準電位（グラフＧ２）も時間の経過とともに低くなっていく。

時刻ｔ１以降においては、吐水口１１からの整流のみが存在している。このため、検知信号（グラフＧ１）は整流成分が振動する波形の信号となっている。また、基準電位（グラフＧ４）は、低い電位で且つ一定となっている。

図７の（Ｂ）のように、振動する検知信号（グラフＧ１）の波形が整流成分のみという状態になると、ステップＳ０３において止水判定を行っていた制御部５０は、使用者Ｍの手洗い動作が完了したと判断し、吐水口１１からの吐水を停止する制御を行う。

吐水が停止された後においても、マイクロ波は継続してオーバーフロー管２５の内部を介してボウル部２０の内部に放射され、以降は図４の（Ａ）に示した待機状態に戻る。

図８は、排水口２３に異物Ｏｂが詰まってしまった状態を説明するための図である。図８の（Ａ）は、排水口２３に異物Ｏｂが詰まっている状態のまま、使用者Ｍが手Ｈを差し出して、吐水が開始された後の状態を示している。吐出された水ＷＴは、排水口２３に流入することができないため、ボウル部２０に溜まってしまう。その結果、ボウル部２０における水位は上昇しており、図８の（Ａ）に示したように電波透過領域は水没している。

図８の（Ｂ）は、このように電波透過領域が水没した状態における、検知信号（グラフＧ１）、基準電位（グラフＧ２）の時間変化を示している。

電波透過領域が水没すると、センサ部６０から放射されたマイクロ波は水によって反射されてしまう。このとき、反射面（ボウル部２０と水との境界面）は動かないため、反射波の周波数は、センサ部６０から放射された電波の周波数と略一致する。また、反射面とセンサ部との距離は近くなるため、センサ部６０から放射された電波は、ほとんど減衰せずに反射波としてセンサ部に戻ってくる。そのため検知信号（グラフＧ１）は、大きさが０で一定となり、基準電位（グラフＧ２）は高い電位で一定となる。このような状態で、手洗いが終了して使用者Ｍの手Ｈが吐水口１１の下方の空間から引き抜かれても、図７（Ｂ）に示したような検知信号（グラフＧ１）の波形が整流成分のみという状態にならず、ステップＳ０３において止水判定を行っていた制御部５０は、使用者Ｍの手洗い動作が完了したと判断し、吐水口１１からの吐水を停止する制御を行うことができない。

図９は、排水口２３に異物Ｏｂが詰まってしまった状態のまま手洗い動作を継続した状態を説明するための図である。

図９の（Ｂ）は、このように電波透過領域が水没した状態における、検知信号（グラフＧ１）、基準電位（グラフＧ２）の時間変化を示している。

基準電位（グラフＧ２）は、図８と同様に高い電位で一定となっている。しかし、検知信号（グラフＧ１）はオーバーフロー管２５の内部を介してボウル部２０の内部に電波を放射する位置にセンサ部が設置されているため、電波透過領域が水没してしまった場合においても、オーバーフロー管２５の内部の状態を判断することができる。

以上に説明したように、本実施形態に係る吐水装置においては、水を吐水するための吐水口１１を有する吐水部１０と、前記吐水口１１から吐出された水を受けると共に、排水口２３を介して前記水を排水管３０に排出する洗面台又はキッチンのボウル部２０と、放射した電波を放射させてその反射波を受信し、前記反射波に基づいて検知信号を出力するセンサ部６０と、前記検知信号に基づいて、前記吐水口１１からの吐水及び止水を制御する制御部５０と、を備えた吐水装置であって、前記ボウル部２０は、前記ボウル部２０から水が溢れることを防止するためのオーバーフロー口２４が形成され、前記オーバーフロー口２４に流入した前記水を前記排水管３０に導くためのオーバーフロー管２５を有し、前記センサ部６０は、前記オーバーフロー管２５の内部を介して前記ボウル部２０の内部に電波を放射する位置に配置され、前記オーバーフロー管２５の内部が所定の状態である場合に所定の検知信号を出力することを特徴とする。その結果、電波センサをボウル部２０の裏側に配置した構成としながらも、電波透過領域が水没した場合においても、制御部５０が吐水部１０を制御する際に必要な情報を得ることができる水栓装置を提供することができる。

本発明では、前記センサ部６０は、前記オーバーフロー管２５の内部を前記水が流れる状態である場合に、当該状態に対応する検知信号が出力することを特徴とする。

例えば、当該状態に対応する検知信号が出力された場合に、アラームなどの報知手段により、使用者Ｍへ異常状態であることを伝えることにより、メンテナンスを促すなどである。このようにすれば、オーバーフロー口２４から溢れている状態が継続されることを防止することができる。

電波センサが誤検知し、吐水が継続された状態が続いた場合、ボウル部２０の水位がオーバーフロー口２４まで上昇し、オーバーフロー管２５の内部に水が流れ始める。このため、センサ部６０をオーバーフロー管２５の内部を介してボウル部２０の内部に電波を放射する位置に配置することで、電波センサをボウル部２０の裏側に配置した構成としながらも、電波透過領域が水没した場合においても、制御部５０が吐水部１０を制御する際に必要な情報を得ることができる水栓装置を提供することができる。

本発明では、前記制御部は、前記オーバーフロー管の内部を流れる前記水が第１の流量を超えた場合に、前記吐水部から吐水される前記水の流量を減少させるように制御することを特徴とする。

オーバーフロー管２５の内部を前記第１の流量を超える水が流れている状態においては、ボウル部２０から排水管３０への水の排出に異常が生じている可能性が極めて高く、排水管３０に排出され得る水の流量が、吐水の流量よりも小さくなっている可能性がある。

この様態では、制御部５０で吐水される水ＷＴの流量を減少させ、排水管３０に排出され得る水の流量よりも少なくすることで、電波透過領域が水没されることを防ぎ、電波センサの誤検知を防止することができる。

本発明では、前記制御部は、前記オーバーフロー管の内部を流れる前記水が第２の流量を超えた場合に、前記吐水部から吐水される前記水を止水させるように制御することを特徴とする。

オーバーフロー管の内部を前記第２の流量を超える水が流れている状態においては、ボウル部２０から排水管３０への水の排出に異常が生じている可能性が極めて高く、排水菅３０から水が排水されていない可能性がある。

この様態では、制御部５０で吐水部１０から吐水される水ＷＴを止水させるように制御することで、使用者の手が吐水口の下方の空間から引き抜かれたにも拘わらず、吐水がいつまでも継続されてしまい、無駄な水が発生することを防止することができる。なお、制御によっては、第２の流量を第１の流量と等しくし、オーバーフロー管２５の内部に第１の流量を超える水が流れる状態を検知した場合に、流量を減少させずに止水してもよい。

また、ボウル部２０内に水が溜まっていない状態にもかかわらず、手洗い中などの飛散水が一時的にオーバーフロー管２５の内部に浸入し、第２の流量を超える水が流れ、吐水部１０から吐水される水ＷＴが止水されてしまう可能性がある。このような状況を発生させないために、基準電圧が所定の閾値を越えたことを検知した後にオーバーフロー管２５の内部の状態を判定することで、例えば通常の手洗い中に開閉弁４１を閉めてしまうことを防止することが好ましい。

オーバーフロー管２５の内部は、例えばオーバーフロー口２４から溢れた水や吐水口１１から吐水される水で手などを洗浄する時のしぶきによってに水が浸入し、内壁などに付着する場合がある。図１０は、オーバーフロー管２５の内部に水が滞留してしまった状態を説明するための図である。

本発明では、前記制御部５０は、前記オーバーフロー管２５の内部を前記水が流れたと判断した閾値を記憶し、所定の期間が経過した後に前記閾値を補正する。

オーバーフロー管２５の内部を水が流れたと判断された場合、オーバーフロー管２５の内部は図１０の（Ａ）のように内部に水が滞留し、次に流れてくる水の検知信号が変化する可能性があるが、オーバーフロー管の内部は時間と共に滞留した水が排出もしくは乾燥される。

この様態では、オーバーフロー管２５の内部を水が流れたと判断した閾値を記憶し、所定の期間が経過した後に閾値を補正する。このように制御部の閾値を補正することで、オーバーフロー管２５の内部を流れる水の検知信号が変化した場合においても吐水を開始・停止または継続することができ、電波センサの誤検知を防止することができる。

なお、補正する閾値はオーバーフロー管２５の内部を流れた水だけでなく、吐水を開始する閾値も変更することが好ましい。

具体的には、図１０の（Ａ）は、オーバーフロー管２５の内部に水が滞留してしまった状態で、使用者Ｍが手Ｈを差し出した状態を示している。オーバーフロー管２５を介してボウル部２０の内部に放射される電波は、オーバーフロー管２５の内部の水によって減衰されるため、手Ｈに当たって戻る反射波の検知信号ＤＧが小さくなる。

図１０の（Ｂ）は、このようにオーバーフロー管２５の内部に水が滞留してしまった状態における、検知信号（グラフＧ１）、基準電位（グラフＧ２）の時間変化を示している。

検知信号（グラフＧ１）は、手Ｈの波形の信号となっている。手Ｈが次第に減速するため、初期においては手成分の振動の周波数は大きく、時間の経過とともに周波数は小さくなっていく。また、手Ｈが次第に送信部６１に近づくため、ミキサ回路６４から出力される検知信号ＤＧの強度は次第に大きくなる。その結果、初期においては手成分の振幅は小さく、時間の経過とともに振幅は大きくなっていく。更に、基準電位も時間の経過とともに高くなっていく。しかし、その振幅の大きさは、図５の（Ｂ）で示した大きさより小さく、制御部５０が開閉弁４１を開く閾値を超えることがない。また、基準電位は、センサ部６０の近傍に水が滞留しているため電位の高い位置で一定となっている。

そこで、オーバーフロー管２５の内部の所定の状態を学習し、制御部５０の閾値を補正する。オーバーフロー管２５の内部に水が滞留し、手Ｈなどの被検知体の反射波が小さくなっている状態のときは、閾値を下げることで吐水を開始し、使用者Ｍに対して違和感や使い勝手の悪さを感じさせてしまうことが防止される。

以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、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、前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、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、前述した各実施の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：スパウト（吐水部）
１１：吐水口
２０：ボウル部
２１：ボウル面
２２：上面
２３：排水口
２４：オーバーフロー口
２５：オーバーフロー管
３０：排水管
４０：給水管
４１：開閉弁
５０：制御部
５１：速度抽出部
５２：判定部
５３：記憶部
６０：センサ部
６１：送信部
６２：受信部
６３：発振回路
６４：ミキサ回路
ＤＧ：検知信号
Ｍ：使用者
Ｈ：手
Ｏｂ：異物
ＳＦ：送信周波数
ＷＴ：水

Claims (5)

1. 水を吐水するための吐水口を有する吐水部と、
   前記吐水口から吐出された水を受けると共に、排水口を介して前記水を排水管に排出する洗面台又はキッチンのボウル部と、
   放射した電波を放射させてその反射波を受信し、前記反射波に基づいて検知信号を出力するセンサ部と、
   前記検知信号に基づいて、前記吐水口からの吐水及び止水を制御する制御部と、を備えた吐水装置であって、
   前記ボウル部は、前記ボウル部から前記水が溢れることを防止するためのオーバーフロー口が形成され、前記オーバーフロー口に流入した前記水を前記排水管に導くためのオーバーフロー管を有し、
   前記センサ部は、前記オーバーフロー管の内部を介して前記ボウル部の内部に電波を放射する位置に配置され、前記オーバーフロー管の内部が所定の状態である場合に所定の前記検知信号を出力することを特徴とする洗面台又はキッチンにおける吐水装置。
2. 前記センサ部は、前記オーバーフロー管の内部を前記水が流れる状態である場合に、当該状態に対応する前記検知信号が出力することを特徴とする請求項１に記載の洗面台又はキッチンにおける吐水装置。
3. 前記制御部は、前記オーバーフロー管の内部を流れる前記水が第１の流量を超えた場合に、前記吐水部から吐水される前記水の流量を減少させるように制御することを特徴とする請求項２に記載の洗面台又はキッチンにおける吐水装置。
4. 前記制御部は、前記オーバーフロー管の内部を流れる前記水が第２の流量を超えた場合に、前記吐水部から吐水される前記水を止水させるように制御することを特徴とする請求項３に記載の洗面台又はキッチンにおける吐水装置。
5. 前記制御部は、前記オーバーフロー管の内部を前記水が流れたと判断した閾値を記憶し、所定の期間が経過した後に前記閾値を補正することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の洗面台又はキッチンにおける吐水装置。

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