JPH0464379B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、給水系統の利用者の有無を光学的
に検出し所定の給水制御を行うようにした給水制
御装置に係り、特に給水バルブの開閉を行うソレ
ノイドの制御駆動を実行するソレノイド駆動回路
に関する。

（従来の技術） この種の光学的手段を用いた給水制御装置によ
れば、予め定めたタイミングで発光素子を短時間
発光させ、受光素子が前記発光素子の人体による
反射光を検出した場合に所定の手順で給水を行う
ようにしている。この場合、発光素子の発光タイ
ミングはマイクロプロセツサなどで管理し、例え
ば基本的には２秒間隔で発光させるが、利用者が
長時間現れない場合には発光間隔を６秒に１回と
長くし、また利用者が居るばあいには１秒間隔に
するなどの制御を実行している。また、給水バル
ブの開閉制御もマイクロプロセツサにより管理
し、前記発光回数及び受光回数を適宜計数して、
所定の時間間隔で給水バルブのソレノイドを付勢
するようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、以上のような給水制御装置では、ソレ
ノイドの駆動失敗に対する救済手段が示されてお
らず、かかる場合利用者に対し確実に給水を行い
得るとはいい難い。

従つて、この発明は、以上の実状に基づいて成
されたものであり、利用者に確実に給水を行うこ
とができる給水制御装置のソレノイド駆動回路を
提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段および作用） 前記目的を達成するためこの発明に係る給水制
御装置のソレノイド駆動回路は、ソレノイドに流
れる電流を検出する電流検出手段と、ソレノイド
が正常に動作したときの電流波形の極大値と極小
値を予め記憶させた極値記憶手段と、電流検出手
段の出力に基づいてソレノイドへ供給された電流
波形の極大値を検出するとともに、極大値を検出
した以降は前記電流検出手段の出力よりも若干大
きな値を検出マージン込み電流信号として出力
し、さらに、電流検出手段の出力に基づいてソレ
ノイドへ供給された電流波形の極小値を検出する
とともに、極小値を検出した以降は前記電流検出
手段の出力よりも若干小さな値を検出マージン込
み電流信号として出力する検出マージン形成手段
と、この検出マージン形成手段の出力信号が前記
極値記憶手段に記憶された極大値と略一致した時
点で極大値検出出力を発生するとともに、検出マ
ージン形成手段の出力信号が極値記憶手段に記憶
された極小値と略一致した時点で極小値検出出力
を発生する判定手段と、この判定手段の判定出力
を監視し、極大値検出出力および極小値検出出力
の双方が所定のタイミングで得られない場合は、
ソレノイドの作動が不完全であると判断してソレ
ノイドを所望の方向へ駆動する指令を再度与える
制御手段を備えたことを特徴とする。

このような構成によれば、給水バルブのソレノ
イドへの通電に際し、その通電電流の波形を監視
して、電流波形の極大値および極小値が予め設定
した値に対して所定のマージン分を含めて満足し
ている場合はソレノイドが完全に動作したと判断
し、ソレノイドの動作が不完全であると判断した
場合は再度ソレノイドへ通電を行なうことができ
る。

よつて、ソレノイドの動作を確実なものとし
て、利用者に対し確実な給水を行なうことができ
る。

（実施例） 以下、添付図面に従つてこの発明の実施例を説
明する。なお、各図において同一の符号は同様の
対象を示すものとする。

第１図はこの発明の実施例に係る給水制御装置
の系統図を示す。同図によれば、給水制御装置は
センサユニツト１０、検出ユニツト２０、マイク
ロプロセツサ３０、ソレノイド駆動回路４０、及
び給水バルブのソレノイド５０を備えている。セ
ンサユニツト１０は、マイクロプロセツサ３０の
管理下で所定のタイミングで作動する発光駆動回
路１１により発光素子１２を発光させる。この光
は設備の利用者１３が居れば反射光として受光素
子１４に入力されるが、利用者が居ない場合には
受光素子１４は当然何も検出しない。受光素子１
４の入力信号は擾乱成分を除去するためのAC増
幅段などを含む増幅回路１５で前処理増幅され
て、検出ユニツト２０に送出される。検出ユニツ
ト２０は、二重積分回路２１及び判定回路２２に
より、センサユニツト１０の増幅回路１５からの
信号が必要な検出を含んでいるかどうか、すなわ
ち利用者が居ると決定してよいかどうかを判定す
る。タイミング発生回路２３は、このような判定
のためにマイクロプロセツサ３０の管理下でセン
サユニツト１０の各回路及び二重積分回路２１並
びに判定回路２２に各種のタイミング信号を供給
する。応差回路２９はマイクロプロセツサ３０の
演算結果に基づき二重積分回路２１の逆積分基準
電圧Ｒを適宜変更するためのものである。マイク
ロプロセツサ３０は、利用者検出をどのようなタ
イミングで実行するかセンサユニツト１０及び検
出ユニツト２０を指令制御し、またそのときどの
ようなタイミングで給水するかソレノイド駆動回
路４０を指令制御し、これらを総合的に管理制御
する。また、マイクロプロセツサ３０は後述する
再駆動機能（リトライ動作）を備えている。

ソレノイド駆動回路４０は、ソレノイドドライ
バ４１、電流検出手段４２、極値記憶手段４３
と、判定手段４５、および、電源制御回路４８か
らなる。

ソレノイドドライバ４１は、制御手段を構成す
るマイクロプロセツサ３０から出力される給水バ
ルブ開指令信号（OPEN）または給水バルブ閉指
令信号（CLOSE）に基づいて開側または閉側の
ソレノイドへ電力を供給する。

電流検出手段４２は、ソレノイド５０に直列に
接続された電流検出用の抵抗と、この抵抗に発生
した電圧を増幅する直流増幅器等を備え、ソレノ
イド５０に流れる電流を電圧信号として出力する
よう構成している。

極値記憶手段４３は、ソレノイド５０が正常に
動作したときの電流波形の極大値Ｐと極小値Ｂを
格納している。

第２図はソレノイドに流れる電流の波形図であ
る。

ソレノイド５０は開放用および閉成用の２つの
コイルを備えており、給水バルブを開閉するプラ
ンジヤを通電された側のコイルで吸引する。ま
た、プランジヤの移動方向には、開放側および閉
成側のいずれにも永久磁石が配置されており、プ
ランジヤの移動を助けている。このため、ソレノ
イド５０へ通電すると直ちにプランジヤが移動し
始めるが、このプランジヤの移動に伴う逆起電力
によつて、一度上昇し始めた電流ｉが極大値Ｐを
とつて降下し始め、プランジヤが移動を停止した
時に極小値Ｂをとり電流ｉは再度上昇するように
なる。

このとき、プランジヤはソレノイドの電磁力と
協働するように組合わされた永久磁石によつて、
ある程度移動すると開放側または閉成側に自然に
付勢され、プランジヤと永久磁石が接触（プラン
ジヤの移動が停止）すると、プランジヤは永久磁
石に吸着され、その状態が保持されるので電流波
形ｉが極小値Ｂをとつた後は最早ソレノイド５０
への通電は不要になる。

ソレノイド５０が正常に動作したときの電流波
形における極大値Ｐと極小値Ｂを予め求め、その
極大値Ｐおよび極小値Ｂを予め極値記憶手段４３
に登録している。

そして、この極値記憶手段４３は、制御手段を
構成するマイクロプロセツサ３０からPMODE指
令を受けると、予め登録された極大値Ｐを判定手
段４５へ供給し、マイクロプロセツサ３０から
BMODE指令を受けると、予め登録された極小値
Ｂを判定手段４５へ供給するよう構成している。

なお、マイクロプロセツサ３０は、OPENまた
はCLOSEの開または閉指令信号を出力すると同
時にPMODE指令を発生し、判定手段４５から極
大値検出出力を受けるとBMODE指令を発生する
よう構成している。

検出マージン形成手段４４は、電流検出手段４
２の出力を入力とし、ソレノイド５０に供給され
る電流波形の極大値を検出すると、電流検出手段
４２の出力よりも予め設定した極大値検出マージ
ン分だけ大きい値の極大値検出マージン込みの電
流信号を出力するとともに、電流波形の極小値を
検出すると、電流検出手段４４の出力よりも予め
設定した極小値検出マージン分だけ小さい値の極
小値検出マージン込みの電流信号を出力するよう
構成している。

判定手段４５は、検出マージン形成手段４４か
ら出力される検出マージン込みの電流信号が、極
値記憶手段４３から出力される極大値Ｐと略一致
した時点で極大値検出出力を発生するとともに、
検出マージン形成手段４４から出力される検出マ
ージン込みの電流信号が、極値記憶手段４３から
出力される極小値Ｂと略一致した時点で極小値検
出出力を発生するよう構成している。

電源制御回路４８は、ソレノイド駆動回路４０
を必要最少限の時間だけ作動させるために、回路
全体をマイクロプロセツサ３０の管理により一定
のタイミングでオンオフさせるものである。同様
の電源制御回路１８，２８がそれぞれセンサユニ
ツト１０及び検出ユニツト２０にも備えてある。

次に、マイクロプロセツサ３０の再駆動につい
て第３図及び第４図のフローチヤートを参照しつ
つ説明する。なお、以下の説明で６０〜７６の符
号はフローチヤートの各ブロツク番号に対応す
る。また、符号６２ｙ，６２ｎなどはその判断ブ
ロツク６２の判断が肯定的ｙ又は否定的ｎである
ことを示す。

第３図のソレノイド駆動ルーチンが開始すると
（６０）、マイクロプロセツサ３０はソレノイド駆
動に必要なデータ入力を検出ユニツト２０などか
ら自己のレジスタ（図示せず）に設定し（６１）、
ソレノイドドライバ４１に対してソレノイド５０
の開放又は閉成を指令するソレノイド駆動指令信
号（OPEN、又はCLOSE）を発生する。マイク
ロプロセツサ３０は、ソレノイド駆動指令信号
（OPEN、又はCLOSE）を送出したことを自己の
フラグレジスタで管理し、ソレノイド駆動指令信
号（OPEN、又はCLOSE）の送出を確認する
（６２）。ソレノイド駆動指令信号（OPEN、又は
CLOSE）の送出が確認された場合には（６２
ｙ）、次に判定手段４５の出力が極大値Ｐ及び極
小値Ｂの検出により転換したかどうかをチエツク
する。この結果、判定回路４５の出力が正常にあ
れば（６３ｙ）、給水バルブは正常に作動したと
考えられるから処理を終了する（７５）。しかし、
判定回路４５の出力が一定時間（例えば50ミリ
秒）内にない場合には（６３ｎ）、ソレノイド駆
動失敗と判定してソレノイドの駆動結果を表示す
るフラグレジスタ（図示せず）に、駆動失敗Ｆ＝
０を登録する（６４）。この後、第４図の再駆動
ルーチン（７０）に入る。

再駆動ルーチン（７０）では、先ずソレノイド
５０を本来動かすのとは逆の方向に一定時間（例
えば、0.5秒）付勢し（７１）、循環ルーチン（７
２，７３）により（例えば、１秒）待機する。こ
の後、通常の駆動信号（50ミリ秒）よりも長い駆
動時間（0.5秒）再駆動信号を発生させる（７
４）。この後、結果のいかんにかかわらず、駆動
成功としてフラグをＦ＝１に転換して（７５）、
再駆動処理を終了する（７６）。

再駆動処理の方法は、以上の例に限らず例えば
単純に前回と同様の駆動指令信号を発生させるこ
ともできる。また、再駆動の回数も一回に限ら
ず、複数回とすることができ、これを第４図のル
ーチンのみで処理し、又は第１回目と同じルーチ
ンで処理し、又は第１回目と同じルーチン及び第
４図の再駆動ルーチンを混在させて処理すること
もできる。また、再駆動の結果もフラグＦ＝０を
強制的にＦ＝１に転換することなく、全動作を停
止させるようにすることもできる。

（発明の効果） この発明によれば、以上のようにソレノイドの
駆動失敗を適宜検出し再駆動を図ることができ、
利用者への確実な給水を行うことができる給水制
御装置のソレノイド駆動回路を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るソレノイド駆動回路を
含む給水制御装置の系統図、第２図はソレノイド
に流れる電流の波形図、第３図および第４図はこ
の発明に係るソレノイド駆動回路の動作を説明す
るためのフローチヤートである。 図面において、１０はセンサユニツト、２０は
検出ユニツト、３０はソレノイド駆動回路の制御
手段を含むマイクロプロセツサ、４０はソレノイ
ド駆動回路、４２は電流検出手段、４３は極値記
憶手段、４４は検出マージン形成手段、４５は判
定手段、５０はソレノイドである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 予め定めたタイミングで発光素子を短時間発
   光させ、受光素子が前記発光素子の人体による反
   射光を検出した場合に制御手段の有する所定の手
   順により給水バルブのソレノイドを付勢するため
   のソレノイド駆動指令信号を送出し、給水バルブ
   を開閉するようにした給水制御装置において、 前記ソレノイドに流れる電流を検出する電流検
   出手段と、 前記ソレノイドが正常に動作したときの電流波
   形の極大値と極小値を予め記憶させた極値記憶手
   段と、 前記電流検出手段の出力に基づいて前記ソレノ
   イドへ供給された電流波形の極大値を検出すると
   ともに、極大値を検出した以降は前記電流検出手
   段の出力よりも若干大きな値を検出マージン込み
   電流信号として出力し、さらに、前記電流検出手
   段の出力に基づいて前記ソレノイドへ供給された
   電流波形の極小値を検出するとともに、極小値を
   検出した以降は前記電流検出手段の出力よりも若
   干小さな値を検出マージン込み電流信号として出
   力する検出マージン形成手段と、 この検出マージン形成手段の出力信号が前記極
   値記憶手段に記憶された極大値と略一致した時点
   で極大値検出出力を発生するとともに、検出マー
   ジン形成手段の出力信号が極値記憶手段に記憶さ
   れた極小値と略一致した時点で極小値検出出力を
   発生する判定手段と、 この判定手段の判定出力を監視し、極大値検出
   出力および極小値検出出力の双方が所定のタイミ
   ングで得られない場合は、前記ソレノイドの作動
   が不完全であると判断して前記ソレノイドを所望
   の方向へ駆動する指令を再度与える制御手段を備
   えたことを特徴とする給水制御装置のソレノイド
   駆動回路。