JPH05156686A - 給水制御装置 - Google Patents

給水制御装置

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JPH05156686A
JPH05156686A JP34874591A JP34874591A JPH05156686A JP H05156686 A JPH05156686 A JP H05156686A JP 34874591 A JP34874591 A JP 34874591A JP 34874591 A JP34874591 A JP 34874591A JP H05156686 A JPH05156686 A JP H05156686A
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孝雄 吉田
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保弘 熊本
Miki Ueki
幹 植木
Tomohiro Nishi
智寛 西
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 投光パルス幅と異なるパルス幅の外乱光等を
誤検知することがない感知部を有する給水制御装置を提
供する。 【構成】 投光手段4から間欠的に投光された光の反射
光を受光手段5で検出して感知対象に応じた感知信号を
出力する感知部2と、この感知部からの感知信号に基い
て給水を制御する給水制御部3とを備えた給水制御装置
1において、前記感知部は投光時間と反射光の受光時間
とを比較して感知対象の有無を判断する判断手段を備え
たことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は間欠投光を行った光の
反射光に基いて使用者を感知し、便器や手洗器等の水洗
器へ自動的に給水を行う給水制御装置の改良、特に使用
者を感知するために要する電力消費を低減するようにし
た給水制御装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の給水制御装置として、例
えば特開昭61−294032号公報に記載されている
ような所定周期で間欠的に投光を行うものがある。
【0003】図4はこのような間欠投光を行う従来の感
知部の要部ブロック構成図である。従来の感知部100
はパルス発生回路101の出力に基いて、例えば1秒周
期で約140μ秒間だけ投光素子102から赤外光を投
光し、使用者(図示せず)からの反射光を受光素子10
3で受光することにより電気信号に変換する。その受光
素子103の出力を増幅回路104で増幅し、オートゼ
ロ回路105で投光直前における太陽光や蛍光灯等の外
乱光レベルを覚えておき、この外乱光レベルと投光に対
する反射光レベルとの差を検出し、この差が予め設定し
た閾値(基準電圧)を超えているか否かをコンパレータ
106で判断して使用者の有無を判断して感知出力を得
ている。
【0004】また、特開平2−157332号公報には
投光タイミングに同期するタイミングで受光出力を監視
することで外乱光等による誤動作を防止する技術が開示
されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の感知部
は反射光の受光レベルが閾値を超えるか否かで使用者の
有無を判断しているため、投光タイミングに同期する外
乱光等があったときには、これを使用者と誤検知するお
それがある。特に、消費電力のより以上の低減を図るた
め、発光素子の発光電流を低減して投光量の低減した分
だけ受光手段の感度を大きくして所定の感知範囲を確保
しようとすると、受光手段のS/Nが劣化し誤検知を生
じ易くなる。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、その目的は投光量を低減しても誤検知を
生じ難い感知部を備えた給水制御装置を提供することに
ある。
【0006】
【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、感知部は投光時間と反射
光の受光時間とを比較して感知対象の有無を判断する判
断手段を備えた。
【0007】
【作用】請求項1に係る給水制御装置の感知部は、投光
時間と反射光の受光時間とを比較して感知対象の有無を
判断する。
【0008】請求項2に係る給水制御装置の感知部は、
投光手段から所定のキャリア周波数で変調した光を投光
し、受光手段は受光素子の受光出力からキャリア周波数
成分の信号を抽出、検波した後、この出力信号の時間幅
と投光信号の時間幅とを比較する。
【0009】請求項3に係る給水制御装置の感知部は、
投光手段から所定の周期毎に投光時間長のそれぞれ異な
る複数個の光をバースト状に投光し、受光手段は受光信
号の各時間長を判断する。
【0010】
【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は本発明に係る給水制御装置のブロック構成
図である。
【0011】給水制御装置1は感知対象である水洗器の
使用者を感知する感知部2と、この感知部からの信号に
基いて給水を制御する給水制御部3から構成する。
【0012】感知部2は光を発する投光手段4と、光を
受ける受光手段5と、前記投光手段4と受光手段5の出
力信号から使用者6の存在を判断する判断手段である判
断回路7と、フリップフロップ8を備える。
【0013】投光手段4はクロック発生回路41と、間
欠投光周期を選択する選択回路42と、アンド回路43
と、投光回路44から構成する。図2は感知部の動作を
示すタイムチャートである。
【0014】クロック発生回路41は、水晶発振子やセ
ラミック発振子等を用いて発生したマスタクロックを、
例えばフリップフロップで分周して図2(a)〜(c)
に示すキャリアクロック信号41a、非感知時の間欠投
光クロック信号41b、感知時の間欠投光クロック信号
41cを生成する分周回路等を備える。
【0015】また、非感知時の間欠投光クロック信号4
1b、感知時の間欠投光クロック信号41cとしては、
図2(d),(e)に示すようなパルス幅が異なるバー
スト波を用いることができる。このようなバースト波
は、例えばカウンタとフリップフロップを用い、取り込
んだクロック信号をカウンタにセットし、予め設定され
た周期の先頭でフリップフロップをセットしてクロック
信号のカウントを開始し、設定値になったところでフリ
ップフロップをリセットして次の周期の先頭を待つ構成
によって発生させる。
【0016】この実施例においてはキャリアクロック信
号41aの周波数は約38kHz、非感知時の間欠投光
周期は約2秒、感知時の間欠投光周期は約1秒としてい
る。選択回路42は、投光電流増加手段8から供給され
る反射光感知状態信号81aに基いて非感知状態では非
感知時の間欠投光クロック信号41bを、感知状態では
感知時の間欠投光クロック信号41cを選択する。選択
した間欠投光クロック信号42aはアンド回路43の一
方の入力端子および判断回路7の比較基準信号入力端子
7aへ供給する。
【0017】アンド回路43の他方の入力端子にはキャ
リアクロック信号41aが供給され、このキャリアクロ
ック信号41aで変調した間欠投光クロック信号43a
を投光回路44へ供給する(図2bまたはc参照)。投
光回路44は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、非感知状態における投光電
流を決定するエミッタ抵抗47からなる定電流駆動部を
備える。
【0018】受光手段5は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。すなわち、受光素子51
の受光電流を初段アンプ52で受光素子の光パワーに応
じた電圧信号に変換して増幅し、その出力電圧をリミッ
タ回路53で信号レベルが等しくなるよう振幅制限した
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で抽出する。さらに、ダイオード等の検波回
路55で復調した後、波形整形回路56を介して所定の
論理レベルの出力信号5aを出力する。
【0019】判断回路7は、比較基準信号入力端子7a
に供給される間欠投光クロック信号42aと、受信信号
入力端子7bに供給される出力信号5aとを比較し、入
力された出力信号5aが投光信号に相当する間欠投光ク
ロック信号42aに同期し、かつ出力信号5aのパルス
幅が間欠投光クロック信号42aのパルス幅とほぼ等し
いときには、例えば間欠投光クロック信号42aの立上
がり時点から所定時間後にキャリアクロック信号41a
と同様のタイミングで所定時間長の感知出力7c(図2
g参照)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(図2f参照)を出力するよう構成
している。
【0020】フリップフロップ8はセット・リセット型
のフリップフロップ(以下R−Sフリップフロップと称
する)を用い、このR−Sフリップフロップ8の出力端
子Qから出力される反射光感知状態信号8aに基いて投
光周期を切替えるよう構成している。
【0021】使用者6等が感知されている間、R−Sフ
リップフロップ8のセット入力端子Sには感知出力7c
を供給し、リセット入力端子Rには後述する非感知状態
確定信号31aを供給することでR−Sフリップフロッ
プ8の出力端子Qから反射光感知状態信号8aを出力す
るよう構成している。
【0022】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に基いて小便器等の水洗器へ
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を介して小便器等の水洗器(図示せ
ず)に接続している。
【0023】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。
【0024】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は判断回路7から出力される感知出力7c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。
【0025】給水制御手段31は使用者有りと判断した
ときには図3(e)〜(g)に示すように、まず開弁パ
ルス31b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31cを発生しこの期間水
洗器使用前の前洗浄給水を行う。
【0026】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
b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31cを発生して後洗浄給水を行う。同
時に、給水制御手段31は図3(d)に示す非感知状態
確定信号31aを出力する。
【0027】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。使用者を検知していないときには反射
光感知状態信号8a(R−Sフリップフロップ8のQ出
力)はLレベルとなっており、この反射光感知状態信号
8aに基いて選択回路42は非感知時の間欠投光クロッ
ク信号41bを選択し、この選択された間欠投光周期T
毎にキャリアクロック信号41aで変調された投光がな
される。
【0028】受光手段5が反射光を受け使用者6等の存
在を感知すると、判断回路7は感知出力7cを出力して
R−Sフリップフロップ8の入力端子SをセットしQ出
力である反射光感知状態信号8aをHレベルとする。こ
れにより選択回路42は感知時の間欠投光クロック信号
41cに切り替わり感知間隔がT/2に短縮される。こ
の状態は使用者6等が完全に感知されなくなるまで継続
する。
【0029】給水制御部3は感知出力7cにより使用者
6等が接近したことを感知したときに前洗浄給水を行
い、非感知出力7dにより使用者6等が立ち去ったこと
を感知したとき後洗浄給水を行う。なお、前洗浄給水は
行わない構成でもよい。以下使用者6等を感知するたび
に上記の動作を繰り返す。
【0030】なお、この実施例では個別部品を用いた構
成例を示したが、各種クロック信号の生成、出力信号5
aの判断回路7、給水制御手段31等は、それらの機能
を例えば4ビットの1チップマイクロコンピュータを用
いストアードプログラム制御で実現してもよい。
【0031】上記実施例においては赤外光を用いる例を
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。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように請求項1に係る給水
制御装置の感知部は投光時間と反射光の受光時間とを比
較して感知対象の有無を判断するので、投光パルス幅と
異なるパルス幅の外乱光等を誤検知することがない。
【0033】また、従来の受光レベルに基いて判断する
ものと異なり、受光信号のパルス幅に基いて判断を行う
構成であるから、投光量を減少し、その分だけ受光手段
の感度を高く設定しても受光信号に波形整形を施すこと
等によってS/Nを劣化させずに感知対象物の確実な検
知を行うことができる。
【0034】請求項2に係る給水制御装置の感知部は、
投光手段から所定のキャリア周波数で変調した光を投光
し、受光手段は受光素子の受光信号からキャリア周波数
成分の信号を抽出、検波した後、この出力信号の時間幅
と投光信号の時間幅とを比較する構成としたので、キャ
リア周波数成分以外の外乱光等による誤検知することが
ない。
【0035】また、受信帯域を狭めれば受光手段のS/
Nを向上できるので、投光量をさらに低減し、投光手段
の消費電力を一層低減させることができる。
【0036】請求項3に係る給水制御装置の感知部は、
投光手段から所定の周期毎に投光時間長のそれぞれ異な
る複数個の信号をバースト状に投光し、受光手段は受光
した複数個の信号の各時間長を判断するよう構成したの
で、検知精度をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る給水制御装置のブロック構成図
【図2】感知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】従来の感知部の要部ブロック構成図
【符号の説明】
1…給水制御装置、2…感知部、3…給水制御部、4…
投光手段、5…受光手段、6…使用者、7…判断回路、
8…セット・リセット型フリップフロップ(R−Sフリ
ップフロップ)、31…給水制御手段、32…開閉弁、
33…給水管、34…洗浄給水管、41…クロック発生
回路、42…選択回路、43…アンド回路、44…投光
回路、45…投光素子、46,83…トランジスタ、4
7,82,84…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 植木 幹 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 (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

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 投光手段から間欠的に投光された光の反
    射光を受光手段で検出して感知対象に応じた感知信号を
    出力する感知部と、この感知部からの感知信号に基いて
    給水を制御する給水制御部とを備えた給水制御装置にお
    いて、前記感知部は投光時間と反射光の受光時間とを比
    較して感知対象の有無を判断する判断手段を備えたこと
    を特徴とする給水制御装置。
  2. 【請求項2】 前記投光手段は予め設定したキャリア周
    波数で断続する光を予め設定した投光時間だけ投光する
    と共に、前記受光手段は受光素子の受光出力を増幅した
    後振幅制限を施し、振幅制限を施した出力から前記キャ
    リア周波数成分の信号を抽出し、抽出した信号を検波し
    た後波形整形して出力信号を生成すると共に、前記判断
    手段はこの出力信号の時間幅と投光信号の時間幅とを比
    較することを特徴とする請求項1記載の給水制御装置。
  3. 【請求項3】 前記投光手段は所定の周期毎に投光時間
    長のそれぞれ異なる複数個の信号をバースト状に投光
    し、前記判断手段は前記受光手段で受光した複数個の信
    号のそれぞれの時間長が前記それぞれの投光時間に対応
    している場合に感知出力を発生するよう構成したことを
    特徴とする請求項1または2記載の給水制御装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007154588A (ja) * 2005-12-08 2007-06-21 Inax Corp 自動水栓
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