JPH0678882U - 電池式負荷駆動装置の電池寿命検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 駆動回路の飽和電圧が装置によってばらつく
場合でも、電池の寿命を正確に判定して実質的に長寿命
化を図る。 【構成】 物体検出装置１７の電源入力端子Ｖ１，Ｖ２
に電池１８が接続される。制御回路２０は、センサ回路
２１からの検出信号に基いて駆動回路２２に駆動信号を
出力して出力端子Ｄ１，Ｄ２に接続された負荷１６を駆
動する。電圧検出回路２５は駆動回路２２の出力電圧を
検出して所定電圧以下になると検出信号を制御回路２０
に与える。制御回路２０は検出信号を受けると報知回路
２３により報知動作を行う。駆動回路２２に組み込んだ
素子よってばらつく飽和電圧に無関係に負荷１６の駆動
電圧を検出するので正確に電池１８の寿命を判定でき、
実質的に長寿命化を図れる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、電池を電源として駆動回路により負荷を駆動するようにした電池式 負荷駆動装置の電池寿命検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種の装置として、例えば、図９に示すように男子小便用の自動洗浄 装置の駆動装置に適用したものがある。電源として使用される電池１は電源入力 端子Ｖ１，Ｖ２に接続されており、駆動装置においては、電源回路２により所定 電圧に変換されて、制御回路３，センサ回路４，駆動回路５などに給電するよう になっている。センサ回路４は小便器に近接する人体を検出すると検出信号を出 力する。制御回路３は、センサ回路４からの検出信号に基き、小便器に人体が近 接した後、人体が離れたときの状態を判断し、駆動回路５に駆動信号を出力して バルブ６を駆動して小便器に洗浄水を流すようになっている。

【０００３】 電源回路２へ入力される電池１の出力電圧ＶＢは電圧検出回路７により検出電 圧Ｖｄｅｔとして検出され（Ｖｄｅｔ＝ＶＢ）、その検出信号は制御回路３に入 力されるようになっている。制御回路３は、電圧検出回路７からの検出信号によ り、電池１の出力電圧ＶＢが所定の判定電圧Ｖｏ以下になると、バルブ６を駆動 するのに必要な電圧が得られないとして報知信号を報知回路８に出力してアラー ム動作を行なわせるようになっている。

【０００４】 これにより、電池１の出力電圧ＶＢが不足してバルブ６の駆動が確実に行うこ とができなくなることを、電圧検出回路７により検出し、報知回路８により電池 交換を促すことができるようにしたものである。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、電源としての電池１の出力電圧ＶＢに対して、駆動回路５からバル ブ６に出力される駆動電圧ＶＤは、駆動回路５における素子が分担する飽和電圧 Ｖｓを出力電圧ＶＢから差し引いた値となる。この場合、飽和電圧Ｖｓは装置に 組み込んだ電気的素子にばらつきがあるので、他の装置との間で一定の値となら ない。つまり、電圧検出回路７による検出電圧Ｖｄｅｔは電池１の出力電圧ＶＢ に対応していても、この値から飽和電圧Ｖｓを差し引いた値は装置間で異なるた め、同じ検出電圧Ｖｄｅｔであっても駆動回路５から出力される駆動電圧ＶＤの 値がばらつくようになるのである。

【０００６】 そこで、電池１の寿命を判定するための判定電圧Ｖｏを設定する場合に、バル ブ６が確実に動作できるように、図１０に示すように、駆動回路５が分担する素 子の飽和電圧Ｖｓのばらつきを見込んで最大の飽和電圧Ｖｓｍａｘを想定した判 定電圧Ｖｏを設定する必要がある。したがって、バルブ６の駆動に必要な最低駆 動電圧ＶＤｍｉｎに最大の飽和電圧Ｖｓｍａｘを加えた値を判定電圧Ｖｏとして 設定しておく必要があるのである。

【０００７】 しかしながら、装置によっては飽和電圧Ｖｓが最大飽和電圧Ｖｓｍａｘより低 い場合があるので、電圧検出回路７の検出電圧Ｖｄｅｔつまり電池１の電圧ＶＢ が判定電圧Ｖｏ以下となっている場合でも、駆動回路５から出力される駆動電圧 ＶＤはバルブ６の駆動電圧ＶＤｍｉｎに対してまだ余裕があることがあり、実質 的に電池１の寿命を短くしてしまう不具合がある。

【０００８】 本考案は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、駆動回路を構成す る素子にばらつきがある場合でも、常に駆動回路の出力電圧を確実に保証できる 電池の寿命を判断できるようにした電池式負荷駆動装置の電池寿命検出装置を提 供するにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案の電池式負荷駆動装置の電池寿命検出装置は、電池を電源として駆動回 路により負荷を駆動するようにした電池式負荷駆動装置を対象とするものであり 、前記駆動回路の出力電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段の検出 電圧が所定電圧以下になったときに報知信号を出力する判定手段と、前記判定手 段から報知信号が与えられると報知動作を行う報知手段とを設けて構成したとこ ろに特徴を有する。

【００１０】

【作用】

本考案の電池式負荷駆動装置の電池寿命検出装置によれば、判定手段は、電圧 検出手段により検出された駆動回路の出力電圧が所定電圧以下になると報知手段 に報知信号を出力するようになる。これにより、駆動回路内に設けられた素子の 飽和電圧等がばらついている場合でも、駆動回路による負荷の駆動を行うための 出力電圧を直接検出しているので、確実に駆動可能な駆動電圧を保証しながら、 電池の寿命が来るまで最大限に電池を利用することができる。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案を公衆トイレなどに設けられる男子小便用自動洗浄装置の物体検 出装置に適用した場合の第１の実施例について図１ないし図５を参照して説明す る。 図２は小便器１１の側面と自動洗浄装置１２の縦断側面を示すもので、壁面１ ３に取り付けられた小便器１１の上部には壁面１３の背面部側から洗浄水を供給 するパイプ１４が結合されており、そのパイプ１４の途中にはメインバルブ１５ が設けられると共に、そのメインバルブ１５を開閉するパイロットバルブ１６が 設けられている。

【００１２】 また、壁面１３には、小便器１１の上部に位置して透光性を有する窓部１３ａ が取り付けられており、壁面１３の背面部に物体検出装置１７が配設されている 。この物体検出装置１７は、窓部１３ａから壁面１３の前方に赤外光を出力して その反射光を検出することにより人体を検出し、人体が小便器１１から遠ざかっ たときにパイロットバルブ１６を駆動してメインバルブ１５を開け、一定時間だ け小便器１１に洗浄水を流すもので、電池１８を駆動電源としている。

【００１３】 電気的構成を示す図１において、物体検出装置１７の電源入力端子Ｖ１，Ｖ２ には電池１８の正負の各電極が接続されている。電源入力端子Ｖ１は電源回路１ ９の入力端子に接続されており、電源入力端子Ｖ２はアースされている。電源回 路１９は、電池１８からの出力を所定電圧に変換して出力するもので、判定手段 としての制御回路２０，センサ回路２１，駆動回路２２および報知手段としての 報知回路２３の各電源入力端子に接続されている。

【００１４】 センサ回路２１は、投光部および受光部からなるもので、投光部から前述の窓 部１３ａを介して壁面１３前方に赤外光を出力し、受光部によりその反射光を受 けて受光信号を出力するもので、その出力端子は制御回路２０に接続されている 。制御回路２０は、後述するプログラムに従って判定信号を出力するもので、そ の出力端子は駆動回路２２および報知回路２３に接続されている。駆動回路２２ の出力端子Ｄ１，Ｄ２はパイロットバルブ１６の入力端子に接続されており、制 御回路２０から与えられる駆動信号に応じて、パイロットバルブ１６を開閉駆動 する駆動電圧ＶＤを出力するようになっている。報知回路２３は、制御回路２０ から報知信号を受けると電池１８の寿命に達していることを報知するアラーム動 作を行うようになっている。

【００１５】 さて、駆動回路２２の出力端子間には図示極性のダイオード２４および電圧検 出手段としての電圧検出回路２５の直列回路が接続されている。電圧検出回路２ ５は、駆動回路２２の出力電圧を検出してその検出電圧Ｖｄｅｔの大きさが所定 電圧としてパイロットバルブ１６の駆動に必要な最低駆動電圧ＶＤｍｉｎ以下に なると検出信号を出力するもので、その出力端子はインバータ回路２６を介して 制御回路２０の入力端子に接続されている。駆動回路２２は、パイロットバルブ １６を開閉動作させるために駆動信号の出力が正負で反転するようになっている ので、逆電圧印加時の保護用にダイオード２４が介在されている。

【００１６】 次に、本実施例の作用について図３ないし図５をも参照して説明する。なお、 図３に示すフローチャートは、制御回路２０による制御プログラムのうち、本実 施例の電池寿命検出に関わる部分についてのみ示している。 人体が小便器１１に近付いて用を足し、小便器１１から遠ざかると、この間に センサ回路２１により検出された人体検出信号に基いて、制御回路２０は、駆動 回路２２に「バルブ開」の駆動信号を出力するようになる（図３ステップＳ１） 。これにより、駆動回路２２は、パイロットバルブ１６の入力端子に駆動電圧Ｖ Ｄを出力するようになり、メインバルブ１５を開けてパイプ１４から小便器１１ に洗浄水を流す洗浄動作を行なわせるようになる。

【００１７】 このとき、制御回路２０は、電圧検出回路１７からの検出電圧Ｖｄｅｔを入力 し（図４（ａ）参照）、その検出電圧Ｖｄｅｔの大きさがパイロットバルブ１７ の最低駆動電圧ＶＤｍｉｎ以上あるか否かを判断する（ステップＳ２）。そして 、制御回路２０は、検出電圧Ｖｄｅｔが最低駆動電圧ＶＤｍｉｎ以上あるときに は、「ＹＥＳ」と判断して所定時間が経過するまでメインバルブ１５の開状態を 保持した状態でステップＳ２を繰り返し（ステップＳ３）、この後、駆動回路２ ２に「バルブ閉」の駆動信号を出力して終了する（ステップＳ４）。これにより 、駆動回路２２は、パイロットバルブ１６に逆方向の電圧を出力してメインバル ブ１５を閉じ、洗浄水を停止するようになる。

【００１８】 上述の場合、駆動回路２２からパイロットバルブ１６に与えられる出力電圧Ｖ Ｄは、電源回路１９を介して電池１８から与えられる出力電圧ＶＢから駆動回路 ２２内部に設けられた電気的素子などによる一定の飽和電圧Ｖｓを差し引いた電 圧値となっている。したがって、電池１８の出力電圧ＶＢが低下してくると、駆 動回路２２の出力電圧ＶＤの値も低下してくるようになる。なお、駆動回路２２ の飽和電圧Ｖｓは、出力端子Ｄ１側の飽和電圧Ｖｓａと出力端子Ｄ２側の飽和電 圧Ｖｓｂとの和となっている。

【００１９】 そして、パイロットバルブ１６を駆動している所定時間の間に、電圧検出回路 ２５から検出信号が出力されると（図４（ｂ）参照）、制御回路２０は、レベル 調整を行うインバータ回路２６を介して「Ｌ」レベルの信号が与えられるように なるので（同図（ｃ）参照）、ステップＳ２にて「ＹＥＳ」と判断して駆動回路 ２２への駆動信号の出力を停止する（ステップＳ５）と共に、報知回路２３に報 知信号を出力するようになる（ステップＳ６）。報知回路２３は、与えられた報 知信号に応じて、アラーム動作を行って電池１８が寿命に達していることを報知 するようになる。

【００２０】 ところで、上述の駆動回路２２における飽和電圧Ｖｓは、その装置においては 、常に一定の値となるが、他の装置との間では素子にばらつきがあるために、同 じ値とならない場合がある。つまり、各電圧の関係を示した図５において、装置 に組み込まれた素子のばらつきによって飽和電圧Ｖｓａ，Ｖｓｂが異なる場合で も、その飽和電圧Ｖｓａ，Ｖｓｂの値に無関係に駆動回路２２からの出力電圧Ｖ Ｄにより電池１８の出力電圧ＶＢを判定しているので、パイロットバルブ１６が 確実に動作可能な最低駆動電圧ＶＤｍｉｎを確保しながら、電池１８の寿命を最 大限に利用することができるのである。

【００２１】 このような本実施例によれば、電圧検出回路２５により駆動回路２２の出力電 圧ＶＤを検出し、その検出電圧Ｖｄｅｔが最低駆動電圧ＶＤｍｉｎ以下になると 、制御回路２０により報知回路２３に報知動作を行わせて電池１８が寿命に達し たことを報知するようにしたので、駆動回路２２の素子のばらつきによる飽和電 圧Ｖｓの悪影響を受けることなく、パイロットバルブ１６を確実に駆動できる範 囲で電池１８の寿命を正確に判定することができ、実質的には従来に比べて電池 １８の長寿命化を図ることができるようになる。

【００２２】 図６ないし図８は本考案の第２の実施例を示すもので、以下、第１の実施例と 異なる部分について説明する。すなわち、図６に示すように、電圧検出回路２５ の入力端子は駆動回路２２の出力端子Ｄ１とアースとの間に接続されており、出 力端子は直接制御回路２０に接続されている。

【００２３】 つまり、この構成によれば、電圧検出回路２５の検出電圧Ｖｄｅｔは、図８に 示すように、駆動回路２２の出力電圧ＶＤとアースとの間の電圧に等しくなって いる。この場合、駆動回路２２の出力端子Ｄ２側の飽和電圧Ｖｓｂは小さく、略 一定と見なせるので、検出電圧Ｖｄｅｔは駆動回路２２の出力電圧ＶＤと略等し いとすることができる。そして、制御回路２０は、電圧検出回路２５から検出電 圧Ｖｄｅｔの値が最低駆動電圧ＶＤｍｉｎ以下になったときに出力される検出信 号に基いて報知回路２３に報知信号を出力するようになる。

【００２４】 したがって、このような第２の実施例によっても、第１の実施例と同様に、駆 動回路２２の素子のばらつきによる飽和電圧Ｖｓの悪影響を受けることなく、パ イロットバルブ１６を確実に駆動できる範囲で電池１８の寿命を判定することが でき、実質的には従来に比べて電池１８の長寿命化を図ることができるようにな ると共に、ダイオードやインバータ回路を省略して回路構成を簡単にすることが できる。

【００２５】 なお、上記各実施例においては、本考案を自動洗浄装置の物体検出装置に適用 した場合について述べたが、これに限らず、物体を検出したり負荷を駆動するな ど電池式負荷駆動装置全般に適用することができるものである。

【００２６】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の電池式負荷駆動装置の電池寿命検出装置によれ ば、判定手段により、電圧検出手段により検出された駆動回路の出力電圧が所定 電圧以下であるときに報知手段に報知信号を出力して報知動作を行なわせるよう にしたので、駆動回路内に設けられた素子の飽和電圧等がばらついている場合で も、駆動回路による負荷の駆動を行うための出力電圧を確実に保証しながら、電 池の寿命に達するまで最大限に利用することができるという優れた効果を奏する ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例を示す電気的構成図

【図２】全体構成の縦断側面図

【図３】検出プログラムのフローチャート

【図４】各部の出力状態を示すタイムチャート

【図５】電源電圧と検出電圧との関係を説明する図

【図６】本考案の第２の実施例を示す図１相当図

【図７】図４相当図

【図８】図５相当図

【図９】従来例を示す図１相当図

【図１０】図５相当図

【符号の説明】

１１は小便器、１２は自動洗浄装置、１５はメインバル
ブ、１６はパイロットバルブ（負荷）、１７は物体検出
装置、１８は電池、１９は電源回路、２０は制御回路
（判定手段）、２１はセンサ回路、２２は駆動回路、２
３は報知回路（報知手段）、２４はダイオード、２５は
電圧検出回路（電圧検出手段）、２６はインバータ回路
である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電池を電源として駆動回路により負荷を
   駆動するようにした電池式負荷駆動装置において、 前記駆動回路の出力電圧を検出する電圧検出手段と、 前記電圧検出手段の検出電圧が所定電圧以下になったと
   きに報知信号を出力する判定手段と、 前記判定手段から報知信号が与えられると報知動作を行
   う報知手段とを具備したことを特徴とする電池式負荷駆
   動装置の電池寿命検出装置。