JPH07145632A - 衛生設備における水流を非接触様式により制御するための方法および装置並びにこの装置を備えた洗面設備 - Google Patents
衛生設備における水流を非接触様式により制御するための方法および装置並びにこの装置を備えた洗面設備Info
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- JPH07145632A JPH07145632A JP14818494A JP14818494A JPH07145632A JP H07145632 A JPH07145632 A JP H07145632A JP 14818494 A JP14818494 A JP 14818494A JP 14818494 A JP14818494 A JP 14818494A JP H07145632 A JPH07145632 A JP H07145632A
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- controlling
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
- E03C—DOMESTIC PLUMBING INSTALLATIONS FOR FRESH WATER OR WASTE WATER; SINKS
- E03C1/00—Domestic plumbing installations for fresh water or waste water; Sinks
- E03C1/02—Plumbing installations for fresh water
- E03C1/05—Arrangements of devices on wash-basins, baths, sinks, or the like for remote control of taps
- E03C1/055—Electrical control devices, e.g. with push buttons, control panels or the like
- E03C1/057—Electrical control devices, e.g. with push buttons, control panels or the like touchless, i.e. using sensors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/04—Systems determining the presence of a target
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V8/00—Prospecting or detecting by optical means
- G01V8/10—Detecting, e.g. by using light barriers
- G01V8/12—Detecting, e.g. by using light barriers using one transmitter and one receiver
- G01V8/14—Detecting, e.g. by using light barriers using one transmitter and one receiver using reflectors
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/0318—Processes
Abstract
(57)【要約】
【目的】 衛生設備における水流を非接触様式により制
御するための方法および装置並びに洗面設備を提供する
こと 【構成】 バックグラウンドの検出および非検出に必要
な出力を測定すること、設備が光源１７の最低な検出出
力の測定が行われ、かつバックグラウンド９，１４の反
射特性が追跡されるように構成されていること、走査ヘ
ッド３が水流出口２の流出ノズル１の近傍に設けられて
いること、およびこの走査ヘッドが同軸状に放射線源１
７、受光レンズ１５とセンサ２１とを備えていること、
および放射線源が流出する水流に対してほぼ平行に光線
放射を行うように構成されている。
御するための方法および装置並びに洗面設備を提供する
こと 【構成】 バックグラウンドの検出および非検出に必要
な出力を測定すること、設備が光源１７の最低な検出出
力の測定が行われ、かつバックグラウンド９，１４の反
射特性が追跡されるように構成されていること、走査ヘ
ッド３が水流出口２の流出ノズル１の近傍に設けられて
いること、およびこの走査ヘッドが同軸状に放射線源１
７、受光レンズ１５とセンサ２１とを備えていること、
および放射線源が流出する水流に対してほぼ平行に光線
放射を行うように構成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学的な走査ヘッドと
水案内部内に設けられている弁を制御するための制御電
子機器を備えており、上記光学的走査ヘッドが放射線源
並びにセンサを備えており、バックグラウンド方向に整
向されて信号を発生し、かつこのバックグラウンドにお
いて拡散反射された信号を受容する様式の、衛生設備、
特に洗浄設備、尿処理設備或いは便所における水流を非
接触様式により制御するための方法および装置並びにこ
の装置を備えた洗面設備に関する。
水案内部内に設けられている弁を制御するための制御電
子機器を備えており、上記光学的走査ヘッドが放射線源
並びにセンサを備えており、バックグラウンド方向に整
向されて信号を発生し、かつこのバックグラウンドにお
いて拡散反射された信号を受容する様式の、衛生設備、
特に洗浄設備、尿処理設備或いは便所における水流を非
接触様式により制御するための方法および装置並びにこ
の装置を備えた洗面設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】衛生設備における水流の非接触による制
御は、一方では衛生上の理由から公的な領域において、
他方では水の消費量を低減する意味で一般において使用
されることが多くなって来た。
御は、一方では衛生上の理由から公的な領域において、
他方では水の消費量を低減する意味で一般において使用
されることが多くなって来た。
【０００３】洗浄設備を非接触で作動させるための公知
の制御システムは赤外感知機構を基礎としている。一定
の、時としてパルスの形の放射線出力で、作動する赤外
発信器は、洗面容器槽が調節可能な感度をもって働く赤
外受光器により検出されることはないが、しかし中間に
存在している対象物、例えば人体、特に手は検出される
ように構成されている。
の制御システムは赤外感知機構を基礎としている。一定
の、時としてパルスの形の放射線出力で、作動する赤外
発信器は、洗面容器槽が調節可能な感度をもって働く赤
外受光器により検出されることはないが、しかし中間に
存在している対象物、例えば人体、特に手は検出される
ように構成されている。
【０００４】公知技術として、例えばスイス特許第６４
６，７６６号公報から上記のような装置が知られてい
る。この装置は非接触で作動する赤外光走査部材を備え
ており、この赤外光走査部材は水流の中に組込まれてい
る。或る対象物がこの光走査部材の検出帯域内に入込ん
だ場合、この光走査部材は応動する。この装置にあって
は、検出帯域は送信ローブと受信ローブ間の交差領域で
ある。この場合、赤外線の送信出力は一定である。
６，７６６号公報から上記のような装置が知られてい
る。この装置は非接触で作動する赤外光走査部材を備え
ており、この赤外光走査部材は水流の中に組込まれてい
る。或る対象物がこの光走査部材の検出帯域内に入込ん
だ場合、この光走査部材は応動する。この装置にあって
は、検出帯域は送信ローブと受信ローブ間の交差領域で
ある。この場合、赤外線の送信出力は一定である。
【０００５】上記の装置にあっては電力消費量が比較的
高い。このことは網電流給電の際少なくとも障害となら
ない。組立てにあって、検出帯域の正確な調節が必要で
ある。これに加えて、検出帯域が対象物の反射度合いに
依存していると言う点で不利である。従って存在してい
るバックグラウンドを遮蔽しなければならない場合、バ
ックグラウンド、例えば洗面器が良好な反射率を有して
いる場合、システムの到達領域を相応して制限しなけれ
ばならず、このことは検出帯域の不都合な制限を招く。
高い。このことは網電流給電の際少なくとも障害となら
ない。組立てにあって、検出帯域の正確な調節が必要で
ある。これに加えて、検出帯域が対象物の反射度合いに
依存していると言う点で不利である。従って存在してい
るバックグラウンドを遮蔽しなければならない場合、バ
ックグラウンド、例えば洗面器が良好な反射率を有して
いる場合、システムの到達領域を相応して制限しなけれ
ばならず、このことは検出帯域の不都合な制限を招く。
【０００６】スイス特許第６５１，１４３号公報から水
流を非接触様式により制御するための電子的な制御装置
が知られているが、この装置にあっては互いに間隔をお
いて二つの信号発生器が設けられており、これらの信号
発信器は三角法により作動する。この装置の特に不利な
点は、これらの信号発信器が小型化が不可能であり、従
って洗面台の水流出口内に設けらることが不可能である
ことである。この場合も、組立ての際衛生器具組立工に
より調節作業が行われなければならない。
流を非接触様式により制御するための電子的な制御装置
が知られているが、この装置にあっては互いに間隔をお
いて二つの信号発生器が設けられており、これらの信号
発信器は三角法により作動する。この装置の特に不利な
点は、これらの信号発信器が小型化が不可能であり、従
って洗面台の水流出口内に設けらることが不可能である
ことである。この場合も、組立ての際衛生器具組立工に
より調節作業が行われなければならない。
【０００７】今日使用されている非接触様式により作動
可能な衛生設備の電子的な制御システムは、そのシテス
ムに依存して電流の消費量が高いので一般に網電流給電
を必要とすることである。これは装置の後装備を困難に
するか或いは不可能にし、新しく設備する際しばしば制
御システム自体のしばしばコストを上回る組立コストが
必要となる。
可能な衛生設備の電子的な制御システムは、そのシテス
ムに依存して電流の消費量が高いので一般に網電流給電
を必要とすることである。これは装置の後装備を困難に
するか或いは不可能にし、新しく設備する際しばしば制
御システム自体のしばしばコストを上回る組立コストが
必要となる。
【０００８】現代の衛生設備、特に洗面設備の電子的な
制御システムは、上記の理由からバッテリーで作動さ
れ、手軽な組立て作業でバッテリーと共に洗面設備に完
全に組込むことが可能である。
制御システムは、上記の理由からバッテリーで作動さ
れ、手軽な組立て作業でバッテリーと共に洗面設備に完
全に組込むことが可能である。
【０００９】しかし、実際に採算の合ったバッテリー作
動は、システムが極端に僅かな電流消費量で作業可能で
ある場合のみである。電子的な制御システムのバッテリ
ーをも含めた、例えば洗面設備内への完全な組込みは美
的観点からも、電子機器と赤外光学部材とが十分に小型
化可能である場合に限る。
動は、システムが極端に僅かな電流消費量で作業可能で
ある場合のみである。電子的な制御システムのバッテリ
ーをも含めた、例えば洗面設備内への完全な組込みは美
的観点からも、電子機器と赤外光学部材とが十分に小型
化可能である場合に限る。
【００１０】非接触で作動部有する洗面台は特別な調節
作業を行わなくとも市場で入手できるすべての洗面台に
組込み可能であり、組立ての際常に手の認知のための光
学的な検出領域を有している。
作業を行わなくとも市場で入手できるすべての洗面台に
組込み可能であり、組立ての際常に手の認知のための光
学的な検出領域を有している。
【００１１】現代における洗面設備の制御機能は利用者
の意図するところを可能な限り満たすものでなければな
らない。即ち、洗面設備は或る程度『自己インテリジェ
ント』を備えていなければならない。
の意図するところを可能な限り満たすものでなければな
らない。即ち、洗面設備は或る程度『自己インテリジェ
ント』を備えていなければならない。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明の根底をなす課
題は、作動が極めて節約された電流の下に行われるので
バッテリーの寿命が長くなり、かつ対象物認知もしくは
手の認知のための最適な検知領域の維持の下に自動的に
バックグラウンド、例えば洗面器の色々な形状および材
料に適合可能な、冒頭に記載した様式の方法および装置
並びにこの装置を備えた洗面器具を提供することであ
る。
題は、作動が極めて節約された電流の下に行われるので
バッテリーの寿命が長くなり、かつ対象物認知もしくは
手の認知のための最適な検知領域の維持の下に自動的に
バックグラウンド、例えば洗面器の色々な形状および材
料に適合可能な、冒頭に記載した様式の方法および装置
並びにこの装置を備えた洗面器具を提供することであ
る。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記の課題は本発明によ
り、特許請求の範囲の請求項１に記載の特徴を有する衛
生設備、特に洗浄設備、尿処理設備或いは便所における
水流を非接触様式により制御するための方法および請求
項５に記載の特徴を有する上記方法のための装置、並び
に請求項１７に記載の特徴を有する上記特徴を有する装
置を備えた洗面設備によって解決される。
り、特許請求の範囲の請求項１に記載の特徴を有する衛
生設備、特に洗浄設備、尿処理設備或いは便所における
水流を非接触様式により制御するための方法および請求
項５に記載の特徴を有する上記方法のための装置、並び
に請求項１７に記載の特徴を有する上記特徴を有する装
置を備えた洗面設備によって解決される。
【００１４】本発明による方法は、バックグラウンド−
洗面設備の際は洗面槽−が関係ずけられ、このバックグ
ラウンド自動的に遮蔽される。この目的のため、本発明
にあってはバックグラウンドもしくは洗面槽の検出出力
部は静止相の開始時において測定され、適当な公差限界
が与えられ、記憶される。この工程は、上記のように、
静止相間における電流節約下での対象物の認知もしくは
手の認知を可能にし、しかもバックグラウンドの特性が
異なっていても、例えば洗面槽のモデルが異なっていて
も、設備の組立ておよび始動の際に何等の調節作業を行
わなくともよい。それにもかかわらず、上記の方法によ
り、対象物認知もしくは手の認知の検出帯域が常にバッ
クグラウンドに至るまで−洗面設備の場合洗面槽の内側
に至まで−到達することが保証される。
洗面設備の際は洗面槽−が関係ずけられ、このバックグ
ラウンド自動的に遮蔽される。この目的のため、本発明
にあってはバックグラウンドもしくは洗面槽の検出出力
部は静止相の開始時において測定され、適当な公差限界
が与えられ、記憶される。この工程は、上記のように、
静止相間における電流節約下での対象物の認知もしくは
手の認知を可能にし、しかもバックグラウンドの特性が
異なっていても、例えば洗面槽のモデルが異なっていて
も、設備の組立ておよび始動の際に何等の調節作業を行
わなくともよい。それにもかかわらず、上記の方法によ
り、対象物認知もしくは手の認知の検出帯域が常にバッ
クグラウンドに至るまで−洗面設備の場合洗面槽の内側
に至まで−到達することが保証される。
【００１５】本発明による設備は、赤外パルス送信器、
閾値増幅器を備えた赤外パルス受信器並びに制御電子機
器とから成る。この設備は赤外パルス送信器の制御電子
機器により可変な放射線出力を備えている。従って、閾
値増幅器を備えた赤外パルス受信器の受信能が一定であ
る場合、所定の対象物を検出するのに赤外パルス送信器
の必要な最低限の放射線出力を定めることが可能であ
る。この最低限の放射線出力を以下に検出出力と称す
る。この検出出力が反射特性並びに送信／受信システム
に対する対象物の間隔に依存しているので、乾燥した或
いは水が充満している洗面槽、手或いは何等かの他の対
象物に関してこの検出出力の異なる特性値が得られる。
本発明による設備にあっては、検出出力は絶えずバック
グラウンドもしくは変わる対象物が追跡され、従って検
出帯域内に存在している対象物をこれが静止している対
象物か或いは運動している対象物であるかを付加的に同
定することが可能である。
閾値増幅器を備えた赤外パルス受信器並びに制御電子機
器とから成る。この設備は赤外パルス送信器の制御電子
機器により可変な放射線出力を備えている。従って、閾
値増幅器を備えた赤外パルス受信器の受信能が一定であ
る場合、所定の対象物を検出するのに赤外パルス送信器
の必要な最低限の放射線出力を定めることが可能であ
る。この最低限の放射線出力を以下に検出出力と称す
る。この検出出力が反射特性並びに送信／受信システム
に対する対象物の間隔に依存しているので、乾燥した或
いは水が充満している洗面槽、手或いは何等かの他の対
象物に関してこの検出出力の異なる特性値が得られる。
本発明による設備にあっては、検出出力は絶えずバック
グラウンドもしくは変わる対象物が追跡され、従って検
出帯域内に存在している対象物をこれが静止している対
象物か或いは運動している対象物であるかを付加的に同
定することが可能である。
【００１６】このような様式で得られた情報は、本発明
による方法にあっては、マイクロプロセッサにより洗面
設備の水流の『インテリジェント』制御に、しかも電流
消費量が節約された静止状態の監視に、並びにこのよう
な設備の洗面槽の異なる形状および材料への自動的な適
合に利用される。
による方法にあっては、マイクロプロセッサにより洗面
設備の水流の『インテリジェント』制御に、しかも電流
消費量が節約された静止状態の監視に、並びにこのよう
な設備の洗面槽の異なる形状および材料への自動的な適
合に利用される。
【００１７】検出出力を確定しかつ追跡するためには、
特に連続した近似による既に知られている方法が適して
いる。この方法は検出出力の決定を僅かな技術的な手間
と、殆ど随意な正確さでもって行うことを可能にする。
最大限可能な放射出力の半分の値を基として、赤外光パ
ルスの放射線出力は、連続的にかつ赤外光パルス受信路
内に存在している閾値増幅器の出力信号に依存して、二
進化による減少方向での数値決定された出力ステップで
増大或いは低減可能である。この方法により検出出力を
直接二進化された形で与えられる。
特に連続した近似による既に知られている方法が適して
いる。この方法は検出出力の決定を僅かな技術的な手間
と、殆ど随意な正確さでもって行うことを可能にする。
最大限可能な放射出力の半分の値を基として、赤外光パ
ルスの放射線出力は、連続的にかつ赤外光パルス受信路
内に存在している閾値増幅器の出力信号に依存して、二
進化による減少方向での数値決定された出力ステップで
増大或いは低減可能である。この方法により検出出力を
直接二進化された形で与えられる。
【００１８】衛生設備は全作動時間の９７％以上が休止
状態にある。この休止状態にあって、検出帯域はこの帯
域内において不意に現れる対象物、洗面設備の場合は手
を何時でも検出するのでなければならない。従って、バ
ッテリーの寿命にとって、対象物認知もしくは手認知の
ためのこの休止時間の間に活動する機能が、このための
バッテリーの電流の消費量が可能な限り僅かな量にとど
まるようにして行われることが重要である。上記の方法
はこの休止時間における特別電流が節約される対象物認
知もしくは手認知を可能にする。
状態にある。この休止状態にあって、検出帯域はこの帯
域内において不意に現れる対象物、洗面設備の場合は手
を何時でも検出するのでなければならない。従って、バ
ッテリーの寿命にとって、対象物認知もしくは手認知の
ためのこの休止時間の間に活動する機能が、このための
バッテリーの電流の消費量が可能な限り僅かな量にとど
まるようにして行われることが重要である。上記の方法
はこの休止時間における特別電流が節約される対象物認
知もしくは手認知を可能にする。
【００１９】マイクロプロセッサと電子機器の全部は、
機能性が外方に指向されることなく、電流が節約される
『スリープ モード』の中に存在している。数十分の１
秒の遅延時間の経過の後マイクロプロセッサはその『ウ
オッチ−ドッグ』により目覚め、バックグラウンドもし
くは洗面槽の『存在』をマイクロ秒の領域の二つの赤外
光パルスにより認知する。この赤外光パルスはその放射
出力が洗面槽の予め記憶されている検出出力の公差上限
および公差下限に相当する。この工程は極めて短い時
間、例えばマイクロ秒の数十分の１持続するに過ぎな
い。
機能性が外方に指向されることなく、電流が節約される
『スリープ モード』の中に存在している。数十分の１
秒の遅延時間の経過の後マイクロプロセッサはその『ウ
オッチ−ドッグ』により目覚め、バックグラウンドもし
くは洗面槽の『存在』をマイクロ秒の領域の二つの赤外
光パルスにより認知する。この赤外光パルスはその放射
出力が洗面槽の予め記憶されている検出出力の公差上限
および公差下限に相当する。この工程は極めて短い時
間、例えばマイクロ秒の数十分の１持続するに過ぎな
い。
【００２０】この際、バックグラウンドもしくは洗面槽
は、放射線出力の上限値にあっては赤外受信器によって
検出されるが、下限値の場合は検出が行われない。バッ
クグラウンドもしくは洗面槽は従って同定され、マイク
ロプロセッサは再び『スリープ モード』にセットさ
れ、しかもこの際水流は開かれない。バックグラウンド
もしくは洗面槽は水流の制御に関してある程度『遮蔽さ
れる』。
は、放射線出力の上限値にあっては赤外受信器によって
検出されるが、下限値の場合は検出が行われない。バッ
クグラウンドもしくは洗面槽は従って同定され、マイク
ロプロセッサは再び『スリープ モード』にセットさ
れ、しかもこの際水流は開かれない。バックグラウンド
もしくは洗面槽は水流の制御に関してある程度『遮蔽さ
れる』。
【００２１】バックグラウンドもしくは洗面槽が放射出
力の両方の値にあって検出された場合、或いは検出され
なかった場合は、バックグラウンドもしくは洗面槽の検
出出力がもはや同定不可能であり、−ここで明らかに他
の対象物、例えば手が検出帯域内に存在している。ここ
で対象物は場合によって変わる検出出力の検出および分
析によって同定され、バックグラウンド認知もしくは手
認知の場合は、水流が直ちに開かれる。
力の両方の値にあって検出された場合、或いは検出され
なかった場合は、バックグラウンドもしくは洗面槽の検
出出力がもはや同定不可能であり、−ここで明らかに他
の対象物、例えば手が検出帯域内に存在している。ここ
で対象物は場合によって変わる検出出力の検出および分
析によって同定され、バックグラウンド認知もしくは手
認知の場合は、水流が直ちに開かれる。
【００２２】廉価なカメラのための市販のリチウムバッ
テリーを使用することにより、非接触による作動部を有
する洗面設備のための確実な作動方法で２００，０００
回で二年以上の洗浄工程が保証される。
テリーを使用することにより、非接触による作動部を有
する洗面設備のための確実な作動方法で２００，０００
回で二年以上の洗浄工程が保証される。
【００２３】本発明による設備は特に洗面設備に適して
いる。何故なら、光電子的な走査ヘッドが僅かな寸法で
構成することができ、また機器ヘッドを細身にしてペル
ラトール（Perlator) の後方に設けることが可能であ
る。しかし、この設備は他の衛生設備、例えば尿処理設
備或いはＷＣ−設備にも使用することが可能である。
いる。何故なら、光電子的な走査ヘッドが僅かな寸法で
構成することができ、また機器ヘッドを細身にしてペル
ラトール（Perlator) の後方に設けることが可能であ
る。しかし、この設備は他の衛生設備、例えば尿処理設
備或いはＷＣ−設備にも使用することが可能である。
【００２４】以下に添付した図面に図示した実施例につ
き本発明を詳細に説明する。
き本発明を詳細に説明する。
【００２５】
【実施例】図１には洗面器具２５が示されている。この
洗面台は洗面槽１２に組立てられており、上端部に水流
出口２を備えている。こお水流出口は開口２６を備えた
ペルラトール（Perlator) １から成り、このペルラトー
ルは水案内部４に接続されており、この水案内部自体は
電磁弁５を介して水供給導管６と結合されている。ペル
ラトール１は洗面槽１２の内側９方向に整向されてお
り、付加的に水流１３のための量制御機構を備えている
（図８参照）。水流出口２にはペルラトール１の下流側
において光学的な走査ヘッド３が設けられており、この
走査ヘッドは信号導線８を介して電子的な制御機構７と
結合されている。この電子的な制御機構はここには図示
しなかった交換可能なリチウムバッテリー２ＣＲ５／６
ボルトを有しており、自体導線２７を介して二極の『ロ
ウパワー』電磁弁５と結合されている。もちろん此処に
図示したバッテリーによる電流供給以外に他の公知の電
源、即ち網電流供給、太陽光線充電部を備えた或いは備
えていない蓄電池等、を使用することが可能である。光
電子的な走査ヘッドは図２に詳しく図示した。この走査
ヘッドは内部にリングレンズ１５が内蔵されている円筒
形のハウジング１８から成り、このリングレンズ自体は
軸方向の孔１６内に赤外送信−ＬＥＤ１７を備えてい
る。このＬＥＤ１７は赤外光パルス１０のための放射線
源を形成しており、この赤外光パルスは図１による装置
にあっては洗面槽１２の内側９方向に整向されている。
この赤外光パルス１０は洗面槽１２の内側９において拡
散反射する。この拡散反射した光線１１の一部分はリン
グレンズ１５に達し、このリングレンズはこれらの光線
１１を集光し、リングレンズ１５に対して同軸状にハウ
ジング底部１８に組込まれている赤外フォトダイオード
２１方向に偏向される。
洗面台は洗面槽１２に組立てられており、上端部に水流
出口２を備えている。こお水流出口は開口２６を備えた
ペルラトール（Perlator) １から成り、このペルラトー
ルは水案内部４に接続されており、この水案内部自体は
電磁弁５を介して水供給導管６と結合されている。ペル
ラトール１は洗面槽１２の内側９方向に整向されてお
り、付加的に水流１３のための量制御機構を備えている
（図８参照）。水流出口２にはペルラトール１の下流側
において光学的な走査ヘッド３が設けられており、この
走査ヘッドは信号導線８を介して電子的な制御機構７と
結合されている。この電子的な制御機構はここには図示
しなかった交換可能なリチウムバッテリー２ＣＲ５／６
ボルトを有しており、自体導線２７を介して二極の『ロ
ウパワー』電磁弁５と結合されている。もちろん此処に
図示したバッテリーによる電流供給以外に他の公知の電
源、即ち網電流供給、太陽光線充電部を備えた或いは備
えていない蓄電池等、を使用することが可能である。光
電子的な走査ヘッドは図２に詳しく図示した。この走査
ヘッドは内部にリングレンズ１５が内蔵されている円筒
形のハウジング１８から成り、このリングレンズ自体は
軸方向の孔１６内に赤外送信−ＬＥＤ１７を備えてい
る。このＬＥＤ１７は赤外光パルス１０のための放射線
源を形成しており、この赤外光パルスは図１による装置
にあっては洗面槽１２の内側９方向に整向されている。
この赤外光パルス１０は洗面槽１２の内側９において拡
散反射する。この拡散反射した光線１１の一部分はリン
グレンズ１５に達し、このリングレンズはこれらの光線
１１を集光し、リングレンズ１５に対して同軸状にハウ
ジング底部１８に組込まれている赤外フォトダイオード
２１方向に偏向される。
【００２６】図３に示したように赤外フォトダイオード
の後方には所定の増幅要素を備えた閾値増幅器２３が接
続されている。マイクロプロセッサ２２により制御され
て、赤外送信−ＬＥＤ１７の約５マイクロ秒持続するパ
ルス電流が単純な７ビット−Ｄ／Ａ−変換器２４により
１：１２７の比率で変化される。これによりシステムの
検出出力と検出帯域が広い範囲にわたって微細に変化す
る。
の後方には所定の増幅要素を備えた閾値増幅器２３が接
続されている。マイクロプロセッサ２２により制御され
て、赤外送信−ＬＥＤ１７の約５マイクロ秒持続するパ
ルス電流が単純な７ビット−Ｄ／Ａ−変換器２４により
１：１２７の比率で変化される。これによりシステムの
検出出力と検出帯域が広い範囲にわたって微細に変化す
る。
【００２７】図４は走査ヘッド３から発する赤外光パル
ス１０ａを示している。この赤外光パルスの光線出力
は、洗面槽１２の内側９における反射特性に関して、点
Ｐ１までの洗面槽の検出領域に相当する。換言すば、洗
面槽１２の内側９が走査ヘッド３と点Ｐ１間に存在して
いる場合、閾値増幅器２３（図３）が応動する。しか
し、洗面槽の反射表面がその検出領域外に存在している
ので、この場合閾値増幅器２３（図３）は応動しない。
ス１０ａを示している。この赤外光パルスの光線出力
は、洗面槽１２の内側９における反射特性に関して、点
Ｐ１までの洗面槽の検出領域に相当する。換言すば、洗
面槽１２の内側９が走査ヘッド３と点Ｐ１間に存在して
いる場合、閾値増幅器２３（図３）が応動する。しか
し、洗面槽の反射表面がその検出領域外に存在している
ので、この場合閾値増幅器２３（図３）は応動しない。
【００２８】図５は図４に相応するような状態を示して
いる。しかし、この図にあっては、走査ヘッド３から出
発して赤外光パルス１０ｂはその光線出力に関して著し
く増大されている。このことは点Ｐ２までの洗面槽の検
出領域に相当する。この場合洗面槽の反射面がその検出
領域の内方にあるので、閾値増幅器２３（図３）が応動
する。
いる。しかし、この図にあっては、走査ヘッド３から出
発して赤外光パルス１０ｂはその光線出力に関して著し
く増大されている。このことは点Ｐ２までの洗面槽の検
出領域に相当する。この場合洗面槽の反射面がその検出
領域の内方にあるので、閾値増幅器２３（図３）が応動
する。
【００２９】図６は図４と図５に類似の状態を示してい
る。しかし、この図にあっては、走査ヘッド３から出発
して赤外光パルス１０ｃは、点Ｐ３までの洗面槽の検出
領域に相当する光線出力を有している。点Ｐ３が正確に
洗面槽１２の内側９に存在しているので、この光線出力
は洗面槽の検出領域に相当する。
る。しかし、この図にあっては、走査ヘッド３から出発
して赤外光パルス１０ｃは、点Ｐ３までの洗面槽の検出
領域に相当する光線出力を有している。点Ｐ３が正確に
洗面槽１２の内側９に存在しているので、この光線出力
は洗面槽の検出領域に相当する。
【００３０】点Ｐ３に所属している洗面槽の検出出力を
検出るために、この場合連続した近似値法が使用され
る。最大可能な光線出力の半分の値を基礎として連続し
てかつ閾値増幅器２３（図３）の応動に依存して二進化
による減少方向での数値決定された出力ステップで赤外
光パルスの光線出力が可能な最低出力ステップるまで変
えられる。図７に示したように、この方法により洗面槽
１２の内側９に関する全部で七つの赤外光パルスの検出
出力の二進化された値が直接検出される。
検出るために、この場合連続した近似値法が使用され
る。最大可能な光線出力の半分の値を基礎として連続し
てかつ閾値増幅器２３（図３）の応動に依存して二進化
による減少方向での数値決定された出力ステップで赤外
光パルスの光線出力が可能な最低出力ステップるまで変
えられる。図７に示したように、この方法により洗面槽
１２の内側９に関する全部で七つの赤外光パルスの検出
出力の二進化された値が直接検出される。
【００３１】洗面槽１２の内側９のためのこの方法によ
り検出された検出出力の値は公差上限Ｔo と公差下限Ｔ
ｕとでもってマイクロプロセッサ２２のＲＡＭ内に記憶
される。
り検出された検出出力の値は公差上限Ｔo と公差下限Ｔ
ｕとでもってマイクロプロセッサ２２のＲＡＭ内に記憶
される。
【００３２】ここで設備はいわゆる静止状態に移行す
る。この目的で、マイクロプロセッサは電流が節約され
るいわゆる『スリープモード』にセットされ、全制御電
子機器が遮断される。例えば０，３秒経過後、マイクロ
プロセッサはその『ウオッチドッグ』−タイマーにより
再び『目覚』める。ここでマイクロプロセッサは直ちに
二つの赤外光パルスをそれぞれ５秒の持続毎で、かつ記
憶されているいる公差上限Ｔo と公差下限Ｔｕで送信す
る。閾値増幅器２３（図３）が公差上限Ｔo の際応動
し、公差下限Ｔｕでは応動しない場合、洗面槽１２が同
定される。このシステムはあらためて静止状態にセット
される。
る。この目的で、マイクロプロセッサは電流が節約され
るいわゆる『スリープモード』にセットされ、全制御電
子機器が遮断される。例えば０，３秒経過後、マイクロ
プロセッサはその『ウオッチドッグ』−タイマーにより
再び『目覚』める。ここでマイクロプロセッサは直ちに
二つの赤外光パルスをそれぞれ５秒の持続毎で、かつ記
憶されているいる公差上限Ｔo と公差下限Ｔｕで送信す
る。閾値増幅器２３（図３）が公差上限Ｔo の際応動
し、公差下限Ｔｕでは応動しない場合、洗面槽１２が同
定される。このシステムはあらためて静止状態にセット
される。
【００３３】閾値増幅器２３（図３）が量公差上限Ｔo
と公差下限Ｔｕにあって応動する場合、或いはりっうほ
うの公知では応動しない場合、洗面槽の検出領域内にお
ける他の検出出力を有する対象物が存在していることが
明らかである。システムは直ちにこの対象物の検出出力
を連続した近似法により検出し、連続して追跡する。そ
の際、図８から認められるように、運動する物体、例え
ば手１４が確認されて場合、洗面台の水流が開放され
る。
と公差下限Ｔｕにあって応動する場合、或いはりっうほ
うの公知では応動しない場合、洗面槽の検出領域内にお
ける他の検出出力を有する対象物が存在していることが
明らかである。システムは直ちにこの対象物の検出出力
を連続した近似法により検出し、連続して追跡する。そ
の際、図８から認められるように、運動する物体、例え
ば手１４が確認されて場合、洗面台の水流が開放され
る。
【００３４】追跡された検出出力が最低限２秒の間公差
上限Ｔo と公差下限Ｔｕ内にあると直ちに、洗面器具２
５の水流が再び閉じる。これは洗面槽１２が同定されて
いると同ことを意味する。
上限Ｔo と公差下限Ｔｕ内にあると直ちに、洗面器具２
５の水流が再び閉じる。これは洗面槽１２が同定されて
いると同ことを意味する。
【００３５】提案されたバックグラウンドを監視する方
法により、本発明による設備は−作動期間の９７＆％以
上にもなる−静止相の間最低限の電流消費で済む。電流
消費量が僅かであることに加えて、提案された方法によ
り赤外光パルスのパルス持続時間も、例えば５秒と言う
短時間のパルス持続が達せられること、検出出力の決定
もしくは手の認知のために連続した近似法により必要と
なるハルスの数が低減されること、並びに光電子的な走
査ヘッド内の光感受性のリングレンズ１５の使用により
可能となる高い光線入射が得られることも有利である。
従って、市販のリチウムバッテリー２ＣＲ５／６ボルト
は２００，０００回の手洗い工程で最低２年間の作動時
間が保証される。
法により、本発明による設備は−作動期間の９７＆％以
上にもなる−静止相の間最低限の電流消費で済む。電流
消費量が僅かであることに加えて、提案された方法によ
り赤外光パルスのパルス持続時間も、例えば５秒と言う
短時間のパルス持続が達せられること、検出出力の決定
もしくは手の認知のために連続した近似法により必要と
なるハルスの数が低減されること、並びに光電子的な走
査ヘッド内の光感受性のリングレンズ１５の使用により
可能となる高い光線入射が得られることも有利である。
従って、市販のリチウムバッテリー２ＣＲ５／６ボルト
は２００，０００回の手洗い工程で最低２年間の作動時
間が保証される。
【００３６】手認知の他の工程における洗面槽の反射面
を関係ずけることにより、いわゆるバックグラウンドの
遮蔽により、同時に洗面槽の種々異なる形状および材料
への自動的な適合が可能となる。これに伴い、設備の組
立ておよび始動の間どのような調節作業も必要としな
い。しかも、洗面槽底部に達する検出帯域により迅速か
つ確実な手認知が保証される。
を関係ずけることにより、いわゆるバックグラウンドの
遮蔽により、同時に洗面槽の種々異なる形状および材料
への自動的な適合が可能となる。これに伴い、設備の組
立ておよび始動の間どのような調節作業も必要としな
い。しかも、洗面槽底部に達する検出帯域により迅速か
つ確実な手認知が保証される。
【００３７】本発明による設備および特に光学的な走査
ヘッドは市販の小型化可能な、僅かな経費で済む構造部
分で可能である。従って、この設備はあらゆる様式の衛
生設備、例えば尿処理設備および特に全設備が洗面設備
内に設けられる洗面台に適している。もちろん、他の配
設も可能である。例えば、設備の部分を洗面台の覆われ
ている深所に設けることも可能である。
ヘッドは市販の小型化可能な、僅かな経費で済む構造部
分で可能である。従って、この設備はあらゆる様式の衛
生設備、例えば尿処理設備および特に全設備が洗面設備
内に設けられる洗面台に適している。もちろん、他の配
設も可能である。例えば、設備の部分を洗面台の覆われ
ている深所に設けることも可能である。
【００３８】
【発明の効果】本発明により、この種の洗面設備におけ
る水流の制御が極めて容易となり、また、設備の作動も
極めて節約された電流の下に行われ、バッテリーの寿命
が長くなり、かつ対象物認知もしくは手の認知のための
最適な検知領域の維持の下に自動的にバックグラウン
ド、例えば洗面槽の色々な形状および材料への適合も可
能となる。
る水流の制御が極めて容易となり、また、設備の作動も
極めて節約された電流の下に行われ、バッテリーの寿命
が長くなり、かつ対象物認知もしくは手の認知のための
最適な検知領域の維持の下に自動的にバックグラウン
ド、例えば洗面槽の色々な形状および材料への適合も可
能となる。
【図１】洗面槽と洗面機器とを備えかつ本発明による設
備を有する洗浄設備の概略部分断面図である。
備を有する洗浄設備の概略部分断面図である。
【図２】光電子的な走査ヘッドの部分断面図である。
【図３】電子的な回路のブロック図である。
【図４】異なる放射強度を有する赤外光パルスが照射さ
れている際の図１による設備の図である。
れている際の図１による設備の図である。
【図５】異なる放射強度を有する赤外光パルスが照射さ
れている際の図１による設備の図である。
れている際の図１による設備の図である。
【図６】異なる放射強度を有する赤外光パルスが照射さ
れている際の図１による設備の図である。
れている際の図１による設備の図である。
【図７】連続近似法による検出の間の色々な赤外放射出
力の図である。
力の図である。
【図８】本発明による設備の検出領域における運動する
対象物の場合の洗面設備の図である。
対象物の場合の洗面設備の図である。
１ ペルラトール ２ 水流出口 ３ 走査ヘッド ４ 水案内部 ５ 弁 ６ 水供給導管 ７ 制御機構 ８ 信号導線 ９ 洗面槽内側 １０ 赤外光パルス １１ 放射線 １２ 洗面槽 １５ リングレンズ １７ 赤外送信−ＬＥＤ １８ ハウジング底部 ２１ 赤外フォトダイオード ２２ マイクロプロセッサ ２３ 閾値増幅器 ２４ ビット−Ｄ／Ａ−変換器 ２５ 洗面器具
Claims (17)
- 【請求項０１】 光学的な走査ヘッド（３）と水案内部
（４）内に設けられている弁（５）を制御するための制
御電子機器（２２）を備えており、上記光学的走査ヘッ
ドが放射線源（１７）並びにセンサ（２１）を備えてお
り、バックグラウンド（９，１４）方向に整向されて信
号（１０）を発生し、かつこのバックグラウンド（９，
１４）において拡散反射された信号（１１）を受容する
ように構成された衛生設備、特に洗浄設備、尿処理設備
或いは便所における水流を非接触様式により制御するた
めの方法において、バックグラウンド（９，１４）の検
出および非検出に必要な出力を測定することを特徴とす
る衛生設備における水流を非接触様式により制御するた
めの方法。 - 【請求項０２】 バックグラウンド（９，１４）の検出
および非検出に必要な出力を所定の許容差領域（Ｔ）に
より拡張し、記憶させることを特徴とする請求項１に記
載の方法。 - 【請求項０３】 所定の時間間隔でそれぞれ少なくとも
二つの送信パルスで、バックグラウンド（９，１４）の
反射が記憶された許容差領域（Ｔ）内に存在しているか
どうかを検出することを特徴とする請求項１或いは２に
記載の方法。 - 【請求項０４】 反射が記憶された許容差領域（Ｔ）内
に存在している場合装置を『スリープ−モード』に切換
えること、および他の場合は対象認知のために信号評価
を行うことを特徴とする請求項３に記載の方法。 - 【請求項０５】 光学的な走査ヘッド（３）と水案内部
（４）内に設けられている弁（５）を制御するための制
御電子機器（２２）を備えており、上記光学的走査ヘッ
ドが放射線源（１７）並びにセンサ（２１）を備えてお
り、バックグラウンド（９，１４）方向に整向されて信
号（１０）を発生し、かつこのバックグラウンド（９，
１４）において拡散反射された信号（１１）を受容する
様式の、衛生設備、特に洗浄設備、尿処理設備或いは便
所における水流を非接触様式により制御するための装置
において、放射線源（１７）の最低な検出出力の測定が
行われ、かつバックグラウンド（９，１４）の反射特性
が追跡されるように構成されていることを特徴とする衛
生設備、特に洗浄設備、尿処理設備或いは便所における
水流を非接触様式により制御するための装置。 - 【請求項０６】 制御電子機器がマイクロプロセッサを
備えていることを特徴とする請求項５に記載の装置。 - 【請求項０７】 制御電子機器（２２）が弁（５）を制
御するための検出出力の変化を評価するように構成され
ていることを特徴とする請求項５或いは６に記載の装
置。 - 【請求項０８】 制御電子機器（２２）が検出出力を近
似法により追跡するように構成されていることを特徴と
する請求項５から７までのいずれか一つに記載の装置。 - 【請求項０９】 方法が連続した近似方法である請求項
８に記載の装置。 - 【請求項１０】 走査ヘッド（３）が赤外線近傍の信号
を発振しかつ受信するように構成されていることを特徴
とする請求項５から９までのいずれか一つに記載の装
置。 - 【請求項１１】 走査ヘッド（３）が光線が強い受光レ
ンズ（１５）を備えていること、および放射線源（１
７）が光感受性の受光レンズ（１５）の孔（１６）内に
設けられていることを特徴とする請求項５から１０まで
のいずれか一つに記載の装置。 - 【請求項１２】 センサ（２１）が受光レンズ（１５）
の後方にこの受光レンズ（１５）に対して同軸状に設け
られていることを特徴とする請求項１１に記載の装置。 - 【請求項１３】 センサ（２１）が鏡（１９）の手前に
設けられていることを特徴とする請求項１２に記載の装
置。 - 【請求項１４】 放射線源（１７）が赤外−ＬＥＤであ
り、センサ（２１）がフォトダイオードであることを特
徴とする請求項５から１３までのいずれか一つに記載の
装置。 - 【請求項１５】 センサ（２１）の後方に閾値増幅器
（２３）が設けられていることを特徴とする請求項５か
ら１４までのいずれか一つに記載の装置。 - 【請求項１６】 信号が数マイクロ秒、例えば５マイク
ロ秒の送信パルス幅を有していることを特徴とする請求
項５から１５までのいずれか一つに記載の装置。 - 【請求項１７】 光学的な走査ヘッド（３）と水案内部
（４）内に設けられている弁（５）を制御するための制
御電子機器（２２）を備えており、上記光学的走査ヘッ
ドが放射線源（１７）並びにセンサ（２１）を備えてお
り、バックグラウンド（９，１４）方向に整向されて信
号（１０）を発生し、かつこのバックグラウンド（９，
１４）において拡散反射された信号（１１）を受容する
様式の、衛生設備、特に洗浄設備、尿処理設備或いは便
所における水流を非接触様式により制御するための装置
を備えている洗面器具において、走査ヘッド（３）が水
流出口（２）の流出ノズル（１）の近傍に設けられてい
ること、およびこの走査ヘッド（３）が同軸状に放射線
源（１７）、受光レンズ（１５）とセンサ（２１）とを
備えていること、および放射線源（１７）が流出する水
流に対してほぼ平行に光線放射を行うように構成されて
いる洗面設備。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH195593 | 1993-06-30 | ||
| CH1955/93-6 | 1993-06-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07145632A true JPH07145632A (ja) | 1995-06-06 |
Family
ID=4222507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14818494A Pending JPH07145632A (ja) | 1993-06-30 | 1994-06-29 | 衛生設備における水流を非接触様式により制御するための方法および装置並びにこの装置を備えた洗面設備 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5458147A (ja) |
| EP (1) | EP0632290B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07145632A (ja) |
| AT (1) | ATE188780T1 (ja) |
| CA (1) | CA2124635A1 (ja) |
| DE (2) | DE9406298U1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997005507A1 (en) * | 1995-07-27 | 1997-02-13 | Omron Corporation | Detector |
| JP4590769B2 (ja) * | 2000-10-04 | 2010-12-01 | Ｔｏｔｏ株式会社 | 水栓制御装置 |
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| PL175757B1 (pl) * | 1994-03-03 | 1999-02-26 | Geberit Technik Ag | Urządzenie do bezdotykowego sterowania instalacją sanitarną |
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