JPH07158130A - 給水制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 使用頻度が高い状態で応答性を確保できると
ともに蓄電池の無駄な消費を防止できる給水制御装置を
提供する。 【構成】 間欠的に発電する発電機４０と、発電機４０
により充電される蓄電池２４と、蓄電池２４から電源供
給を受けて周期的に発光する発光素子１４と、発光素子
１４より発した光が物体により反射されて戻った反射光
を受光する受光素子１５とを有し、コンピュータ３０
は、受光素子１５における受光が周期的になされている
ことを確認して、この間のみ水の供給を行うとともに、
蓄電池２４の残容量を検出して、残容量が少なくなった
時には発光素子１４の発光周期を長く変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は給水制御装置に関し、洗
面台での給水や、便器での洗浄水の供給等を自動的に行
う給水制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、公衆トイレ等において、洗面台の
蛇口下方への手の出し入れに応じて自動的に給水ないし
止水する給水制御装置が使用されつつあり、止水忘れの
防止や、濡れた手での弁把手の操作が不要である等の利
点がある。かかる給水制御装置の多くは蓄電手段により
電源供給を受けて周期的に検出信号を発信する発信手段
と、発信手段より発信された検出信号が物体により反射
されて戻った反射信号を受信する受信手段とを設けて、
差し出した手を検出し、給水を開始するとともに給水時
に発電機によって蓄電手段を充電するものである。

【０００３】このように、発電機にて蓄電池が充電され
る水栓の制御装置において、水栓制御器を作動させる場
合、充電が不足して水栓制御器の作動不全をひき起こす
おそれがあるため、無用な電力消費量をなるべく小さく
する必要がある。そこで、実開平２−６６８７３号公報
では、人体検知器による人体の非検知時間が所定時間以
上になった時、人体検知器の作動を停止し、蓄電池の無
駄な消費を防止する水栓の制御装置が提案されている。

【０００４】しかしながら、この提案の装置は完全に制
御装置を停止させて電力消費を停止させるものであり、
停止状態から常にマニュアルスイッチで手動で始動させ
る必要がある。これに対して、同様に電力消費の低減を
図るために提案された特公平３−１７９７２号公報に示
される装置では、手動で作動させる必要なく消費電力の
低減を達成することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公平
３−１７９７２号公報に示される装置は、手等の検出物
体がある時には発光周期を短くし、検出物体がない時に
は発光周期を長くする構成であるため、初期の使用時に
は常に検出周期が長くなる。従って、初期の使用時の応
答性は常に悪く、手を差し出しても水供給がタイミング
よくなされず、特に、多数の者が順次使用するような使
用頻度が高い状態では混雑を招いてしまう。そこで、本
発明はかかる過大を解決するもので、使用頻度が高い状
態で応答性を確保できるとともに蓄電池の無駄な消費を
防止できる給水制御装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の構成を図９で説
明すると、給水制御装置は、蓄電手段より電源供給を受
けて周期的に検出信号を発信する発信手段と、この発信
手段より発信された検出信号が物体により反射されて戻
った反射信号を受信する受信手段と、この受信手段の受
信信号に応じて水の供給を行う給水手段と、この給水手
段により水が給水されている際に発電し、上記蓄電手段
を充電する発電手段と、上記蓄電手段の充電状態を検出
する充電状態検出手段と、上記蓄電手段の充電状態が悪
化した時に上記発信周期を長く変更する発信周期変更手
段とを具備している。

【０００７】

【作用】上記構成において、蓄電手段の充電状態が悪い
時には、発信手段の発信周期が長く変更されてその電力
消費が抑えられ、蓄電手段の出力電圧低下による装置の
作動不能という自体が回避される。さらに、多数の者が
順次使用するような使用頻度が高い状態では、給水の度
に発電手段により蓄電手段が充電されるため、蓄電手段
を良好な充電状態に保つことができる。従って、使用頻
度が高い状態では、発信手段の発信周期は短く、良好な
応答性が確保できる。

【０００８】

【実施例】図１には本発明の給水制御装置を備えた洗面
台１を示し、容器状の洗面器１１の一か所に図略の給水
管に接続された蛇口１２が設けられ、蛇口１２には図
２、図３に示すように、先端下面にに給水口１３が設け
られるとともに、その両側に発信手段としての発光素子
１４と、受信手段としての受光素子１５が配してある。
また、蛇口１２の頂面後部には手動スイッチ１６が設け
てある。

【０００９】給水制御は、洗面器１１より離れて設けた
制御ボックス２内の回路によりなされ、その回路構成を
図４に示す。給水管中に設けた給水弁の電磁コイル２１
は両端が、それぞれ直列接続されたパワートランジスタ
２２Ａ，２２Ｂと２２Ｃ，２２Ｄの中間点に接続され、
各一対のトランジスタ２２Ａ〜２２Ｄには電源スイッチ
２３を介して蓄電池２４より電源が供給されている。蓄
電池２４の電源は上記トランジスタ２２Ａ〜２２Ｄ以外
に、マイクロコンピュータ３０および、これを介して後
述する発光回路３１や受光回路３２等へも供給されてい
る。上記蓄電池２４にはダイオード２５を介してバック
アップ用の乾電池２６が接続されている。

【００１０】発電機４０が設けられ、これは給水管中に
設けた図略の水車により回転せしめられて発電する。そ
の交流出力は全波整流器４１により直流に変換された
後、充電電流制限回路４２を経て蓄電池２４に供給され
る。充電電流制限回路４２はマイクロコンピュータ３０
からの出力信号により、蓄電池２４が満充電の時には充
電電流を制限するものである。

【００１１】上記トランジスタ２２Ａ〜２２Ｄはマイク
ロコンピュータ３０からの出力信号を受けたドライバ回
路２７Ａ，２７Ｂにより、図の対角位置にあるものが選
択通電され、トランジスタ２２Ａ，２２Ｄが導通すると
電磁コイル２１に正通電されて給水弁が開き、トランジ
スタ２２Ｂ，２２Ｃが導通すると電磁コイル２１に負通
電されて給水弁が閉じる。

【００１２】マイクロコンピュータ３０の出力端子に
は、発光回路３１が接続され、該発光回路３１により上
記発光素子１４への供給電流が詳細を後述する所定時間
毎にパルス的に供給されて点滅点灯される。発光素子１
４から出力された光の反射光を受ける上記受光素子１５
は、受光回路３２を介してマイクロコンピュータ３０に
入力接続されている。また、上記手動スイッチ１６には
電源との間に抵抗３５が接続され、手動スイッチ１６の
ＯＮ，ＯＦＦに伴ってレベルが変化する信号がマイクロ
コンピュータ３０に入力している。

【００１３】トランジスタ２２Ａ〜２２Ｄへの給電線に
分圧抵抗３３，３４が接続され、蓄電池２４の出力電圧
（電源電圧）に応じた電圧信号がマイクロコンピュータ
３０に入力している。マイクロコンピュータ３０はこの
電圧信号より蓄電池２４の充電状態を知る。すなわち、
図５に示す如く、蓄電池の残容量が少なくなる程、その
出力電圧は低下するから、上記電圧信号より蓄電池２４
の充電状態の悪化を知ることができるのである。

【００１４】以下、マイクロコンピュータの処理手順を
図６、図７で説明する。図６において、ステップ１０１
ではタイマＡ，Ｂ，Ｃをリセットする。ここで、タイマ
Ａは蓄電池２４の電圧を測定する周期を定めるもの、タ
イマＢは給水弁の最大開放時間（通常３０秒）を設定す
るもの、タイマＣは発光素子１４の発光周期を定めるも
のである。

【００１５】ステップ１０２で蓄電池２４の電圧を測定
し、この測定結果によりタイマＣの値を決定する（ステ
ップ１０３）。このタイマＣ値は、上記電圧の測定によ
り知られる蓄電池の残容量（図５参照）に対して、残容
量が３０％を下回ると所定の大きな値（例えば１秒）が
選択され、残容量が４０％を上回ると所定の小さな値
（例えば０．５秒）が選択される。ステップ１０５では
タイマＡのタイムアップを確認し、タイムアップしてい
なければステップ１０９でタイマＣをスタートする。手
動スイッチ１６がＯＦＦになっていることを確認してタ
イマＣのタイムアップを待ち（ステップ１１０，１１
６）、タイマＣをリセットして発光素子１４をパルス的
に駆動し点灯する（ステップ１１７，１１８）。受光素
子１５で反射光を検知した場合（図７のステップ１１
９）、すなわち、給水口１３直下に手が差し出されてい
る場合には、ステップ１２０でタイマＢをスタートし、
給水弁を開放する（ステップ１２１）。

【００１６】ステップ１２２で発光素子をパルス的に駆
動し点灯するとともに、受光素子１５での反射光の検知
を確認するとタイマＣをスタートさせる（ステップ１２
３，１２４）。手動スイッチ１６がＯＦＦであることを
確認し（ステップ１２５）、タイマＣのタイムアップを
待つ（ステップ１２６）。その後、タイマＣをリセット
し（ステップ１２７）、タイマＢがタイムアップしてい
ないことを確認すると（ステップ１２８）、再びステッ
プ１２２で発光素子１４を駆動点灯する。かくして、タ
イマＣ値に基づいて周期的に発光素子１４がパルス点灯
されるから、発光素子１４の発光周期は蓄電池２４の電
圧が低下すると長くなる。そして、発光素子１４の反射
光が検知された場合、すなわち、給水口１３の直下に手
が差し出されている場合には、この間、給水弁が開放さ
れて水が供給される。

【００１７】上記ステップ１２３で反射光が検知されな
くなった場合、あるいはステップ１２８でタイマＢがタ
イムアップすると、タイマＢをリセットした後（ステッ
プ１２９）、それぞれステップ１３０に進んで給水弁が
閉じられる。ステップ１３１では蓄電池２４の電圧が測
定され、これに応じてタイマＣの値が再び定められる
（ステップ１３２）。

【００１８】図６のステップ１０５でタイマＡがタイム
アップしている場合には、ステップ１０６へ進んで蓄電
池２４の電圧を測定し、この測定結果に応じてタイマＣ
値が決定される（ステップ１０７）。その後、タイマＡ
はリセットされるとともに再スタートされる（ステップ
１０８）。これにより、反射光が検知されない状態、す
なわち、洗面台１が使用されていない状態では、タイマ
Ａで設定された時間毎に蓄電池２４の電圧が測定され
て、この電圧に応じてタイマＣ値が決定される。

【００１９】また、ステップ１１０で手動スイッチがＯ
Ｎとなっている場合には、ステップ１１１で給水弁が開
放され、手動スイッチ１６がＯＦＦになるまで開放され
る（ステップ１１２，１１３）。その後、ステップ１１
４、１１５で電圧の測定と測定電圧に応じたタイマＣ値
の決定がなされる。

【００２０】さて、マイクロコンピュータで上記の如き
制御が行われる効果を図８を参照して説明する。洗面台
１の使用頻度（図の（２））が高い状態（図のＰ１区
間）では、給水管中の水車が回転して発電機４０が頻繁
に駆動されるため、蓄電池２４が充電されてその残容量
（図の（１））は大きくなる。したがって、この状態で
は上記タイマＣ値は小さくされ、発光素子１４の発光周
期（すなわち検知周期）が短くなって（０．５秒）迅速
な水供給がなされる。これにより、多数人が並んで順次
使用する場合のイライラ感等が解消される。

【００２１】夜間等に洗面台１の使用頻度が低くなると
（図のＰ２区間）発電機４０の作動頻度も低下し、発電
電力が発光素子１４の消費電力を下回る。この結果、蓄
電池２４の残容量は次第に低下し、これが３０％を切る
と（図のＰ３区間）、既述の如くタイマＣ値が大きく変
更されて発光素子１４の発光周期（検知周期）が長くな
る（１秒）。この結果、消費電力が発電電力より小さく
なり、蓄電池２４の残容量は再び増加に転じる。検知周
期がある程度長くなっても、使用頻度は低いので、洗面
台１の前に多数人が並ぶという事態は生じず、イライラ
感が募るという問題は避けられる。

【００２２】蓄電池２４の残容量が４０％を越えると再
び検知周期は短くされ（図の区間Ｐ４）、後はこれが繰
り返される（図の区間Ｐ５，Ｐ６）。そして、再び洗面
台１の使用頻度が増し、発電電力が大きくなって蓄電池
２４の残容量が十分になると検知周期は短く維持される
（図の区間Ｐ７，Ｐ８）。

【００２３】かくして、本実施例によれば、発電機４０
と蓄電池２４を使用したことにより、頻繁な乾電池の交
換の手間が解消される。そして、蓄電池２４の残容量が
大きい場合には検出周期が短くされて迅速な給水がなさ
れるとともに、蓄電池の残容量が小さくなると許容され
る範囲で検出周期が長くなって蓄電池２４の放電が抑制
され、電源電圧の低下による装置の停止という事態が回
避される。

【００２４】なお、上記実施例において、発光素子１４
と受光素子１５に代えて、超音波の送波器と受波器を使
用しても良い。検知周期（発光素子の発光周期）を蓄電
池２４の残容量に応じて二段階に変更する上記実施例に
代えて、残容量に応じてリニヤに変更するようになせ
ば、さらに短周期での検知時間を延ばすことができる。
また、バックアップ用の乾電池は特には必要としない。
充電状態の検出は、蓄電池２４の出力電圧を検出する上
記実施例のもの以外に、積算電力計等を使用しても良
い。本発明は洗面台１への適用に限られず、例えば小便
器の洗浄水供給にも適用することができる。

【００２５】

【発明の効果】以上の如く、本発明の給水制御装置によ
れば、蓄電手段の出力電圧低下による装置の作動不能と
いう自体が回避されるとともに使用頻度が高い状態では
良好な給水応答性が確保される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の給水制御装置を適用した洗面台の全体
側面図である。

【図２】洗面台の蛇口の概略側面図である。

【図３】洗面台の蛇口の概略正面図である。

【図４】給水制御装置の回路図である。

【図５】蓄電池残容量と出力電圧の相関を示すグラフで
ある。

【図６】給水制御装置の制御フローチャートである。

【図７】給水制御装置の制御フローチャートである。

【図８】給水制御装置のタイムチャートである。

【図９】クレーム対応図である。

【符号の説明】

１ 洗面台 １２ 蛇口 １４ 発光素子（発信手段） １５ 受光素子（受信手段） ２ 制御ボックス ２１ 給水弁の電磁コイル（給水手段） ２４ 蓄電池（蓄電手段） ３０ マイクロコンピュータ（発信周期変更手段） ３３，３４ 分圧抵抗（充電状態検出手段） ４０ 発電機（発電手段）

フロントページの続き (72)発明者 榊原 茂 愛知県常滑市鯉江本町５丁目１番地 株式 会社イナックス内 (72)発明者 平出 啓介 愛知県常滑市鯉江本町５丁目１番地 株式 会社イナックス内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蓄電手段より電源供給を受けて周期的に
   検出信号を発信する発信手段と、この発信手段より発信
   された検出信号が物体により反射されて戻った反射信号
   を受信する受信手段と、この受信手段の受信信号に応じ
   て水の供給を行う給水手段と、この給水手段により水が
   給水されている際に発電し、上記蓄電手段を充電する発
   電手段と、上記蓄電手段の充電状態を検出する充電状態
   検出手段と、上記蓄電手段の充電状態が悪化した時に上
   記発信周期を長く変更する発信周期変更手段とを具備す
   る給水制御装置。