JPH083485Y2 - Automatic faucet - Google Patents
Automatic faucetInfo
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- JPH083485Y2 JPH083485Y2 JP6500990U JP6500990U JPH083485Y2 JP H083485 Y2 JPH083485 Y2 JP H083485Y2 JP 6500990 U JP6500990 U JP 6500990U JP 6500990 U JP6500990 U JP 6500990U JP H083485 Y2 JPH083485 Y2 JP H083485Y2
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Description
【考案の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本考案は、洗面所、手洗い所、厨房等において水道水
等を使用する場合の水栓を自動的に開閉する自動水栓に
関する。[Detailed Description of the Invention] (Field of Industrial Use) The present invention relates to an automatic faucet that automatically opens and closes a faucet when tap water or the like is used in a washroom, a handwashing room, a kitchen, or the like.
(従来の技術) 従来から水道水を使用する場合、光センサーを採用
し、人体の手等の水を被むる被検出物を水道蛇口に近づ
けることによって、光センサーからの信号が被検出物に
当たり、吐水要求があったとしてハンドル操作なしに水
道水を使用する所謂無接触式の自動水栓が使用されてい
る。(Prior art) When tap water has been used conventionally, an optical sensor is used, and the signal from the optical sensor hits the detected object by bringing the detected object, such as the human hand, that is exposed to water close to the tap. A so-called non-contact type automatic faucet that uses tap water without operating a handle when a water discharge request is made is used.
(考案が解決しようとする問題点) 例えば洗面器に設けられた光センサー式自動水栓にあ
っては、センサーの経年使用等による設定値の変化によ
って吐水要求がないにもかかわらずセンサーからの信号
を洗面器の壁面で受け、その反射信号によって吐水要求
があったものとして、不測に吐水が行われ始めるという
問題があった。(Problems to be solved by the invention) For example, in an optical sensor type automatic faucet provided in a washbasin, even if there is no water discharge request due to a change in set value due to aged use of the sensor, etc. There is a problem that the signal is received by the wall surface of the washbasin and that the reflected signal causes a request for water discharge, so that unexpected water discharge is started.
このため従来では、光センサーを水道蛇口附近に設け
るとしてもその信号が洗面器の壁面に向かって発信され
ない位置、例えば蛇口の横側面に設けるようにしてい
た。For this reason, conventionally, even if an optical sensor is provided near the faucet, it is provided at a position where the signal is not transmitted toward the wall surface of the washbasin, for example, on the lateral side surface of the faucet.
このため手洗い時に、水道蛇口の真下に手をもってく
る動作とは別に、一旦手を蛇口側面に近づけて光センサ
ーの信号領域に当てて吐水要求を行い、吐水が始まった
のを確認した後に、手を蛇口真下にもってこなければな
らず、手洗い作業が不自然でとまどうと共に手洗い始時
に無駄な吐水浪費をしなければならない欠点があった。For this reason, when washing hands, apart from the action of bringing your hand directly under the faucet, once you bring your hand close to the side of the faucet and apply it to the signal area of the optical sensor to make a water spout request, confirm that water spouting has started. It had to be brought right under the faucet, and the hand-washing work was unnatural, and there was the drawback of wasting water and wasting water at the beginning of hand-washing.
またタオルなどの動揺部材が不測に光センサーの発信
領域に侵入した場合にも、吐水要求があったものとして
誤作動する場合があった。In addition, even when a swaying member such as a towel unexpectedly enters the transmission area of the optical sensor, it may malfunction due to a request for water discharge.
本考案は上記難点に鑑み、少なくとも2種のセンサー
を用い、これらを多元的に判定し、もってセンサーの誤
信号、即ち上述の誤作動を除去することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned difficulties, and an object thereof is to use at least two types of sensors, to make a multidimensional determination of these, and thereby to eliminate an erroneous signal of the sensor, that is, the above-mentioned erroneous operation.
(問題点を解決するための手段) 本考案は上記問題点を解決するために、請求項1によ
れば、アクチブセンサーによる発信・受信領域に人体の
手等の被検出物が介在することによって吐水要求を検出
するアクチブセンサー検出手段と、パッシブセンサーに
よる発信・受信領域に被検出物が介在することによって
吐水要求を検出するパッシブセンサー検出手段と、両検
出手段の論理積により吐水指令を判定する吐水判定手段
とよりなる構成を採用するものである。(Means for Solving Problems) In order to solve the above problems, according to the present invention, an object to be detected, such as a hand of a human body, is interposed in a transmitting / receiving area by an active sensor. The active sensor detecting means for detecting the water discharge request, the passive sensor detecting means for detecting the water discharge request by the detection object intervening in the transmitting / receiving area by the passive sensor, and the water discharge command are determined by the logical product of both detecting means. A structure including a water discharge determining means is adopted.
また、請求項2によれば、前記アクチブセンサー検出
手段は、被検出物の連続的な動きによってのみ吐水要求
に応ずる吐水検出手段を備えてなる請求項1記載の構成
を採用するものである。According to a second aspect of the present invention, the active sensor detecting means includes the water discharge detecting means that responds to the water discharge request only by the continuous movement of the object to be detected.
更に請求項3によれば、アクチブセンサーによる発信
・受信領域に発信信号以外の自然光や照明光などの疑似
信号が混入しても、これらの疑似信号は受信されないよ
うにしてなる請求項1または2記載の構成を採用するも
のである。Further, according to claim 3, even if a pseudo signal such as natural light or illumination light other than the transmission signal is mixed in the transmission / reception area by the active sensor, these pseudo signals are not received. The configuration described is adopted.
(作用) 請求項1によれば、アクチブセンサーの発信・受信領
域に洗面器の壁面等の静止物またはタオル等の揺動物が
介在することがあっても、人体の手等のように一定以上
の温度を有しないものはパッシブセンサーによって受信
されないから吐水要求に応ずることがない。人体の手の
ように一定以上の温度からなる被検出物がアクチブセン
サー及びパッシブセンサーの発信・受信領域に介在され
れば吐水要求があったものとして作動する。(Operation) According to claim 1, even if a stationary object such as a wall of a washbasin or an oscillating object such as a towel intervenes in the transmission / reception area of the active sensor, a certain amount or more, such as a human hand, is present. Those that do not have the temperature of will not be responded to the water discharge request because they are not received by the passive sensor. If an object to be detected having a certain temperature or more, such as a human hand, is present in the transmitting / receiving areas of the active sensor and the passive sensor, it operates as if there was a water discharge request.
請求項2によれば、被検出物の連続的な動きによって
のみ吐水要求に応ずる吐水検出手段を設けてなるため、
例えば温水のように一定以上の温度の保温物であっても
手洗い作業のような連続的な動きがなければ吐水されな
い。According to the second aspect, since the water discharge detection means that responds to the water discharge request only by the continuous movement of the detected object is provided,
For example, even a heat-retaining material having a certain temperature or higher, such as warm water, will not be discharged unless there is a continuous movement such as hand washing work.
請求項3によれば、アクチブセンサーの発信・受信領
域に自然光や照明光等の疑似信号が混入していてもこれ
らの疑似信号を除去し発信信号のみを受信することにな
る。According to the third aspect, even if pseudo signals such as natural light and illumination light are mixed in the transmission / reception area of the active sensor, these pseudo signals are removed and only the transmission signal is received.
次に請求項1〜3の組合せによる作用を述べると、次
のとおりになる。Next, the operation of the combination of claims 1 to 3 will be described as follows.
即ちアクチブセンサーとして非接触型の各種のセンサ
ーを使用することができるが、簡単な光センサーを使用
する場合について説明すると、水道蛇口の下面、即ち光
センサーの発信領域が洗面器の壁面に向かう位置に光セ
ンサーを設けて光を放射して反射光を検出するときに、
放射する信号をパルス等により変調して、受信した光が
送信した光信号である事を識別判定できるようにするこ
とにより、受信光の中から照射した光信号だけを識別し
て受信できる。この検出光が真の検出光であっても、洗
面器の壁面やタオル等の静止物からの反射光であるか、
人体の手等の被検出物からの反射光であるかを識別する
ことが必要である。この識別方法としては、被検出物が
動く場合には、被検出物からの反射信号に強弱が生ずる
特性を利用して、所定時間内に検出した受信信号が変動
するかどうかを識別判定して処理することにより、疑似
信号であるかどうかを判定する。換言すれば、アクチブ
センサーでは受信信号の変動の有無により、静止物から
の定常的な反射信号か、人体等の動く物体、即ち被検出
物からの継続的な反射信号かを識別できる。即ち検出信
号レベルがほぼ一定であるか、検出信号レベルが大きく
変化するかを時間的な関数として検出信号を処理して、
被検出物からの反射信号だけを検出する。That is, although various non-contact type sensors can be used as the active sensor, the case of using a simple optical sensor will be described. The lower surface of the water faucet, that is, the position where the optical sensor transmission area faces the wall of the washbasin. When a light sensor is installed on the to emit light and detect reflected light,
By modulating the radiated signal with a pulse or the like so that the received light can be discriminated and determined to be the transmitted optical signal, only the radiated optical signal can be discriminated and received from the received light. Even if this detected light is true detected light, is it reflected light from the wall of the washbasin or a stationary object such as a towel?
It is necessary to identify whether the light is reflected light from an object to be detected such as a human hand. As the identification method, when the detected object moves, the characteristic that the reflected signal from the detected object causes strength is used to determine whether or not the received signal detected within a predetermined time varies. By processing, it is determined whether or not it is a pseudo signal. In other words, the active sensor can discriminate between a stationary reflection signal from a stationary object and a continuous reflection signal from a moving object such as a human body, that is, an object to be detected, depending on whether or not the received signal varies. That is, the detection signal is processed as a temporal function of whether the detection signal level is substantially constant or the detection signal level greatly changes,
Only the reflected signal from the detected object is detected.
一方、パッシブセンサーでは動く物体からの反射信号
であってもタオル等の体温より低い物体からの反射信号
と人体のような体温を持つ物、即ち被検出物からの反射
信号とを識別するために使用するもので、人体から反射
する赤外線エネルギーを検出するようになっている。こ
のようにして、アクチブセンサーにより動く物体を検出
し、パッシブセンサーで反射物体の温度が人体の体温で
あることを検出する。この2種類の検出信号の論理積を
取ることによって、アクチブセンサーで検出した被検出
物が人体の体温を持つ物体、即ち被検出物が人体である
かどうかを識別判定することができ、人体の手等の真の
被検出物からの反射信号だけを検出し、雑音の無い検出
信号を得ることが出来る。このようにして2種類のセン
サーの検出信号を多元的に処理して真の吐水要求だけの
信号を検出し、この吐水要求信号により弁駆動装置を作
動させて、吐水と止水操作が行われる。On the other hand, in the passive sensor, in order to distinguish the reflection signal from a moving object such as a towel and the like, which is lower than the body temperature, from the object having a body temperature such as a human body, that is, the reflection signal from the detected object. It is used to detect infrared energy reflected from the human body. In this way, the active sensor detects a moving object, and the passive sensor detects that the temperature of the reflective object is the human body temperature. By taking the logical product of these two types of detection signals, it is possible to discriminate and determine whether the detected object detected by the active sensor has a human body temperature, that is, whether the detected object is a human body. It is possible to obtain only noise-free detection signals by detecting only the reflection signals from the true object to be detected such as hands. In this way, the detection signals of the two types of sensors are multi-dimensionally processed to detect a signal only for the true water discharge request, and the valve drive device is operated by this water discharge request signal to perform the water discharge and water stop operations. .
(実施例) 以下に本考案の一実施例を説明すると、第1図は本考
案の一実施例をブロック図で示すもので、図中1は水道
蛇口であり、その下面側にアクチブセンサーの一種であ
る光センサー2a,2b、パッシブセンサーの一種である赤
外線センサー2cが埋設されている。(Embodiment) An embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, in which 1 is a water faucet and an active sensor is provided on the lower surface side thereof. Optical sensors 2a and 2b, which are one type, and an infrared sensor 2c, which is a type of passive sensor, are embedded.
まず光センサー2a,2bの作動状態を説明すると、その
発信部2aから受信信号2a1を放射し、人体の手等の被検
出物Wからの反射信号2b1を受信部2bで受信する。First optical sensor 2a, when describing the operating state of 2b, radiates the received signal 2a 1 from the transmitting unit 2a, received by the receiving unit 2b reflected signal 2b 1 from the detected object W such as human hand.
即ち、信号発生器4によって発生した信号は駆動器3
によりパワー増幅され、ケーブル13aにより発信部2aに
供給して、該発信部2aから発信信号2a1を放射する。こ
の発信信号2a1は信号発生器4の信号に対応する信号で
あるため、信号発信器4の信号を受信信号の識別信号と
して使用する。受信部2bで検出した受信信号2b1はケー
ブル13bにより受信器5に伝達される。受信器5に伝達
された検出信号は信号発生器4の信号と比較して、検出
信号2b1が信号発生器4の信号であるかどうかを判定
し、受信信号が識別信号と一致するときには、受信信号
を増幅して信号変動検出器6に送る。信号変動検出器6
は受信信号の受信継続時間が所定の時間以下であるとき
には、即ち、スパイク状の雑音信号のときには、この信
号を除去し、逆に規定時間以上の定常的な継続信号であ
るときは、静止物からの反射信号2b1であると判断し
て、これらを除去し、またそれ以外の規定時間内の断続
的な継続信号の場合には、決められた時間だけの信号を
出力する。信号変動検出器6には設定器6aと保持回路6b
が構成されており、設定器6aは規定の継続時間だけ保持
回路6bの保持時間を設定する設定器であり、保持回路6b
は受信信号2b1が設定器6aで設定値内で継続時間を持つ
信号であると判定する場合には、保持回路6bで指定され
た時間だけ信号を出力する。That is, the signal generated by the signal generator 4 is applied to the driver 3
The power is amplified by and is supplied to the transmitting unit 2a by the cable 13a, and the transmitting signal 2a 1 is radiated from the transmitting unit 2a. Since this transmission signal 2a 1 is a signal corresponding to the signal of the signal generator 4, the signal of the signal generator 4 is used as an identification signal of the received signal. The received signal 2b 1 detected by the receiver 2b is transmitted to the receiver 5 by the cable 13b. The detection signal transmitted to the receiver 5 is compared with the signal of the signal generator 4 to determine whether or not the detection signal 2b 1 is the signal of the signal generator 4, and when the received signal matches the identification signal, The received signal is amplified and sent to the signal fluctuation detector 6. Signal fluctuation detector 6
Indicates that when the reception duration of the received signal is less than a predetermined time, that is, when it is a spiked noise signal, this signal is removed, and conversely, when it is a steady continuation signal for a specified time or longer, It is judged that the reflected signal 2b 1 from the above is removed, and if it is an intermittent continuous signal other than the specified time, the signal is output only for a predetermined time. The signal fluctuation detector 6 includes a setter 6a and a holding circuit 6b.
The setting device 6a is a setting device that sets the holding time of the holding circuit 6b for a specified duration, and the holding circuit 6b
When the received signal 2b 1 is determined by the setter 6a to be a signal having a duration within the set value, outputs the signal for the time designated by the holding circuit 6b.
一方光センサー2a,2bと共に設けられた赤外線センサ
ー2cは人体の体温を検出するものである。その作動原理
は絶対温度が零度以上の物体ではエネルギーを放射し、
その放射エネルギーが絶対温度の4乗に比例し、その最
大放射スペクトルが絶対温度に逆比例することがステフ
ァン・ボルツマンの法則やウィンの変位則で公知であ
り、これらの法則を利用して、人体の体温に応じた最大
スペクトルの電磁波、即ち人体から放射する赤外線を検
出することにより人体の体温を検出することができる。
即ち人体の手等の被検出物Wから赤外線2c1を放射して
おり、この赤外線2c1をパッシブセンサーである赤外線
検出器2cで受光する。赤外線検出器2cにサーモパイルを
採用すると、赤外線2c1を受光したサーモパイル2cは加
熱されて温度が上昇し、サーモパイル2cを構成する熱電
対の温度も上昇し、加熱されない他の熱電対の接点との
間の温度差に応じた起電力を発生する。サーモパイル2c
は多数の熱電対を直列に接続してあるため、温度差が少
なくても熱電対の数だけ加算できるので、雑音の少ない
信号として取り出すことができる。サーモパイル2cで検
出した信号はケーブル13cにより制御増幅器7に供給
し、サーモパイル2cによって検出した赤外線2c1の信号
を制御増幅器7で規定値まで増幅する。制御増幅器7は
サーモパイル2cの制御とサーモパイル2cで検出した信号
を規定出力にまで増幅し、且つ制御するもので、例えば
スペクトル範囲の制御や出力波形等の制御を行うもので
ある。信号変動検出器6の出力と制御増幅器7の出力は
各々判定器8に供給される。判定器8では人体の手等被
検出物Wからの検出信号である信号変動検出器6の出力
と、人体の体温の検出信号である制御増幅器7の出力が
同時に出力されているかどうかを判定するものであり、
換言すれば、人体の手等からの信号であるかどうかを、
被検出物Wの温度と動きとを検出するもので、基本的に
は論理積演算により行うものである。判定器8の論理積
演算が1、即ち、温度条件と動きの条件が一致するとき
には、判定器8は出力信号を出力する。判定器8の出力
は弁制御装置9に送られ、弁制御装置9で増幅され弁駆
動装置10の制御信号としてケーブル14経由で送られ、弁
駆動部10aを作動させて開閉弁10bを開放させ吐出させ
る。なお11は電源、15は水道配管である。On the other hand, the infrared sensor 2c provided together with the optical sensors 2a and 2b detects the body temperature of the human body. The operating principle is that an object with an absolute temperature of zero degrees or more radiates energy,
It is known from Stefan-Boltzmann's law and Winn's displacement law that the radiant energy is proportional to the fourth power of the absolute temperature, and the maximum radiant spectrum is inversely proportional to the absolute temperature. The body temperature of the human body can be detected by detecting an electromagnetic wave having a maximum spectrum according to the body temperature of the human body, that is, infrared rays emitted from the human body.
That is, the infrared ray 2c 1 is emitted from the detected object W such as a human hand, and the infrared ray 2c 1 is received by the infrared detector 2c which is a passive sensor. When a thermopile is used for the infrared detector 2c, the thermopile 2c that receives the infrared ray 2c 1 is heated and its temperature rises, and the temperature of the thermocouple that composes the thermopile 2c also rises. An electromotive force is generated according to the temperature difference between the two. Thermopile 2c
Since a large number of thermocouples are connected in series, the number of thermocouples can be added even if the temperature difference is small, so that a signal with less noise can be extracted. The signal detected by the thermopile 2c is supplied to the control amplifier 7 through the cable 13c, and the infrared amplifier 2c 1 signal detected by the thermopile 2c is amplified by the control amplifier 7 to a specified value. The control amplifier 7 controls the thermopile 2c, amplifies the signal detected by the thermopile 2c to a specified output, and controls the signal. For example, the control amplifier 7 controls the spectrum range and the output waveform. The output of the signal fluctuation detector 6 and the output of the control amplifier 7 are supplied to the determiner 8. The determiner 8 determines whether the output of the signal fluctuation detector 6 which is a detection signal from the detected object W such as the human hand and the output of the control amplifier 7 which is a detection signal of the body temperature of the human body are simultaneously output. Is something
In other words, whether it is a signal from the hands of the human body,
It detects the temperature and movement of the detected object W, and is basically performed by AND operation. When the AND operation of the determiner 8 is 1, that is, when the temperature condition and the motion condition match, the determiner 8 outputs an output signal. The output of the judging device 8 is sent to the valve control device 9, amplified by the valve control device 9 and sent as a control signal of the valve drive device 10 via the cable 14 to operate the valve drive part 10a to open the on-off valve 10b. Discharge. In addition, 11 is a power supply and 15 is a water supply pipe.
第2図は、第1図のブロック図の具体的な回路を示す
ものである。FIG. 2 shows a specific circuit of the block diagram of FIG.
まず光センサー回路について説明すると、第2図は第
1図のブロック図の具体的な回路を示すものである。信
号発生器4は単純なパルス発信器で、論理積否定素子NA
ND1、NAND2を2個使用したフリーランニング・マルチバ
イブレータからなり、このマルチバイブレータの周波数
は主としてコンデンサーC1と抵抗R3により決まるもので
あり、この出力信号は抵抗R5を経由して、駆動器3を構
成するトランジスターTr1のベースに供給し電流増幅し
て、トランジスターTr2のベースに供給し、発信部2aで
ある発光ダイオードに必要な電力を供給し被検出物Wを
照射する。被検出物Wを照射した発信信号2a1は被検出
物Wで乱反射し、その反射光の1部である反射信号2b1
が受信部2bで検出され、受信器5に供給される。受信器
5では、まず受信した検出光2b1の信号が信号発生器4
からの信号であるかを判定するために、コンデンサC2,C
3,C4,C5及び抵抗R9,R10によって構成された帯域ろ波器
で受信信号2b1が信号発生器4の信号であるか否か判定
される。ここで同種信号であると識別判定されると、増
幅器を構成するトランジスタ−Tr3のベースに供給さ
れ、所定の振幅レベルまで、一般には矩形波状になるま
で増幅され、そしてトランジスターTr4とダイオードD2
により増幅検波され、抵抗R13,R15,R16,R17,ダイオード
D3及びコンデンサーC5,C11により決まる時定数で搬送波
である信号発生器4の周波数成分を除去すると共に、発
射信号2b1が無くなったときに急速に検波信号が低下す
るようにしてある。即ち、コンデンサーC11の作用は受
信信号が存在しないとき、電源電圧に保持されるが、信
号を受信するとトランジスターTr4が短絡され、コンデ
ンサーC11も放電され、トランジスターTr4のコレクタが
零電圧近くになり、出力が0になる。即ち、信号を受信
すると出力が0になり、信号を受信していないときに
は、電源電圧にトランジスターTr4のコレクター抵抗R14
を通してコンデンサーC11を充電し急激に上昇するた
め、信号を受信しない場合には通常の検波回路の時定数
よりも非常に小さくすることができ、受信信号のあるか
ないかを高速に応答して矩形波に変換できる。検波され
た信号はオペレーションアンプOPA1とOPA2で示す負帰還
を持つ2段の直流増幅器により増幅され、受信器5の出
力信号として抵抗R23を経由して信号変動検出器6に供
給する。尚、ダイオードD3とD4は受信信号のスレシュホ
ールドレベルを広くするための役目のものである。信号
変動検出器6に送られた信号は抵抗R24,R25,R26及びコ
ンデンサーC8によって構成した遅延回路Aと、R27、可
変抵抗器VR1及びコンデンサ−C9より構成した遅延回路
Bとに各々供給され、遅延時間の異なる2組の遅延回路
により遅延された2個の信号をオペレーションアンプOP
A3の正負の端子に各々供給し、正規の受信信号を受信し
たときだけ、2個の遅延時間差に応じた信号をオペレー
ションアンプOPA3の出力として出力し、この出力をダイ
オードD5、抵抗R28,R29、可変抵抗VR2及びコンデンサー
C10からなる保持回路6bに供給し、該保持回路6bによっ
て決まる時定数の間だけ供給電圧を保持する。この保持
時間だけ保持した供給電圧をシュミット回路OPSにより
矩形波に変換して、保持時間に対応するパルス信号を信
号変動検出器6の出力信号として出力する。即ち受信器
の出力信号は遅延時間の異なる2個の遅延回路A,Bに供
給し、遅延回路A,Bにより時間差のある2個の信号に変
換する。First, the optical sensor circuit will be described. FIG. 2 shows a specific circuit of the block diagram of FIG. The signal generator 4 is a simple pulse generator, and the NAND element NA
It consists of a free-running multivibrator that uses two ND1 and NAND2. The frequency of this multivibrator is mainly determined by the capacitor C1 and the resistor R3, and this output signal configures the driver 3 via the resistor R5. The transistor W1 is supplied to the base of the transistor Tr1 for current amplification, and is supplied to the base of the transistor Tr2 to supply the necessary power to the light emitting diode that is the transmitter 2a to irradiate the detected object W. The transmitted signal 2a 1 that irradiates the detected object W is diffusely reflected by the detected object W, and a reflected signal 2b 1 that is a part of the reflected light.
Is detected by the receiver 2b and supplied to the receiver 5. In the receiver 5, the signal of the detected light 2b 1 received first is the signal generator 4
To determine if the signal from
A bandpass filter constituted by 3, C4, C5 and resistors R9, R10 determines whether the received signal 2b 1 is the signal of the signal generator 4. Now identified determined to be the same type signals, is supplied to the base of the transistor -Tr3 constituting the amplifier, to a predetermined amplitude level, generally being amplified to a rectangular waveform, and the transistor Tr 4 and the diode D2
Amplified and detected by resistors R13, R15, R16, R17, diode
The frequency component of the signal generator 4, which is a carrier wave, is removed with a time constant determined by D3 and the capacitors C5 and C11, and the detection signal is rapidly lowered when the emission signal 2b 1 disappears. That is, when the action of the capacitor C11 is the received signal is not present, but is held at the power supply voltage, when receiving the signal is the transistor Tr 4 is short-circuited, the capacitor C11 is also discharged, the collector of the transistor Tr 4 becomes zero voltage near , The output becomes 0. In other words, the output and receives the signal becomes 0, and when not receiving the signal, the collector resistance of the transistor Tr 4 to the power supply voltage R14
Since the capacitor C11 is charged through and rises rapidly, it can be made much smaller than the time constant of a normal detection circuit when no signal is received. Can be converted to. The detected signal is amplified by a two-stage DC amplifier having negative feedback shown by operational amplifiers OPA1 and OPA2, and is supplied to the signal fluctuation detector 6 as an output signal of the receiver 5 via the resistor R23. The diodes D3 and D4 serve to widen the threshold level of the received signal. The signal sent to the signal fluctuation detector 6 is supplied to a delay circuit A composed of resistors R24, R25, R26 and a capacitor C8, and a delay circuit B composed of R27, a variable resistor VR1 and a capacitor C9, respectively. Operation amplifier OP of two signals delayed by two sets of delay circuits with different delay times
It supplies to the positive and negative terminals of A3 respectively, and outputs a signal corresponding to the two delay time differences as the output of the operational amplifier OPA3 only when a normal reception signal is received. This output is diode D5, resistors R28, R29, Variable resistor VR2 and capacitor
The voltage is supplied to the holding circuit 6b composed of C10, and the supplied voltage is held only for the time constant determined by the holding circuit 6b. The supply voltage held for this holding time is converted into a rectangular wave by the Schmitt circuit OPS, and the pulse signal corresponding to the holding time is output as the output signal of the signal fluctuation detector 6. That is, the output signal of the receiver is supplied to two delay circuits A and B having different delay times, and is converted by the delay circuits A and B into two signals having a time difference.
これらパルス波形の変化を第3図にしたがって説明す
ると、第3図の横軸は時間であり、縦軸は各信号レベ
ル、即ち相対電圧を示す。まず4Fは信号発生器4の波形
であり、3Fは駆動部3の波形であり、2Fは3Fの波形信号
2a1が被検出物Wで乱反射され時間的に不規則に断続し
て受信部2bで受信される波形であり、この受信部2bで断
続的に反射信号2b1を検出すれば、この波形信号2Fを交
流増幅したトランジスターTr4のコレクタの信号が5F1の
波形になり、検波して直流増幅したオペレーションアン
プOPA2の出力信号が5F2になり、この5F2が受信器5の出
力信号になる。この受信器5の出力信号5F2が遅延時間
の異なる2個の遅延回路A,Bに供給されると、遅延回路
A,Bの出力では、各々の遅延時間に対応した時間だけ受
信器の出力信号5F2の信号の時間軸がシフトされ、6F1と
6F2で示すように変換される。信号6F1と6F2の信号差が
発生するのは、受信部2bで検出信号を検出し受信器5の
出力信号が立ち上がって断続的に変化する直後だけであ
り、その両信号の差の生じている時間は2個の遅延回路
A,Bの遅延時間差ΔTである。このように、オペレーシ
ョンアンプOPA3は信号6F1と6F2との差信号ΔTだけを増
幅する作動増幅器として作動するため、受信器の出力信
号5F2が立ち上がった直後のΔTの間の信号差だけがオ
ペレーションアンプOPA3の出力として現れ、信号6F3はr
1,r2,r3,r4,r5のように遅延時間差に対応するパルス幅
の信号を出力する。従って、オペレーションアンプOPA3
の出力は定常的な連続した受信信号が継続する限り、人
力信号が変化しないために出力が発生せず、1回の継続
受信信号に対して1個のパルス信号しか発生しないこと
になり、静止した物からの発射信号2b1を除去すること
ができる。オペレーションアンプOPA3の出力であるパル
ス信号は保持回路6bに供給し、保持回路6bによって決ま
る時間だけ保持し、この保持された電圧をシュミット回
路OPSにより6F4に示すように連続して矩形波に変換した
パルス信号TTを信号変動検出器6の出力として出力す
る。また6F4のうちTNOは静止物から定常的な連続信号で
あるためオペレーションアンプOPA3の出力が発生せず、
このためシュミット回路OPSの出力Tが発生しないこと
を意味する。The change in these pulse waveforms will be described with reference to FIG. 3. The horizontal axis of FIG. 3 represents time, and the vertical axis represents each signal level, that is, relative voltage. First, 4F is the waveform of the signal generator 4, 3F is the waveform of the drive unit 3, and 2F is the waveform signal of 3F.
2a 1 is a waveform which is irregularly reflected by the object to be detected W and is intermittently received irregularly in time to be received by the receiving unit 2b. If the receiving unit 2b intermittently detects the reflected signal 2b 1 , this waveform signal The signal of the collector of the transistor Tr4 obtained by AC amplification of 2F becomes the waveform of 5F1, and the output signal of the operational amplifier OPA2 obtained by detecting and DC amplifying becomes 5F2, and this 5F2 becomes the output signal of the receiver 5. When the output signal 5F2 of the receiver 5 is supplied to two delay circuits A and B having different delay times, the delay circuit
At the outputs of A and B, the time axis of the signal of the output signal 5F2 of the receiver is shifted by the time corresponding to each delay time, and 6F1 and
Converted as shown in 6F2. The signal difference between the signals 6F1 and 6F2 occurs only immediately after the detection signal is detected by the receiver 2b and the output signal of the receiver 5 rises and changes intermittently, and the difference between the two signals occurs. Time is 2 delay circuits
It is the delay time difference ΔT between A and B. Thus, since the operational amplifier OPA3 operates as an operational amplifier that amplifies only the difference signal ΔT between the signals 6F1 and 6F2, only the signal difference between ΔT immediately after the output signal 5F2 of the receiver rises is the operational amplifier OPA3. Signal 6F3 appears as the output of r
It outputs signals with pulse widths corresponding to the delay time differences, such as 1, r2, r3, r4, r5. Therefore, the operational amplifier OPA3
As long as a steady continuous reception signal continues, no output occurs because the human power signal does not change, and only one pulse signal is generated for one continuous reception signal. It is possible to remove the emission signal 2b 1 from the object. The pulse signal which is the output of the operational amplifier OPA3 is supplied to the holding circuit 6b, held for a time determined by the holding circuit 6b, and the held voltage is continuously converted into a rectangular wave by the Schmitt circuit OPS as shown in 6F4. The pulse signal TT is output as the output of the signal fluctuation detector 6. In addition, since TNO of 6F4 is a continuous continuous signal from a stationary object, the output of the operational amplifier OPA3 does not occur,
Therefore, it means that the output T of the Schmitt circuit OPS is not generated.
一方パッシブセンサーたる赤外線センサー2cとして前
述のようにサーモパイルを使用すると、該サーモパイル
2cは、熱電対を多数並べて各熱電対の出力を直列接続し
てなるものである。On the other hand, if a thermopile is used as the infrared sensor 2c that is a passive sensor as described above,
In 2c, a large number of thermocouples are arranged and the output of each thermocouple is connected in series.
被検出物たる人体の手からは体温に応じた最大スペク
トルを持つ赤外線が放射されており、この赤外線2c1が
サーモパイル2cを形成する多数の熱電対のうちその一部
が加熱されて温度が上昇し、加熱されない他の熱電対の
接点との間に温度差が生じ、この温度差に応じた起電力
を発生する。この場合多数の熱電対を直列に接続するこ
とにより、温度差が少なくても熱電対の数だけ加算され
るので、雑音の少ない信号で人体の体温を正確に検出す
ることができる。サーモパイル2cで検出した赤外線2c1
の信号はケーブル13cにより制御増幅器7に供給され、
規定値まで増幅される。Infrared rays with a maximum spectrum according to the body temperature are emitted from the human body that is the object to be detected, and this infrared ray 2c 1 heats a part of the many thermocouples that form the thermopile 2c, and the temperature rises. However, a temperature difference occurs between the contact point of another thermocouple that is not heated and an electromotive force corresponding to this temperature difference is generated. In this case, by connecting a large number of thermocouples in series, the number of thermocouples is added even if the temperature difference is small, so that the body temperature of the human body can be accurately detected with a signal with less noise. Infrared 2c detected by Thermopile 2c 1
Signal is supplied to the control amplifier 7 by the cable 13c,
It is amplified to the specified value.
そして信号変動検出器6の出力は抵抗R30を経由し
て、また制御増幅器7の出力は抵抗31を経由して、各々
判定器8に供給される。判定器8では人体の手等の被検
出物Wからの検出信号である信号変動検出器6の出力
と、人体の体温の検出信号である制御増幅器7の出力が
同時に出力されているかどうかを判定するものであり。
換言すれば人体の手等からの信号であるかどうかを被検
出物Wの温度と動きの有無を検出し識別判定するのが判
定器8であり、この判定は、基本的には論理積演算によ
り行うものである。判定器8の論理積演算が1、即ち、
温度条件と動きの条件が一致するときには、判定器8は
出力信号を出力する。判定器8の出力信号は第3図の8F
であり、そのうちHNO1では、体温検出の出力である制御
増幅器7で検出していても、アクチブセンサーの出力で
ある信号検出器6の出力6F4がないために判定器8が操
作せず、弁駆動装置8も作動しない。また判定器8の出
力信号8FのHNO2では、被検出物Wをアクチブセンサーが
検出していても、体温検出の出力である制御増幅器7が
体温を検出していないために、判定器8の出力信号が発
生せず、弁駆動装置8が作動せずに吐水は停止した状態
にある。判定器8の出力は抵抗32を経由して弁制御装置
9のトランジターTr5のベースに供給し、トランジスタ
ーTr5を作動させて、弁駆動部10aの電磁石10a1を駆動し
て開閉弁10bを操作して、吐水要求に応答することにな
る。信号変動検出器6の可変抵抗VR1、VR2は設定器であ
り、可変抵抗VR1は遅延時間の設定用であり、可変抵抗V
R2は保持時間の設定用である。弁駆動部10aの10a2は電
磁石10a1によって発生するパルスを防止するスパイクキ
ラーである。The output of the signal fluctuation detector 6 is supplied to the determiner 8 via the resistor R30, and the output of the control amplifier 7 is supplied to the determiner 8 via the resistor 31. The determiner 8 determines whether the output of the signal fluctuation detector 6 which is a detection signal from the detected object W such as the hand of a human body and the output of the control amplifier 7 which is a detection signal of the body temperature of the human body are simultaneously output. It is what you do.
In other words, it is the judging device 8 that judges whether the signal is from the human hand or the like by detecting the temperature of the detected object W and the presence or absence of movement, and this judgment is basically a logical product operation. It is done by. The logical product operation of the determiner 8 is 1, that is,
When the temperature condition and the motion condition match, the determiner 8 outputs an output signal. The output signal of the judging device 8 is 8F in FIG.
In HNO1, even if it is detected by the control amplifier 7 which is the output of the body temperature detection, the decision device 8 does not operate because the output 6F4 of the signal detector 6 which is the output of the active sensor does not operate, and the valve drive Device 8 also does not work. Also, with HNO2 of the output signal 8F of the determiner 8, even if the active sensor detects the detected object W, the control amplifier 7 which is the output of the body temperature detection does not detect the body temperature. No signal is generated, the valve drive device 8 does not operate, and the water discharge is stopped. The output of the judgment device 8 is supplied to the base of the transistor Tr5 of the valve control device 9 via the resistor 32, the transistor Tr5 is operated, the electromagnet 10a1 of the valve drive unit 10a is driven, and the on-off valve 10b is operated. , Will respond to the water discharge request. The variable resistors VR1 and VR2 of the signal fluctuation detector 6 are setting devices, the variable resistor VR1 is for setting the delay time, and the variable resistor V
R2 is for setting the retention time. The valve driver 10a 10a 2 is a spike killer that prevents the pulses generated by the electromagnet 10a 1 .
以上の実施例ではアクチブセンサーとして光アクチブ
センサーを使用したが、超音波アクチブセンサー、電磁
アクチブセンサー等も使用することができ、またパッシ
ブセンサーとしてサーモパイルを使用したが、赤外線セ
ンサーとして各種のものが開発されており、それらをも
使用することが出来る。帯域ろ波器として単純なCR回路
を始めディジタルフィルタやアクチブフィルタ等を使用
した帯域ろ波器を用いることもでき、信号発生器4には
論理積否定素子を使用したが、その他の能動素子、例え
ばトランジスタを始め各種のIC素子により構成できる。
実施例の電子回路ではリニアー回路によって構成した
が、ディジタル回路、マイクロプロセッサー等で容易に
置換できるものであり、また、2種類のセンサーを最初
から作動させずに、どちらか1種類のセンサーを作動さ
せておき、1種類のセンサーが検出信号を検出すれば他
のセンサーの作動を開始するようにして省エネルギーに
貢献するようにしてもよい。例えば最初はアクチブセン
サーだけを動作させておき、アクチブセンサーが被検出
物からの信号を検出すると、パッシブセンサーの動作を
開始するようにしてもよく、またはその逆の動作をさせ
るようにしてもよい。Although the optical active sensor was used as the active sensor in the above examples, an ultrasonic active sensor, an electromagnetic active sensor, etc. can also be used, and a thermopile was used as a passive sensor, but various infrared sensors were developed. They can be used as well. As the bandpass filter, a bandpass filter using a simple CR circuit, a digital filter, an active filter, or the like can be used, and a logical product negation element is used for the signal generator 4, but other active elements, For example, it can be composed of various IC elements including a transistor.
Although the electronic circuit of the embodiment is configured by a linear circuit, it can be easily replaced by a digital circuit, a microprocessor, or the like, and one of the two types of sensors can be operated without operating the two types of sensors from the beginning. Alternatively, if one type of sensor detects a detection signal, the other sensors may be activated to contribute to energy saving. For example, at first, only the active sensor may be operated, and when the active sensor detects a signal from the detected object, the passive sensor may start operating, or vice versa. .
(効果) 請求項1によれば、人体の手のように一定以上の温度
からなる被検出物のみの吐水要求について作動するた
め、例えば洗面器の壁面のような静止物やタオルのよう
な動揺部材がアクチブセンサーとパッシブセンサーの信
号領域に介在しても作動することがなく、それだけ正確
な動作を期することができる。(Effect) According to claim 1, since it operates in response to a water discharge request only for an object to be detected having a temperature above a certain level, such as a hand of a human body, for example, a stationary object such as a wall of a washbasin or a shake like a towel Even if a member intervenes in the signal area of the active sensor and the passive sensor, it does not operate, and thus accurate operation can be expected.
請求項2によれば、例えば温水のように一定以上の保
温物があっても手洗い作業のような連続的な動きがなけ
れば吐水されないため、前記効果と共により一層の誤作
動を阻止することができる。According to the second aspect, even if there is a certain amount of heat-retaining material such as warm water, water is not discharged unless there is a continuous movement such as hand washing work. it can.
請求項3によれば、前記2項の効果と共に、自然環境
に左右されることなく使用することができる。According to the third aspect, in addition to the effect of the second aspect, it can be used without being influenced by the natural environment.
第1図は本考案の一実施例を示すブロック図であり、第
2図は本考案の同細部の説明図であり、第3図は第2図
の各部の信号波形をタイムチャートで示した説明図であ
る。 1……水道蛇口、2a……アクチブセンサーの発信部、2a
1……発信信号、2b……アクチブセンサーの受信部、2b1
……受信信号、2c1……赤外線、3……駆動器、4……
信号発生器、5……受信器、6……信号変動検出器、6b
……保持回路、7……制御増幅器、8……判定器、9…
…弁制御装置、10……弁駆動装置、10a……弁駆動部、1
0b……開閉弁、11……電源、W……人体の手等、13a,13
b,14……ケーブル、15……水道管、R1〜R32……抵抗、T
r1〜Tr5……トランジスタ、VR1〜VR2……可変抵抗器。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory view of the same details of the present invention, and FIG. 3 is a time chart showing the signal waveform of each part of FIG. FIG. 1 ... Water faucet, 2a ... Active sensor transmitter, 2a
1 …… Sending signal, 2b …… Reception part of active sensor, 2b 1
…… Received signal, 2c 1 …… Infrared, 3 …… Driver, 4 ……
Signal generator, 5 ... Receiver, 6 ... Signal fluctuation detector, 6b
...... Holding circuit, 7 ...... Control amplifier, 8 ...... Determination device, 9 ...
… Valve controller, 10 …… Valve drive, 10a …… Valve drive, 1
0b …… Open / close valve, 11 …… Power supply, W …… Human hands, 13a, 13
b, 14 …… Cable, 15 …… Water pipe, R 1 to R 32 …… Resistance, T
r1~Tr5 ...... transistor, VR 1 ~VR 2 ...... variable resistor.
Claims (3)
人体の手等の被検出物が介在することによって吐水要求
を検出するアクチブセンサー検出手段と、パッシブセン
サーによる発信・受信領域に被検出物が介在することに
よって吐水要求を検出するパッシブセンサー検出手段
と、両検出手段の論理積により吐水指令を判定する吐水
判定手段とよりなる自動水栓。1. An active sensor detecting means for detecting a water discharge request by an object to be detected such as a human hand intervening in the area to be transmitted / received by an active sensor, and the object to be detected is interposed in an area to be transmitted / received by a passive sensor. An automatic water faucet including a passive sensor detection unit that detects a water discharge request by doing so and a water discharge determination unit that determines a water discharge command by a logical product of both detection units.
物の連続的な動きによってのみ吐水要求に応ずる吐水検
出手段を備えてなる請求項1記載の自動水栓。2. The automatic faucet according to claim 1, wherein the active sensor detecting means includes a water discharge detecting means which responds to a water discharge request only by a continuous movement of an object to be detected.
発信信号以外の自然光や照明光などの疑似信号が混入し
ても、これらの疑似信号は受信されないようにしてなる
請求項1または2記載の自動水栓。3. The automatic system according to claim 1, wherein even if a pseudo signal such as natural light or illumination light other than the transmission signal is mixed in the transmission / reception area of the active sensor, the pseudo signal is not received. Water faucet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6500990U JPH083485Y2 (en) | 1990-06-19 | 1990-06-19 | Automatic faucet |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6500990U JPH083485Y2 (en) | 1990-06-19 | 1990-06-19 | Automatic faucet |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0426271U JPH0426271U (en) | 1992-03-02 |
JPH083485Y2 true JPH083485Y2 (en) | 1996-01-31 |
Family
ID=31596457
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6500990U Expired - Lifetime JPH083485Y2 (en) | 1990-06-19 | 1990-06-19 | Automatic faucet |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH083485Y2 (en) |
-
1990
- 1990-06-19 JP JP6500990U patent/JPH083485Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0426271U (en) | 1992-03-02 |
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