JPH10163025A - ソレノイド駆動装置とこれを用いた弁装置および自動給水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ラッチングソレノイドを駆動する際の無駄な
通電の抑制と制御の信頼性の向上とを図る。 【解決手段】 人体検知に伴ってラッチングソレノイド
２３のコイル５０への通電を開始すると、コイル５０に
通電された電流の波形における変曲点（ボトム）検出が
なされたか否かを判定する（ステップＳ１３２）。この
変曲点はプランジャの移動に伴って現れるので、変曲点
検出により通常ならばプランジャは移動を完了している
と判断されるが、電圧変動等により誤ったボトム検出が
なされることもある。しかし、ボトム検出時点のクーロ
ン管理値と時間管理値が所定の電気量α２，経過時間β
２以上であれば、ボトム検出は通電電荷量並びに経過時
間の点から妥当なものであるとして、通電を停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ラッチングソレノ
イドとその駆動タイミングを定める駆動タイミング検知
部とを有し、この検知部で定められた駆動タイミングで
駆動電源からの通電を開始してラッチングソレノイドを
駆動するソレノイド駆動装置とこれを用いた弁装置およ
び自動給水装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年になって、小便器や手洗器或いは洗
面器等の給水器では、それぞれの検知対象箇所（小便器
にあっては便器前方箇所、手洗器や洗面器にあっては水
栓金具の前方箇所）に人体、手等の検知対象物が入ると
自動給水が行われるようにされている。このような自動
給水機能を実現するには、ＬＥＤ等の発光素子とフォト
ダイオード等の受光素子とで人体等の検知を行うための
検知回路を構成し、人体検知を行うと、管路の開閉弁を
構成するソレノイドのコイルに通電を開始するようにさ
れている。

【０００３】ところで、ラッチングソレノイドは、コイ
ルへの通電によりプランジャを移動し、一旦移動させた
プランジャをその移動後の位置に永久磁石により保持で
きることから、ソレノイドへの通電がプランジャの移動
時のみの短時間で済むという利点がある。また、この利
点により、使用する電源の小容量化を図ることができる
ばかりか、電源回路の小型化、低価格化をも図ることが
できる。このため、ラッチングソレノイドは、上記の給
水器における開閉弁に多用されている。そして、このラ
ッチングソレノイドを駆動制御するに当たっては、通電
時間が短時間で済むという特徴を生かすべく、種々の制
御手法が実用化されている。

【０００４】第１の制御手法は、ラッチングソレノイド
のコイルへの通電時間と所定の設定時間とを比較して通
電時間が設定時間に達すると、コイルによるプランジャ
移動は完了したとして通電を停止する。第２の制御手法
は、コイルへの通電電気量（通電電荷量）と所定の設定
電気量とを比較して通電電気量が設定電気量に達する
と、やはりコイルによるプランジャ移動は完了したとし
て通電を停止する。第３の制御手法は、コイルに通電し
た電流の波形にプランジャの移動完了を示す所定の変曲
点が現れると、やはりコイルによるプランジャ移動は完
了したとして通電を停止する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した制御手法を採
る給水器では、人体等の検知とそれに伴う自動給水の実
施並びに停止といった機能の点では特段の問題はないも
のの、次のような短所も指摘されるに到った。

【０００６】上記したように通電時間が短時間で済むこ
とから、ラッチングソレノイドの駆動電源として電池や
低電圧の直流電源が用いられている。これら駆動電源で
は、常時安定した電圧を維持することが困難な場合があ
り、電圧の低減によりコイルに通電される電流も低減す
る。特に、電池の場合には、使用時間が長くなるにつれ
て必然的に起きる。その一方、給水器に水を供給する１
次側の水圧も一定ではなく変動することがある。従っ
て、電圧低下や水圧変動等により、通電が開始されてか
らプランジャの移動が実際に完了するまでの時間や通電
電気量も変化する。よって、第１，第２の制御手法で
は、その設定時間や設定電気量に十分な余裕を持たせる
必要がある。第１の制御手法を例に採り説明すると、駆
動電源から設計電圧を得られる場合、例えば新品の電池
を使用する場合にプランジャの移動が実際に完了するま
での時間を、コイルへの通電時間の比較に用いる設定時
間とすることはできず、この時間の約１．５〜３倍程度
の時間を設定時間としなければならない。このため、電
池の使用状態によっては、ブラジャーの移動は完了して
いるにも拘わらず通電を行わなければならず、無駄な通
電が行われていた。第２の制御手法でも同様である。な
お、第１，第２の制御手法でこのように余裕を設ける必
要があるのは、プランジャの移動が完了したことを実際
に検出するのではなく、通電時間或いは通電電気量でプ
ランジャの移動完了を予想することに起因する。

【０００７】一方、ラッチングソレノイドのコイルに通
電がなされてプランジャが移動すると、このプランジャ
の移動に伴ってコイルには逆起電力が発生し、通電電流
が一旦減少する現象が起きる。この現象はコイルを流れ
る電流の波形として現れるので、電流波形とプランジャ
の移動の様子とは相関関係にある。このため、第３の制
御手法では、プランジャの移動完了を電流波形に現れた
所定の変曲点を通して検出することができる。よって、
この第３の制御手法では、プランジャの移動が実際に完
了した時点で通電を停止して無駄な通電を回避すること
はできるものの、コイルに流れる電流に何らかの原因で
突発的なノイズ等が重畳すると、このノイズによりプラ
ンジャの移動完了を誤検出することがある。また、電源
電圧や水圧に変動が生じると、コイルに流れる電流波形
が崩れて変曲点の発現の様子が変わり、誤検出をきたす
こともある。このため、プランジャが完全に移動しきっ
ていないのに通電を停止したりするようなこともあっ
た。

【０００８】本発明は、上記問題点を解決するためにな
され、ラッチングソレノイドを駆動する際の無駄な通電
の抑制と制御の信頼性の向上とを両立することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】か
かる課題を解決するため、第１の発明のソレノイド駆動
装置は、通電を受けるとプランジャを移動し該プランジ
ャの移動後の位置を保持するラッチングソレノイドと、
該ラッチングソレノイドの駆動タイミングを定める駆動
タイミング検知部とを有し、該定められた駆動タイミン
グで駆動電源から前記ラッチングソレノイドへの通電を
開始して前記ラッチングソレノイドを駆動する装置であ
って、前記ラッチングソレノイドへの通電が開始されて
からの通電電流波形を監視し、該通電電流波形に前記プ
ランジャの移動完了を示す所定の変曲点が現れると第１
の監視信号を出力する第１の監視手段と、前記ラッチン
グソレノイドへの通電が開始されてからの経過時間を計
時する計時手段と、前記第１の監視信号の出力時点での
前記計時手段の計時時間が第１の設定時間に達していれ
ば、前記ラッチングソレノイドへの通電を停止する停止
手段とを有することを特徴とする。

【００１０】また、第２の発明の弁装置は、通電を受け
るとプランジャを移動し該プランジャの移動後の位置を
保持するラッチングソレノイドと、該ラッチングソレノ
イドの駆動タイミングを定める駆動タイミング検知部と
を有し、該定められた駆動タイミングで駆動電源から前
記ラッチングソレノイドへの通電を開始して前記ラッチ
ングソレノイドを駆動し、前記ラッチングソレノイドに
て流体管路の開閉を行う弁装置であって、前記ラッチン
グソレノイドへの通電が開始されてからの通電電流波形
を監視し、該通電電流波形に前記プランジャの移動完了
を示す所定の変曲点が現れると第１の監視信号を出力す
る第１の監視手段と、前記ラッチングソレノイドへの通
電が開始されてからの経過時間を計時する計時手段と、
前記第１の監視信号の出力時点での前記計時手段の計時
時間が第１の設定時間に達していれば、前記ラッチング
ソレノイドへの通電を停止する停止手段とを有すること
を特徴とする。

【００１１】更に、第３の発明の自動給水装置は、給水
器への給水を検知対象物の検知に伴って実行する自動給
水装置であって、通電を受けるとプランジャを移動し該
プランジャの移動後の位置を保持するラッチングソレノ
イドを有し、該ラッチングソレノイドにて流体管路の開
閉を行う開閉弁と、前記給水器の使用を検知し、前記開
閉弁の開閉タイミングを定める検知部と、該定められた
開閉タイミングで駆動電源から前記ラッチングソレノイ
ドへの通電を開始し、前記ラッチングソレノイドを駆動
制御する制御手段とを備え、該制御手段は、前記ラッチ
ングソレノイドへの通電が開始されてからの通電電流波
形を監視し、該通電電流波形に前記プランジャの移動完
了を示す所定の変曲点が現れると第１の監視信号を出力
する第１の監視手段と、前記ラッチングソレノイドへの
通電が開始されてからの経過時間を計時する計時手段
と、前記第１の監視信号の出力時点での前記計時手段の
計時時間が第１の設定時間に達していれば、前記ラッチ
ングソレノイドへの通電を停止する停止手段とを有する
ことを特徴とする。

【００１２】上記構成を有する第１の発明のソレノイド
駆動装置、第２の発明の弁装置および第３の発明の自動
給水装置では、検知部で定められたタイミングで駆動電
源からラッチングソレノイドへの通電を開始し、この開
始された通電の電流波形に所定の変曲点が現れると第１
の監視信号を出力する。そして、この第１の監視信号の
出力時点までの計時時間が第１の設定時間に達していれ
ば、ラッチングソレノイドへの通電を停止する。また、
第１の監視信号の出力時点までの計時時間が第１の設定
時間に達していなければ、次回の第１の監視信号の出力
がされてその時の計時時間が第１の設定時間に達するま
で通電は継続される。このため、ラッチングソレノイド
への通電は、検知部で定められたタイミングから第１の
監視信号の出力の際まで継続される。よって、次のよう
な利点がある。

【００１３】通電電流へのノイズ等の重畳や電源電圧の
変動或いは水圧変動等の影響を受けて、第１の監視信号
がプランジャの移動完了以前に出力されることがある。
このような場合には、プランジャの移動が完了したとし
て正規に出力される第１の監視信号の出力タイミングよ
り早く信号が出力される。よって、この場合には、第１
の監視信号の出力時点までの経過時間が第１の設定時間
より早いとして、通電を停止せず継続させることができ
る。その一方、第１の監視信号の出力時点までの経過時
間が第１の設定時間に達していれば、その出力時点が適
切でこの際の第１の監視信号はプランジャの移動完了を
示すものであるとして、即座に通電を停止することがで
きる。従って、この第１の発明のソレノイド駆動装置、
第２の発明の弁装置および第３の発明の自動給水装置に
よれば、プランジャが移動途中にある間に通電を停止し
てしまうようなことがなく、プランジャの移動が実際に
完了した時点で通電を停止できる。この結果、ラッチン
グソレノイドを駆動する際の無駄な通電を回避できると
共に、制御の信頼性を高めることができる。

【００１４】この場合、第１の設定時間を、通電により
プランジャの移動が完了するのに要する時間に近似した
時間としておくことで、制御の信頼性をより高めること
ができる。

【００１５】上記の構成を有する第１の発明のソレノイ
ド駆動装置、第２の発明の弁装置或いは第３の発明の自
動給水装置において、前記第１の設定時間は、前記開始
された通電により前記プランジャの移動が完了したと予
想される第２の設定時間より短くされている。

【００１６】この第１の態様によれば、第１の設定時間
を不用意に長くすることがないので、無駄な通電を確実
に抑制することができる。この場合、第２の設定時間
は、プランジャの移動が完了したと予想される時間であ
るので、プランジャの移動が実際に完了するまでの時間
の約１．５〜３倍程度とすることが妥当である。よっ
て、この第２の設定時間より短い第１の設定時間を、第
２の設定時間の約３０〜６０％程度の時間とすれば、こ
の第１の設定時間をプランジャの移動が実際に完了する
までの時間に近似させることができ好ましい。

【００１７】また、第１ないし第３の発明についての上
記の第１の態様のソレノイド駆動装置、弁装置或いは自
動給水装置において、前記第１の監視信号が出力されな
いまま前記計時手段の計時時間が前記第１の設定時間を
越えると、前記計時手段の計時時間が前記第２の設定時
間に達した時点で前記ラッチングソレノイドへの通電を
停止する手段を有するものとすることができる。

【００１８】通電電流へのノイズ等の重畳や電源電圧の
変動或いは水圧変動等の影響を受けて通電電流の電流波
形に変曲点が見られないような場合には、第１の監視信
号は出力されないことがある。しかし、このような場合
であっても、計時手段の計時時間が第２の設定時間に達
すればラッチングソレノイドへの通電を停止する。この
ため、上記の第２の態様によれば、プランジャの移動が
完了しているにも拘わらず不用意に通電を継続すること
がなく、無駄な通電を抑制できる。

【００１９】また、第４の発明のソレノイド駆動装置
は、通電を受けるとプランジャを移動し該プランジャの
移動後の位置を保持するラッチングソレノイドと、該ラ
ッチングソレノイドの駆動タイミングを定める駆動タイ
ミング検知部とを有し、該定められた駆動タイミングで
駆動電源から前記ラッチングソレノイドへの通電を開始
して前記ラッチングソレノイドを駆動する装置であっ
て、前記ラッチングソレノイドへの通電が開始されてか
らの通電電流波形を監視し、該通電電流波形に前記プラ
ンジャの移動完了を示す所定の変曲点が現れると第１の
監視信号を出力する第１の監視手段と、前記ラッチング
ソレノイドへの通電が開始されてからの通電電気量を算
出する電気量算出手段と、前記第１の監視信号の出力時
点での前記電気量算出手段の算出通電電気量が第１の設
定電気量に達していれば、前記ラッチングソレノイドへ
の通電を停止する停止手段とを有することを特徴とす
る。

【００２０】第５の発明の弁装置は、通電を受けるとプ
ランジャを移動し該プランジャの移動後の位置を保持す
るラッチングソレノイドと、該ラッチングソレノイドの
駆動タイミングを定める駆動タイミング検知部とを有
し、該定められた駆動タイミングで駆動電源から前記ラ
ッチングソレノイドへの通電を開始して前記ラッチング
ソレノイドを駆動し、前記ラッチングソレノイドにて流
体管路の開閉を行う弁装置であって、前記ラッチングソ
レノイドへの通電が開始されてからの通電電流波形を監
視し、該通電電流波形に前記プランジャの移動完了を示
す所定の変曲点が現れると第１の監視信号を出力する第
１の監視手段と、前記ラッチングソレノイドへの通電が
開始されてからの通電電気量を算出する電気量算出手段
と、前記第１の監視信号の出力時点での前記電気量算出
手段の算出通電電気量が第１の設定電気量に達していれ
ば、前記ラッチングソレノイドへの通電を停止する停止
手段とを有することを特徴とする。

【００２１】更に、第６の発明の自動給水装置は、給水
器への給水を検知対象物の検知に伴って実行する自動給
水装置であって、通電を受けるとプランジャを移動し該
プランジャの移動後の位置を保持するラッチングソレノ
イドを有し、該ラッチングソレノイドにて流体管路の開
閉を行う開閉弁と、前記給水器の使用を検知し、前記開
閉弁の開閉タイミングを定める検知部と、該定められた
開閉タイミングで駆動電源から前記ラッチングソレノイ
ドへの通電を開始し、前記ラッチングソレノイドを駆動
制御する制御手段とを備え、該制御手段は、前記ラッチ
ングソレノイドへの通電が開始されてからの通電電流波
形を監視し、該通電電流波形に前記プランジャの移動完
了を示す所定の変曲点が現れると第１の監視信号を出力
する第１の監視手段と、前記ラッチングソレノイドへの
通電が開始されてからの通電電気量を算出する電気量算
出手段と、前記第１の監視信号の出力時点での前記電気
量算出手段の算出通電電気量が第１の設定電気量に達し
ていれば、前記ラッチングソレノイドへの通電を停止す
る停止手段とを有することを特徴とする。

【００２２】上記構成を有する第４の発明のソレノイド
駆動装置、第５の発明の弁装置および第６の発明の自動
給水装置では、検知部で定められたタイミングで駆動電
源からラッチングソレノイドへの通電を開始し、この開
始された通電の電流波形に所定の変曲点が現れると第１
の監視信号を出力する。そして、この第１の監視信号の
出力時点までの算出通電電気量が第１の設定電気量に達
していれば、ラッチングソレノイドへの通電を停止す
る。また、第１の監視信号の出力時点までの算出通電電
気量が第１の設定電気量に達していなければ、次回の第
１の監視信号の出力がされてその時の算出通電電気量が
第１の設定電気量に達するまで通電は継続される。この
ため、ラッチングソレノイドへの通電は、検知部で定め
られたタイミングから第１の監視信号の出力の際まで継
続される。よって、次のような利点がある。

【００２３】通電電流へのノイズ等の重畳や電源電圧の
変動或いは水圧変動等の影響を受けて、第１の監視信号
がプランジャの移動完了以前に出力されることがある。
このような場合には、プランジャの移動が完了したとし
て正規に出力される第１の監視信号の出力タイミングよ
り早く信号が出力される。よって、この場合には、第１
の監視信号の出力時点までの算出通電電気量が第１の設
定電気量より少ないとして、通電を停止せず継続させる
ことができる。その一方、第１の監視信号の出力時点ま
での算出通電電気量が第１の設定電気量に達していれ
ば、その出力時点が適切でこの際の第１の監視信号はプ
ランジャの移動完了を示すものであるとして、即座に通
電を停止することができる。従って、この第４の発明の
ソレノイド駆動装置、第５の発明の弁装置および第７の
発明の自動給水装置によれば、プランジャが移動途中に
ある間に通電を停止してしまうようなことがなく、プラ
ンジャの移動が実際に完了した時点で通電を停止でき
る。この結果、ラッチングソレノイドを駆動する際の無
駄な通電を回避できると共に、制御の信頼性を高めるこ
とができる。

【００２４】この場合、第１の設定電気量を、通電によ
りプランジャの移動が完了するのに要する通電電気量に
近似した電気量としておくことで、制御の信頼性をより
高めることができる。

【００２５】上記の構成を有する第４の発明のソレノイ
ド駆動装置、第５の発明の弁装置或いは第６の発明の自
動給水装置において、前記第１の設定電気量は、前記開
始された通電により前記プランジャの移動が完了したと
予想される第２の設定電気量より少なくされている。

【００２６】この第１の態様によれば、第１の設定電気
量を不用意に多くの電気量とすることがないので、無駄
な通電を確実に抑制することができる。この場合、第２
の設定電気量は、プランジャの移動が完了したと予想さ
れる電気量であるので、プランジャの移動が実際に完了
するまでの電気量の約１．５〜３倍程度とすることが妥
当である。よって、この第２の設定電気量より少ない第
１の設定電気量を、第２の設定電気量の約３０〜６０％
程度の電気量とすれば、この第１の設定電気量をプラン
ジャの移動が実際に完了するまでの電気量に近似させる
ことができ好ましい。

【００２７】また、第４ないし第６の発明についての上
記の第１の態様のソレノイド駆動装置、弁装置或いは自
動給水装置において、前記第１の監視信号が出力されな
いまま前記電気量算出手段の算出通電電気量が第１の設
定電気量を越えると、前記電気量算出手段の算出通電電
気量が前記第２の設定電気量に達した時点で前記ラッチ
ングソレノイドへの通電を停止する手段を有するものと
することができる。

【００２８】通電電流へのノイズ等の重畳や電源電圧の
変動或いは水圧変動等の影響を受けて通電電流の電流波
形に変曲点が見られないような場合には、第１の監視信
号は出力されないことがある。しかし、このような場合
であっても、電気量算出手段の算出通電電気量が第２の
設定電気量に達すればラッチングソレノイドへの通電を
停止する。このため、上記の第２の態様によれば、プラ
ンジャの移動が完了しているにも拘わらず不用意に通電
を継続することがなく、無駄な通電を抑制できる。

【００２９】また、第７の発明のソレノイド駆動装置
は、通電を受けるとプランジャを移動し該プランジャの
移動後の位置を保持するラッチングソレノイドと、該ラ
ッチングソレノイドの駆動タイミングを定める駆動タイ
ミング検知部とを有し、該定められた駆動タイミングで
駆動電源から前記ラッチングソレノイドへの通電を開始
して前記ラッチングソレノイドを駆動する装置であっ
て、前記ラッチングソレノイドへの通電が開始されてか
らの通電電気量を算出する電気量算出手段と、前記開始
された通電により前記プランジャの移動が完了したと予
想される第３の設定電気量に前記算出した通電電気量が
達すると第２の監視信号を出力する第２の監視手段と、
前記ラッチングソレノイドへの通電が開始されてからの
経過時間を計時する計時手段と、前記第２の監視信号の
出力時点での前記計時手段の計時時間が第１の設定時間
に達していれば、前記ラッチングソレノイドへの通電を
停止する停止手段とを有することを特徴とする。

【００３０】上記構成を有する第７の発明のソレノイド
駆動装置では、検知部で定められたタイミングで駆動電
源からラッチングソレノイドへの通電を開始し、通電開
始からの通電電気量を算出する。そして、この算出した
通電電気量が通電によりプランジャの移動が完了したと
予想される第３の設定電気量に達すると、第２の監視信
号を出力し、この第２の監視信号の出力時点までの経過
時間が第１の設定時間に達していれば、ラッチングソレ
ノイドへの通電を停止する。その一方、第２の監視信号
の出力時点までの経過時間が第１の設定時間に達してい
なければ、ラッチングソレノイドへの通電は停止されず
継続される。このため、ラッチングソレノイドへの通電
は、検知部で定められたタイミングから第２の監視信号
の出力の際まで継続される。よって、次のような利点が
ある。

【００３１】第２の監視信号の出力を規定する第３の設
定電気量は、プランジャの移動が完了したと予想される
電気量であるため、通電によりプランジャの移動が実際
に完了するのに要する通電電気量に比べて通常は大きく
されている。そして、このように大きな通電電気量であ
る第３の設定電気量に達したにも拘わらずその時点での
経過時間が第１の設定時間に達していなければ、大きな
通電電気量である第３の設定電気量に通常より短期間の
内に達したことになり通電電気量の算出の信頼性が低
い。よって、この場合には、通電を継続して確実にプラ
ンジャの移動を図ることができる。また、第２の監視信
号の出力時点までの経過時間が第１の設定時間に達して
いれば、この第３の設定電気量の通電に要した時間が適
切でこの際の第２の監視信号はプランジャの移動完了を
予測するに値するものであるとして、即座に通電を停止
することができる。従って、この第７の発明のソレノイ
ド駆動装置によれば、低い信頼性の算出通電電気量に基
づいて通電を停止して通電電気量が不十分な内に通電を
止めてしまうようなことがなく、プランジャの移動の移
動が完了したと的確に予想された時点で通電を停止でき
る。この結果、ラッチングソレノイドを駆動する際の無
駄な通電を抑制できると共に、制御の信頼性を高めるこ
とができる。

【００３２】この場合、第１の設定時間を、通電により
プランジャの移動が完了するのに要する時間に近似した
時間としておくことで、制御の信頼性をより高めること
ができる。

【００３３】上記の構成を有する第７の発明のソレノイ
ド駆動装置において、前記第１の設定時間は、前記開始
された通電により前記プランジャの移動が完了したと予
想される第２の設定時間より短くされている。

【００３４】この第１の態様によれば、第１の設定時間
を不用意に長くすることがないので、無駄な通電を確実
に抑制することができる。この場合、第２の設定時間
は、プランジャの移動が完了したと予想される時間であ
るので、プランジャの移動が実際に完了するまでの時間
の約１．５〜３倍程度とすることが妥当である。よっ
て、この第２の設定時間より短い第１の設定時間を、第
２の設定時間の約３０〜６０％程度の時間とすれば、こ
の第１の設定時間をプランジャの移動が実際に完了する
までの時間に近似させることができ好ましい。

【００３５】また、第７の発明についての上記の第１の
態様のソレノイド駆動装置において、前記第２の監視信
号が出力されないまま前記計時手段の計時時間が前記第
１の設定時間を越えると、前記計時手段の計時時間が前
記第２の設定時間に達した時点で前記ラッチングソレノ
イドへの通電を停止する手段を有するものとすることが
できる。

【００３６】実際には通電されているにも拘わらず通電
電気量の算出の不具合によって算出通電電気量が第３の
設定電気量に達しない場合には、第２の監視信号は出力
されないことがある。しかし、このような場合であって
も、計時手段の計時時間が第２の設定時間を越えればラ
ッチングソレノイドへの通電を停止する。このため、上
記の第２の態様によれば、プランジャの移動が完了して
いるにも拘わらず不用意に通電を継続することがなく、
無駄な通電を抑制できる。

【００３７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を手洗
器の実施例に基づき説明する。図１は自動給水式の手洗
器の要部概略断面図である。図示するように、この手洗
器は、手洗いボール１０と一体となった天板１２に装着
された水栓金具１４と、天板１２の下方に位置するバル
ブユニット１６と、建物壁面に固定された電池ボックス
１８とを有する。そして、この手洗器では、手洗いボー
ル１０に手が差し入れられたことが検知されると、バル
ブユニット１６のダイヤフラムバルブ２０が開弁され、
その下流の１次側給水口２２と水栓に到る配管２４を経
て水栓金具１４先端の吐水金具２６から吐水するように
構成されている。また、手洗いボール１０から手が外に
出ると、ダイヤフラムバルブ２０が閉弁され、それまで
行われていた吐水が停止するように構成されている。

【００３８】水栓金具１４には、手洗いボール１０のボ
ール面に臨んだ検知窓２８が開けられており、その奥側
には、人体検知並びにバルブ開閉等の制御を行うコント
ロールユニット３０が組み込まれている。このコントロ
ールユニット３０は、ボックス底面をなす回路基板３１
を介して水栓金具１４に固定されている。そして、コン
トロールユニット３０は、後述のマイクロコンピュータ
等の種々の電子デバイスを回路基板３１に実装しケース
にて取り囲んで備える。

【００３９】バルブユニット１６は、ダイヤフラムバル
ブ２０を通常時には閉弁状態にして備え、ダイヤフラム
の駆動電源としてのラッチングソレノイド２３を有す
る。このラッチングソレノイド２３は、ダイヤフラムと
連結されたプランジャをコイルへの通電により進退移動
させ、プランジャを閉弁側から開弁側に移動させた場合
には、その移動位置（開弁側位置）に永久磁石により保
持する。また、この開弁側位置から閉弁側へのプランジ
ャの移動は、プランジャを永久磁石から引き離しその磁
力による吸着が起きない位置までこのプランジャを移動
させ、その移動位置（閉弁側位置）に保持する。そし
て、ダイヤフラムバルブ２０は、こうしたラッチングソ
レノイド２３によるプランジャの移動・保持により管路
を開閉する。

【００４０】電池ボックス１８は、アルカリ単三型の乾
電池を所定個数収納し、その収納した乾電池をラッチン
グソレノイド２３の駆動電源とすると共にコントロール
ユニット３０の電子デバイスにも駆動電圧を印加する。
そして、この電池ボックス１８と水栓金具１４のコント
ロールユニット３０との間には、電源ラインと制御信号
ラインが配線されており、電池ボックス１８とラッチン
グソレノイド２３との間には電源ラインが配線されてい
る。また、ラッチングソレノイド２３とコントロールユ
ニット３０との間には、制御信号ラインが配線されてい
る。

【００４１】次に、上記した手洗器のコントロールユニ
ット３０における電気的な構成について、図２に示すブ
ロック回路図を用いて説明する。図示するように、コン
トロールユニット３０は、マイクロコンピュータ３２を
中心に構成されている。マイクロコンピュータ３２は、
電池ボックス１８に収納された電池３３の電圧を駆動電
圧として常時受け、その動作クロックは、発振子３４で
定められている。

【００４２】コントロールユニット３０は、このほか、
手洗いボール１０における手の有無を検知するための検
知回路６０を有し、検知回路６０は、手洗いボール１０
の検知対象箇所に赤外領域の光（以下、赤外光という）
を照射するＬＥＤ３５と、検知対象箇所に入り込んだ手
等で反射した光を受光するフォトダイオード３６とを有
する。この検知回路６０は、マイクロコンピュータ３２
によりオン・オフ制御されるスイッチング回路３７を介
して電池３３からの電圧の印加を受け、マイクロコンピ
ュータ３２との間で信号の授受を行うよう構成されてい
る。このＬＥＤ３５は、図１に示すように、検知対象箇
所に向くよう回路基板３１の裏面に装着されている。ま
た、フォトダイオード３６もＬＥＤ３５と同様に検知対
象箇所に向くよう回路基板３１の裏面に装着されてい
る。この場合、検知回路６０は、スイッチング回路３７
がオン状態にある間に、ＬＥＤ３５から検知対象箇所に
赤外光を照射する。そして、手等の検知対象物で反射し
た反射光のフォトダイオード３６における受光量が所定
の受光量を越えると、給水タイミングであるとしてマイ
クロコンピュータ３２に開弁信号を出力し、受光量が所
定の値まで減少すると止水タイミングであるとして閉弁
信号を出力する。この際には、フォトダイオード３６か
ら得られた電気信号は検知回路６０の有する積分回路に
よって積分され、その積分値（積分結果）が、コンパレ
ータやＡ／Ｄ変換器等での処理を経てマイクロコンピュ
ータ３２により検知対象物の有無、延いては給水タイミ
ングの判定に用いられる。

【００４３】コントロールユニット３０は、上記した人
体検知のための検知回路６０に加え、ラッチングソレノ
イド２３のコイル５０に通電した電気量を求めるための
クーロン管理回路７０と、コイル５０に通電された電流
の波形を監視して特異な変曲点（ボトム）を検出するボ
トム検出回路８０とを有する。このクーロン管理回路７
０とボトム検出回路８０は、コイル５０から検出抵抗５
３に到る配線ラインとマイクロコンピュータ３２との間
に組み込まれており、例えば次のような回路構成を有す
るものとすることができる。

【００４４】クーロン管理回路７０は、図３に示すよう
に、演算増幅器７１，７２とトランジスタ７３と抵抗７
４とコンデンサ７５を有する。そして、このクーロン管
理回路７０は、コイル５０に通電された際に検出抵抗５
３に発生する電圧を、その前段の演算増幅器７１とトラ
ンジスタ７３と抵抗７４とで電流に変換し、その変換電
流を後段の演算増幅器７２とコンデンサ７５並びに抵抗
７４とで積分する。こうして、クーロン管理回路７０
は、コイル５０に流れる電流を積分量に換算し、その出
力をマイクロコンピュータ３２のＡ／Ｄ変換用入力ポー
トＰ０８に出力する。この出力を受けたマイクロコンピ
ュータ３２は、コイル５０に通電された通電電気量（電
荷量）を算出し、これをクーロン管理値としてその後の
処理に用いる。

【００４５】ボトム検出回路８０は、コンパレータ８１
とコンデンサ８２と抵抗８３を有し、この抵抗８３とコ
ンデンサ８２とでＣＲフィルタ回路からなる遅延回路を
構成して備える。そして、ＣＲフィルタ回路は入力した
信号を抵抗８３とコンデンサ８２とで定まる遅延程度で
遅延して出力することから、ボトム検出回路８０は、マ
イナス側端子に入力される入力信号（通電電流を反映し
て検出抵抗５３に発生する電圧）とこの入力信号を遅延
した遅延信号とを、コンパレータ８１での演算処理に処
す。これにより、ボトム検出回路８０からは、プランジ
ャの移動完了を表すパルス状の信号（ボトム検出信号）
が以下のようにしてマイクロコンピュータ３２の入力ポ
ートＰ０７に出力される。図をもって説明すると、コイ
ル５０に通電が開始されると、時間の経過と共にコイル
５０に流れる電流は上昇する。そして、通電開始から所
定時間経過すると、ラッチングソレノイド２３のプラン
ジャは移動を始め、このプランジャの移動に伴ってコイ
ル５０には逆起電力が発生するので、図４に実線で示す
ように、通電電流が一旦減少する現象が起きる。この電
流波形（原信号波形）が電圧としてコンパレータ８１の
マイナス側端子に入力される。一方、プラス側端子に
は、図中点線で示すような遅延信号がＣＲフィルタ回路
で生成されて入力される。このため、コンパレータ８１
ではこれら信号がその入力端子の極性を考慮して演算さ
れるので、図示するようにパルス状の信号が生成され、
その際にはプランジャの移動完了に伴う信号変化（電流
変化、検出抵抗に発生する電圧変化）が反映しているの
で、このパルス状の信号は、プランジャの移動完了を表
している。そして、このパルス状の信号（ボトム検出信
号）は、マイクロコンピュータ３２の入力ポートＰ０７
に入力され、マイクロコンピュータ３２では、このパル
ス状のボトム検出信号に基づいて、電流波形に現れた変
曲点を検出し、プランジャの移動が完了したと判定する
ことができる。なお、図示する時刻ｔ０は、現実に変曲
点が現れた時刻を示したおり、マイクロコンピュータ３
２は、上記のパルス状のボトム検出信号によりこの時刻
ｔ０にできるだけ近い時刻をプランジャの移動完了時刻
として判定できればよい。

【００４６】コイル５０への通電並びにその際の電流の
向きを定めるトランジスタブリッジ５２の各トランジス
タは、マイクロコンピュータ３２により後述するように
ラッチングソレノイド２３を駆動してダイヤフラムバル
ブ２０を開弁或いは閉弁するタイミングであるとされる
と、次のようにそれぞれオン・オフされる。例えば、バ
ルブの開弁タイミングであるとされると、出力ポートＰ
０４，Ｐ０６はオフのままで、出力ポートＰ０３，Ｐ０
５が同時にオンされる。これにより、コイル５０には、
これら出力ポートに対応するトランジスタを経て、図２
における矢印Ａで示す向きに電池３３から電流が流れ、
ダイヤフラムバルブ２０は開弁駆動する。そして、この
開弁のための通電を終了する際には、それまでオンされ
ていた出力ポートＰ０３，Ｐ０５が同時にオフされ、コ
イル５０への開弁通電は終了する。その一方、バルブの
閉弁タイミングであると、出力ポートＰ０３，Ｐ０５は
オフのままで、出力ポートＰ０４，Ｐ０６が同時にオン
される。これにより、コイル５０には、これら出力ポー
トに対応するトランジスタを経て、図２における矢印Ｂ
で示す向きに電池３３から電流が流れ、ダイヤフラムバ
ルブ２０は閉弁駆動する。そして、この閉弁のための通
電を終了する際には、それまでオンされていた出力ポー
トＰ０４，Ｐ０６が同時にオフされ、コイル５０への閉
弁通電は終了する。

【００４７】次に、上記した構成を備える手洗器のコン
トロールユニット３０にて行われる自動給水制御（ルー
チン）について、図５以降のフローチャートに基づき説
明する。図５に示す自動給水ルーチンは、所定時間ごと
に繰り返し実行されるものであり、まず、人体検知用の
センサを駆動して人体検知に備える（ステップＳ１０
０）。即ち、出力ポートＰ０１をオンにしてＬＥＤ３５
をオンし、検知対象箇所への赤外光照射と、フォトダイ
オード３６の受光状態のスキャンとを、検知回路６０に
て行う。そして、検知回路６０からの検知信号の入力を
待つ。

【００４８】その後は、検知回路６０からの検知信号の
入力に基づいて人体を検知したか否かを判定し（ステッ
プＳ１１０）、肯定判定した場合には、止水中か否かを
判定する（ステップＳ１２０）。即ち、今回の本ルーチ
ンで人体を検知した場合、前回以前の本ルーチンで人体
検知がなされて既に吐水中であるか、今回の本ルーチン
での人体検知が最初のものであるためにまだ止水状態に
あるかを判別するのである。この場合、止水中か否かの
判定は次のようにして下すことができる。ラッチングソ
レノイド２３のコイル５０への通電に関与する出力ポー
トＰ０３〜Ｐ０６のオン・オフの履歴をマイクロコンピ
ュータ３２のＲＡＭに記憶するよう構成し、その記憶し
た履歴により、現在のダイヤフラムバルブ２０の弁状態
が判る。例えば、直前の記憶結果が（出力ポートＰ０
３，Ｐ０５＝オン／出力ポートＰ０４，Ｐ０６＝オフ）
であれば、コイル５０には図２に示した矢印Ａの向きで
前回は電流が流れ、ダイヤフラムバルブ２０は開弁側に
駆動したことが判る。また、出力ポートのオン・オフ履
歴ではなく、流量センサ等を別途設けてその出力から止
水中か否かを判定することもできる。

【００４９】ステップＳ１２０で否定判定した場合は、
前回以前の本ルーチンにより既に吐水が開始され現時点
では吐水中であるといえるので、何の処理を行うことな
く本ルーチンを一旦終了する。その一方、ステップＳ１
２０で肯定判定した場合は、人体検知がなされたが吐水
されていないことになる。よって、この人体検知に伴っ
て速やかに吐水すべく、ダイヤフラムバルブ２０を開弁
させるための開弁通電処理を開始する（ステップＳ１３
０）。即ち、このステップＳ１３０の詳細処理を表した
図６のフローチャートに示すように、まず、出力ポート
Ｐ０３，Ｐ０５をオンとすると共に出力ポートＰ０４，
Ｐ０６をオフとしてトランジスタブリッジ５２を開弁の
ためのスイッチ状態とする（ステップＳ１３１）。これ
により、コイル５０に電池３３から図２における矢印Ａ
の向きに電流を流して、ダイヤフラムバルブ２０を開弁
側に駆動する。こうしてバルブが駆動すると、バルブユ
ニット１６において１次側給水口２２と配管２４とが連
通し、水栓金具１４から吐水が開始される。

【００５０】上記したスイッチングに続いては、ボトム
検出回路８０からの入力信号に基づいて、コイル５０に
通電された電流の波形における変曲点（ボトム）検出が
なされたか否かを判定する（ステップＳ１３２）。ここ
で否定判定すれば、クーロン管理回路７０からの入力信
号に基づいて、コイル５０に通電された通電電気量、即
ちクーロン管理値が所定の電気量α１以上であるか否か
の判定（ステップＳ１３３）と、マイクロコンピュータ
３２の有するタイマで計時した通電開始からの経過時間
（時間管理値）が所定の経過時間β１以上であるか否か
の判定（ステップＳ１３４）とを順次実行する。そし
て、このステップＳ１３３，１３４で共に否定判定する
と、いずれかのステップで肯定判断するまで上記したス
テップＳ１３２に移行しボトム検出を繰り返す。つま
り、ボトム検出がなされない間に亘って、ステップＳ１
３３，１３４でクーロン管理値並びに時間管理値の比較
判定が行われる。この場合、所定の電気量α１と所定の
経過時間β１とは、以下のようにして定められ、マイク
ロコンピュータ３２のＲＯＭに記憶されている。

【００５１】図４に示すように、正常にボトム検出がな
されたときの時刻ｔ０までの間にコイル５０に通電され
た通電電気量を求める。そして、この求めた通電電気量
の約２倍の電気量を所定の電気量α１とする。また、時
刻ｔ０間での経過時間ｔ０の約２倍の経過時間を所定の
経過時間β１とする。

【００５２】そして、ステップＳ１３３，１３４のいず
れかで肯定判定した場合には、ステップＳ１３１でトラ
ンジスタブリッジ５２を上記のように開弁駆動スイッチ
ングしてコイル５０への通電を開始してからボトム検出
はないものの、コイル５０に通電した通電電気量と通電
経過時間は十分であるとして、トランジスタブリッジ５
２を開弁終了スイッチングする（ステップＳ１３５）。
即ち、それまでオンとされていた出力ポートＰ０３，Ｐ
０５を共にオフとして出力ポートＰ０３〜Ｐ０６の総て
をオフとする。これにより、コイル５０への通電は終了
するが、ラッチングソレノイド２３の性質によりそのプ
ランジャは開弁側に移動したままで保持される。このた
め、このようにダイヤフラムバルブ２０が一旦開弁され
ると、ラッチングソレノイド２３の保持機能によりダイ
ヤフラムバルブ２０は開弁状態のままとなる。よって、
人体検知に伴って開始された吐水は、以下の止水処理が
なされるまで継続される。なお、ステップＳ１３４が実
行されると一旦本ルーチンの処理を終了し、所定時間経
過後にステップＳ１００からの処理が繰り返される。

【００５３】また、ステップＳ１３２でボトム検出があ
ったと判定した場合には、クーロン管理回路７０からの
入力信号に基づいて、クーロン管理値が所定の電気量α
２以上であるか否かの判定（ステップＳ１３６）と、時
間管理値が所定の経過時間β２以上であるか否かの判定
（ステップＳ１３７）とを順次実行する。そして、この
ステップＳ１３６，１３７で共に肯定判定すると、上記
したステップＳ１３５に移行してコイル５０への通電を
終了し、ステップＳ１３６，１３７のいずれかで否定判
定すると、上記したステップＳ１３３に移行する。つま
り、ボトム検出がなされても、クーロン管理値並びに時
間管理値がそれぞれ所定の電気量α２と経過時間β２に
達して始めてコイル５０への通電が終了する。この場
合、所定の電気量α２と所定の経過時間β２とは、上記
のようにして定めた所定の電気量α１と所定の経過時間
β１のそれぞれ約半分の電気量並びに経過時間として定
められ、マイクロコンピュータ３２のＲＯＭに記憶され
ている。このため、所定の電気量α２と所定の経過時間
β２とは、図４に示した時刻ｔ０までの間にコイル５０
に通電された通電電気量と経過時間ｔ０にほぼ等しい値
となる。

【００５４】なお、ステップＳ１３６，１３７で否定判
定された場合には、クーロン管理値並びに時間管理値が
所定の電気量α１，経過時間β１より小さい電気量α
２，経過時間β２に達していないことから、ステップＳ
１３３，１３４でも否定判定され、既述したようにステ
ップＳ１３２に移行する。よって、ステップＳ１３６，
１３７で否定判定された場合には、ステップＳ１３３，
１３４を経ることなくステップＳ１３２に移行するよう
構成することもできる。

【００５５】その一方、図５に示したステップＳ１１０
で人体を検知していないと否定判定した場合には、吐水
中か否かを判定する（ステップＳ１４０）。即ち、今回
の本ルーチンで人体を検知していない場合、前回以前の
本ルーチンでも人体未検知で既に止水中であるか、今回
の本ルーチンで始めて人体未検知となったためにまだ吐
水状態にあるかを判別するのである。この場合、吐水中
か否かの判定は、上記したように出力ポートＰ０３〜Ｐ
０６のオン・オフの履歴に基づき下される。

【００５６】ステップＳ１４０で否定判定した場合は、
前回以前の本ルーチンにより既に止水されているといえ
るので、何の処理を行うことなく本ルーチンを一旦終了
する。しかし、ステップＳ１４０で肯定判定した場合
は、人体は未検知であるが吐水されていることになる。
よって、この人体未検知に伴って速やかに止水すべく、
ダイヤフラムバルブ２０を閉弁させるための閉弁通電処
理を開始する（ステップＳ１５０）。即ち、出力ポート
Ｐ０３，Ｐ０５をオフとしたまま出力ポートＰ０４，Ｐ
０６が共にオンになるようにトランジスタブリッジ５２
を閉弁駆動スイッチングして、コイル５０に電池３３か
ら図２における矢印Ｂの向きに電流を流し、ダイヤフラ
ムバルブ２０を閉弁側に駆動する。これにより、バルブ
ユニット１６において１次側給水口２２と配管２４とは
その連通が断たれ、水栓金具１４からそれまで行われて
いた吐水が停止する。

【００５７】こうした閉弁通電が開始されると、上記し
た開弁通電時の場合と同様にステップＳ１３２以降の処
理を行い、閉弁通電の終了条件の成立を待ってこの閉弁
通電を終了する。なお、この閉弁通電時における閉弁通
電の終了条件の成立可否を下すためのクーロン管理値や
時間管理値の比較対象である所定の電気量並びに経過時
間は、開弁通電時のものと相違することは勿論である。
そして、閉弁通電を通してダイヤフラムバルブ２０が一
旦閉弁されると、ラッチングソレノイド２３の保持機能
によりダイヤフラムバルブ２０は閉弁状態のままとな
る。よって、新たに人体検知されるまで止水されたまま
となる。

【００５８】以上説明したように本実施例の手洗器で
は、検知回路６０による人体検知に伴ってダイヤフラム
バルブ２０を駆動して吐水並びに止水を行うに当たり、
電池３３からラッチングソレノイド２３のコイル５０に
通電される電流の波形に電流値が一旦減少しその後増加
するという変曲点（ボトム）が現れるかを検出する（ス
テップＳ１３２）。そして、このボトム検出が有って
も、その時点におけるクーロン管理値と時間管理値が所
定の電気量α２，経過時間β２に達して始めてコイル５
０への通電を停止する（ステップＳ１３６，１３７，１
３５）。このため、次のような利点がある。

【００５９】通電電流へのノイズ等の重畳や電池３３の
電圧変動或いは１次側給水口２２での水圧変動等が起き
ると、その影響を受けて、通電電流の電流波形には、正
規の変曲点に近似した擬似的な変曲点がこの正規の変曲
点に対応する時刻ｔ０（図４参照）の以前に現れ、この
擬似的な変曲点をボトムとして検出してしまうことがあ
る。しかしながら、この場合には、ボトム検出時点での
クーロン管理値と時間管理値が所定の電気量α２，経過
時間β２に達していないとしてステップＳ１３６，１３
７で否定判定し、通電を継続させることができる。その
一方、ボトム検出時点でのクーロン管理値と時間管理値
が所定の電気量α２，経過時間β２に達していれば、ボ
トム検出時期が適切でこのボトム検出はプランジャの移
動完了を示すものであるとしてステップＳ１３６，１３
７で肯定判定し、即座に通電を停止することができる。
従って、本実施例の手洗器によれば、プランジャが移動
途中にある間に通電を停止してしまうようなことがな
く、プランジャの移動が実際に完了した時点で通電を停
止できる。この結果、ダイヤフラムバルブ２０を開閉す
るためにラッチングソレノイド２３を駆動する際の無駄
な通電を回避できると共に、制御の信頼性を高めること
ができる。そして、この無駄な通電の回避により、電池
３３をより長期に亘って使用できる。

【００６０】また、本実施例では、ステップＳ１３６，
１３７の判定に用いられコイル５０への通電停止に関与
する所定の電気量α２と所定の経過時間β２とを、正規
に電流波形に現れた変曲点（図４参照）をボトムとして
検出した際にコイル５０に通電される通電電気量と経過
時間ｔ０にほぼ等しい値とした。このため、コイル５０
への通電停止を通したラッチングソレノイド２３の制御
の信頼性をより高めることができる。

【００６１】また、本実施例では、ステップＳ１３２で
ボトム検出がされない場合であっても、クーロン管理値
と時間管理値のいずれかが所定の電気量α１，経過時間
β１となればコイル５０への通電を停止する（ステップ
Ｓ１３３〜１３５）。この場合、所定の電気量α１，経
過時間β１は、正規に電流波形に現れた変曲点（図４参
照）をボトムとして検出した際にコイル５０に通電され
る通電電気量と経過時間の約２倍である。従って、通電
電流へのノイズ等の重畳や電源電圧の変動或いは水圧変
動等の影響を受けてボトム検出ができない場合であって
も、コイル５０に通電した通電電気量と通電経過時間が
十分となればコイル５０への通電を停止することができ
る。このため、本実施例の手洗器によれば、コイル５０
への通電によりプランジャの移動が完了しているにも拘
わらず不用意に通電を継続することがなく、無駄な通電
を抑制できる。

【００６２】次に、第２実施例について説明する。この
第２実施例では、開弁通電処理における処理内容が上記
した第１実施例と異なる。即ち、図７に示すように、こ
の開弁通電処理における最初の処理であるステップＳ１
３１に続いては、クーロン管理回路７０からの入力信号
に基づいて、コイル５０に通電された通電電気量（クー
ロン管理値）が所定の電気量α１以上であるか否かを判
定する（ステップＳ２３２）。ここで否定判定すれば、
時間管理値が所定の経過時間β１以上であるか否かの判
定（ステップＳ２３３）を実行し、このステップＳ２３
３で否定判定すると、当該ステップで肯定判断するまで
上記したステップＳ１３２に移行しクーロン管理値の適
否判定を繰り返す。つまり、クーロン管理値が所定の電
気量α１を下回る間に亘って、ステップＳ２３３で時間
管理値の比較判定が行われる。

【００６３】そして、ステップＳ２３３で肯定判定した
場合には、コイル５０への通電を開始してからクーロン
管理回路７０で取得したクーロン管理値は所定の電気量
α１を下回るものの、コイル５０に通電した通電経過時
間は十分であるとして、トランジスタブリッジ５２を開
弁終了スイッチングする（ステップＳ１３５）。

【００６４】また、ステップＳ２３２でクーロン管理値
が所定の電気量α１以上となったと判定した場合には、
時間管理値が所定の経過時間β２以上であるか否かを判
定（ステップＳ２３４）する。そして、このステップＳ
２３４で肯定判定すると、ステップＳ１３５に移行して
コイル５０への通電を終了し、ステップＳ２３４で否定
判定すると、上記したステップＳ２３３に移行する。つ
まり、クーロン管理値が所定の電気量α１以上となった
と判定しても、時間管理値が所定の経過時間β２に達し
て始めてコイル５０への通電が終了する。

【００６５】上記した構成の第２実施例の手洗器では、
検知回路６０による人体検知に伴ってダイヤフラムバル
ブ２０を駆動して吐水並びに止水を行うに当たり、電池
３３からラッチングソレノイド２３のコイル５０に通電
した通電電気量をクーロン管理値として取得し、このク
ーロン管理値がプランジャの移動完了には十分な所定の
電気量α１以上となったかを判定する（ステップＳ２３
２）。そして、クーロン管理値が所定の電気量α１以上
となっても、その時点における時間管理値が所定の経過
時間β２に達して始めてコイル５０への通電を停止する
（ステップＳ２３４，１３５）。このため、次のような
利点がある。

【００６６】クーロン管理値の比較に用いられる所定の
電気量α１は、既述したようにプランジャの移動が実際
に完了するのに要する通電電気量の約２倍の電気量であ
る。このため、クーロン管理値がこのように大きな電気
量α１に達したにも拘わらずその時点での時間管理値が
所定の経過時間β２に達していなければ、短時間の内に
コイル５０にはこの大きな電気量α１が通電されたこと
になり、クーロン管理回路７０を介した通電電気量の算
出の信頼性が低いといえる。よって、この場合には、通
電を継続して確実にプランジャの移動を図ることができ
る。また、クーロン管理値が電気量α１に達した時点で
の時間管理値が所定の経過時間β２に達していれば、こ
の電気量α１の通電に要した時間が適切でありプランジ
ャは既に移動を完了しているとして、即座に通電を停止
することができる。従って、この第２実施例の手洗器に
よれば、低い信頼性の通電電気量管理に基づいて通電を
停止して通電電気量が不十分な内に通電を止めてしまう
ようなことがなく、プランジャの移動の移動が完了した
と的確に予想された時点で通電を停止できる。この結
果、ダイヤフラムバルブ２０を開閉するためにラッチン
グソレノイド２３を駆動する際の無駄な通電を抑制でき
ると共に、制御の信頼性を高めることができる。

【００６７】また、この第２実施例では、ステップＳ２
３２でクーロン管理値が所定の電気量α１以上となって
いないとした場合であっても、時間管理値が所定の経過
時間β１となればコイル５０への通電を停止する（ステ
ップＳ２３３，１３５）。このため、実際には通電され
ているにも拘わらずクーロン管理回路７０の不具合等に
よってクーロン管理値が所定の電気量α１以上となって
いない場合には、時間管理値が所定の経過時間β１とな
ればコイル５０への通電は停止されるので、コイル５０
への通電によりプランジャの移動が完了しているにも拘
わらず不用意に通電を継続することがなく、無駄な通電
を抑制できる。

【００６８】ここで、変形例について説明する。第１実
施例では、図６に示すステップＳ１３２でボトム検出が
有った場合に、クーロン管理値と時間管理値とをそれぞ
れの所定の電気量α２，経過時間β２と比較し（ステッ
プＳ１３６，１３７）、共に肯定判定した場合に通電を
停止するよう構成したが、次のように変形することもで
きる。即ち、図６に示した開弁通電処理の詳細処理を、
ステップＳ１３２の肯定判定に続いてはステップＳ１３
６とステップＳ１３７のいずれか一方しか行わないよう
に構成する。この変形例であっても、ボトム検出時点
で、クーロン管理値と時間管理値の一方が所定の電気量
α２，経過時間β２に達していればボトム検出時期が適
切であるとして通電を即座に停止し、電気量α２，経過
時間β２に達していなければ通電を継続させることがで
きる。よって、この変形例であっても、ラッチングソレ
ノイド２３を駆動する際の無駄な通電を回避できると共
に、制御の信頼性を高めることができる。

【００６９】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明は上記の実施例や実施形態になんら限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種
々なる態様で実施し得ることは勿論である。

【００７０】例えば、上記の実施例では手洗器における
自動給水に適用した場合を説明したが、ガスやその他の
流体を人体等の検知に伴って自動的に吐出・停止する弁
装置等に適用できることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の自動給水式の手洗器の要部概略断面
図。

【図２】この手洗器のコントロールユニット３０におけ
る電気的な構成を示すブロック回路図。

【図３】クーロン管理回路７０とボトム検出回路８０の
具体的な回路構成を例示する回路図。

【図４】コイル５０への通電する際の電流波形の様子を
説明するための説明図。

【図５】コントロールユニット３０にて行われる自動給
水制御を示すフローチャート。

【図６】この自動給水制御における開弁通電処理の詳細
を示すフローチャート。

【図７】第２実施例で行われる自動給水制御における開
弁通電処理の詳細を示すフローチャート。

【符号の説明】

１０…手洗いボール １４…水栓金具 １６…バルブユニット １８…電池ボックス ２０…ダイヤフラムバルブ ２３…ラッチングソレノイド ２６…吐水金具 ２８…検知窓 ３０…コントロールユニット ３２…マイクロコンピュータ ３３…電池 ３４…発振子 ３５…ＬＥＤ ３６…フォトダイオード ３７…スイッチング回路 ５０…コイル ５２…トランジスタブリッジ ５３…検出抵抗 ６０…検知回路 ７０…クーロン管理回路 ８０…ボトム検出回路

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通電を受けるとプランジャを移動し該プ
   ランジャの移動後の位置を保持するラッチングソレノイ
   ドと、該ラッチングソレノイドの駆動タイミングを定め
   る駆動タイミング検知部とを有し、該定められた駆動タ
   イミングで駆動電源から前記ラッチングソレノイドへの
   通電を開始して前記ラッチングソレノイドを駆動する装
   置であって、 前記ラッチングソレノイドへの通電が開始されてからの
   通電電流波形を監視し、該通電電流波形に前記プランジ
   ャの移動完了を示す所定の変曲点が現れると第１の監視
   信号を出力する第１の監視手段と、 前記ラッチングソレノイドへの通電が開始されてからの
   経過時間を計時する計時手段と、 前記第１の監視信号の出力時点での前記計時手段の計時
   時間が第１の設定時間に達していれば、前記ラッチング
   ソレノイドへの通電を停止する停止手段とを有すること
   を特徴とするソレノイド駆動装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のソレノイド駆動装置であ
   って、 前記第１の設定時間は、前記開始された通電により前記
   プランジャの移動が完了したと予想される第２の設定時
   間より短くされている、ソレノイド駆動装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載のソレノイド駆動装置であ
   って、 前記第１の監視信号が出力されないまま前記計時手段の
   計時時間が前記第１の設定時間を越えると、前記計時手
   段の計時時間が前記第２の設定時間に達した時点で前記
   ラッチングソレノイドへの通電を停止する手段を有す
   る、ソレノイド駆動装置。
4. 【請求項４】 通電を受けるとプランジャを移動し該プ
   ランジャの移動後の位置を保持するラッチングソレノイ
   ドと、該ラッチングソレノイドの駆動タイミングを定め
   る駆動タイミング検知部とを有し、該定められた駆動タ
   イミングで駆動電源から前記ラッチングソレノイドへの
   通電を開始して前記ラッチングソレノイドを駆動し、前
   記ラッチングソレノイドにて流体管路の開閉を行う弁装
   置であって、 前記ラッチングソレノイドへの通電が開始されてからの
   通電電流波形を監視し、該通電電流波形に前記プランジ
   ャの移動完了を示す所定の変曲点が現れると第１の監視
   信号を出力する第１の監視手段と、 前記ラッチングソレノイドへの通電が開始されてからの
   経過時間を計時する計時手段と、 前記第１の監視信号の出力時点での前記計時手段の計時
   時間が第１の設定時間に達していれば、前記ラッチング
   ソレノイドへの通電を停止する停止手段とを有すること
   を特徴とする弁装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の弁装置であって、 前記第１の設定時間は、前記開始された通電により前記
   プランジャの移動が完了したと予想される第２の設定時
   間より短くされている、弁装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の弁装置であって、 前記第１の監視信号が出力されないまま前記計時手段の
   計時時間が前記第１の設定時間を越えると、前記計時手
   段の計時時間が前記第２の設定時間に達した時点で前記
   ラッチングソレノイドへの通電を停止する手段を有す
   る、弁装置。
7. 【請求項７】 給水器への給水を検知対象物の検知に伴
   って実行する自動給水装置であって、 通電を受けるとプランジャを移動し該プランジャの移動
   後の位置を保持するラッチングソレノイドを有し、該ラ
   ッチングソレノイドにて流体管路の開閉を行う開閉弁
   と、 前記給水器の使用を検知し、前記開閉弁の開閉タイミン
   グを定める検知部と、 該定められた開閉タイミングで駆動電源から前記ラッチ
   ングソレノイドへの通電を開始し、前記ラッチングソレ
   ノイドを駆動制御する制御手段とを備え、 該制御手段は、 前記ラッチングソレノイドへの通電が開始されてからの
   通電電流波形を監視し、該通電電流波形に前記プランジ
   ャの移動完了を示す所定の変曲点が現れると第１の監視
   信号を出力する第１の監視手段と、 前記ラッチングソレノイドへの通電が開始されてからの
   経過時間を計時する計時手段と、 前記第１の監視信号の出力時点での前記計時手段の計時
   時間が第１の設定時間に達していれば、前記ラッチング
   ソレノイドへの通電を停止する停止手段とを有すること
   を特徴とする自動給水装置。
8. 【請求項８】 請求項７記載の自動給水装置であって、 前記第１の設定時間は、前記開始された通電により前記
   プランジャの移動が完了したと予想される第２の設定時
   間より短くされている、自動給水装置。
9. 【請求項９】 請求項８記載の自動給水装置であって、 前記第１の監視信号が出力されないまま前記計時手段の
   計時時間が前記第１の設定時間を越えると、前記計時手
   段の計時時間が前記第２の設定時間に達した時点で前記
   ラッチングソレノイドへの通電を停止する手段を有す
   る、自動給水装置。
10. 【請求項１０】 通電を受けるとプランジャを移動し該
    プランジャの移動後の位置を保持するラッチングソレノ
    イドと、該ラッチングソレノイドの駆動タイミングを定
    める駆動タイミング検知部とを有し、該定められた駆動
    タイミングで駆動電源から前記ラッチングソレノイドへ
    の通電を開始して前記ラッチングソレノイドを駆動する
    装置であって、 前記ラッチングソレノイドへの通電が開始されてからの
    通電電流波形を監視し、該通電電流波形に前記プランジ
    ャの移動完了を示す所定の変曲点が現れると第１の監視
    信号を出力する第１の監視手段と、 前記ラッチングソレノイドへの通電が開始されてからの
    通電電気量を算出する電気量算出手段と、 前記第１の監視信号の出力時点での前記電気量算出手段
    の算出通電電気量が第１の設定電気量に達していれば、
    前記ラッチングソレノイドへの通電を停止する停止手段
    とを有することを特徴とするソレノイド駆動装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載のソレノイド駆動装置
    であって、 前記第１の設定電気量は、前記開始された通電により前
    記プランジャの移動が完了したと予想される第２の設定
    電気量より少なくされている、ソレノイド駆動装置。
12. 【請求項１２】 請求項１１記載のソレノイド駆動装置
    であって、 前記第１の監視信号が出力されないまま前記電気量算出
    手段の算出通電電気量が第１の設定電気量を越えると、
    前記電気量算出手段の算出通電電気量が前記第２の設定
    電気量に達した時点で前記ラッチングソレノイドへの通
    電を停止する手段を有する、ソレノイド駆動装置。
13. 【請求項１３】 通電を受けるとプランジャを移動し該
    プランジャの移動後の位置を保持するラッチングソレノ
    イドと、該ラッチングソレノイドの駆動タイミングを定
    める駆動タイミング検知部とを有し、該定められた駆動
    タイミングで駆動電源から前記ラッチングソレノイドへ
    の通電を開始して前記ラッチングソレノイドを駆動し、
    前記ラッチングソレノイドにて流体管路の開閉を行う弁
    装置であって、 前記ラッチングソレノイドへの通電が開始されてからの
    通電電流波形を監視し、該通電電流波形に前記プランジ
    ャの移動完了を示す所定の変曲点が現れると第１の監視
    信号を出力する第１の監視手段と、 前記ラッチングソレノイドへの通電が開始されてからの
    通電電気量を算出する電気量算出手段と、 前記第１の監視信号の出力時点での前記電気量算出手段
    の算出通電電気量が第１の設定電気量に達していれば、
    前記ラッチングソレノイドへの通電を停止する停止手段
    とを有することを特徴とする弁装置。
14. 【請求項１４】 請求項１３記載の弁装置であって、 前記第１の設定電気量は、前記開始された通電により前
    記プランジャの移動が完了したと予想される第２の設定
    電気量より少なくされている、弁装置。
15. 【請求項１５】 請求項１４記載の弁装置であって、 前記第１の監視信号が出力されないまま前記電気量算出
    手段の算出通電電気量が第１の設定電気量を越えると、
    前記電気量算出手段の算出通電電気量が前記第２の設定
    電気量に達した時点で前記ラッチングソレノイドへの通
    電を停止する手段を有する、弁装置。
16. 【請求項１６】 給水器への給水を検知対象物の検知に
    伴って実行する自動給水装置であって、 通電を受けるとプランジャを移動し該プランジャの移動
    後の位置を保持するラッチングソレノイドを有し、該ラ
    ッチングソレノイドにて流体管路の開閉を行う開閉弁
    と、 前記給水器の使用を検知し、前記開閉弁の開閉タイミン
    グを定める検知部と、該定められた開閉タイミングで駆
    動電源から前記ラッチングソレノイドへの通電を開始
    し、前記ラッチングソレノイドを駆動制御する制御手段
    とを備え、 該制御手段は、 前記ラッチングソレノイドへの通電が開始されてからの
    通電電流波形を監視し、該通電電流波形に前記プランジ
    ャの移動完了を示す所定の変曲点が現れると第１の監視
    信号を出力する第１の監視手段と、 前記ラッチングソレノイドへの通電が開始されてからの
    通電電気量を算出する電気量算出手段と、 前記第１の監視信号の出力時点での前記電気量算出手段
    の算出通電電気量が第１の設定電気量に達していれば、
    前記ラッチングソレノイドへの通電を停止する停止手段
    とを有することを特徴とする自動給水装置。
17. 【請求項１７】 請求項１６記載の自動給水装置であっ
    て、 前記第１の設定電気量は、前記開始された通電により前
    記プランジャの移動が完了したと予想される第２の設定
    電気量より少なくされている、自動給水装置。
18. 【請求項１８】 請求項１７記載の自動給水装置であっ
    て、 前記第１の監視信号が出力されないまま前記電気量算出
    手段の算出通電電気量が第１の設定電気量を越えると、
    前記電気量算出手段の算出通電電気量が前記第２の設定
    電気量に達した時点で前記ラッチングソレノイドへの通
    電を停止する手段を有する、自動給水装置。
19. 【請求項１９】 通電を受けるとプランジャを移動し該
    プランジャの移動後の位置を保持するラッチングソレノ
    イドと、該ラッチングソレノイドの駆動タイミングを定
    める駆動タイミング検知部とを有し、該定められた駆動
    タイミングで駆動電源から前記ラッチングソレノイドへ
    の通電を開始して前記ラッチングソレノイドを駆動する
    装置であって、 前記ラッチングソレノイドへの通電が開始されてからの
    通電電気量を算出する電気量算出手段と、 前記開始された通電により前記プランジャの移動が完了
    したと予想される第３の設定電気量に前記算出した通電
    電気量が達すると第２の監視信号を出力する第２の監視
    手段と、 前記ラッチングソレノイドへの通電が開始されてからの
    経過時間を計時する計時手段と、 前記第２の監視信号の出力時点での前記計時手段の計時
    時間が第１の設定時間に達していれば、前記ラッチング
    ソレノイドへの通電を停止する停止手段とを有すること
    を特徴とするソレノイド駆動装置。
20. 【請求項２０】 請求項１９記載のソレノイド駆動装置
    であって、 前記第１の設定時間は、前記開始された通電により前記
    プランジャの移動が完了したと予想される第２の設定時
    間より短くされている、ソレノイド駆動装置。
21. 【請求項２１】 請求項２０記載のソレノイド駆動装置
    であって、 前記第２の監視信号が出力されないまま前記計時手段の
    計時時間が前記第１の設定時間を越えると、前記計時手
    段の計時時間が前記第２の設定時間に達した時点で前記
    ラッチングソレノイドへの通電を停止する手段を有す
    る、ソレノイド駆動装置。