JPH11344146A

JPH11344146A - 電磁弁制御装置

Info

Publication number: JPH11344146A
Application number: JP16627598A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Kaneko; 義行金子
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 1998-05-28
Filing date: 1998-05-28
Publication date: 1999-12-14

Abstract

(57)【要約】【課題】小便器の自動洗浄装置や手洗い器の自動水栓
等に設けられる電磁弁を制御する電磁弁制御装置につい
て、特に電池を電源とする装置に好適な省電力化を高め
る電磁弁制御回路を得る。【解決手段】電磁弁駆動用コンデンサを予備的に充電
し、必要時に不足分を昇圧する方式とすることにより、
昇圧回路の負荷を時間的に分散させ、小出力の昇圧回路
ですませられるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば小便器の自
動洗浄装置や手洗い器の自動水栓等に設けられる電磁弁
を制御する電磁弁制御装置に係り、特に電池を電源とす
る装置に好適な省電力化を高める電磁弁制御回路に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、電磁弁を省電力化させて駆動する
方式として、電磁弁への給電初期時にはその開弁動作、
すなわち電磁弁のプランジャの吸引動作に必要な吸引電
流を流し、その後、開弁状態を保持できる最低限の保持
電流で保持するものが知られている。ソレノイドの電磁
力は巻線を増やす程大きくなるが、巻線数を増やす場
合、ソレノイド外形の大きさの制約から線径の大きい、
すなわち抵抗の小さい巻線が使用できず、結果的に巻線
抵抗値が大きくなる場合がある。このような場合、特に
吸引駆動に高電圧を要する。吸引電圧が制御回路の電源
電圧に比較して高い場合、昇圧回路を使用して吸引時の
み昇圧した電圧を印加する方法がとられる。

【０００３】また、同じく電源電圧を昇圧して電磁弁を
駆動する方式として、特願平０９−１４８３８２の考案
がなされている。電池を電源として電磁弁を駆動する場
合、電池電圧は新品時から消耗するに従って低下するた
め、電磁弁の作動保証電圧は電池の消耗時の電圧に合わ
せて設計される。従って、電池が消耗するまでの電圧分
が無駄になる。そこで、電池電圧を電磁弁の動作保証電
圧より低く設定し、電圧の不足分を昇圧して駆動するこ
とにより、電圧の無駄をなくそうというものである。

【０００４】図４０は赤外線の人体センサを備えた、小
便器の自動洗浄装置の回路例である。電池を電源とし、
吸引時は昇圧した電圧で駆動し、保持時はチョッパ駆動
により消費を抑えている。１は回路全体を制御するマイ
コン、２は電源となる電池、１０は電磁弁（図不示）の
ソレノイド、３は昇圧回路、４は保持回路、５はセンサ
投光回路、６はセンサ受光回路である。昇圧回路３はコ
イル３０１，トランジスタ３０２，ダイオード３０３，
コンデンサ３０４からなる昇圧回路である。抵抗３０５
及び３０６は昇圧された電圧を分圧する抵抗であり、ト
ランジスタ３０７及び３０８により、マイコン１からの
信号に応じてコンデンサ３０４と接続されるように構成
されている。コンデンサ３０４は比較的小容量で高周波
インピーダンスが低いものが使用される。抵抗３０７及
び３０８により分圧された電圧Ｖ１は、マイコン１のＡ
／Ｄ変換入力端子に接続され、更にコンパレータ３０９
により基準電圧源３１０の電圧ＶＲＥＦ１と比較され、
その出力は発振回路３１１に入力される。発振回路３１
１はマイコン１からＯＮ信号を受けている状態で、か
つ、コンパレータ３０９の出力が（Ｖ１＜ＶＲＥＦ１）
の場合に、トランジスタ３０２へ昇圧のスイッチングパ
ルスを出力する。１１はソレノイド１０の吸引作動時の
電流を供給するコンデンサであり、ソレノイドを吸引す
るのに十分な大容量のものが使用さる。大容量で、しか
も高周波インピーダンスの低いコンデンサは非常に高価
なものとなるが、コンデンサ１１は高周波インピーダン
スが比較的高いものでよい。

【０００５】例えば、昇圧回路３のトランジスタ３０２
のスイッチング周波数は１００ｋＨｚ程度、時間にして
１０μｓｅｃ程度であるので高周波特性に優れたものが
使用される。これに対して、ソレノイド１０の吸引時間
は１０ｍｓｅｃ程度であるため、低周波用のコンデンサ
でよい。よって、用途に応じた特性のコンデンサ３０１
とコンデンサ１１が並列に接続される。１２はソレノイ
ドに電圧を印加するトランジスタであり、吸引時はトラ
ンジスタ１３を介してマイコン１よりスイッチされる。
１５はソレノイド１０に流れる電流を電圧変換する抵
抗、１４はソレノイド１０のサージ吸収ダイオードであ
り、ソレノイド１０への給電が停止された直後、特に以
下に述べるチョッパ駆動による保持通電中に、ソレノイ
ド１０のインダクタンス成分により抵抗１５、ダイオー
ド１４の経路で環流電流が流れる。保持回路４は抵抗１
５に発生する電圧Ｖ２が一定になるようにチョッパ駆動
をする回路である。４０１はオープンコレクタ出力のコ
ンパレータ４０１であり、マイコン１からのＯＮ信号を
受けている場合に、抵抗１５に発生する電圧Ｖ２と基準
電圧源４０２の電圧ＶＲＥＦ２の電圧が等しくなるよう
にトランジスタ１２をスイッチングする。

【０００６】更に、使用者の有無を検出するための反射
型の非接触アクティブセンサを備えており、５はセンサ
投光回路、６はセンサ受光回路である。センサ投光回路
５は、投光素子である発光ダイオード５０１、トランジ
スタ５０２，トランジスタ５０３，抵抗５０４，抵抗５
０５とを備える。マイコン１からのパルス的な信号によ
り、抵抗５０４を介してトランジスタ５０２がオンして
発光ダイオード５０１に電流が流れ、検出体に向けてパ
ルス光が照射される。その際、抵抗５０５に発光ダイオ
ード５０１に流れる電流に応じた電圧が発生し、その電
圧が、トランジスタ５０３のベース・エミッタ間のオン
電圧を越えるとトランジスタ５０２のベース電位を下げ
るため、発光ダイオード５０１には電源電圧に関わら
ず、一定の電流が流れる。センサ投光回路５の電源はコ
ンデンサ１６であり、抵抗１７を介して電池２と接続さ
れる。抵抗１７とコンデンサ１６はフィルタ回路を構成
しており、発光ダイオード５０１に流れる電流の殆どが
コンデンサ１６から供給され、発光ダイオード５０１に
流れる電流によって電池２の電圧が変動することを防い
でいる。コンデンサ１６は発光ダイオード５０１に電流
を供給する際、放電により電圧が低下するので、センサ
投光回路５が必要とする電圧を維持出来るだけの容量の
ものでなければならない。

【０００７】センサ受光回路６は受光素子であるフォト
ダイオード６０１，アンプ６０２、検出抵抗６０３とを
備える。フォトダイオード６０１に入射した反射光は、
電流に光電変換され、更にアンプ６０２と検出抵抗６０
３により電圧に変換されて、その出力はマイコン１のＡ
／Ｄ変換入力端子に入力される。マイコン１は、センサ
投光回路５をパルス駆動したタイミングのセンサ受光回
路の電圧をＡ／Ｄすることにより、検出体の有無を判定
する。７は電池の電圧を検出する回路であり、電池の消
耗状態に応じて回路を安全に動作停止させるためのもの
である。抵抗７０２及び７０３は電池電圧を分圧する抵
抗であり、トランジスタ７０１及び７０４により、マイ
コン１からの信号に応じて電池２と接続されるように構
成されている。抵抗７０２及び７０３により分圧された
電圧Ｖ３は、マイコン１のＡ／Ｄ変換入力端子に接続さ
れる。電池の消耗の判断は、最も重い負荷がかかった状
態で行うのが一般的であり、図４０の回路であれば、昇
圧回路３が作動しているときに電圧Ｖ３をチェックす
る。

【０００８】例えば、小便器の自動洗浄装置の場合につ
いて、一連の動作を図４１〜４６のフローチャート、図
４７のタイミングチャートを用いて説明する。図４１は
製品のメインルーチンのフローチャートである。主な動
作は、センサを周期的に駆動して人体（使用者）の感
知、非感知を検出し、一定時間の感知が継続すると小便
器が使用されていると判断し、その後非感知状態になる
と使用者が立ち去ったと判断して一定時間、電磁弁によ
り便器を洗浄するものである。図４１において、ステッ
プ０００（以下Ｓ０００）のリセットからスタートす
る。Ｓ００１でセンサ駆動を行う。詳細動作は図４２の
サブルーチンである。

【０００９】図４２において、Ｓ９３１でセンサ受光回
路６の出力をＡ／Ｄ変換し、Ｓ９３２でマイコン１のＰ
Ｏ５ポートをＨｉとして発光ダイオード５０１をＯＮさ
せ、Ｓ９３３で１０μｓｅｃ待ち、Ｓ９３４で再びセン
サ受光回路６の出力をＡ／Ｄ変換する。Ｓ９３５で、Ｓ
９３１とＳ９３４における、それぞれのＡ／Ｄ変換結果
の差を計算して反射レベルとする。反射レベルが大きい
ほど人体のある可能性が高い。そして、Ｓ９３６で発光
ダイオード５０１をＯＦＦしてＳ９３７よりメインルー
チンに戻る。図４１のメインルーチンに戻り、Ｓ００２
で反射レベルが感知と判断する閾値を越えているかチェ
ックし、閾値を越えて感知と判断されればＳ００３へ、
そうでなければＳ００４へ進む。Ｓ００３では感知フラ
グをチェックする。感知フラグとは、感知、非感知の状
態変化を判断するためのフラグで、感知状態で「１」で
ある。Ｓ００３で感知フラグが１の場合、感知状態が継
続なのでＳ００５で感知時間のカウントを行い、感知フ
ラグが０の場合は、非感知状態から感知状態に変化した
のでＳ００６で感知フラグをセットする。Ｓ００４でも
感知フラグをチェックし、１の場合はＳ００７へ、１の
場合はＳ００８へ進む。Ｓ００７は感知状態から非感知
状態への変化なので、Ｓ００７で感知フラグを０とし、
Ｓ００９で感知時間が５秒以上かチェックする。５秒未
満であれば、僅かな感知時間であったので便器は使用さ
れておらず便器洗浄は不要と判断しＳ０１５へ進む。５
秒以上であれば便器が使用されたと判断し、Ｓ０１０で
コンデンサ３０４を充電し、Ｓ０１１で洗浄を開始す
る。Ｓ００８は非感知状態の継続である。Ｓ００８で洗
浄中かどうかチェックし、洗浄中でなければそのままＳ
０１５へ、洗浄中であればＳ０１２で洗浄時間をカウン
トし、Ｓ０１３で洗浄時間が３秒に達したかチェック
し、３秒未満であればＳ０１５へ進んで洗浄を継続、３
秒以上であればＳ０１４で洗浄を終了してＳ０１５へ進
む。

【００１０】図４３はＳ０１０の充電の詳細動作を示す
サブルーチンである。図４３において、Ｓ９４１で、マ
イコン１のＰＯ２をＨｉとしトランジスタ３０８及び３
０７をＯＮさせ、抵抗３０５及び３０６の分圧回路を作
動させ、ＰＯ１をＨｉとし発振回路３１１を作動させ、
以上で昇圧回路３が作動を始め、その出力によりコンデ
ンサ１１が充電される。

【００１１】Ｓ９４２で電池の消耗状態の判定を行う。
Ｓ９４２の動作詳細は、図４６のサブルーチンに示す。
図４６において、Ｓ９７１でマイコン１のＰＯ６をＨｉ
としトランジスタ７０４及び７０１をＯＮさせ、抵抗７
０２及び７０３の分圧回路を作動させる。Ｓ９７２でＶ
３の電位をＡ／Ｄ変換し、Ｓ９７３でＰＯ６をＬｏとし
て分圧回路をＯＦＦして無用な消費を無くす。Ｓ９７４
で、Ｓ９７３のＡ／Ｄ変換結果と抵抗７０２及び７０３
による分圧比から電池電圧が４Ｖ以上か判定する。４Ｖ
以上なら問題ないためＳ９７５よりサブルーチンコール
された所へ戻り、４Ｖ未満であればＳ９７６でマイコン
１のＰＯ１及びＰＯ２をＬｏとして昇圧を停止し、洗浄
中であった場合に備えてＰＯ３及びＰＯ４をＬｏとして
洗浄を停止し、Ｓ９７８の動作停止モードに入る。Ｓ９
４２で電池電圧が４Ｖ以上の場合、図４３のＳ９４３へ
進みＶ１の電位をＡ／Ｄ変換し、Ｓ９４４で抵抗３０５
及び３０６の分圧比とＳ９４３のＡ／Ｄ変換結果から、
コンデンサ１１の充電電圧が８Ｖ以上か判定する。８Ｖ
未満であればＳ９４２に戻って昇圧を継続し、８Ｖ以上
であればＳ９４５でマイコン１のＰＯ１及びＰＯ２をＬ
ｏとして昇圧を停止し、Ｓ０４６よりサブルーチンコー
ルされた所へ戻る。なお、何らかの要因によりソフトに
よる昇圧停止が遅れても、コンパレータ３０９のはたら
きにより、８Ｖを越えて充電されることはない。

【００１２】図４４はＳ０１１の洗浄開始の詳細動作を
示すサブルーチンである。図４４において、Ｓ９５１で
マイコン１のＰＯ３をＨｉとしてトランジスタ１２をＯ
Ｎし吸引駆動を開始する。Ｓ９５２で２０ｍｓｅｃ経過
するのを待ち、Ｓ９５３でマイコン１のＰＯ３をＬｏと
して吸引駆動を停止、ＰＯ４をＨｉとして保持駆動を開
始する。

【００１３】図４５はＳ０１４の洗浄終了の詳細動作を
示すサブルーチンである。図４５においてＳ９６１でマ
イコン１のＰＯ４をＬｏとして保持回路４の作動を停止
し、Ｓ９６２よりサブルーチンコールされた所へ戻る。
図４１に戻り、Ｓ０１５では０．２５秒間待ってＳ００
１に戻る。以上の動作により、センサを０．２５秒間隔
で駆動し、５秒以上感知状態が継続した後、非感知にな
った時に３秒間の便器洗浄を行うことになる。

【００１４】図４７は以上の動作例を示すタイミングチ
ャートである。図４７において、時刻Ｔ０は使用者がい
ない、いわゆる待機状態である。時刻Ｔ１で、センサに
よって使用者を感知し、使用されたと判断される５秒以
上経過後、時刻Ｔ２で使用者が立ち去ったと判断する
と、昇圧回路３を作動させ、コンデンサ１１を電池電圧
から吸引駆動が可能な電圧８Ｖまで充電する。時刻Ｔ３
でコンデンサ１１の充電が完了すると、トランジスタ１
２を吸引動作が保証される時間である２０ｍｓｅｃ間、
Ｔ４まで駆動し、電磁弁を開状態とする。引き続き、時
刻Ｔ４で保持回路４を作動させて電磁弁の開状態を保持
し、所定の洗浄時間３秒を経過すると時刻Ｔ５で保持回
路４を停止させて洗浄を終了する。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記に
述べたような従来の回路では、以下のような問題があ
る。まず、洗浄が必要な場合に昇圧を行うため、昇圧回
路３は短時間でコンデンサ１１を充電しなければならな
い。従って、昇圧回路３は出力能力の大きいものが要求
され、コイル３０１，トランジスタ３０２，ダイオード
３０３は電流定格の大きいもの、コンデンサ３０４は大
容量のものが必要となり、回路が大型化していまう。

【００１６】また、如何に電流定格の大きい部品を使っ
ても、コンデンサ１１の充電開始時に大電流が流れるの
で、特にコイル３０１は磁気飽和しやすくなり、昇圧回
路３の効率が低下する。その結果、吸引駆動前の充電時
間が長くなり、洗浄までの時間遅れが生じる。吸引の直
前に昇圧を行うことを避けるため、常時コンデンサ１１
を昇圧しておく方法もあるが、１日の中で小便器の自動
洗浄装置が使用される時間は僅かであり、殆どの時間は
洗浄の待機時間となる。よって、常時コンデンサ１１に
高電圧が印加されるため、漏れ電流による損失が増え
る。

【００１７】更に、昇圧回路の作動時には、トランジス
タ３０２のスイッチングに関わらず、コンパレータ３０
９，電圧検出回路などの消費が損失として発生してい
る。常時昇圧する方式では、これらの回路消費がコンデ
ンサ１１の昇圧によるエネルギー上昇分に比較して大き
くなり、総合的な昇圧効率を低下させる。更に、常時充
電するとしても、洗浄後はコンデンサ１１の電圧は電池
２の電圧まで下がるので、充電開始時に大電流が流れる
ことは避けられない。更に、常時充電すると、センサ駆
動などの敏感な回路動作と昇圧動作が重なり、ノイズや
電源電圧変動などで、お互いに影響する恐れがある。ま
た、吸引通電後コンデンサ１１に残された電池電圧以上
の残電荷は保持駆動に使用されるが、保持回路４の動作
電圧は電池２の電圧でも十分であるため、残電荷を保持
駆動に使用すれば、昇圧の際の損失が全く無意味とな
る。電池電圧の検出にも問題がある。電池電圧検出回路
３は、電池２から一定、かつ最も重い負荷電流が流れて
いるときに電池電圧をＡ／Ｄ変換することが望ましい
が、昇圧回路３の駆動電流はコンデンサ１１の電圧状態
による変動が大きい。また、コイル３０１の磁気飽和が
起きた場合は、極端に電流が増える。このように、昇圧
回路３は最も重い負荷であるが、安定した条件で電池２
の消耗状態をチェックするのに適した負荷ではない。ま
た、コンデンサ１６はセンサ投光回路の動作を保証出来
る容量が必要であるが、電池２の消耗による電圧低下や
発光ダイオード５０１の温度特性などを考慮すると、か
なり大容量のものになってしまい、大型となってしま
う。

【００１８】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、本発明の目的は、小型、シンプル、低損失
のソレノイド駆動回路を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段及びその作用・効果】上記
目的を達成するために、電磁弁駆動用コンデンサを予備
的に充電し、必要時に不足分を昇圧する方式とすること
により、昇圧回路の負荷を時間的に分散させることがで
き、小出力の昇圧回路ですませることができるようにし
た。

【００２０】また、電磁弁駆動用コンデンサの吸引駆動
終了後の残電荷を、保持駆動で消費しない構成とするこ
とにより、昇圧回路の損失を保持駆動時に無駄に消費す
ることを防止すると同時に、予備充電の負荷を減らすこ
とができるようにした。

【００２１】また、電源投入時に電磁弁駆動用コンデン
サを充電することにより、最初の洗浄時でも充電のため
の時間遅れを短くできるようにした。

【００２２】また、電磁弁駆動用コンデンサの予備充電
の条件として、一定周期で充電することにより、昇圧回
路の消費を有効に使用できるようにした。

【００２３】また、昇圧回路を短時間動作させ、その繰
り返しにより電磁弁駆動用コンデンサの充電を行うこと
により、昇圧回路の磁気飽和状態を脱出しやすくすると
共に、センサ駆動など敏感な回路動作を昇圧回路が発生
するノイズの影響から保護することができるようにし
た。

【００２４】また、電磁弁駆動用コンデンサの予備充電
の条件として、コンデンサ電圧が所定電圧以下となると
充電することにより、漏れ電流の大小による影響を無く
し、昇圧開始時の負荷電流を一定条件にできるようにし
た。

【００２５】また、電磁弁駆動用コンデンサの予備充電
の条件として、一定周期でコンデンサ電圧をチェック
し、所定電圧以下となると充電することにより、更に消
費の少ない予備充電が可能となるようにした。

【００２６】また、洗浄開始時、すなわち吸引駆動終了
後に電磁弁駆動用コンデンサを充電することにより、洗
浄終了後直ちに次の洗浄が行われる場合でも、速やかに
洗浄可能となるようにした。

【００２７】また、洗浄終了時、すなわち保持駆動終了
後に電磁弁駆動用コンデンサを充電することにより、保
持駆動の負荷と重畳することなく充電が行われ、洗浄終
了後直ちに次の洗浄が行われる場合でも、比較的速やか
に洗浄可能となるようにした。

【００２８】また、吸引駆動時に、ソレノイド電流の変
曲点の検出、または積分を行って吸引駆動を停止するこ
とにより、回路の消費を減らし、予備充電の負荷を減ら
すことができるようにした。

【００２９】また、昇圧回路と電磁弁駆動用コンデンサ
の間に抵抗を挿入することにより、昇圧回路の負荷条件
を任意に設定でき、電池の消耗状態を一定の負荷条件で
検出することが可能となるようにした。

【００３０】また、前記電磁弁駆動回路と非接触型のア
クティブセンサとの組み合わせにおいて、センサ感知時
に電磁弁駆動用コンデンサを充電する事により、より速
やかな洗浄の準備が可能となるようにした。

【００３１】また、センサ感知時の電磁弁駆動用コンデ
ンサの予備充電を行う条件を、センサ非感知時のそれよ
りも緩く設定することにより、１日の大半の時間を占め
るセンサ非感知時の無駄な消費を抑え、センサ感知時に
はより確実に洗浄の準備を行うことができるようにし
た。

【００３２】また、センサの投光回路の電源用コンデン
サと、昇圧回路のコンデンサを共用することにより、コ
ンデンサを削減すると共に、センサ投光のための十分な
電圧を確保することができるようにした。

【００３３】更に、コンデンサ電圧がセンサ投光に不足
な場合はセンサ駆動を休止して前感知状態を維持するこ
とにより、昇圧回路に無用な大負荷をかけることなく、
センサ動作に与える影響も最小限にできるようにした。

【００３４】更に、センサ投光回数に応じて電磁弁駆動
用コンデンサの予備充電を行うことで、簡単な処理にも
関わらず適切なタイミングで予備充電を行うことができ
るようにした。

【００３５】また、昇圧回路と電磁弁駆動用コンデンサ
の間に抵抗を挿入することにより、昇圧回路の負荷条件
を任意に設定でき、昇圧回路から過大な電流が流れるの
を防止すると共に、電池の消耗状態を判定する際に、昇
圧回路の負荷状態が安定するため、一定条件での判定が
容易にできるようにした。

【００３６】

【発明の実施の形態】本発明をより理解しやすくするた
め、以下に図を用いて詳説する。

【００３７】（実施例１）図１は本発明の第１の実施例
を示す回路図である。従来例の図４０とは保持回路４の
構成が異なる。ソレノイド１０への給電トランジスタ
を、吸引駆動用のトランジスタ１２と保持駆動用のトラ
ンジスタ４０３の２つに分け、トランジスタ４０３のエ
ミッタは昇圧回路３ではなく、電池２としている。ダイ
オード４０４は吸引時にトランジスタ１２がオンした際
に、トランジスタ４０３へ逆電圧が印加されるのを防止
するものである。

【００３８】図２に本発明の第１の実施例におけるメイ
ンルーチンのフローチャートを示す。まず、リセット
後、Ｓ１００でイニシャル昇圧を行う。

【００３９】図３にイニシャル昇圧のサブルーチンを示
す。図３における各ステップにおいて図４３の充電サブ
ルーチンと内容記載の同じステップは同様の動作であ
る。図３において、Ｓ０３１でマイコン１のＰＯ２をＨ
ｉとし抵抗３０５及び３０６の分圧回路を作動させ、Ｓ
０３２でＰＯ１をＨｉとして発振回路３１１を作動させ
て昇圧を開始する。Ｓ０３３で０．２５秒待ちＳ０３４
でで図４６の電池判定を実施し、Ｓ０３５でＰＯ１をＬ
ｏとして昇圧を一旦停止し、Ｓ０３６でコンデンサ１１
の電圧をＡ／Ｄ変換する。Ｓ０３７でコンデンサ１１が
８Ｖ以上か判定し、８Ｖ未満の場合はＳ０３２に戻り、
以上の動作を繰り返す。Ｓ０３７で８Ｖ以上になるとＳ
０３８でＰＯ２をＬｏとしてＳ０３９よりメインルーチ
ンに戻る。

【００４０】以上の動作によりコンデンサ１１は８Ｖま
で充電され、直ちに洗浄可能な状態となる。また、昇圧
動作を０．２５秒毎に停止、起動を行うので、昇圧回路
のコイル３０１が磁気飽和した場合でも、この状態を脱
出できる。Ｓ００１からＳ０１４の動作は図４１と同じ
である。Ｓ００１からＳ０１４の動作を終了するとＳ１
０１で１分間隔のタイミングかをチェックする。１分間
隔のタイミングとは、図２のメインルーチンを回りなが
ら１分周期で処理を行うためのものであり、他の処理と
は独立の１分周期のタイマーを使用してもよいし、図２
であれば０．２５秒で１回のメインループを回るので、
この回数を４００回カウントしてもよい。

【００４１】Ｓ１０１で１分周期のタイミングの場合、
すなわち１分に１回だけＳ１０２へ、それ以外はＳ１０
３へ進む。Ｓ１０３では充電完了フラグをチェックす
る。充電完了フラグとは、コンデンサ１１の充電が必要
か否かを表すフラグで、充電が必要と判断された場合に
０とし、目標の電圧まで充電すると１をセットする。Ｓ
１０３で充電完了フラグが１の場合、充電は不要なので
Ｓ０１５へ進み、０の場合はＳ１０４へ進む。Ｓ０１５
は図４１のＳ０１５と同じはたらきである。Ｓ１０２で
は充電完了フラグを０とし、充電が必要という状態をセ
ットしてＳ１０４へ進む。Ｓ１０４では必ず充電完了フ
ラグは０であり、Ｓ１０４で昇圧回路３の作動を開始、
Ｓ１０５で０．２５秒待ち、Ｓ１０６で電池電圧の判
定、Ｓ１０７で昇圧回路３の作動を停止しＳ１０８へ進
む。

【００４２】Ｓ１０８の動作詳細は図４である。図４に
おいて、Ｓ０４１でマイコン１のＰＯ２をＨｉとし抵抗
３０５及び３０６の分圧回路を作動させ、Ｓ０４２でコ
ンデンサ１１の電圧をＡ／Ｄ変換する。Ｓ０４３でＰＯ
２をＬｏとし、Ｓ０４４でコンデンサ１１が８Ｖ以上か
判定し、８Ｖ未満の場合はそのままＳ０４６より、８Ｖ
以上の場合はＳ０４５で充電完了フラグを１としてＳ０
４６よりメインルーチンに戻る。このようにＳ１０４か
らＳ１０８の動作により０．２５秒間の充電と充電の判
定が行われ、充電が完了しない場合は次にＳ１０３を通
るときにＳ１０４へ進み、再び０．２５秒間の充電が行
われる。充電が完了すると充電完了フラグが１となるた
め、１分経過するまでＳ１０４からのステップには進ま
ない。

【００４３】図５は、この動作を表すタイミングチャー
トである。Ｔ１からＴ５は図４７に同じである。コンデ
ンサ１１の電圧は、電磁弁駆動に使用されなくともコン
デンサ１１自身や接続されたトランジスタ、ダイオード
のリークにより徐々に低下する。Ｔ６で１分間隔のタイ
ミングとなると充電完了フラグが０となるため充電が開
始され、コンデンサ１１の電圧を８Ｖまで戻す。１分間
でリークする電圧は僅かであるため、Ｔ６の充電は僅か
であり、Ｔ２で吸引通電前の充電が行われても同じく必
要な充電は僅かである。Ｔ３からＴ４の吸引通電及びそ
の後のリークによりコンデンサ１１の電圧は低下する
が、Ｔ７のタイミングで１分間隔の充電が行われるの
で、洗浄前の状態に戻る。

【００４４】このように、定期的にコンデンサ１１の予
備充電を行うことにより、それぞれの充電の際に昇圧回
路３の出力を抑えることができ、小出力の昇圧回路で高
効率の動作が可能となる。洗浄直前にもコンデンサ１１
の電圧は充電完了状態に近いことが期待されるので、吸
引通電前の充電時間が短くなり、速やかに洗浄が可能と
なる。保持駆動にコンデンサ１１の電荷を使用しないの
で、高い電圧を必要としない保持回路４で、昇圧された
電荷が無駄に使用されることがなく、吸引通電後、Ｔ４
以降の電圧低下はリークによるものだけであるため、吸
引通電後の充電における昇圧回路３の負荷も小さい。ま
た、通常は昇圧回路を停止させているので、常時昇圧回
路を作動させている場合に比較して無駄な消費が少な
い。充電は、０．２５秒間の断続的な動作の繰り返しで
あるため、コイル３０３が磁気飽和しても脱出が容易で
ある。また、充電の休止中にセンサ駆動を行うので、昇
圧回路３が動作中に発生するスイッチングノイズの影響
を受けることが無い。

【００４５】（実施例２）第２の実施例のメインルーチ
ンを図６に示す。回路は第１の実施例に同じく図１であ
る。図６において、図２と同じ番号のステップは、その
動作も図２と同じである。Ｓ００１からＳ０１４の処理
後、Ｓ１１０へ進む。Ｓ１１０の動作詳細は図７であ
る。

【００４６】図７において、Ｓ７０１でマイコン１のＰ
Ｏ２をＨｉとし抵抗３０５及び３０６の分圧回路を作動
させ、Ｓ７０２でコンデンサ１１の電圧をＡ／Ｄ変換す
る。Ｓ７０３でＰＯ２をＬｏとし、Ｓ７０４でコンデン
サ１１が６Ｖ以上か判定し、６Ｖ以上の場合はそのまま
Ｓ７０６より、６Ｖ未満の場合はＳ７０５で充電完了フ
ラグを０としてＳ７０６よりメインルーチンに戻る。す
なわち、メインルーチンを回るたびにコンデンサ１１の
電圧をＡ／Ｄ変換し、６Ｖ未満になると充電完了フラグ
を０として、充電が必要という状態をセットする。Ｓ１
０３で充電完了フラグをチェックする以降の動作が第１
の実施例の図２と同様である。

【００４７】図８に第２の実施例のタイミングチャート
を示す。Ｔ８およびＴ９でコンデンサ１１の電圧が６Ｖ
未満になると充電を行う。その効果は第１の実施例とほ
ぼ同じである。第１の実施例の一定周期で昇圧する方法
は、制御は簡単であるが、コンデンサのリークのバラツ
キや温度の影響、吸引駆動時の消費量などにより、不必
要な昇圧をしたり、逆に想定以上の重い負荷の昇圧とな
る恐れがある。コンデンサ１１の電圧が所定値以下にな
った場合に昇圧すれば、必要な昇圧のみを一定の条件で
行うようにすることが出来る。

【００４８】（実施例３）第３の実施例のメインルーチ
ンを図９に示す。回路は第１の実施例に同じく図１であ
る。図９において、図２または図６と同じ番号のテップ
は、その動作もそれぞれに同じである。Ｓ００１からＳ
０１４の処理後、Ｓ１０１へ進む。図２では１分間隔で
あれば無条件に充電完了フラグを０として充電を開始し
たが、Ｓ１０１で１分間隔のタイミングに限りＳ１１０
の放電判定を実施する。すなわち、１分間隔でコンデン
サ１１の放電状態をチェックし、６Ｖ未満となっている
と充電を行う。

【００４９】図１０に第３の実施例のタイミングチャー
トを示す。Ｔ１０でコンデンサ１１の電圧が６Ｖ未満に
なっているが１分間隔のタイミングが来ていないため充
電は開始しない。Ｔ１１で１分間隔のタイミングとな
り、図９のＳ１１０が実施されて充電完了フラグが０と
なり充電がスタートする。Ｔ１２も同様にコンデンサ１
１の電圧が６Ｖ未満になっているが１分間隔のタイミン
グが来ていないため充電は開始しなせず、次回の１分間
隔のタイミングで充電が開始される。第２の実施例にお
いては、常に一定条件で予備充電が可能であったが、コ
ンデンサの放電状態を常時チェックするため、そのため
の消費も大きい。第３の実施例においては放電状態の判
定を一定周期で行うことにより、必要以上に頻繁なコン
デンサ１１の電圧のＡ／Ｄ変換を省略することが出来
る。コンデンサのリーク特性に応じて放電判定の周期を
適当に選ぶことより、コンデンサの電圧が下がり過ぎる
こともなく、低消費で予備充電することができる。

【００５０】（実施例４）第４の実施例のフローチャー
トを図１１に示す。回路図は第１の実施例に同じく図１
である。第４の実施例では第３の実施例である図９に対
してＳ０１１の洗浄開始後、すなわち吸引通電終了後に
Ｓ１１１で昇圧完了フラグを０としている。Ｓ１０１お
よびＳ１１０の予備充電の条件を満たさなくても、吸引
通電終了後、Ｓ１０３からＳ１０４へ進み、充電を行
う。

【００５１】図１２に第４の実施例のタイミングチャー
トを示す。Ｔ４のタイミングで充電が追加される。この
ように吸引で使用された電荷を直ちに昇圧するので、時
間を空けずに次の使用があった場合でも洗浄直前のＳ０
１０の充電が、ごく短時間で済み、洗浄タイミングが遅
れることがない。

【００５２】（実施例５）第５の実施例のフローチャー
トを図１３に示す。回路図は第１の実施例に同じく図１
である。第５の実施例では、第３の実施例である図９に
対してＳ０１４の洗浄終了後、すなわち保持通電終了後
にＳ１１２で昇圧完了フラグを０としている。Ｓ１０１
およびＳ１１０の予備充電の条件を満たさなくても、保
持通電終了後、Ｓ１０３からＳ１０４へ進み、充電を行
う。図１４に第５の実施例のタイミングチャートを示
す。Ｔ５のタイミングで充電が追加される。第４の実施
例では吸引通電終了後直ちに昇圧したので、次回の洗浄
が直ちに必要となる場合に有効であったが、保持駆動中
に昇圧が行われるため、電源の負荷としては二重とな
り、場合によっては、電源となる電池または電源回路の
能力に対して、負荷として重すぎる可能性がある。第５
の実施例では保持通電終了後に昇圧を行うので、負荷が
重なることがなく、かつ、比較的すみやかに予備充電が
成される。これは、第４の実施例に比較して洗浄と洗浄
の時間間隔が長い場合、例えば小便器の自動洗浄装置で
はなく大便器の自動洗浄装置の場合などに適している。

【００５３】（実施例６）第６の実施例のフローチャー
トを図１３に、回路図を図１５に示す。第６の実施例で
は、第５の実施例の動作に対し、吸引駆動の終了条件が
異なる。図１５では図１に対して、ボトム検出回路８お
よび電流積分回路９が追加されている。図１５におい
て、ボトム検出回路７はコンパレータ７０１、抵抗７０
２、コンデンサ７０３とを備える。動作詳細は特願平０
８ー３３４６８１に説明されている。電磁弁のプランジ
ャ（図不示）が閉状態から開状態に作動する時、ソレノ
イド１０の電流変化にボトム（変曲点）が発生する。こ
の変化を抵抗１５で電圧に変換し、抵抗７０２とコンデ
ンサ７０３からなるフィルタとコンパレータ７０１を用
いてパルス化し、マイコン１に入力することで電磁弁の
作動完了を確認出来る。電流積分回路８は、ＯＰアンプ
８０１、抵抗８０３、トランジスタ８０４からなる電圧
−電流変換回路と，ＯＰアンプ８０２とコンデンサ８０
５からなる積分回路とを備える。電磁弁の作動時、ソレ
ノイド１０に流れる電流に比例した電圧が抵抗１５に発
生する。この電圧に比例した電流がトランジスタ８０４
のコレクタから引き込まれ、積分回路のコンデンサ８０
５が充電される。ＯＰアンプ８０２の電圧をＡ／Ｄ変換
することによりソレノイド１０に流れた電流の積分値、
すなわち電荷量を知ることが出来る。

【００５４】実施例６のメインルーチンは、実施例４の
メインルーチンである図１１である。図１１のＳ０１１
の洗浄開始サブルーチンは、実施例４では図４４であっ
たが、実施例６では図１６である。図１６において、Ｓ
１６１でＰＯ３をＨｉにして吸引駆動を開始し、Ｓ１６
２で２０ｍｓｅｃ経過したかどうか、Ｓ１６３でボトム
検出パルスが発生したかどうか、Ｓ１６４で電流積分値
が所定値に達したかどうかをチェックし、いずれかの条
件が成立するとＳ１６５へ進んで吸引駆動を停止し、保
持駆動に移行する。

【００５５】図１７に第６の実施例のタイミングチャー
トを示す。Ｔ３からＴ４の吸引通電時間が図１２に比較
して短くなっている。図４４の、あらゆる条件で吸引動
作完了を保証できる時間だけ通電を行う場合に比較し
て、吸引の実動作を反映して通電を終了するので、通常
は通電時間が短くなり、吸引通電終了時点でコンデンサ
１１により多くの電荷を残すことができる。よって、保
持回路のトランジスタ４０３を吸引回路のトランジスタ
１２と別にした構成がより効果的に作用し、吸引駆動後
に昇圧する際のエネルギーが少なくなり、昇圧回路も小
出力のもので済む。

【００５６】（実施例７）第７の実施例のフローチャー
トを図１８に示す。回路図は第６の実施例に同じく図１
５である。第７の実施例では、第６の実施例である図１
１に対して、Ｓ００６の感知フラグを１とした後にＳ１
１３で昇圧完了フラグを０としている。すなわち、非感
知状態から感知状態に移行した際に充電が行われる。

【００５７】図１９に第７の実施例のタイミングチャー
トを示す。図１９において、Ｔ１でセンサの反射レベル
が感知判定閾値を越えると、感知と判定され感知フラグ
がセットされる。これと同時にコンデンサ１１の充電が
行われる。例えば、本実施例の小便器の自動洗浄装置で
あれば一定時間以上の感知状態から非感知状態になると
電磁弁を駆動する。手洗い器の自動水栓であれば感知す
ると電磁弁を駆動する。いずれも使用者の感知状態に応
じて電磁弁を駆動するため、感知状態に入った場合は洗
浄が行われる可能性が高い。よって第７の実施例では、
センサが感知すると充電するようにしたので、直ちに洗
浄開始可能な状態に準備することが出来る。

【００５８】（実施例８）第８の実施例のフローチャー
トを図２０に示す。回路図は第７の実施例に同じく図１
５である。図２０では図１８の内容に加えて、Ｓ１１４
とＳ１１５が追加されている。Ｓ００２で反射レベルが
感知と判断する閾値を越えていない場合、Ｓ１１４で感
知と判定する閾値よりも更に低い閾値Ｌで判定する。こ
こで閾値Ｌを越えている場合は昇圧完了フラグをリセッ
トする。よって、感知と判断する反射レベルよりもやや
低い値で予備充電される。

【００５９】図２１に第８の実施例のタイミングチャー
トを示す。Ｔ１１でセンサの反射レベルが閾値Ｌを越え
ると充電する。更にＴ１で感知と判定されると再び充電
を行う。一般に、センサで人体の有無を判断して洗浄等
を行う場合、誤動作とならないように十分な反射レベル
で判定する。感知と判断した後、昇圧を行うと実際の洗
浄まで時間遅れが生じる恐れがあるが、本実施例のよう
に感知と判断する前に予備充電を行えば遅れが生じな
い。また、予備充電後、仮に感知の判定に至らなくと
も、洗浄は行われていないので誤動作にはならない。対
応する機器としては、例えば、小便器の前洗浄と言われ
る、用足し前に便器を濡らすための洗浄が行われる場合
や、手洗い用の自動水栓に使用する場合に有効となる。

【００６０】（実施例９）第９の実施例のフローチャー
トを図２２に示す。回路図は第７の実施例に同じく図１
５である。図２２において、Ｓ１１６で感知フラグをチ
ェックし、非感知中であればＳ１１７で１分間隔のタイ
ミングか、感知中であればＳ１１８で１０間隔のタイミ
ングかをチェックする。それぞれのタイミングの条件が
成立すればＳ１０２で充電完了フラグを０とする。従っ
て、非感知中は１分間隔、感知中は１０秒間隔で予備昇
圧が行われる。

【００６１】図２３に第９の実施例のタイミングチャー
トを示す。センサの非感知中はＴ１２およびＴ１３のよ
うに１分間隔で、センサ感知中はＴ１４およびＴ１５の
ように１０秒間隔で充電が行われる。このように第９の
実施例では、感知中は昇圧をする周期を短くしたので、
洗浄直前のコンデンサ１１はほぼ満充電状態を維持出来
る。昇圧する周期を短くするのは感知中のみなので、全
体の回路消費からすれば、消費の増加は僅かである。

【００６２】（実施例１０）第１０の実施例のフローチ
ャートを図２４に示す。回路図は第７の実施例に同じく
図１５である。図２４において、Ｓ１１６で感知フラグ
をチェックし、非感知中であればＳ１１０で実施例７と
同じ放電判定を行い、感知中であればＳ１１９で放電判
定Ｈを行う。

【００６３】Ｓ１１９の放電判定Ｈのサブルーチンを図
２５に示す。図２５は、図７のＳ０７４での判定電圧が
異なる。図２５のＳ０７７では７Ｖで判定し、７Ｖ未満
の場合はＳ０７５で充電完了フラグを０とする。すなわ
ち、コンデンサ１１の電圧が、非感知中は６Ｖ未満、感
知中は７Ｖ未満になると充電を行う。

【００６４】図２６に第１０の実施例のタイミングチャ
ートを示す。センサの非感知中はＴ１６およびＴ１７の
ように６Ｖ未満になると、センサ感知中はＴ１８のよう
に７Ｖ未満になると充電が行われる。このように、感知
中は充電を開始するコンデンサ電圧の閾値を高くしたの
で、洗浄直前のコンデンサ１１はほぼ満充電状態を維持
出来る。昇圧する閾値を高くするのは感知中のみなの
で、全体の回路消費からすれば、消費の増加は僅かであ
る。

【００６５】（実施例１１）第１１の実施例のフローチ
ャートを図２７に示す。回路図は第１０の実施例に同じ
く図１５である。図２７では、図２４に対してＳ１２０
およびＳ１２１が追加される。図２７において、Ｓ１０
７の後で充電判定を行う前にＳ１２０で感知フラグをチ
ェックする。Ｓ１２０で、感知状態であれば第１０の実
施例に同じくＳ１０８の充電判定を、非感知状態であれ
ばＳ１２１の充電判定Ｌを行う。

【００６６】Ｓ１２１の充電判定Ｌのサブルーチンを図
２８に示す。図２８は、図４のＳ０４４での判定電圧が
異なる。図２５のＳ０４６では７Ｖで判定し、７Ｖ以上
の場合はＳ０４５で充電完了フラグを１とする。すなわ
ち、コンデンサ１１の電圧が、非感知中は７Ｖ以上、感
知中は８Ｖ以上で充電を完了する。

【００６７】図２９に第１１の実施例のタイミングチャ
ートを示す。センサの非感知中はＴ１６およびＴ１７の
ように６Ｖ未満になると７Ｖまで充電し、センサ感知中
はＴ１８のように７Ｖ未満になると８Ｖまで、センサ感
知した場合もＴ１のように８Ｖまで充電する。このよう
に、第１０の実施例の内容に加え、非感知中は充電電圧
を低くした。小便器の洗浄装置等は、大半の時間は非感
知の待機状態であるので、待機状態では低めの電圧に昇
圧するので損失を抑え、感知すれば洗浄のための満充電
状態に直ちに移行出来る。昇圧する目標値を高くするの
は感知中のみなので、全体の回路消費からすれば、消費
の増加は僅かである。

【００６８】（実施例１２）第１２の実施例のフローチ
ャートを図３０に示す。回路図は第１１の実施例に同じ
く図１５である。図３０において、Ｓ１１６で感知フラ
グをチェックし、非感知中であればＳ１１０で放電判定
を行い、感知中であればＳ１１８で１５秒間隔のタイミ
ングをチェックする。

【００６９】図３１に第１２の実施例のタイミングチャ
ートを示す。センサの非感知中はＴ１９およびＴ２０の
ようにコンデンサの電圧が低下すると充電し、センサ感
知中はＴ２１およびＴ２２のように、一定周期で充電す
る。このように、非感知中は所定電圧以下になると昇圧
し、感知中は所定時間間隔で昇圧するようにした。非感
知中はコンデンサのリーク分を補充する昇圧が行われ、
感知中は無条件に昇圧を繰り返すので満充電状態を維持
出来る。

【００７０】（実施例１３）第１３の実施例のフローチ
ャートを図３２に示す。回路図は第７の実施例に同じく
図１５である。図３２では第７の実施例の図１８に対し
てＳ１２２〜Ｓ１２５が追加される。Ｓ０４４で感知フ
ラグが０の場合、すなわち非感知状態が継続していると
き、Ｓ１２２で非感知時間をカウントする。逆にＳ００
２で感知と判定された場合は非感知時間のカウントをリ
セットする。Ｓ１２４で非感知時間をチェックし、１時
間以上継続している場合はＳ１０１へ進まずＳ１２４で
２秒待ってＳ００１に戻る。Ｓ１２４で１時間以上経過
している場合とは、夜間や何らかの理由で使用者が少な
い時間帯であると考えられるので、センサの駆動周期を
０．２５秒から２秒に長くしてセンサ駆動に関する消費
を減らす。これと同時にコンデンサ１１の予備充電も休
止して、充電に関する消費を減らしている。すなわち、
センサの感知状態から、使用の可能性が低いと判断され
る場合、予備充電を停止するようにした。このため、こ
の間の充電に関する消費を完全に無くすことが出来る。
その後の使用があった場合の充電では時間を要し、効率
が低下する恐れもあるが、このような状況は頻度が少な
いため１日の消費全体からすれば極僅かとなり、全体と
して見れば、むしろ充電を停止することによる消費削減
の効果の方が大きい場合もあり得る。

【００７１】なお、使用の可能性が低いと判断する条件
として、未使用状態が長時間継続した場合としたが、特
願平９−１４８３８１のように、１日を複数の時間帯に
分割して使用頻度を学習する方式でもよい。この場合、
センサの消費電力が低く設定された状態が、使用の可能
性が低いと判断された状態に対応する。

【００７２】（実施例１４）第１４の実施例の回路図を
図３３に示す。メインルーチンを表すフローチャート
は、第７の実施例と同じ図１８である。図３３では、投
光回路５の電源を昇圧回路３のコンデンサ３０４からと
っている。コンデンサ３０４は昇圧回路のスイッチング
動作に適したコンデンサであるため、センサ投光のパル
ス電流を供給するにも適した特性である。昇圧回路３が
動作していなくても、センサ投光で消費されたコンデン
サ３０４の電荷は、６Ｖ以上に維持された電磁弁駆動用
コンデンサ１１から直ちに供給される。こうして、セン
サ投光に大電流を要するために使用していたコンデンサ
１６が不要となり、かつ、電池電圧に左右されずに所定
の値以上の電圧が保証されるので、投光回路の動作に余
裕が出来る。なお、本実施例では送信信号として赤外光
を使用しているが、他にも超音波など、一般に駆動電圧
を上げればより大きなエネルギーを送信出来るので、他
のアクティブセンサでも同様の効果が得られる。

【００７３】（実施例１５）第１５の実施例のフローチ
ャートを図３４に示す。回路図は第１４の実施例に同じ
く図３３である。図３４では第７の実施例の図１８に対
してＳ１２６〜Ｓ１２７が追加される。Ｓ００１のセン
サ駆動の前にＳ１２６でのコンデンサ１１の電圧をチェ
ックする。これがセンサの投光保証電圧以上であればＳ
００１へ進んでセンサ駆動を行うが、センサ投光電圧に
満たない場合はＳ１２７に進み、センサ駆動を行わず感
知フラグの状態に応じて処理する。コンデンサ１１の電
圧のＡ／Ｄ変換値はＳ１１０またはＳ１０８での結果を
用いればよい。電圧の低下を検出するので、電圧が低い
可能性がある場合は、直前にＳ１１０またはＳ１０８を
通過しているためである。このように、センサ駆動前に
コンデンサの電圧をチェックし、不足の場合はセンサ駆
動を休止するようにした。ソレノイド駆動時コンデンサ
の電圧が低下するが、次のセンサ駆動までに確実にセン
サ投光電圧以上に昇圧しなければならないという条件で
は、回路のバラツキ等を考慮すると、大出力の昇圧回路
が要求される。しかし、電圧不足時のみセンサ駆動を休
止することにより、昇圧回路出力スペックに過度な設計
余裕が不要となる。センサ駆動の休止時は感知フラグを
利用して前感知状態を維持しているとして処理するの
で、センサの反応が遅れるのみであり誤動作にはつなが
らない。

【００７４】（実施例１６）第１６の実施例のフローチ
ャートを図３５に示す。回路図は第１４の実施例に同じ
く図３３である。図３５では、Ｓ００１のセンサ投光の
後にＳ１２８でセンサ投光回数をカウントしている。Ｓ
１２９でセンサ投光回数が１００回の整数倍かどうかチ
ェックし、整数倍の場合、すなわちセンサ投光１００回
に１回の割合でＳ１１０の放電判定を行う。Ｓ１０３で
充電が必要でない場合、Ｓ１２４で非感知時間のチェッ
クを行い、非感知時間が１時間未満ならＳ０１５で０．
２５秒、１時間以上ならＳ１２５で２秒待ってＳ００１
に戻る。図３３の構成ではコンデンサ１１の電圧は、リ
ークよりも投光回路５の消費によって低下する。図３５
のようにセンサの感知状態に応じてセンサ駆動回数が変
化する場合、センサ投光回数に比例してコンデンサ１１
の電圧が低下すると考えられるので、所定周期で放電判
定を行うより、センサ投光回数に応じて放電判定を行う
のが合理的である。

【００７５】（実施例１７）第１７の実施例の回路図を
図３６に示す。メインルーチンを表すフローチャート
は、第７の実施例と同じ図１８である。図３６では、昇
圧回路３とコンデンサ１１の間に抵抗１８を挿入してい
る。これによって昇圧回路３の負荷電流を確実に制限す
ることが出来る。また、昇圧中の昇圧回路３の出力電圧
は、コンデンサ１１の電圧に関わらず、ほぼ目的の電圧
を出力し続けるので、昇圧回路の出力電圧条件が限定さ
れ、動作も安定する。なお、コンデンサ３０４の容量は
コンデンサ１１に比較して小さい。よって、昇圧回路３
から見た抵抗１８及びコンデンサ１１の時定数は大きい
が、コンデンサ１１から見た抵抗１８とコンデンサ３０
４の時定数は小さい。センサ投光回路５の電源にはコン
デンサ３０４が使用されるが、コンデンサ３０４がセン
サ投光によって電圧低下しても、直ちにコンデンサ１１
により充電される。また、コンデンサ１１の充電電圧の
判定時、マイコン１はコンデンサ１１ではなくコンデン
サ３０４の電圧をＡ／Ｄ変換するが、昇圧回路３を停止
すると非常に短い時間でコンデンサ３０４はコンデンサ
１１と同電位になるため、昇圧回路３の停止状態でＡ／
Ｄ変換すれば問題ない。

【００７６】（実施例１８）第１８の実施例は第１７の
実施例において、サブルーチンを一部変更したものであ
る。回路図は図３６、メインルーチンは図１８である。
図３７および図３８に変更されたサブルーチンを示す。
まず、図１８において、Ｓ１１０の放電判定サブルーチ
ンの内容が異なる。これを図３７に示す。図７の放電判
定サブルーチンに対して、Ｓ３７１が追加されている。
コンデンサ１１の電圧が６Ｖ未満の場合、Ｓ０７５で充
電完了フラグをリセットし、Ｓ３７１で電池判定フラグ
をセットする。電池判定フラグとは電池判定を実施する
かどうかの条件となるものである。同じく、図１８にお
いて、電池判定サブルーチンの内容が異なる、電池判定
の内容は、図１８のＳ１０６の電池判定、図１８のＳ１
００のイニシャル充電サブルーチンを示す図３のＳ０３
４、図１８のＳ０１０の充電サブルーチンを示す図４３
のＳ９４２が対象である。

【００７７】実施例１８における電池判定のサブルーチ
ンを図３８に示す。図４６の電池判定サブルーチンにＳ
３８２が追加されたものである。図３８において、ま
ず、Ｓ３８１で電池判定フラグをチェックし、１であれ
ばＳ９７１以降の図４６と同様の動作を行い、Ｓ９７４
で電池が４Ｖ以上であればＳ３８２で電池判定フラグを
０としてＳ９７５より戻る。Ｓ３８１で電池判定フラグ
が０であれば、そのままＳ９７５より戻る。以上の変更
により、コンデンサ１１が６Ｖ未満になって充電を開始
するときのみ電池判定フラグがセットされ、この充電開
始直後のＳ１０６での電池判定の時のみ、実際に電池判
定が行われる。

【００７８】図３６には抵抗１８があるため、昇圧回路
３の出力電圧とコンデンサ１１の電圧の差と抵抗１８の
抵抗値から決まる電流が流れる。昇圧回路３の出力電圧
と抵抗１８は一定であるため、コンデンサ１１の電圧に
よって電池の負荷電流が決定される。よって、コンデン
サ１１を所定の電圧から充電する時のみ電圧判定チェッ
クを行うようにしたので、昇圧回路３の負荷電流が一定
条件となり、電池からも一定の負荷条件で電池の消耗状
態のチェックが行われる。過度に重い負荷電流のために
使用可能な電池が消耗した電池と判断されたり、逆に負
荷電流が通常より軽い条件でチェックを続行して消耗電
池と判断されない、というような不具合が無い。また、
イニシャルの昇圧は最も負荷の重い充電となるが、ここ
でも電池電圧をチェックしないようにしたので、誤って
電池の消耗と判断されることが無い。以上の実施例は、
電磁弁のソレノイドの給電初期時に大電流を流して開弁
し、その開弁状態を少ない電流で保持するタイプのソレ
ノイドであったが、電磁弁駆動用コンデンサの充電に関
する動作は、いわゆるラッチングソレノイドにおいても
有効である。

【００７９】（実施例１９）第３９図は第３６図の回路
のソレノイドを、開弁時及び閉弁時のみ通電を行うラッ
チング型ソレノイドに変更したものである。第３９図に
おいて、ラッチング型ソレノイド駆動回路はトランジス
タ２０〜２３により構成される。マイコン１のＰＯ３出
力をＨｉにすると、トランジスタ２０及びトランジスタ
２１がＯＮし、ソレノイド１０に図中、右から左に向か
って電流が流れ、電磁弁が開弁する。その後、Ｐ０３を
Ｌｏとしてソレノイド１０への電流をＯＦＦしても電磁
弁は開弁状態を維持する。閉弁時は、マイコン１のＰＯ
４をＨｉにすると、トランジスタ２２及びトランジスタ
２３がＯＮし、ソレノイド１０に図中、左から右に向か
って電流が流れ、電磁弁が閉弁する。このソレノイド駆
動回路の電源をコンデンサ１１とすることにより電源で
ある電池２の電圧よりも高い電圧で駆動できるため、電
源よりも高い駆動電圧を必要とするラッチングソレノイ
ドを使用する際に、実施例１乃至１８と同様の効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１乃至第５の実施例の回路図

【図２】第１の実施例におけるメインルーチンのフロー
チャート

【図３】第１乃至第１８の実施例におけるイニシャル充
電サブルーチンのタイミングチャート

【図４】第１乃至第１８の実施例における放電判定サブ
ルーチンのタイミングチャート

【図５】第１の実施例の動作を示すタイミングチャート

【図６】第２の実施例におけるメインルーチンのフロー
チャート

【図７】第２乃至第１７の実施例における放電判定サブ
ルーチンのタイミングチャート

【図８】第２の実施例の動作を示すタイミングチャート

【図９】第３の実施例におけるメインルーチンのフロー
チャート

【図１０】第３の実施例の動作を示すタイミングチャー
ト

【図１１】第４の実施例におけるメインルーチンのフロ
ーチャート

【図１２】第４の実施例の動作を示すタイミングチャー
ト

【図１３】第５乃至第６の実施例におけるメインルーチ
ンのフローチャート

【図１４】第５の実施例の動作を示すタイミングチャー
ト

【図１５】第６乃至第１３の実施例の回路図

【図１６】第６乃至第１８の実施例における洗浄開始サ
ブルーチンのタイミングチャート

【図１７】第６の実施例の動作を示すタイミングチャー
ト

【図１８】第７、第１４、第１７乃至第１８の実施例に
おけるメインルーチンのフローチャート

【図１９】第７の実施例の動作を示すタイミングチャー
ト

【図２０】第８の実施例におけるメインルーチンのフロ
ーチャート

【図２１】第８の実施例の動作を示すタイミングチャー
ト

【図２２】第９の実施例におけるメインルーチンのフロ
ーチャート

【図２３】第９の実施例の動作を示すタイミングチャー
ト

【図２４】第１０の実施例におけるメインルーチンのフ
ローチャート

【図２５】第１０乃至第１１の実施例における放電判定
Ｈサブルーチンのタイミングチャート

【図２６】第１０の実施例の動作を示すタイミングチャ
ート

【図２７】第１１の実施例におけるメインルーチンのフ
ローチャート

【図２８】第１１の実施例における充電判定Ｌサブルー
チンのタイミングチャート

【図２９】第１１の実施例の動作を示すタイミングチャ
ート

【図３０】第１２の実施例におけるメインルーチンのフ
ローチャート

【図３１】第１２の実施例の動作を示すタイミングチャ
ート

【図３２】第３２の実施例におけるメインルーチンのフ
ローチャート

【図３３】第１４乃至第１６の実施例の回路図

【図３４】第１５の実施例におけるメインルーチンのフ
ローチャート

【図３５】第１６の実施例におけるメインルーチンのフ
ローチャート

【図３６】第１７乃至第１８の実施例の回路図

【図３７】第１８の実施例における充電判定サブルーチ
ンのタイミングチャート

【図３８】第１８の実施例における電池判定サブルーチ
ンのタイミングチャート

【図３９】第１９の実施例の回路図

【図４０】従来例の回路図

【図４１】従来例におけるメインルーチンのフローチャ
ート

【図４２】第１乃至第１８の実施例及び従来例における
センサ駆動サブルーチンのフローチャート

【図４３】第１乃至第１８の実施例及び従来例における
充電サブルーチンのフローチャート

【図４４】第１乃至第５の実施例及び従来例における洗
浄開始サブルーチンのフローチャート

【図４５】第１乃至第１８の実施例及び従来例における
洗浄終了サブルーチンのフローチャート

【図４６】第１乃至第１７の実施例及び従来例における
電池判定サブルーチンのフローチャート

【図４７】従来例の動作を示すタイミングチャート

【符号の説明】

１…マイコン２…電池３…昇圧回路４…保持回路５…センサ投光回路６…センサ受光回路１０…ソレノイド１１…電磁弁駆動用コンデンサ１２…吸引駆動用トランジスタ１５…ソレノイド電流検出抵抗４０３…保持駆動用トランジスタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電源電圧を昇圧する昇圧回路と，前記昇
圧回路により充電されるコンデンサと，前記コンデンサ
から電磁弁への給電をオン・オフする励磁回路部を備
え，前記昇圧回路は作動および停止が制御可能に構成さ
れた電磁弁制御装置において、前記昇圧回路を所定条件
で間欠的に作動させることを特徴とする電磁弁制御装
置。
【請求項２】電源電圧を昇圧する昇圧回路と，前記昇
圧回路により充電されるコンデンサと，前記コンデンサ
から電磁弁への給電をオン・オフする第１の励磁回路部
と，電源から電磁弁への給電をオン・オフする第２の励
磁回路部とを備え，前記昇圧回路は作動および停止が制
御可能に構成され、電磁弁の閉状態から開状態への作動
時に第１の励磁回路を作動させ，電磁弁の開状態を保持
する際に第２の励磁回路を作動させるようにした電磁弁
制御装置において、前記昇圧回路を所定条件で間欠的に
作動させることを特徴とする電磁弁制御装置。
【請求項３】請求項１乃至２の電磁弁制御装置におい
て、所定条件とは、所定周期の時間が経過した場合であ
ることを特徴とする電磁弁制御装置。
【請求項４】請求項１乃至２の電磁弁制御装置におい
て、所定条件とは、前記コンデンサの電圧が所定電圧以
下に低下した場合であることを特徴とする電磁弁制御装
置。
【請求項５】請求項１乃至２の電磁弁制御装置におい
て、所定条件とは、所定周期の時間が経過し、かつ前記
コンデンサのが所定電圧以下に低下した場合であること
を特徴とする電磁弁制御装置。
【請求項６】請求項２の電磁弁制御装置において、所
定条件とは、前記第１の励磁回路の作動終了後であるこ
とを特徴とする電磁弁制御装置。
【請求項７】請求項２の電磁弁制御装置において、所
定条件とは、前記第２の励磁回路の作動終了後であるこ
とを特徴とする電磁弁制御装置。
【請求項８】請求項１乃至７の電磁弁制御装置におい
て、電源投入時に前記昇圧回路を作動させることを特徴
とする電磁弁制御装置。
【請求項９】請求項１乃至８の電磁弁制御装置におい
て、前記昇圧回路の作動中に、休止時間を設けることを
特徴とする電磁弁制御装置。
【請求項１０】請求項２乃至９の電磁弁制御装置にお
いて、前記第一の励磁回路の通電を、電磁弁駆動電流の
変曲点検出により終了することを特徴とする電磁弁制御
装置。
【請求項１１】請求項２乃至９の電磁弁制御装置にお
いて、前記第一の励磁回路の通電を、電磁弁駆動電流の
積分値が所定値に達した場合に終了することを特徴とす
る電磁弁制御装置。
【請求項１２】請求項２乃至９の電磁弁制御装置にお
いて、前記第一の励磁回路の通電を、電磁弁駆動電流の
変曲点検出、または積分値が所定値に達した場合に終了
することを特徴とする電磁弁制御装置。
【請求項１３】請求項１乃至２の電磁弁制御装置にお
いて、反射型の非接触アクティブセンサにより物体の有
無を検出する物体検出装置を具備し、自動的に電磁弁を
駆動するように構成された電磁弁制御装置において、前
記センサが感知した場合に前記昇圧回路を作動させるこ
とを特徴とする電磁弁制御装置。
【請求項１４】請求項１３の電磁弁制御装置におい
て、前記センサが感知と判断するよりも更に低い反射レ
ベルを検出した場合に前記昇圧回路を作動させることを
特徴とする電磁弁制御装置。
【請求項１５】請求項１乃至２の電磁弁制御装置にお
いて、反射型の非接触アクティブセンサにより物体の有
無を検出する物体検出装置を具備し、自動的に電磁弁を
駆動するように構成された電磁弁制御装置において、前
記センサが感知していない場合には所定周期の時間が経
過した場合に前記昇圧回路を作動させ、前記センサが感
知した場合には前記コンデンサの電圧が所定電圧以下に
低下した場合に前記昇圧回路を作動させる特徴とする電
磁弁制御装置。
【請求項１６】請求項３電磁弁制御装置において、反
射型の非接触アクティブセンサにより物体の有無を検出
する物体検出装置を具備し、自動的に電磁弁を駆動する
ように構成された電磁弁制御装置において、前記センサ
が感知した場合は、感知していない場合に比較して、所
定周期の時間を短くすること特徴とする電磁弁制御装
置。
【請求項１７】請求項４の電磁弁制御装置において、
反射型の非接触アクティブセンサにより物体の有無を検
出する物体検出装置を具備し、自動的に電磁弁を駆動す
るように構成された電磁弁制御装置において、前記セン
サが感知した場合は、感知していない場合に比較して、
前記昇圧回路を作動させるコンデンサの電圧を高く設定
すること特徴とする電磁弁制御装置。
【請求項１８】請求項１７の電磁弁制御装置におい
て、前記センサが感知した場合は、感知していない場合
に比較して、前記コンデンサの充電電圧を高く設定する
こと特徴とする電磁弁制御装置。
【請求項１９】請求項１５乃至１９の電磁弁制御装置
において、前記センサが感知した場合に前記昇圧回路を
作動させることを特徴とする電磁弁制御装置。
【請求項２０】請求項１９の電磁弁制御装置におい
て、前記センサが感知と判断するよりも更に低い反射レ
ベルを検出した場合に前記昇圧回路を作動させることを
特徴とする電磁弁制御装置。
【請求項２１】請求項１３乃至２０の電磁弁制御装置
において、前記センサの感知の可能性が低い場合には前
記昇圧回路を作動を休止することを特徴とする電磁弁制
御装置。
【請求項２２】請求項１３乃至２１の電磁弁制御装置
において、電源投入時に前記昇圧回路を作動させること
を特徴とする電磁弁制御装置。
【請求項２３】請求項１３乃至２２の電磁弁制御装置
において、前記昇圧回路の作動中に、休止時間を設ける
ことを特徴とする電磁弁制御装置。
【請求項２４】請求項１３乃至２３の電磁弁制御装置
において、前記第一の励磁回路の通電を、電磁弁駆動電
流の変曲点検出により終了することを特徴とする電磁弁
制御装置。
【請求項２５】請求項１３乃至２３の電磁弁制御装置
において、前記第一の励磁回路の通電を、電磁弁駆動電
流の積分値が所定値に達した場合に終了することを特徴
とする電磁弁制御装置。
【請求項２６】請求項１３乃至２３の電磁弁制御装置
において、前記第一の励磁回路の通電を、電磁弁駆動電
流の変曲点検出、または積分値が所定値に達した場合に
終了することを特徴とする電磁弁制御装置。
【請求項２７】請求項１３乃至２６の電磁弁制御装置
において、センサ部の送信波出力回路の電源を前記昇圧
回路の出力とすることを特徴とする電磁弁制御装置。
【請求項２８】請求項１７乃至１８の電磁弁制御装置
において、センサが感知していない場合の前記昇圧回路
を作動させるコンデンサの電圧は、送信波出力回路の動
作可能な電圧以上であることを特徴とする電磁弁制御装
置。
【請求項２９】請求項２７乃至２８の電磁弁制御装置
において、センサが所定回数、送信波を出力した場合に
前記昇圧回路を作動させることを特徴とする電磁弁制御
装置。
【請求項３０】請求項２７乃至２９の電磁弁制御装置
において、前記コンデンサの電圧が、センサの送信波出
力回路の動作可能な電圧以下の場合は、センサの動作を
休止することを特徴とする電磁弁制御装置。
【請求項３１】請求項１乃至３０の電磁弁制御装置に
おいて、前記昇圧回路と前記コンデンサは抵抗を介して
接続されたことを特徴とする電磁弁制御装置。
【請求項３２】請求項３１の電磁弁制御装置におい
て、電源を電池とし、前記コンデンサが所定電圧で前記
昇圧回路が作動開始した場合に、電池の消耗を判定する
ことを特徴とする電磁弁制御装置。
【請求項３３】請求項８および２２において、前記昇
圧回路と前記コンデンサは抵抗を介して接続し、電源を
電池とし、電池の消耗状態を前記昇圧回路の作動時に判
定する電磁弁制御装置において、電源投入時の前記昇圧
回路を作動時には、電池の消耗を判定しないことを特徴
とする電磁弁制御装置。