WO2014006870A1

WO2014006870A1 - 自動水栓

Info

Publication number: WO2014006870A1
Application number: PCT/JP2013/004066
Authority: WO
Inventors: 壮山本; 研治安達; 北地　範行; 伊藤　良泰; 尚紀柴田; 朋弘穐田
Original assignee: パナソニック株式会社
Priority date: 2012-07-02
Filing date: 2013-07-01
Publication date: 2014-01-09
Also published as: JP2014009557A

Abstract

　本発明に係る自動水栓は、物体を検知する検知部からの検知出力に基づいて吐水動作を制御する制御部と、前記検知出力に基づいて報知動作を行う報知部と、を備える。前記制御部は、前記検知出力が第１閾値以上であれば吐水を開始させ、前記検知出力が前記第１閾値未満であれば吐水を停止させるように構成される。前記報知部は、前記検知出力が前記第１閾値以上且つ前記第１閾値より大きい第２閾値未満であれば第１の報知動作を行い、前記検知出力が前記第２閾値以上であれば前記第１の報知動作と異なる第２の報知動作を行うように構成される。

Description

自動水栓

　本発明は、物体検知センサの物体検知により吐水の開始と停止とを切り替える自動水栓に関するものである。

　従来から、自動水栓としては、物体検知用に電波センサを備え、この電波センサの検知結果から吐水と止水とを自動的に切り替える水栓装置がある（文献１［日本国公開特許公報第２００９－１５５９１２号］参照）。この水栓装置では、物体検知センサの吐水検知確定領域が、受水部の受水面とスパウトの吐水口との間に位置する。そして、この水栓装置は、止水状態において、電波センサで手や洗浄物等の物体を検知した場合、吐水状態に切り替わり、この状態で物体を検知しなくなった場合、止水状態に切り替わる。また、この水栓装置は、この吐水検知確定領域の中心のみを光らせていることで、吐水検知確定領域の場所を使用者に報知している。

　しかしながら、この水栓装置では、吐水状態の際に、洗浄物等の物体や吐水口からの水等によって、吐水検知確定領域の中心の光を、使用者が視認し難い。そのため、この水栓装置では、使用中（吐水中）に、物体が吐水検知確定領域の中心から離れてしまい、意図せず止水に切り替わる恐れがある。また、この水栓装置では、吐水検知確定領域の範囲を使用者が把握し難い。そのため、この水栓装置では、使用中に、検知領域の中央側に物体を配置して使用しているのか、検知領域の縁（外縁）側に物体を配置して使用しているのかを、使用者が認識し難い。

　そして、この水栓装置等の自動水栓は、検知領域の縁側で使用した場合、中央側で使用した場合に比べて、物体の洗浄箇所を変更する等の動作を行った際に物体が検知領域から外れ易くなる。この場合、自動水栓は、物体を検知しない状態になり、吐水から止水への意図しない自動切替が行われて、吐水の安定した使用（吐水の継続使用）を行い難くなることがある。

　そこで、本発明は、前記従来の問題点に鑑みて発明したものであり、その目的とするところは、検知領域の縁での使用による意図しない止水への切り替わりを抑制した自動水栓を提供することにある。

　本発明に係る第１の形態の自動水栓は、物体を検知する検知部からの検知出力に基づいて吐水動作を制御する制御部と、前記検知出力に基づいて報知動作を行う報知部と、を備える。前記制御部は、前記検知出力が第１閾値以上であれば吐水を開始させ、前記検知出力が前記第１閾値未満であれば吐水を停止させるように構成される。前記報知部は、前記検知出力が前記第１閾値以上且つ前記第１閾値より大きい第２閾値未満であれば第１の報知動作を行い、前記検知出力が前記第２閾値以上であれば前記第１の報知動作と異なる第２の報知動作を行うように構成される。

　本発明に係る第２の形態の自動水栓では、第１の形態において、前記報知部は、前記検知出力が前記第１閾値未満であれば、第３の報知動作を行うように構成される。前記第３の報知動作は、前記第１の報知動作及び前記第２の報知動作とは異なる。

　本発明に係る第３の形態の自動水栓では、第１の形態において、前記報知部は、表示部を有する。前記報知部は、前記第１の報知動作では前記表示部を第１点滅間隔で点滅させるように構成される。前記報知部は、前記第２の報知動作では前記表示部を前記第１点滅間隔とは異なる第２点滅間隔で点滅させるように構成される。

　本発明に係る第４の形態の自動水栓では、第２の形態において、前記報知部は、表示部を有する。前記報知部は、前記第１の報知動作では前記表示部を第１点滅間隔で点滅させるように構成される。前記報知部は、前記第２の報知動作では前記表示部を前記第１点滅間隔とは異なる第２点滅間隔で点滅させるように構成される。前記報知部は、前記第３の報知動作では前記表示部を常時点灯させるように構成される。

　本発明に係る第５の形態の自動水栓では、第１～第４の形態のいずれか１つにおいて、自動水栓は、外部の水受部への吐水を行う吐水部を備える。前記検知部は、前記吐水部と前記水受部との間に検知領域を有する。前記検知部は、前記検知領域に向けて光を出力し、反射物で反射された光の強度を測定するように構成される。前記検知出力は、前記検知部で測定された前記強度を示す値である。

本発明の一実施形態の自動水栓の実施形態の側面図である。上記自動水栓のブロック図である。上記自動水栓の検知部の検知出力を説明するためのグラフである。上記自動水栓の表示部を説明するための要部正面図である。

　本発明に係る一実施形態の自動水栓１は、図２に示すように、吐水部２と、検知部４と、制御部５と、弁部材６と、報知部８と、温度流量調整用の操作部７とを備える。吐水部２は、図１に示すように、キッチンカウンターのシンクや洗面化粧台のボウル等の水受部２０の上方に配設してある。

　吐水部２は、外部の水受部２０への吐水を行うように構成される。吐水部２は、水受部２０の縁部上面に設けられたベース１０と、ベース１０の上面に設けられた吐水管１１とを備える。ベース１０は、吐水部２の流路（不図示）の上流側の部位を内部に有しており、この流路（上流側の部位）の上流端は、給水源や給湯源等となる外部の水道管（不図示）に連通接続してある。

　吐水管１１は逆Ｕ字状になっている。吐水管１１はＵ字の一端がベース１０に取り付けてある。そして、吐水管１１の内部には、吐水部２の流路の下流側の部位が設けてあり、この下流側の部位の上流端が、ベース１０の前記下流側の部位の下流端に連通接続してある。また、吐水管１１はＵ字の他端が水受部２０の縁部より内側（底部）上方に位置する。吐水管１１の前記他端には、下方に開口した吐水口３が設けてあり、自動水栓１は、吐水口３から水受部２０（前記底部）に向けて水や湯等を吐出する。

　弁部材６は吐水部２に設けられる。そして、弁部材６は、例えば、電磁弁になっている。なお、弁部材６は電磁弁に限らない。

　自動水栓１は、弁部材６が開成することで、吐水部２から吐水を行い、吐水状態になる。そして、自動水栓１は、吐水時に、前記開成した弁部材６が閉成することで、吐水部２からの吐水を停止して、止水状態になる。更に、自動水栓１は、弁部材６の開閉を制御部５で制御する。制御部５の制御は検知部４の検知結果に応じて行われる（詳細は後述する）。言い換えると、自動水栓１は、検知部４が、吐水と止水とを切り替えるための操作部（吐止水用の操作部）として機能している。

　また、温度流量調整用の操作部７は、ベース１０の上面１０ａに設けてある。操作部７は、吐水部２からの水等の温度や吐水時の流量等を調整するための操作を受け付ける。自動水栓１は、操作部７で受けた操作に応じて、前記温度や前記流量等を調整する制御を制御部５に行わせて、例えば吐水部２や弁部材６等に前記温度や吐水時の流量等を調整させる。そして、自動水栓１は、操作部７での操作結果を報知部８に報知させる。

　検知部４は、所定の物体（物体）を検知するように構成される。検知部４は、吐水部２（吐水口３）と水受部２０との間に検知領域Ｅ３を有する。そして、検知部４は、検知領域Ｅ３内に物体が位置することで、検知結果の出力値Ｐ３（検知出力）が所定の閾値（第１閾値Ｐ２）以上となる（図３参照）。言い換えると、検知領域Ｅ３は、検知出力が第１閾値Ｐ２以上になる範囲である。検知領域Ｅ３は、例えば、球状になっている。そして、検知領域Ｅ３は、吐水部２から水受部２０に水等が流下する領域に、一部が重なる。また、検知部４は、図３に示すように、検知領域Ｅ３の中央側程（球の中心側程）検知出力が高くなり、検知領域Ｅ３の縁に近づく程（球の外周側程）検知出力が低くなる。

　具体的には、検知部４が、例えば、赤外線（赤外領域の波長帯の光）を用いて物体を検知する赤外線反射型センサ、所謂赤外線センサとなっている。そして、赤外線センサは、赤外線を発する発光部４ａと、発光部４ａで発した赤外線のうち物体で反射された赤外線の一部を受ける受光部４ｂとを備える。この赤外線センサは、受光部４ｂでの検知結果を、アナログ値（出力値Ｐ３）で制御部５に出力する。

　つまり、検知部４は、検知領域Ｅ３に向けて光を出力し、物体で反射された光の強度（出力値）を測定するように構成される。検知部４は、測定された光の強度（出力値）を示す検知出力を制御部５に出力するように構成される。つまり、検知出力は、検知部４で測定された強度を示す値である。

　制御部５は、検知部４での検知出力が第１閾値Ｐ２以上の場合、物体有と判定する。制御部５は、物体有と判定した場合（物体検知の場合）、弁部材６を開成させる。そして、制御部５は、検知出力が第１閾値Ｐ２未満の場合、物体無と判定する。制御部５は、物体無と判定した場合（物体非検知の場合）、弁部材６を閉成させる。言い換えると、自動水栓１は、検知領域Ｅ３内に物体有と判定した場合に吐水状態になり、検知領域Ｅ３内に物体無と判定した場合に止水状態になる。

　このように、制御部５は、物体を検知する検知部４からの検知出力に基づいて吐水動作を制御するように構成される。本実施形態では、制御部５は、吐水部２を制御することで、吐水動作を制御する。制御部５は、検知出力が第１閾値Ｐ２以上であれば吐水を開始させ、検知出力が第１閾値Ｐ２未満であれば吐水を停止させるように構成される。

　また、制御部５は、物体有と判定した場合、報知部８に吐水状態であることを報知させる（吐水報知動作を行わせる）。そして、制御部５は、物体無と判定した場合、報知部８に止水状態であることを報知させる（止水報知動作を行わせる）。このように、報知部８は、検知出力に基づいて報知動作を行う。

　更に、制御部５は、吐水状態での検知出力が第１閾値Ｐ２以上で且つ第２閾値Ｐ１未満の場合、報知部８に第１の吐水報知動作（第１の報知動作）を行わせる。なお、第２閾値Ｐ１は、第１閾値Ｐ２を超過した値（第１閾値Ｐ２を含まない）になっており、且つ検知出力の最大値未満の値（この最大値を含まない）になっている。そして、第２閾値Ｐ１は、前記最大値と第１閾値Ｐ２との間の範囲において、例えば２０～８０％、好ましくは３０～７０％の部分で設定する。つまり、第２閾値Ｐ１は、検知出力の最大値の２０％～８０％の値であり、好ましくは、検知出力の最大値の３０％～７０％の値である。

　また、制御部５は、吐水状態での検知出力が第２閾値Ｐ１以上の場合、報知部８に第２の吐水報知動作（第２の報知動作）を行わせる。更に、制御部５は、検知出力が第１閾値Ｐ２未満の場合、物体無と判定して、報知部８に止水報知動作（第３の報知動作）を行わせ、吐水状態の場合、止水状態に切り替える。

　言い換えると、制御部５は、検知出力が第１閾値Ｐ２以上の場合に、物体有と判定し、第１閾値Ｐ２未満の場合に、物体無と判定する。そして、検知部４の検知領域Ｅ３は、検知出力が第２閾値Ｐ１以上となる球の中心側（検知領域Ｅ３の中央）の第１領域Ｅ１と、検知出力が第１閾値Ｐ２以上で且つ第２閾値Ｐ１未満となる球の外周側（検知領域Ｅ３の縁）の第２領域Ｅ２とに区別される。また、制御部５は、検知部４の検知出力に応じた報知動作を、報知部８に行わせる。

　報知部８は、図４に示すように、表示部９を有する。表示部９は、ベース１０の上面１０ａにおける操作部７の近傍に設けてある。また、表示部９は、点灯と点滅とを切替自在で且つ点滅間隔を変更自在になっている。そして、表示部９は、前記切替及び前記点滅間隔の変更が制御部５に制御される。表示部９は、吐水時に、吐水報知動作として点滅する表示を行う。そして、表示部９は、止水時に、止水報知動作として点灯する表示を行う。更に、表示部９は、第１の吐水報知動作と第２の吐水報知動作とで、点滅間隔が異なる。すなわち、表示部９は、第１の報知動作（第１の吐水報知動作）と第２の報知動作（第２の吐水報知動作）と第３の報知動作（止水報知動作）とを夫々異なる表示で報知する。

　具体的には、表示部９が、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）で形成してある。検知結果の出力値Ｐ３が第１閾値Ｐ２以上で第２閾値Ｐ１未満であり、制御部５で第２領域Ｅ２に物体が位置して第１領域Ｅ１に物体が位置しないと判定した場合に、報知部８は、第１の吐水報知動作を行う。この第１の吐水報知動作では、例えば、表示部９が０，５秒点灯した後０，５秒消灯してまた０，５秒点灯する、所謂０，５秒間隔で点滅する動作になっている。

　そして、検知結果の出力値Ｐ３が第２閾値Ｐ１以上であり、制御部５で第１領域Ｅ１に物体が位置すると判定した場合に、報知部８は、第２の吐水報知動作を行う。この第２の吐水報知動作では、例えば、表示部９が１秒点灯した後１秒消灯してまた１秒点灯する、所謂１秒間隔で点滅する動作になっている。言い換えると、第２の吐水報知動作が、第１の吐水報知動作に比べて、長い間隔で点滅する報知動作になっている。

　また、報知部８は、制御部５で第１領域Ｅ１及び第２領域Ｅ２に物体が位置しないと判定した場合に、止水報知動作（第３の報知動作）を行う。この止水報知動作では、例えば、表示部９が、止水状態の間、常時点灯する。

　すなわち、報知部８は、検知出力が第１閾値Ｐ２以上且つ第１閾値Ｐ２より大きい第２閾値Ｐ１未満であれば第１の報知動作を行い、検知出力が第２閾値Ｐ１以上であれば第２の報知動作を行うように構成される。例えば、報知部８は、第１の報知動作では表示部９を第１点滅間隔で点滅させるように構成される。報知部８は、第２の報知動作では表示部９を第１点滅間隔とは異なる第２点滅間隔で点滅させるように構成される。

　また、報知部８は、検知出力が第１閾値Ｐ２未満であれば、第３の報知動作を行うように構成される。第３の報知動作は、第１の報知動作及び第２の報知動作とは異なる。例えば、報知部８は、第３の報知動作では表示部９を常時点灯させるように構成される。

　以上述べたように、本実施形態の自動水栓１は、物体を検知する検知部の検知結果に応じて吐水と止水とを切り替える自動水栓であって、前記検知結果が第１閾値以上の場合に吐水を行い、前記検知結果が前記第１閾値未満の場合に止水を行い、前記検知結果に応じた報知動作を行う報知部を備え、この報知部は、前記吐水時に前記検知結果が第１閾値以上で且つ前記第１閾値より大きい第２閾値未満の場合に第１の吐水報知動作を行い、前記吐水時に前記検知結果が前記第２閾値以上の場合に第２の吐水報知動作を行うものである。

　また、本実施形態の自動水栓１では、前記報知部は、前記検知結果が前記第１閾値未満の場合に前記第１の吐水報知動作及び前記第２の吐水報知動作の両方とは異なる第３の報知動作を行う。

　また、本実施形態の自動水栓１では、前記報知部は、前記吐水時に点滅する前記吐水報知動作を行い前記止水時に点灯する止水報知動作を行う表示部を備え、この表示部は、前記第１の吐水報知動作と前記第２の吐水報知動作とで点滅間隔が異なるものである。

　このように、自動水栓１は、検知部４を吐止水用の操作部としたことで、吐水部２と水受部２０との間に物体が位置した状態で吐水を行うことができて、前記間に物体が位置する前から吐水するものに比べて、節水性能を向上し易くすることができる。そして、自動水栓１は、第１の吐水報知動作と第２の吐水報知動作とを行う報知部８を備えたことで、検知出力が第２閾値Ｐ１以上での使用状態なのか、検知出力が第２閾値Ｐ１未満での使用状態なのかを、使用者に報知することができる。言い換えると、自動水栓１は、第１領域Ｅ１に物体が位置する場合での使用状態なのか、第１領域Ｅ１に物体が位置せず第２領域Ｅ２に物体が位置する場合での使用状態なのかを、使用者に報知することができる。

　これによって、自動水栓１は、現状の使用状態を使用者に認識させ易くすることができて、物体を第１領域Ｅ１に位置させた状態で使用し易くすることができる。そのため、自動水栓１は、検知領域Ｅ３の縁での使用による意図しない止水への切り替わりを抑制し易くすることができて、吐水を継続して行い易くすることができる。そして、自動水栓１は、表示部９を用いて報知したことで、報知動作が吐水や物体の洗浄動作等に伴う音の影響を受け難くすることができて、使用者に報知を認識し易くすることができる。

　以上述べた本実施形態の自動水栓１は、以下の第１の特徴を有する。

　第１の特徴では、自動水栓１は、物体を検知する検知部４からの検知出力に基づいて吐水動作を制御する制御部５と、検知出力に基づいて報知動作を行う報知部８と、を備える。制御部５は、検知出力が第１閾値Ｐ２以上であれば吐水を開始させ、検知出力が第１閾値Ｐ２未満であれば吐水を停止させるように構成される。報知部８は、検知出力が第１閾値Ｐ２以上且つ第１閾値Ｐ２より大きい第２閾値Ｐ１未満であれば第１の報知動作を行い、検知出力が第２閾値Ｐ１以上であれば第１の報知動作と異なる第２の報知動作を行うように構成される。

　また、本実施形態の自動水栓１は、以下の第２～第７の特徴を有する。なお、第２～第７の特徴は任意の特徴である。

　第２の特徴では、第１の特徴において、報知部８は、検知出力が第１閾値Ｐ２未満であれば、第３の報知動作を行うように構成される。第３の報知動作は、第１の報知動作及び第２の報知動作とは異なる。

　第３の特徴では、第１の特徴において、報知部８は、表示部９を有する。報知部８は、第１の報知動作では表示部９を第１点滅間隔で点滅させるように構成される。報知部８は、第２の報知動作では表示部９を第１点滅間隔とは異なる第２点滅間隔で点滅させるように構成される。

　第４の特徴では、第２の特徴において、報知部８は、表示部９を有する。報知部８は、第１の報知動作では表示部９を第１点滅間隔で点滅させるように構成される。報知部８は、第２の報知動作では表示部９を第１点滅間隔とは異なる第２点滅間隔で点滅させるように構成される。報知部８は、第３の報知動作では表示部９を常時点灯させるように構成される。

　第５の特徴では、第１～第４の特徴のいずれか１つにおいて、自動水栓１は、外部の水受部２０への吐水を行う吐水部２を備える。検知部４は、吐水部２と水受部２０との間に検知領域Ｅ３を有する。検知部４は、検知領域Ｅ３に向けて光を出力し、反射物で反射された光の強度を測定するように構成される。検知出力は、検知部４で測定された強度を示す値である。

　第６の特徴では、第１～第５の特徴のいずれか１つにおいて、第２閾値Ｐ１は、検知出力の最大値の２０％～８０％の値である。

　第７の特徴では、第１～第５の特徴のいずれか１つにおいて、第２閾値Ｐ１は、検知出力の最大値の３０％～７０％の値である。

　以上述べたように、本実施形態の自動水栓１は、前記構成を備えたことで、検知結果の出力値が第２閾値Ｐ１以上での使用状態なのか、検知結果の出力値が第２閾値Ｐ１未満での使用状態なのかを、使用者に報知することができる。これによって、本実施形態の自動水栓１は、吐水時に現状の使用状態を使用者に認識させ易くすることができて、出力値が第２閾値Ｐ１以上の状態で使用し易くすることができる。そのため、本実施形態の自動水栓は、検知領域Ｅ３の縁（出力値が第１閾値Ｐ２と第２閾値Ｐ１との間）での使用による意図しない止水への切り替わりを抑制し易くすることができて、吐水を継続して行い易くすることができるという効果を奏する。

　なお、吐水報知動作の点滅間隔は、点灯時間と消灯時間とが略同じものに限らず、点灯時間が消灯時間に比べて長いものや、消灯時間が点灯時間に比べて長いもの等であってもよい。また例えば、表示部９は、第１の吐水報知動作と第２の吐水報知動作とで、点灯時間と消灯時間とのうち一方の時間を異ならせて、点滅間隔を変更するもの等であってもよい。また例えば、表示部９は、第１の吐水報知動作と第２の吐水報知動作とを、常時点灯や常時消灯で表示するものであってもよい。また常時点灯や点滅で表示する場合、表示部９は表示色を変更して各報知動作を異ならせるものであってもよい。また例えば、報知部８は、音を発して報知する音響発生部を備えるもの等であってもよい。また、表示部９は、発光ダイオードに限らない。また例えば、報知部８は、吐水報知動作及び止水報知動作を表示する第１表示部と、第１の吐水報知動作及び第２の吐水報知動作を表示する第２表示部とを備えたもの等であってもよい。

Claims

　物体を検知する検知部からの検知出力に基づいて吐水動作を制御する制御部と、
　前記検知出力に基づいて報知動作を行う報知部と、
　を備え、
　前記制御部は、前記検知出力が第１閾値以上であれば吐水を開始させ、前記検知出力が前記第１閾値未満であれば吐水を停止させるように構成され、
　前記報知部は、前記検知出力が前記第１閾値以上且つ前記第１閾値より大きい第２閾値未満であれば第１の報知動作を行い、前記検知出力が前記第２閾値以上であれば前記第１の報知動作と異なる第２の報知動作を行うように構成される
　ことを特徴とする自動水栓。
　前記報知部は、前記検知出力が前記第１閾値未満であれば、第３の報知動作を行うように構成され、
　前記第３の報知動作は、前記第１の報知動作及び前記第２の報知動作とは異なる
　ことを特徴とする請求項１に記載の自動水栓。
　前記報知部は、表示部を有し、
　前記報知部は、前記第１の報知動作では前記表示部を第１点滅間隔で点滅させるように構成され、
　前記報知部は、前記第２の報知動作では前記表示部を前記第１点滅間隔とは異なる第２点滅間隔で点滅させるように構成される
　ことを特徴とする請求項１に記載の自動水栓。
　前記報知部は、表示部を有し、
　前記報知部は、前記第１の報知動作では前記表示部を第１点滅間隔で点滅させるように構成され、
　前記報知部は、前記第２の報知動作では前記表示部を前記第１点滅間隔とは異なる第２点滅間隔で点滅させるように構成され、
　前記報知部は、前記第３の報知動作では前記表示部を常時点灯させるように構成される
　ことを特徴とする請求項２に記載の自動水栓。
　外部の水受部への吐水を行う吐水部を備え、
　前記検知部は、前記吐水部と前記水受部との間に検知領域を有し、
　前記検知部は、前記検知領域に向けて光を出力し、反射物で反射された光の強度を測定するように構成され、
　前記検知出力は、前記検知部で測定された前記強度を示す値である
　ことを特徴とする請求項１に記載の自動水栓。