(57)【要約】【課題】  吐水のオンオフのためのセンサだけで、吐水のオンオフ以外の動作切替えを可能とした吐水装置を提供する。【解決手段】  吐水口と、この吐水口を挟んで配置された第１反射型センサと第２反射型センサの２つの反射型センサと、前記吐水口に繋がる吐水経路に設けられ、前記吐水口からの吐水のオンオフと吐水の性状を変更するための開閉弁とを備えた吐水装置において、前記第１反射型センサによる感知範囲と前記第２反射型センサによる感知範囲が重複した重複感知範囲における対象物の有無を判断して吐水のオンオフを制御すると共に、前記重複感知範囲よりも前記第１反射型センサ、又は、前記第２反射型センサの近傍位置にある対象物の有無を判断して吐水の性状を変更する。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐水口と、この吐水口を挟んで配置された第１反射型センサと第２反射型センサの２つの反射型センサと、前記吐水口に繋がる吐水経路に設けられ、前記吐水口からの吐水のオンオフと吐水の性状を変更するための開閉弁とを備えた吐水装置において、
前記第１反射型センサの投光手段から投光したときに前記第１反射型センサの受光手段によって対象物の有無を検知可能な第１感知範囲と、
前記第２反射型センサの投光手段から投光したときに前記第２反射型センサの受光手段によって対象物の有無を検知可能な第２感知範囲と、
前記第１反射型センサの投光手段から投光したときに前記第２反射型センサの受光手段によって対象物の有無を検知可能な第３感知範囲と、
前記第２反射型センサの投光手段から投光したときの前記第１反射型センサの受光手段によって対象物の有無を検知可能な第４感知範囲と、が設定さてれおり、
前記第１から第４感知範囲における感知状態に基づいて、
前記第１感知範囲と前記第２感知範囲が重複した重複感知範囲における対象物の有無を判断して吐水のオンオフを制御すると共に、
前記重複感知範囲よりも前記第１反射型センサ、又は、前記第２反射型センサの近傍位置にある対象物の有無を判断して吐水の性状を変更する、
ことを特徴とする吐水装置。
【請求項２】
前記２つの反射型センサにおいて、それぞれのセンサの投光手段の投光範囲と受光手段の受光範囲が異なることを特徴とする請求項１に記載の吐水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体等を検知して吐水、止水を切り替える自動水栓等の吐水装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
洗面所等に設けられる水栓に人体を検知する赤外線センサを取り付け、人体を検知して自動的に吐水及び止水ができるようにした自動水栓等の吐水制御装置が知られている。従来の自動水栓等の吐水制御装置は、２つの反射型センサを用いて、２つの反射型センサの両方が検知したＡＮＤ検知を吐水条件とすることで検知精度を高めたり（例えば、特許文献１参照。）、２つの反射型センサの何れか一方が検知したＯＲ検知を吐水条件とすることで検知領域を広げたりすることが行われている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−９２２１９号公報
【特許文献２】特開２００１−３２９５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１記載の自動水栓や、特許文献２に記載の自動水栓は、２つのセンサは手を検知することで吐水のオンオフのトリガーに使うのみであった。そのため、吐水のオンオフ以外の動作切替（例えば、湯吐水と水吐水といった吐水温度の切替や、大流量吐水と小流量吐水といった吐水流量の切替など）の機能を追加するには、スイッチなどの新たな入力手段を備えた操作部を設ける必要がある。そのため、操作部を設置する場所が必要になり、吐水制御装置が大きな物になってしまう問題や、新たな操作部や入力手段を増やすためにコストアップしてしまう問題がある。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、本発明の課題は、吐水のオンオフのためのセンサだけで、吐水のオンオフ以外の動作切替えを可能とした吐水装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明によれば、吐水口と、この吐水口を挟んで配置された第１反射型センサと第２反射型センサの２つの反射型センサと、前記吐水口に繋がる吐水経路に設けられ、前記吐水口からの吐水のオンオフと吐水の性状を変更するための開閉弁とを備えた吐水装置において、前記第１反射型センサの投光手段から投光したときに前記第１反射型センサの受光手段によって対象物の有無を検知可能な第１感知範囲と、前記第２反射型センサの投光手段から投光したときに前記第２反射型センサの受光手段によって対象物の有無を検知可能な第２感知範囲と、前記第１反射型センサの投光手段から投光したときに前記第２反射型センサの受光手段によって対象物の有無を検知可能な第３感知範囲と、前記第２反射型センサの投光手段から投光したときの前記第１反射型センサの受光手段によって対象物の有無を検知可能な第４感知範囲と、が設定さてれおり、前記第１から第４感知範囲における感知状態に基づいて、前記第１感知範囲と前記第２感知範囲が重複した重複感知範囲における対象物の有無を判断して吐水のオンオフを制御すると共に、前記重複感知範囲よりも前記第１反射型センサ、又は、前記第２反射型センサの近傍位置にある対象物の有無を判断して吐水の性状を変更することを特徴としている。
これにより、２つのセンサの検出出力に基づいて、重複した感知位置に物体があること、重複した感知位置より夫々のセンサ近傍位置に物体があることを検知でき、重複した位置にあることで吐水開始でき、重複した位置よりセンサ近傍に物体があるときには、吐水の性状を変更できることを可能とした。
【０００７】
また、請求項２記載の発明によれば、請求項１における前記２つの反射型センサにおいて、それぞれのセンサの投光手段の投光範囲と受光手段の受光範囲が異なることを特徴としている。
これにより、２つのセンサの重なり位置より夫々のセンサ近傍位置に物体があることの検出精度が向上し、吐水の性状の変更の操作性が向上する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、吐水のオンオフと吐水性状の変更を２つのセンサのみで構成できるので、吐水制御装置がコンパクト且つ安価になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態による自動水栓が利用された洗面台を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態による自動水栓全体を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態による第１反射型センサの投光素子の投光範囲と受光素子の受光範囲を示す図である。
【図４】本発明の実施形態による第２反射型センサの投光素子の投光範囲と受光素子の受光範囲を示す図である。
【図５】本発明の実施形態による吐水のオンオフを制御する感知範囲を示す図である。
【図６】本発明の実施形態による第１投光素子と第２受光素子での感知範囲を示す図である。
【図７】本発明の実施形態による第２投光素子と第１受光素子での感知範囲を示す図である。
【図８】本発明の実施形態による吐水の性状を変更するための２つの感知範囲と吐水のオンオフを制御する感知範囲を示す図である。
【図９】本発明の実施形態による他の具体例の自動水栓全体を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による自動水栓を説明する。
図１は、本発明の実施形態による自動水栓を備えた洗面台を示す斜視図である。
【００１１】
図１に示すように、洗面台１に本発明の実施形態である自動水栓２が設置されている。自動水栓２は、第１反射型センサ６及び第２反射型センサ８により人体及び物体等を検知して、吐水口４からの吐水、止水を切り換えるように構成されている。なお、本実施形態の自動水栓は、洗面台以外のキッチン等の吐水が必要な場所に設置することができる。
【００１２】
次に、図１乃至図６を参照して、本発明の実施形態による自動水栓２の構成を説明する。
図２は、本発明の実施形態による自動水栓全体を示すブロック図である。
図１及び図２に示すように、自動水栓２は、吐水口４と、吐水口４を挟んで両側に配置された第１反射型センサ６及び第２反射型センサ８と、吐水口４に繋がる吐水経路に設けられ、吐水口４からの吐水のオンオフと吐水の性状を変更するための開閉弁としての水側電磁弁２０及び湯側電磁弁２２と、第１反射型センサ６及び第２反射型センサ８による検知信号に基づいて水側電磁弁２０又は湯側電磁弁２２を制御する制御部１８と、を有する。
【００１３】
吐水口４は、洗面台１の前方下方領域に向けて吐水するように構成されている。吐水口４からは、給水管４から供給され水側電磁弁２０を通過した水を吐水するか、又は給湯管２６から供給され、湯側電磁弁２２を通過した湯を吐水するようになっており、この水を吐水するか湯を吐水するかの切替という吐水性状切替の制御は制御部１８で行っている。つまり制御部１８には、湯水切替設定の機能があり、水側電磁弁２０の開閉を行うことで吐水口４から水の吐水をオンオフする水設定と、湯側電磁弁２２の開閉を行うことで吐水口４から湯を吐水をオンオフする湯設定との何れかを設定可能であり、吐水のオンオフと共に吐水性状の切替えが可能である。
【００１４】
第１反射型センサ６は、吐水口４の一方の側に吐水口４から所定間隔をおいて配置されており、人体特に人の手等、及び物体の存在を人体等検知領域内で検知する赤外線センサである。第１反射型センサ６は、赤外線を投光する第１投光素子１０と、手等に当たり反射された赤外線を受光する第１受光素子１２と、を備えている。
【００１５】
第２反射型センサ８は、第１反射型センサ６と同一の赤外線検知センサであり、吐水口４に対して、第１反射型センサ６とは反対側に配置されている。第２反射型センサ８は、赤外線を投光する第２投光素子１４及び手等に当たり反射された赤外線を受光する第２受光素子１６を備えている。
【００１６】
第１反射型センサ６は、第１投光素子１０から投光された赤外線が人体等で反射され、第１受光素子１２が、所定の強度以上の反射光を受光すると、制御部１８に検知信号を出力するように構成されている。更には、第２投光素子１４から投光された赤外線が人体等で反射され、第１受光素子１２が、所定の強度以上の反射光を受光すると、制御部１８に検知信号を出力するようにも構成されている。
【００１７】
第２反射型センサ８は、第２投光素子１４から投光された赤外線が人体等で反射され、第２受光素子１６が、所定の強度以上の反射光を受光すると、制御部１８に検知信号を出力するように構成されている。更には、第１投光素子１０から投光された赤外線が人体等で反射され、第２受光素子１６が、所定の強度以上の反射光を受光すると、制御部１８に検知信号を出力するようにも構成されている。
【００１８】
図３は、第１反射型センサ６の第１投光素子１０の投光範囲と第１受光素子１２の受光範囲を示す図である。本来は、それぞれの範囲は三次元的に広がっているのであるが、一定の断面で切断した図の領域として、概念的に示されている。
第１投光素子１０の投光範囲２８は、第１受光素子１２の受光範囲３２より広くなっている。このときに、第１投光素子１０から投光して、第１受光素子１２で受光すると、第１感知範囲３６は受光範囲３２と同じ範囲となる。
【００１９】
図４は、第２反射型センサ６の第２投光素子１４の投光範囲と第２受光素子１６の受光範囲を示す図である。本来は、それぞれの範囲は三次元的に広がっているのであるが、一定の断面で切断した図の領域として、概念的に示されている。
【００２０】
第２投光素子１４の投光範囲３０は、第２受光素子１６の受光範囲３４より広くなっている。このときに、第２投光素子１４から投光して、第２受光素子１６で受光すると、第２感知範囲３８は受光範囲３４と同じ範囲となる。
【００２１】
図５は、吐水のオンオフを制御する感知範囲を示す図である。この図についても本来は、それぞれの範囲は三次元的に広がっているのであるが、第１反射型センサ６及び第２反射型センサ８を含み左右方向に広がる一定の断面で切断した図の領域として、概念的に示されている。
【００２２】
第１反射型センサ６の第１投光素子１０から投光して、第１受光素子１２で受光したときに感知となり、かつ、第２反射型センサ８の第２投光素子１４から投光して、第２受光素子１６で受光したときに感知となったときに、湯水切替設定の状態に応じた水側電磁弁２０もしくは湯側電磁弁２２を駆動して、吐水口４から吐水を開始する。すなわち、第１感知範囲３６と第２感知範囲３８とが重なる重複感知範囲である吐水オンオフ感知範囲４４に、手等の人体が入ったときに吐水を開始することになる。
逆に、吐水オンオフ感知範囲４４から手等の人体が離れると、電磁弁を閉めて止水する。
【００２３】
図６は、第１反射型センサ６の第１投光素子１０から投光し、第２反射型センサ８の第２受光素子１６で受光したときの感知範囲を示す図である。この図についても本来は、それぞれの範囲は三次元的に広がっているのであるが、第１反射型センサ６及び第２反射型センサ８を含み左右方向に広がる一定の断面で切断した図の領域として、概念的に示されている。
【００２４】
第１反射型センサ６の第１投光素子１０から投光し、第２反射型センサ８の第２受光素子１６で受光したときの第３感知範囲４０は、第１投光素子１０の投光範囲２８と第２受光素子１６の受光範囲３４とが重なる範囲となる。
【００２５】
図７は、第２反射型センサ８の第２投光素子１４から投光し、第１反射型センサ６の第１受光素子１２で受光したときの感知範囲を示す図である。この図についても本来は、それぞれの範囲は三次元的に広がっているのであるが、第１反射型センサ６及び第２反射型センサ８を含み左右方向に広がる一定の断面で切断した図の領域として、概念的に示されている。
【００２６】
第２反射型センサ８の第２投光素子１４から投光し、第１反射型センサ６の第１受光素子１２で受光したときの第４感知範囲４２は、第２投光素子１４の投光範囲３０と第１受光素子１２の受光範囲３２とが重なる範囲となる。
【００２７】
図８は、吐水の性状を変更するための２つの感知範囲と吐水のオンオフを制御する感知範囲を示す図である。この図についても本来は、それぞれの範囲は三次元的に広がっているのであるが、第１反射型センサ６及び第２反射型センサ８を含み左右方向に広がる一定の断面で切断した図の領域として、概念的に示されている。
【００２８】
吐水の性状を変更するための１つめの感知範囲である第１吐水性状変更感知範囲４６は、第１反射型センサ６の第１投光素子１０と第１受光素子１２による第１感知範囲３６のうち、第２反射型センサ８の第２投光素子１４と第１反射型センサ６の第１受光素子１２による第４感知範囲４２を除いた部分となる。
【００２９】
また、吐水の性状を変更するための２つめの感知範囲である第２吐水性状変更感知範囲４８は、第２反射型センサ８の第２投光素子１４と第２受光素子１６による第２感知範囲３８のうち、第１反射型センサ６の第１投光素子１０と第２反射型センサ８の第２受光素子１６による第３感知範囲４０を除いた部分となる。
また、吐水のオンオフを制御する感知範囲である吐水オンオフ感知範囲４４は、図５で示したものと同一である。
【００３０】
制御部１８では、第１感知範囲３６における手など対象物の有無の検出を行う第１検出と、第２感知範囲３８における手など対象物の有無の検出を行う第２検出と、第３感知範囲４０における手など対象物の有無の検出を行う第３検出と、第４感知範囲４２における手など対象物の有無の検出を行う第４検出とを、定期的に時間をずらして順次実行している。具体的には、第１反射型センサ６における第１投光素子１０と第１受光素子１２とを駆動して第１検出を行い、その後に、第２反射型センサ８における第２投光素子１４と第２受光素子１６とを駆動して第２検出を行い、その後に、第１反射型センサ６における第１投光素子１０と第２反射型センサ８における第２受光素子１６とを駆動して第３検出を行い、その後に、第１反射型センサ６における第１受光素子１２と第２反射型センサ８における第２投光素子１４とを駆動して第４検出を行う、といった第１検出〜第４検出とを順次実行している。
【００３１】
そして、第１検出と第２検出の両方において対象物を検出した場合には、吐水オンオフ感知範囲４４に対象物があると判断し、第１検出のみ対象物を検出していて第２〜第４検出の何れも対象物を検出していない場合には、第１吐水性状変更感知範囲４６に対象物があると判断し、第２検出のみ対象物を検出していて第１と第３、第４検出の何れも対象物を検出していない場合には、第２吐水性状変更感知範囲４８に対象物があると判断する。
【００３２】
制御部１８は、吐水オンオフ感知範囲４４に対象物があると判断したときには、設定されている水設定又は湯設定に応じて、水側電磁弁２０又は湯側電磁弁２２を開いて吐水をオンし、この吐水オンオフ感知範囲４４に対象物がないと判断したら水側電磁弁２０又は湯側電磁弁２２を閉じて吐水をオフする、また、第１吐水性状変更感知範囲４６に手等の対象物があると判断したときには、湯水切替設定を水設定となるようにし、一方、第２吐水性状変更感知範囲４８に手等の対象物があると判断したときには、湯水切替設定を湯設定となるようする。これにより、吐水のオンオフを制御するセンサで、湯の吐水と水の吐水という吐水の性状変更も可能となる。また、２つの反射型センサのそれぞれの投光範囲と受光範囲を異なるようにすると、吐水オンオフ感知範囲４４と第１吐水性状変更感知範囲４６と第２吐水性状変更感知範囲４８とが隣接することなく離れるので、感知範囲が明確に分かれて使用者が操作を間違いにくくなり使い勝手が向上する。
【００３３】
本発明の実施形態として、吐水性状の切替が湯と水との切替の場合を説明したが、吐水性状の切替として大流量と小流量の切替としても良い。この場合の自動水栓全体を示すブロック図は図９となる。なお、図２と同一の部分については説明を省略し、図２と異なる部分についてのみ説明する。
【００３４】
制御部１８には、大小切替設定の機能があり、第１電磁弁５２の開閉を行う小設定と、第１電磁弁５２と第２電磁弁５４の両方の開閉を行う大設定のふたつの吐水性状の設定がある。制御部１８は、第１吐水性状変更感知範囲４６に手等の人体が入ったときには、大小切替設定を大設定となるようにし、一方、第２吐水性状変更感知範囲４８に手等の人体が入ったときには、大小切替設定を小設定となるようする。これにより、吐水のオンオフを制御するセンサで、大流量の吐水小流量の吐水という吐水の性状変更が可能となる。
【符号の説明】
【００３５】
１…洗面台
２…自動水栓
４…吐水口
６…第１反射型センサ
８…第２反射型センサ
１０…第１投光素子
１２…第１受光素子
１４…第２投光素子
１６…第２受光素子
１８…制御部
２０…水側電磁弁（開閉弁）
２２…湯側電磁弁（開閉弁）
２４…給水管
２６…給湯管
２８…第１投光素子の投光範囲
３０…第２投光素子の投光範囲
３２…第１受光素子の受光範囲
３４…第２受光素子の受光範囲
３６…第１感知範囲
３８…第２感知範囲
４０…第３感知範囲
４２…第４感知範囲
４４…重複感知範囲（吐水オンオフ感知範囲）
４６…第１吐水性状変更感知範囲
４８…第２吐水性状変更感知範囲
５０…定流量弁
５２…第１電磁弁（開閉弁）
５４…第２電磁弁（開閉弁）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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