(57)【要約】【課題】利便性を向上させることができる自動水栓を提供すること。【解決手段】自動水栓は、非接触で物体の有無を検知する検知部と、本体を電気的に回動させる回動機構と、前記検知部が物体を第１の態様で検知した場合に吐水制御を行い、前記検知部が物体を第１の態様と異なる第２の態様で検知した場合に、前記回動機構により前記本体を回動制御する、制御部と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非接触で物体の有無を検知する検知部と、
本体を電気的に回動させる回動機構と、
前記検知部が物体を第１の態様で検知した場合に吐水制御を行い、前記検知部が物体を第１の態様と異なる第２の態様で検知した場合に、前記回動機構により前記本体を回動制御する、制御部と、
を備える、自動水栓。
【請求項２】
前記検知部は、物体との距離を計測可能な電波センサであり、
前記制御部は、前記検知部が計測した物体との距離に応じて第１の態様と第２の態様とを切り替える、請求項１に記載の自動水栓。
【請求項３】
前記本体は、水を吐水する吐水口を備え、
前記制御部は、前記検知部が前記吐水口より下方において物体を検知した場合に第１の態様として吐水制御を行い、前記検知部が前記吐水口より上方において物体を検知した場合に第２の態様として本体の回動制御を行う、請求項２に記載の自動水栓。
【請求項４】
前記検知部は、前記本体の回動制御時において、吐水された水を収容するためのシンクの縁を検出し、
前記制御部は、前記検知部が前記シンクの縁を検出したことに応じて、前記本体の回動制御を停止する、請求項１から３のいずれか１つに記載の自動水栓。
【請求項５】
前記制御部は、前記本体が元の位置から回動された位置にある場合は吐水制御を行わない、請求項１から４のいずれか１つに記載の自動水栓。
【請求項６】
前記制御部は、回動制御をした後に前記検知部が物体を所定時間検知しなかった場合に、前記本体を回動前の位置に復帰させる回動制御を行う、請求項１から５のいずれか１つに記載の自動水栓。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動水栓に関する。
【０００２】
従来の自動水栓には、本体であるスパウトを回転可能に構成したものがある（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１の自動水栓は、本体の回転角度によって、吐水口から吐水する吐水量を変化させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２９３２９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、昨今では、ユーザの利便性をより向上させることが求められている。特許文献１の自動水栓では、本体を回転させる際にユーザが手動で回転させる必要があること等、ユーザの利便性という観点では改善の余地があるといえる。
【０００６】
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、利便性を向上させることができる自動水栓を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の自動水栓は、非接触で物体の有無を検知する検知部と、本体を電気的に回動させる回動機構と、検知部が物体を第１の態様で検知した場合に吐水制御を行い、検知部が物体を第１の態様と異なる第２の態様で検知した場合に、回動機構により本体を回動制御する、制御部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の自動水栓によれば、検知された物体の態様に応じて吐水制御と回動制御を切り替えて実施することが可能であり、ユーザの利便性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態にかかる自動水栓の概略斜視図
【図２】自動水栓の概略側面図（第１の態様）
【図３】自動水栓の概略側面図（第２の態様）
【図４】（ａ）自動水栓の概略背面図（ｂ）Ａ部の拡大図
【図５】実施形態にかかる自動水栓による制御の一例を示すフローチャート
【図６】本体を回動させた例を示す図
【図７】本体を逆方向に回動させた例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかる実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
（実施形態）
図１―図３、図４（ａ）、４（ｂ）は、実施形態にかかる自動水栓２の概略構成を示す図である。図１は、自動水栓２の概略斜視図であり、図２、図３は、自動水栓２の概略側面図である。図２は、物体３の一例として食器３ａ（スプーンなど）が検知された状態を示し、図３は、物体３の一例としてユーザの手３ｂが検知された状態を示す。図４（ａ）は、自動水栓２の概略背面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＡ部の概略拡大図である。
【００１２】
自動水栓２は、物体３（図１では食器３ａ）を水洗する場合などに使用される自動式の水栓装置であり、例えば台所や洗面所のシンク４に設置される。本実施形態の自動水栓２は、シンク４の上縁面５上に設けられた本体６と、吐水口８と、距離センサ１０と、制御部１２とを備える。本実施形態では特に、回転軸Ｃを中心として本体６を回動可能に構成している。自動水栓２は図４（ａ）、４（ｂ）に示すように、本体６を回動させるための回動機構１４を備える。回動機構１４の詳細な構成については後述する。
【００１３】
このような構成において、本実施形態の自動水栓２は、距離センサ１０によって検知する物体３の態様に応じて、吐水口８から吐水する吐水制御と、本体６を回動させる回動制御を切り替える。具体的には、距離センサ１０から物体３までの距離に基づいて、図２に示す第１の態様として物体３を検出した場合には吐水制御を行い、図３に示す第２の態様として物体３を検出した場合には本体６を回動させる回動制御を行う。図１、図２では物体３として食器３ａを図示し、図３ではユーザの手３ｂを図示しているが、これらは一例であり、他の任意の物体であってもよい。以下、自動水栓２の各構成について順に説明する。
【００１４】
本体６は、自動水栓２の本体を構成する部材であり、シンク４の上縁面５上に設置されている。本体６の内部には、吐水用の水を供給する管（図示せず）が設けられている。この管は、本体６の先端に設けられた吐水口８に連通している。本体６には吐水口８以外にも、距離センサ１０および制御部１２が一体的に取り付けられている。
【００１５】
図１に示すように、本体６はシンク４の角部における上縁面５の上に設置されている。シンク４は、水を収容するための空間を形成するシンク部４ｂと、シンク部４ｂの上端に接続されて横方向外側に延びるフランジ部４ｃとを備える。シンク部４ｂの上端としての縁４ａは、シンク部４ｂとフランジ部４ｃの境界部分に形成されている。
【００１６】
本体６は大略Ｕ字状の外形を有しており、一方側には吐水口８が設けられ、他方側はシンク４と接続されている。本体６は、シンク４との接続部分が延びる方向（本実施形態では鉛直方向）を回転軸Ａとして回転可能に構成されている。本体６を回動させるための回動機構１４について、図４（ａ）、４（ｂ）を用いて説明する。
【００１７】
図４（ｂ）に示すように、回動機構１４は、本体６と一体的に構成された台座１６を回動させるための構成として、第１の歯車１８と、第２の歯車２０と、モータ２２と、取付ボックス２４とを備える。
【００１８】
台座１６は、本体６と一体的に回転するように本体６の内側に取り付けられた棒状の部材である。台座１６が回転することにより、本体６も同方向に回転する。台座１６の下端部には、第１の歯車１８が固定されている。第１の歯車１８は、第２の歯車２０と噛み合っており、第２の歯車２０は、モータ２２のモータ軸２２ａに固定されている。第２の歯車２０によって、モータ２２の回転動力が第１の歯車１８に伝達される。モータ２２が第２の歯車２０を回転方向Ａに回転させると、第２の歯車２０および第１の歯車１８を介して、台座１６および本体６が逆向きの回転方向Ｂに回転する。モータ２２は、第２の歯車２０を回転方向Ｂにも回転可能に構成されているため、台座１６および本体６を回転方向Ａ、Ｂのいずれの方向にも回転させることができる。
【００１９】
取付ボックス２４は、前述した回動機構１４の構成をシンク４に固定して取り付ける箱状の部材である。取付ボックス２４は、シンク４の裏面に固定されている。取付ボックス２４の中には、台座１６、第１の歯車１８、第２の歯車２０およびモータ軸２２ａが収容され、取付ボックス２４の裏面にはモータ２２が固定されている。このような取付ボックス２４を設けることで、シンク４に対して回動機構１４を固定することができ、これにより、回転軸Ｃを中心として本体６を回転方向Ａ、Ｂに回動可能となる。
【００２０】
図１などに示したように、本体６の先端に設けられた吐水口８は、本体６内部の管から供給される水を吐水するための開口を形成する。吐水口８による吐水方向は、鉛直下方あるいは鉛直斜め下方に設定される。吐水口８の近傍において、本体６の先端部には距離センサ１０が下方に向けて取り付けられている。
【００２１】
距離センサ１０は、物体３の有無、および物体３までの距離を検出するセンサである。距離センサ１０によるセンシング方式は、電波あるいは画像など、物体３の有無および物体３までの距離を検出することができれば任意の方式でよい（例えば、電波を用いるＦＭＣＷ方式）。距離センサ１０による距離検知方向は、吐水口８の下方に位置する物体３までの距離を検出できるように、鉛直下方あるいは鉛直斜め下方に設定される（吐水口８による吐水方向と同じ方向）。
【００２２】
制御部１２は、上述した自動水栓２の構成要素の運転を制御する機構である。制御部１２は少なくとも距離センサ１０に接続されており、距離センサ１０の運転を制御する。図１などでは、制御部１２は本体６の前面側に固定されたスイッチ群として示されているが、これに限らず、本体６の内側に設けられたＣＰＵおよびメモリを含むマイクロプロセッサなども含む。
【００２３】
図２、図３に示すように、距離センサ１０によって物体３が検知されるときに、制御部１２は、距離センサ１０から物体３までの距離に応じて、第１の態様（図２）と第２の態様（図３）を判別する。具体的には、距離センサ１０から吐出口８の先端までの距離Ｄｔ（図２）を予め算出しておき、制御部１２に記憶する。制御部１２は、記憶した距離Ｄｔに基づいて、第１の態様と第２の態様とを判別する。具体的には、図２に示すように、距離センサ１０から物体３（食器３ａ）までの距離Ｄ１が距離Ｄｔよりも長い場合、すなわち、物体３が吐水口８よりも下方に位置して、距離センサ１０から物体３までの距離が遠い場合には、制御部１２は第１の態様と判定する。一方で、図３に示すように、距離センサ１０から物体３（ユーザの手３ｂ）までの距離Ｄ２がＤｔよりも短い場合、すなわち、物体３が吐水口８よりも上方に位置して、距離センサ１０から物体３までの距離が近い場合には、第２の態様と判別される。制御部１２は、物体３を第１の態様として検知した場合には、吐水口８から吐水する吐水制御を行い、第２の態様として検知した場合には、吐水制御を行わずに本体６を回動させる回動制御を行う。
【００２４】
上述した構成を有する自動水栓２のユーザによる使用例について説明する。
【００２５】
図２に示すように、ユーザは例えば、スプーンなどの食器３ａを水洗するために、吐水口８の下方に食器３ａを配置する。吐水口８の近傍に設けられた距離センサ１０は、対象物として食器３ａの存在を検知するとともに、その存在を知らせる信号を制御部１２に送信する。当該信号を受けて、吐水口８を介した水の吐水が開始される。これにより、ユーザは食器３ａを水洗することができる。
【００２６】
一方で、食器３ａを水洗する以外にも、シンク４内に置かれた食器を例えば擦り洗う場合が想定される。このとき、図３に示すようにシンク４の中央部の上方に本体６が配置されていると、食器を擦る動作を行いづらく、ユーザの利便性が悪い。そこで、本実施形態の制御部１２では、図３に示す第２の態様と判定した場合には、回転軸Ｃを中心として本体６を回動させる回動制御を行う。本体６をシンク４の中央部の上方から離れた位置に回動させることで、ユーザはシンク４内で食器を擦る動作などを行いやすくなり、利便性を向上させることができる。
【００２７】
本実施の形態では、第１の態様と第２の態様を判別するための条件として、距離センサ１０から物体３までの距離が、距離センサ１０から吐水口８の先端までの距離Ｄｔよりも短いか否かとしている。このような条件を設定することにより、ユーザは吐水制御を行う場合には吐水口８の下方に物体３を配置し、回動制御を行う場合には吐水口８の上方に物体３を配置すればよいため、吐水制御と回動制御を簡単に使い分けて使用することができる。これにより、ユーザの利便性を向上させることができる。また距離センサ１０においては、予め定めた閾値である距離Ｄｔに基づいて第１の態様又は第２の態様を判定すればよいため、簡易な方法で吐水制御と回動制御を切り替えることができ、利便性の高い制御を実現することができる。
【００２８】
次に、自動水栓２による制御方法の一例について、図５のフローチャートを用いて説明する。
【００２９】
図５に示すように、まず、物体３の有無を検知する（ステップＳ１）。具体的には、距離センサ１０により、物体３の有無を検知する。例えば距離センサ１０が電波センサである場合には、物体３から反射される電波を検知することにより、物体３の有無を検知する。
【００３０】
次に、物体３を検知した場合に、物体３までの距離を算出する（ステップＳ２）。具体的には、距離センサ１０により、物体３までの距離を算出する。例えば距離センサ１０が電波センサである場合には、物体３から反射された電波の特性（周波数、波長など）を測定することにより、距離センサ１０から物体３までの距離を算出する。
【００３１】
次に、物体３までの距離に関する判定を行う（ステップＳ３）。具体的には、ステップＳ２で算出した物体３までの距離（検知距離）が、予め定めた距離Ｄｔ以下であるかどうかを判定する。前述したように、本実施形態における距離Ｄｔは距離センサ１０から吐水口８の先端までの距離として設定されており、制御部１２に予め記憶されている。
【００３２】
ステップＳ３において、物体３までの距離が距離Ｄｔ以下でない、すなわち物体３までの距離が遠いと判定された場合には、ステップＳ４に進む。ステップＳ４においては、吐水口８を介した吐水制御を行う。具体的には、本体６の先端に設けられた吐水口８を介して所定の温度および流量の水を吐水する。これにより、図２に示したように、食器３ａに向けて吐水を行い、食器３ａの水洗などを行うことができる。
【００３３】
一方、物体３までの距離が距離Ｄｔ以下である、すなわち物体３までの距離が近いと判定された場合には、ステップＳ５に進む。ステップＳ５においては、本体６の回動制御を行う。具体的には、前述した回動機構１４を用いて、回転軸Ｃを中心として本体６を回動させる。
【００３４】
ステップＳ５で本体６を回動させる例を図６（ａ）―６（ｃ）に示す。図６（ａ）に示す初期位置にある本体６は、図６（ｂ）に示すように、回転方向Ａに回動される。本体６は最終的に、図６（ｃ）に示すように所定の回転角度回動した後、停止する。図６（ａ）の開始状態から図６（ｃ）の停止状態までの本体６の回転角度は予め所定の角度に定められている（例えば、９０度）。
【００３５】
このように、本体６を初期位置から離れた位置に回動させてシンク４の中央部から離すことで、ユーザはシンク４の内側の空間において擦り洗いなどの作業を行いやすくなるため、ユーザの利便性を向上させることができる。従来のように本体６を手動で回転させる場合と異なり、本体６に触れることなく回動制御できるため、本体６に水滴等が付着して水垢の原因になることなどを防ぎながら、ユーザの作業スペースを確保することができる。
【００３６】
図５のフローチャートに戻ると、ステップＳ５で回動制御を行った次は、所定時間内における物体３の有無を検知する（ステップＳ６）。具体的には、ステップＳ５による回動制御を行った後、所定時間内における物体３の有無を、ステップＳ１と同様に距離センサ１０によって検知する。
【００３７】
ステップＳ６において、所定時間内において物体３を検知した場合には、ステップＳ７に進む。ステップＳ７においては、本体６を所定時間固定する。具体的には、図６（ｃ）に示したように、回動後の位置において本体６を所定時間固定する。ステップＳ７の後は、ステップＳ６に戻り、物体の検知を再度行う。このようなステップＳ７を設けることにより、ユーザが望む場合には、距離センサ１０の下方に手３ｂなどをかざすことで、本体６の回動位置を所定時間の間継続することができる。
【００３８】
一方、ステップＳ６で、所定時間内において物体３を検知しなかった場合には、本体６を逆方向に回動させる（ステップＳ８）。具体的には、図６（ｃ）に示した回動後の位置から図６（ａ）に示した元の位置に戻るように、ステップＳ５の回転方向Ａとは逆方向の回転方向Ｂに本体６を回動させる。
【００３９】
ステップＳ８で本体６を逆方向Ｂに回動させる場合の例を図７（ａ）―７（ｃ）に示す。図７（ａ）に示す回動後の位置にある本体６は、図７（ｂ）に示すように、回転方向Ｂに回動される。最終的に、図７（ｃ）に示すように元の位置まで回動した後、本体６は停止する。このように、本体６を回動位置から初期位置に戻すように回動させることで、ユーザは食器３ａの水洗などを再度行うことができる。
【００４０】
このように、ステップＳ５の回動制御後において、距離センサ１０により物体３を所定時間検知しなかった場合には本体６を逆方向Ｂに回動させ、物体３を所定時間内に検知した場合には本体６の回動姿勢を維持している。このような制御により、本体６を所望の場合に元の位置に戻して、吐水可能な状態に復帰することができるため、ユーザの利便性を向上させることができる。
【００４１】
また上記制御では、ステップＳ５―Ｓ８において、本体６が元の位置から回動された位置にある場合には、距離センサ１０によって物体３が検知されても、吐水を行わないようにしている。このようにして、所望の場合にのみ吐水制御を実施することができる。
【００４２】
ステップＳ８の後、制御フローは終了する。
【００４３】
上述したように、実施形態の自動水栓２は、距離センサ（検知部）１０と、制御部１２と、回動機構１４とを備える。距離センサ１０は、非接触で物体３の有無を検知する。回動機構１４は、本体６を電気的に回動させる。制御部１２は、物体３を第１の態様で検知した場合に吐水制御を行い、物体３を第１の態様と異なる第２の態様で検知した場合に回動機構１４により本体６を回動制御する。このような制御によれば、検知する物体３の態様に応じて吐水制御と回動制御を切り替えることで、所望の場合に吐水制御又は回動制御を実施することができ、ユーザの利便性を向上させることができる。
【００４４】
また、実施形態の自動水栓２によれば、距離センサ１０は、物体３との距離を計測可能な電波センサである。また、制御部１２は、距離センサ１０が計測した物体３との距離に応じて第１の態様と第２の態様とを切り替える。このような制御によれば、物体３までの距離に応じて第１の態様と第２の態様を切り替えることで、第１の態様と第２の態様を簡易な方法で切り替えることができる。また、ユーザは吐水制御と回動制御を容易に区別して使用することができるため、ユーザの利便性を向上させることができる。さらに、距離センサ１０は、物体３の有無を検知する役割と、物体３までの距離を検知する役割を兼ねているため、省スペースおよび低コストを実現することができる。
【００４５】
また、実施形態の自動水栓２によれば、本体６は、水を吐水する吐水口８を備える。また、制御部１２は、距離センサ１０が吐水口８より下方において物体３を検知した場合に第１の態様として吐水制御を行い、距離センサ１０が吐水口８より上方において物体３を検知した場合に第２の態様として本体６の回動制御を行う。このような制御によれば、物体３の位置が吐水口８の上方にあるか下方にあるかに基づいて第１の態様と第２の態様を切り替えることで、第１の態様と第２の態様を簡易な方法で切り替えることができる。また、ユーザは吐水制御と回動制御を容易に区別して使用することができるため、ユーザの利便性を向上させることができる。
【００４６】
また、実施形態の自動水栓２によれば、制御部１２は、本体６が元の位置から回動された位置にある場合は吐水制御を行わない。このような制御によれば、所望の場合にのみ吐水制御を実施することができるため、ユーザの利便性を向上させることができる。
【００４７】
また、実施形態の自動水栓２によれば、制御部１２は、回動制御をした後に、吐水口８より下方において物体３を所定時間検知しなかった場合に、本体６を回動前の位置に復帰させる回動制御を行う。このような制御によれば、所望の場合に回動前の位置に復帰させて吐水制御を再度行うことが可能になるため、ユーザの利便性を向上させることができる。
【００４８】
以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、実施形態では、本体６を回動するかどうかを判定するために、距離センサ１０を用いて物体３までの距離を基準として判定を行ったが、このような場合に限らない。物体３までの距離にかかわらず、その他の基準を用いて本体６を回動させるかどうかを判定してもよい。すなわち、第１の態様と第２の態様を切り替える際に、距離以外の要素を基準として判別してもよい。
【００４９】
また実施形態では、物体３の有無を検知する検知部として距離センサ１０を用いる場合について説明したが、このような場合に限らず、非接触で物体３の有無を検知する検知部であれば任意の検知部でよい。
【００５０】
また実施形態では、第１の態様と第２の態様の判別として、物体３までの距離が距離センサ１０から吐水口８の先端までの距離よりも短いか否かを基準としたが、このような場合に限らない。距離センサ１０から吐水口８の先端までの距離に限らず、その他の距離を基準として第１の態様と第２の態様を判別してもよい。
【００５１】
また実施形態では、物体３が距離センサ１０の下方に配置される場合について説明したが、このような場合に限らず、距離センサ１０の上方に配置される場合でもよい。電波式の距離センサ１０であれば、下方あるいは斜め下方を向いている場合でも、上方に向かう電波の成分も存在するため、距離センサ１０の上方に配置される物体３を検知することができる。このような場合も、上述した実施形態のように、物体３までの距離を閾値として第１の態様と第２の態様を判別する制御を同様に実施してもよい。
【００５２】
また実施形態では、回動制御時における本体６の回転角度は所定の角度（例えば９０度）に予め定められている場合について説明したが、このような場合に限らない。例えば、距離センサ１０を用いて、本体６の回動制御時においてシンク４の縁４ａを検出し、制御部１２は、距離センサ１０がシンク４の縁４ａを検出したことに応じて、本体６の回動制御を停止する場合であってもよい。このような制御によれば、本体６の回動後に吐水口８から水が落ちてもシンク４の外に出る状態になることを防ぐことができる。
【００５３】
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【符号の説明】
【００５４】
２  自動水栓
３  物体
３ａ  食器
３ｂ  ユーザの手
４  シンク
４ａ  縁
４ｂ  シンク部
４ｃ  フランジ部
５  上縁面
６  本体
８  吐水口
１０  距離センサ（検知部）
１２  制御部
１４  回動機構
１６  台座
１８  第１の歯車
２０  第２の歯車
２２  モータ
２２ａ  モータ軸
２４  取付ボックス
Ｄ１、Ｄ２、Ｄｔ  距離
Ａ、Ｂ  回転方向
Ｃ  回転軸
【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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