特許 6918283 吐水装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6918283

(24)【登録日】2021年7月27日

(45)【発行日】2021年8月11日

(54)【発明の名称】吐水装置

(51)【国際特許分類】

   E03C 1/05 20060101AFI20210729BHJP

   A47K 5/12 20060101ALI20210729BHJP

【ＦＩ】

   E03C1/05

   A47K5/12 Z

【請求項の数】2

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2017-184935(P2017-184935)

(22)【出願日】2017年9月26日

(65)【公開番号】特開2019-60116(P2019-60116A)

(43)【公開日】2019年4月18日

【審査請求日】2020年7月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000010087

【氏名又は名称】ＴＯＴＯ株式会社

(72)【発明者】

【氏名】家守 輝幸

(72)【発明者】

【氏名】家令 稔

(72)【発明者】

【氏名】角田 英典

【審査官】 神尾 寧

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１１８７９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平８−１２８０８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平６−２０７９８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２４８６６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０３Ｃ １／０５

Ａ４７Ｋ ５／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象物の有無に基づいて液体を吐水する吐水装置であって、
液体を吐水口に導く流路と、
前記流路に設けられ、前記流路を開閉する開閉弁と、
前記吐水口から吐水される液体を受けるボウルと、
第一投光素子から第一所定投光量で投光し、その反射光を第一受光素子で受光し受光レベルとして出力する第一反射式センサと、
第二投光素子から第二所定投光量で投光し、その反射光を第二受光素子で受光し受光レベルとして出力する第二反射式センサと、
前記受光レベルにより対象物の有無を判断し前記開閉弁を制御する制御部と、を備え、
前記第一反射式センサおよび前記第二反射式センサは、前記第一反射式センサおよび前記第二反射式センサの投光方向が前記ボウルと交差するよう配置され、
前記制御部は、前記第一投光素子および前記第二投光素子から定期的に投光する通常投光モードと、前記通常投光モードにおいて前記受光レベルが所定の閾値を超えたと判断すると、第一所定時間経過後に前記第一投光素子から再度投光し、第一所定時間とは異なる第二所定時間経過後に前記第二投光素子から再度投光する確認投光モードと、前記確認投光モードにおいて前記受光レベルが所定の閾値を超えた場合に対象物があると判断するように構成される
ことを特徴とする吐水装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記第一反射式センサに基づいて動作を制御する第一制御部と、前記第二反射式センサに基づいて動作を制御する第二制御部とを有する
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、反射式センサによって使用者の手等の物体を検知することで自動的に吐水する吐水装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、洗面器等に対して吐水を行う吐水装置として、反射式センサによって使用者の手等の物体を検知して自動的な吐水を行うものがある。反射式センサは、例えば赤外光等の伝播波を送信し、その伝播波の反射波の受光レベル（大きさ）に基づいて、使用者の手の有無等を検出する。このような反射式センサを用いると外乱ノイズ等により誤検出してしまう恐れがあるが、受光レベルが所定の閾値を超えた後に再度投光を行う確認投光を行うことで外乱ノイズによる誤検出を抑制する吐水装置が知られている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９−１０２８８９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、上述した従来の吐水装置においては、確認投光を行うことで外乱ノイズによる誤検出を抑制できるが、反射式センサを有する吐水装置を連立して設置した場合、複数の反射式センサの投光タイミングが一致すると一方の反射式センサの投光が他方の反射式センサに入り込み誤検出してしまう恐れがある。

【0005】

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、反射式センサを複数有する吐水装置を設けた場合であっても、誤検出を抑制することができる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】

上記課題を解決するために、本発明は、対象物の有無に基づいて液体を吐水する吐水装置であって、液体を吐水口に導く流路と、流路に設けられ、前記流路を開閉する開閉弁と、吐水口から吐水される液体を受けるボウルと、第一投光素子から第一所定投光量で投光し、その反射光を第一受光素子で受光し受光レベルとして出力する第一反射式センサと、第二投光素子から第二所定投光量で投光し、その反射光を第二受光素子で受光し受光レベルとして出力する第二反射式センサと、受光レベルにより対象物の有無を判断し開閉弁を制御する制御部と、を備え、第一反射式センサおよび第二反射式センサは、第一反射式センサおよび第二反射式センサの投光方向がボウルと交差するよう配置され、制御部は、第一投光素子および第二投光素子から定期的に投光する通常投光モードと、通常投光モードにおいて受光レベルが所定の閾値を超えたと判断すると、第一所定時間経過後に第一投光素子から再度投光し、第一所定時間とは異なる第二所定時間経過後に第二投光素子から再度投光する確認投光モードと、確認投光モードにおいて受光レベルが所定の閾値を超えた場合に対象物があると判断するように構成されることを特徴としている。

【0007】

このように構成された本発明においては、通常投光モードにおいて受光レベルが所定の閾値を超えたと判断すると、第一所定時間経過後に第一投光素子から再度投光し、第一所定時間とは異なる第二所定時間経過後に第二投光素子から投光を行う確認投光モードを実行することで、消費電力が増加することや使い勝手を低下させることなく、誤検出してしまうことを抑制できる。さらに詳しく説明すると、第一反射式センサと第二反射式センサを有する吐水装置において、確認投光モードの投光を開始する時間を変えずに、通常投光モードの投光間隔を変更することも考えられるが、通常投光モードの投光間隔を短くすると、投光回数が増加することにより、消費電力が高くなってしまう。また、通常投光モードの投光間隔を長くすると、投光回数が少なくなり、対象物を検出できるまでの時間が長くなるため、使い勝手が低下するが、確認投光モードの投光を開始させる時間を変えることで、消費電力が増加することや使い勝手を低下させることを防止しつつ誤検出を抑制できる。
こうすることで、通常投光モードにおいて複数の反射式センサの投光タイミングが一致して一方の反射式センサの投光が他方の反射式センサに入り込んだとしても、確認投光モードでの投光間隔が異なるため、確認投光中には他方の反射式センサの投光が入り込むことがない。そのため、誤検出をすることを抑制できる。

【0008】

本発明において、好ましくは、制御部は、第一反射式センサに基づいて動作を制御する第一制御部と、第二反射式センサに基づいて動作を制御する第二制御部とを有することを特徴としている。

【0009】

このように構成された本発明においては、既に設置されている吐水装置に加えて、さらに吐水装置を設置する場合に、第一反射式センサと第二反射式センサとの動作タイミングを制御するために統一の制御部が必要となり、施工性が低下するが、確認投光モードの投光の開始タイミングが異なる第一反射式センサを制御する第一制御部と、第二反射式センサを制御する第二制御部を設けることで、それぞれの反射式センサを制御部に接続する必要がなく、施工性を低下させることなく誤検出を抑制できる。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、反射式センサを複数有する吐水装置を設けた場合であっても、誤検出を抑制することができる吐水装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施形態による吐水装置の外観を示す図である。

【図2】本発明の実施形態による吐水装置の概略構成図である。

【図3】本発明の実施形態である自動水栓および水石けん供給栓とボウルの側面図である。

【図4】本発明の実施形態である吐水装置の動作タイミングチャートである。

【図5】本発明の実施形態である吐水装置の制御フローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符合を付して、重複する説明は省略する。なお、以下に示す実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

【0013】

本発明の実施形態に係る吐水装置について、図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態である吐水装置１の外観を示す図である。図１に示すように、吐水装置１は、水を自動で吐止水する自動水栓２と、石けん液を自動で吐止水する水石けん供給栓３と、自動水栓２と水石けん供給栓３から吐水される水や水石けん液を受けるボウル４と、自動水栓２および水石けん供給栓３の動作を制御する制御部１００とを有する。

【0014】

制御部１００は、自動水栓２の動作を制御する第一制御部１１０と、水石けん供給栓１２０の動作を制御する第二制御部１２０とを有し、第一制御部１１０および第二制御部１２０は、ボウル４の下方に設けられる。

【0015】

次に図２を参照して吐水装置１の概略構成を説明する。図２（a）は、本発明の実施形態である自動水栓２の概略構成図である。図２（ｂ）は、本発明の実施形態である水石けん供給栓３の概略構成図である。
図２（a）に示すように、自動水栓２は、給水源Ｗからの水を吐水口２ａに導く流路５ａと、流路５ａに設けられ、流路５ａを開閉する電磁弁６と、電磁弁６の動作を制御する第一制御部１１０と、対象物を検知するための第一反射式センサ１０とを有する。

【0016】

第一反射式センサ１０は、例えば赤外線等を投光する第一投光素子１１と、第一投光素子１１から投光された光の反射光を受光する第一受光素子１２を有している。

【0017】

第一制御部１１０は、第一受光素子１２からの受光レベルによって対象物の有無を判断する判定部１１３と、投光実行手段である通常投光実行手段１１１と確認投光実行手段１１２と確認投光条件設定手段１１４とを有している。第一反射式センサ１０と第一制御部１１０とは、電気信号を伝送する配線によって接続されている。

【0018】

第一投光素子１１は、通常投光実行手段１１１および確認投光実行手段１１２からの信号に基づいて第一所定投光量の光を投光する。なお、通常投光実行手段１１１および確認投光実行手段１１２からの信号は配線をとおして第一発光素子１１に伝送される。第一投光素子１１から投光された光は、例えばボウル４や使用者の手などによって反射され、この反射光を第一受光素子１２が受光する。第一受光素子１２は、受光した反射光を受光レベルという電気信号として配線を通して第一制御部１１０に出力する。

【0019】

第一制御部１１０が第一受光素子１２から受け取った受光レベルは判定部１１３に伝送される。そして、判定部１１３は、第一受光素子１２から受け取った受光レベルに基づいて対象物の有無を判断する。その結果対象物が「有り」と判断されると、判定部１１３は電磁弁６を開駆動して吐水動作を行う。一方、対象物が「無し」と判断されると、判定部１１３は電磁弁６を閉駆動して止水動作を行う。

【0020】

また、第一制御部１１０が第一受光素子１２から受け取った受光レベルは、判定部１１３から確認投光条件設定手段１１４に伝送される。確認投光条件設定手段１１４は、確認投光を行う条件を設定し、設定した条件を確認投光実行手段１１２に伝送する。確認投光実行手段１１２は、確認投光条件設定手段１１４が設定した条件で第一投光素子１１を動作させる。

【0021】

次に、図２（ｂ）を参照して、水石けん供給栓３の概略構成を説明する。図２（ｂ）に示すように、水石けん供給栓３は、石けん源Ｓからの石けん液を吐水口２ｂに導く流路５ｂと、流路５ｂに設けられ、流路５ｂを開閉するとともに吐水口２ｂに石けん液を供給するポンプ７と、ポンプ７の動作を制御する第二制御部１２０と、対象物を検知するための第二反射式センサ２０とを有する。

【0022】

第二反射式センサ２０は、例えば赤外線等を投光する第二投光素子２１と、第二投光素子２１から投光された光の反射光を受光する第二受光素子２２を有している。

【0023】

第二制御部１２０は、第二受光素子２２からの受光レベルによって対象物の有無を判断する判定部１２３と、投光実行手段である通常投光実行手段１２１と確認投光実行手段１２２と確認投光条件設定手段１２４とを有している。第二反射式センサ２０と第二制御部１２０とは、電気信号を伝送する配線によって接続されている。

【0024】

第二投光素子２１は、通常投光実行手段１２１および確認投光実行手段１２２からの信号に基づいて第二所定投光量の光を投光する。なお、通常投光実行手段１２１および確認投光実行手段１２２からの信号は配線を通して第二発光素子２１に伝送される。第二投光素子２１から投光された光は、例えばボウル４や使用者の手などによって反射され、この反射光を第二受光素子２２が受光する。第二受光素子２２は、受光した反射光を受光レベルという電気信号として配線を通して第二制御部１２０に出力する。

【0025】

第二制御部１２０が第二受光素子２２から受け取った受光レベルは判定部１２３に伝送される。そして、判定部１２３は、第二受光素子２２から受け取った受光レベルに基づいて対象物の有無を判断する。その結果対象物が「有り」と判断されると、判定部１２３はポンプ７の駆動を開始して吐水動作を行う。一方、対象物が「無し」と判断されると、判定部１２３はポンプ７の駆動を停止して止水動作を行う。

【0026】

また、第二制御部１２０が第二受光素子２２から受け取った受光レベルは、判定部１２３から確認投光条件設定手段１２４に伝送される。確認投光条件設定手段１２４は、確認投光を行う条件を設定し、設定した条件を確認投光実行手段１２２に伝送する。確認投光実行手段１２２は、確認投光条件設定手段１２４が設定した条件で第二投光素子２１を動作させる。

【0027】

次に図３を参照して、自動水栓２および水石けん供給栓３とボウル４の位置関係について説明する。図３は、本発明の実施形態である自動水栓２および水石けん供給栓３とボウル４の側面図である。自動水栓２および水石けん供給栓３とボウル４の位置関係は、それぞれ同様の位置関係となっている。図３に示すように、自動水栓２および水石けん供給栓３は、被取付壁Ｌに取付けられる。第一反射式センサ１０は自動水栓２の内部に設けられ、吐水口２ａの前方側に配置される。また、第二反射式センサ２０は水石けん供給栓３の内部に設けられ、吐水口２ｂの前方側に配置される。第一反射式センサ１０および第二反射式センサ２０の第一投光素子１１および第二投光素子２１は、第一投光素子１１および第二投光素子２１の投光方向がボウル４と交差するように自動水栓２および水石けん供給栓３に設けられている。

【0028】

次に、図４を参照して、自動水栓２および水石けん供給栓３の動作タイミングについて説明する。図４は、本発明の実施形態である吐水装置１の動作タイミングチャートである。図４に示すように、第一制御部１１０は、第一反射式センサ１０の第一投光素子１１を一定時間ｔ１の間隔で投光を行う。また、第二制御部１２０は、第二反射式センサ２０の第二投光素子２１を一定時間ｔ１の間隔で投光を行う。このように第一制御部１１０および第二制御部１２０は、一定時間ｔ１の間隔で投光を行う通常投光モードを有している。第一制御部１１０および第二制御部１２０は、通常投光モードで対象物が無い（非感知）と判断すると、電磁弁６およびポンプ７を動作させない。図示しないが、電磁弁６が開状態またはポンプ７が動作中にて、対象物が無いと判断すると、電磁弁６を閉動作し、ポンプ７は動作を停止する。

【0029】

次に、第一制御部１１０は、通常投光モードにおいて受光レベルが所定の閾値を超えて対象物有りと判定部１１３が判定すると確認投光モードを実行する。通常投光モードにおいて受光レベルが閾値を超えて対象物有りと判定すると判定部１１３は、確認投光条件設定手段１１４に受光レベルを伝送する。確認投光条件設定手段１１４は、対象物有りと判定した第一所定時間ｔ２経過後に再度投光、すなわち確認投光するように確認投光実行手段１１２に信号を伝送する。その後確認投光実行手段１１２は、確認投光条件設定手段１１４の信号に基づいて第一投光素子１１を投光させる。確認投光の１回目においても対象物有りと判断すると確認投光の２回目を実行する。確認投光の２回目でも対象物有りと判断すると判定部１１３は、電磁弁６を開動作し、吐水を開始させる。

【0030】

また、第二制御部１２０は、通常投光モードにおいて受光レベルが所定の閾値を超えて対象物有りと判定部１２３が判定すると確認投光モードを実行する。通常投光モードにおいて受光レベルが閾値を超えて対象物有りと判定すると判定部１２３は、確認投光条件設定手段１２４に受光レベルを伝送する。確認投光条件設定手段１２４は、対象物有りと判定した第二所定時間ｔ３経過後に再度投光、すなわち確認投光するように確認投光実行手段１２２に信号を伝送する。その後確認投光実行手段１２２は、確認投光条件設定手段１２４の信号に基づいて第二投光素子２１を投光させる。確認投光の１回目においても対象物有りと判断すると確認投光の２回目を実行する。確認投光の２回目でも対象物有りと判断すると判定部１２３は、ポンプ７の動作を開始し、石けん液の吐水を開始させる。

【0031】

次に、図５を参照して、吐水装置１の制御フローについて説明する。図５は、本発明の実施形態である吐水装置１の制御フローチャートである。図５に示すフローチャートは、自動水栓２を制御する第一制御部１１０および水石けん供給栓３を制御する第二制御部１２０の制御フローチャートであり、第一制御部１１０と第二制御部１２０をあわせて制御部１００として説明する。

【0032】

制御部１００は、自動水栓２および水石けん供給栓３に電源が投入されると制御をスタートさせる（ステップＳ１００）。その後制御部１００は、通常投光モードを実行する（ステップＳ１０１）。その後、制御部１００は、第一反射式センサ１０および第二反射式センサ２０の受光レベルが閾値よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２にて制御部１００が受光レベルが閾値よりも小さいと判断すると、判定部１１３，１２３にて非感知と判断する（ステップＳ１０３）。その後、制御部１００は、吐水中であるか否かを判断する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４にて吐水中であると判断すると吐水を終了させ（ステップＳ１０５）、エンド（ステップＳ１１６）となり、ステップＳ１０４にて吐水中でないと判断するとエンド（ステップＳ１１６）となる。

【0033】

ステップＳ１０２に戻り、制御部１００は、ステップＳ１０２にて受光レベルが閾値よりも大きいと判断すると、判断部１１３，１２３が感知中であるか否かを判断する（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０６にて判断部１１３，１２３が感知中であると判断すると、エンド（ステップＳ１１６）となる。ステップＳ１０６にて判断部１１３，１２３が感知中でないと判断すると、カウンタＮをゼロに設定する（ステップＳ１０７）。その後制御部１００は、第一反射式センサ１０であれば、第一所定時間ｔ２、第二反射式センサ２０であれば第二所定時間ｔ３待機する（ステップＳ１０８）。制御部１００は、第一所定時間ｔ２もしくは第二所定時間ｔ３待機すると、再度、第一投光素子１１または第二投光素子２１を投光させる確認投光を実行する（ステップＳ１０９）。その後、制御部１００は、確認投光の結果の受光レベルが閾値よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ１１０）。ステップＳ１１０にて受光レベルが閾値よりも小さいと判断すると、ステップＳ１０３〜ステップＳ１０５を行い、エンド（ステップＳ１１６）となる。

【0034】

ステップＳ１１０にて受光レベルが閾値よりも大きいと判断すると、カウンタＮに１を加算する（ステップＳ１１１）。その後、カウンタＮが２であるか否かを判断する（ステップＳ１１２）。ステップＳ１１２にてカウンタＮが２でない場合は、カウンタＮが２となるようステップＳ１０８からステップＳ１１１を繰り返し実行する。

【0035】

ステップＳ１１２にてカウンタＮが２であると判断すると、判定部１１３，１２３にて感知と判断する（ステップＳ１１３）。その後制御部１００は、吐水中であるか否かを判断する（ステップＳ１１４）。ステップＳ１１４にて吐水中でないと判断すると、吐水を開始させ（ステップＳ１１５）、エンド（ステップＳ１１６）となり、ステップＳ１１４にて、吐水中と判断するとエンド（ステップＳ１１６）となる。

【0036】

上述したように、通常投光モードにおいて受光レベルが所定の閾値を超えたと判断すると、第一所定時間ｔ２経過後に第一投光素子１１から再度投光し、第一所定時間ｔ２とは異なる第二所定時間ｔ３経過後に第二投光素子２１から投光を行う確認投光モードを実行することで、消費電力が増加することや使い勝手を低下させることなく、誤検出してしまうことを抑制できる。さらに詳しく説明すると、第一反射式センサ１０と第二反射式センサ２０を有する吐水装置１において、確認投光モードの投光を開始する時間を変えずに、通常投光モードの投光間隔を変更することも考えられるが、通常投光モードの投光間隔を短くすると、投光回数が増加することにより、消費電力が高くなってしまう。また、通常投光モードの投光間隔を長くすると、投光回数が少なくなり、対象物を検出できるまでの時間が長くなるため、使い勝手が低下するが、確認投光モードの投光を開始させる時間を変えることで、消費電力が増加することや使い勝手を低下させることを防止しつつ誤検出を抑制できる。
こうすることで、通常投光モードにおいて複数の反射式センサの投光タイミングが一致して一方の反射式センサの投光が他方の反射式センサに入り込んだとしても、確認投光モードでの投光間隔が異なる。よって、確認投光中には他方の反射式センサの投光が入り込むことがないため、誤検出をすることを抑制できる。

【0037】

また、既に設置されている吐水装置１に加えて、さらに吐水装置１を設置する場合に、第一反射式センサ１０と第二反射式センサ２０との動作タイミングを制御するために統一の制御部１００が必要となり、施工性が低下するが、確認投光モードの投光の開始タイミングが異なる第一反射式センサ１０を制御する第一制御部１１０と、第二反射式センサ２０を制御する第二制御部１２０を設けることで、それぞれの反射式センサを制御部に接続する必要がなく、施工性を低下させることなく誤検出を抑制できる。

【0038】

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0039】

１ 吐水装置
２ 自動水栓
２ａ 吐水口
３ 水石けん供給栓
２ｂ 吐水口
４ ボウル
５ａ 流路
５ｂ 流路
６ 電磁弁（開閉弁）
７ ポンプ（開閉弁）
１０ 第一反射式センサ
１１ 第一投光素子
１２ 第一受光素子
２０ 第二反射式センサ
２１ 第二投光素子
２２ 第二受光素子
１００ 制御部
１１０ 第一制御部
１１１ 通常投光実行手段
１１２ 確認投光実行手段
１１３ 判定部
１１４ 確認投光条件設定手段
１２０ 第二制御部
１２１ 通常投光実行手段
１２２ 確認投光実行手段
１２３ 判定部
１２４ 確認投光条件設定手段
Ｗ 給水源
Ｓ 石けん源
Ｌ 被取付壁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】