(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024135316
(43)【公開日】2024-10-04
(54)【発明の名称】自動水栓及び流し台
(51)【国際特許分類】
E03C 1/05 20060101AFI20240927BHJP
【FI】
E03C1/05
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023045942
(22)【出願日】2023-03-22
(71)【出願人】
【識別番号】504163612
【氏名又は名称】株式会社LIXIL
(74)【代理人】
【識別番号】100141139
【弁理士】
【氏名又は名称】及川 周
(74)【代理人】
【識別番号】100161506
【弁理士】
【氏名又は名称】川渕 健一
(74)【代理人】
【識別番号】100179833
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 将尚
(72)【発明者】
【氏名】後藤 康浩
(72)【発明者】
【氏名】滝 宣広
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 稜也
(72)【発明者】
【氏名】永田 雅昭
【テーマコード(参考)】
2D060
【Fターム(参考)】
2D060BA05
2D060BC07
2D060CA05
2D060CA13
(57)【要約】
【課題】注水水位を容易に設定変更することが可能な自動水栓を提供する。
【解決手段】水栓と、水栓の吐水前における指定水位及び水栓の吐水時における容器の注水水位を測定する測距部と、指定水位を記憶する記憶部と、注水水位が指定水位に到達したか否かを判定する判定部と、水栓の吐水を制御するとともに、注水水位が指定水位に到達したと判定部が判定すると前記水栓を止水させる制御部とを備える。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
水栓と、
前記水栓の吐水前における指定水位及び前記水栓の吐水時における容器の注水水位を測定する測距部と、
前記指定水位を記憶する記憶部と、
前記注水水位が前記指定水位に到達したか否かを判定する判定部と、
前記水栓の吐水を制御するとともに、前記注水水位が前記指定水位に到達したと前記判定部が判定すると前記水栓を止水させる制御部と
を備える自動水栓。
【請求項2】
前記測距部は、測距領域に翳された物体までの距離を前記指定水位として取得する請求項1に記載の自動水栓。
【請求項3】
前記止水を報知する報知部を備える請求項1又は2に記載の自動水栓。
【請求項4】
前記測距部の測距値が一定時間に亘って同一距離を継続すると、前記測距値を前記指定水位として取得する請求項1又は2に記載の自動水栓。
【請求項5】
前記制御部は、前記測距部における前記指定水位の取得後に前記物体が除去されると、前記水栓に前記吐水を開始させる請求項2に記載の自動水栓。
【請求項6】
前記測距領域を表示する表示部を備える請求項2に記載の自動水栓。
【請求項7】
前記記憶部に予め記憶された前記指定水位を指定する指定部と、
前記指定水位を表示する水位表示部とを備え、
前記判定部は、前記指定部で指定された前記指定水位と前記測距部が取得した前記注水水位とに基づいて、前記注水水位が前記指定水位に到達したか否かを判定する請求項1又は2に記載の自動水栓。
【請求項8】
前記物体が前記測距領域に翳されたことを前記制御部に通知する通知部を備える請求項2に記載の自動水栓。
【請求項9】
前記指定水位に対する前記注水水位の超過量を設定する超過量設定部と、
前記超過量を記憶する第2記憶部とを備え、
前記制御部は、前記注水水位が前記指定水位と前記超過量との合算値に到達すると前記水栓を止水させる請求項1又は2に記載の自動水栓。
【請求項10】
請求項1又は2に記載の自動水栓を備える流し台。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、自動水栓及び流し台に関する。
【背景技術】
【0002】
水位検知手段でボウルの水位を検知し、所定水位に達したら開閉弁を閉じて給水を停止する洗面装置が知られている(特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ユーザーが容器に水を溜めたいとき、おおよそ半分ぐらいとかおおよそ8割ぐらい溜めたいと思っても、従来技術ではあらかじめ決められた水位で給水を停止するようになっており、ユーザーが所定水位を変更するには設定変更の操作が煩わしかった。
【0005】
本開示は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、注水水位を容易に設定変更することが可能な自動水栓及び流し台の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一態様は、水栓と、前記水栓の吐水前における指定水位及び前記水栓の吐水時における容器の注水水位を測定する測距部と、前記指定水位を記憶する記憶部と、前記注水水位が前記指定水位に到達したか否かを判定する判定部と、前記水栓の吐水を制御するとともに、前記注水水位が前記指定水位に到達したと前記判定部が判定すると前記水栓を止水させる制御部とを備える自動水栓である。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【
図1】本開示の一実施形態に係る自動水栓の機能的な構成を示す模式図である。
【
図2】本開示の一実施形態に係る流し台の概略構成図である。
【
図3】本開示の一実施形態に係る自動水栓の動作を示すフローチャートである。
【
図4】本開示の一実施形態における給水手順を示す模式図である。
【
図5】本開示の一実施形態における止水タイミングを示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
本実施形態に係る自動水栓は、
図1に示すように水栓1及び制御装置2を備える。水栓1は、図示するように本体部1a、測距部1b及びLED1c(表示部)を備えている。制御装置2は、図示するように記憶部2a、判定部2b、操作部2c、制御部2d、報知部2eを備えている。
【0009】
水栓1は、所定の排水管を介して供給源に接続される金属製の部材である。水栓1は、
図2に示すようにキッチン等の流し台3(シンク)に備えられ、電磁弁が制御装置2によって制御されることにより供給源から給水される湯水の吐水又は止水を行う。より正確には、水栓1は、
図1に示すように制御装置2の構成要素である制御部2dによって直接制御される。
【0010】
本体部1aは、水栓1の主要部であり、湯水を吐水する先端部が下方を向いた姿勢で下端が流し台3における縁の上面3aに支持されている。本体部1aは、流し台3の底部3bに載置されるとともに流し台X上に載置された鍋Y等の容器に対して湯水を注ぎ入れる。
【0011】
測距部1bは、本体部1aの先端部に付設されている。測距部1bは、本体部1aの先端部に対峙する測距対象物までの距離を測定する。本実施形態における測距対象物は、鍋Y(容器)及び鍋Yの中つまり測距部1bの測距領域に翳された遮蔽物Z(物体)等である。遮蔽物Zは、自動水栓の利用者の手や利用者が把持している物である。
【0012】
測距部1bは、水栓1の吐水前における鍋Yの鍋底y1までの距離、同じく吐水前における遮蔽物Zまでの距離及び吐水時における鍋Yの水面までの距離を測距値Lとして各々測定する。測距部1bは、吐水前における鍋底y1までの測距値Lを初期距離Lsとして制御装置2に出力する。
【0013】
測距部1bは、吐水前における遮蔽物Zまでの測距値Lを指定水位Ltとして制御装置2に出力する。測距部1bは、吐水時における鍋Yの水面までの測距値Lを所定のタイムインターバルで順次測定し、水面までの測距値Lを水面距離Lwとして制御装置2に順次出力する。
【0014】
測距部1bは、例えばTOF(Time Of Flight)方式に基づいて本体部1aの先端部から測距対象物までの距離を測定する光学式のTOFセンサである。測距部1bは、測距対象物に向けて測定光を照射するとともに測定光の測距対象物における反射光を受光する。測距部1bは、測定光の照射タイミングに対する反射光の受光タイミングの遅延時間に基づいて測距値Lを取得する。
【0015】
例えば、測距部1bは、鍋Yの鍋底y1に向けて測定光を照射し、測定光が鍋底y1で反射して発生する反射光を受光する。測距部1bは、鍋底y1への測定光の照射タイミングに対する鍋底y1からの反射光の受光タイミングの遅延時間Tsに基づいて初期距離Lsを取得する。
【0016】
測距部1bは、鍋Yの中に翳された遮蔽物Zに向けて測定光を照射し、測定光が遮蔽物Zで反射して発生する反射光を受光する。測距部1bは、遮蔽物Zへの測定光の照射タイミングに対する遮蔽物Zからの反射光の受光タイミングの遅延時間Ttに基づいて指定水位Ltを取得する。
【0017】
測距部1bは、鍋Yの水面に向けて測定光を照射し、測定光が水面で反射して発生する反射光を受光する。測距部1bは、水面への測定光の照射タイミングに対する水面からの反射光の受光タイミングの遅延時間Twに基づいて水面距離Lwを取得する。
【0018】
LED1cは、本体部1aの先端部に設けられおり、測距対象物における測定部位を表示する表示部である。LED1cは、測距部1bの測距対象物が鍋Yである場合、鍋Yにおける鍋底y1をスポット的に照明することにより、鍋底y1(照明部位)を測定部位として利用者に表示する。
【0019】
制御装置2は、水栓1と電気的に接続されており、水栓1から入力される測距部1bの初期距離Ls、指定水位Lt及び水面距離Lw等の測距値Lを用いることにより、水栓1における水又は温水の吐水及び止水を包括的に制御する。制御装置2は、初期距離Ls、指定水位Lt及び水面距離Lw等の測距値Lに基づいて制御信号を生成し、制御信号を水栓1に出力することにより水栓1を制御する。
【0020】
記憶部2aは、測距部1bから入力される初期距離Ls、指定水位Lt及び水面距離Lw等の測距値Lを一時的に保存するデータ保存装置である。記憶部2aは、判定部2b及び制御部2dから入力される読出要求に基づいて、初期距離Ls、指定水位Lt及び水面距離Lw等の測距値Lを判定部2b及び制御部2dに出力する。
【0021】
判定部2bは、水栓1の吐水時における水面距離Lwを事前に取得された初期距離Ls及び指定水位Ltと比較することにより、容器Yの水面が指定水位Ltに至ったか否かを判定する。判定部2bは、判定結果を制御部2dに出力する。
【0022】
操作部2cは、自動水栓の利用者の操作指示を受け付けて操作信号を生成する。操作部2cは、操作信号を制御部2dに出力することにより水栓1を操作する。例えば、操作部2cは、利用者から初期距離Lsの取得指示を受け付けると、測距部1bに初期距離Lsの測定開始を指示する操作信号を生成して制御部2dに出力する。
【0023】
制御部2dは、判定部2bの判定結果及び操作部2cの操作指示に基づいて水栓1を直接制御する。詳細には、制御部2dは、判定部2bの判定結果及び操作部2cの操作指示に基づいて各種の制御信号を生成し、各種の制御信号を水栓1に出力することによって本体部1a、測距部1b及びLED1cを制御する。
【0024】
例えば、制御部2dは、本体部1a(水栓1)から鍋Yへの給水によって水面距離Lwが指定水位Ltに至ったという判定結果が判定部2bから入力されると、吐水状態にある本体部1a(水栓1)を止水させる制御信号を生成して本体部1a(水栓1)に出力する。
【0025】
報知部2eは、測距部1bが指定水位Ltを取得すると、指定水位Ltの取得完了を利用者(周囲)に報知する。報知部2eは、水面距離Lwが指定水位Ltに至ると、水面距離Lwが指定水位Ltに達したことを利用者(周囲)に報知する。報知部2eは、例えばブザー、音声メロディ、LEDの発光、外部デバイスへの通知等である。
【0026】
次に、本実施形態に係る自動水栓の動作について、
図3のフローチャートに沿って詳しく説明する。
【0027】
利用者が初期距離Lsの測定指示を操作部2cに入力すると、
図3のフローチャートに示す動作が開始する。利用者は、測定指示の入力に先立って、流し台(シンク)X上において水栓1(本体部1a)の下方に鍋Yを載置する。鍋Yは、鍋Yが水栓1(本体部1a)の先端部に対峙する状態である。利用者は、鍋Yの載置が完了した状態で測定指示を操作部2cに入力する。
【0028】
制御部2dは、操作部2cから測定指示の操作信号が入力されると、初期距離Lsの測定に関する制御信号を測距部1bに出力する。測距部1bは、制御部2dから入力される制御信号に基づいて水栓1(本体部1a)の先端部から鍋Yの鍋底y1までの距離を初期距離Lsとして取得する(ステップS1)。測距部1bは、初期距離Lsを記憶部2aに出力して保存させる。
【0029】
制御部2dは、LED1cを点灯させる制御信号を生成して水栓1に出力する。LED1cは、制御部2dから入力される制御信号に基づいて点灯する(ステップS2)。LED1cの点灯によって、水栓1(本体部1a)の先端部から鍋Yに向かってスポット状の照明光が照射される。照明光は、照明部位(鍋Yの鍋底y1)が測距部1bの測定部位であることを利用者に示すものである。
【0030】
制御部2dは、測距値Lの取得開始に関する制御信号を測距部1bに出力する。測距部1bは、制御部2dから入力される制御信号に基づいて水栓1(本体部1a)の先端部から測距対象物までの距離を測距値Lとして取得開始する(ステップS3)。測距部1bは、測距値Lを記憶部2aに出力して順次保存させる。
【0031】
判定部2bは、記憶部2aに順次保存される測距値Lが一定時間に亘って同一距離を保っているか否かを判断する(ステップS4)。判定部2bは、ステップS4の判断が「Yes」の場合、測距値LがステップS1で取得した初期距離Lsよりも小さいか否かを判断する(ステップS5)。
【0032】
ステップS5の判断が「Yes」の場合は、測距部1bが所定のタイムインターバルで順次取得する測距値Lが一定時間に亘って同一距離であるという第1条件と初期距離Lsよりも小さいという第2条件を両方とも満足する場合である。第1条件及び第2条件を両方とも満足する場合は、利用者が鍋Yの中に遮蔽物Zを意図的に翳した場合である。
【0033】
利用者は、自動水栓を用いて鍋Yに注水する湯水の量つまり湯水の水位を指定するために遮蔽物Zを意図的に鍋Yの中に翳す。遮蔽物Zの鍋底y1からの高さは、湯水の水位を指定する物理量である。利用者は、遮蔽物Zの鍋底y1からの高さを調節することにより、自身が意図する鍋Yへの注水量を指定する。ステップS5の判断が「Yes」の場合は、利用者が意図する注水量の指定が完了した状態である。
【0034】
判定部2bは、ステップS5の判断が「Yes」になると、ステップS5の判定結果を制御部2dに出力する。制御部2dは、判定部2bから入力された判定結果に基づいて、指定水位Ltの取得完了に関する制御信号を生成して報知部2eに出力する。報知部2eは、制御部2dから入力された制御信号に基づいて指定水位Ltの取得が完了したことを示すブザー音を利用者に報知する(ステップS6)。
【0035】
制御部2dは、報知部2eにおける報知が完了すると、ステップS3以降における測距値Lを指定水位Ltとして記憶部2aに保存させる(ステップS7)。制御部2dは、記憶部2aが指定水位Ltを記憶すると、LED1cを消灯させる制御信号を生成して水栓1に出力する。LED1cは、制御部2dから入力される制御信号に基づいて消灯する(ステップS8)。
【0036】
制御部2dは、ステップS8の処理が完了すると測距値Lの取得再開に関する制御信号を測距部1bに出力する。測距部1bは、測距値Lの取得再開に関する制御信号に基づいて、水栓1(本体部1a)の先端部から測距対象物までの距離を測距値Lとして取得開始する(ステップS9)。判定部2bは、ステップS9で取得された測距値LがステップS1で取得した初期距離Lsと等しいか否かを判断する(ステップS10)。
【0037】
利用者は、ステップS6の報知によって指定水位Ltの取得が完了したことを確認すると、遮蔽物Zを鍋Yから取り除く。遮蔽物Zが例えば利用者の手であった場合、利用者は、水栓1(本体部1a)から鍋Yへの注水の準備として、鍋Yの中に一旦翳した手を鍋Yから外す。
【0038】
ステップS9で測距値Lの取得を再開した測距部1bは、遮蔽物Zが除去されることにより、遮蔽物Zに代えて鍋Yの鍋底y1を測距対象とする状態となる。遮蔽物Zが除去されることにより、ステップS10の判断は、「Yes」となる。制御部2dは、水栓1(本体部1a)を吐水状態とする制御信号を生成して水栓1に出力することにより、水栓1(本体部1a)を吐水状態に設定する(ステップS11)。
【0039】
制御部2dは、水栓1(本体部1a)を吐水状態に設定すると、測距部1bを測定状態とする制御信号を生成して水栓1に出力する。測距部1bは、制御部2dから入力される測定状態の制御信号に基づいて、水栓1(本体部1a)の先端部と測距対象物までの測距値Lの取得を再開する(ステップS12)。
【0040】
水栓1(本体部1a)を吐水状態にした初期段階では、測距部1bの測距値Lは初期距離Lsと同一である。鍋Yの水面(注水水位)は、水栓1(本体部1a)による吐水の継続によって時間の経過とともに徐々に高く(先端部から徐々に近く)なり、最終的には指定水位Ltに到達する。
【0041】
測距部1bの測距値Lは、
図4に示すように、利用者が遮蔽物Zを翳す前の期間では初期距離Lsである。測距値Lは、利用者が遮蔽物Zを翳すことによって、初期距離Lsから指定水位Ltに変化する。測距値Lは、利用者が遮蔽物Zを除去することによって、指定水位Ltから初期距離Lsに戻る。
【0042】
測距部1bの測距値Lは、ステップS11で水栓1(本体部1a)による鍋Yへの注水が開始することによって、時間の経過に伴って初期距離Lsから徐々に減少し、最終的には指定水位Ltに至る。
図4において、時刻t0~時刻t1の期間は、鍋Yが水栓1(本体部1a)の先端部の下方に載置され、かつ遮蔽物Zが鍋Yに翳される前の状態に相当する。
【0043】
図4において、時刻t1~時刻t2の期間は、鍋Yの中に遮蔽物Zが鍋Yに翳された状態に相当する。
図4において、時刻t2~時刻t3の期間は、鍋Yの中に翳された遮蔽物Zが鍋Yから撤去された状態に相当する。
図4において、時刻t3~時刻t4の期間は、水栓1(本体部1a)による鍋Yへの注水が開始され、鍋Yの注水水位が指定水位Ltに至るまでの状態に相当する。
【0044】
判定部2bは、測距部1bが測距値Lの取得を再開すると、測距値LがステップS7で記憶部2aに保存された指定水位Ltよりも小さいか否かを判断する(ステップS13)。判定部2bは、ステップS13の判定結果を制御部2dに出力する。制御部2dは、判定部2bの判定結果に基づいて、鍋Yの注水水位が指定水位Ltに到達したことを示す制御信号を生成して報知部2eに出力する。
【0045】
報知部2eは、制御部2dから入力された制御信号に基づいて、鍋Yの水位が指定水位Ltに到達したことを示すブザー音を利用者に報知する(ステップS14)。制御部2dは、報知部2eにおける報知が完了すると、水栓1(本体部1a)を止水状態に設定する制御信号を生成して水栓1(本体部1a)に出力する。水栓1(本体部1a)は、制御部2dから入力された制御信号に基づいて吐水状態から止水状態に設定される(ステップS15)。
【0046】
本実施形態に係る自動水栓は、水栓1と、水栓1の吐水前における指定水位Lt及び水栓1の吐水時における鍋Y(容器)の注水水位を測距値Lとして取得する測距部1bと、指定水位Ltを記憶する記憶部2aと、測距値L(注水水位)が指定水位Ltに到達したか否かを判定する判定部2bと、水栓1の吐水を制御するとともに、判定部2bが測距値L(注水水位)が指定水位Ltに到達したと判定すると水栓1を止水させる制御部2dとを備える。
【0047】
本実施形態によれば、測距部1bが指定水位Ltと測距値L(注水水位)とを取得し、指定水位Ltと測距値L(注水水位)との比較結果に基づいて水栓1が止水状態に設定される。したがって、本実施形態によれば、注水水位を容易に設定変更することが可能な自動水栓及びキッチン用流し台を提供することが可能である。
【0048】
本実施形態によれば、測距部1bが測距領域に翳された遮蔽物Z(物体)までの距離を指定水位Ltとして取得するので、指定水位Ltの設定が極めて容易である。本実施形態によれば、使い勝手の良い自動水栓及びキッチン用流し台を提供することができる。
【0049】
本実施形態によれば、水栓1(本体部1a)の止水を報知する報知部2eを備えるので、水栓1(本体部1a)が自動的に止水したことを利用者に知らせることが可能である。本実施形態によれば、使い勝手の良い自動水栓及びキッチン用流し台を提供することができる。
【0050】
本実施形態によれば、測距値L(注水水位)が一定時間に亘って同一距離を継続すると判定部2bが判定すると、測距値L(注水水位)を指定水位Ltとして取得するので、指定水位Ltの設定が極めて容易である。本実施形態によれば、使い勝手の良い自動水栓及びキッチン用流し台を提供することができる。
【0051】
本実施形態によれば、制御部2dは、測距部1bにおける指定水位Ltの取得後に遮蔽物Z(物体)が除去されると、水栓1(本体部1a)に吐水を開始させるので、鍋Y(容器)への注水が自動化される。本実施形態によれば、使い勝手の良い自動水栓及びキッチン用流し台を提供することができる。
【0052】
本実施形態によれば、測距部1bの測距領域を表示するLED1c(表示部)を備えるので、遮蔽物Z(物体)を適切な位置に翳すことができる。本実施形態によれば、使い勝手の良い自動水栓及びキッチン用流し台を提供することができる。
【0053】
本開示には様々な変形例が考えられる。
(1)記憶部2aに予め記憶された指定水位Ltを指定する指定部と、指定水位Ltを表示する水位表示部とを備え、判定部2bは、指定部で指定された指定水位Ltと測距部1bが取得した測距値L(注水水位)とに基づいて測距値L(注水水位)が指定水位Ltに到達したか否かを判定する。指定部は、例えば操作部2cである。
【0054】
利用者は、水位表示部に表示された指定水位Ltを参照しつつ操作部2c(指定部)を操作することにより記憶部2aに予め記憶された複数の指定水位Ltの中から1つの指定水位Ltを指定する。判定部2bは、操作部2c(指定部)で指定された指定水位Ltと測距部1bが取得した測距値L(注水水位)とを比較することによって測距値L(注水水位)が指定水位Ltに到達したか否かを判定する。
【0055】
(2)遮蔽物Z(物体)が測距部1bの測距領域に翳されたことを制御部2dに通知する通知部を備えることが考えられる。通知部は、例えば操作部2cである。利用者は、遮蔽物Z(物体)を測距部1bの測距領域に翳したことを操作部2c(通知部)を操作することにより、指定水位Ltの測定準備が整ったことを制御部2dに通知する。
【0056】
(3)指定水位Ltに対する測距値L(注水水位)の超過指定値Dを設定する操作部2c(超過量設定部)と、超過指定値Dを記憶する記憶部2a(第2記憶部)とをさらに備え、制御部2dは、測距値L(注水水位)が指定水位Ltと超過指定値Dとの合算値に到達すると水栓1を止水させることが考えられる。
【0057】
図5に示すように、測距値Lが物体距離Lbと超過指定値Dとの合算値になった時点t5で、吐水状態の水栓1が止水状態に設定される。判定部2bは、測距値L(注水水位)が指定水位Ltと超過指定値Dとの合算値より小さくなった時点t5において水栓1(本体部1a)による鍋Y(容器)への注水が停止する。超過指定値Dはマイナスの値でもよく、超過指定値Dがマイナスの値の場合、測距値Lが指定水位Ltより超過指定Dだけ長い距離になった時点において注水が停止する。
【0058】
(4)
図3のフローチャートにおけるステップS6とステップS7とについては、処理の順番を入れ替えてもよい。ステップS14とステップS15とについても処理の順番を入れ替えてもよい。
【符号の説明】
【0059】
X…流し台、Y…鍋(容器)、y1…鍋底、Z…遮蔽物(物体)、1…水栓、1a…水栓本体、1b…測距部、1c…LED(表示部)、2…制御装置、2a…記憶部、2b…判定部、2c…操作部、2d…制御部、2e…報知部