JP5077751B2 - Electronically controlled faucet device - Google Patents
Electronically controlled faucet device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5077751B2 JP5077751B2 JP2007269297A JP2007269297A JP5077751B2 JP 5077751 B2 JP5077751 B2 JP 5077751B2 JP 2007269297 A JP2007269297 A JP 2007269297A JP 2007269297 A JP2007269297 A JP 2007269297A JP 5077751 B2 JP5077751 B2 JP 5077751B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- axis
- acceleration sensor
- water discharge
- faucet device
- operation lever
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Domestic Plumbing Installations (AREA)
Description
本発明は、電子制御水栓装置に関し、具体的には水栓装置の操作レバーの動きを電気的な信号に変換し、電子制御によって流量調整弁および温度調整弁を動作させる電子制御水栓装置に関する。 The present invention relates to an electronically controlled water faucet device, and more specifically, an electronically controlled water faucet device that converts movement of an operation lever of the water faucet device into an electrical signal and operates a flow rate adjustment valve and a temperature adjustment valve by electronic control. About.
キッチン、洗面所、浴室、およびトイレ等に設置される水栓装置は、さまざまな用途および使い方に対応できるように、吐水の流量調整（流調）や温度調整（温調）の機能を備えている。例えば、「シングルレバー水栓」などと呼ばれるタイプの水栓装置は、使用者が前後左右方向に動かした１本の操作レバー（シングルレバー）の変位によって、機械的に流量調整弁（流調弁）および温度調整弁（温調弁）を動かして、吐水の流量および温度の調整を行う。 Faucet devices installed in kitchens, washrooms, bathrooms, toilets, etc. have functions for adjusting the flow rate of water (flow control) and temperature adjustment (temperature control) so that it can be used in various applications and usages. Yes. For example, a faucet device of a type called “single lever faucet” or the like is mechanically controlled by a displacement of one operating lever (single lever) moved by the user in the front / rear / left / right direction. ) And the temperature control valve (temperature control valve) to adjust the flow rate and temperature of the discharged water.
しかしながら、これらの水栓装置においては、流調および温調を行う弁の大きさが大きいため、水栓本体のデザインに制約を与える。また、流調および温調を行う弁の機械的な構造によって、操作レバーの操作感および操作力が決定されるため、操作感が良くない、および操作力が重い、などの点でさらなる改善の余地がある。 However, in these faucet devices, since the size of the valve for performing flow control and temperature control is large, the design of the faucet body is restricted. In addition, since the operating feeling and operating force of the control lever are determined by the mechanical structure of the valve that performs flow control and temperature control, further improvement in terms of poor operating feeling and heavy operating force, etc. There is room.
これに対して、シングルレバー水栓の操作レバーの動きを電気的な信号に変換し、電子制御によって流調弁および温調弁を動作させる湯水混合装置がある（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載された装置においては、操作部は電気的な信号だけを出力すればよいため、水栓の弁を機械的に動かすための操作力が不要であり、また操作方向や操作力の制約がないため、水栓本体のデザインはより自由となる。
On the other hand, there is a hot water mixing apparatus that converts the movement of the operation lever of the single lever faucet into an electrical signal and operates the flow control valve and the temperature control valve by electronic control (for example, Patent Document 1). In the apparatus described in
しかしながら、特許文献１に記載された装置は、操作レバーの傾きの検出に、従動片およびロータリーエンコーダを必要としているため、この部分の機構が大きくなる、および防水処理が容易ではないという問題がある。
However, since the device described in
また、略垂直に直立した操作レバーを前後方向に動かすことで流調を行い、左右方向に動かすことで温調を行うため、全く異なる性質の制御量を操作レバーの前後方向および左右方向だけで操作しなければならない。そのため、使用者は操作レバーの前後方向の動きと、左右方向の動きと、を意識して操作する必要があり、流量と温度とを同時に操作するのは容易ではないという問題がある。さらに、吐水／止水用の操作スイッチを別途設ける必要がある。 In addition, since the flow control is performed by moving the operation lever standing almost vertically in the front-rear direction and the temperature control is performed by moving the operation lever in the left-right direction, control amounts of completely different properties can be obtained only in the front-rear direction and the left-right direction of the operation lever Must operate. For this reason, the user needs to be aware of the movement of the operation lever in the front-rear direction and the movement in the left-right direction, and there is a problem that it is not easy to operate the flow rate and temperature at the same time. Furthermore, it is necessary to separately provide a water discharge / water stop operation switch.
一方、操作レバーに加速度センサを内蔵した操作レバー装置がある（例えば、特許文献２および３）。特許文献２および３に記載された装置は、操作レバーに加速度センサを内蔵させることによって、操作レバー周辺の機構を簡略化および小型化させている。
しかし、特許文献１に記載された湯水混合装置と、特許文献２または３に記載された装置と、を単純に組み合わせた場合、直感的な使用感の点で問題があり、また調整可能な範囲が制限されるという問題がある。
例えば、加速度センサのＸ軸の検出値（加速度信号）を吐水流量に割り当て、加速度センサのＹ軸の検出値（加速度信号）を吐水温度に割り当てた場合に、操作レバーの前後方向の傾斜角度と、左右方向の回動角度と、によって吐水流量と吐水温度とをそれぞれ独立して調整することが容易ではないという問題が生ずる。さらに、この場合には、吐水流量と吐水温度とを同時に最大値に設定できないという問題が生ずる。
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、操作レバーの姿勢の検出に加速度センサを使用して、水栓本体の小型化もしくは防水構造を容易とする、または操作レバーの自然な動きで吐水流量および吐水温度を制御することができる電子制御水栓装置を提供する。
However, when the hot and cold mixing device described in
For example, when the X-axis detection value (acceleration signal) of the acceleration sensor is assigned to the water discharge flow rate and the Y-axis detection value (acceleration signal) of the acceleration sensor is assigned to the water discharge temperature, There is a problem that it is not easy to independently adjust the water discharge flow rate and the water discharge temperature depending on the rotation angle in the left-right direction. Further, in this case, there arises a problem that the water discharge flow rate and the water discharge temperature cannot be set to the maximum values at the same time.
The present invention has been made on the basis of recognition of such a problem, and uses an acceleration sensor to detect the attitude of the operation lever, thereby facilitating the miniaturization or waterproof structure of the faucet body, or the naturalness of the operation lever. Provided is an electronically controlled faucet device capable of controlling the water discharge flow rate and water discharge temperature with a simple movement.
第一の発明は、水栓の吐水流量および吐水温度を操作するための操作部と、前記操作部の姿勢を電気的信号として出力する操作検出部と、前記吐水流量を調整する流調弁と、前記吐水温度を調整する温調弁と、前記操作検出部の出力に応じて前記流調弁と前記温調弁とを駆動させる制御部と、を備え、前記操作検出部は前記操作部の姿勢を検出する加速度センサを有し、前記制御部は、前記加速度センサが出力した少なくとも２軸の検出値から、前記操作部の垂直方向の仰角と、水平方向の回動角度と、を算出し、前記仰角及び前記回動角度のいずれか一方に基づいて前記流調弁を駆動させ、前記仰角及び前記回動角度のいずれか他方に基づいて前記温調弁を駆動させることを特徴とする電子制御水栓装置である。
The first invention includes an operation unit for operating the water discharge flow rate and water discharge temperature of the faucet, an operation detection unit that outputs the attitude of the operation unit as an electrical signal, and a flow control valve that adjusts the water discharge flow rate. A temperature control valve that adjusts the water discharge temperature; and a control unit that drives the flow control valve and the temperature control valve according to the output of the operation detection unit, the operation detection unit of the operation unit The control unit includes an acceleration sensor that detects an attitude, and the control unit calculates a vertical elevation angle and a horizontal rotation angle of the operation unit from at least two-axis detection values output from the acceleration sensor. , based on one the elevation and the rotation angle Neu Zureka by driving the flow regulating valve, characterized in that driving the temperature control valve on the basis of the other one of the elevation angle and the rotation angle An electronically controlled faucet device.
その結果、加速度センサが出力した少なくとも２軸の検出値を操作部の垂直方向の仰角及び水平方向の回動角度に変換して制御することで、軸の出力をそれぞれ独立した制御量として取り出した場合に生じる不具合を解消し、自然な操作感を実現することができる。 As a result, at least two axis detection values output from the acceleration sensor are converted into the vertical elevation angle and the horizontal rotation angle of the operation unit and controlled, and the axis output is extracted as an independent control amount. The trouble which arises in the case can be eliminated and a natural feeling of operation can be realized.
また、第二の発明は、第一の発明において、前記制御部は、前記仰角に基づいて前記流調弁を駆動させ、前記回動角度に基づいて前記温調弁を駆動させることを特徴とする。 The second invention is characterized in that, in the first invention, the control unit drives the flow control valve based on the elevation angle, and drives the temperature control valve based on the rotation angle. To do.
その結果、機械式バルブのシングルレバー水栓と同様な流量調整又は温度調整の操作感覚を達成させることが可能となり、使用者は違和感なく操作部を操作することができる。 As a result, it is possible to achieve a flow adjustment or temperature adjustment operation feeling similar to that of a single lever faucet of a mechanical valve, and the user can operate the operation unit without a sense of incongruity.
また、第三の発明は、第一または二の発明において、前記制御部は、前記仰角が最小のときに止水状態となり、前記仰角が増加するにつれて前記吐水流量が増加するように、前記流調弁を駆動させることを特徴とする。 Further, according to a third invention, in the first or second invention, the control unit is in a water stop state when the elevation angle is minimum, and the flow rate is increased so that the water discharge flow rate increases as the elevation angle increases. The valve adjustment is driven.
その結果、機械式バルブのシングルレバー水栓と同様な流量調整の操作感覚を達成させることが可能となり、使用者は違和感なく操作部を操作することができる。 As a result, it is possible to achieve the same operational feeling of flow rate adjustment as that of a single lever faucet of a mechanical valve, and the user can operate the operation unit without feeling uncomfortable.
また、第四の発明は、第一〜三のいずれか１つの発明において、前記操作部は、操作基端部と、操作先端部と、を有し、操作基端部の側は自在継手を介して水栓本体または水栓本体が固定される部材に固定され、操作先端部の側は自由端となって傾斜操作される操作部であり、前記加速度センサは、少なくとも２軸の検出値を出力し、前記操作部の前記傾斜操作の角度が変化すると、前記２軸の検出値のそれぞれも変化することを特徴とする。 The fourth invention is the invention according to any one of the first to third inventions, wherein the operation portion has an operation base end portion and an operation tip end portion, and a universal joint is provided on the operation base end portion side. A faucet body or a member to which the faucet body is fixed, and an operation portion that is tilted and operated with a free end on the side of the operation tip, and the acceleration sensor has at least two axis detection values. When the angle of the tilt operation of the operation unit is changed, each of the detected values of the two axes also changes.
その結果、操作部を傾斜操作した場合の垂直方向の仰角と、水平方向の回動角度と、を２軸の加速度センサの出力の大きさ及び比率によって演算して求めることができる。 As a result, the vertical elevation angle and the horizontal rotation angle when the operation unit is tilted can be calculated and calculated based on the output magnitude and ratio of the biaxial acceleration sensor.
また、第五の発明は、第一〜三のいずれか１つの発明において、前記加速度センサは、３軸の検出値を出力し、前記制御部は、前記加速度センサが出力した第１の軸の検出値と、第２の軸の検出値と、から前記回動角度を算出し、第３の軸の検出値から前記仰角を算出することを特徴とする。 In addition, a fifth aspect of the invention is any one of the first to third aspects, wherein the acceleration sensor outputs a triaxial detection value, and the control unit outputs the first axis output from the acceleration sensor. The rotation angle is calculated from the detection value and the detection value of the second axis, and the elevation angle is calculated from the detection value of the third axis.
その結果、第１および第２の軸は、操作部の動き、および回動角度を検出するための専用の信号となり、第３の軸は仰角を検出するための専用の信号となるため、軸の種類によって検出する方向を明確に分離することができ、制御部の判断処理が簡単になる。 As a result, the first and second axes are dedicated signals for detecting the movement and rotation angle of the operation unit, and the third axis is a dedicated signal for detecting the elevation angle. The direction of detection can be clearly separated according to the type of the control, and the determination process of the control unit is simplified.
また、第六の発明は、第五の発明において、前記操作部は、長手方向に延在したレバー部を有し、前記加速度センサは、前記第１の軸と、前記第２の軸と、が前記長手方向に対してそれぞれ略垂直となり、且つ前記第３の軸が前記長手方向に対して略平行となるように設けられたことを特徴とする。 Further, in a sixth aspect based on the fifth aspect, the operation portion has a lever portion extending in a longitudinal direction, and the acceleration sensor includes the first axis, the second axis, Are substantially perpendicular to the longitudinal direction and the third axis is substantially parallel to the longitudinal direction.
その結果、第３の軸をレバー部の長手方向と略平行とすることによって、方向の基準が明確となり、加速度センサを精度良く取り付けることができる。また、加速度センサの第１の軸および第２の軸は、操作部の操作方向に略平行であるため、加速度センサは操作部が動いたことを検出しやすい。その一方で、加速度センサの第３の軸はレバー部の長手方向に略平行であるため、操作の動きの影響を受けにくく、独立して仰角の検出ができる。 As a result, by making the third shaft substantially parallel to the longitudinal direction of the lever portion, the direction reference becomes clear and the acceleration sensor can be attached with high accuracy. Further, since the first axis and the second axis of the acceleration sensor are substantially parallel to the operation direction of the operation unit, the acceleration sensor can easily detect that the operation unit has moved. On the other hand, since the third axis of the acceleration sensor is substantially parallel to the longitudinal direction of the lever portion, it is not easily affected by the movement of the operation, and the elevation angle can be detected independently.
また、第七の発明は、第一〜六のいずれか１つの発明において、前記制御部は、予め保存されたテーブルを参照することによって、前記検出値から前記仰角と、前記回動角度と、を算出することを特徴とする。 Further, according to a seventh invention, in any one of the first to sixth inventions, the control unit refers to a table stored in advance, so that the elevation angle, the rotation angle, Is calculated.
その結果、逐次演算して、検出値から仰角と回動角度とを算出することなく、予め保存されたテーブルを参照することで、迅速で簡便な制御が可能となる。 As a result, it is possible to perform quick and simple control by sequentially calculating and referring to a previously stored table without calculating the elevation angle and the rotation angle from the detected value.
本発明によれば、操作レバーの姿勢の検出に加速度センサを使用して、水栓本体の小型化もしくは防水構造を容易とする、または操作レバーの自然な動きで吐水流量および吐水温度を制御することができる電子制御水栓装置が提供される。 According to the present invention, the acceleration lever is used to detect the attitude of the operation lever to facilitate the miniaturization or waterproof structure of the faucet body, or to control the water discharge flow rate and the water discharge temperature by the natural movement of the operation lever. An electronically controlled faucet device is provided.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、本発明の実施の形態にかかる電子制御水栓装置を例示する模式図である。
また、図２は、本実施形態にかかる電子制御水栓装置の断面を例示する模式断面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, in each drawing, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and detailed description is abbreviate | omitted suitably.
FIG. 1 is a schematic view illustrating an electronically controlled faucet device according to an embodiment of the invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating a cross section of the electronically controlled faucet device according to this embodiment.
本実施形態にかかる電子制御水栓装置１０は、加速度センサ２０と、操作部２２（以下、「操作レバー」という）と、水栓本体２４と、リード線３０と、を備えている。操作レバー２２は、操作先端部２２ａと、操作軸（レバー部）２２ｂと、操作基端部２２ｃと、を有している。また、加速度センサ２０は、操作レバー２２の操作先端部２２ａに内蔵されている。但し、加速度センサ２０は、操作レバー２２の操作軸２２ｂに内蔵されていてもよい。なお、操作レバー２２は、いわゆる「シングルレバー」などと呼ばれる操作レバーである。
The electronic
水栓本体２４は、吐水部２６と、支持部２８と、を有している。操作レバー２２は、支持部２８を略中心として、上下方向および左右方向に回動自在に支持されている。水栓本体２４の内部には、リード線３０と、配水管３２と、が内蔵されている。リード線３０の一端は、加速度センサ２０に接続され、他端は、後に詳述する制御部３６（図３参照）に接続されている。また、配水管３２の一端は、後に詳述する電磁弁４４（図３参照）に接続され、他端は、吐水部２６に接続されている。
The
図３は、本実施形態にかかる電子制御水栓装置を例示するブロック図である。
本実施形態の電子制御水栓装置１０は、操作検出部３４と、制御部３６と、モータ３８および３９と、温調弁４０（以下、「混合弁」という）と、流調弁４２と、電磁弁４４と、をさらに備えている。操作検出部３４は、加速度センサ２０を有し、加速度センサ２０が検出した操作レバー２２の傾斜状態や回動状態などの姿勢を電気的な加速度信号として出力する機能を有している。混合弁４０は、湯と水とを適宜混合させて吐水温度を調整する機能を有している。また、流調弁４２は、吐水流量を調整する機能を有している。
FIG. 3 is a block diagram illustrating an electronically controlled water faucet device according to this embodiment.
The electronic
本実施形態の電子制御水栓装置１０において、加速度センサ２０が検出した操作レバー２２の姿勢は、操作検出部３４によって電気的な加速度信号に変換され、この加速度信号はリード線３０を通して制御部３６に送信される。制御部３６は、操作検出部３４から受信した加速度信号に応じて、吐水の流量および温度に関する制御目標値をそれぞれ設定する。さらに、制御部３６は、制御目標温度に略一致するようにモータ３８を介して混合弁４０を駆動させ、湯と水とを混合させる。なお、ここでいう「制御目標値」は、流量や温度である場合もあるが、それ以外に、温調弁４０の混合比率や流調弁４２の開度などを制御するための各種の制御信号の目標値も含むものとする。
In the electronic
これと同時にまたは前後して、制御目標流量に略一致するようにモータ３９を介して流調弁４２を駆動させつつ、電磁弁４４を駆動させる。なお、電磁弁４４は、流調弁４２だけでは止水させることが容易ではない場合に、湯や水を完全に止水させる機能を有している。但し、電磁弁４４はなくてもよい。さらに、水だけを吐水する場合には、モータ３８および混合弁４０はなくてもよい。
Simultaneously or before and after this, the
図４は、本実施形態にかかる電子制御水栓装置の操作レバーの動作を例示する模式図である。
また、図５は、角度と制御量との関係を斜め上方から眺めた模式斜視図である。
また、図６は、角度と制御量との関係を表す模式図であり、図６（ａ）は上方から眺めた模式上面図であり、図６（ｂ）は、右側方から眺めた模式側面図である。
FIG. 4 is a schematic view illustrating the operation of the operation lever of the electronically controlled faucet device according to this embodiment.
FIG. 5 is a schematic perspective view of the relationship between the angle and the control amount as viewed obliquely from above.
6 is a schematic diagram showing the relationship between the angle and the control amount, FIG. 6A is a schematic top view seen from above, and FIG. 6B is a schematic side view seen from the right side. FIG.
本実施形態にかかる電子制御水栓装置１０の操作レバー２２は、後に詳述するように、例えば内部に弾性体５２を有している。操作レバー２２が鉛直方向に立った状態において、弾性体５２の下端は、水栓本体２４の適宜設定された場所に固定されており、弾性体５２の上端には、加速度センサ２０が設けられている。なお、弾性体５２は、操作レバー２２に固定されているわけではないため、操作レバー２２の内部において、操作レバー２２とは別の動きをすることができる。
As will be described later in detail, the
このとき、加速度センサ２０に設定されたＺ軸（第３の軸）が弾性体５２および操作レバー２２の長手方向と平行となるように、且つ加速度センサ２０に設定されたＸ軸（第１の軸）およびＹ軸（第２の軸）が弾性体５２および操作レバー２２の長手方向とそれぞれ垂直となるように、加速度センサ２０を設けることが好ましい。これは、Ｚ軸を弾性体５２および操作レバー２２の長手方向と平行とすることによって、方向の基準が明確となり、加速度センサ２０を精度良く取り付けることができるためである。
At this time, the X axis (first axis) set in the
加速度センサ２０のＸ軸およびＹ軸は、操作レバー２２の操作方向に平行であるため、加速度センサ２０は操作レバー２２が動いたことを検出しやすい。一方、加速度センサ２０のＺ軸は弾性体５２の回動軸と平行であるため、操作の動きによる加速度の影響を受けにくい。なお、加速度センサ２０が弾性体５２の回動中心部分にある場合、Ｚ軸は操作の動きの方向と直交するため、Ｚ軸に対して動きの加速度は発生しない。したがって、Ｚ軸は常に重力加速度のみを検出することができる。ただし、加速度センサ２０が操作軸２２ｂの略先端部にある場合には、操作の動きによってＺ軸に遠心力が発生するため、Ｚ軸方向の検出は重力加速度だけではなくなる。
Since the X axis and the Y axis of the
実際には、操作レバー２２の回動の中心は、操作軸２２ｂの水栓本体２４に対する取り付け部分であり、操作力を左右する部分でもあるため、固定部分との加工精度が要求される。したがって、操作軸２２ｂの水栓本体２４に対する取り付け部分に加速度センサ２０を取り付けるのは容易ではない。また、電子制御水栓装置１０のデザインの観点からも、加速度センサ２０は操作軸２２ｂの略中央部または略先端部に内蔵することが好ましい。そのため、Ｚ軸は、操作による動きの加速度の影響を受けにくいが、遠心力による加速度の変化を検出することができる。なお、操作レバー２２の動きは、Ｘ軸およびＹ軸のそれぞれの検出値から容易に検出することができる。
Actually, the center of rotation of the
また、操作レバー２２が鉛直方向に立った状態において、加速度センサ２０に設定されたＸ軸が使用者からみて前後方向と平行となるように、且つ加速度センサ２０に設定されたＹ軸が使用者からみて左右方向と平行となるように、加速度センサ２０を設けることが好ましい。加速度センサ２０に設定されたＺ軸が弾性体５２の長手方向と平行となるように、加速度センサ２０を設けた場合には、操作レバー２２が鉛直方向に立っている状態において、Ｘ軸およびＹ軸のそれぞれの加速度（重力加速度の検出値）は「０」となる。
Further, in a state where the
このとき、操作レバー２２を上下方向に操作して、弾性体５２および操作レバー２２が上下方向に傾いたときの水平面に対する傾斜角度（以下、「仰角」という）をθ１として吐水流量を制御することができる。さらに、操作レバー２２を左右方向に操作して、弾性体５２および操作レバー２２が左右方向に回動したときの前方に対する水平面内の回動角度をθ２として吐水温度を制御することができる。すなわち、制御部３６は、操作レバー２２の仰角θ１に基づいて流調弁４２を駆動させて吐水流量を制御し、操作レバー２２の回動角度θ２に基づいて混合弁４０を駆動させて吐水温度を制御することができる。
At this time, the
後に詳述するように、例えばＸ軸の検出値のみによって吐水流量を制御し、Ｙ軸の検出値のみによって吐水温度を制御すると、吐水温度のみを変化させたい場合に、吐水流量までもが変化するという問題が生ずる。そこで、上述したように加速度センサ２０を弾性体５２に設けて、操作レバー２２の仰角θ１によって吐水流量を制御し、操作レバー２２の回動角度θ２によって吐水温度を制御すれば、シングルレバー水栓と同様の感覚によって吐水流量および吐水温度を調整することができる。
As will be described in detail later, for example, when the water discharge flow rate is controlled only by the detected value on the X-axis and the water discharge temperature is controlled only by the detected value on the Y-axis, if only the water discharge temperature is to be changed, even the water discharge flow rate changes. Problem arises. Therefore, if the
このとき、θ１およびθ２と、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の検出値と、の関係式は、例えば次式のように設定することができる。
なお、図６（ａ）に表したθ２のように、前方に対する右側方への水平面内の回動角度θ２を正とし、前方に対する左側方への水平面内の回動角度θ２を負と設定する。また、図６（ｂ）に表したθ１のように、水平面に対する上方への仰角θ１を正と設定する。
At this time, the relational expression between θ1 and θ2 and the detected values of the X axis, the Y axis, and the Z axis can be set as the following expression, for example.
As shown in θ2 shown in FIG. 6A, the rotation angle θ2 in the horizontal plane to the right side with respect to the front is set as positive, and the rotation angle θ2 in the horizontal plane to the left side with respect to the front is set as negative. . Further, as shown by θ1 shown in FIG. 6B, the upward elevation angle θ1 with respect to the horizontal plane is set to be positive.
また、式（３）は、加速度センサ２０として３軸加速度センサを使用した場合の関係式である。このように、加速度センサ２０として３軸加速度センサを使用すれば、Ｚ軸の検出値によって吐水流量を制御することができ、また、Ｘ軸およびＹ軸のそれぞれの検出値によって吐水温度を制御することができるため、演算および制御が簡易的になる。なお、加速度センサ２０として２軸加速度センサを使用することもできる。この場合には、式（１）および（２）によって、仰角θ１および回動角度θ２を求める。
Expression (3) is a relational expression when a triaxial acceleration sensor is used as the
図７は、操作レバーの内部構造を例示する模式図である。
操作レバー２２は、前述したように、例えば内部に弾性体５２を有している。弾性体５２は、例えばゴム性の材質などからなる。弾性体５２の上端５２ａには、加速度センサ２０が設けられている。加速度センサ２０の設置方向は、例えば前述した如くである。また、端面５２ｂは、水栓本体２４の適宜設定された場所に固定されている。操作レバー２２と弾性体５２とは固定されておらず、二重構造を有している。したがって、弾性体５２は、操作レバー２２の内部において、操作レバー２２とは別の動きをすることができる。
FIG. 7 is a schematic view illustrating the internal structure of the operation lever.
As described above, the
弾性体５２は、下端５２ｂにおいて固定されているため、例えば操作レバー２２を矢印２００の方向へ回動させると、すなわち回動角度θ２が正（図６参照）となる方向へ操作レバー２２を回動させると、弾性体５２は、矢印２０２の方向へ捩られる。この動作に伴い、加速度センサ２０も矢印２０２の方向へ回動する。
Since the
したがって、図４に表した操作レバー２２の動作のように、弾性体５２が略水平面内において前方を向いているときには、Ｘ軸およびＹ軸の検出値がそれぞれ約１ｇ（ｇ＝重力加速度、以下同様）、０ｇ程度であるのに対して、回動角度θ２が約４５度であるときには、Ｘ軸およびＹ軸の検出値がそれぞれ約０．７ｇ、０．７ｇ程度となっている。なお、加速度センサ２０が静止している場合には、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸のそれぞれの検出値の２乗の和の平方根は「１」となるため、弾性体５２の回動角度θ２が約４５度であるときには、Ｘ軸およびＹ軸の検出値がそれぞれ約０．７ｇ、０．７ｇ程度となる。
Accordingly, when the
また、弾性体５２の回動角度θ２が約４５度程度である場合には、弾性体５２の矢印２０２への捩れ角度も約４５度程度であるように適宜設定されている。このようにして、操作レバー２２を左右方向に回動させると、加速度センサ２０も同時に回動して、Ｘ軸およびＹ軸のそれぞれの検出値が変化することになる。
Further, when the rotation angle θ2 of the
図８は、操作レバーの内部構造の変形例を例示する模式図である。
図８に表した操作レバー２２の内部には、いわゆる「ユニバーサルジョイント」または「自在継手」などと呼ばれる継ぎ手が設けられている。図８に表したユニバーサルジョイントは、ヨーク５４ａおよび５４ｂと、十字軸５６と、を有する。ヨーク５４ａは、操作レバー２２の操作先端部２２ａの側、すなわち使用者側に向かって設けられている。また、ヨーク５４ｂは操作レバー２２の操作基端部２２ｃの側に向かって設けられており、ヨーク５４ｂは水栓本体２４の適宜設定された場所、または水栓本体が固定される部材に固定されている。また、ヨーク５４ａの先端には加速度センサ２０が付設されており、加速度センサ２０の設置方向は、例えば前述した如くである。
FIG. 8 is a schematic view illustrating a modified example of the internal structure of the operation lever.
A joint called a “universal joint” or “universal joint” is provided inside the
ヨーク５４ａおよび５４ｂは、十字軸５６に回動自在に軸支されており、ヨーク５４ａと、ヨーク５４ｂと、は十字軸５６を介して接続されている。そして、ヨーク５４ｂは、水栓本体２４の適宜設定された場所、または水栓本体が固定される部材に固定されているため、例えば操作レバー２２を矢印２００の方向（図７参照）へ回動させると、ヨーク５４ａは矢印２０８の方向へ回動するため、加速度センサ２０も矢印２０８の方向へ回動する。
The
なお、ヨーク５４ａとヨーク５４ｂとは、「傾く」もしくは「曲がる」ことはできても、「捻れる」ことはできないため、図７を参照しつつ説明した弾性体５２と同様に、回動角度θ２が約４５度程度である場合に、ヨーク５４ａの回動角度も約４５度程度となるように、ヨーク５４ａは動く。このようにして、操作レバー２２を左右方向に回動させると、図７に表した操作レバーの内部構造と同様に、加速度センサ２０も同時に回動して、Ｘ軸およびＹ軸のそれぞれの検出値が変化することになる。以上説明した本変形例によれば、ユニバーサルジョイントを用いた機械的な結合により、操作レバーの傾斜角度に応じて加速度センサ２０の向きを変えることができる。
Since the
図９は、比較例にかかる電子制御水栓装置の操作レバーの動作を例示する模式図である。
本比較例にかかる電子制御水栓装置においては、Ｘ軸の検出値のみによって吐水流量を制御し、Ｙ軸の検出値のみによって吐水温度を制御している。なお、加速度センサ２０の設置方向および弾性体５２の構造などは、図４を参照しつつ説明した加速度センサ２０の設置方向および弾性体５２の構造などと同様であるため、その説明は省略する。
FIG. 9 is a schematic view illustrating the operation of the operation lever of the electronically controlled faucet device according to the comparative example.
In the electronically controlled faucet device according to this comparative example, the water discharge flow rate is controlled only by the detected value on the X axis, and the water discharge temperature is controlled only by the detected value on the Y axis. The installation direction of the
矢印２０４に表すように、略水平面内において前方から約４５度程度だけ回動した位置に、略鉛直方向に立っている状態から弾性体５４を回動させた場合には、加速度センサ２０も同時に回動する。そのため、Ｘ軸およびＹ軸の検出値は、それぞれ約０ｇ、０ｇ程度からそれぞれ約０ｇ、１ｇ程度へと変化する。これは例えば、Ｘ軸の検出値０ｇに吐水流量「０」を割り当て、Ｙ軸の検出値０ｇに吐水温度「中」を割り当てた場合に、吐水流量は変化せず、吐水温度が「最低」（Ｙ軸の検出値１ｇ）へと変化することを意味している。
As indicated by an
さらに、矢印２０６に表すように、弾性体５２が略水平面内において前方を向いている状態から、略水平面内に沿って右側方に約４５度程度だけ弾性体５２を回動させた場合には、前述したように、弾性体５２が矢印２０２（図７参照）の方向に捩られるのと同時に、加速度センサ２０も矢印２０２の方向に回動する。そのため、Ｘ軸およびＹ軸の検出値は、それぞれ約０．７ｇ、０．７ｇ程度からそれぞれ約０ｇ、１ｇ程度へと変化する。これは例えば、Ｘ軸の検出値０．７ｇに割り当てられた吐水流量「中」が、「０」（Ｘ軸の検出値０ｇ）へと変化し、Ｙ軸の検出値０．７ｇに割り当てられた吐水温度「中の下」が、「最低」（Ｙ軸の検出値１ｇ）へと変化することを意味している。
Further, as indicated by an
すなわち、通常のシングルレバー水栓と同様に、操作レバーの上下方向の移動によって吐水流量を調整させ、操作レバーの左右方向の移動によって吐水温度を調整させたい場合でも、矢印２０４に表した方向の操作では、吐水流量ではなく吐水温度のみが変化してしまう。さらに、矢印２０６に表した操作では、吐水温度のみではなく吐水流量も変化してしまう。これは、Ｘ軸の検出値のみによって吐水流量を制御し、Ｙ軸の検出値のみによって吐水温度を制御しているためである。
That is, as in the case of a normal single lever faucet, even if the discharge water flow rate is adjusted by moving the operating lever in the vertical direction and the discharged water temperature is adjusted by moving the operating lever in the horizontal direction, In operation, only the water discharge temperature changes, not the water discharge flow rate. Furthermore, in the operation represented by the
使用者は、加速度センサ２０の傾き状況を考慮しつつ、操作レバー２２を操作して吐水流量および吐水温度を調整しなければならない。しかしながら、加速度センサ２０の傾き状況を考慮しつつ、操作レバー２２を操作することは容易ではない。
The user must adjust the water discharge flow rate and the water discharge temperature by operating the
これに対して、本実施形態にかかる電子制御水栓装置１０は、例えば、式（１）〜（３）に例示したような換算式を用いて操作レバー２２の仰角θ１と回動角度θ２とを算出し、仰角θ１によって吐水流量を制御し、回動角度θ２によって吐水温度を制御することができる。すなわち、制御部３６は、操作レバー２２の仰角θ１に基づいて流調弁４２を駆動させて吐水流量を制御し、操作レバー２２の回動角度θ２に基づいて混合弁４０を駆動させて吐水温度を制御している。そのため、操作レバー２２を水平面に対して略平行方向に移動させると、Ｘ軸およびＹ軸のそれぞれの検出値は変化するが、Ｚ軸の検出値は変化しないため、吐水流量の制御量であるθ１は変化しない（式（３）参照）。すなわち、吐水温度のみを調整することができる。
On the other hand, the electronic
なお、２軸加速度センサの場合であっても、Ｘ軸およびＹ軸のそれぞれの検出値は変化するが、Ｘ軸およびＹ軸のそれぞれの検出値の２乗の和の平方根は変化しないため、吐水流量の制御量であるθ１は変化しない（式（１）参照）。 Even in the case of the biaxial acceleration sensor, the detected values of the X axis and the Y axis change, but the square root of the sum of the squares of the detected values of the X axis and the Y axis does not change. Θ1 which is the control amount of the water discharge flow rate does not change (see equation (1)).
一方、操作レバー２２を上下方向のみに移動させると、Ｘ軸およびＹ軸のそれぞれの検出値は変化するが、吐水温度の制御量であるθ２は変化しない（式（２）参照）。すなわち、吐水流量のみを調整することができる。このようにして、本実施形態にかかる電子制御水栓装置１０においては、シングルレバー水栓と同様の感覚によって、直感的に自然に吐水流量および吐水温度を調整することができる。
On the other hand, when the
図１０は、吐水温度の制御量であるθ２とＸ軸およびＹ軸それぞれの加速度の検出値との関係を説明するためのグラフである。
図１０に表したグラフは、操作レバー２２を、θ１が「０」の状態でθ２だけを変化させた場合、つまり操作レバー２２を水平に倒し、その状態で水平面に対して平行方向に移動させた場合について、グラフの横軸をθ２の値とし、縦軸にＸ軸とＹ軸との加速度およびＹ／Ｘの値をプロットしたものである。この条件では、Ｘ軸の加速度はｃｏｓθ２となり、Ｙ軸の加速度はｓｉｎθ２となり、Ｙ／Ｘの値はｔａｎθ２となる。
FIG. 10 is a graph for explaining the relationship between θ2 which is the control amount of the water discharge temperature and the detected values of acceleration on the X axis and the Y axis.
The graph shown in FIG. 10 shows that when the operating
本実施形態にかかる電子制御水栓装置１０は、式（１）〜（３）を用いて、操作レバー２２の仰角θ１によって吐水流量を制御し、操作レバー２２の回動角度θ２によって吐水温度を制御しているが、ｔａｎθは、１８０度の周期を有し、±９０度において無限大（∞）となる。したがって、ｔａｎθを計算する場合には、±９０度の範囲を越えないように制御量を設定することが好ましい。
The electronically controlled
すなわち、θ２の変化する範囲は１８０度を越えないようにすることが好ましい。これは、θ２の範囲が１８０度を越えると、ｔａｎθ２の周期によって２つの解が生じ、計算が複雑になるためである。但し、θ２の範囲が１８０度を越える場合であっても、計算が不可能となるわけではなく、加速度の変化状態を時系列に観察して、θ２が突然１８０度変化することがないようにすればよい。 That is, it is preferable that the range in which θ2 changes does not exceed 180 degrees. This is because when the range of θ2 exceeds 180 degrees, two solutions are generated depending on the period of tan θ2, and the calculation becomes complicated. However, even if the range of θ2 exceeds 180 degrees, the calculation is not impossible, and the change state of acceleration is observed in time series so that θ2 does not suddenly change 180 degrees. do it.
例えば、Ｘ軸およびＹ軸のそれぞれの検出値から式（２）によってθ２を求めるのではなく、予め保存されたテーブルを参照することによってθ２を求める場合には、θ２の範囲が１８０度を越えなければ、テーブルのいずれの部分を参照しても問題はない。以上より、θ２が０±９０度の範囲となるＸ軸およびＹ軸の向きが、加速度センサ２０の最良の向きのうちの１つである。これは、すなわち操作レバー２２が鉛直方向に立っている状態において、Ｘ軸が前後方向と平行となるように、且つＹ軸が左右方向と平行となるように、加速度センサ２０を設けることである。これによれば、式（２）によってθ２を求めてもよいし、テーブルを参照することによってθ２を求めてもよい。
For example, when θ2 is obtained by referring to a pre-stored table instead of obtaining θ2 from the detected values of the X-axis and the Y-axis by Equation (2), the range of θ2 exceeds 180 degrees. Otherwise, there is no problem with referring to any part of the table. From the above, the X-axis and Y-axis orientations in which θ2 is in the range of 0 ± 90 degrees are one of the best orientations of the
以下、θ１およびθ２の制御方法の具体例について図面を参照しつつ説明する。
例えば、マイコンでの制御を想定し、三角関数の複雑な計算を避けて、テーブルを参照することによって制御量θ１およびθ２を決定する場合を例に挙げて説明する。すなわち、Ｘ軸およびＹ軸のそれぞれの検出値の組み合わせから求めたテーブルを参照して、吐水流量および吐水温度を決定する具体例を説明する。なお、このようなテーブルは、例えば、制御部３６に設けられたメモリにデータとして格納することができる。
Hereinafter, a specific example of the control method of θ1 and θ2 will be described with reference to the drawings.
For example, a case where control amounts θ1 and θ2 are determined by referring to a table by assuming a control by a microcomputer and avoiding complicated calculation of trigonometric functions will be described as an example. That is, a specific example of determining the water discharge flow rate and the water discharge temperature will be described with reference to a table obtained from combinations of detected values of the X axis and the Y axis. Note that such a table can be stored as data in a memory provided in the
制御方法の前提条件として、操作レバーの仰角θ１を０〜６０度とする。ここで、θ１が０度のときに吐水流量を最小（制御目標値＝０）とし、θ１が６０度のときに吐水流量を最大（制御目標値＝１００）とする。すなわち、θ１が０度のときに止水状態とし、θ１が増加するにつれて吐水流量を増加させる。また、操作レバーの回動角度θ２を０±６０度とする。ここで、θ２が＋６０度のときに吐水温度を１５度（最低温度）とし、θ２が−６０度のときに吐水温度を４５度（最高温度）とする。すなわち、吐水温度を３０±１５度とする。 As a precondition of the control method, the elevation angle θ1 of the operation lever is set to 0 to 60 degrees. Here, when θ1 is 0 degrees, the discharged water flow rate is minimized (control target value = 0), and when θ1 is 60 degrees, the discharged water flow rate is maximized (control target value = 100). That is, when θ1 is 0 degree, the water stop state is set, and the water discharge flow rate is increased as θ1 increases. Further, the rotation angle θ2 of the operation lever is set to 0 ± 60 degrees. Here, when θ2 is +60 degrees, the water discharge temperature is 15 degrees (minimum temperature), and when θ2 is −60 degrees, the water discharge temperature is 45 degrees (maximum temperature). That is, the water discharge temperature is set to 30 ± 15 degrees.
なお、図４〜６を参照しつつ説明したように、仰角θ１が０度とは、操作レバー２２がその可動範囲の最下端にある状態を表しており、回動角度θ２が０度とは、操作レバー２２が略水平面内おいて前方すなわち使用者の方向を向いている状態を表している。さらに、前方に対する右側方への回動角度θ２を正とし、前方に対する左側方への回動角度θ２を負と設定する。また、水平面に対する上方への仰角θ１を正と設定する。
As described with reference to FIGS. 4 to 6, the elevation angle θ <b> 1 is 0 degrees indicates that the
θ２が＋６０度のときに吐水温度を最低温度とし、θ２が−６０度のときに吐水温度を最高温度とした理由は、従来のシングルレバー水栓の使用方法の慣例に従ったためである。Ｘ軸およびＹ軸のそれぞれの検出値については、重力加速度によって生ずる可能性がある±１ｇの範囲について計算を行う。重力加速度の最小単位は、０．１ｇとする。但し、これに限られるわけではなく、適宜変更してもよい。なお、本具体例の制御方法においては、Ｚ軸の検出値を使用せずに、Ｘ軸およびＹ軸のそれぞれの検出値を使用する。 The reason why the water discharge temperature is set to the lowest temperature when θ2 is +60 degrees and the water discharge temperature is set to the highest temperature when θ2 is −60 degrees is that the conventional method of using a single lever faucet is followed. For each detected value of the X-axis and the Y-axis, calculation is performed for a range of ± 1 g that may occur due to gravitational acceleration. The minimum unit of gravitational acceleration is 0.1 g. However, the present invention is not limited to this, and may be changed as appropriate. In the control method of this example, the detected values of the X axis and the Y axis are used without using the detected value of the Z axis.
まず、Ｘ軸の検出値（Ｘ）およびＹ軸の検出値（Ｙ）から、√（Ｘ２＋Ｙ２）を計算する。この計算結果のテーブルは、図１１の如くである。続いて、加速度センサ２０が静止している場合には、Ｘ軸およびＹ軸のそれぞれの検出値の２乗の和の平方根が重力加速度の１ｇを越えることはないため、図１１に表したテーブルから、「１」を越えている範囲を除外する。この計算結果のテーブルは、図１２の如くである。
First, √ (X 2 + Y 2 ) is calculated from the detected value (X) on the X axis and the detected value (Y) on the Y axis. The calculation result table is as shown in FIG. Subsequently, when the
操作レバーの仰角θ１を０〜６０度としているため、ｃｏｓθ１の範囲は０．５〜１となる。すなわち、式（１）より、√（Ｘ２＋Ｙ２）の範囲は０．５〜１となる。したがって、図１２に表したテーブルから、√（Ｘ２＋Ｙ２）が０．５未満の範囲を除外する。この計算結果のテーブルは、図１３の如くである。続いて、図１３に表したテーブルのそれぞれの値に対して、式（１）からθ１を求める。この計算結果のテーブルは、図１４の如くである。 Since the elevation angle θ1 of the operating lever is 0 to 60 degrees, the range of cos θ1 is 0.5 to 1. That is, from the formula (1), the range of √ (X 2 + Y 2 ) is 0.5 to 1. Therefore, the range where √ (X 2 + Y 2 ) is less than 0.5 is excluded from the table shown in FIG. The calculation result table is as shown in FIG. Subsequently, θ1 is obtained from the equation (1) for each value in the table shown in FIG. The calculation result table is as shown in FIG.
続いて、図１３に表したテーブルの範囲において、Ｘ軸の検出値（Ｘ）およびＹ軸の検出値（Ｙ）を式（２）に代入して、θ２を求める。この計算結果のテーブルは、図１５の如くである。続いて、操作レバー２２の回動角度θ２は０±６０度であるため、図１４に表したテーブルから、θ２が０±６０度を越える範囲を除外する。この計算結果のテーブルは、図１６の如くである。これと同様にして、図１５に表したテーブルから、θ２が０±６０度を越える範囲を除外する。この計算結果のテーブルは、図１７の如くである。
Subsequently, in the range of the table shown in FIG. 13, the detected value (X) of the X axis and the detected value (Y) of the Y axis are substituted into the equation (2) to obtain θ2. The calculation result table is as shown in FIG. Subsequently, since the rotation angle θ2 of the
続いて、図１６に表したテーブルのそれぞれの値に対して、θ１が０度のときの吐水流量を最小（制御目標値＝０）と割り当て、さらにθ１が６０度のときの吐水流量を最大（制御目標値＝１００）と割り当てる。この計算結果のテーブルは、図１８の如くである。これと同様にして、図１７に表したテーブルのそれぞれの値に対して、θ２が＋６０度のときの吐水温度を１５度（最低温度）と割り当て、さらにθ２が−６０度のときの吐水温度を４５度（最高温度）と割り当てる。この計算結果のテーブルは、図１９の如くである。 Subsequently, for each value in the table shown in FIG. 16, the water discharge flow rate when θ1 is 0 degrees is assigned as the minimum (control target value = 0), and the water discharge flow rate when θ1 is 60 degrees is maximized. (Control target value = 100) is assigned. The calculation result table is as shown in FIG. Similarly, for each value in the table shown in FIG. 17, the water discharge temperature when θ2 is +60 degrees is assigned to 15 degrees (minimum temperature), and the water discharge temperature when θ2 is −60 degrees. Is assigned 45 degrees (maximum temperature). The calculation result table is as shown in FIG.
このようにして、制御量θ１およびθ２のそれぞれに対して、吐水流量および吐水温度がそれぞれ割り当てられる。したがって、制御マイコンは、図１８および図１９に表したテーブルを持っていればよく、Ｘ軸およびＹ軸のそれぞれの検出値から制御量θ１およびθ２を求める際には、図１８および図１９を参照すればよい。 In this way, the water discharge flow rate and the water discharge temperature are assigned to the control amounts θ1 and θ2, respectively. Therefore, the control microcomputer only needs to have the tables shown in FIGS. 18 and 19, and when obtaining the control amounts θ1 and θ2 from the detected values of the X axis and the Y axis, FIG. 18 and FIG. You can refer to it.
次に、加速度センサ２０の設置方向の変形例について図面を参照しつつ説明する。
図２０は、本実施形態の変形例にかかる電子制御水栓装置の操作レバーの動作を例示する模式図である。
また、図２１は、角度と制御量との関係を表す模式図であり、図２１（ａ）は上方から眺めた模式上面図であり、図２１（ｂ）は、右側方から眺めた模式側面図である。
Next, a modification of the installation direction of the
FIG. 20 is a schematic view illustrating the operation of the operation lever of the electronically controlled faucet device according to the modification of the embodiment.
FIG. 21 is a schematic diagram showing the relationship between the angle and the control amount, FIG. 21A is a schematic top view seen from above, and FIG. 21B is a schematic side view seen from the right side. FIG.
操作レバー２２が鉛直方向に立っている状態において、加速度センサ２０に設定されたＸ軸が後方から右側方へ４５度だけ回動した方向を向くように、且つ加速度センサ２０に設定されたＹ軸が後方から左側方へ４５度だけ回動した方向を向くように、加速度センサ２０が設けられている。なお、加速度センサ２０に設定されたＺ軸の方向、操作レバー２２の構造、並びに制御量θ１およびθ２の設定等は、図４を参照しつつ説明した操作レバー２２と同様であるため、その詳細な説明は省略する。
In a state where the
このような向きで加速度センサ２０を弾性体５２に設けたとしても、式（１）〜（３）を用いて、操作レバー２２の仰角θ１によって吐水流量を制御し、操作レバー２２の回動角度θ２によって吐水温度を制御することができる。すなわち、制御部３６は、操作レバー２２の仰角θ１に基づいて流調弁４２を駆動させて吐水流量を制御し、操作レバー２２の回動角度θ２に基づいて混合弁４０を駆動させて吐水温度を制御することができる。これによれば、Ｘ軸の検出値と、Ｙ軸の検出値と、が互いに、θ２が０度の場合を中心として略左右対称となるため、テーブルを参照することによってθ１およびθ２を求めることが好ましい。
Even if the
以下、本変形例におけるθ１およびθ２の制御方法の具体例について図面を参照しつつ説明する。
制御方法の前提条件は、図１１〜１９を参照しつつ説明した制御方法の前提条件と同様である。また、図１１〜１４を参照しつつ説明した過程は、本変形例においても同様であるため、その説明は省略する。
Hereinafter, a specific example of the control method of θ1 and θ2 in this modification will be described with reference to the drawings.
The preconditions of the control method are the same as the preconditions of the control method described with reference to FIGS. Moreover, since the process demonstrated with reference to FIGS. 11-14 is the same also in this modification, the description is abbreviate | omitted.
続いて、図１４に表したテーブルの範囲において、Ｘ軸の検出値（Ｘ）およびＹ軸の検出値（Ｙ）を式（２）に代入して、θ２を求める。これは、図１５に表したテーブルのそれぞれの値を４５度だけ回動させた値となる。この計算結果のテーブルは、図２２の如くである。続いて、操作レバー２２の回動角度θ２は０±６０度であるため、図１４に表したテーブルから、θ２が０±６０度を越える範囲を除外する。この計算結果のテーブルは、図２３の如くである。これと同様にして、図２２に表したテーブルから、θ２が０±６０度を越える範囲を除外する。この計算結果のテーブルは、図２４の如くである。
Subsequently, in the range of the table shown in FIG. 14, the detected value (X) of the X axis and the detected value (Y) of the Y axis are substituted into the equation (2) to obtain θ2. This is a value obtained by rotating each value in the table shown in FIG. 15 by 45 degrees. The calculation result table is as shown in FIG. Subsequently, since the rotation angle θ2 of the
続いて、図２３に表したテーブルのそれぞれの値に対して、θ１が０度のときの吐水流量を最小（制御目標値＝０）と割り当て、さらにθ１が６０度のときの吐水流量を最大（制御目標値＝１００）と割り当てる。この計算結果のテーブルは、図２５の如くである。これと同様にして、図２４に表したテーブルのそれぞれの値に対して、θ２が＋６０度のときの吐水温度を１５度（最低温度）と割り当て、さらにθ２が−６０度のときの吐水温度を４５度（最高温度）と割り当てる。この計算結果のテーブルは、図２６の如くである。 Subsequently, for each value in the table shown in FIG. 23, the water discharge flow rate when θ1 is 0 degrees is assigned as the minimum (control target value = 0), and the water discharge flow rate when θ1 is 60 degrees is maximized. (Control target value = 100) is assigned. The calculation result table is as shown in FIG. Similarly, for each value in the table shown in FIG. 24, the water discharge temperature when θ2 is +60 degrees is assigned as 15 degrees (minimum temperature), and the water discharge temperature when θ2 is −60 degrees. Is assigned 45 degrees (maximum temperature). The calculation result table is as shown in FIG.
このようにして、制御量θ１およびθ２のそれぞれに対して、吐水流量および吐水温度がそれぞれ割り当てられる。したがって、本変形例にかかる電子制御水栓装置１０において、制御マイコンは、図２５および図２６に表したテーブルを持っていればよく、Ｘ軸およびＹ軸のそれぞれの検出値から制御量θ１およびθ２を求める際には、図２５および図２６を参照すればよい。
In this way, the water discharge flow rate and the water discharge temperature are assigned to the control amounts θ1 and θ2, respectively. Therefore, in the electronic
以上説明したように、本実施形態によれば、式（１）〜（３）を用いて、操作レバー２２の仰角θ１によって吐水流量を制御し、操作レバー２２の回動角度θ２によって吐水温度を制御する。すなわち、制御部３６は、操作レバー２２の仰角θ１に基づいて流調弁４２を駆動させて吐水流量を制御し、操作レバー２２の回動角度θ２に基づいて混合弁４０を駆動させて吐水温度を制御する。そのため、操作レバー２２（シングルレバー）の自然な動きで吐水流量および吐水温度を制御することができる。また、操作レバー２２が鉛直方向に立っている状態を基準（中心）とせずに、例えば、θ１が０度のときに吐水流量を最小（止水状態）とし、θ１が６０度のときに吐水流量を最大とすることができるため、操作レバー２２の傾斜だけで吐水および止水が可能である。
As described above, according to the present embodiment, the water discharge flow rate is controlled by the elevation angle θ1 of the
さらに、操作レバー２２の内部に加速度センサ２０を設けることによって、混合弁４０、流調弁４２、および電磁弁４４を水栓本体２４の内部に設ける必要がなく、例えばキッチン台などの下部に設けることができる。そのため、水栓本体２４の小型化もしくは防水構造が容易となる。
Furthermore, by providing the
以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、操作レバー２２などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などや加速度センサ２０の設置形態などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
例えば、式（１）〜（３）の少なくともいずれかに係数を導入し、この係数を適宜調整したものも、本発明の範囲に包含される。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
The embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to these descriptions. As long as the features of the present invention are provided, those skilled in the art appropriately modified the design of the above-described embodiments are also included in the scope of the present invention. For example, the shape, size, material, arrangement, etc. of each element provided in the
For example, those obtained by introducing a coefficient into at least one of the formulas (1) to (3) and appropriately adjusting the coefficient are also included in the scope of the present invention.
Moreover, each element with which each embodiment mentioned above is provided can be combined as long as technically possible, and the combination of these is also included in the scope of the present invention as long as it includes the features of the present invention.
１０ 電子制御水栓装置、 ２０ 加速度センサ、 ２２ 操作レバー（操作部）、 ２２ａ 操作先端部、 ２２ｂ 操作軸、 ２２ｃ 操作基端部、 ２４ 水栓本体、 ２６ 吐水部、 ２８ 支持部、 ３０ リード線、 ３２ 配水管、 ３４ 制御部、 ３４ 操作検出部、 ３６ 制御部、 ３８、３９ モータ、 ４０ 混合弁、 ４２ 流調弁（流量調整弁）、 ４４ 電磁弁、 ５２ 弾性体、 ５２ａ 上端、５２ｂ 下端、 ５４ 回動体、 ５４ａ 傘歯車、 ５４ｂ 回動軸、 ５６ 傘歯車、 ５６ａ 軸、 ５８ 支持体、 ５８ａ 摺動部、 ６０ 支持枠、 ６２ 支持部材、 ２００、２０２、２０４、２０６、２０８ 矢印
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記操作部の姿勢を電気的信号として出力する操作検出部と、
前記吐水流量を調整する流調弁と、
前記吐水温度を調整する温調弁と、
前記操作検出部の出力に応じて前記流調弁と前記温調弁とを駆動させる制御部と、
を備え、
前記操作検出部は前記操作部の姿勢を検出する加速度センサを有し、
前記制御部は、前記加速度センサが出力した少なくとも２軸の検出値から、前記操作部の垂直方向の仰角と、水平方向の回動角度と、を算出し、前記仰角及び前記回動角度のいずれか一方に基づいて前記流調弁を駆動させ、前記仰角及び前記回動角度のいずれか他方に基づいて前記温調弁を駆動させることを特徴とする電子制御水栓装置。 An operation unit for operating the water discharge flow rate and water discharge temperature of the faucet;
An operation detection unit that outputs an attitude of the operation unit as an electrical signal;
A flow control valve for adjusting the water discharge flow rate;
A temperature control valve for adjusting the water discharge temperature;
A control unit that drives the flow control valve and the temperature control valve according to the output of the operation detection unit;
With
The operation detection unit includes an acceleration sensor that detects an attitude of the operation unit,
The control unit, from the detected value of at least 2-axis the acceleration sensor has output, and elevation in the vertical direction of the operation unit calculates the horizontal rotation angle, wherein the elevation angle and the rotation angle Neu An electronically controlled water faucet device, wherein the flow control valve is driven based on one of the shifts , and the temperature control valve is driven based on either the elevation angle or the rotation angle .
前記加速度センサは、少なくとも２軸の検出値を出力し、
前記操作部の前記傾斜操作の角度が変化すると、前記２軸の検出値のそれぞれも変化することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の電子制御水栓装置。 The operation part has an operation base end part and an operation tip part, and the operation base end part side is fixed to a faucet body or a member to which the faucet body is fixed via a universal joint, The side of the part is an operating part that is tilted and operated as a free end,
The acceleration sensor outputs detection values of at least two axes,
4. The electronically controlled water faucet device according to claim 1, wherein each of the detected values of the two axes changes when the angle of the tilt operation of the operation unit changes. 5.
前記制御部は、前記加速度センサが出力した第１の軸の検出値と、第２の軸の検出値と、から前記回動角度を算出し、第３の軸の検出値から前記仰角を算出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の電子制御水栓装置。 The acceleration sensor outputs triaxial detection values,
The control unit calculates the rotation angle from the detected value of the first axis and the detected value of the second axis output from the acceleration sensor, and calculates the elevation angle from the detected value of the third axis. The electronically controlled water faucet device according to any one of claims 1 to 3, wherein
前記加速度センサは、前記第１の軸と、前記第２の軸と、が前記長手方向に対してそれぞれ略垂直となり、且つ前記第３の軸が前記長手方向に対して略平行となるように設けられたことを特徴とする請求項５記載の電子制御水栓装置。 The operation portion has a lever portion extending in the longitudinal direction,
The acceleration sensor is configured such that the first axis and the second axis are substantially perpendicular to the longitudinal direction, and the third axis is substantially parallel to the longitudinal direction. The electronically controlled water faucet device according to claim 5, wherein the electronically controlled water faucet device is provided.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007269297A JP5077751B2 (en) | 2007-10-16 | 2007-10-16 | Electronically controlled faucet device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007269297A JP5077751B2 (en) | 2007-10-16 | 2007-10-16 | Electronically controlled faucet device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009097222A JP2009097222A (en) | 2009-05-07 |
| JP5077751B2 true JP5077751B2 (en) | 2012-11-21 |
Family
ID=40700489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007269297A Expired - Fee Related JP5077751B2 (en) | 2007-10-16 | 2007-10-16 | Electronically controlled faucet device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5077751B2 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6828365B2 (en) | 2016-10-13 | 2021-02-10 | Toto株式会社 | Faucet device |
| JP7265219B2 (en) * | 2019-02-13 | 2023-04-26 | Toto株式会社 | Electronic faucet device |
| ES2779949A1 (en) * | 2019-02-18 | 2020-08-20 | Sedal S Lu | CARTRIDGE FOR ELECTRONIC TAP WITH TRIAXIAL MAGNETIC SENSOR FOR DETECTION OF THE POSITION OF THE CONTROL OR HANDLE AND THE ELECTRONIC TAP CONTAINING IT |
| ES2780498A1 (en) * | 2019-02-25 | 2020-08-25 | Sedal Slu | CARTRIDGE FOR ELECTRONIC TAP WITH INCREASED OPERATION TRAVEL CONTROL, ELECTRONIC TAP CONTAINING IT AND OPERATING METHOD OF THE SAME (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) |
| CN112460289A (en) * | 2020-11-24 | 2021-03-09 | 深圳数联天下智能科技有限公司 | Tap and water supply control system |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05331888A (en) * | 1992-05-28 | 1993-12-14 | Kvk Corp | Hot water mixing device |
| JPH11154030A (en) * | 1997-11-19 | 1999-06-08 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Operation lever device for construction machine |
| JP3796707B2 (en) * | 1999-06-09 | 2006-07-12 | 株式会社タイトー | Game input device |
| JP4556600B2 (en) * | 2004-10-01 | 2010-10-06 | Ｔｏｔｏ株式会社 | Hand shower equipment |
-
2007
- 2007-10-16 JP JP2007269297A patent/JP5077751B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2009097222A (en) | 2009-05-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5077751B2 (en) | Electronically controlled faucet device | |
| CN107191471B (en) | Ball joint and system including the same | |
| CN113039116B (en) | Reaction force generating device and steering device | |
| JP4220355B2 (en) | Haptic input device | |
| SE443672B (en) | CONTROL lever means | |
| CN104048641B (en) | Measurement apparatus | |
| JP2009127379A (en) | Electronic control faucet device | |
| JP2019528505A (en) | Hard-wired tablet / smartphone holder as an equipment console | |
| JP6087329B2 (en) | Rotation drive mechanism in robot | |
| WO2007082506A3 (en) | Rotating device to be used in a fluid | |
| US8588978B2 (en) | Robot | |
| JP2009272093A (en) | Multi-directional input apparatus | |
| CN208515711U (en) | Pod height adjustment mechanism and vehicle | |
| JP6591869B2 (en) | Fountain equipment | |
| JP2011064622A (en) | Surveying instrument | |
| JP4810667B2 (en) | Joystick controller | |
| EP3177437B1 (en) | Articulated device for robotic systems | |
| JP5019260B2 (en) | Electronically controlled faucet device | |
| US20090251328A1 (en) | On-vehicle display device | |
| US9874714B2 (en) | Adjustable stand for an optical observation instrument | |
| JP2009127236A (en) | Electronic control faucet device | |
| JP2009114795A (en) | Electronical control faucet device | |
| JP5019262B2 (en) | Electronically controlled faucet device | |
| JP2009012133A (en) | Safety device and manipulator having the same | |
| CN107035251A (en) | Car door brake apparatus, in particular for the car door brake apparatus of motor vehicle |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100622 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120427 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120521 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120717 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120803 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120816 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150907 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5077751 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |