JP6684445B2 - Water discharge device - Google Patents
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Description
本発明の態様は、一般的に、吐水装置に関する。 Aspects of the invention generally relate to water spouters.
使用者の手などの対象物をセンサで検出して開閉弁を駆動することにより、吐止水を自動で制御する吐水装置がある(例えば、特許文献1)。こうした吐水装置は、例えば、水栓装置、小便器、あるいは大便器などに適用されている。 There is a water spouting device that automatically controls spouting water by detecting an object such as a user's hand with a sensor and driving an opening / closing valve (for example, Patent Document 1). Such a water discharge device is applied to, for example, a faucet device, a urinal, or a urinal.
吐水装置は、例えば、赤外光などの光信号を送信する送信部と、対象物で反射した光信号の反射信号を受信して受信信号を出力する受信部と、受信信号から対象物の検出結果を表す検出信号を生成する受信回路と、を有する。そして、吐水装置は、検出信号が所定の閾値を超えた場合に、対象物の存在を検出し、吐水を開始する。 The water discharge device includes, for example, a transmitter that transmits an optical signal such as infrared light, a receiver that receives a reflection signal of an optical signal reflected by an object and outputs a reception signal, and detection of the object from the reception signal. A receiving circuit for generating a detection signal representing the result. Then, the water discharger detects the presence of the object and starts water discharge when the detection signal exceeds a predetermined threshold value.
このような吐水装置では、赤外線LED(Light Emitting Diode)などの投光素子から光信号となる光を投光させた際に、比較的大きな電流が流れ、電源電圧が変動してしまう場合がある。電源電圧の変動は、受信回路にも影響を及ぼし、検出信号の変動の要因となる。このため、電源電圧の変動は、誤動作の要因となってしまう。例えば、対象物が存在しないにも関わらず、センサが反応して意図せず吐水が行われてしまう可能性が生じる。 In such a water discharge device, when a light emitting element such as an infrared LED (Light Emitting Diode) emits light as an optical signal, a relatively large current may flow and the power supply voltage may fluctuate. . The fluctuation of the power supply voltage also affects the receiving circuit and becomes a factor of fluctuation of the detection signal. Therefore, the fluctuation of the power supply voltage causes a malfunction. For example, there is a possibility that the sensor may react and water may be unintentionally ejected even though there is no object.
例えば、送信部専用の電源回路を受信回路などとは別に設けたり、電源回路の供給能力を向上させることにより、投光時の電源電圧の変動を抑制することも考えられる。しかしながら、こうした電源回路構成の変更は、部品点数の増加や回路構成の複雑化などにともない、吐水装置のサイズアップやコストアップを招いてしまう。このため、吐水装置では、電源電圧の変動にともなう誤動作を簡単な構成で抑制できるようにすることが望まれる。 For example, it is possible to suppress the fluctuation of the power supply voltage at the time of light projection by providing a power supply circuit dedicated to the transmission unit separately from the reception circuit or the like, or by improving the supply capability of the power supply circuit. However, such a change in the power supply circuit configuration causes an increase in the size and cost of the water discharger due to an increase in the number of parts and a complicated circuit configuration. Therefore, in the water discharge device, it is desired that the malfunction due to the fluctuation of the power supply voltage can be suppressed with a simple configuration.
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、電源電圧の変動にともなう誤動作を簡単な構成で抑制した吐水装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made based on the recognition of such a problem, and an object of the present invention is to provide a water spouting device that suppresses malfunction due to fluctuations in power supply voltage with a simple configuration.
第1の発明は、水を吐出する吐水口を有する吐水部と、給水源から前記吐水口に水を導く給水路と、前記給水路を開閉する開閉弁と、投光素子を有し、前記投光素子を用いて光信号を送信する送信部と、前記光信号の反射信号を受光する受光素子を有し、前記反射信号の受光量に対応した受信信号を出力する受信部と、前記受信信号から対象物の検出結果を表す検出信号を生成する受信回路と、前記光信号の送信及び前記受信信号の出力の少なくとも一方を停止させた状態で、前記光信号の送信に対応する電流を所定の経路に流す擬似検出を行い、前記擬似検出によって前記受信回路から出力された前記検出信号を基に、前記検出信号の調整量を取得する調整量取得動作と、前記光信号の送信及び前記受信信号の出力を行って前記検出信号を取得し、前記調整量を基に前記検出信号を補正し、補正後の前記検出信号を基に前記対象物の有無を検出し、検出結果に応じて前記開閉弁の開閉を制御する開閉弁制御動作と、を実行する制御部と、を備えたことを特徴とする吐水装置である。 A first invention has a water discharge part having a water discharge outlet for discharging water, a water supply passage for guiding water from a water supply source to the water discharge outlet, an opening / closing valve for opening and closing the water supply passage, and a light projecting element, A transmitting section for transmitting an optical signal using a light projecting element, a light receiving element for receiving a reflected signal of the optical signal, and a receiving section for outputting a received signal corresponding to an amount of the reflected signal received; A receiving circuit that generates a detection signal representing the detection result of the object from the signal, and a state in which at least one of the transmission of the optical signal and the output of the reception signal is stopped, a current corresponding to the transmission of the optical signal is predetermined. An adjustment amount acquisition operation of acquiring an adjustment amount of the detection signal based on the detection signal output from the reception circuit by the pseudo detection and performing transmission and reception of the optical signal. The signal is output to detect the detection signal. An on-off valve control for obtaining and correcting the detection signal based on the adjustment amount, detecting the presence or absence of the object based on the corrected detection signal, and controlling the opening and closing of the on-off valve according to the detection result. It is a water spouting device provided with the control part which performs operation.
この吐水装置によれば、調整量取得動作において検出信号の調整量を取得し、この調整量を基に検出信号の補正を行う。これにより、電源電圧の変動にともなう誤動作を抑制することができる。また、調整量取得動作では、光信号の送信及び受信信号の出力の少なくとも一方を停止させた状態で、光信号の送信に対応する電流を所定の経路に流す擬似検出を行う。これにより、反射信号の影響を受けることなく、電源電圧の変動にともなう検出信号の変動量を適切に測定することができる。さらには、送信部専用の電源回路を別途設けたり、電源回路の供給能力を向上させたりする必要が無く、誤動作を簡単な構成で抑制することができる。 According to this water discharge device, the adjustment amount of the detection signal is acquired in the adjustment amount acquisition operation, and the detection signal is corrected based on this adjustment amount. As a result, it is possible to suppress malfunction due to fluctuations in the power supply voltage. Further, in the adjustment amount acquisition operation, pseudo detection is performed in which a current corresponding to the transmission of the optical signal is passed through a predetermined path while at least one of the transmission of the optical signal and the output of the reception signal is stopped. This makes it possible to properly measure the amount of change in the detection signal due to the change in the power supply voltage, without being affected by the reflected signal. Furthermore, it is not necessary to separately provide a power supply circuit dedicated to the transmission unit or improve the supply capability of the power supply circuit, and malfunctions can be suppressed with a simple configuration.
第2の発明は、第1の発明において、前記光信号の送信に対応する電流を流すための負荷回路をさらに備え、前記制御部は、前記調整量取得動作において、前記投光素子に流れる電流を遮断して前記光信号の送信を停止させ、前記光信号の送信に対応する電流を前記負荷回路に流すことにより、前記擬似検出を行うことを特徴とする吐水装置である。 2nd invention is further provided with the load circuit for making the electric current corresponding to the transmission of the said optical signal in 1st invention, Comprising: The said control part WHEREIN: The electric current which flows into the said light projecting element in the said adjustment amount acquisition operation. Is stopped to stop the transmission of the optical signal, and a current corresponding to the transmission of the optical signal is passed through the load circuit to perform the pseudo detection.
この吐水装置によれば、光信号の送信を停止させた状態で、光信号の送信に対応する電流を負荷回路に流すことにより、電源電圧の変動にともなう検出信号の変動量を精度よく測定することができる。また、投光素子に流れる電流を遮断し、負荷回路に電流を流すだけでよく、残りの動作は、対象物の検出時と同様とすることができ、処理の複雑化を招くことなく調整量を取得することができる。 According to this water discharger, the amount of fluctuation of the detection signal due to the fluctuation of the power supply voltage is accurately measured by causing the current corresponding to the transmission of the optical signal to flow through the load circuit while the transmission of the optical signal is stopped. be able to. Further, it is sufficient to cut off the current flowing through the light projecting element and flow the current through the load circuit, and the rest of the operation can be performed in the same way as when detecting the target object, and the adjustment amount can be adjusted without complicating the processing. Can be obtained.
第3の発明は、第1の発明において、前記制御部は、前記調整量取得動作において、前記受信信号の出力を停止させた状態で、前記投光素子に電流を流すことにより、前記擬似検出を行うことを特徴とする吐水装置である。 In a third aspect based on the first aspect, the control section applies a current to the light projecting element in a state where the output of the reception signal is stopped in the adjustment amount acquisition operation, thereby performing the pseudo detection. It is a water discharge device characterized by performing.
この吐水装置によれば、受信信号の出力を停止させた状態で、投光素子に電流を流すことにより、電源電圧の変動にともなう検出信号の変動量を精度よく測定することができる。また、受信信号の出力を停止させるだけでよく、残りの動作は、対象物の検出時と同様とすることができ、処理の複雑化を招くことなく調整量を取得することができる。 According to this water discharge device, the amount of fluctuation of the detection signal due to the fluctuation of the power supply voltage can be accurately measured by causing the current to flow through the light projecting element while the output of the reception signal is stopped. Further, it is only necessary to stop the output of the reception signal, and the remaining operation can be the same as that at the time of detecting the target object, and the adjustment amount can be acquired without causing the process to be complicated.
第4の発明は、第3の発明において、前記制御部は、前記受光素子の出力を停止させることにより、前記受信信号の出力を停止させることを特徴とする吐水装置である。 A fourth aspect of the invention is the water discharge device according to the third aspect of the invention, wherein the control unit stops the output of the reception signal by stopping the output of the light receiving element.
この吐水装置によれば、簡単な構成で受信信号の出力を停止させることができ、より簡単な構成で誤動作を抑制することができる。 According to this water discharge device, it is possible to stop the output of the reception signal with a simple configuration, and it is possible to suppress malfunctions with a simpler configuration.
第5の発明は、第3の発明において、前記受信部は、前記受光素子で発生した光電流を電圧に変換し、変換後の電圧を前記受信信号として出力する変換回路をさらに有し、前記制御部は、前記変換回路の出力を停止させることにより、前記受信信号の出力を停止させることを特徴とする吐水装置である。 In a fifth aspect based on the third aspect, the receiving section further includes a conversion circuit that converts the photocurrent generated in the light receiving element into a voltage and outputs the converted voltage as the reception signal. The control unit is a water discharge device characterized in that the output of the reception signal is stopped by stopping the output of the conversion circuit.
この吐水装置によれば、簡単な構成で受信信号の出力を停止させることができ、より簡単な構成で誤動作を抑制することができる。 According to this water discharge device, it is possible to stop the output of the reception signal with a simple configuration, and it is possible to suppress malfunctions with a simpler configuration.
第6の発明は、第1〜第5の発明のいずれか1つにおいて、前記開閉弁、前記送信部、前記受信部、前記受信回路、及び前記制御部のそれぞれに電力を供給する電源回路をさらに備えたことを特徴とする吐水装置である。 A sixth aspect of the invention is the power supply circuit according to any one of the first to fifth aspects of the invention, which supplies power to each of the on-off valve, the transmitter, the receiver, the receiver circuit, and the controller. The water discharge device is characterized by further comprising.
この吐水装置によれば、開閉弁、送信部、受信部、受信回路、及び制御部のそれぞれに1つの電源回路から電力を供給することができ、吐水装置の構成をより簡単にすることができる。 According to this water spouting device, electric power can be supplied to each of the on-off valve, the transmitting unit, the receiving unit, the receiving circuit, and the control unit from one power supply circuit, and the structure of the water spouting device can be simplified. .
本発明の態様によれば、電源電圧の変動にともなう誤動作を簡単な構成で抑制した吐水装置が提供される。 According to the aspects of the present invention, there is provided a water discharger in which malfunction due to fluctuations in power supply voltage is suppressed with a simple configuration.
以下、実施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。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態にかかる水栓装置を表す説明図である。
図1に表したように、水栓装置10(吐水装置)は、対象物(人体や物体等)を検出して自動的な吐止水を行うものであり、洗面台に備え付けられる洗面器11に対して吐止水を行う。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same components are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be appropriately omitted.
(First embodiment)
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a faucet device according to a first embodiment.
As shown in FIG. 1, the faucet device 10 (water discharge device) detects an object (human body, object, etc.) to automatically stop water discharge, and is a
洗面器11は、洗面カウンタ12の上面に設けられる。洗面カウンタ12の上には、洗面器11のボウル面11aに対して水を吐出するためのスパウトを構成する水栓13(吐水部)が設けられる。水栓13は、水を吐出する吐水口13aを有し、この吐水口13aから吐出される水が洗面器11のボウル面11a内に吐出されるように設けられる。
The
水栓13が吐水口13aから吐出する水は、給水路14により供給される。給水路14は、水道管等の給水源から供給される水を吐水口13aへと導く。洗面器11には、排水路15が接続されている。排水路15は、吐水口13aから洗面器11のボウル面11a内に吐水された水を排出する。
The water discharged from the
水栓装置10は、電磁弁16(開閉弁)と、センサ部18と、制御部20とを備える。センサ部18は、制御部20と分離されている。センサ部18は、例えば、水栓13の内部に収容される。電磁弁16及び制御部20は、例えば、洗面台の下側に収容される。電磁弁16及び制御部20は、例えば、洗面カウンタ12の下方に設けられるキャビネット(図示は省略)内に収容される。
The
センサ部18と制御部20とは、接続ケーブル17で接続されている。制御部20は、例えば、接続ケーブル17を介してセンサ部18に電源電圧を供給し、接続ケーブル17を介してセンサ部18を制御する。
The
電磁弁16は、給水路14に設けられ、給水路14の開閉を行う。電磁弁16が開くと、給水路14から供給された水が吐水口13aから吐出される吐水状態となり、電磁弁16が閉じると、給水路14から供給された水が吐水口13aから吐出されない止水状態となる。
The
電磁弁16は、制御部20に接続されており、制御部20は、電磁弁16を駆動して開/閉動作を制御する。電磁弁16は、制御部20からの制御信号に従って電気的に制御され、給水路14の開閉を行う。このように、電磁弁16は、吐水口13aから吐水される水の給水路14を開閉する給水バルブとして機能する。
The
電磁弁16は、いわゆるラッチング・ソレノイド・バルブと称される自己保持型電磁弁(ラッチ式電磁弁)であり、ソレノイドコイルへの一方向への通電によって閉状態から開状態に動作(開動作)し、その後ソレノイドコイルへの通電を遮断しても開状態を保持し、ソレノイドコイルへの他方向への通電によって開状態から閉状態に動作(閉動作)し、その後ソレノイドコイルへの通電を遮断しても閉状態を保持する。給水路14の開閉は、電磁弁16に限ることなく、制御部20の制御に応じて給水路14を開閉可能な他の開閉弁機構で行ってもよい。
The
センサ部18は、吐水口13aに接近する対象物(手など)を検出する。この吐水口13aの吐水先が、センサ部18の検出領域となる。センサ部18は、光信号を送信し、送信した光信号を受けた人体等の対象物から反射した反射信号を受信することにより、対象物の位置や動き等を検出する。
The
センサ部18は、例えば、赤外光の光信号を用いた光センサである。センサ部18から送信される光信号は、例えば、可視光などでもよい。以下では、光信号を赤外光として説明を行う。なお、「赤外光」とは、例えば、0.7μm以上1000μm以下の波長の光である。
The
センサ部18は、水栓13の吐水口13a近くの内部に設けられ、洗面台の使用者側(図1において左側)に向けて光信号を送信するように配置される。これにより、センサ部18は、吐水口13aに人体が近づいてきたことや、吐水口13aに近づいた人体から吐水口13aに向けて手が差し出されたこと等を検出可能にする。
The
センサ部18は、対象物の検出結果を表す検出信号を接続ケーブル17を介して制御部20に入力する。制御部20は、センサ部18から入力された検出信号に基づいて、対象物の有無を検出する。制御部20は、例えば、検出信号に基づいて、対象物の位置や動き等を検出する。そして、制御部20は、この検出結果に基づいて電磁弁16の開/閉動作を制御する。また、制御部20は、センサ部18に対して制御信号を出力して、センサ部18のセンシング動作を制御する。
The
以上のように、本実施形態の水栓装置10は、電磁弁16と、センサ部18と、制御部20とを備え、センサ部18の検出信号に基づいて制御部20が制御することにより、電磁弁16の開/閉動作が制御される。これにより、吐水口13aに接近する対象物の検出結果(洗面台の使用者の動き等)に応じた吐水を行う。制御部20は、対象物の検出に応じて吐水を行い、対象物の非検出に応じて吐水を停止させる。すなわち、水栓装置10では、使用者が吐水口13aの近くに手などを差し出している間、自動的に吐水が行われる。
As described above, the
また、センサ部18は常に動作しているのではなく、センシングを必要とするタイミングに動作をするように、制御部20が制御している。これにより、センサ部18の消費電力を下げることができる。制御部20は、例えば、使用者が不便に感じない程度にセンサ部18のセンシング動作の頻度を下げる。これにより、水栓装置10全体の低消費電力化を図ることができる。
Further, the
図2は、第1の実施形態にかかる水栓装置を表すブロック図である。
図2に表したように、センサ部18は、送信部30と、受信部31と、受信回路32と、を有する。受信回路32は、例えば、増幅回路33と、反転回路34と、積分回路35と、を有する。
FIG. 2 is a block diagram showing the faucet device according to the first embodiment.
As illustrated in FIG. 2, the
制御部20は、センサ部18の各部の動作を制御し、吐水口13aに接近する対象物の検出を行う。また、制御部20は、電磁弁駆動部22に接続されている。制御部20は、センサ部18の検出結果に応じて電磁弁駆動部22を駆動することにより、電磁弁16の開/閉動作を制御する。電磁弁駆動部22は、例えば、電磁弁16及び制御部20とは別に設けられる。電磁弁駆動部22は、例えば、電磁弁16又は制御部20に組み込んでもよい。電磁弁駆動部22は、必要に応じて設けられ、省略可能である。
The
水栓装置10は、電源回路24をさらに有する。電源回路24は、電磁弁16、センサ部18、制御部20、及び電磁弁駆動部22の各部と電気的に接続されている。電源回路24は、電磁弁16、センサ部18、制御部20、及び電磁弁駆動部22の各部に電力を供給する。電源回路24は、例えば、図示を省略した電力供給源と電気的に接続され、電力供給源から供給された電力を各部に対応した電力に変換し、変換後の電力を各部に供給する。電力供給源は、例えば、交流100V(実効値)の商用電源である。電源回路24は、例えば、商用電源から供給された交流電力を直流電力に変換し、直流電力を各部に供給する。電磁弁16、センサ部18、制御部20、及び電磁弁駆動部22などの各部は、電源回路24からの電力供給に応じて動作する。
The
送信部30は、投光素子40と、抵抗41と、FET(Field Effect Transistor)42と、を有する。投光素子40は、センサ部18の出力信号である赤外光を投光する。投光素子40には、例えば、LEDなどの発光素子が用いられる。
The
抵抗41及びFET42は、投光素子40に所定の電流を流すための回路である。抵抗41及びFET42は、制御部20から出力されるタイミング信号(LEDOUT)に応じて投光素子40に所定の電流を流すことにより、投光素子40をパルス投光させる。送信部30は、例えば、所定の周期でオン/オフを繰り返すパルス状の光信号を送信する。これにより、光信号を常時送信する場合に比べて、送信部30における消費電力を抑えることができる。
The
受信部31は、対象物で反射した光信号の反射信号を受信し、反射信号に対応した受信信号を出力する。受信部31は、受光素子44と、変換回路45と、を有する。受光素子44は、対象物から反射した赤外光を受光し、その受光量に比例する光電流を発生させる。受光素子44には、例えば、フォトトランジスタやフォトダイオードなどが用いられる。
The receiving
変換回路45は、抵抗46と、OPアンプ47と、を有する。変換回路45は、受光素子44で発生した光電流を電圧に変換し、変換後の電圧を受信信号として出力する。前述のように、送信部30は、パルス状の光信号を送信する。この場合、受信部31は、光信号の周期に応じたパルス信号(矩形波)を受信信号として出力する。
The
OPアンプ47の出力端子は、コンデンサ48に接続されている。受信部31は、コンデンサ48を介して増幅回路33に接続される。これにより、受信部31は、受信信号の交流成分をコンデンサ48を介して増幅回路33に入力する。受信部31は、例えば、パルス信号の交流成分を増幅回路33に入力する。コンデンサ48は、換言すれば、微分回路を形成する。コンデンサ48は、例えば、受信信号の時間微分を増幅回路33に入力する。
The output terminal of the
増幅回路33は、抵抗50、51及びOPアンプ52を有する。増幅回路33は、受信部31から入力された受信信号を増幅し、反転回路34に入力する。反転回路34は、抵抗53、54及びOPアンプ55を有する。反転回路34は、入力信号に対して信号振幅は等しく、その極性を反転させた信号を出力する。
The
また、増幅回路33の出力は、スイッチング素子56を介して積分回路35に入力される。換言すれば、増幅回路33は、受信部31と積分回路35との間に設けられ、受信信号を増幅して積分回路35に出力する。
The output of the
反転回路34の出力は、スイッチング素子57を介して積分回路35に入力される。各スイッチング素子56、57は、制御部20に接続されている。制御部20は、タイミング信号S2及びS3により、各スイッチング素子56、57のオン/オフを個別に制御する。スイッチング素子56、57は、例えば、アナログスイッチである。
The output of the inverting
積分回路35は、受信信号を積分し、その積分信号を生成する。この例において、積分回路35は、増幅回路33によって増幅された増幅後の受信信号と、増幅後の受信信号の極性を反転回路34で反転させた反転後の受信信号と、を積分した積分信号を生成する。
The integrating
積分回路35は、OPアンプ60と、抵抗61と、コンデンサ62と、スイッチング素子63と、を有する。OPアンプ60の出力端子は、制御部20に接続されている。積分回路35の出力(積分信号)は、制御部20に入力される(AD1)。すなわち、この例において、受信回路32は、積分回路35の積分信号を、対象物の検出結果を表す検出信号として生成し、制御部20に入力する。
The integrating
スイッチング素子63は、制御部20に接続されている。制御部20は、タイミング信号S1をスイッチング素子63に入力することにより、スイッチング素子63のオン/オフを制御する。制御部20は、スイッチング素子63をオン状態にすることにより、コンデンサ62に蓄積された電荷を放電する。すなわち、制御部20は、スイッチング素子63をオン状態にすることにより、積分回路35のリセットを行う。
The switching
制御部20は、各タイミング信号S1、S2、S3を制御し、投光のタイミングと積分のタイミングを同期させる。これにより、例えば、効果的な受信信号の積分を行うことができる。
The
水栓装置10は、負荷回路70と、切替部72と、をさらに有する。負荷回路70及び切替部72は、例えば、送信部30に設けられる。負荷回路70の一端は、抵抗41とFET42との間に接続されている。換言すれば、負荷回路70は、投光素子40と抵抗41とに対して並列に接続される。負荷回路70は、例えば、抵抗素子である。
The
切替部72は、スイッチング素子73、74と、NOTゲート75と、を有する。スイッチング素子73は、負荷回路70と電源回路24との間に設けられる。スイッチング素子74は、投光素子40と電源回路24との間に設けられる。負荷回路70は、スイッチング素子73を介して電源回路24と接続される。負荷回路70には、例えば、投光素子40に印加される電源電圧と実質的に同じ電源電圧が印加される。
The switching
また、スイッチング素子73は、制御部20に接続される。スイッチング素子74は、NOTゲート75を介して制御部20に接続される。制御部20は、タイミング信号S4により、各スイッチング素子73、74のオン/オフを制御する。スイッチング素子73をオン状態に設定した場合には、スイッチング素子74がオフ状態となる。そして、スイッチング素子73をオフ状態に設定した場合には、スイッチング素子74がオン状態となる。
Further, the switching
スイッチング素子73をオン状態とすることにより、負荷回路70への電流の供給が可能となる。そして、スイッチング素子74をオン状態とすることにより、投光素子40への電流の供給が可能となる。このように、切替部72は、投光素子40への電流の供給を可能とし、負荷回路70に流れる電流を遮断する状態と、投光素子40に流れる電流を遮断し、負荷回路70への電流の供給を可能とする状態と、を切り替える。
By turning on the switching
負荷回路70は、光信号の送信に対応する電流を流すために用いられる。すなわち、負荷回路70には、光信号の送信において投光素子40に流れる電流と実質的に同じ電流が流れる。これにより、水栓装置10においては、負荷回路70に電流を流すことにより、実際に光信号を送信することなく、光信号の送信を模擬することができる。
The
送信部30では、スイッチング素子73をオフ、スイッチング素子74をオンとした状態でFET42をオンにすることにより、投光素子40に電流が流れ、光信号の送信が行われる。そして、スイッチング素子73をオン、スイッチング素子74をオフとした状態でFET42をオンにすることにより、負荷回路70に電流が流れ、光信号の送信が模擬される。
In the
例えば、投光素子40の順方向降下電圧と抵抗41の抵抗値とに応じて、負荷回路70の抵抗値が設定される。これにより、投光素子40に流れる電流と実質的に同じ電流を、負荷回路70に流すことができる。「投光素子40に流れる電流と実質的に同じ電流」とは、より詳しくは、投光素子40に流れる電流の90%以上110%以下の電流である。より好ましくは、投光素子40に流れる電流の95%以上105%以下の電流である。
For example, the resistance value of the
図3は、第1の実施形態にかかる水栓装置の動作の一例を表すタイミングチャートである。
図3は、使用者が手などを吐水口13a(センサ部18の検出領域)に近接させた時の、水栓装置10の理想的な動作を表す。換言すれば、図3は、センサ部18が対象物を検出している時の理想的な動作である。なお、理想的な動作とは、投光素子40に電流を流して光信号の送信を行った場合にも、電源電圧が変動することなく、電源回路24の定格出力で実質的に一定に保たれている場合の動作である。電源回路24の定格出力は、例えば、3V〜5V程度である。
FIG. 3 is a timing chart showing an example of the operation of the water faucet device according to the first embodiment.
FIG. 3 shows an ideal operation of the
図3に表したように、水栓装置10の動作においては、まず、パルス投光を行う前に、T0のタイミングから所定時間、信号S1によってスイッチング素子63をオンし、コンデンサ62を放電する。すなわち、積分回路35をリセットする。この状態の積分回路35の出力電圧(OPアンプ60の出力)が基準値(反射信号のゼロ位置)となる。
As shown in FIG. 3, in the operation of the
対象物の検出においては、タイミング信号S4がオフに設定される。これにより、投光素子40への電流の供給が可能になるとともに、負荷回路70に流れる電流が遮断される。
In detecting the object, the timing signal S4 is set to OFF. As a result, the current can be supplied to the
T1のタイミングでLEDOUT信号がオン出力されてFET42がオンして、投光素子40が投光する。これと同時に、信号S2がオン出力されてスイッチング素子56がオンし、投光素子40の投光に同期して、反射光に比例した信号である増幅回路33の出力を積分回路35で積分する。
At the timing of T1, the LEDOUT signal is turned on and the
T2のタイミングでLEDOUT信号がオフする。これと同時に、信号S2がオフし、信号S3がオンしてスイッチング素子57がオンする。ここでは、投光素子40が投光していない状態の受信信号を、反転回路34によって極性を反転させて積分回路35で積分する。T3のタイミングでは、信号S3がオフ、信号S2がオンして、T1〜T3のタイミングの動作を繰り返す。
The LEDOUT signal turns off at the timing of T2. At the same time, the signal S2 turns off, the signal S3 turns on, and the switching
なお、T1〜T2とT2〜T3の時間間隔は、同じ時間である。こうして、図3のT5のタイミングまで、同一の動作を2回繰り返す。制御部20は、パルス投光の動作(T1〜T3のタイミングの動作)を所定回数繰り返す。パルス投光の回数は、例えば、10回〜100回程度である。パルス投光の回数は、これに限ることなく、任意の回数でよい。
The time intervals T1 to T2 and T2 to T3 are the same. Thus, the same operation is repeated twice until the timing of T5 in FIG. The
本動作は、一般に同期積分と呼ばれており、パルス投光によりノイズを除去することができる。投光に同期して受信信号を積分する動作に加えて、投光しないタイミングで受信信号の極性を逆転させて積分(すなわち反転積分)することで、ノイズ除去効果が高まっている。このパルス投光とその積分動作を複数回、繰り返し行うことにより、反射物による積分量は増え、ノイズによる積分量は逆に減少する。このように、パルス投光とそれに同期した積分を複数回行えば、その繰り返し回数が増えるに従ってS/Nを向上させることができる。また、送信部30の出力を小さくすることにより、例えば、送信部30や受信部31の小型化を図ることもできる。
This operation is generally called synchronous integration, and noise can be removed by pulse projection. In addition to the operation of integrating the received signal in synchronization with the light projection, the polarity of the received signal is reversed and integrated (that is, inverted integration) at the timing when light is not projected, whereby the noise removal effect is enhanced. By repeating this pulsed light projection and its integration operation a plurality of times, the integrated amount by the reflected object increases and the integrated amount by the noise decreases conversely. As described above, if the pulse light projection and the integration synchronized with the pulse light projection are performed a plurality of times, the S / N can be improved as the number of times of repetition increases. Further, by reducing the output of the
投光素子40の投光に同期して増幅回路33の出力を積分することにより、積分回路35は、投光回数に比例した反射受光量の積分信号を検出信号(AD1)として制御部20に出力する。図2の回路の場合、検出対象からの反射光、すなわち投光パルスに同期した信号は、積分回路35の出力が上昇する側に積分される。
By integrating the output of the
なお、これは図2の構成でそうなるのであって、例えば受光素子44の取り付け極性、増幅回路33の構成(反転型か非反転型か)や増幅段数によっては積分回路35の出力が下降する側に積分される場合もある。積分回路35の出力は、上昇する方向に積分してもよいし、下降する方向に積分してもよい。
Note that this is the case with the configuration of FIG. 2, and the output of the integrating
また、増幅回路33の出力と反転回路34の出力を同時間、同回数積分することにより、例えば、投光に同期しない成分、つまりセンサ部18の動作環境にあるランダムノイズを抑制することができる。こうして、投光と積分動作を繰り返すことで、反射信号量(積分回路35の出力)は大きくなり、ノイズ成分は小さくなってセンサ部18のS/N比を向上させることができる。
Further, by integrating the output of the
制御部20は、積分回路35から入力された検出信号に対して所定の閾値を設定する。制御部20は、検出信号が閾値を超えた場合に、対象物が有ると検出し、吐水を行う。この例では、積分回路35の出力が上昇する側に積分される。従って、この例において、閾値は、積分回路35をリセットした時の基準値よりも大きい。制御部20は、検出信号が閾値未満の場合に、対象物が無いと検出し、検出信号が閾値以上の場合に、対象物が有ると検出する。積分回路35の出力が下降する側に積分される場合には、これとは反対に、検出信号が閾値よりも大きい場合に、対象物が無いと検出し、検出信号が閾値以下の場合に、対象物が有ると検出する。
The
積分信号及び閾値は、投光素子40から所定回数のパルス投光を行った場合に、検出信号が閾値を超えるように設定される。このように、水栓装置10の理想的な動作においては、対象物が有る場合に、受信信号の積分値が閾値を超えることにより、対象物の検出が行われる。
The integrated signal and the threshold value are set so that the detection signal exceeds the threshold value when the
図4は、第1の実施形態にかかる水栓装置の動作の一例を表すタイミングチャートである。
図4は、センサ部18の検出領域内に対象物が無い状態における水栓装置10の理想的な動作を表す。換言すれば、図4は、受信部31が反射波を受信していない時の理想的な動作である。
FIG. 4 is a timing chart showing an example of the operation of the faucet device according to the first embodiment.
FIG. 4 shows an ideal operation of the
図4に表したように、センサ部18の検出領域内に対象物が無い状態においては、パルス投光を行った場合にも、受信部31の出力は、最低出力の状態(Low状態)で保持される。従って、積分回路35の出力も増減することなく、基準値の状態で保持される。
As shown in FIG. 4, when there is no object in the detection area of the
このように、水栓装置10の理想的な動作においては、対象物が無い場合、投光素子40から所定回数のパルス投光を行っても、検出信号が基準値の状態で実質的に一定となり、閾値を超えない。これにより、対象物が無いと検出される。止水中においては、止水状態が継続され、吐水中においては、吐水口13aからの吐水が停止される。
As described above, in the ideal operation of the
図5は、電源電圧の変動が発生した場合の動作の一例を表す参考のタイミングチャートである。
図5に表したように、電源回路24から供給される電源電圧は、投光素子40への電流の供給に応じて変動する可能性がある。こうした電源電圧の変動は、例えば、電源回路24の供給能力に対して、投光素子40に流れる電流が比較的大きい場合に発生する。
FIG. 5 is a reference timing chart showing an example of the operation when the power supply voltage fluctuates.
As shown in FIG. 5, the power supply voltage supplied from the
電源回路24は、送信部30に電力を供給するとともに、受信回路32の増幅回路33、反転回路34、及び積分回路35にも電力を供給する。このため、電源電圧の変動は、受信回路32の各部の動作にも影響を及ぼす。例えば、図5に表したように、受信部31から受信信号が出力されていないにも関わらず、電源電圧の変動にともなって増幅回路33から信号が出力され、検出信号(積分信号)が変動してしまう。こうした電源電圧の変動にともなう検出信号の変動量ΔVは、水栓装置10の誤動作の要因となる。
The
例えば、変動量ΔVが、対象物の検出にともなう実際の測定値に加算されてしまうと、感知距離が変動してしまう。例えば、感知距離が広くなり、使用者が洗面器11の前に立っただけで吐水が開始されてしまうなど、意図せず吐水が行われてしまう可能性が生じる。また、変動量ΔVによって閾値を超えてしまった場合には、対象物の有無に関係なく吐水が行われてしまう。
For example, if the variation amount ΔV is added to the actual measurement value that accompanies the detection of the object, the sensing distance will vary. For example, the sensing distance becomes wider, and water discharge may be started just by the user standing in front of the
そこで、制御部20は、電磁弁16の開閉を制御する開閉弁制御動作を実行するとともに、電源電圧の変動にともなう検出信号の変動を補正するための調整量を取得する調整量取得動作を実行する。制御部20は、例えば、電源回路24から電力が供給された動作開始時に調整量取得動作を実行する。そして、制御部20は、調整量取得動作を実行した後に、開閉弁制御動作を実行する。制御部20は、開閉弁制御動作においては、光信号の送信及び受信信号の出力を行って検出信号を取得した後、調整量を基に検出信号を補正し、補正後の検出信号を基に対象物の有無を検出し、検出結果に応じて電磁弁16の開閉を制御する。これにより、電源電圧の変動にともなう誤動作を抑制することができる。なお、調整量取得動作は、例えば、定期的に実行することにより、調整量を定期的に更新してもよい。
Therefore, the
図6は、第1の実施形態にかかる水栓装置の動作の一例を表すタイミングチャートである。
図6は、制御部20による調整量取得動作の一例を表す。
図6に表したように、制御部20は、調整量取得動作においては、T0のタイミングでタイミング信号S4をオンに設定する。これにより、制御部20は、投光素子40に流れる電流を遮断し、負荷回路70への電流の供給を可能とする。制御部20は、以下、対象物の検出時と同じ手順でFET42及び各スイッチング素子56、57を動作させる。すなわち、制御部20は、投光素子40に流れる電流を遮断して光信号の送信を停止させ、光信号の送信に対応する電流を負荷回路70に流すことにより、対象物の検出を擬似的に行う。制御部20は、この擬似検出によって積分回路35から出力された検出信号の変動量ΔVを、検出信号の調整量として取得する。制御部20は、例えば、取得した調整量を内部のメモリに記憶させる。調整量は、制御部20に接続された外部のメモリなどに記憶させてもよい。
FIG. 6 is a timing chart showing an example of the operation of the water faucet device according to the first embodiment.
FIG. 6 illustrates an example of the adjustment amount acquisition operation by the
As shown in FIG. 6, in the adjustment amount acquisition operation, the
このように、調整量の取得は、光信号の送信を停止させた状態で行われる。これにより、反射信号の受信にともなう検出信号の変動を抑制し、電源電圧の変動にともなう検出信号の変動量ΔVのみを適切に測定することができる。 In this way, the adjustment amount is acquired while the transmission of the optical signal is stopped. As a result, it is possible to suppress the fluctuation of the detection signal due to the reception of the reflected signal, and to appropriately measure only the fluctuation amount ΔV of the detection signal due to the fluctuation of the power supply voltage.
図7〜図9は、第1の実施形態にかかる水栓装置の動作の一例を表すフローチャートである。
図7に表したように、水栓装置10の制御部20は、例えば、電源の投入などで動作を開始すると、まず、調整量取得サブルーチンにより、調整量取得動作を実行する(図7のステップS101)。
7 to 9 are flowcharts showing an example of the operation of the water faucet device according to the first embodiment.
As illustrated in FIG. 7, when the
図8に表したように、調整量取得サブルーチンにおいて、制御部20は、タイミング信号S4をオンに設定し、投光素子40に流れる電流を遮断し、負荷回路70への電流の供給を可能とする(図8のステップS201)。この後、図6に関して説明したように擬似検出を行い、積分信号の積分値を測定する(図8のステップS202、S203)。積分値の測定では、まず積分回路35をリセットした時の積分信号の積分値(基準値)を取得する。そして、所定時間経過した後の積分信号の積分値を取得する。所定時間は、対象物の検出を行う際のパルス投光の回数に対応する時間である。
As shown in FIG. 8, in the adjustment amount acquisition subroutine, the
制御部20は、積分値を取得した後、調整量の算出を行う(図8のステップS204)。制御部20は、基準値と所定時間経過後の積分値との差分(積分値−基準値)により、変動量ΔVを算出し、この変動量ΔVを調整量として取得する。
After acquiring the integrated value, the
制御部20は、調整量を取得した後、タイミング信号S4をオフに設定し、投光素子40への電流の供給を可能にし、負荷回路70に流れる電流を遮断する(図8のステップS205)。この後、制御部20は、調整量取得サブルーチンを終了し、メインの処理に戻る。
After acquiring the adjustment amount, the
制御部20は、調整量取得サブルーチンを終了した後、続いて開閉弁制御動作を開始する。制御部20は、開閉弁制御動作を開始すると、例えば、所定時間の待機を行う(図7のステップS102)。所定時間は、例えば、0.5秒である。待機時間は、これに限ることなく、任意の時間でよい。制御部20は、所定時間の待機を行った後、続いて、センサ動作サブルーチンを実行する(図7のステップS103)。
After ending the adjustment amount acquisition subroutine, the
図9に表したように、制御部20は、センサ動作サブルーチンを開始すると、図3及び図4などで説明したように、投光素子40のパルス投光を行い、投光素子40のパルス投光に同期させて各スイッチング素子56、57のオン/オフを制御する(図9のステップS301)。
As shown in FIG. 9, when the sensor operation subroutine is started, the
制御部20は、所定回数のパルス投光を行った後、積分回路35から入力された積分信号の積分値を測定する(図9のステップS302)。
The
制御部20は、積分値を測定した後、基準値と積分値と調整量との差分(積分値−基準値−調整量)をセンサデータとして算出することにより、調整量を基に検出信号を補正する(図9のステップS303)。
After measuring the integrated value, the
制御部20は、算出したセンサデータが閾値以上か否かを判定する(図9のステップS304)。制御部20は、センサデータが閾値以上である場合、感知と判定する(図9のステップS305)。すなわち、対象物が有ると検出する。そして、制御部20は、センサデータが閾値未満である場合、非感知と判定する(図9のステップS306)。すなわち、対象物が無いと検出する。このように、制御部20は、調整量による補正後の検出信号を基に、対象物の有無を検出する。制御部20は、感知/非感知を判定した後、センサ動作サブルーチンを終了し、メインの処理に戻る。
The
制御部20は、センサ動作サブルーチンを終了すると、今回の検出動作において対象物を感知したか否かを判定する(図7のステップS104)。
After ending the sensor operation subroutine, the
制御部20は、感知したと判定した場合、止水中であるか否かを判定する(図7のステップS105)。
When it is determined that the water is sensed, the
制御部20は、止水中であると判定した場合、電磁弁駆動部22を駆動させて電磁弁16を開き、吐水を開始させた後、ステップS102の処理に戻る(図7のステップS106)。一方、制御部20は、ステップS105において吐水中であると判定した場合には、そのままステップS102の処理に戻る。
When it is determined that the water is still stopped, the
制御部20は、ステップS104において非感知と判定した場合、吐水中であるか否かを判定する(図7のステップS107)。
When the
制御部20は、吐水中であると判定した場合、電磁弁駆動部22を駆動させて電磁弁16を閉じ、吐水を終了させた後、ステップS102の処理に戻る(図7のステップS108)。一方、制御部20は、ステップS107において止水中であると判定した場合には、そのままステップS102の処理に戻る。
When it is determined that the water is being discharged, the
制御部20は、上記の処理を繰り返す。これにより、水栓装置10では、使用者が手などを吐水口13aに近付けることにより、吐水口13aから自動で吐水が開始され、使用者が手などを吐水口13aから遠ざけることにより、吐水口13aからの吐水が終了される。
The
以上、説明したように、本実施形態に係る水栓装置10によれば、調整量取得動作において検出信号の調整量を取得し、この調整量を基に検出信号の補正を行う。これにより、電源電圧の変動にともなう誤動作を抑制することができる。また、調整量取得動作では、光信号の送信を停止させた状態で、光信号の送信に対応する電流を負荷回路70に流す擬似検出を行う。これにより、反射信号の影響を受けることなく、電源電圧の変動にともなう検出信号の変動量ΔVを適切に測定することができる。さらには、送信部専用の電源回路を別途設けたり、電源回路24の供給能力を向上させたりする必要が無く、誤動作を簡単な構成で抑制することができる。
As described above, according to the
また、水栓装置10では、光信号の送信を停止させた状態で、光信号の送信に対応する電流を負荷回路70に流すことにより、電源電圧の変動にともなう検出信号の変動量を精度よく測定することができる。また、投光素子40に流れる電流を遮断し、負荷回路70に電流を流すだけでよく、残りの動作は、対象物の検出時と同様とすることができ、処理の複雑化を招くことなく調整量を取得することができる。
Further, in the
また、水栓装置10では、電磁弁16、送信部30、受信部31、受信回路32、及び制御部20のそれぞれに1つの電源回路24から電力を供給することができ、構成をより簡単にすることができる。
Further, in the
上記実施形態では、負荷回路70を送信部30に設けているが、負荷回路70を設ける位置は、任意の位置でよい。例えば、FET42とは別のFETを設け、このFETに負荷回路70を接続することにより、各FETのオン/オフの切り替えのみで、投光素子40に電流を供給するか、負荷回路70に電流を供給するか、を切り替えてもよい。この場合には、例えば、切替部72を省略することができる。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、受信回路32が、増幅回路33と反転回路34と積分回路35とを有し、積分回路35の積分信号を検出信号として出力している。受信回路32の構成は、これに限ることなく、受信信号から対象物の検出結果を表す検出信号を生成可能な任意の構成でよい。検出信号は、積分信号に限ることなく、対象物の検出結果を表すことができる任意の信号でよい。
In the above embodiment, the receiving
水栓装置10は、例えば、水栓13に供給される水の流れを利用して発電する発電ユニットと、発電された電力を蓄電する蓄電ユニットと、を有する自己発電型の水栓装置でもよい。この場合、電源回路24は、蓄電ユニットに蓄電された電力を電磁弁16やセンサ部18などに供給する。こうした自己発電型の水栓装置において、上記のように調整量取得動作と開閉弁制御動作とを実行する。これにより、例えば、電源回路24の供給能力を抑えることができるとともに、蓄電ユニットの容量を抑えることができる。自己発電型の水栓装置において、簡単な構成で誤動作を抑制することができる。
The
図10は、第1の実施形態にかかる水栓装置の変形例を表すブロック図である。
図10に表したように、この例では、受信部31にスイッチング素子80が設けられている。また、この例では、送信部30の負荷回路70及び切替部72が省略されている。
FIG. 10 is a block diagram showing a modified example of the water faucet device according to the first embodiment.
As shown in FIG. 10, in this example, the receiving
スイッチング素子80は、受光素子44と変換回路45のOPアンプ47との間に設けられている。また、スイッチング素子80は、制御部20に接続されている。制御部20は、タイミング信号S5により、スイッチング素子80のオン/オフを制御する。
The switching
スイッチング素子80をオン状態にすることにより、受光素子44がOPアンプ47の反転入力端子に接続される。一方、スイッチング素子80をオフ状態にした場合には、受光素子44とOPアンプ47との接続が遮断される。このため、スイッチング素子80をオフ状態とした場合には、受光素子44の出力が停止される。換言すれば、受光素子44の出力が遮断される。従って、スイッチング素子80をオフ状態とした場合には、受信部31から増幅回路33への受信信号の出力が停止される。
By turning on the switching
制御部20は、調整量取得動作において、スイッチング素子80をオフ状態とし、受光素子44の出力を停止させることにより、受信信号の出力を停止させる。そして、制御部20は、受信信号の出力を停止させた状態で、投光素子40に電流を流すことにより、擬似検出を行う。
In the adjustment amount acquisition operation, the
このように、受信信号の出力を停止させた場合にも、上記実施形態と同様に、反射信号の影響を受けることなく、電源電圧の変動にともなう検出信号の変動量を適切に測定することができる。また、受信信号の出力を停止させるだけでよく、残りの動作は、対象物の検出時と同様とすることができ、処理の複雑化を招くことなく調整量を取得することができる。さらには、実際に投光素子40に電流を流すことにより、負荷回路70に電流を流して模擬する場合に比べて、電源電圧の変動にともなう検出信号の変動量ΔVをより精度よく測定することができる。
As described above, even when the output of the reception signal is stopped, it is possible to appropriately measure the variation amount of the detection signal due to the variation of the power supply voltage without being affected by the reflection signal, as in the above embodiment. it can. Further, it is only necessary to stop the output of the reception signal, and the remaining operation can be the same as that at the time of detecting the target object, and the adjustment amount can be acquired without causing the process to be complicated. Further, the variation amount ΔV of the detection signal due to the variation of the power supply voltage can be more accurately measured as compared with the case where the current is actually passed through the
また、受光素子44の出力を停止させることにより、簡単な構成で受信信号の出力を停止させることができ、より簡単な構成で誤動作を抑制することができる。
Further, by stopping the output of the
この例では、受光素子44とOPアンプ47との間にスイッチング素子80を設け、スイッチング素子80をオフ状態にすることによって、受光素子44の出力を停止させている。受光素子44の出力を停止させる方法は、これに限ることなく、受光素子44の出力を停止可能な任意の方法でよい。
In this example, a switching
図11は、第1の実施形態にかかる水栓装置の変形例を表すブロック図である。
図11に表したように、この例では、受信部31の変換回路45にスイッチング素子82が設けられている。スイッチング素子82は、変換回路45の抵抗46と並列に接続されている。また、スイッチング素子82は、制御部20に接続されている。制御部20は、タイミング信号S6により、スイッチング素子82のオン/オフを制御する。
FIG. 11 is a block diagram showing a modified example of the water faucet device according to the first embodiment.
As shown in FIG. 11, in this example, the
スイッチング素子82をオフ状態とした場合には、OPアンプ47の出力端子と反転入力端子とが抵抗46で接続される。一方、スイッチング素子82をオン状態とした場合には、OPアンプ47の出力端子と反転入力端子とがスイッチング素子82によって実質的に短絡する。
When the switching
OPアンプ47の出力電圧をVOUTとし、OPアンプ47の反転入力端子に入力される電流をIINとし、抵抗46を帰還抵抗Rとする時、出力電圧VOUTは、下式によって求めることができる。
VOUT=−IIN×R
従って、スイッチング素子82をオン状態とし、OPアンプ47の出力端子と反転入力端子とをスイッチング素子82によって実質的に短絡させた場合には、OPアンプ47の出力電圧VOUTが実質的に0Vになる。すなわち、スイッチング素子82をオン状態とした場合には、変換回路45の出力が停止される。
When the output voltage of the
V OUT = -I IN × R
Therefore, when the switching
制御部20は、調整量取得動作において、スイッチング素子82をオン状態とし、変換回路45の出力を停止させることにより、受信信号の出力を停止させる。そして、制御部20は、受信信号の出力を停止させた状態で、投光素子40に電流を流すことにより、擬似検出を行う。
In the adjustment amount acquisition operation, the
このように、変換回路45の出力を停止させる場合にも、図10に表した例と同様に、簡単な構成で受信信号の出力を停止させることができ、より簡単な構成で誤動作を抑制することができる。
As described above, even when the output of the
この例では、抵抗46と並列に接続されたスイッチング素子82によって、変換回路45の出力を停止させている。変換回路45の出力を停止させる方法は、これに限ることなく、変換回路45の出力を停止可能な任意の方法でよい。例えば、OPアンプ47の出力端子とコンデンサ48との間にスイッチング素子を設け、このスイッチング素子をオフ状態とすることにより、変換回路45の出力を停止させてもよい。あるいは、OPアンプ47への電力供給を停止させることにより、変換回路45の出力を停止させてもよい。
In this example, the output of the
このように、調整量取得動作においては、光信号の送信を停止させてもよいし、受信信号の出力を停止させてもよい。あるいは、図2に表した例と、図10、図11に表した例と、を組み合わせることにより、光信号の送信と受信信号の出力との双方を停止させてもよい。すなわち、調整量取得動作においては、光信号の送信及び受信信号の出力の少なくとも一方を停止させた状態で、光信号の送信に対応する電流を所定の経路に流せばよい。光信号の送信に対応する電流を流す経路は、負荷回路70でもよいし、投光素子40自体でもよい。光信号の送信に対応する電流を流す経路は、反射信号の影響を受けることなく、電源電圧の変動にともなう検出信号の変動量を適切に測定することができる任意の経路でよい。
As described above, in the adjustment amount acquisition operation, the transmission of the optical signal may be stopped or the output of the reception signal may be stopped. Alternatively, both the transmission of the optical signal and the output of the reception signal may be stopped by combining the example shown in FIG. 2 and the examples shown in FIGS. 10 and 11. That is, in the adjustment amount acquisition operation, the current corresponding to the transmission of the optical signal may be passed through the predetermined path while at least one of the transmission of the optical signal and the output of the reception signal is stopped. The
(第2の実施形態)
図12は、第2の実施形態にかかるトイレ装置を表す斜視図である。
図12に表したように、トイレ装置100(吐水装置)は、大便器102と、給水路14と、電磁弁16(開閉弁)と、センサ部18と、制御部20と、を備える。なお、上記第1の実施形態に関して説明した水栓装置10と機能・構成上実質的に同じものについては、同符号を付し、詳細な説明は省略する。
(Second embodiment)
FIG. 12 is a perspective view showing a toilet device according to the second embodiment.
As shown in FIG. 12, the toilet device 100 (water discharge device) includes a
大便器102は、凹状のボウル部と、ボウル部に洗浄水を吐出する吐水口(図示は省略)と、を有する。大便器102は、給水路14を介して供給された洗浄水を吐水口からボウル部内に吐出することにより、ボウル部内に排泄された汚物などを洗い流す。すなわち、この例においては、大便器102が吐水部として機能する。大便器102は、換言すれば、洋式腰掛便器である。
The
センサ部18は、上記第1の実施形態と同様に、送信部30と、受信部31と、受信回路32を有する(いずれも図示は省略)。センサ部18は、使用者の手などの対象物を検出し、検出結果を制御部20に入力する。制御部20は、例えば、センサ部18が対象物を検出したことに応答して電磁弁16を所定時間開くことにより、自動的に大便器102の洗浄を行う。制御部20は、例えば、センサ部18の検出結果が対象物を検出した状態から検出していない状態に切り替わった場合に、大便器102の洗浄を行うようにしてもよい。すなわち、制御部20は、使用者の大便器102から離れる動きに応答して大便器102の洗浄を行ってもよい。
The
このように構成されたトイレ装置100において、上記第1の実施形態と同様に、調整量取得動作において検出信号の調整量を取得し、この調整量を基に検出信号の補正を行う。これにより、電源電圧の変動にともなう誤動作を抑制することができる。また、調整量取得動作では、光信号の送信及び受信信号の出力の少なくとも一方を停止させた状態で、光信号の送信に対応する電流を所定の経路に流す擬似検出を行う。これにより、反射信号の影響を受けることなく、電源電圧の変動にともなう検出信号の変動量ΔVを適切に測定することができる。さらには、送信部専用の電源回路を別途設けたり、電源回路24の供給能力を向上させたりする必要が無く、誤動作を簡単な構成で抑制することができる。
In the
(第3の実施形態)
図13は、第3の実施形態にかかるトイレ装置を表す説明図である。
図13に表したように、トイレ装置200(吐水装置)は、小便器202と、給水路14と、電磁弁16(開閉弁)と、センサ部18と、制御部20と、を備える。
(Third Embodiment)
FIG. 13 is an explanatory diagram showing the toilet device according to the third embodiment.
As shown in FIG. 13, the toilet device 200 (water discharge device) includes the
小便器202は、凹状のボウル部と、ボウル部に洗浄水を吐出する吐水口(図示は省略)と、を有する。小便器202は、給水路14を介して供給された洗浄水を吐水口からボウル部内に吐出することにより、ボウル部の表面を洗い流す。すなわち、この例においては、小便器202が吐水部として機能する。
The
センサ部18は、上記第1の実施形態と同様に、送信部30と、受信部31と、受信回路32と、を有する(いずれも図示は省略)。センサ部18は、使用者の身体などの対象物を検出し、検出結果を制御部20に入力する。制御部20は、例えば、センサ部18の検出結果が対象物を検出した状態から検出していない状態に切り替わった場合に、小便器202の洗浄を行う。
The
このように構成されたトイレ装置200において、上記第1の実施形態と同様に、調整量取得動作において検出信号の調整量を取得し、この調整量を基に検出信号の補正を行う。これにより、電源電圧の変動にともなう誤動作を抑制することができる。また、調整量取得動作では、光信号の送信及び受信信号の出力の少なくとも一方を停止させた状態で、光信号の送信に対応する電流を所定の経路に流す擬似検出を行う。これにより、反射信号の影響を受けることなく、電源電圧の変動にともなう検出信号の変動量ΔVを適切に測定することができる。さらには、送信部専用の電源回路を別途設けたり、電源回路24の供給能力を向上させたりする必要が無く、誤動作を簡単な構成で抑制することができる。
In the
このように、吐水装置は、水栓装置でもよいし、大便器を用いたトイレ装置でもよいし、小便器を用いたトイレ装置でもよい。吐水装置は、これらに限ることなく、対象物の検出を行って吐止水を制御する任意の吐水装置でよい。 As described above, the water spouting device may be a faucet device, a toilet device using a urinal, or a toilet device using a urinal. The water spouting device is not limited to these, and may be any water spouting device that detects a target object and controls spouting water.
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、水栓装置10、トイレ装置100、200などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などは、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。
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 embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to these descriptions. A person skilled in the art may make appropriate design changes to the above-described embodiments, and the scope of the present invention is also included as long as the characteristics of the present invention are provided. For example, the shape, size, material, arrangement, etc. of each element included in the
Further, each element included in each of the above-described embodiments can be combined as long as technically possible, and a 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 水栓装置、 11 洗面器、 12 洗面カウンタ、 13 水栓(吐水部)、 13a 吐水口、 14 給水路、 15 排水路、 16 電磁弁(開閉弁)、 17 接続ケーブル、 18 センサ部、 20 制御部、 22 電磁弁駆動部、 24 電源回路、 30 送信部、 31 受信部、 32 受信回路、 33 増幅回路、 34 反転回路、 35 積分回路、 40 投光素子、 41 抵抗、 42 FET、 44 受光素子、 45 変換回路、 46 抵抗、 47 OPアンプ、 48 コンデンサ、 50、51 抵抗、 52 OPアンプ、 53、54 抵抗、 55 OPアンプ、 56、57 スイッチング素子、 60 OPアンプ、 61 抵抗、 62 コンデンサ、 63 スイッチング素子、 70 負荷回路、 72 切替部、 73、74 スイッチング素子、 75 NOTゲート、 80、82 スイッチング素子、 100、200 トイレ装置、 102 大便器、 202 小便器 10 faucet device, 11 washbasin, 12 washbasin counter, 13 faucet (water discharge part), 13a water discharge port, 14 water supply channel, 15 drainage channel, 16 solenoid valve (open / close valve), 17 connection cable, 18 sensor part, 20 Control part, 22 solenoid valve drive part, 24 power supply circuit, 30 transmitting part, 31 receiving part, 32 receiving circuit, 33 amplifying circuit, 34 inverting circuit, 35 integrating circuit, 40 light emitting element, 41 resistance, 42 FET, 44 light receiving Element, 45 conversion circuit, 46 resistance, 47 OP amplifier, 48 capacitor, 50, 51 resistance, 52 OP amplifier, 53, 54 resistance, 55 OP amplifier, 56, 57 switching element, 60 OP amplifier, 61 resistance, 62 capacitor, 63 switching element, 70 load circuit, 72 switching unit, 73, 74 switching Element, 75 NOT gate, 80, 82 switching element, 100, 200 toilet device, 102 urinal, 202 urinal
Claims (6)
給水源から前記吐水口に水を導く給水路と、
前記給水路を開閉する開閉弁と、
投光素子を有し、前記投光素子を用いて光信号を送信する送信部と、
前記光信号の反射信号を受光する受光素子を有し、前記反射信号の受光量に対応した受信信号を出力する受信部と、
前記受信信号から対象物の検出結果を表す検出信号を生成する受信回路と、
前記光信号の送信及び前記受信信号の出力の少なくとも一方を停止させた状態で、前記光信号の送信に対応する電流を所定の経路に流す擬似検出を行い、前記擬似検出によって前記受信回路から出力された前記検出信号を基に、前記検出信号の調整量を取得する調整量取得動作と、
前記光信号の送信及び前記受信信号の出力を行って前記検出信号を取得し、前記調整量を基に前記検出信号を補正し、補正後の前記検出信号を基に前記対象物の有無を検出し、検出結果に応じて前記開閉弁の開閉を制御する開閉弁制御動作と、
を実行する制御部と、
を備えたことを特徴とする吐水装置。 A water discharge part having a water discharge port for discharging water,
A water supply channel for guiding water from a water supply source to the spout,
An on-off valve for opening and closing the water supply passage,
A transmitter having a light projecting element and transmitting an optical signal using the light projecting element;
A receiving unit that has a light receiving element that receives a reflected signal of the optical signal, and outputs a received signal corresponding to the amount of received light of the reflected signal;
A receiving circuit that generates a detection signal representing the detection result of the object from the reception signal,
In a state where at least one of the transmission of the optical signal and the output of the reception signal is stopped, a pseudo detection in which a current corresponding to the transmission of the optical signal is caused to flow in a predetermined path is performed, and the pseudo detection detects the output from the reception circuit. An adjustment amount acquisition operation of acquiring an adjustment amount of the detection signal based on the detected signal
The detection signal is acquired by transmitting the optical signal and outputting the reception signal, the detection signal is corrected based on the adjustment amount, and the presence or absence of the object is detected based on the corrected detection signal. And an on-off valve control operation for controlling the opening and closing of the on-off valve according to the detection result,
A control unit that executes
A water discharge device comprising:
前記制御部は、前記調整量取得動作において、前記投光素子に流れる電流を遮断して前記光信号の送信を停止させ、前記光信号の送信に対応する電流を前記負荷回路に流すことにより、前記擬似検出を行うことを特徴とする請求項1記載の吐水装置。 Further comprising a load circuit for flowing a current corresponding to the transmission of the optical signal,
The control unit, in the adjustment amount acquisition operation, interrupts the current flowing through the light projecting element to stop the transmission of the optical signal, and causes a current corresponding to the transmission of the optical signal to flow through the load circuit, The water discharger according to claim 1, wherein the pseudo detection is performed.
前記制御部は、前記変換回路の出力を停止させることにより、前記受信信号の出力を停止させることを特徴とする請求項3記載の吐水装置。 The receiving unit further includes a conversion circuit that converts a photocurrent generated in the light receiving element into a voltage and outputs the converted voltage as the reception signal.
The water discharger according to claim 3, wherein the control unit stops the output of the reception signal by stopping the output of the conversion circuit.
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