水栓制御装置

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【発明の名称】	水栓制御装置
【発明者】	【氏名】金子義行
【要約】	【課題】対象物をセンサで検出し、その結果に応じて自動的に水路を開閉する水栓機器の制御装置に係り、単機能品の無駄を無くし、多機能品の機能変更を自由に行える水栓制御装置を提供することにある。【解決手段】水路を開閉する電磁弁の制御を行う水栓制御装置において、物体の有無の検出を行い、物体の感知状態を第１の信号として出力するセンサ部と、前記第１の信号が入力され、該第１の信号を所定の変換条件で変換して前記第１の信号と電気的に同一形式の第２の信号を出力する信号変換部と、前記第１の信号または前記第２の信号が入力され、該入力信号に応じて前記電磁弁の開閉制御を行う電磁弁制御部からなり、水栓制御装置は、センサ部と電磁弁制御部の組み合わせ、またはセンサ部と信号変換部と電磁弁制御部の組み合わせの、いずれにおいても動作可能に構成した。

【特許請求の範囲】
【請求項１】水路を開閉する電磁弁の制御を行う水栓制御装置において、物体の有無の検出を行い、物体の感知状態を第１の信号として出力するセンサ部と、前記第１の信号が入力され、該第１の信号を所定の変換条件で変換して前記第１の信号と電気的に同一形式の第２の信号を出力する信号変換部と、前記第１の信号または前記第２の信号が入力され、該入力信号に応じて前記電磁弁の開閉制御を行う電磁弁制御部を有するとともに、水栓制御装置は、センサ部と電磁弁制御部の組み合わせ、またはセンサ部と信号変換部と電磁弁制御部の組み合わせの、いずれにおいても動作可能に構成されたことを特徴とする水栓制御装置。
【請求項２】請求項１の水栓制御装置において、前記センサ部と前記信号変換部と前記電磁弁制御部は、それぞれ着脱可能な接続手段を備えることを特徴とする水栓制御装置。
【請求項３】請求項１乃至２の電磁弁制御装置において、前記信号変換部はスイッチ入力手段を備え、前記第１の信号と前記スイッチ入力手段の状態とを組み合わせて前記第２の信号を出力することを特徴とする水栓制御装置。
【請求項４】請求項１乃至３の電磁弁制御装置において、前記信号変換部は、表示手段を備えることを特徴とする水栓制御装置。
【請求項５】請求項４の電磁弁制御装置において、前記表示手段とはＬＥＤランプであることを特徴とする水栓制御装置。
【請求項６】請求項４の電磁弁制御装置において、前記表示手段とは液晶であることを特徴とする水栓制御装置。
【請求項７】請求項４の電磁弁制御装置において、前記表示手段とはブザーであることを特徴とする水栓制御装置。
【請求項８】請求項１乃至７の水栓制御装置において、前記電磁弁制御部は、前記入力信号が感知状態を示す場合に前記電磁弁を開状態に制御することを特徴とする水栓制御装置。
【請求項９】請求項８の電磁弁制御装置において、前記信号変換部は、入力信号の感知状態を所定の時間に制限して出力することを特徴とする水栓制御装置。
【請求項１０】請求項８の電磁弁制御装置において、前記信号変換部は、入力信号が非感知状態から感知状態に変化するたびに、所定時間の感知状態の信号を出力することを特徴とする水栓制御装置。
【請求項１１】請求項８の電磁弁制御装置において、前記信号変換部は、入力信号が非感知状態から感知状態に変化するたびに、感知状態の信号と非感知状態の信号を交互に出力することを特徴とする水栓制御装置。
【請求項１２】請求項１乃至１１の電磁弁制御装置において、前記電磁弁制御部は電源手段を備え、前記信号変換部が使用されない場合は、前記電磁弁制御部から前記センサ部に電源を供給し、前記信号変換部が使用される場合は、前記電磁弁制御部から前記信号変換部に電源を供給し、更に前記信号変換部を介して前記センサ部へ電源を供給することを特徴とする水栓制御装置。
【請求項１３】請求項１乃至１１の電磁弁制御装置において、前記信号変換部は電源手段を備え、前記センサ部及び前記電磁弁制御部へ電源を供給することを特徴とする水栓制御装置。
【請求項１４】請求項１乃至１３の水栓制御装置において、第１の信号と第２の信号の形式は、物体の感知状態をＨｉレベルまたはＬｏレベルの２値で示すロジック信号であることを特徴とする水栓制御装置。
【請求項１５】請求項１４の水栓制御装置において、前記信号変換部はスイッチ手段を備え、第２の信号はＨｉレベルまたはＬｏレベルまたは第１の信号のいずれかであることを特徴とする水栓制御装置。
【請求項１６】請求項１乃至１３の水栓制御装置において、第１の信号と第２の信号の形式は、物体の感知状態を複数ビットのデジタルデータで示すロジック信号であることを特徴とする水栓制御装置。
【請求項１７】請求項１乃至１３の水栓制御装置において、第１の信号と第２の信号は、物体の感知状態を電圧レベルで示すアナログ信号であることを特徴とする水栓制御装置。
【請求項１８】請求項１７の水栓制御装置において、前記信号変換部は可変抵抗を備え、第２の信号は第１の信号を前記可変抵抗により分圧したものであることを特徴とする水栓制御装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、対象物をセンサで検出し、その結果に応じて自動的に水路を開閉する水栓機器の制御装置に係り、特に様々な仕様の水栓装置の製品を効率的に構成するに好適な水栓制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】赤外線センサなどの物体センサと水路を開閉する電磁弁を使用し、センサの感知状態に応じて電磁弁を開閉することで、手洗いやトイレの洗浄を自動的に行う自動水栓、あるいは自動洗浄と呼ばれる水栓制御装置は、多数製品化されている。例えば、トイレの手洗いに使用する自動水栓は、センサによって対象物である手を検出し、手を感知している間、吐水するものが一般的である。また、１分程度連続してセンサが感知して吐水が継続した場合、センサが感知していても自動的に止水する安全機能が備えられている。
【０００３】これに対して、家庭やオフィス、病院などの洗面所で使用する自動水栓は、手洗いだけでなく、洗顔、歯磨き、洗濯、コップまたは花瓶への水溜など用途が幅広いため、単にセンサが感知している間吐水する機能だけでは不十分である。このような用途では、手動のスイッチや動作状態の表示装置を追加して、センサに関わらず吐水をスイッチで制御したり、自動で止水する時間を１分ではなく、例えば１０分程度に長くしたものもある。また、センサの使い方にしても、感知中に吐水するだけでなく、感知のたびに吐水・止水を交互に繰り返すもの、感知すると一定時間吐水するもの、スイッチでセンサによる吐水を禁止するものなどがある。
【０００４】これらの、より多機能化された製品（以下、多機能品）は、センサが感知している間だけ吐水する単機能の製品（以下、単機能品）に比較して生産数量が少ないため、単機能品の開発時に多機能品の仕様を追加できるように設計し、可能な限り部品を共通化して初期投資を抑える方法がとられる。図１５に従来の多機能品の回路構成を、図１６にその動作例を示す。
【０００５】図１５において、１は対象物を検出するセンサ部、２０は電磁弁制御部、３は水路を開閉する電磁弁のソレノイドである。回路部分は、大きくはセンサ部１と電磁弁制御部２０に分かれている。自動水栓などの機器において、センサの位置は、商品デザインや使い勝手に大きく影響する。よって、なるべくレイアウトの制約を生じないように、センサ部は必要最小限のサイズにまとめた方が良い。また、センサ部は一般に水にさらされる事が多いため、特に厳重な防水構造が採用される。一方、電磁弁は、施工やメンテナンスがしやすいようにセンサとは離れた位置に置かれる場合が多い。以上の理由により、電磁弁の近くに置かれる電磁弁制御部２０とセンサ部１は分けて構成される。
【０００６】センサ部１と電磁弁制御部２０の間は、ＶＤＤ（電源＋）、ＧＮＤ（電源－）、ＳＥＮ１（感知信号）の３本の電気信号がコネクタ５１によって接続される。５２は電磁弁制部２０とソレノイド３を接続するコネクタである。２００はマイコンであり、センサ部１の信号ＳＥＮ１をポートＰＩ１に入力し、その状態に応じてポートＰＯ１、ＰＯ２を制御してソレノイド通電回路２２を駆動し、ソレノイド３に通電して電磁弁の開閉を行う。以上の部材により、センサ部１の出力に応じて吐水、止水の一通りの制御、すなわち単機能品の動作は行われる。
【０００７】７は、単機能品にスイッチや表示などを追加して多機能品とするための部材である。ここではスイッチ４０１、４０２と表示ＬＥＤ４０５、４０６を含む操作部であり、電磁弁制御部２０にあらかじめ用意されたコネクタ５４に接続する。スイッチや表示ＬＥＤのために、電磁弁制御部にはマイコンのポートＰＩ２、ＰＩ３、ＰＯ３、ＰＯ４を割り当て、スイッチのプルアップ抵抗４０３、４０４、表示ＬＥＤの電流制限抵抗４０７、４０８が実装されている。スイッチ４０１は信号ＳＷ１に対応し、スイッチ４０１がＯＮするたびにセンサ部１の信号ＳＥＮ１を有効、無効と交互に変更する「センサ入・切スイッチ」である。通常はセンサ部１の信号ＳＥＮ１を有効（入り）とし、センサの感知によって自動的に吐水すると都合の悪い場合、例えば洗面器の掃除などの際にセンサを無効（切り）で使用する。ＬＥＤ４０５はセンサの入切状態を表示するＬＥＤである。センサ部１を無効とするのは特別な状態であるので、無効とした場合のみ、信号ＬＥＤ１によりＬＥＤ４０５を点灯する。スイッチ４０２は信号ＳＷ２に対応し、スイッチ４０２がＯＮするたびにセンサ部１の信号ＳＥＮ１に関わらず、吐水、止水を交互に繰り返す「手動吐水・止水スイッチ」である。ＬＥＤ４０６は手動スイッチで吐水していることを表示するＬＥＤである。手動で吐水している間は、信号ＬＥＤ２によりＬＥＤ４０６を点灯する。
【０００８】以上の動作例を図１６に示す。操作部７がコネクタ５４から取り外された場合、スイッチ４０１、４０２はＯＮすることが無いのでＬＥＤ４０５、４０６を点灯する必要もなく、センサ部１と電磁弁制御部２０は単機能品として動作する。
【０００９】以上の様に、単機能品から多機能品までの仕様の全てが動作する様に設計されており、操作部７の着脱により単機能品、多機能品の切替ができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来のように、単機能品に多機能品用の部品を追加できるようにする設計では、以下の様な問題がある。外部と入出力する回路ならば、外部に何も繋がない場合でも動作が不安定になったり、ノイズや静電気が侵入しないように、入出力端子を安定化したり保護する処置が必要である。例えば、図１５の抵抗４０３、４０４は、電磁弁制御部を多機能品として使用することがなくても、削除はできない。また、コネクタ５４、抵抗４０７、４０８は載せなくても単機能品としての動作は可能だが、プリント基板のサイズが大きくなり、マイコン２１は、ピン数の多い、高機能のものが要求される。また、電磁弁制御部の外装ケースにコネクタ５４の取り出し部も用意しなければならず、防水処置が必要ならば更に負担は大きい。
【００１１】また、標準品の設計時に、将来にわたって想定される多機能品の仕様を予測し、マイコン２０のソフトや入出力回路の設計に盛り込まなければならない。当然ながら、後になって予測外の要求が生じて応えられない場合もあり、逆に無駄な機能を含ませてしまう場合もある。
【００１２】また、操作部７のみは後で再設計することも可能であるが、スイッチや表示を増やすことはできても、制御の中心となるのはセンサの感知信号であるため、スイッチや表示などの動作とセンサの感知信号との関係、信号の優先順位などは予め取り決めしておかなければならない。よって、多機能品で操作部７に部品を追加することで機能を変更しようとしても限界がある。
【００１３】本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、単機能品の無駄を無くし、多機能品の機能変更を自由に行える水栓制御装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために請求項１は、水路を開閉する電磁弁の制御を行う水栓制御装置において、物体の有無の検出を行い、物体の感知状態を第１の信号として出力するセンサ部と、前記第１の信号が入力され、該第１の信号を所定の変換条件で変換して前記第１の信号と電気的に同一形式の第２の信号を出力する信号変換部と、前記第１の信号または前記第２の信号が入力され、該入力信号に応じて前記電磁弁の開閉制御を行う電磁弁制御部からなり、水栓制御装置は、センサ部と電磁弁制御部の組み合わせ、またはセンサ部と信号変換部と電磁弁制御部の組み合わせの、いずれにおいても動作可能に構成したので、単機能品に無駄がなく、多機能品は自由に設計できる。
【００１５】請求項２は、請求項１の水栓制御装置において、前記センサ部と前記信号変換部と前記電磁弁制御部は、それぞれ着脱可能な接続手段を備えたので、施工後も仕様変更が容易である。
【００１６】請求項３は、請求項１乃至２の電磁弁制御装置において、前記信号変換部はスイッチ入力手段を備え、前記第１の信号と前記スイッチ入力手段の状態の組み合わせて前記第２の信号を出力するようにしたので、感知信号とスイッチの組み合わせの動作を任意に設定できる。
【００１７】請求項４は、請求項１乃至３の電磁弁制御装置において、前記信号変換部は、表示手段を備えるようにしたので、動作モードの変更と共に、動作状態の表示が可能になる。
【００１８】請求項５は、請求項４の電磁弁制御装置において、前記表示手段とはＬＥＤランプとしたので、ＬＥＤ表示に必要な電流を信号変換部で供給でき、単機能品の電磁弁制御部に無駄が生じない。
【００１９】請求項６は、請求項４の電磁弁制御装置において、前記表示手段とは液晶としたので、液晶表示に必要な信号を全て信号変換部で処理でき、単機能品の電磁弁制御部に無駄が生じない。
【００２０】請求項７は、請求項４の電磁弁制御装置において、前記表示手段とはブザーとしたので、ブザーの駆動回路とブザーを信号変換部内で最短で接続できる。
【００２１】請求項８は、請求項１乃至７の水栓制御装置において、前記電磁弁制御部は、前記入力信号が感知状態を示す場合に前記電磁弁を開状態に制御することとしたので、感知状態がそのまま吐水状態に対応するため、信号の変換条件が簡略化される。
【００２２】請求項９は、請求項８の電磁弁制御装置において、前記信号変換部は、入力信号の感知状態を所定の時間に制限して出力するようにしたので、吐水制限時間の変更が容易に行える。
【００２３】請求項１０は、請求項８の電磁弁制御装置において、前記信号変換部は、入力信号が非感知状態から感知状態に変化するたびに、所定時間の感知状態の信号を出力するようにしたので、一般に自閉水栓と呼ばれる自動水栓の仕様に容易に変更できる。
【００２４】請求項１１は、請求項８の電磁弁制御装置において、前記信号変換部は、入力信号が非感知状態から感知状態に変化するたびに、感知状態の信号と非感知状態の信号を交互に出力するようにしたので、センサを出し止めスイッチのように使う自動水栓に容易に変更できる。
【００２５】請求項１２は、請求項１乃至１１の電磁弁制御装置において、前記電磁弁制御部は電源手段を備え、前記信号変換部が使用されない場合は、前記電磁弁制御部から前記センサ部に電源を供給し、前記信号変換部が使用される場合は、前記電磁弁制御部から前記信号変換部に電源を供給し、更に前記信号変換部を介して前記センサ部へ電源を供給するようにしたので、信号変換手段は電源を持つ必要がなく、センサ部への電源供給手段としても機能する。
【００２６】請求項１３は、請求項１乃至１１の電磁弁制御装置において、前記信号変換部は電源手段を備え、前記センサ部及び前記電磁弁制御部へ電源を供給するようにしたので、表示手段に応じた電源手段の選択ができ、電池交換などのメンテナンスもやり易くなる。
【００２７】請求項１４は、請求項１乃至１３の水栓制御装置において、第１の信号と第２の信号の形式は、物体の感知状態をＨｉレベルまたはＬｏレベルの２値で示すロジック信号であるようにしたので、ロジックＩＣやトランジスタ、ＣＲ時定数回路などでも信号変換が可能となる。
【００２８】請求項１５は、請求項１４の水栓制御装置において、前記信号変換部はスイッチ手段を備え、第２の信号はＨｉレベルまたはＬｏレベルまたは第１の信号のいずれかを選択したものであるようにしたので、何ら能動部品を使わず、信号変換ができる。
【００２９】請求項１６は、請求項１乃至１３の水栓制御装置において、第１の信号と第２の信号の形式は、物体の感知状態を複数ビットのデジタルデータで示すロジック信号としたので、より多くの情報、複雑な信号変換が可能となる。
【００３０】請求項１７は、請求項１乃至１３の水栓制御装置において、第１の信号と第２の信号は、物体の感知状態を電圧レベルで示すアナログ信号としたので、単純な処理だけでなく、センサの感度調整なども可能となる。
【００３１】請求項１８は、請求項１７の水栓制御装置において、前記信号変換部は可変抵抗を備え、第２の信号は第１の信号を前記可変抵抗により分圧するようにしたので、何ら能動部品を使わず、アナログ的な信号変換ができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】本発明をより理解しやすくするため、以下に図を用いて詳説する。
【００３３】
【実施例】（実施例１）図１に第１の実施例である単機能品の回路図を、図２に多機能品の回路図を示す。図１において、１は対象物を検出するセンサ部、２は電磁弁制御部、３は水路を開閉する電磁弁のソレノイドである。以下、従来例と同じ機能の部品には同じ番号を付けている。電磁弁制御部２は、従来例の電磁弁制御部２０に対し、スイッチ、表示に関する部品である４０１～４０８の部品とコネクタ５４が除かれたものである。これだけで、センサ出力ＳＥＮ１に応じて電磁弁を駆動する、単機能の動作は行うことができる。
【００３４】次に図２の多機能品の説明を行う。図２において、４は、センサ部１の信号ＳＥＮ１を所定の条件で変換し、信号ＳＥＮ２として電磁弁制御部２に出力する信号変換部である。信号変換部４は、センサ部１とコネクタ５３で接続される。接続する信号は図１の単機能品、従来例と同じく、ＶＤＤ、ＧＮＤ、ＳＥＮ１である。４１はマイコン（２）であり、信号変換の処理が行われる。なお、２１と４１の２つのマイコンを区別するため、４１をマイコン（２）とする。４０１～４０８のスイッチ、表示ＬＥＤ、抵抗の使用目的は図１５の従来例と同じであり、センサ入・切と手動吐水のスイッチ、表示とその関連部品である。
【００３５】図３に、図２の多機能品の動作波形を示す。センサ部１の出力信号ＳＥＮ１とスイッチ４０１、４０２の状態をマイコン４１が処理し、信号ＳＥＮ２に変換して出力する。例えば、スイッチの操作が何もない場合は、信号ＳＥＮ１をそのまま信号ＳＥＮ２として出力するため、単機能品と同様のセンサ吐水が可能である。スイッチ４０２（信号ＳＷ２）の操作により手動吐水が要求された場合は、あたかもセンサ部１が感知したように、信号ＳＥＮ２に感知状態に相当する信号を出力し、同時に信号ＬＥＤ２によりＬＥＤ４０６を点灯する。電磁弁制御部２のマイコン２１は、信号ＳＥＮ２をセンサ部１が出力する信号ＳＥＮ１と同様に処理するため、電磁弁制御部２に直接スイッチ４０２が入力されなくても、従来例と同様にスイッチ４０２で手動で吐水することができる。スイッチ４０１（信号ＳＷ１）の操作によりセンサ機能の無効（センサ切り）が選択された場合は、信号ＳＥＮ１が感知状態であっても信号ＳＥＮ２には感知状態に相当する信号を出力しない。また、同時に信号ＬＥＤ１によりＬＥＤ４０５を点灯する。電磁弁制御部２のマイコン２１は、信号ＳＥＮ２をセンサ部１が出力する信号ＳＥＮ１と同様に処理するため、電磁弁制御部２に直接スイッチ４０１が入力されなくても、従来例と同様にセンサ部１による吐水を禁止できる。
【００３６】このように実施例１と従来例の単機能品の動作、多機能品のセンサ、スイッチ、表示ＬＥＤと電磁弁に関する動作は全く同じである。しかし、以下のような点が異なり、優れている。
【００３７】（１）図１の単機能品には多機能品のための部材が全く無い。また、電磁弁制御部のマイコン２１は非常に単純な機能に限られるため、マイコン２１は従来例のマイコン２００に対して低機能・低価格のものですむ。あるいは、マイコン２１を使わずロジック回路でも実現可能である。一方、図２の多機能品にはマイコン４１が追加されているが、多機能品の生産量は単機能品に比較して少ない。よって、単機能品と多機能品を生産数量も含めてコストを評価すると、全体として大幅に低コスト化できる。
【００３８】（２）接続にコネクタを使用しているため、水栓装置の施工後でも単機能品から多機能品への変更が、あるいはその逆も可能である。また、信号変換部を取り替えることにより、別な仕様の多機能品に変更することもできる。
【００３９】（３）多機能品はスイッチとセンサが関連して吐水の制御を行うが、従来例の場合、単機能品と多機能品の仕様はマイコン２００にプログラムされている必要がある。事前に仕様を想定する必要があり、後で変更するのは難しい。一方、実施例では、スイッチとセンサの関係はマイコン４１にプログラムされるため、多機能品だけで自由に設定、変更できる。また、プログラムだけでなく、多機能品のために新たに開発する必要があるのは信号変換部４だけであるため、市場の要望に応じ、事前に想定していないスイッチや形状であっても、後で実現可能である。
【００４０】（４）同様に、多機能品の表示手段を信号変換部４にもたせているため、変更、新たな開発が容易である。特に、表示手段には、その表示デバイスに応じた駆動回路が必要であるため、単にマイコン２１のプログラムを変更するだけでは希望通りの表示ができるとは限らない。実施例のように、信号変換部に駆動回路まで含めた表示手段をもたせることにより、表示手段の選択に制約が無い。
【００４１】（５）表示用にＬＥＤを使用しているが、ＬＥＤの点灯には通常１０ｍＡ程度の電流が必要である。そのため、ＬＥＤ駆動用に大電流を流すことができる出力ポートを備えたマイコンを使用するか、トランジスタを使って電流を増幅する方法が採られる。これらの条件は単機能品にとって無駄となる。実施例では、ＬＥＤの駆動能力が必要なのは信号変換部４のみであり、電磁弁制御部２、マイコン２１にはその対応が必要なく、無駄がない。
【００４２】（６）実施例では表示素子としてＬＥＤを使用しているが、これを液晶に置き換えた場合は更に効果的である。液晶表示の場合、液晶表示専用のドライバ、制御ピンを持つマイコンが不可欠となる。多機能品のために、単機能品でも使用するマイコン２１に液晶表示機能を備えたマイコンを採用し、コネクタ５４から液晶制御用の端子を出すのは非現実的である。しかし、実施例の構成で液晶を使用する場合、多機能品のみに液晶表示機能を備えたマイコン４１を採用し、信号変換部４の内部で液晶表示素子と接続すれば良いので、何ら問題ない。また、表示素子としてブザーを使用した場合、ブザーの駆動は単なる数ｋＨｚのパルス出力があれば良いため、マイコン２１が一般的なマイコンであっても容易に駆動できる。しかし、数ｋＨｚのパルスをコネクタやケーブルを経由して離れた場所にあるブザーまで出力するのはノイズや伝達特性の面で好ましくない。しかし、実施例の構成でブザーを使用する場合、信号変換部４の内部でブザーと駆動回路であるマイコン４１を直結できるので、何ら問題ない。
【００４３】（７）電磁弁制御部２は信号ＳＥＮ１またはＳＥＮ２が感知状態の場合に吐水する制御となっている。このため、信号変換部４は電磁弁制御部２が、現在吐水状態にあるのか、止水状態にあるのか、ということを確認する必要がない。よって、信号変換部の信号変換の条件が簡略化され、マイコンを使用する場合はプログラムが簡単となり、あるいはスイッチや単純なロジック回路でも信号変換部が実現可能となる。
【００４４】（８）電磁弁制御部２から信号変換部４へ電源が供給されるので、マイコン４１や表示のＬＥＤを使用していても、信号変換部４は電源を持つ必要がない。また、信号変換部４はセンサ部１への電源供給の機能も果たしている。単機能品に信号変換部４を追加しても、センサ部１へ新たに電源供給する必要がない。また、電源ラインが直列であるため、一方の電圧が不足したり、一方だけリセットしてしまうことがなく、センサ部と信号変換部４は同時に動作を開始、停止する。よって、それぞれの回路が別々に動作することによる不具合の心配がない。
【００４５】（実施例２）次に、実施例２の回路図を図４に示す。電池５が電磁弁制御部２から信号制御部１に移動しただけで、他の部品と構成、機能は実施例１と同じである。実施例２では以下のような効果がある。電源回路は負荷に応じて必要最小限の能力のものを選択すべきである。電磁弁にラッチングソレノイドを使用すれば、吐水・止水の制御の負荷は小さく、最も負荷が大きくなる可能性があるのが表示ＬＥＤである。しかし、表示の負荷は単機能品には無関係であり、多機能品の表示負荷に対応した電源をもつのは無駄である。
【００４６】実施例２の構成であれば、負荷変動の大きい表示に関する部分に電源を置くため、表示機能の負荷に対応した電源の選択が可能である。これは、図４の電源５を電池としていたが、ＡＣコンセントからの電源回路であっても同じである。また、信号変換部４は多機能品の操作部となる場合があり、この部分に電池を置くとすれば、電磁弁制御部２に電池を置くよりも、電池交換などのメンテナンスがし易い。
【００４７】（実施例３）次に、実施例３の回路図を図５に、その動作波形を図６に示す。実施例３は信号変換部のみであり、それ以外は実施例１と同じである。図２の信号変換部４を図５の信号変換部４１０で置き換えて動作する。
【００４８】図５において、４１１は入力信号ＣＬＫの立ち上がりエッジで時間Ｔ１のパルスを出力するモノステーブル・マルチバイブレータであり、４１２はＡＮＤゲートである。図６のように、信号ＳＥＮ１が非感知状態から感知状態になると、４１１のＣＬＫ入力に入って時間Ｔ１のパルスを出力する。信号ＳＥＮ１と４１１の出力Ｑ４１１のＡＮＤ信号をＡＮＤ４１２が信号ＳＥＮ２として出力するので、「ＳＥＮ２」は「ＳＥＮ１を時間Ｔ１で制限した信号」となる。よって、センサ部１の感知状態が長く続くような場合でも所定時間で吐水を終了することができ、標準的な自動水栓をを短時間で止水する節水型の自動水栓に変更できる。
【００４９】（実施例４）次に、実施例４の回路図を図７に、その動作波形を図８に示す。実施例４も実施例３と同様に信号変換部のみであり、図２の信号変換部４を図７の信号変換部４２０で置き換えて動作する。図７において、４１１は図７と同じモノステーブル・マルチバイブレータである。図８のように、信号ＳＥＮ１が非感知状態から感知状態になると、４１１のＣＬＫ入力に入って時間Ｔ１のパルスを出力し、そのまま信号ＳＥＮ２として出力するので、「ＳＥＮ２」は「ＳＥＮ１が非感知から感知になった時に発生する時間Ｔ１のパルス信号」となる。よって、センサ部１が非感知から感知になるたびに所定時間の吐水が行われる。これは、いわゆる自閉水栓と呼ばれる動作であり、洗面器などに一定量の水溜をする際に利用したり、所定時間で止水することで必要以上に水を使うことを防止する。このように、標準的な自動水栓を、自閉型の自動水栓に変更できる。
【００５０】（実施例５）次に、実施例５の回路図を図９に、その動作波形を図１０に示す。実施例５も実施例３と同様に信号変換部のみであり、図２の信号変換部４を図９の信号変換部４３０で置き換えて動作する。図９において、４３１はＤフリップフロップであり、信号ＳＥＮ１がクロック入力に入り、Ｑ出力が信号ＳＥＮ２として出力され、Ｑ反転出力がＤ入力に戻っている。よって、信号ＳＥＮ１の立ち上がりごとに信号ＳＥＮ２は反転する。図１０のように、信号ＳＥＮ１が非感知状態から感知状態になると、４３１のＣＬＫ入力に入ってＱ出力を反転し、それが信号ＳＥＮ２として出力するので、「ＳＥＮ２」は「ＳＥＮ１が非感知から感知になるたびに反転する信号」となる。よって、センサ部１が非感知から感知になるたびに、吐水状態、止水状態が入れ替わる吐水制御が行われる。例えば、自動水栓を台所で使う場合、感知している間だけ吐水する方法では、頻繁に吐水止水が繰り返され、使い勝手が悪くなることもある。そのような場合はセンサを、吐水の「開始」と「終了」を非接触で行えるスイッチとして利用した方が良い。このような目的で、標準的な自動水栓を、センサによってスイッチを押すように「吐水」「止水」の制御を行う自動水栓に変更できる。
【００５１】（実施例６）次に、実施例６の回路図を図１１に、その動作波形を図１２に示す。実施例６も実施例３と同様に信号変換部のみであり、図２の信号変換部４を図１１の信号変換部４４０で置き換えて動作する。図１１において、４４１は３入力、１出力の切り替えスイッチであり、ＶＤＤ（Ｈｉレベル固定）、信号ＳＥＮ１、ＧＮＤ（Ｌｏレベル固定）のいづれかを選択して信号ＳＥＮ２として出力するものである。抵抗４４２は、スイッチ４４１の切り替え時に信号ＳＥＮ２を安定させるためのプルダウン抵抗である。図１２のように、スイッチ４１１が信号ＳＥＮ１を選択している場合は、通常の単機能の自動水栓として動作する。スイッチ４１１がＶＤＤを選択している場合は、信号ＳＥＮ２が感知状態に対応するＨｉレベル固定となり、信号ＳＥＮ１に関わらず吐水する。逆に、スイッチ４１１がＧＮＤを選択している場合は、信号ＳＥＮ２が非感知状態に対応するＬｏレベル固定となり、信号ＳＥＮ１に関わらず吐水する。よって、単なる切り替えスイッチのみで、通常の自動水栓にセンサ切、スイッチ吐水の機能を追加できる。
【００５２】なお、以上の実施例では感知信号を感知状態または非感知状態の２値のロジック信号としたが、シリアル通信などによる複数ビットのデータであっても良い。マイコン４１がデータを送受信する機能を持っていれば、より高度な信号変換をおこなうことができる。
【００５３】（実施例７）次に、実施例７の回路図を図１３に、その動作波形を図１４に示す。実施例７も実施例３と同様に信号変換部のみであり、図２の信号変換部４を図１１の信号変換部４５０で置き換えて動作する。但し、これまでは信号ＳＥＮ１、ＳＥＮ２をＨｉレベルまたはＬｏレベルのロジック信号として扱ってきたが、実施例７においては電圧レベルの高低により、感知、非感知の可能性を示すアナログ信号であるとする。この場合、マイコン２１のＰＩ２入力はＡ／Ｄ変換入力、またはコンパレータであれば良い。図１３において、４５１は信号ＳＥＮ１を分圧してＳＥＮ２として出力する可変抵抗である。図１４のように、信号ＳＥＮ１はセンサの感知状態を電圧レベルで示し、マイコン２１が感知判定の閾値を境に感知、非感知の判定を行なう。そこで、可変抵抗４５１により分圧して信号ＳＥＮ２に出力することにより、感知のし易さを変更したり、センサを切り状態にすることができる。
【００５４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明により、単機能品に無駄がなく、多機能品は自由に設計できる水栓装置を提供することが可能となる。

【出願人】	【識別番号】００００１００８７【氏名又は名称】東陶機器株式会社
【出願日】	平成１２年５月２４日（２０００．５．２４）
【代理人】
【公開番号】	特開２００１－３２９５８６（Ｐ２００１－３２９５８６Ａ）
【公開日】	平成１３年１１月３０日（２００１．１１．３０）
【出願番号】	特願２０００－１５２２５６（Ｐ２０００－１５２２５６）